JP2003298464A

JP2003298464A - 無線通信装置

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Publication number: JP2003298464A
Application number: JP2002093899A
Authority: JP
Inventors: Tomozo Ota; 智三太田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-17
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP3962273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放射効率が高く、かつ用途が広く、さらに製
造が容易で、製造コストが低い無線通信装置を提供す
る。【解決手段】誘電体基板２１の厚み方向一方側表面部
２１ａに放射導電層２２が設けられ、誘電体基板２１の
厚み方向他方側表面部２１ｂにアース導電層２３が設け
られ、誘電体基板２１、放射導電層２２またはアース導
電層２３にタグＩＣ２４が設けられ、タグＩＣ２４は、
放射導電層２２およびアース導電層２３に電気的に接続
される。誘電体基板２１は、電波放射面２２ａとアース
面２３ａとに挟まれる領域およびその近傍領域に、高周
波特性が優れた、すなわち誘電体損失の低い主誘電体部
２５が配置され、その周囲に主誘電体部２５と異なった
材質の安価な補助誘電体部２６が配置されて構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば移動体識
別（ＲＦＩＤ）システムにおいて、種々の物体に装着す
る無線タグとして好適な無線通信装置に関する。

【０００２】本発明において、用語「大略的に台形状」
は、各辺に相当する部分の線の形状を限定せず、たとえ
ば前記線が、直線、波線、階段状の線およびその他の線
である形状を含む。

【０００３】また本発明において、用語「大略的に錐台
状」は、各面に相当する部分の面の形状を限定せず、た
とえば前記面が、平面、波面、階段状の面およびその他
の凹凸面である形状を含む。

【０００４】

【従来の技術】無線通信システムの１つに、移動体識別
（ＲＦＩＤ）システムがある。このＲＦＩＤシステム
は、読出し・書込み機能を有するシステムであって、質
問器と無線タグとを備える。無線タグは、質問器の指示
に従い情報を蓄え、また蓄えられた情報を送信する。

【０００５】ＲＦＩＤシステムで用いられる無線タグと
して、特にマイクロ領域では、バッテリを内蔵した無線
タグがファクトリオートメーション（Factory Automati
on；略称ＦＡ）分野などでよく利用されているが、半導
体の進展、つまり半導体を用いた無線通信回路の技術の
進展によって、質問器に基づく信号から駆動電力を得る
バッテリを持たない無線タグが開発され、多くの分野で
様々な活用が検討されている。この無線タグは、特に物
流、流通関連において、さらなる活用が期待されてい
る。

【０００６】図１９は、ＲＦＩＤシステム１の基本構成
を示す図である。ＲＦＩＤシステム１は、質問器２と、
無線タグ３とを備える。

【０００７】図２０は、従来の技術の無線タグ４ａを示
す正面図である。この無線タグ４ａは、誘電体基板５ａ
と、ダイポールアンテナ６と、通信機能を実行するタグ
ＩＣ７ａとを含む。誘電体基板５ａは、ポリプロピレン
またはポリイミドなどから成る。ダイポールアンテナ６
は、誘電体基板５ａ上に形成される。タグＩＣ７ａは、
ダイポールアンテナ６に電気的に接続され、誘電体基板
５ａに実装される。無線タグ４ａのアンテナとしては、
ダイポールアンテナ６の代わりに、ループアンテナを用
いることもある。

【０００８】無線タグ４ａは、ダイポールアンテナ６の
軸線の周囲に関して、幅広く信号を送受信することがで
き、各種の用途があるが、装着する物体が金属物体など
電波を反射する物体の場合、または電波を吸収する物体
の場合には、通信感度が著しく低下し、使用不可能とな
ることがある。この不具合を解決するための技術とし
て、オンメタルタグと呼ばれ、金属物体をはじめあらゆ
る物体に装着しても、使用可能な無線タグが用いられて
いる。

【０００９】図２１は、従来の技術の他の無線タグ４ｂ
を示す正面図である。図２２は、図２１の切断面線Ｉ―
Ｉから見た無線タグ４ｂの断面図である。この無線タグ
４ｂは、オンメタルタグの１つであり、放射導電層８と
アース導電層９との間に、誘電体基板５ｂが介在され、
放射導電層８とアース導電層９とがタグＩＣ７ｂによっ
て、電気的に接続されて構成される。このように放射導
電層８とアース導電層９とによってアンテナを構成する
ことによって、アース導電層９が導電体に接触した状態
で設置されても良好な放射特性が得られ、通信すること
ができる。このようにして図２０に示される無線タグ４
ａの課題を解決することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】誘電体基板５ｂの誘電
体損失は、無線タグ４ｂにおけるアンテナの特性に大き
な影響を与え、誘電体損失が大きいほど、無線タグ４ｂ
の放射効率は低下する。また誘電体損失は、周波数が高
くなるほど大きくなる。したがって無線タグ４ｂには、
全体が誘電体損失の低い誘電体基板５ｂが利用される。
このように誘電体損失の低い誘電体基板５ｂを有する無
線タグ４ｂは、放射効率を高くすることができる。

【００１１】ところが誘電体損失のより低い誘電体基板
５ｂは、製造が難しく、非常に高価である。したがって
全体が誘電体損失の低い誘電体基板５ｂを有する無線タ
グ４ｂは、種々の用途で幅広い活用が望まれているが、
製造が困難で、製造コストが高くなり、また無線タグ４
ｂを保護するケースの素材選定や製作方法等に問題があ
る。

【００１２】さらに他の従来の技術として、特開平５−
２９８９２３号公報には、誘電体基板に比誘電率が連続
的または段階的に変化する部分を設け、比誘電率の変化
に応じてストリップラインの線幅を変える技術が示され
ている。このような技術であっても、製造が困難で、製
造コストが高くなるという問題を解決することができな
い。

【００１３】そこで、放射効率が高く、かつ用途が広
く、さらに製造が容易で、製造コストが低い無線タグが
望まれている。

【００１４】本発明の目的は、放射効率が高く、かつ用
途が広く、さらに製造が容易で、製造コストが低い無線
通信装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、厚み方向一方
側表面部に、電波放射面を有する放射導電層が設けら
れ、厚み方向他方側表面部に、アース面を有するアース
導電層が設けられ、電波放射面とアース面とに挟まれる
領域およびその近傍領域に配置される高周波特性が優れ
た主誘電体部と、主誘電体部の周囲に設けられる主誘電
体部と異なった材質の補助誘電体部とを有する誘電体基
板と、放射導電層、誘電体基板またはアース導電層に設
けられて、放射導電層およびアース導電層に電気的に接
続され、通信機能を実行する通信制御モジュールとを含
むことを特徴とする無線通信装置である。

