JP2005218021A - 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ - Google Patents

誘導式読書き装置用小型ループアンテナ Download PDF

Info

Publication number
JP2005218021A
JP2005218021A JP2004025358A JP2004025358A JP2005218021A JP 2005218021 A JP2005218021 A JP 2005218021A JP 2004025358 A JP2004025358 A JP 2004025358A JP 2004025358 A JP2004025358 A JP 2004025358A JP 2005218021 A JP2005218021 A JP 2005218021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loop
antenna
loop antenna
pattern
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004025358A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Ihi
俊明 井比
Shigeru Hashimoto
繁 橋本
Yoshiyasu Sugimura
吉康 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Frontech Ltd
Original Assignee
Fujitsu Frontech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Frontech Ltd filed Critical Fujitsu Frontech Ltd
Priority to JP2004025358A priority Critical patent/JP2005218021A/ja
Priority to KR1020067017418A priority patent/KR100842141B1/ko
Priority to EP05703652A priority patent/EP1713145A4/en
Priority to CNA2005800038101A priority patent/CN1914768A/zh
Priority to PCT/JP2005/000413 priority patent/WO2005074072A1/ja
Publication of JP2005218021A publication Critical patent/JP2005218021A/ja
Priority to US11/496,283 priority patent/US7259726B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H04B5/48
    • H04B5/77
    • H04B5/79

Abstract

【課題】 アンテナ面積やアンテナへの供給電力が制約される場合であっても通信距離を伸ばすことが可能な誘導式読書き装置用小型ループアンテナを提供することである。
【解決手段】 誘導式読書き装置用小型ループアンテナを、ループパターン1を形成するためのプリント基板2と、プリント基板2をエッチング処理等によって形成されたループパターン1と、信号送信のための電力供給や受信した信号を出力するための起点端子3及び終点端子4とを備えたループアンテナを所定の間隔だけ保持するようにして2層に積層した構成にする。
【選択図】図1

