JP2006222918A - Meander line antenna and manufacturing method therefor - Google Patents

Meander line antenna and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2006222918A
JP2006222918A JP2005036940A JP2005036940A JP2006222918A JP 2006222918 A JP2006222918 A JP 2006222918A JP 2005036940 A JP2005036940 A JP 2005036940A JP 2005036940 A JP2005036940 A JP 2005036940A JP 2006222918 A JP2006222918 A JP 2006222918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
meander line
line antenna
plane
dielectric
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
JP2005036940A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshifusa Yamada
吉英 山田
Takafumi Doge
尚文 道下
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.)
MIGHTY CARD KK
Original Assignee
MIGHTY CARD KK
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 MIGHTY CARD KK filed Critical MIGHTY CARD KK
Priority to JP2005036940A priority Critical patent/JP2006222918A/en
Publication of JP2006222918A publication Critical patent/JP2006222918A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a meander line antenna which can be downsized and has high radiation efficiency. <P>SOLUTION: The meander line antenna 40 places an antenna element 41 of an extended conductor inflected into reverse direction in repetitious fashion and placed in planar state, a feeding point 12 placed in the central area of the antenna element 41, and dielectrics 42 and 43 near the antenna element 41 in the manner that sandwich both sides of the antenna element 41. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、ユビキタス通信の小形無線タグや生体埋め込み用の小形無線センサー、携帯電話などに用いられる、給電部に高周波電圧を印加することにより、導体部より電波を空間に放射する機能を有し、アンテナの物理寸法が波長の数十分の1以下となる超小形のメアンダラインアンテナに関し、特に、小型化が可能であり、かつ、放射効率の高いメアンダラインアンテナの製造方法及びメアンダラインアンテナに関する。   The present invention has a function of radiating a radio wave from a conductor portion to a space by applying a high-frequency voltage to a power feeding portion used in, for example, a small wireless tag for ubiquitous communication, a small wireless sensor for bioembedding, a cellular phone, etc. The present invention relates to a very small meander line antenna having a physical dimension of 1/10 or less of the wavelength, and in particular, a method for manufacturing a meander line antenna that can be miniaturized and has high radiation efficiency, and a meander line Regarding antennas.

ユビキタス通信においては、販売現場で扱われている商品などに、電波により識別される荷札(RFID;Radio Frequency IDentification)を貼り付け、商品の流通に役立てようとする試みが成されている。RFIDにはメアンダ形状の素子を用いたメアンダラインアンテナが用いられる。メアンダラインアンテナは、RFID以外にも携帯電話などに用いられており、例えば、特許文献1にはメアンダ形状の放射素子を用いた携帯無線通信機用のアンテナ手段が開示されている。
特表2000−516056号公報
In ubiquitous communication, an attempt has been made to affix a tag (RFID) that is identified by radio waves to a product that is handled at a sales site, for use in the distribution of the product. For the RFID, a meander line antenna using a meander-shaped element is used. The meander line antenna is used for mobile phones and the like in addition to RFID. For example, Patent Document 1 discloses antenna means for a portable wireless communication device using a meander-shaped radiating element.
Special Table 2000-516056

ところで、RFIDなどの用途に用いられるメアンダラインアンテナは、これをRFIDや携帯電話等の小型の電子機器に用いる場合には、その外形寸法を所定の大きさに抑えなければならないという制約がある。このため、このような電子機器に用いられるメアンダラインアンテナには、上記大きさの制約を満たしつつ、電子機器に必要とされる放射効率を有していることが求められる。   By the way, a meander line antenna used for applications such as RFID has a restriction that its external dimensions must be kept to a predetermined size when used in a small electronic device such as an RFID or a mobile phone. For this reason, the meander line antenna used in such an electronic device is required to have the radiation efficiency required for the electronic device while satisfying the above-mentioned size restriction.

本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、小型化が可能であり、かつ、放射効率の高いメアンダラインアンテナの製造方法及びメアンダラインアンテナを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a meander line antenna manufacturing method and a meander line antenna that can be reduced in size and have high radiation efficiency.

上記課題を解決するための本発明のうち請求項1に記載の発明は、連続する導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置し、前記導体の中央部に給電点を設けてなるメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記導体に近接させて誘電体を配置し、前記誘電体の誘電率を変化させて、前記導体の曲折部分の数を変化させることとする。   The invention described in claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems is a meander in which continuous conductors are repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane, and a feeding point is provided at the center of the conductor. In the method for manufacturing a line antenna, a dielectric is disposed close to the conductor, and the dielectric constant of the dielectric is changed to change the number of bent portions of the conductor.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記誘電体を、前記導体の両面から挟み込むように、前記導体に近接させて配置することとする。   The invention according to claim 2 is the method of manufacturing the meander line antenna according to claim 1, wherein the dielectric is disposed close to the conductor so as to be sandwiched from both sides of the conductor. And

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記導体について、流れる電流量が大きい部分の線幅を、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太く形成することとする。   The invention described in claim 3 is the method of manufacturing the meander line antenna according to claim 1 or 2, wherein the conductor has a line width where the flowing current amount is large and a portion where the flowing current amount is small. It is assumed that the line width is larger than the line width.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記導体の線幅を、前記給電点から離れるほど細く形成することとする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the meander line antenna manufacturing method according to the third aspect, wherein the line width of the conductor is made narrower as the distance from the feeding point increases.

また、請求項5に記載の発明は、メアンダラインアンテナの製造方法であって、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子とを同一平面に配置し、前記第1の素子の中央部に給電点を設け、前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより、前記第1及び第2の導体を接続したループを形成し、誘電体を、前記ループの両面から挟み込むように、前記ループに近接させて配置することとする。   The invention according to claim 5 is a method for manufacturing a meander line antenna, and is continuous with a first element formed by repeatedly bending a continuous first conductor in a reverse direction and arranging it in a planar shape. The second element formed by repeatedly bending the second conductor in the opposite direction and arranged in a plane is arranged in the same plane, and a feeding point is provided at the center of the first element, and the first and first elements By short-circuiting the ends of the two conductors, a loop connecting the first and second conductors is formed, and a dielectric is disposed close to the loop so as to be sandwiched from both sides of the loop. I will do it.

また、請求項6に記載の発明は、メアンダラインアンテナの製造方法であって、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子を配置し、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子を配置し、前記第1の素子の中央部に給電点を設け、前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより、前記第1及び第2の導体を接続したループを形成し、誘電体を、前記第1の導体が配置される平面と、前記第2の導体が配置される平面との間に挟みこまれるように、前記第1及び第2の導体に近接させて配置することとする。   Further, the invention according to claim 6 is a method for manufacturing a meander line antenna, wherein a first element formed by repeatedly bending a continuous first conductor in a reverse direction and arranging it in a plane is arranged. A second element formed by repeatedly bending a continuous second conductor in the opposite direction and arranging in a plane is disposed, and a feeding point is provided at the center of the first element, and the first and second elements By short-circuiting the ends of the conductors, a loop connecting the first and second conductors is formed, and a dielectric is disposed on the plane on which the first conductor is disposed, and the second conductor is disposed on the dielectric. The first and second conductors are arranged close to each other so as to be sandwiched between the two planes.

また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、第2の誘電体を、前記第1の導体が配置される平面の、前記誘電体である第1の誘電体が前記第1の導体に近接する面とは異なる面から、前記第1の導体に近接させて配置し、第3の誘電体を、前記第2の導体が配置される平面の、前記第1の誘電体が前記第2の導体に近接する面とは異なる面から、前記第2の導体に近接させて配置することとする。   The invention according to claim 7 is the method of manufacturing the meander line antenna according to claim 6, wherein the second dielectric is the dielectric on the plane on which the first conductor is disposed. A first dielectric is disposed close to the first conductor from a surface different from the surface adjacent to the first conductor, and a third dielectric is disposed on the second conductor. It is assumed that the first dielectric is arranged close to the second conductor from a plane different from the plane where the first dielectric is close to the second conductor.