【００１６】本発明に従えば、誘電体基板の厚み方向一
方側表面部に放射導電層が設けられ、誘電体基板の厚み
方向他方側表面部にアース導電層が設けられ、この放射
導電層、誘電体基板またはアース導電層に通信制御モジ
ュールが設けられ、この通信制御モジュールは、放射導
電層およびアース導電層に電気的に接続されるので、到
来信号を電波放射面で受信することができ、また通信制
御モジュールからの信号を電波放射面から送信すること
ができる。

【００１７】また放射導電層とアース導電層とによって
アンテナが構成されるので、アース導電層が導電体に接
触した状態で設置されても良好な放射特性が得られ、用
途の広い無線通信装置を実現することができる。

【００１８】また信号の受信および送信のとき、電波放
射面とアース面とに挟まれる領域およびその近傍領域は
電界強度が高く、その周囲は電界強度が低いので、電波
放射面とアース面とに挟まれる領域およびその近傍領域
の誘電体損失は放射効率への影響が大きいが、その周囲
の誘電体損失は放射効率への影響が小さい。この点を考
慮し、本発明における誘電体基板は、電波放射面とアー
ス面とに挟まれる領域およびその近傍領域に、高周波特
性が優れた、すなわち誘電体損失の低い主誘電体部が配
置され、その周囲に主誘電体部と材質の異なった安価な
補助誘電体部が配置されて構成されている。このように
誘電体基板は、送受信のときの電界強度に応じて、主誘
電体部および補助誘電体部が配置されて構成されている
ので、放射効率が高く、かつ製造コストが低い無線通信
装置を実現することができる。

【００１９】また本発明は、主誘電体部は、少なくと
も、電波放射面および電界端部効果を生じる領域表面を
含む等価電波放射面と、アース面とに挟まれる領域に配
置されることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、主誘電体部は、電波放射
面および電界端部効果を生じる領域表面を含む等価電波
放射面とアース面とに挟まれる領域に配置される。信号
の受信および送信のとき、等価電波放射面とアース面と
に挟まれる領域は、残余の領域に比べて電界強度が高
く、この領域の誘電体損失は放射効率への影響が大き
い。このような領域に、誘電体損失の低い主誘電体部が
配置されるので、高い放射効率を確保することができ
る。

【００２１】また本発明は、放射導電層、アース導電
層、誘電体基板の主誘電体部および通信制御モジュール
を収納するためのケース体を備え、このケース体の一部
によって、補助誘電体部が構成されることを特徴とす
る。

【００２２】本発明に従えば、ケース体の一部によっ
て、補助誘電体部が構成されるので、ケース体を用いる
場合に、補助誘電体部を別部品で構成するのに比べて、
部品点数を少なくして、構成を簡単にし、製造が容易
で、製造コストが低い無線通信装置を実現することがで
きる。

【００２３】また本発明は、ケース体は、少なくとも電
波放射面が空気層に臨むように、電波放射面から間隔を
あけて形成されることを特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、ケース体に収納される状
態で、電波放射面は空気層に臨むので、電波放射面が、
形成時の状態および使用状態において、共に空気層に臨
むようにして、同一の配置状態として、放射特性を同一
にすることができる。したがって電波放射面の設計およ
び形成作業が容易となる。

【００２５】また本発明は、電波放射面は、矩形状また
は矩形状を放射特性に応じて変形した形状であることを
特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、電波反射面は、矩形状ま
たは矩形状を放射特性に応じて変形した形状であるの
で、予め定める周波数帯を利用する無線通信装置の電波
放射面としては、正方形状および円形状に比べて、面積
が小さくなる。したがって高価な主誘電体部を小さくす
ることができ、製造コストを低くすることができる。ま
た主誘電体部に応じて、残余の部分も小さくすることに
よって、無線通信装置を小形化することができる。

【００２７】また本発明は、アース導電層のアース面に
電気的に接続され、そのアース導電層のアース面よりも
広いアース面を有する補助基板を含むことを特徴とす
る。

【００２８】本発明に従えば、補助基板は、誘電体基板
のアース導電層のアース面よりも広いアース面を有し、
この補助基板のアース面は、アース導電層のアース面に
電気的に接続される。このような広いアース面を有する
補助基板が誘電体基板に対して厚み方向他方側に設けら
れることによって、放射特性が向上される。また電波放
射面およびアース面を有する誘電体基板と、アース面を
有する補助基板とは個別に形成することができ、これに
よって製造が容易となる。

【００２９】また本発明は、補助基板は、金属から成る
ことを特徴とする。本発明に従えば、補助基板は金属か
ら成るので、補助基板の厚さを小さくすることができ、
これによって無線通信装置を薄形化することができる。

【００３０】また本発明は、通信制御モジュールは、誘
電体基板の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関
して、電波放射面が形成される領域内に設けられること
を特徴とする。

【００３１】本発明に従えば、通信制御モジュールは、
誘電体基板の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に
関して、電波放射面が形成される領域内に設けられるの
で、主誘電体部が小さくまた全体が小形の無線通信装置
を実現することができる。

【００３２】また本発明は、通信制御モジュールは、主
誘電体部内に設けられることを特徴とする。

【００３３】本発明に従えば、通信制御モジュールは、
主誘電体部内に設けられるので、種々の環境ストレスか
ら保護される。

【００３４】また本発明は、通信制御モジュールは、放
射導電層上に設けられることを特徴とする。

【００３５】本発明に従えば、通信制御モジュールは、
放射導電層上に設けられるので、通信制御モジュールの
実装が容易となる。

【００３６】また本発明は、補助基板には、誘電体基板
の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、電
波放射面が形成される領域内に、収容空間が形成され、
この収容空間に通信制御モジュールが設けられることを
特徴とする。

【００３７】本発明に従えば、補助基板には、収容空間
が形成され、この収容空間に通信制御モジュールが設け
られるので、通信制御モジュールと補助基板との電気的
および物理的な接触が防がれる。また前記収容空間は、
誘電体基板の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に
関して、電波放射面が形成される領域内に設けられるの
で、小形の無線通信装置を実現することができる。

【００３８】また本発明は、誘電体基板の主誘電体部
は、厚み方向一方表面部から厚み方向他方表面部に向か
うにつれて、厚み方向に垂直な方向の寸法が大きくなる
ように形成されることを特徴とする。

【００３９】本発明に従えば、誘電体基板の主誘電体部
は、厚み方向一方側表面部から厚み方向他方側表面部に
向かうにつれて、厚み方向に垂直な方向の寸法が大きく
なるように形成される。つまり主誘電体部は、電界端部
効果を生じる領域を含むように形成され、かつ断面形状
が大略的に台形状となる大略的に錐台状に形成されるた
め、誘電体基板における比誘電率などの急激な変化がな
く、電気的な不連続による電波放射の乱れが軽減され
る。

【００４０】また本発明は、通信制御モジュールは、少
なくとも変調部と、情報を蓄積するメモリ部とを有し、
電波放射面で信号を受信したとき、その信号に基づい
て、メモリ部に蓄積される情報に関連する信号を用いて
変調部で電波放射面の反射特性を変化させて、電波放射
面で受信した信号を反射させることを特徴とする。