Description

本発明は、小型ループアンテナに関する。
従来から基本的なアンテナとしてループアンテナが使用されてきた。ループアンテナは、簡単な構造であるため小型化が容易であり、低価格で実現可能であることから誘導式読書き装置においても従来より使用されている。
また、近年では誘導式読書き装置(例えば、非接触型カードなど)が実用化されている。例えばISO規格のISO14443やISO15693などによる非接触型カードである。なかでも、通信距離が10cm以下で行なわれる非接触型カードでは、ISO14443の通信方式が多く採用されている。また、ISO15693の規格は70cm以下程度の通信距離があるのでRF−ID(Radio Frequency Identification)として利用される装置が多い。誘導式読書き装置にループアンテナを実装する場合には、プリント基板を使用して複数回巻きにされた渦巻状のパターンをエッチングすることによってループアンテナを形成しているのが一般的である。
例えば、図5にはループアンテナの構成の従来例を示している。
同図(a)は、ループアンテナの上面図を示しており、ループパターン29が形成されたプリント基板30と、プリント基板30上にエッチング処理等によって形成されたループパターン29と、信号送信のための電力供給や受信した信号を出力するための起点端子31及び終点端子32とを備えたループアンテナである。
ここで、同図に示した構成例には、渦状に2巻き(2ターン)してループを形成した場合のループパターン29の例を示している。
同図(b)には、同図(a)に示したループアンテナの断面図を示している。同図に示すように、従来より用いられているループアンテナは、1つの基板上に渦状にしてループパターンを形成するために大きさの異なるループを複数形成することとなる。
特許文献1では、中心を同じくし、同一平面上に配置されたループ半径の異なる複数のループアンテナ素子を組み合わせて成るループアンテナについて開示されている。また、特許文献2では、ICカード等に適用し、アンテナより電力の供給を受ける構成においてもアンテナの効率を向上させ、通信可能な距離を増大させるために、複数回の巻き線の結合が疎になるようにして構成されたループアンテナについて開示されている。
特開昭54−008441号公報 特開平11−272826号公報
図5に示したループアンテナのように複数回巻きにされた渦巻状のループを形成するループアンテナでは、例えばループアンテナが実装される送信機または受信機のサイズやバッテリの容量などの設計上の制約等からアンテナ面積(ループアンテナのループパターンが形成するループ内を鎖交磁束が通過する面積)やアンテナに供給できる電力が制約されてしまう。それら許容されるアンテナ面積や供給電力等によって、アンテナ面に対する垂直方向への電界強度の増加は困難であり、読書きの距離(通信距離)の増大は望めない。
ここで、例えば図5に示したアンテナにおいて一枚の基板上のループパターンを更に4〜5巻と増加してエッチングすることも考えられるが、電界強度としては、アンテナ面に対して水平方向には増すものの垂直方向には効果が無い(磁界は右ネジの法則に従い、パターン上に流れる電流の方向に対して右回転方向で発生するが、パターンが複数であっても水平方向に並ぶため、垂直方向には増加しない)。送信電力を上げることにより電波を強くする方法もあるが、アンテナへ電力を供給するための電源部のサイズが大きくなり、また発熱量も増し、さらにコストアップとなる等が問題となる。
しかしながら、小さいアンテナ面積かつ小さい電力により、通信距離を伸ばしたいという技術的な要請は近年ますます強くなってきている。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、アンテナ面積やアンテナへの供給電力が制約される場合であっても通信距離を伸ばすことが可能な誘導式読書き装置用小型ループアンテナを提供することである。
請求項1に記載の発明は、誘導式読書き装置に使用するループアンテナであって、少なくとも一回巻き以上の渦巻状に形成された二以上のループパターンを所定の間隔に保った状態で積層し、前記積層された全てのループパターンの各起点を相互に接続し、前記積層された全てのループパターンの各終点を相互に接続することによって前記積層されたループパターンが全て並列に接続されていることを特徴とする誘導式読書き装置用小型ループアンテナである。
請求項1に記載の発明によると、前記積層されたループパターンの各起点を相互に接続し、かつ前記積層されたループパターンの各終点を相互に接続することによって、前記ループパターンは並列に接続されるので、全てのループパターンには同方向の電流が流れ、前記各ループパターンには同方向に磁界が発生するので磁界の重ね合わせによって磁界強度が増加する作用により通信距離が大きくなる効果を奏する。
また、前記ループアンテナによって信号を送信する送信部に対して前記積層されたループパターンは並列に接続される回路を構成するため、前記送信部から前記ループアンテナに供給する電力もほとんど増加しない効果を奏する。
請求項2に記載の発明は、1つの基板上には1つの前記ループパターンが形成された二以上の基板を所定の間隔に保った状態で積層して配置することを特徴とする請求項1に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナである。
請求項2に記載の発明によると、請求項1に記載の発明と同様の効果を奏する。すなわち、前記積層された基板上に形成されたループパターンの各起点が相互に接続され、かつ前記積層された基板上に形成されたループパターンの各終点が相互に接続されることによって、前記ループパターンには同方向の電流が流れ、前記各パターンには同方向に磁界が発生するので重ね合わせによって磁界強度が増加する作用により通信距離が大きくなる効果を奏する。
また、前記ループアンテナによって信号を送信する送信部に対して前記積層された基板上に形成されたループパターンは並列に接続される回路を構成するため、前記送信部から前記ループアンテナに供給する電力もほとんど増加しない効果を奏する。
請求項3に記載の発明は、前記ループパターンは一つの基板上に所定の間隔を保った状態で積層して配置されることを特徴とする請求項1に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナである。