また、請求項8に記載の発明は、請求項5乃至7のいずれかに記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかについて、流れる電流量が大きい部分の線幅を、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太く形成することとする。   The invention according to claim 8 is the method of manufacturing the meander line antenna according to any one of claims 5 to 7, wherein an amount of current flowing through at least one of the first and second conductors is set. The line width of the large part is formed to be thicker than the line width of the part where the amount of flowing current is small.

また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかの線幅を、前記給電点から離れるほど細く形成することとする。   The invention according to claim 9 is the method of manufacturing the meander line antenna according to claim 8, wherein the line width of at least one of the first and second conductors is set apart from the feeding point. It is supposed to be thin.

また、請求項10に記載の発明は、メアンダラインアンテナであって、連続する導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる素子と、前記素子の中央部に設けられる給電点と、前記素子の両面から挟み込むように前記導体に近接して配置される誘電体と、を備えることとする。   The invention according to claim 10 is a meander line antenna, wherein a continuous conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane, and a feeding point provided at the center of the element. And a dielectric disposed in proximity to the conductor so as to be sandwiched from both sides of the element.

また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のメアンダラインアンテナであって、前記導体について、流れる電流量の大きい部分の線幅が、流れる電流量の小さい部分の線幅よりも太いこととする。   The invention according to claim 11 is the meander line antenna according to claim 10, wherein, for the conductor, the line width of the portion where the flowing current amount is large is larger than the line width of the portion where the flowing current amount is small. It will be fat.

また、請求項12に記載の発明は、請求項11に記載のメアンダラインアンテナであって、前記導体の線幅は、前記給電点から離れるほど細いこととする。   The invention according to claim 12 is the meander line antenna according to claim 11, wherein the line width of the conductor becomes narrower as the distance from the feeding point increases.

また、請求項13に記載の発明は、メアンダラインアンテナであって、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、前記第1の導体が配置される平面と同一平面に配置される、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子と、前記第1の素子の中央部に設けられる給電点と、前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより形成される、前記第1及び第2の導体を接続したループと、前記ループの両面から挟み込むように、前記ループに近接して配置される誘電体と、を備えることとする。   The invention according to claim 13 is a meander line antenna, wherein the first element is formed by repeatedly bending a continuous first conductor in the reverse direction and arranging the first conductor in a planar shape, and the first conductor. A second element that is arranged in the same plane as the plane in which the second element is arranged and is arranged in a plane by repeatedly bending the second continuous conductor in the opposite direction; and provided in the center of the first element The feed point and the loop formed by short-circuiting the ends of the first and second conductors, the loop connecting the first and second conductors, and sandwiching from both sides of the loop, And a dielectric disposed close to the loop.

また、請求項14に記載の発明は、メアンダラインアンテナであって、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子と、前記第1の素子の中央部に設けられる給電点と、前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより形成される、前記第1及び第2の導体を接続したループと、前記第1の導体が配置される平面と、前記第2の導体が配置される平面との間に挟みこまれるように、前記第1及び第2の導体に近接する誘電体と、を備えることとする。   The invention according to claim 14 is a meander line antenna, wherein a first element formed by repeatedly bending a continuous first conductor in a reverse direction and arranging in a planar shape, and a continuous second A second element formed by repeatedly bending a conductor in the opposite direction and arranged in a planar shape, a feeding point provided at a central portion of the first element, and ends of the first and second conductors It is sandwiched between a loop formed by short-circuiting and connecting the first and second conductors, a plane on which the first conductor is disposed, and a plane on which the second conductor is disposed. A dielectric close to the first and second conductors.

また、請求項15に記載の発明は、請求項14に記載のメアンダラインアンテナであって、前記第1の導体が配置される平面の、前記誘電体である第1の誘電体が前記第1の導体に近接する面とは異なる面から、前記第1の導体に近接する第2の誘電体と、前記第2の導体が配置される平面の、前記第1の誘電体が前記第2の導体に近接する面とは異なる面から、前記第2の導体に近接する第3の誘電体と、を備えることとする。   The invention according to claim 15 is the meander line antenna according to claim 14, wherein the first dielectric that is the dielectric on the plane on which the first conductor is disposed is the first dielectric. The second dielectric material close to the first conductor from a surface different from the surface adjacent to the first conductor, and the first dielectric material in a plane on which the second conductor is disposed are the second dielectric material. And a third dielectric that is close to the second conductor from a surface that is different from the surface that is close to the conductor.

また、請求項16に記載の発明は、請求項10乃至15のいずれかに記載のメアンダラインアンテナであって、前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかについて、流れる電流量が大きい部分の線幅は、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太いこととする。   The invention according to claim 16 is the meander line antenna according to any one of claims 10 to 15, wherein at least one of the first and second conductors is a portion where a flowing current amount is large. The line width is assumed to be thicker than the line width of the portion where the amount of flowing current is small.

また、請求項17に記載の発明は、請求項16に記載のメアンダラインアンテナであって、前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかの線幅は、前記給電点から離れるほど細いこととする。   The invention according to claim 17 is the meander line antenna according to claim 16, wherein the line width of at least one of the first and second conductors is so narrow that the distance from the feeding point increases. To do.

本発明によれば、小型化が可能であり、かつ、放射効率の高いメアンダラインアンテナの製造方法及びメアンダラインアンテナを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a meander line antenna manufacturing method and a meander line antenna that can be miniaturized and have high radiation efficiency.

以下、本発明の実施形態につき図面とともに説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1にメアンダラインアンテナの基本構造を示している。同図に示すメアンダラインアンテナ10は、連続する導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置して(以下、この形状をメアンダ形状という。)構成される素子(以下、アンテナ素子11という。)を有してなるものである。このメアンダラインアンテナ10において、給電点12はアンテナ素子11の中央部に設けられる。   FIG. 1 shows the basic structure of a meander line antenna. A meander line antenna 10 shown in FIG. 1 is an element (hereinafter referred to as an antenna element 11) configured by repeatedly bending continuous conductors in opposite directions and arranging them in a planar shape (hereinafter, this shape is referred to as a meander shape). ). In the meander line antenna 10, the feeding point 12 is provided at the center of the antenna element 11.

図1に示す構造からなる基本構造のメアンダラインアンテナ10について、アンテナ長(L)を0.05λ、アンテナ幅(W)を0.04λとして、電磁界シミュレータによるシミュレーションを行った。線幅dが0.1mm、アンテナ素子11における曲折部分(以下、クランクという。)の総数(N)が38である場合における、入力インピーダンス(Zin)の計算結果を図2のスミスチャートに示す。同図に示すように、708.7MHzに共振点を有しており、この共振点においてメアンダラインアンテナ10の入力インピーダンスは純抵抗成分(Rin)のみとなる。ここで、抵抗成分Rinの内訳は、放射抵抗のRrと、導体抵抗のRlである。また、アンテナの放射効率(η)は次式で表される。
η=Rr/(Rr+Rl) (1)
With respect to the meander line antenna 10 having the basic structure shown in FIG. 1, the simulation was performed using an electromagnetic field simulator with an antenna length (L) of 0.05λ and an antenna width (W) of 0.04λ. The Smith chart of FIG. 2 shows the calculation result of the input impedance (Zin) when the line width d is 0.1 mm and the total number (N) of bent portions (hereinafter referred to as cranks) in the antenna element 11 is 38. As shown in the figure, it has a resonance point at 708.7 MHz, and the input impedance of the meander line antenna 10 is only a pure resistance component (Rin) at this resonance point. Here, the breakdown of the resistance component Rin is the radiation resistance Rr and the conductor resistance Rl. The radiation efficiency (η) of the antenna is expressed by the following equation.
η = Rr / (Rr + Rl) (1)

これらの値を求めたものが、表1である。
[表1]

Figure 2006222918
Table 1 shows these values.
[Table 1]
Figure 2006222918

表1に示すように、基本構造のメアンダラインアンテナ10では、RlがRrに比して17倍にも大きくなっていることが特徴である。すなわち、基本構造のメアンダラインアンテナ10では、給電された電波は殆んど導体抵抗Rlにより熱損失として消費されてしまうことを意味している。このため、基本構造のメアンダラインアンテナ10の放射効率ηは、−12.5dBと比較的小さな値となっている。   As shown in Table 1, the meander line antenna 10 having the basic structure is characterized in that Rl is 17 times larger than Rr. That is, in the meander line antenna 10 having the basic structure, it means that almost all of the fed radio wave is consumed as heat loss by the conductor resistance Rl. For this reason, the radiation efficiency η of the meander line antenna 10 having the basic structure is a relatively small value of −12.5 dB.