【００４１】本発明に従えば、通信制御モジュールは、
到来信号を電波放射面で受信すると、その信号に基づい
て、メモリ部に蓄積される情報に関連する信号を用いて
変調部で電波放射面の反射特性を変化させて、電波放射
面で受信した信号を反射させることができる。これによ
って、メモリ部に蓄積される情報、たとえば本発明の無
線通信装置が装着される物体に関する情報などを、その
無線通信装置とは異なる他の無線通信装置を用いて読出
すことができる。

【００４２】また本発明は、通信制御モジュールは、少
なくとも復調部と、情報を蓄積するメモリ部とを有し、
電波放射面で信号を受信したとき、その信号に基づい
て、情報をメモリ部に書込むことを特徴とする。

【００４３】本発明に従えば、通信制御モジュールは、
到来信号を電波放射面で受信すると、その信号を復調部
で復調して、メモリ部に書込む。このように通信制御モ
ジュールを構成することによって、本発明の無線通信装
置に対して、たとえばその無線通信装置が装着される物
体に関する情報などを、その無線通信装置とは異なる他
の無線通信装置から送信して、本発明の無線通信装置の
通信制御モジュールが有するメモリ部に書込み、蓄積す
ることができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態である無線通信装置２０を示す正面図である。図２
は、図１の切断面線ＩＩ―ＩＩから見た無線通信装置２
０の断面図である。図３は、無線通信装置２０を含む移
動体識別（ＲＦＩＤ）システム３１の基本構成を示す図
である。本実施の形態の無線通信装置２０は、ＲＦＩＤ
システム３１の無線タグであって、誘電体基板２１と、
放射導電層２２と、アース導電層２３と、タグＩＣ（In
tegrated Circuit）２４とを含んで構成される。

【００４５】誘電体基板２１は、高周波特性が優れた、
すなわち誘電体損失の低い主誘電体部２５と、主誘電体
部２５と材質の異なった補助誘電体部２６とを有する。
主誘電体部２５は、略直方体形状であり、補助誘電体部
２６は、たとえば直方体形状の偏平な立体から、その中
央部分を厚み方向に貫通してくりぬき、略直方体形状の
凹所を形成した閉ループ状であり、凹所は主誘電体部２
５を隙間のない状態で嵌め込むことができる形状であ
る。この補助誘電体部２６は、たとえば補助誘電体部２
６を挟んで配置される内周面２７と外周面２８とが平行
であり、かつ各面２７，２８間の距離ｄ１が周方向全周
にわたって等しくなるように形成される。

【００４６】たとえば主誘電体部２５は、照射ポリスチ
レン系の誘電体から成る。この照射ポリスチレン系の誘
電体は、比誘電率が２．５３程度であり、誘電体損失が
６．６×１０^-4程度である。補助誘電体部２６は、アク
リロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂（略称ＡＢ
Ｓ樹脂）から成る。このＡＢＳ樹脂は、比誘電率が２．
４以上３．１以下であり、誘電体損失が（８０×１４０
０）×１０^-4程度である。

【００４７】放射導電層２２は、正方形の電波放射面２
２ａを有し、誘電体基板２１の厚み方向一方側表面部２
１ａの中央の一部に設けられる。アース導電層２３は、
電波放射面２２ａよりも広い正方形のアース面２３ａを
有し、誘電体基板２１の厚み方向他方側表面部２１ｂの
全体にわたって設けられる。放射導電層２２およびアー
ス導電層２３は、電波放射面２２ａおよびアース面２３
ａが平行となるように形成される。

【００４８】主誘電体部２５は、電波放射面２２ａとア
ース面２３ａとに挟まれる領域およびその近傍領域に配
置され、補助誘電体部２６は、主誘電体部２５の周囲
に、主誘電体部２５に当接して設けられる。本実施の形
態において、電波放射面２２ａとアース面２３ａとに挟
まれる領域およびその近傍領域は、電波放射面２２ａお
よび電界端部効果を生じる領域表面を含む等価電波放射
面と、アース面２３ａとに挟まれる領域である。主誘電
体部２５および放射導電層２２は、電波放射面２２ａの
縁辺２９と、主誘電体部２５の厚み方向一方側の面にお
ける縁辺３０とが平行であり、かつ各縁辺２９，３０間
の距離ｄ２が周方向全周にわたって等しくなるように設
けられる。

【００４９】タグＩＣ２４は、通信機能を実行する通信
制御モジュールであって、半導体集積回路によって実現
され、復調部と、変調部と、情報を蓄積するメモリ部と
を有し、放射導電層２２およびアース導電層２３に電気
的に接続される。タグＩＣ２４は、誘電体基板２１の厚
み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、電波放
射面２２ａが形成される領域内にある。タグＩＣ２４
は、主誘電体部２５内、主誘電体部２５の厚み方向一方
側表面部または主誘電体部２５の厚み方向他方側表面部
に設けられる。本実施の形態では、タグＩＣ２４は、た
とえば主誘電体部２５内に設けられる。

【００５０】このようにタグＩＣ２４は、誘電体基板２
１の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、
電波放射面２２ａが形成される領域内に設けられるの
で、その領域の外側にタグＩＣ２４を設置するための領
域が必要なく、主誘電体部２５を小さくし、誘電体基板
２１の厚み方向に垂直な方向の寸法を小さくすることが
でき、無線通信装置を小形化することができる。タグＩ
Ｃ２４は、主誘電体部２５内に設けられた場合、種々の
環境ストレスから保護される。

【００５１】タグＩＣ２４は、電波放射面２２ａで受信
した到来信号を復調部で復調する。復調した信号が応答
命令を表す場合、タグＩＣ２４の変調部は、メモリ部に
蓄積される情報に関連する信号を用いて電波放射面２２
ａの反射特性を変化させ、電波放射面２２ａによって到
来信号の一部を変調して反射送信する。また、復調した
信号が書込み命令を表す場合、タグＩＣ２４は、指定さ
れた情報をメモリ部に書込む。タグＩＣ２４は、応答命
令および書込み命令の両方に対応する機能を有する必要
はなく、応答命令に対応する機能のみを有するとしても
よい。

【００５２】このように誘電体基板２１の厚み方向一方
側表面部２１ａに放射導電層２２が設けられ、誘電体基
板２１の厚み方向他方側表面部２１ｂにアース導電層２
３が設けられ、この放射導電層２２およびアース導電層
２３に前述のようなタグＩＣ２４が電気的に接続される
ので、到来信号を電波放射面２２ａで受信することがで
き、また電波放射面２２ａによって到来信号の一部を変
調して反射送信することができる。

【００５３】また放射導電層２２とアース導電層２３と
によってアンテナが構成されるので、アース導電層２３
が導電体に接触した状態で設置されても良好な放射特性
が得られ、用途の広い無線通信装置を実現することがで
きる。放射特性は、電波の放射特性である。