請求項3に記載の発明によると、請求項1に記載の発明と同様の効果を奏する。すなわち、前記積層されたループパターンの各起点が相互に接続され、かつ前記積層されたループパターンの各終点が相互に接続されることによって、前記ループパターンには同方向の電流が流れ、前記各パターンには同方向に磁界が発生するので重ね合わせによって磁界強度が増加する作用により通信距離が大きくなる効果を奏する。
また、前記ループアンテナによって信号を送信する送信部に対して前記積層された基板上に形成されたループパターンは並列に接続される回路を構成するため、前記送信部から前記ループアンテナに供給する電力もほとんど増加しない効果を奏する。
請求項4に記載の発明は、前記積層されたループパターンの各起点間の接続を選択的におこなう起点間接続切替え部と、前記積層されたループパターンの各終点間の接続を選択的におこなう終点間接続切替え部と、を更に有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナである。
請求項4に記載の発明によると、請求項1に記載の発明の効果に加えて、前記積層されたループパターンの各起点間の接続を選択的におこなう起点間接続切替え部と、前記積層されたループパターンの各終点間の接続を選択的におこなう終点間接続切替え部とによって、前記ループアンテナによって信号を送信する送信部に対して並列に接続されるループパターンの数の増減を調整することが可能となる効果を奏する。
請求項5に記載の発明は、前記起点間接続切替え部及び前記終点間接続切替え部は、通信距離に応じて切替えをおこなうことを特徴とする請求項4に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナである。
請求項5に記載の発明によると、請求項1から4に記載の発明の効果に加えて、前記起点間接続切替え部及び前記終点間接続切替え部とにより前記送信部に対して並列に接続されるループパターンの数を少なくすることによって通信距離を短く設定することが可能となり、前記起点間接続切替え部及び前記終点間接続切替え部とにより前記送信部に対して並列に接続されるループパターンの数を増加させることによって通信距離を長く設定することが可能となる効果を奏する。
以上のように、本発明のいずれの態様によっても、アンテナ面積やアンテナへの供給電力が制約される場合であっても通信距離を伸ばすことが可能な誘導式読書き装置用小型ループアンテナを提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図1から図4に基づいて説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの構成を示す図である。
同図(a)は、本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの構成の上面を示す図である。
本実施例に係る誘導式読書き装置用小型ループアンテナは、第1のループパターン1が形成された第1のプリント基板2と、第1のプリント基板2上にエッチング処理等によって形成された第1のループパターン1と、信号送信のための電力供給や受信した信号を出力するための起点端子3及び終点端子4とを備えた第一層目のループアンテナと、第2のループパターン5が形成された第2のプリント基板6と、第2のプリント基板6上にエッチング処理等によって形成された第2のループパターン5と、信号送信のための電力供給や受信した信号を出力するための起点端子及び終点端子とを備えた図示しない第二層目のループアンテナとを所定の間隔だけ保持するようにして2層に積層されたループアンテナである。
同図(b)は、本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの構成の断面を示す図である。
第1のプリント基板2上に形成されたループパターン1の起点端子3と第2のプリント基板6上に形成されたループパターン5の図示しない起点端子とは互いに接続され、同様に第1のプリント基板2上に形成されたループパターン1の終点端子4と第2のプリント基板6上に形成されたループパターン5の図示しない終点端子とも互いに接続されており、第1のループパターン1に流れる電流の方向と第2のループパターン5に流れる電流の方向とが同じ方向であるように電力が供給される。
これにより、上記起点端子及び終点端子に接続されるループアンテナへ電力を供給する図示しない電力供給部に対して第1のループパターン1及び第2のループパターン5は並列に接続されることとなり、供給する電力の増加を抑えることが可能となる。
また、エッチング処理等により渦巻状に2巻きされたループパターン1が形成されている第1のプリント基板2と第2のプリント基板6とは所定の距離7を保持して積層されており、第1のプリント基板2と第2のプリント基板6との距離7はアンテナ全体の磁界強度(アンテナ面に対して垂直方向の磁界強度)が最大となるように距離を調整することによって得られる。本実施例では、縦約10cm×横約10cmの正方形で構成されるアンテナ面積に対して所定の距離7が約2mmである。
一見すると第1のプリント基板2と第2のプリント基板6との距離7を0にする場合にアンテナ全体の磁界強度が最大になるように思われるが、実際には第1のプリント基板2上に形成された第1のループパターン1が有する自己インダクタンス、第2のプリント基板6上に形成された第2のループパターン5が有する自己インダクタンス、及び第1のループパターン1と第2のループパターン5との相互インダクタンスによる影響等に起因して磁界強度が最大となる距離が変動すると考えられる。
例えば、第1のループパターン1に電流Iが流れることによって生じた磁束Φが第2のループパターン5内を通ると、第2のループパターン5が有する第1のループパターン1と第2のループパターン5との相互インダクタンスによって、第2のループパターン5に逆誘導起電力が生じるため第2のループパターン5を流れる電流Iは減少する。そのため、電流Iを流すことによって第2のループパターン5で発生する磁界強度は減少する。さらに、ループパターン5が形成するループ内を通過する鎖交磁束は、第1のループパターン1と第2のループパターン5との距離が小さい程大きくなる。したがって、第1のプリント基板2と第2のプリント基板6との距離7を単純に0にしてもアンテナ全体の磁界強度を最大にすることはできないと考えられる。