ここで、導体抵抗Rlは、導体の線幅をd、導体の厚みをtとすると、次式で表される。

Figure 2006222918
Here, the conductor resistance Rl is expressed by the following equation, where d is the conductor line width and t is the conductor thickness.
Figure 2006222918

ここで、δは導体の表皮厚と呼ばれ、次式で表される。

Figure 2006222918
式(3)において、fは周波数、μは透磁率、σは導電率を表す。 Here, δ is called the skin thickness of the conductor and is expressed by the following equation.
Figure 2006222918
In Expression (3), f represents frequency, μ represents magnetic permeability, and σ represents conductivity.

式(2)より、導体抵抗Rlの値を決める主要因は、導体の長さ(La)と導体線幅(d)である。式(2)において、La=707mm、d=0.1mmと導体として用いた銅の導電率σ=5.8×10(S/m)を代入するとともに、d>tよりtを省略すると、Rl=24.5Ωとなる。このようにして算出したRlは、表1のRlの値と良く対応している。 From Equation (2), the main factors that determine the value of the conductor resistance Rl are the conductor length (La) and the conductor line width (d). In Equation (2), La = 707 mm, d = 0.1 mm and the conductivity of copper used as a conductor σ = 5.8 × 10 7 (S / m) are substituted, and t is omitted from d> t. Rl = 24.5Ω. Rl calculated in this way corresponds well with the value of Rl in Table 1.

基本構造のメアンダラインアンテナ10の放射効率を向上するメアンダラインアンテナ20の構成を図3に示す。同図に示すように、このメアンダラインアンテナ20は、アンテナ素子11及びアンテナ素子21を同一平面に配置し、アンテナ素子11の中央部に給電点12を設け、アンテナ素子11とアンテナ素子21との端部同士を短絡して、アンテナ素子11とアンテナ素子21とからなるループを形成するようにしている(以下、このメアンダラインアンテナ20の構造を「折り返し構造」という。)。   The configuration of the meander line antenna 20 that improves the radiation efficiency of the meander line antenna 10 having the basic structure is shown in FIG. As shown in the figure, the meander line antenna 20 includes an antenna element 11 and an antenna element 21 arranged on the same plane, and a feeding point 12 is provided at the center of the antenna element 11. The ends are short-circuited to form a loop composed of the antenna element 11 and the antenna element 21 (hereinafter, the structure of the meander line antenna 20 is referred to as “folded structure”).

図3に示すメアンダラインアンテナ20では、アンテナ素子が2個(11、21)用いられているが、アンテナ素子の数をMとすると、「折り返し構造」のメアンダラインアンテナにおける主要電気定数(純抵抗成分Rin’、放射抵抗Rr’、導体抵抗Rl’、放射効率η’)は、各々次式で表される。   In the meander line antenna 20 shown in FIG. 3, two antenna elements (11, 21) are used. When the number of antenna elements is M, the main electrical constant (pure resistance) in the meander line antenna of “folded structure” is used. The component Rin ′, the radiation resistance Rr ′, the conductor resistance Rl ′, and the radiation efficiency η ′) are each expressed by the following equations.

Rr’=M× Rr (4)
Rl’=M×Rl (5)
η’= Rr’ /(Rr’+Rl’)=M× Rr / (M×Rr+M×Rl) (6)
ここで、Rl’> Rr’とすると、Rin’は近似的に次式となる。
η’≒ Rr’/ Rl’=M×( Rr / Rl )=M×η (7)
すなわち、アンテナ素子をM個用いた「折り返し構造」のメアンダラインアンテナでは、放射効率をM倍に向上できることが分かる。図3に示したメアンダラインアンテナ20では、M=2であり、Rrは4倍、Rlは2倍になる。電磁界シミュレータによるメアンダラインアンテナ20の主要電気定数の計算結果を表2に示す。
Rr ′ = M 2 × Rr (4)
Rl '= M × Rl (5)
η ′ = Rr ′ / (Rr ′ + Rl ′) = M 2 × Rr / (M 2 × Rr + M × Rl) (6)
Here, when Rl ′> Rr ′, Rin ′ is approximately expressed by the following equation.
η′≈Rr ′ / Rl ′ = M × (Rr / Rl) = M × η (7)
In other words, it can be seen that the radiation efficiency can be improved by a factor of M in a “folded structure” meander line antenna using M antenna elements. In the meander line antenna 20 shown in FIG. 3, M = 2, Rr is 4 times, and Rl is 2 times. Table 2 shows the calculation results of the main electric constants of the meander line antenna 20 by the electromagnetic field simulator.

[表2]

Figure 2006222918
[Table 2]
Figure 2006222918

表2と表1とを比較してみると、放射効率ηは2倍に向上して、3dBの上昇が見られる。また、表2より、電磁界シミュレータにより計算されたRrとRlは、式(2)の計算値と良く対応し、それぞれ約4倍、約2倍の増加率となっていることが分かる。   Comparing Table 2 and Table 1, the radiation efficiency η is doubled and an increase of 3 dB is observed. Also, from Table 2, it can be seen that Rr and Rl calculated by the electromagnetic field simulator correspond well with the calculated values of Equation (2), and increase rates of about 4 times and about 2 times, respectively.

次に、上記のような「折り返し構造」とは異なる構成からなるメアンダラインアンテナ30を図4に示す。同図に示すように、このメアンダラインアンテナ30では、アンテナ素子11及び21をほぼ平行に並べ、アンテナ素子11の中央部に給電点12を設け、アンテナ素子11及び21の端部同士を短絡して、アンテナ素子11とアンテナ素子21とからなるループを形成するようにしている(以下、このメアンダラインアンテナ30の構造を「重ね構造」という。)。このメアンダラインアンテナ30では、アンテナ素子11とアンテナ素子21とが、0.0047λの距離(g)をおいてほぼ平行に並べられている。メアンダラインアンテナ30の主要電気定数を電磁界シミュレータにより計算した結果を表3に示す。   Next, a meander line antenna 30 having a configuration different from the “folded structure” as described above is shown in FIG. As shown in the figure, in the meander line antenna 30, the antenna elements 11 and 21 are arranged substantially in parallel, a feeding point 12 is provided at the center of the antenna element 11, and the ends of the antenna elements 11 and 21 are short-circuited. Thus, a loop composed of the antenna element 11 and the antenna element 21 is formed (hereinafter, the structure of the meander line antenna 30 is referred to as “superposition structure”). In the meander line antenna 30, the antenna element 11 and the antenna element 21 are arranged substantially in parallel with a distance (g) of 0.0047λ. Table 3 shows the result of calculation of the main electrical constant of the meander line antenna 30 using an electromagnetic field simulator.

[表3]

Figure 2006222918
[Table 3]
Figure 2006222918

表3と表2とを比較すると、メアンダラインアンテナ30では、上述のメアンダラインアンテナ20の放射効率に近い−8.3dBの放射効率ηを得ていることが分かる。   Comparing Table 3 and Table 2, it can be seen that the meander line antenna 30 has a radiation efficiency η of −8.3 dB which is close to the radiation efficiency of the meander line antenna 20 described above.