【００５４】信号の受信および送信のとき、電波放射面
２２ａとアース面２３ａとに挟まれる領域およびその近
傍領域は電界が集中して電界強度が高く、その周囲は電
界強度が低いので、電波放射面２２ａとアース面２３ａ
とに挟まれる領域およびその近傍領域の誘電体損失は放
射効率への影響が大きいが、その周囲の誘電体損失は放
射効率への影響が小さい。放射効率は、電波の放射効率
である。また誘電体損失の高い誘電体から成る基板は、
誘電体損失の低い誘電体から成る基板に比べて、製造が
容易で、製造コストが低い。

【００５５】上述の点を考慮して、誘電体基板２１は、
電波放射面２２ａとアース面２３ａとに挟まれる領域お
よびその近傍領域に、高周波特性が優れた、すなわち誘
電体損失の低い主誘電体部２５が配置され、その周囲に
主誘電体部２５と材質が異なり、誘電体損失の高い安価
な補助誘電体部２６が配置されて構成されている。この
ように誘電体基板２１は、送受信のときの電界強度に応
じて、主誘電体部２５および補助誘電体部２６が配置さ
れて構成されているので、放射効率が高く、かつ製造コ
ストが低い無線通信装置を実現することができる。さら
に、電波放射面２２ａとアース面２３ａとに挟まれる領
域およびその近傍領域は、電波放射面２２ａおよび電界
端部効果を生じる領域表面を含む等価電波放射面と、ア
ース面２３ａとに挟まれる領域とされているので、電界
強度が高い領域には、誘電体損失の低い主誘電体部２５
が配置され、高い放射効率を確実に確保することができ
る。

【００５６】さらに、主誘電体部２５の周囲に補助誘電
体部２６が設けられているので、アース面２３ａを電波
放射面２２ａに比べて広くして安定した放射特性を確保
することができるとともに、取付けなどの取扱いを容易
にすることができる。

【００５７】さらに、主誘電体部２５と補助誘電体部２
６とが隙間なく接触しているので、補助誘電体部２６を
用いることによって、放射効率への影響を最小限にする
ことができる。

【００５８】さらに、補助誘電体部２６の前記内周面２
７と外周面２８との間の距離ｄ１が周方向全周にわたっ
て等しく、かつ電波放射面２２ａの縁辺２９と、主誘電
体部２５の電波放射面２２ａが形成される面における縁
辺３０との間の距離ｄ２が周方向全周にわたって等しい
ので、放射特性を周方向全周にわたって等しくし、かつ
主誘電体部２５を最小にすることができる。

【００５９】本実施の形態の無線通信装置２０は、図３
に示すようなＲＦＩＤシステム３１に含まれる。ＲＦＩ
Ｄシステム３１は、質問器３２と、応答器として無線タ
グである無線通信装置２０とを含む。

【００６０】質問器３２は、質問を生成し、質問を表す
質問信号を無線通信装置２０に送信する。無線通信装置
２０は、電波放射面２２ａで質問信号を受信して、質問
に対する回答を生成して、回答を表す応答信号を電波放
射面２２ａから送信する。無線通信装置２０の電波放射
面２２ａから送信される応答信号は、質問器３２で受信
される。これによって、無線通信装置２０が有する情報
が取り出される。またＲＦＩＤシステム３１では、質問
器３２から情報を無線通信装置２０に送信し、無線通信
装置２０に情報を書込み蓄積することができる。

【００６１】図４は、本発明の第２の実施の形態である
無線通信装置３５を示す断面図である。本実施の形態に
おいて、前述の第１の実施の形態と同じ部分には、同一
の参照符を付して説明を省略する。本実施の形態の無線
通信装置３５では、前述の第１の実施の形態の誘電体基
板２１に代えて、略正四角錐台状の主誘電体部３６と、
直方体形状の偏平な立体から、その中央部分を厚み方向
に貫通してくりぬき、略正四角錐台形状の凹所を形成し
た閉ループ状の補助誘電体部３７とを有する誘電体基板
３８が設けられる。

【００６２】本実施の形態の主誘電体部３６および補助
誘電体部３７は、前述の第１の実施の形態における主誘
電体部２５および補助誘電体部２６と同一の材料から成
る。主誘電体部３６は、厚み方向一方側表面部から厚み
方向他方側表面部に向かうにつれて、厚み方向に垂直な
方向の寸法が連続的に大きくなる。補助誘電体部３７の
前記凹所は、主誘電体部３６を隙間のない状態で嵌め込
むことができる形状である。このように、主誘電体部３
６と補助誘電体部３７との境界面が厚み方向に対して傾
斜している。

【００６３】このように主誘電体部３６は、電界端部効
果を生じる領域を含むように形成され、かつ断面形状が
大略的に台形状、本実施の形態では、略台形状となる大
略的に錐台状、本実施の形態では、略正四角錐台状に形
成されるため、誘電体基板３８における比誘電率などの
急激な変化がなく、電気的な不連続による電波放射の乱
れが軽減される。

【００６４】放射導電層２２は、誘電体基板３８の厚み
方向一方側表面部３８ａの中央の一部に設けられる。ア
ース導電層２３は、誘電体基板３８の厚み方向他方側表
面部３８ｂの全体にわたって設けられる。放射導電層２
２およびアース導電層２３は、電波放射面２２ａおよび
アース面２３ａが平行となるように形成される。主誘電
体部３６は、電波放射面２２ａとアース面２３ａとに挟
まれる領域およびその近傍領域に配置され、補助誘電体
部３７は、主誘電体部３６の周囲に、主誘電体部３６に
当接して設けられる。このように主誘電体部３６と補助
誘電体部３７とが隙間なく接触しているので、補助誘電
体部３７を用いることによって、放射効率への影響を最
小限にすることができる。

【００６５】また放射導電層２２、主誘電体部３６およ
び補助誘電体部３７は、電波放射面２２ａの縁辺２９
と、主誘電体部３６の厚み方向一方側の面における縁辺
３９と、補助誘電体部３７の厚み方向一方側の面におけ
る縁辺４０とが平行であり、かつ各縁辺２９，３９，４
０間の距離が周方向全周にわたって等しくなるように設
けられる。このように構成されるので、放射特性を周方
向全周にわたって等しくすることができる。

【００６６】図５は、本発明の第３の実施の形態である
無線通信装置４１を示す断面図である。本実施の形態に
おいて、前述の第１および２の実施の形態と同じ部分に
は、同一の参照符を付して説明を省略する。本実施の形
態の無線通信装置４１は、基本的には前述の第２の実施
の形態と同様であるが、誘電体基板４２は、主誘電体部
４３および補助誘電体部４４の境界面が、厚み方向一方
側表面部から厚み方向他方側表面部に向かうにつれて、
厚み方向に垂直な方向の寸法が段階的に大きくなるよう
に形成されている。つまり、主誘電体部４３は、電界端
部効果を生じる領域を含むように形成され、かつ断面形
状が大略的に台形状、本実施の形態では、厚み方向に対
して傾斜している辺に相当する部分の線は階段状の線と
なる大略的に錐台状、本実施の形態では、厚み方向に対
して傾斜している面に相当する部分の面は階段状の面に
形成される。このように誘電体基板４４を構成しても、
前述の第２の実施の形態と同様の効果が得られる。