同図(a)及び(b)に示す構成のようにループアンテナを多層に積層することによって、アンテナ面積に制限がある場合であっても通信距離が大きくなり、誘導式読書き装置においてはその読み書き可能な距離が大きくなる効果を得られる。
本実施例では、図1に示したようにループアンテナを2層に積層した場合の誘導式読書き装置用小型ループアンテナについて説明をしているが、本発明においてはループアンテナを2層に積層すことに限られない。すなわち、ループアンテナを2以上の多層に積層する構成であってもよい。本実施例で示した2層以上に積層することによって更に通信距離を大きくすることが可能となる。
また、同図に示した第1のループパターン1及び第2のループパターン5は2ターンの場合の形状を示したが、これに限定するものではない。1ターン以上の複数巻きのループパターンであってもよい。
また、基板には折り曲げ不可である硬質なプリント基板を使用しているが、例えば柔らかいベースフィルム(例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム等)上に銅などで配線して形成されるフィルム基板を使用してもよい。
図2は、本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの磁界強度を示す図である。
同図は、アンテナ面からの距離と電界強度との関係を示しており、横軸にアンテナ面からの距離(単位はmm)をとり、縦軸に磁界強度(単位はA/m)をとった場合の特性曲線である。
同図において、実線8は従来より用いられている例えば図5に示したループアンテナの特性を示し、破線9は本実施例に係るアンテナの特性を示している。また、アンテナ面からの距離(mm)を示す横軸と平行に引かれた実線は、通信によって信号の読取りが可能な磁界強度の最小値(読取り下限値)を示している。この読取り下限値より電界強度が下回ると電界電力不足によって通信による信号の読取りが不可能となるので、読取り下限値より大きく磁界強度が保たれる範囲(同図に示す読取り下限値線の上側)のアンテナ面からの距離で通信による信号の読みとりが可能となる。
本実施例に係るアンテナを使用することによって、同図に示す距離(1)だけ通信距離が大きくなることがわかる。
図3は、本発明の第二の実施形態に係るループアンテナの構成を示す図である。
本実施例に係る誘導式読書き装置用小型ループアンテナは、ループパターンが形成された第1のプリント基板10及びプリント基板10上にエッチング処理等によって形成されたループパターン11によって構成される第一層目のループアンテナ12と、ループパターンが形成された第2のプリント基板13及びプリント基板13上にエッチング処理等によって形成されたループパターン14によって構成される第二層目のループアンテナ15と、ループパターンが形成された第3のプリント基板16及びプリント基板16上にエッチング処理等によって形成されたループパターン17によって構成される第三層目のループアンテナ18と、第一層目のループアンテナ12の起点端子19及び終点端子20と第二層目のループアンテナ15の起点端子21及び終点端子22と第三層目のループアンテナ18の起点端子23及び終点端子24とが接続される第1の切替えスイッチ25と、第二層目のループアンテナ15の起点端子21及び終点端子22と第三層目のループアンテナ18の起点端子23及び終点端子24とが接続される第2の切替えスイッチ26と、を少なくとも有するアンテナである。
第一層目のループアンテナ12と第二層目のループアンテナ15と第三層目のループアンテナ18とは所定の間隔を保持した状態で積層されており、その間隔はアンテナ全体の磁界強度(アンテナ面に対して垂直方向の磁界強度)が最大となるように距離を調整されている。
本実施例に示す図では、図示しない送信部又は受信部内にあって、第1の切替えスイッチ25と第2の切替えスイッチ26とを制御するため切替え制御部28が各切替えスイッチと接続されて、通信距離に応じて各切替えスイッチの制御をおこなう。
ここで、切替え制御部28は、トランジスタ等の論理回路によって構成されてもよいが、本実施例においては通信距離に応じて各切替えスイッチに切替え命令をおこなう機能を有し、送信部又は受信部内に備わるCPUと、CPUに切替え制御をおこなわせるプログラム等を格納する不揮発性メモリ(例えばEEPROM)及びCPUの演算等に使用するレジスタ又は揮発性メモリ(例えばRAM)等によって構成される。
また、第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26は例えばトランジスタ等によって構成され、切替え制御部28からの制御信号によって各切替えスイッチの状態がON状態またはOFF状態に切替えられる。
また、各層のループアンテナの起点及び終点は、図示しない送信部又は受信部内にあってアンテナに電力を供給するための電力増幅器27が第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26を介して接続されている。
第1の切替えスイッチ25をOFF状態(したがって、第2の切替えスイッチ26もOFFの状態)の場合には、本実施例に係るループアンテナは第一層目のループアンテナ12のみで構成されるアンテナとなる(すなわち、第二層目のループアンテナ15及び第三層目のループアンテナ18は送信部又は受信部から回路的に切り離された状態となる)。
また、第1の切替えスイッチ25をON状態にし、第2の切替えスイッチ26をOFF状態にすると第一層目のループアンテナ12及び第二層目のループアンテナ15とが所定の間隔を保持した状態で積層された構成のアンテナとなる(すなわち、第三層目のループアンテナ18は送信部又は受信部から回路的に切り離された状態となる)。
さらに、第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26を同時にON状態にした場合には、第一層目のループアンテナ12と第二層目のループアンテナ15と第三層目のループアンテナ18とが互いに所定の間隔を保持した状態で積層された構成のアンテナとなる。