以上に説明したように、「折り返し構造」や「重ね構造」の導入により、メアンダラインアンテナの放射効率の向上を図ることができるが、アンテナ素子の数(M)を増した分だけのM倍の効率増加に留まる。ここで放射効率に大きく影響する電気定数は導体抵抗(Rl)であるため、外形寸法を維持したまま、導体抵抗(Rl)の低減を図ることができれば、放射効率を向上できる。本実施形態における外形寸法の制約(アンテナ長(L)=0.05λ)の下で、導体抵抗(Rl)の低減を図るためには、式(2)より、導体長(La)を小さくするか、導体線幅(d)を大きくする必要がある。ここで、導体の取り得る最大の線幅(d)とアンテナ長(L)とクランクの数(N)との間には、次の式(8)の関係がある。
L ≒ N×d (8)
Lは外形寸法の制約として予め決まっているため、dを大きくするためにはNを小さくする必要がある。与えられたLにおいて、La、Nなどの値が変わる可能性は、アンテナ周囲の媒質定数の変化である。例えば、誘電率を大きくすると、受信電波の波長が短縮され、共振周波数が小さくなる。従って、誘電率を変化させることにより、アンテナが共振する状態における構造諸元を変化させることができる可能性がある。これにより、メアンダラインアンテナのアンテナ素子におけるクランク数Nを変化させることができると考えられる。
As described above, the introduction of the “folded structure” and the “overlapping structure” can improve the radiation efficiency of the meander line antenna, but M times as much as the number of antenna elements (M) is increased. The increase in efficiency remains. Here, since the electrical constant that greatly affects the radiation efficiency is the conductor resistance (Rl), the radiation efficiency can be improved if the conductor resistance (Rl) can be reduced while maintaining the external dimensions. In order to reduce the conductor resistance (Rl) under the limitation of the external dimensions (antenna length (L) = 0.05λ) in the present embodiment, the conductor length (La) is reduced from the equation (2). Alternatively, it is necessary to increase the conductor line width (d). Here, there is a relationship of the following equation (8) among the maximum line width (d) that the conductor can take, the antenna length (L), and the number of cranks (N).
L ≒ N × d (8)
Since L is determined in advance as a restriction on the outer dimension, it is necessary to reduce N in order to increase d. The possibility that the values of La, N, etc. change for a given L is a change in the medium constant around the antenna. For example, when the dielectric constant is increased, the wavelength of the received radio wave is shortened and the resonance frequency is decreased. Therefore, there is a possibility that the structural specifications in the state where the antenna resonates can be changed by changing the dielectric constant. Thereby, it is considered that the crank number N in the antenna element of the meander line antenna can be changed.

そこでまず、本発明者は、アンテナ素子を誘電体で挟み込むようにした。このような構成のメアンダラインアンテナ40の斜視図を図5に示す。また、図6にメアンダラインアンテナ40の平面図を示す(なお、図6では誘電体は図示していない。)。図5及び図6に示すメアンダラインアンテナ40は、アンテナ素子41と、アンテナ素子41の中央部に設けられる給電点12と、アンテナ素子41を両面から挟み込むようにアンテナ素子41に近接する誘電体42及び43とにより構成されている。ここで誘電体42及び43は一体としてもよい。誘電体42及び43の厚さhは0.0023λである。   Therefore, first, the present inventor tried to sandwich the antenna element with a dielectric. A perspective view of the meander line antenna 40 having such a configuration is shown in FIG. FIG. 6 is a plan view of the meander line antenna 40 (note that the dielectric is not shown in FIG. 6). A meander line antenna 40 shown in FIGS. 5 and 6 includes an antenna element 41, a feeding point 12 provided at the center of the antenna element 41, and a dielectric 42 adjacent to the antenna element 41 so as to sandwich the antenna element 41 from both sides. And 43. Here, the dielectrics 42 and 43 may be integrated. The thicknesses h of the dielectrics 42 and 43 are 0.0023λ.

なお、誘電体がアンテナ素子に「近接する」という場合には、誘電体とアンテナ素子とが接触している状態や、誘電体とアンテナ素子とが接着剤により密着した状態、誘電体がアンテナ素子のクランク部分に充填されるように密着している状態をも含むものとする。   When the dielectric is “close to” the antenna element, the dielectric and the antenna element are in contact with each other, the dielectric and the antenna element are in close contact with the adhesive, or the dielectric is the antenna element. It also includes a state in which the crank portion is in close contact with the crank portion.

図5に示すメアンダラインアンテナ40において、誘電体42及び43の比誘電率εを10とした場合、クランク数N=14となる。すなわち、メアンダラインアンテナ40のアンテナ長(L)は、図1に示したメアンダラインアンテナ10の0.05λと変わらないが、クランク数Nを38から14と大幅に低減することができた。これに伴い、導体線幅を0.1mmから0.6mmに増加することができた。ここで、メアンダラインアンテナ40の入力インピーダンス(Zin)の電磁界シミュレータによる計算結果を図7のスミスチャートに示す。同図に示すように、704.8MHzに共振点を有している。また、電磁界シミュレータによるメアンダラインアンテナ40の主要電気定数の計算結果は表4のようになる。 In the meander line antenna 40 shown in FIG. 5, when the relative permittivity ε r of the dielectrics 42 and 43 is 10, the crank number N = 14. That is, the antenna length (L) of the meander line antenna 40 is not changed from 0.05λ of the meander line antenna 10 shown in FIG. 1, but the crank number N can be greatly reduced from 38 to 14. Accordingly, the conductor line width could be increased from 0.1 mm to 0.6 mm. Here, the calculation result by the electromagnetic field simulator of the input impedance (Zin) of the meander line antenna 40 is shown in the Smith chart of FIG. As shown in the figure, it has a resonance point at 704.8 MHz. Table 4 shows the calculation results of the main electric constants of the meander line antenna 40 by the electromagnetic field simulator.

[表4]

Figure 2006222918
[Table 4]
Figure 2006222918

ここで表4と表1との比較において顕著な点は、Rlの値が25.4Ωであったものが3.8Ωと6分の1以下に低減できたことである。すなわち、誘電体(42、43)をアンテナ素子41の両面から挟み込むようにアンテナ素子41に近接させることにより、放射効率ηが−12.5dBから−4.6dBへと、8dB(6倍強)も大幅に向上されたことになる。このように、メアンダラインアンテナ40において、アンテナ素子41(導体)に近接させて誘電体(42、43)を配置し、その誘電体(42、43)の誘電率を変化させることにより、アンテナ素子41のクランク数N(曲折部分)を変化させることができる。ここでアンテナ素子41のクランク数Nを小さくすれば、その分、導体線幅dを太くすることが可能であり、これにより導体抵抗Rlを低減することができる。そして、このようにして導体抵抗Rlが低減されることで、式(1)によって、メアンダラインアンテナ40の放射効率ηが向上することになる。   Here, a remarkable point in the comparison between Table 4 and Table 1 is that the value of Rl of 25.4Ω can be reduced to 3.8Ω to 1/6 or less. That is, by bringing the dielectrics (42, 43) close to the antenna element 41 so as to be sandwiched from both surfaces of the antenna element 41, the radiation efficiency η is increased from -12.5 dB to -4.6 dB, 8 dB (slightly 6 times). It will be greatly improved. As described above, in the meander line antenna 40, the dielectric (42, 43) is disposed in the vicinity of the antenna element 41 (conductor), and the dielectric constant of the dielectric (42, 43) is changed, thereby changing the antenna element. The number of cranks 41 (the bent portion) can be changed. Here, if the number of cranks N of the antenna element 41 is reduced, the conductor line width d can be increased correspondingly, thereby reducing the conductor resistance Rl. And by reducing the conductor resistance Rl in this way, the radiation efficiency η of the meander line antenna 40 is improved by the equation (1).