【００６７】図６は、本発明の第４の実施の形態である
無線通信装置５０を示す断面図である。本実施の形態の
無線通信装置５０は、図１および２に示される無線通信
装置２０と類似する構成を有しており、異なる構成を有
する部分についてだけ説明し、同一の構成を有する部分
については、同一の参照符を付して説明を省略する。図
６において、タグＩＣ２４は省略している。

【００６８】無線通信装置５０では、アース導電層５１
は、主誘電体部２５の厚み方向他方側表面部に設けられ
る。また無線通信装置５０は、補助アース導電層５２
と、補助基板５３と、ケース体５４とを含む。アース導
電層５１と補助アース導電層５２は同一のものとしても
よい。

【００６９】補助アース導電層５２は、アース導電層５
１のアース面５１ａよりも広い補助アース面５２ａを有
し、補助基板５３の厚み方向一方側表面部の全体にわた
って設けられる。補助アース導電層５２は、アース導電
層５１に当接して設けられ、補助アース導電層５２の補
助アース面５２ａは、アース導電層５１のアース面５１
ａに電気的に接続される。

【００７０】このように広い補助アース面５２ａを有す
る補助基板５３が設けられることによって、放射特性が
向上される。また電波放射面２２ａおよびアース面５１
ａを有する主誘電体部２５と、補助アース面５２ａを有
する補助基板５３とは個別に形成することができ、これ
によって製造が容易となる。

【００７１】ケース体５４は、誘電体損失が比較的低
く、耐候性に優れ、かつ安価なポリプロピレンなどの誘
電体から成る。ケース体５４は、放射導電層２２、主誘
電体部２５、アース導電層５１、補助アース導電層５２
および補助基板５３を、厚み方向一方側および厚み方向
に垂直な方向から隙間のない状態で覆うように設けられ
る。このようにケース体５４は、各部分を収納し、それ
らを保護する。ケース体５４は補助基板５３を覆うよう
に構成してもよい。

【００７２】また無線通信装置５０では、図１および２
に示される無線通信装置２０の補助誘電体部２６に相当
する部分が、ケース体５４の一部によって構成されてい
る。このように構成されているので、補助誘電体部を別
部品で構成するのに比べて、部品点数を少なくして、構
成を簡単にし、製造が容易で、製造コストが低い無線通
信装置を実現することができる。

【００７３】図７は、本発明の第５の実施の形態である
無線通信装置５５を示す断面図である。本実施の形態の
無線通信装置５５は、図６に示される無線通信装置５０
と類似する構成を有しており、異なる構成を有する部分
についてだけ説明し、同一の構成を有する部分について
は、同一の参照符を付して説明を省略する。

【００７４】無線通信装置５５では、ケース体５６は、
主誘電体部２５の厚み方向一方側の面と電波放射面２２
ａとから間隔をあけて形成され、主誘電体部２５の厚み
方向一方側の面とケース体５６とに囲まれる空間には、
空気が介在される。

【００７５】このようにケース体５６に収納される状態
で、電波放射面２２ａは空気層５７に臨むので、電波放
射面２２ａが、形成時の状態および使用状態において、
共に空気層５７に臨むようにして、同一の配置状態とし
て、放射特性を同一にすることができる。したがって電
波放射面２２ａの設計および形成作業が容易となる。

【００７６】図８は、本発明の第６の実施の形態である
無線通信装置５８を示す断面図である。本実施の形態の
無線通信装置５８は、図１および２に示される無線通信
装置２０と類似する構成と、図６に示される無線通信装
置５０と類似する構成とを有しており、異なる構成を有
する部分についてだけ説明し、同一の構成を有する部分
については、同一の参照符を付して説明を省略する。

【００７７】無線通信装置５８では、ケース体５９は、
誘電体基板２１、放射導電層２２、アース導電層２３、
補助アース導電層５２および補助基板５３を含む部分を
覆うように設けられ、かつ誘電体基板２１の厚み方向一
方側の面と電波放射面２２ａとから間隔をあけて形成さ
れ、主誘電体部２５の厚み方向一方側の面とケース体５
９とに囲まれる空間には、空気が介在される。

【００７８】このようにケース体５９に収納される状態
で、電波放射面２２ａは空気層６０に臨むので、電波放
射面２２ａが、形成時の状態および使用状態において、
共に空気層６０に臨むようにして、同一の配置状態とし
て、放射特性を同一にすることができる。したがって電
波放射面２２ａの設計および形成作業が容易となる。

【００７９】本実施の形態では、補助誘電体部２６は、
ケース体５９とは別に設けるので、図６に示される無線
通信装置５０および図７に示される無線通信装置５５に
比べて、構成は複雑となるが、空気層６０を広く設ける
ことができ、電波放射面２２ａの設計および形成作業が
より容易となる。

【００８０】図９は、本発明の第７の実施の形態である
無線通信装置６１を示す斜視図である。図１０は、無線
通信装置６１を示す正面図である。図１１は、図１０の
切断面線ＩＩＩ―ＩＩＩから見た無線通信装置６１の断
面図である。図１２は、図１０の切断面線ＩＶ―ＩＶか
ら見た無線通信装置６１の断面図である。図１３は、無
線通信装置６１のアース導電層６４を示す図である。本
実施の形態の無線通信装置６１は、図１および２に示さ
れる無線通信装置２０と類似する構成を有しており、異
なる構成を有する部分についてだけ説明し、同一の構成
を有する部分については、同一の参照符を付して説明を
省略する。

【００８１】無線通信装置６１では、正方形の電波放射
面２２ａを有する放射導電層２２に代えて、矩形状の電
波放射面６２ａを有する放射導電層６２が設けられる。
ここで、電波放射面６２ａの長辺の長さをＬ１、短辺の
長さをＷとする。電波放射面６２ａの長辺の長さＬ１は
共振波長λとの関係でほぼ定まり、次式のように表され
る。Ｌ１＝λ／２√（ε_r）ここで、ε_rは主誘電体部２５の比誘電率である。