図4は、本発明の第二の実施形態に係るループアンテナの切替え方式の例を示す図である。
同図は、通信距離A、B、CがA<B<Cの関係を有する場合に図3に示した切替え制御部28によって第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26を制御し、ループアンテナを一層から三層までの構成に切替えるためのテーブルの例を示している。また、同図に示すテーブルは、例えば切替え制御部28が有するROMに予め格納され、逐次CPUが参照することによって制御される。
図示しないセンサからCPUに対して通信距離がCであると通知されると、CPUは上記テーブルが格納されているアドレスを参照し、第1の切替えスイッチ25に対してON状態となるように制御信号を送り、第2の切替えスイッチ26に対してもON状態となるように制御信号を送る。切替え制御部28からの制御信号に応じて第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26はON状態となり、第一層目のループアンテナ12と第二層目のループアンテナ15と第三層目のループアンテナ18とが三層に積層されるアンテナを構成し、本実施例での構成で最大の通信距離を得ることができる。
同様にして、図示しないセンサからCPUに対して通信距離がBであると通知されると、CPUは上記テーブルが格納されているアドレスを参照し、第1の切替えスイッチ25に対してはON状態となるように制御信号を送り、第2の切替えスイッチ26に対してはOFF状態となるように制御信号を送る。切替え制御部28からの制御信号に応じて第1の切替えスイッチ25はON状態となり、第2の切替えスイッチ26はOFF状態となり、第一層目のループアンテナ12と第二層目のループアンテナ15とが二層に積層されるアンテナを構成する。
さらに、図示しないセンサからCPUに対して通信距離がAであると通知されると、CPUは上記テーブルが格納されているアドレスを参照し、第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26に対してはOFF状態となるように制御信号を送る。切替え制御部28からの制御信号に応じて第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26はOFF状態となり、第一層目のループアンテナ12のみのアンテナを構成し、本実施例での構成で最小の通信距離となる。
以上の説明のように、必要に応じて通信距離を変化させることが可能となるので電力の消費を更に小さく抑えることが可能となる。また、電波が飛び過ぎることによって他の機器にまで影響を及ぼしてしまうことを防止することが容易にできるようになる。
以上の説明において、第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26がON状態とは回路的に接続されている状態をいい、OFF状態とは回路的に未接続である状態をいう。
また、以上の説明では切替え制御部28によって通信距離に応じて自動的にアンテナの積層状態を切替えた場合の説明をしたが、自動的にアンテナの積層状態を切替える場合に限定されない。例えば第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26をDIP−SWITCH等で構成することによって手動で切替えをおこなってもよい。
また、ループアンテナを一層から三層までの構成に切替えるために、通信開始時の初期状態は三層構成にしておき、通信状態や通信距離に応じて構成を切替えるように第1の切替えスイッチ25及び第2の切替えスイッチ26を制御してもよい。
本発明の第一の実施例及び第二の実施例に係るループアンテナは、各基板に対して一つのループパターンを形成し、それらの基板を積層させることによってループアンテナを構成する例を示したが、この例に限定されるものではない。例えば、一つの基板上に二以上のループパターンを所定の間隔を保持するように積層することによってループアンテナを構成してもよい。この場合には、各ループパターンは例えば絶縁層を介して積層し、その絶縁層の厚さをアンテナ全体の磁界強度(アンテナ面に対して垂直方向の磁界強度)が最大となるよう調整すればよい。
また、一つの基板の表側と裏側とにループパターンを形成することによってループアンテナを構成してもよい。この場合には、基板の厚さをアンテナ全体の磁界強度(アンテナ面に対して垂直方向の磁界強度)が最大となるよう調整すればよい。
また、本発明の第一の実施例及び第二の実施例に係るループアンテナを構成するループパターンの形状及びサイズ(例えばループ全体のサイズや、ループを構成する導体パターンの厚さや幅等)は同一であることが望ましいが、これに限定されるものではない。サイズや形状が多少異なっている場合も、本発明の範囲内でありアンテナ面積やアンテナへの供給電力が制約される場合であっても通信距離を伸ばす効果を得ることができる。
本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの構成を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るループアンテナの磁界強度を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るループアンテナの構成を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るループアンテナの切替え方式の例を示す図である。 ループアンテナの構成の従来例を示す図である。
符号の説明
1 第1のループパターン
2 第1のプリント基板
3 起点端子
4 終点端子
5 第2のループパターン
6 第2のプリント基板
7 所定の距離
8 従来例に係るアンテナ特性
9 本実施例に係るアンテナ特性
10 第1のプリント基板
11 ループパターン
12 第一層目のループアンテナ
13 第2のプリント基板
14 ループパターン
15 第二層目のループアンテナ
16 第3のプリント基板
17 ループパターン
18 第三層目のループアンテナ
19 起点端子
20 終点端子
21 起点端子
22 終点端子
23 起点端子
24 終点端子
25 第1の切替えスイッチ
26 第2の切替えスイッチ
27 電力増幅器
28 切替え制御部