次に、メアンダラインアンテナに用いられる導体線幅について説明する。メアンダラインアンテナに用いられる導体では、流れる電流量が、給電点からの距離に応じて変化するため、導体線幅も導体を流れる電流量に応じた変化を持たせるほうが、効果的に導体抵抗を小さくできる。図8は、メアンダラインアンテナ40のアンテナ素子41において流れる電流量の分布(以下、電流分布という。)を示す図である。同図に示すように、メアンダラインアンテナ40のアンテナ素子41では、給電点12の近くで最も電流が強く(45)、両端部では電流が零となる(46)。従って、アンテナ素子41の給電点12から離れるほどアンテナ素子41の導体線幅を細く形成することにより、アンテナ素子41の導体抵抗を小さくすることができる。   Next, the conductor line width used for the meander line antenna will be described. In the conductor used in the meander line antenna, the amount of current flowing changes according to the distance from the feeding point. Therefore, it is more effective to have the conductor line width change according to the amount of current flowing through the conductor. Can be small. FIG. 8 is a diagram showing the distribution of the amount of current flowing in the antenna element 41 of the meander line antenna 40 (hereinafter referred to as current distribution). As shown in the figure, in the antenna element 41 of the meander line antenna 40, the current is strongest near the feeding point 12 (45), and the current is zero at both ends (46). Therefore, the conductor resistance of the antenna element 41 can be reduced by forming the conductor line width of the antenna element 41 narrower as the distance from the feeding point 12 of the antenna element 41 increases.

図9は、給電点12から離れるほど、すなわち中央部から端部に向けて、導体線幅を細く形成したメアンダラインアンテナ50を示す図である。図9に示すメアンダラインアンテナ50は、図8に示したメアンダラインアンテナ40のアンテナ素子41における電流分布に応じて、アンテナ素子41の端部から1〜2つ目のクランクの導体線幅d1を0.35mm、3〜4つ目のクランクの導体線幅d2を0.5mm、5〜6つ目のクランクの導体線幅d3を0.8mmとしたものである。このように、メアンダラインアンテナ50のアンテナ素子51では、流れる電流量の大きなところの導体線幅が、流れる電流量の少ないところの導体線幅よりも太くなっており、これによりアンテナ素子51の導体抵抗Rlが低減される。そして、このようにして導体抵抗Rlが低減されることで、式(1)によって、メアンダラインアンテナ50の放射効率ηが向上することになる。   FIG. 9 is a diagram showing a meander line antenna 50 in which the conductor line width is narrowed away from the feeding point 12, that is, from the center to the end. The meander line antenna 50 shown in FIG. 9 has a conductor line width d1 of the first crank from the end of the antenna element 41 in accordance with the current distribution in the antenna element 41 of the meander line antenna 40 shown in FIG. The conductor line width d2 of the 0.35 mm, the third to fourth cranks is 0.5 mm, and the conductor line width d3 of the fifth to sixth cranks is 0.8 mm. As described above, in the antenna element 51 of the meander line antenna 50, the conductor line width where the flowing current amount is large is thicker than the conductor line width where the flowing current amount is small. Resistance Rl is reduced. And by reducing the conductor resistance Rl in this way, the radiation efficiency η of the meander line antenna 50 is improved by the equation (1).

次に、上述した「折り返し構造」のメアンダラインアンテナ20や「重ね構造」のメアンダラインアンテナ30において、誘電体をアンテナ素子に近接させた構成について説明する。   Next, in the above-described meander line antenna 20 having the “folded structure” and the meander line antenna 30 having the “overlapping structure”, a configuration in which a dielectric is brought close to the antenna element will be described.

上述した「折り返し構造」のメアンダラインアンテナ20を誘電体で挟み込んだ構成のメアンダラインアンテナ60の斜視図を図10に示す。また、メアンダラインアンテナ60の平面図を図11に示す(なお、図11では誘電体は図示していない。)。図10及び図11に示すように、このメアンダラインアンテナ60は、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなるアンテナ素子41と、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなるアンテナ素子61とを同一平面に配置し、アンテナ素子41の中央部に給電点12を設け、アンテナ素子41及び61の端部同士を短絡することにより、アンテナ素子41及び61を接続したループを形成し、そのループの両面から挟み込むように、ループに近接させて誘電体62及び63を配置してなるものである。この場合、メアンダラインアンテナ60のクランク数Nは14となる。このように、メアンダラインアンテナ60では、図1に示した基本構造のメアンダラインアンテナ10のクランク数N=38よりも、クランク数Nを大幅に小さくすることができる。   FIG. 10 is a perspective view of the meander line antenna 60 having a configuration in which the above-described meander line antenna 20 having a “folded structure” is sandwiched between dielectrics. A plan view of the meander line antenna 60 is shown in FIG. 11 (note that the dielectric is not shown in FIG. 11). As shown in FIGS. 10 and 11, the meander line antenna 60 includes an antenna element 41 formed by repeatedly bending a continuous first conductor in the reverse direction and arranging it in a planar shape, and a continuous second conductor. The antenna element 61, which is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane, is arranged in the same plane, the feeding point 12 is provided in the center of the antenna element 41, and the ends of the antenna elements 41 and 61 are short-circuited. Thus, a loop connecting the antenna elements 41 and 61 is formed, and the dielectrics 62 and 63 are arranged close to the loop so as to be sandwiched from both surfaces of the loop. In this case, the crank number N of the meander line antenna 60 is 14. Thus, in the meander line antenna 60, the crank number N can be made significantly smaller than the crank number N = 38 of the meander line antenna 10 having the basic structure shown in FIG.

メアンダラインアンテナ60の主要電気定数の電磁界シミュレータによる計算値を表5に示す。   Table 5 shows values calculated by the electromagnetic simulator for the main electric constants of the meander line antenna 60.

[表5]

Figure 2006222918
[Table 5]
Figure 2006222918

表5と表4とを比較すると、Rrは4倍以上の値となっているのに対し、Rlは2倍程度の増加に留まっている。このため、メアンダラインアンテナ60では、放射効率が更に向上し、メアンダラインアンテナ60の放射効率ηは、図5に示したメアンダラインアンテナ40よりも約2dB高い−2.5dBの値が得られた。このように、メアンダラインアンテナ60では、アンテナ素子61に近接させて誘電体62及び63を配置したことにより、アンテナ素子61のクランク数Nが減り、その分導体線幅dを太くすることが可能となり、これにより導体抵抗Rlを低減することができる。そして、このようにして導体抵抗Rlが低減されることで、式(1)によって、メアンダラインアンテナ60の放射効率ηが向上することになる。   Comparing Table 5 and Table 4, Rr has a value of 4 times or more, while Rl has only increased about 2 times. For this reason, the radiation efficiency of the meander line antenna 60 is further improved, and the radiation efficiency η of the meander line antenna 60 has a value of −2.5 dB, which is about 2 dB higher than the meander line antenna 40 shown in FIG. . As described above, in the meander line antenna 60, by arranging the dielectrics 62 and 63 close to the antenna element 61, the crank number N of the antenna element 61 can be reduced, and the conductor line width d can be increased accordingly. Thus, the conductor resistance Rl can be reduced. And by reducing the conductor resistance Rl in this way, the radiation efficiency η of the meander line antenna 60 is improved by the equation (1).