【００８２】共振電界の分布は、図１１に示されるよう
に、電波放射面６２ａの長辺方向の中心部では「０」と
なり、電波放射面６２ａの長辺方向の両端では開放の電
界分布となる。電波放射面６２ａの長辺方向の両端では
電界が外側に漏れている。この漏れ電界の影響によっ
て、電波放射面６２ａの長辺の長さａは等価的に長くな
り、これによって、共振波長λ（および共振周波数）が
変化する。このような電界端部効果は、主誘電体部２５
の比誘電率が高いほど小さく、また主誘電体部２５の厚
み寸法が小さいほど小さい。この電界端部効果を生じる
領域表面と電波放射面６２ａとを含む面が等価電波放射
面である。電波放射面６２ａの長辺の長さＬ１と、等価
電波放射面の長辺の長さＬ２との関係は、たとえば新ア
ンテナ光学―移動通信時代のアンテナ技術―総合電子出
版社１９９６年４月第１版の１１９頁に詳述されてお
り、次式で与えられる。Ｌ１／Ｌ２＝ｆ（ｈ，Ｌ１，ε_r）

【００８３】主誘電体部６３は、電波放射面６２ａおよ
び上述のような電界端部効果を生じる領域表面を含む等
価電波放射面と、アース面６４ａとに挟まれる領域に配
置される。このように電界端部効果を考慮して主誘電体
部６３が設けられるので、高い放射効率を確保すること
ができる。

【００８４】また図１および２に示される無線通信装置
２０に比べて、電波放射面６２ａの面積が小さいので、
この電波放射面６２ａに応じて、高価な主誘電体部６３
を小さくすることができ、より低い製造コストで無線通
信装置を実現することができる。また主誘電体部６３に
応じて、主誘電体部６３以外の部分、すなわち主誘電体
部６３の周囲に設けられる補助誘電体部６５なども小さ
くすることができ、これによって無線通信装置を小形化
することができる。

【００８５】無線通信装置６１は、補助アース導電層６
６と、補助基板６７とを含む。補助基板６７には、厚み
方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、電波放射
面６２ａが形成される領域内に、収容空間６８が形成さ
れ、この収容空間６８にタグＩＣ２４が設けられる。こ
のように構成することによって、タグＩＣ２４と補助基
板６７との電気的および物理的な接触が防がれる。

【００８６】アース導電層６４は、一部が取除かれ、取
除かれた部分には、必要により整合回路６９が形成され
る。この整合回路６９の一端は放射導電層６２に接続さ
れ、他端はタグＩＣ２４の一方端子に接続される。タグ
ＩＣ２４の他方端子は、アース導電層６４に接続され
る。このように構成されることによって、タグＩＣ２４
は、放射導電層６２とアース導電層６４との間でインピ
ーダンス整合される。

【００８７】本実施の形態では、製造の便宜上、図９お
よび１０に仮想線で示されるように、主誘電体部２５
が、電波放射面６２ａの長辺方向に長く延びた構成であ
ってもよい。

【００８８】図１４は、本発明の第８の実施の形態であ
る無線通信装置７０のアース導電層を示す図である。本
実施の形態の無線通信装置７０は、図９〜図１３に示さ
れる無線通信装置６１と類似する構成を有しており、異
なる構成を有する部分についてだけ説明し、同一の構成
を有する部分については、同一の参照符を付して説明を
省略する。

【００８９】無線通信装置７０では、図９〜図１３に示
される無線通信装置６１のアース面６４に比べて、面積
の小さいアース面７１ａを有するアース導電層７１が設
けられる。このようにアース面７１ａの面積を小さくす
ることによって、アース導電層７１と補助アース導電層
６６とを電気的に接続するためのハンダ付けなどの作業
が容易となる。

【００９０】図１５は、本発明の第９の実施の形態であ
る無線通信装置７５を示す断面図である。図１６は、無
線通信装置７５を示す正面図である。本実施の形態の無
線通信装置７５は、図９〜図１３に示される無線通信装
置６１と類似する構成を有しており、異なる構成を有す
る部分についてだけ説明し、同一の構成を有する部分に
ついては、同一の参照符を付して説明を省略する。

【００９１】主誘電体部７６には、厚み方向に垂直かつ
相互に垂直な２方向に関して、電波放射面７７ａが形成
される領域内に、収容空間が形成され、この収容空間に
タグＩＣ２４が設けられる。このように構成されるの
で、電波放射面７７ａ上の電磁界の乱れを軽減すること
ができる。

【００９２】放射導電層７７は、一部が取除かれ、取除
かれた部分には、必要により整合回路７８が形成され
る。この整合回路７８の一端はタグＩＣ２４の一方端子
に接続され、他端はアース導電層７９に接続される。タ
グＩＣ２４の他方端子は、放射導電層７７に接続され
る。このように構成されることによって、タグＩＣ２４
は、放射導電層７７とアース導電層７９との間でインピ
ーダンス整合される。

【００９３】本実施の形態では、電波放射特性を向上さ
せるために、一部が取除かれた放射導電層７７を導電体
材料などでカバーしてもよい。

【００９４】図１７は、本発明の第１０の実施の形態で
ある無線通信装置８０を示す正面図である。図１８は、
図１７の切断面線Ｖ−Ｖから見た無線通信装置８０の断
面図である。本実施の形態の無線通信装置８０は、図１
および図２に示される無線通信装置２０と類似する構成
を有しており、異なる構成を有する部分についてだけ説
明し、同一の構成を有する部分については、同一の参照
符を付して説明を省略する。

【００９５】無線通信装置８０では、ボウタイ（Bow-Ti
e）アンテナと呼ばれるアンテナ方式を採用しており、
正方形の電波放射面２２ａを有する放射導電層２２に代
えて、略矩形状の電波放射面８１ａを有する放射導電層
８１が設けられる。電波放射面８１ａは、その長手方向
Ａの中央部付近において、中央部に近づくにつれて対向
する縁辺が相互に近接し、かつその中央部において、２
つの領域に分離している。前記各領域は同一の形状を有
する。

【００９６】主誘電体部８２は、前述のような電波放射
面８１ａおよび電界端部効果を生じる領域表面を含む等
価電波放射面と、電波放射面８１ａに平行なアース導電
層８３のアース面８３ａとに挟まれる領域に配置され、
この主誘電体部８２の周囲には、補助誘電体部８４が設
けられる。タグＩＣ２４は、放射導電層８１およびアー
ス導電層８３に電気的に接続される。

【００９７】注目すべきは、タグＩＣ２４は、主誘電体
部８２内ではなく、放射導電層８１上に実装される。具
体的に述べると、前述のような電波放射面８１ａを有す
る放射導電層８１の長手方向Ａの中央部に、放射導電層
８１をその厚み方向に横切るように、すなわち放射導電
層８１の厚み方向の両側に部分的に突出するように実装
される。このような構成にすることによって、タグＩＣ
２４が主誘電体部８２内に実装されるのに比べて、タグ
ＩＣ２４の実装が容易となる。

【００９８】前述のような実装は、アンテナ方式を、ボ
ウタイアンテナに代えて、たとえばアース面付ダイポー
ルアンテナなどにした場合においても、同様に適用する
ことができる。