Claims (5)

  1. 誘導式読書き装置に使用するループアンテナであって、
    少なくとも一回巻き以上の渦巻状に形成された二以上のループパターンを所定の間隔に保った状態で積層し、
    前記積層された全てのループパターンの各起点を相互に接続し、前記積層された全てのループパターンの各終点を相互に接続することによって前記積層されたループパターンが全て並列に接続されていることを特徴とする誘導式読書き装置用小型ループアンテナ。
  2. 1つの基板上には1つの前記ループパターンが形成された二以上の基板を所定の間隔に保った状態で積層して配置することを特徴とする請求項1に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナ。
  3. 前記ループパターンは一つの基板上に所定の間隔を保った状態で積層して配置されることを特徴とする請求項1に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナ。
  4. 前記積層されたループパターンの各起点間の接続を選択的におこなう起点間接続切替え部と、
    前記積層されたループパターンの各終点間の接続を選択的におこなう終点間接続切替え部と、
    を更に有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナ。
  5. 前記起点間接続切替え部及び前記終点間接続切替え部は、通信距離に応じて切替えをおこなうことを特徴とする請求項4に記載の誘導式読書き装置用小型ループアンテナ。

JP2004025358A 2004-02-02 2004-02-02 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ Pending JP2005218021A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004025358A JP2005218021A (ja) 2004-02-02 2004-02-02 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ
KR1020067017418A KR100842141B1 (ko) 2004-02-02 2005-01-14 유도식 읽기 쓰기 장치용 소형 루프안테나
EP05703652A EP1713145A4 (en) 2004-02-02 2005-01-14 SMALL GRINDING ANTENNA FOR AN INDUCTION READING / WRITING DEVICE
CNA2005800038101A CN1914768A (zh) 2004-02-02 2005-01-14 用于感应式读/写设备的紧凑环形天线
PCT/JP2005/000413 WO2005074072A1 (ja) 2004-02-02 2005-01-14 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ
US11/496,283 US7259726B2 (en) 2004-02-02 2006-07-31 Compact loop antenna for inductive read/write apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004025358A JP2005218021A (ja) 2004-02-02 2004-02-02 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005218021A true JP2005218021A (ja) 2005-08-11