次に、上述した「重ね構造」のメアンダラインアンテナ30のアンテナ素子31及び32とで挟み込むように、アンテナ素子31及び32の間に誘電体を配置するようにしたメアンダラインアンテナ70について説明する。メアンダラインアンテナ70の斜視図を図12及び図13に示す(なお、図13では誘電体は図示していない。)。図12及び図13に示すように、メアンダラインアンテナ70では、連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなるアンテナ素子41を配置し、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなるアンテナ素子61を配置し、アンテナ素子41の中央部に給電点12を設け、アンテナ素子41及び61の端部同士を短絡することにより、アンテナ素子41及び61を接続したループを形成し、誘電体71を、アンテナ素子41が配置される平面と、アンテナ素子61が配置される平面との間に挟みこまれるように、アンテナ素子41及び61に近接させて配置している。   Next, the meander line antenna 70 in which a dielectric is disposed between the antenna elements 31 and 32 so as to be sandwiched between the antenna elements 31 and 32 of the above-described “stacked structure” meander line antenna 30 will be described. 12 and 13 are perspective views of the meander line antenna 70 (note that the dielectric is not shown in FIG. 13). As shown in FIGS. 12 and 13, in the meander line antenna 70, an antenna element 41 formed by repeatedly bending a continuous first conductor in the opposite direction and arranging in a planar shape is arranged, and a continuous second conductor is arranged. Is repeatedly bent in the opposite direction, the antenna element 61 is arranged in a planar shape, the feeding point 12 is provided in the center of the antenna element 41, and the ends of the antenna elements 41 and 61 are short-circuited, A loop connecting the antenna elements 41 and 61 is formed, and the dielectric element 71 and the antenna element 41 and the dielectric element 71 are sandwiched between the plane on which the antenna element 41 is disposed and the plane on which the antenna element 61 is disposed. It is arranged close to 61.

ここで、誘電体71の厚さg(アンテナ素子41及びアンテナ素子61の間の距離)は0.0047λである。この場合、クランク数Nは14となる。このように、メアンダラインアンテナ70のクランク数Nは、図4に示したメアンダラインアンテナ30のクランク数N=38に比べて大幅に小さくなった。このように、メアンダラインアンテナ70では、クランク数Nが減ることで、その分、導体線幅dを太くすることが可能となり、これにより導体抵抗Rlを低減することができる。そして、このようにして導体抵抗Rlが低減されることで、式(1)によって、メアンダラインアンテナ70の放射効率ηが向上することになる。なお、メアンダラインアンテナ70は、平板状の誘電体71の両面に、アンテナ素子41及びアンテナ素子61を配置することによって容易に作成することができる。   Here, the thickness g (distance between the antenna element 41 and the antenna element 61) of the dielectric 71 is 0.0047λ. In this case, the crank number N is 14. Thus, the crank number N of the meander line antenna 70 is significantly smaller than the crank number N = 38 of the meander line antenna 30 shown in FIG. As described above, in the meander line antenna 70, the number N of cranks is reduced, so that the conductor line width d can be increased accordingly, and thereby the conductor resistance Rl can be reduced. And by reducing the conductor resistance Rl in this way, the radiation efficiency η of the meander line antenna 70 is improved by the equation (1). The meander line antenna 70 can be easily created by disposing the antenna element 41 and the antenna element 61 on both surfaces of the flat dielectric 71.

なお、上記のメアンダラインアンテナ70を誘電体で挟み込むようにしてもよい。図14に、この構成のメアンダラインアンテナ80の断面図を示す。同図に示すように、メアンダラインアンテナ80は、誘電体81を、アンテナ素子41が配置される平面の、誘電体71がアンテナ素子41に近接する面とは異なる面から、アンテナ素子41に近接させて配置し、誘電体82を、アンテナ素子61が配置される平面の、誘電体71がアンテナ素子61に近接する面とは異なる面から、アンテナ素子61に近接させて配置するようにしている。   The meander line antenna 70 may be sandwiched between dielectrics. FIG. 14 is a cross-sectional view of the meander line antenna 80 having this configuration. As shown in the figure, the meander line antenna 80 has a dielectric 81 in proximity to the antenna element 41 from a plane different from the plane on which the antenna element 41 is disposed and the dielectric 71 is close to the antenna element 41. The dielectric 82 is arranged close to the antenna element 61 from a plane different from the plane where the dielectric 71 is close to the antenna element 61 on the plane where the antenna element 61 is arranged. .

図14に示すメアンダラインアンテナ70において、誘電体71の厚さ(g)を2.0mm、誘電体81及び82の厚さ(k)を1.0mm、誘電体71、81及び82の比誘電率(ε)を10、アンテナ素子41及び61の厚さ(t)を35μmとした場合、クランク数Nは14となる。すなわち、図4に示したメアンダラインアンテナ30のクランク数N=38に比べてNが大幅に小さくなった。ここで、電磁界シミュレータによるメアンダラインアンテナ80の主要電気定数の計算値を表6に示す。 In the meander line antenna 70 shown in FIG. 14, the thickness (g) of the dielectric 71 is 2.0 mm, the thickness (k) of the dielectrics 81 and 82 is 1.0 mm, and the relative dielectric of the dielectrics 71, 81 and 82 When the ratio (ε r ) is 10 and the thicknesses (t) of the antenna elements 41 and 61 are 35 μm, the crank number N is 14. That is, N is significantly smaller than the crank number N = 38 of the meander line antenna 30 shown in FIG. Here, Table 6 shows calculated values of main electric constants of the meander line antenna 80 by the electromagnetic field simulator.

[表6]

Figure 2006222918
[Table 6]
Figure 2006222918

表6と表5とを比較すると、Rr及びRlともに同様の値が得られている。放射効率ηは−2.2dBの値が得られた。このように、メアンダラインアンテナ70では、アンテナ素子41及び61のクランク数Nが小さくなることで、その分、導体線幅dを太くすることが可能であり、これにより導体抵抗Rlを低減することができる。そして、このようにして導体抵抗Rlが低減されることで、式(1)によって、メアンダラインアンテナ70の放射効率ηが向上することになる。   When Table 6 and Table 5 are compared, similar values are obtained for both Rr and Rl. A radiation efficiency η of −2.2 dB was obtained. Thus, in the meander line antenna 70, the crank number N of the antenna elements 41 and 61 is reduced, so that the conductor line width d can be increased correspondingly, thereby reducing the conductor resistance Rl. Can do. And by reducing the conductor resistance Rl in this way, the radiation efficiency η of the meander line antenna 70 is improved by the equation (1).

以上説明したように、本実施形態のメアンダラインアンテナによれば、メアンダラインアンテナの放射効率を、アンテナの外形寸法を変化させること無く、大幅に向上することができる。従って、小型化が可能であり、かつ、放射効率の高いメアンダラインアンテナを実現することができる。これにより、例えば、荷物に付けられるRFIDに本実施形態のメアンダラインアンテナを用いる場合には、一般的なメアンダラインアンテナを用いたRFIDに比べて、より遠隔の荷物に付されたRFIDの情報を読み取ることができる。また、本実施形態のメアンダラインアンテナを携帯電話などの無線通信機器に用いた場合には、より遠くの基地局と電波の送受信をすることが可能となり、通信可能範囲を拡大することができる。   As described above, according to the meander line antenna of this embodiment, the radiation efficiency of the meander line antenna can be significantly improved without changing the external dimensions of the antenna. Therefore, it is possible to realize a meander line antenna that can be reduced in size and has high radiation efficiency. Thus, for example, when the meander line antenna of this embodiment is used for RFID attached to a package, information on the RFID attached to a more remote package is compared with RFID using a general meander line antenna. Can be read. Further, when the meander line antenna of the present embodiment is used in a wireless communication device such as a mobile phone, it is possible to transmit and receive radio waves with a distant base station, thereby expanding the communicable range.

なお、上記メアンダラインアンテナ60、メアンダラインアンテナ70、メアンダラインアンテナ80の何れについても、上述した図8に示すメアンダラインアンテナ50のように、電流量分布に応じて導体線幅を変え、給電点12から離れるほど導体線幅が細くなるようにしてもよい。この場合、さらに導体抵抗を低減することが可能となり、メアンダラインアンテナの放射効率をより一層向上することができる。   Note that, for each of the meander line antenna 60, the meander line antenna 70, and the meander line antenna 80, as in the meander line antenna 50 shown in FIG. The conductor line width may be reduced as the distance from 12 increases. In this case, the conductor resistance can be further reduced, and the radiation efficiency of the meander line antenna can be further improved.