【００９９】本発明のさらに他の実施の形態では、電波
放射面は、正方形状または矩形状に限らず、それらを放
射特性に応じて変形した形状であってもよい。たとえば
電波放射面は、切込みを有する構成とされてもよい。ま
た電波放射面は円形状であってもよい。円形状の電波放
射面の半径寸法ｒは、ｒ＝λ／２√（επ）程度である。ここで、εは誘電体基板５ｂの比誘電率で
あり、λは波長である。すなわち電波放射面は、誘電体
基板上での電波等価波長の約半波長程度の直径を必要と
する。アース面の面積は、電気的特性上、電波放射面に
比べてできるだけ大きくとることが望ましいが、用途お
よび製造コストの面から適切に設定される。このような
構成においても、前述の各実施の形態と同様な効果を達
成することができる。

【０１００】本発明のさらに他の実施の形態では、主誘
電体部をセラミックまたはポリテトラフルオロエチレン
などの誘電体で実現してもよい。このような材料で主誘
電体部を構成しても、同様の効果を達成することができ
る。

【０１０１】本発明のさらに他の実施の形態では、タグ
ＩＣを電波放射面上に設けてもよい。この場合、タグＩ
Ｃと放射導電層およびアース導電層とを電気的に接続す
る作業が容易となり、タグＩＣの実装が容易となる。

【０１０２】本発明のさらに他の実施の形態では、補助
基板を有する各実施の形態において、補助基板は金属に
よって実現されてもよい。このように構成することによ
って、補助基板の厚さを小さくすることができ、これに
よって無線通信装置を薄形化することができる。

【０１０３】本発明のさらに他の実施の形態では、補助
基板を有する各実施の形態において、アース導電層およ
び補助アース導電層を一体としてもよい。

【０１０４】上述の各実施の形態では、同じ程度の比誘
電率を有する主誘電体部２５および補助誘電体部２６を
設ければ、それらの境界面における比誘電率の不連続に
よる電界分布の乱れを軽減することができる。

【０１０５】本発明は、マイクロ波など超高周波帯を利
用するＲＦＩＤシステムの無線タグとして好適に実施す
ることができ、製造分野から、物流、流通および各種物
品管理など極めて多くの分野で幅広く活用することがで
きる。また本発明は、ＲＦＩＤシステムだけでなく、そ
の他の無線通信システムにおける無線通信装置としても
好適に実施することができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、誘電体基
板の厚み方向一方側表面部に放射導電層が設けられ、誘
電体基板の厚み方向他方側表面部にアース導電層が設け
られ、この放射導電層、誘電体基板またはアース導電層
に通信制御モジュールが設けられ、この通信制御モジュ
ールは、放射導電層およびアース導電層に電気的に接続
されるので、到来信号を電波放射面で受信することがで
き、また通信制御モジュールからの信号を電波放射面か
ら送信することができる。

【０１０７】また放射導電層とアース導電層とによって
アンテナが構成されるので、アース導電層が導電体に接
触した状態で設置されても良好な放射特性が得られ、用
途の広い無線通信装置を実現することができる。

【０１０８】また信号の受信および送信のとき、電波放
射面とアース面とに挟まれる領域およびその近傍領域は
電界強度が高く、その周囲は電界強度が低いので、電波
放射面とアース面とに挟まれる領域およびその近傍領域
の誘電体損失は放射効率への影響が大きいが、その周囲
の誘電体損失は放射効率への影響が小さい。この点を考
慮し、本発明における誘電体基板は、電波放射面とアー
ス面とに挟まれる領域およびその近傍領域に、高周波特
性が優れた、すなわち誘電体損失の低い主誘電体部が配
置され、その周囲には主誘電体部と材質の異なった安価
な補助誘電体部が配置されて構成されている。このよう
に誘電体基板は、送受信のときの電界強度に応じて、主
誘電体部および補助誘電体部が配置されて構成されてい
るので、放射効率が高く、かつ製造コストが低い無線通
信装置を実現することができる。

【０１０９】また本発明によれば、主誘電体部は、電波
放射面および電界端部効果を生じる領域表面を含む等価
電波放射面とアース面とに挟まれる領域に配置される。
信号の受信および送信のとき、等価電波放射面とアース
面とに挟まれる領域は、残余の領域に比べて電界強度が
高く、この領域の誘電体損失は放射効率への影響が大き
い。このような領域に、誘電体損失の低い主誘電体部が
配置されるので、高い放射効率を確保することができ
る。

【０１１０】また本発明によれば、ケース体の一部によ
って、補助誘電体部が構成されるので、ケース体を用い
る場合に、補助誘電体部を別部品で構成するのに比べ
て、部品点数を少なくして、構成を簡単にし、製造が容
易で、製造コストが低い無線通信装置を実現することが
できる。

【０１１１】また本発明によれば、ケース体に収納され
る状態で、電波放射面は空気層に臨むので、電波放射面
が、形成時の状態および使用状態において、共に空気層
に臨むようにして、同一の配置状態として、放射特性を
同一にすることができる。したがって電波放射面の設計
および形成作業が容易となる。

【０１１２】また本発明によれば、電波反射面は、矩形
状または矩形状を放射特性に応じて変形した形状である
ので、予め定める周波数帯を利用する無線通信装置の電
波放射面としては、正方形状および円形状に比べて、面
積が小さくなる。したがって高価な主誘電体部を小さく
することができ、製造コストを低くすることができる。
また主誘電体部に応じて、残余の部分も小さくすること
によって、無線通信装置を小形化することができる。

【０１１３】また本発明によれば、補助基板は、誘電体
基板のアース導電層のアース面と同等か、より広いアー
ス面を有し、この補助基板のアース面は、アース導電層
のアース面に電気的に接続される。このような広いアー
ス面を有する補助基板が誘電体基板に対して厚み方向他
方側に設けられることによって、放射特性が向上され
る。また電波放射面およびアース面を有する誘電体基板
と、アース面を有する補助基板とは個別に形成すること
ができ、これによって製造が容易となる。

【０１１４】また本発明によれば、補助基板は金属から
成るので、補助基板の厚さを小さくすることができ、こ
れによって無線通信装置を薄形化することができる。

【０１１５】また本発明によれば、通信制御モジュール
は、誘電体基板の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方
向に関して、電波放射面が形成される上下の領域内に設
けられるので、小形の無線通信装置を実現することがで
きる。

【０１１６】また本発明によれば、通信制御モジュール
は、主誘電体部内に設けられるので、種々の環境ストレ
スから保護される。

【０１１７】また本発明によれば、通信制御モジュール
は、放射導電層上に設けられるので、通信制御モジュー
ルの実装が容易となる。

【０１１８】また本発明によれば、補助基板には、収容
空間が形成され、この収容空間に通信制御モジュールが
設けられるので、通信制御モジュールと補助基板との電
気的および物理的な接触が防がれる。また前記収容空間
は、誘電体基板の厚み方向に垂直かつ相互に垂直な２方
向に関して、電波放射面が形成される領域内に設けられ
るので、小形の無線通信装置を実現することができる。