Family

ID=34823979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004025358A Pending JP2005218021A (ja) 2004-02-02 2004-02-02 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7259726B2 (ja)
EP (1) EP1713145A4 (ja)
JP (1) JP2005218021A (ja)
KR (1) KR100842141B1 (ja)
CN (1) CN1914768A (ja)
WO (1) WO2005074072A1 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007054474A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd ラジオカプセル送受信システムとこれに用いられる体外ユニット
JP2007194924A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Yokogawa Electric Corp アンテナとそれを用いた無線タグ装置および無線タグ通信装置
JP2007241395A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Nec Tokin Corp 非接触型icカードリーダライタ
JP2007312354A (ja) * 2006-04-17 2007-11-29 Fujifilm Corp アンテナ内蔵基板
JP2008067037A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Dainippon Printing Co Ltd アンテナ装置、アンテナ集合体装置及びリーダライタ装置
JP2011503989A (ja) * 2007-11-05 2011-01-27 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 非接触通信システム用の広帯域誘導性アンテナ
JP2012518382A (ja) * 2009-02-13 2012-08-09 ウィットリシティ コーポレイション 損失性環境における無線エネルギー伝達
US8772973B2 (en) 2008-09-27 2014-07-08 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
US8937408B2 (en) 2008-09-27 2015-01-20 Witricity Corporation Wireless energy transfer for medical applications
US9184595B2 (en) 2008-09-27 2015-11-10 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
JP2016025502A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 住友電工プリントサーキット株式会社 ワイヤレス受電用アンテナ及びウエアラブルデバイス
US9396867B2 (en) 2008-09-27 2016-07-19 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
US10410789B2 (en) 2008-09-27 2019-09-10 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
JP2020155042A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 オムロン株式会社 Rfタグ

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0724697D0 (en) * 2007-12-19 2008-01-30 Rhodes Mark Antenna formed of multiple loops
GB0724692D0 (en) * 2007-12-19 2008-01-30 Rhodes Mark Antenna formed of multiple resonant loops
US8878393B2 (en) 2008-05-13 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for vehicles
US8629650B2 (en) 2008-05-13 2014-01-14 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer using multiple transmit antennas
US20100201312A1 (en) 2009-02-10 2010-08-12 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for portable enclosures
US9312924B2 (en) 2009-02-10 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods relating to multi-dimensional wireless charging
US8854224B2 (en) 2009-02-10 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Conveying device information relating to wireless charging
US8393547B2 (en) * 2009-08-05 2013-03-12 Perfect Plastic Printing Corporation RF proximity financial transaction card having metallic foil layer(s)
US20110248823A1 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Kristian Silberbauer Asset identification and tracking system and method
US8723653B2 (en) 2010-05-27 2014-05-13 Schneider Electric It Corporation Asset identification and management method and system
WO2011163586A1 (en) * 2010-06-25 2011-12-29 Drexel University Bi-directional magnetic permeability enhanced metamaterial (mpem) substrate for antenna miniaturization
US9231799B2 (en) * 2011-11-17 2016-01-05 Vital Alert Communication Inc. VLF transmit antenna system, method and apparatus
EP2669999B1 (en) 2012-05-31 2018-11-14 Nxp B.V. Adjustable antenna
KR102043224B1 (ko) * 2012-11-28 2019-11-12 (주)쿠첸 개선된 안테나 패턴이 형성된 pcb를 이용하여 구성된 근접 필드 통신 모듈 및 이를 구비한 전기 밥솥
KR102152074B1 (ko) * 2014-07-22 2020-09-07 삼성전자주식회사 근거리 무선 통신 안테나
US10663558B2 (en) 2015-05-22 2020-05-26 Schneider Electric It Corporation Systems and methods for detecting physical asset locations
GB201622186D0 (en) * 2016-12-23 2017-02-08 Weatherford Uk Ltd Antenna for downhole communication
FR3071988B1 (fr) * 2017-10-03 2020-11-06 Continental Automotive France Dispositif de communication en champ proche

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB146204A (en) * 1916-11-03 1921-07-28 Radio Electr Soc Fr Improvements in and relating to electromagnetic wave receiving and transmitting arrangements
JPS548441A (en) 1977-06-22 1979-01-22 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Loop antenna
JPH05145451A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Sekisui Chem Co Ltd 誘導磁界送受信アンテナ装置
JPH07263935A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Hochiki Corp アンテナ装置
JP3737606B2 (ja) * 1997-06-30 2006-01-18 株式会社日立国際電気 平面アンテナ
JPH11272826A (ja) 1998-03-26 1999-10-08 Sony Corp 無線受信装置
JP2001325574A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Denso Corp Icカード
AUPS224702A0 (en) * 2002-05-10 2002-06-13 Thorlock International Limited Transmit - receive coil system for nuclear quadrupole resonance signal detection in substances