また、本実施形態では、誘電体の比誘電率をε=10としたが、これに限らず、任意の比誘電率の誘電体を用いることができる。また、誘電体の厚さh、g、kについても、任意のサイズとすることができる。 In this embodiment, the relative dielectric constant of the dielectric is ε r = 10. However, the dielectric is not limited to this, and a dielectric having an arbitrary relative dielectric constant can be used. Also, the thicknesses h, g, and k of the dielectric can be set to arbitrary sizes.

以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。   Although the present embodiment has been described above, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

メアンダラインアンテナの基本構造を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of a meander line antenna. メアンダラインアンテナ10の入力インピーダンス特性を示す図である。3 is a diagram illustrating input impedance characteristics of the meander line antenna 10. FIG. 「折り返し構造」のメアンダラインアンテナ20を示す図である。It is a figure which shows the meander line antenna 20 of "folding structure". 「重ね構造」のメアンダラインアンテナ30を示す図である。2 is a diagram showing a meander line antenna 30 having a “superposition structure”. FIG. アンテナ素子を誘電体で挟み込むようにした構成のメアンダラインアンテナ40の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a meander line antenna 40 having a configuration in which an antenna element is sandwiched between dielectric materials. メアンダラインアンテナ40の平面図である。3 is a plan view of a meander line antenna 40. FIG. メアンダラインアンテナ40の入力インピーダンス特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing input impedance characteristics of the meander line antenna 40. メアンダラインアンテナ40のアンテナ素子41における電流分布を示す図である。4 is a diagram showing a current distribution in an antenna element 41 of the meander line antenna 40. FIG. 不均一な導体線幅のメアンダラインアンテナ50を示す図である。It is a figure which shows the meander line antenna 50 of a non-uniform conductor line | wire width. 「折り返し構造」のメアンダラインアンテナ20を誘電体で挟み込んだ構成のメアンダラインアンテナ60の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a meander line antenna 60 having a configuration in which a “folded structure” meander line antenna 20 is sandwiched between dielectrics. メアンダラインアンテナ60の平面図である。2 is a plan view of a meander line antenna 60. FIG. 「重ね構造」においてアンテナ素子間に誘電体を配置するようにした構成のメアンダラインアンテナ70の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a meander line antenna 70 having a configuration in which a dielectric is disposed between antenna elements in a “superposition structure”. メアンダラインアンテナ70の平面図である。3 is a plan view of a meander line antenna 70. FIG. メアンダラインアンテナ70を誘電体で挟み込んだ構成のメアンダラインアンテナ80の断面図である。It is sectional drawing of the meander line antenna 80 of the structure which inserted | pinched the meander line antenna 70 with the dielectric material.

符号の説明Explanation of symbols

10 メアンダラインアンテナ
11 アンテナ素子
12 給電点
20 メアンダラインアンテナ
21 アンテナ素子
30 メアンダラインアンテナ
40 メアンダラインアンテナ
41 アンテナ素子
42 誘電体
43 誘電体
50 メアンダラインアンテナ
51 アンテナ素子
60 メアンダラインアンテナ
61 アンテナ素子
62 誘電体
63 誘電体
70 メアンダラインアンテナ
71 誘電体
80 メアンダラインアンテナ
81 誘電体
82 誘電体
10 meander line antenna 11 antenna element 12 feeding point 20 meander line antenna 21 antenna element 30 meander line antenna 40 meander line antenna 41 antenna element 42 dielectric 43 dielectric 50 meander line antenna 51 antenna element 60 meander line antenna 61 antenna element 62 dielectric Body 63 dielectric 70 meander line antenna 71 dielectric 80 meander line antenna 81 dielectric 82 dielectric

Claims (17)