【０１１９】また本発明によれば、誘電体基板の主誘電
体部は、厚み方向一方側表面部から厚み方向他方側表面
部に向かうにつれて、厚み方向に垂直な方向の寸法が大
きくなるように形成される。つまり主誘電体部は、電界
端部効果を生じる領域を含むように形成され、かつ断面
形状が大略的に台形状となる大略的に錐台状に形成され
るため、誘電体基板における比誘電率などの急激な変化
がなく、電気的な不連続による電波放射の乱れが軽減さ
れる。

【０１２０】また本発明によれば、到来信号を電波放射
面で受信すると、その信号に基づいて、メモリ部に蓄積
される情報に関連する信号を用いて変調部で電波放射面
の反射特性を変化させて、電波放射面で受信した信号を
反射させることができるので、メモリ部に蓄積される情
報、たとえば本発明の無線通信装置が装着される物体に
関する情報などを、その無線通信装置とは異なる他の無
線通信装置を用いて読出すことができる。

【０１２１】また本発明によれば、到来信号を電波放射
面で受信し、その信号を復調部で復調して、メモリ部に
書込むことができるので、本発明の無線通信装置に対し
て、たとえばその無線通信装置が装着される物体に関す
る情報などを、その無線通信装置とは異なる他の無線通
信装置から送信して、本発明の無線通信装置の通信制御
モジュールが有するメモリ部に書込み、蓄積することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である無線通信装置
２０を示す正面図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ―ＩＩから見た無線通信装
置２０の断面図である。

【図３】無線通信装置２０を含む移動体識別（ＲＦＩ
Ｄ）システム３１の基本構成を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態である無線通信装置
３５を示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態である無線通信装置
４１を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態である無線通信装置
５０を示す断面図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態である無線通信装置
５５を示す断面図である。

【図８】本発明の第６の実施の形態である無線通信装置
５８を示す断面図である。

【図９】本発明の第７の実施の形態である無線通信装置
６１を示す斜視図である。、

【図１０】無線通信装置６１を示す正面図である。

【図１１】図１０の切断面線ＩＩＩ―ＩＩＩから見た無
線通信装置６１の断面図である。

【図１２】図１０の切断面線ＩＶ―ＩＶから見た無線通
信装置６１の断面図である。

【図１３】無線通信装置６１のアース導電層６４を示す
図である。

【図１４】本発明の第８の実施の形態である無線通信装
置７０のアース導電層を示す図である。

【図１５】本発明の第９の実施の形態である無線通信装
置７５を示す断面図である。

【図１６】無線通信装置７５を示す正面図である。

【図１７】本発明の第１０の実施の形態である無線通信
装置８０を示す正面図である。

【図１８】図１７の切断面線Ｖ−Ｖから見た無線通信装
置８０の断面図である。

【図１９】ＲＦＩＤシステム１の基本構成を示す図であ
る。

【図２０】従来の技術の無線タグ４ａを示す正面図であ
る。

【図２１】従来の技術の他の無線タグ４ｂを示す正面図
である。

【図２２】図２１の切断面線Ｉ―Ｉから見た無線タグ４
ｂの断面図である。

【符号の説明】

２０，３５，４１，５０，５５，５８，６１，７０，７
５，８０無線通信装置２１，３８，４２誘電体基板２２，６２，７７放射導電層２２ａ，６２ａ，７７ａ電波放射面２３，５１，６４，７１，７９，８３アース導電層２３ａ，５１ａ，６４ａ，７１ａ，８３ａアース面２４タグＩＣ２５，３６，４３，６３，７６，８２主誘電体部２６，３７，４４，６５，８４補助誘電体部５２，６６補助アース導電層５２ａ，６６ａ補助アース面５３，６７補助基板５４，５６，５９ケース体５７，６０空気層６８収容空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚み方向一方側表面部に、電波放射面を
有する放射導電層が設けられ、厚み方向他方側表面部
に、アース面を有するアース導電層が設けられ、電波放
射面とアース面とに挟まれる領域およびその近傍領域に
配置される高周波特性が優れた主誘電体部と、主誘電体
部の周囲に設けられる主誘電体部と異なった材質の補助
誘電体部とを有する誘電体基板と、放射導電層、誘電体基板またはアース導電層に設けられ
て、放射導電層およびアース導電層に電気的に接続さ
れ、通信機能を実行する通信制御モジュールとを含むこ
とを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】主誘電体部は、少なくとも、電波放射面
および電界端部効果を生じる領域表面を含む等価電波放
射面と、アース面とに挟まれる領域に配置されることを
特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】放射導電層、アース導電層、誘電体基板
の主誘電体部および通信制御モジュールを収納するため
のケース体を備え、このケース体の一部によって、補助
誘電体部が構成されることを特徴とする請求項１または
２記載の無線通信装置。
【請求項４】ケース体は、少なくとも電波放射面が空
気層に臨むように、電波放射面から間隔をあけて形成さ
れることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
無線通信装置。
【請求項５】電波放射面は、矩形状または矩形状を放
射特性に応じて変形した形状であることを特徴とする請
求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項６】アース導電層のアース面に電気的に接続
され、そのアース導電層のアース面よりも広いアース面
を有する補助基板を含むことを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項７】補助基板は、金属から成ることを特徴と
する請求項６記載の無線通信装置。
【請求項８】通信制御モジュールは、誘電体基板の厚
み方向に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、電波放
射面が形成される領域内に設けられることを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項９】通信制御モジュールは、主誘電体部内に
設けられることを特徴とする請求項８記載の無線通信装
置。
【請求項１０】通信制御モジュールは、放射導電層上
に設けられることを特徴とする請求項８記載の無線通信
装置。
【請求項１１】補助基板には、誘電体基板の厚み方向
に垂直かつ相互に垂直な２方向に関して、電波放射面が
形成される領域内に、収容空間が形成され、この収容空
間に通信制御モジュールが設けられることを特徴とする
請求項６記載の無線通信装置。
【請求項１２】誘電体基板の主誘電体部は、厚み方向
一方表面部から厚み方向他方表面部に向かうにつれて、
厚み方向に垂直な方向の寸法が大きくなるように形成さ
れることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載
の無線通信装置。
【請求項１３】通信制御モジュールは、少なくとも変
調部と、情報を蓄積するメモリ部とを有し、電波放射面
で信号を受信したとき、その信号に基づいて、メモリ部
に蓄積される情報に関連する信号を用いて変調部で電波
放射面の反射特性を変化させて、電波放射面で受信した
信号を反射させることを特徴とする請求項１〜１２のい
ずれかに記載の無線通信装置。
【請求項１４】通信制御モジュールは、少なくとも復
調部と、情報を蓄積するメモリ部とを有し、電波放射面
で信号を受信したとき、その信号に基づいて、情報をメ
モリ部に書込むことを特徴とする請求項１〜１２のいず
れかに記載の無線通信装置。