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007054474A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd ラジオカプセル送受信システムとこれに用いられる体外ユニット
JP2007194924A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Yokogawa Electric Corp アンテナとそれを用いた無線タグ装置および無線タグ通信装置
JP4696923B2 (ja) * 2006-01-19 2011-06-08 横河電機株式会社 アンテナとそれを用いた無線タグ装置および無線タグ通信装置
JP2007241395A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Nec Tokin Corp 非接触型icカードリーダライタ
JP2007312354A (ja) * 2006-04-17 2007-11-29 Fujifilm Corp アンテナ内蔵基板
JP2008067037A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Dainippon Printing Co Ltd アンテナ装置、アンテナ集合体装置及びリーダライタ装置
JP2011503989A (ja) * 2007-11-05 2011-01-27 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 非接触通信システム用の広帯域誘導性アンテナ
US8772973B2 (en) 2008-09-27 2014-07-08 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
US8937408B2 (en) 2008-09-27 2015-01-20 Witricity Corporation Wireless energy transfer for medical applications
US9184595B2 (en) 2008-09-27 2015-11-10 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
US9396867B2 (en) 2008-09-27 2016-07-19 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
US9515495B2 (en) 2008-09-27 2016-12-06 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
US9742204B2 (en) 2008-09-27 2017-08-22 Witricity Corporation Wireless energy transfer in lossy environments
US10410789B2 (en) 2008-09-27 2019-09-10 Witricity Corporation Integrated resonator-shield structures
JP2012518382A (ja) * 2009-02-13 2012-08-09 ウィットリシティ コーポレイション 損失性環境における無線エネルギー伝達
JP2016025502A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 住友電工プリントサーキット株式会社 ワイヤレス受電用アンテナ及びウエアラブルデバイス
JP2020155042A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 オムロン株式会社 Rfタグ
JP7021657B2 (ja) 2019-03-22 2022-02-17 オムロン株式会社 Rfタグ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005074072A1 (ja) 2005-08-11
KR100842141B1 (ko) 2008-06-27
KR20060114373A (ko) 2006-11-06
CN1914768A (zh) 2007-02-14
EP1713145A1 (en) 2006-10-18
US20070030207A1 (en) 2007-02-08
EP1713145A4 (en) 2008-12-10
US7259726B2 (en) 2007-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005218021A (ja) 誘導式読書き装置用小型ループアンテナ
US9633304B2 (en) Booster antenna configurations and methods
US9449269B2 (en) Methods and apparatus for embedding wire in substrates for secure documents
JP3915092B2 (ja) Icカード用のブースタアンテナ
US9195932B2 (en) Booster antenna configurations and methods
US8991712B2 (en) Coupling in and to RFID smart cards
JP5118462B2 (ja) コイルアンテナおよび非接触情報媒体
EP1641140A1 (en) Data communication device
JP2006287659A (ja) アンテナ装置
JPWO2014167881A1 (ja) 通信端末
JP2005352858A (ja) 通信式記録担体
JP2008283404A (ja) 交差二重タグ及びそれを用いたrfidシステム
CN202395152U (zh) 一种天线、电子标签和电子标签读写器
WO2010021217A1 (ja) 無線icデバイス及びその製造方法
JP4370601B2 (ja) Icカード
WO2013020971A1 (en) Improving coupling in and to rfid smart cards
EP3014531B1 (en) Card body and smart card comprising it
JP4873158B2 (ja) Rfidリーダ装置
JP5325509B2 (ja) 非接触型情報処理媒体
KR102146020B1 (ko) 연자성 기판, 무선 통신 장치 및 무선 전력 수신 장치
WO2017209195A1 (ja) アンテナ装置及びそれを用いたicタグ
JP2008167144A (ja) アンテナ装置
JP6590119B1 (ja) Rfidタグ及びrfid付き物品
WO2018211548A1 (ja) アンテナ装置
JPH11204358A (ja) シートコイル及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080701

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081028

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090224