連続する導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置し、前記導体の中央部に給電点を設けてなるメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記導体に近接させて誘電体を配置し、
前記誘電体の誘電率を変化させて、前記導体の曲折部分の数を変化させること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna, wherein a continuous conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane, and a feeding point is provided at the center of the conductor,
Placing a dielectric close to the conductor;
Changing the dielectric constant of the dielectric to change the number of bent portions of the conductor;
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項1に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記誘電体を、前記導体の両面から挟み込むように、前記導体に近接させて配置すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna according to claim 1,
Disposing the dielectric close to the conductor so as to be sandwiched from both sides of the conductor;
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項1又は2に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記導体について、流れる電流量が大きい部分の線幅を、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太く形成すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna according to claim 1 or 2,
For the conductor, forming the line width of the portion where the amount of flowing current is larger than the line width of the portion where the amount of flowing current is small,
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項3に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記導体の線幅を、前記給電点から離れるほど細く形成すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna according to claim 3,
Forming the line width of the conductor so that it is away from the feeding point;
A method of manufacturing a meander line antenna.
連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子とを同一平面に配置し、
前記第1の素子の中央部に給電点を設け、
前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより、前記第1及び第2の導体を接続したループを形成し、
誘電体を、前記ループの両面から挟み込むように、前記ループに近接させて配置すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A first element in which a continuous first conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane, and a second element in which a continuous second conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane. Are arranged in the same plane,
Providing a feeding point at the center of the first element;
By short-circuiting the ends of the first and second conductors, a loop connecting the first and second conductors is formed,
Disposing a dielectric close to the loop so as to be sandwiched from both sides of the loop;
A method of manufacturing a meander line antenna.
連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子を配置し、
連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子を配置し、
前記第1の素子の中央部に給電点を設け、
前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより、前記第1及び第2の導体を接続したループを形成し、
誘電体を、前記第1の導体が配置される平面と、前記第2の導体が配置される平面との間に挟みこまれるように、前記第1及び第2の導体に近接させて配置すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A first element formed by repeatedly bending a continuous first conductor in the opposite direction and arranging the first element in a planar shape;
Arranging a second element formed by repeatedly bending a continuous second conductor in the opposite direction and arranging it in a plane;
Providing a feeding point at the center of the first element;
By short-circuiting the ends of the first and second conductors, a loop connecting the first and second conductors is formed,
A dielectric is disposed adjacent to the first and second conductors so as to be sandwiched between a plane on which the first conductor is disposed and a plane on which the second conductor is disposed. thing,
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項6に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
第2の誘電体を、前記第1の導体が配置される平面の、前記誘電体である第1の誘電体が前記第1の導体に近接する面とは異なる面から、前記第1の導体に近接させて配置し、
第3の誘電体を、前記第2の導体が配置される平面の、前記第1の誘電体が前記第2の導体に近接する面とは異なる面から、前記第2の導体に近接させて配置すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna according to claim 6,
The second dielectric is formed from a plane different from a plane on which the first conductor is disposed, the first dielectric being the dielectric being close to the first conductor. Placed close to
The third dielectric is brought close to the second conductor from a plane different from the plane where the first dielectric is close to the second conductor on the plane on which the second conductor is disposed. Placing,
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項5乃至7のいずれかに記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかについて、流れる電流量が大きい部分のの線幅を、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太く形成すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method of manufacturing a meander line antenna according to any one of claims 5 to 7,
For at least one of the first and second conductors, forming a line width of a portion with a large amount of flowing current larger than a line width of a portion with a small amount of flowing current;
A method of manufacturing a meander line antenna.
請求項8に記載のメアンダラインアンテナの製造方法であって、
前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかの線幅を、前記給電点から離れるほど細く形成すること、
を特徴とするメアンダラインアンテナの製造方法。
A method for manufacturing a meander line antenna according to claim 8,
Forming a line width of at least one of the first and second conductors so as to become farther away from the feeding point;
A method of manufacturing a meander line antenna.
連続する導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる素子と、
前記素子の中央部に設けられる給電点と、
前記素子の両面から挟み込むように前記導体に近接して配置される誘電体と、
を備えることを特徴とするメアンダラインアンテナ。
An element in which a continuous conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane;
A feeding point provided at the center of the element;
A dielectric disposed close to the conductor so as to be sandwiched from both sides of the element;
A meander line antenna comprising:
請求項10に記載のメアンダラインアンテナであって、
前記導体について、流れる電流量の大きい部分の線幅が、流れる電流量の小さい部分の線幅よりも太いこと、
を特徴とするメアンダラインアンテナ。
The meander line antenna according to claim 10,
For the conductor, the line width of the portion with a large amount of flowing current is thicker than the line width of a portion with a small amount of flowing current;
A meander line antenna.
請求項11に記載のメアンダラインアンテナであって、
前記導体の線幅は、前記給電点から離れるほど細いこと、
を特徴とするメアンダラインアンテナ。
The meander line antenna according to claim 11,
The line width of the conductor is so thin that it is away from the feeding point,
A meander line antenna.
連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、
前記第1の導体が配置される平面と同一平面に配置される、連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子と、
前記第1の素子の中央部に設けられる給電点と、
前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより形成される、前記第1及び第2の導体を接続したループと、
前記ループの両面から挟み込むように、前記ループに近接して配置される誘電体と、
を備えることを特徴とするメアンダラインアンテナ。
A first element in which a continuous first conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane;
A second element that is arranged in the same plane as the plane on which the first conductor is arranged, and is arranged in a plane by repeatedly bending a continuous second conductor in the opposite direction;
A feeding point provided at the center of the first element;
A loop formed by short-circuiting ends of the first and second conductors, and connecting the first and second conductors;
A dielectric disposed adjacent to the loop so as to be sandwiched from both sides of the loop;
A meander line antenna comprising:
連続する第1の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第1の素子と、
連続する第2の導体を繰り返し逆方向に曲折させて平面状に配置してなる第2の素子と、
前記第1の素子の中央部に設けられる給電点と、
前記第1及び第2の導体の端部同士を短絡することにより形成される、前記第1及び第2の導体を接続したループと、
前記第1の導体が配置される平面と、前記第2の導体が配置される平面との間に挟みこまれるように、前記第1及び第2の導体に近接する誘電体と、
を備えることを特徴とするメアンダラインアンテナ。
A first element in which a continuous first conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane;
A second element in which a continuous second conductor is repeatedly bent in the opposite direction and arranged in a plane;
A feeding point provided at the center of the first element;
A loop formed by short-circuiting ends of the first and second conductors, and connecting the first and second conductors;
A dielectric adjacent to the first and second conductors so as to be sandwiched between a plane on which the first conductor is disposed and a plane on which the second conductor is disposed;
A meander line antenna comprising:
請求項14に記載のメアンダラインアンテナであって、
前記第1の導体が配置される平面の、前記誘電体である第1の誘電体が前記第1の導体に近接する面とは異なる面から、前記第1の導体に近接する第2の誘電体と、
前記第2の導体が配置される平面の、前記第1の誘電体が前記第2の導体に近接する面とは異なる面から、前記第2の導体に近接する第3の誘電体と、
を備えることを特徴とするメアンダラインアンテナ。
The meander line antenna according to claim 14,
A second dielectric adjacent to the first conductor from a plane different from a plane where the first dielectric, which is the dielectric, is adjacent to the first conductor, on a plane where the first conductor is disposed. Body,
A third dielectric adjacent to the second conductor from a plane different from a plane where the first dielectric is adjacent to the second conductor on a plane on which the second conductor is disposed;
A meander line antenna comprising:
請求項10乃至15のいずれかに記載のメアンダラインアンテナであって、
前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかについて、流れる電流量が大きい部分の線幅は、流れる電流量が小さい部分の線幅よりも太いこと、
を特徴とするメアンダラインアンテナ。
The meander line antenna according to any one of claims 10 to 15,
For at least one of the first and second conductors, the line width of the portion where the amount of flowing current is large is thicker than the line width of the portion where the amount of flowing current is small;
A meander line antenna.
請求項16に記載のメアンダラインアンテナであって、
前記第1及び第2の導体の少なくともいずれかの線幅は、前記給電点から離れるほど細いこと、
を特徴とするメアンダラインアンテナ。

The meander line antenna according to claim 16,
The line width of at least one of the first and second conductors is so narrow that it is farther from the feeding point;
A meander line antenna.

JP2005036940A 2005-02-14 2005-02-14 Meander line antenna and manufacturing method therefor Pending JP2006222918A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005036940A JP2006222918A (en) 2005-02-14 2005-02-14 Meander line antenna and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005036940A JP2006222918A (en) 2005-02-14 2005-02-14 Meander line antenna and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006222918A true JP2006222918A (en) 2006-08-24

Family

ID=36984900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005036940A Pending JP2006222918A (en) 2005-02-14 2005-02-14 Meander line antenna and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006222918A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886488B1 (en) 2007-02-15 2009-03-05 스카이크로스 인코포레이티드 Antenna for digital multimedia broadcasting
CN102763273A (en) * 2011-03-07 2012-10-31 深圳市嘉瑨电子科技有限公司 Radiation component of miniature antenna
JP2013131839A (en) * 2011-12-20 2013-07-04 Mitsubishi Cable Ind Ltd Folded dipole antenna
JP2016170071A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社村田製作所 Moisture-detecting rfic device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886488B1 (en) 2007-02-15 2009-03-05 스카이크로스 인코포레이티드 Antenna for digital multimedia broadcasting
CN102763273A (en) * 2011-03-07 2012-10-31 深圳市嘉瑨电子科技有限公司 Radiation component of miniature antenna
CN102763273B (en) * 2011-03-07 2014-04-16 深圳市嘉瑨电子科技有限公司 Radiation component of miniature antenna
JP2013131839A (en) * 2011-12-20 2013-07-04 Mitsubishi Cable Ind Ltd Folded dipole antenna
JP2016170071A (en) * 2015-03-13 2016-09-23 株式会社村田製作所 Moisture-detecting rfic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ziolkowski Low profile, broadside radiating, electrically small Huygens source antennas
US9905919B2 (en) Antenna, antenna device, and wireless device
JP5284491B2 (en) Half-loop chip antenna and related methods
Ali et al. A compact hexagonal slot dual band frequency reconfigurable antenna for WLAN applications
JP5505581B1 (en) Antenna device and communication terminal device
JP2007110723A (en) Broadband antenna and method for manufacturing the same
Rezaeieh et al. Miniaturization of planar Yagi antennas using mu-negative metamaterial-loaded reflector
JPWO2009031229A1 (en) Antenna element
JP2007049674A (en) Antenna structure
JP2007159140A (en) Antenna for sliding-type mobile communication terminal device
Jeon et al. Mobile terminal antenna using a planar inverted‐e feed structure for enhanced impedance bandwidth
Xu et al. Multimode and wideband printed loop antenna based on degraded split-ring resonators
US10283869B2 (en) MIMO antenna and wireless device
Wong et al. Low‐profile dual‐wideband dual‐inverted‐L open‐slot antennafor the LTE/WWAN tablet device
JP2006222918A (en) Meander line antenna and manufacturing method therefor
Xiao et al. Dipole antenna with both odd and even modes excited and tuned
JP2013530623A (en) Antenna with planar conductive element
Wang et al. Compact meander T‐shaped monopole antenna for dual‐band WLAN applications
Ghosh et al. Dual band circularly polarized monopole antenna design for RF energy harvesting
Lee et al. A dual-band printed antenna with metal back-cover for WBAN applications
Elfergani et al. Printed monopole antenna with tunable band‐notched characteristic for use in mobile and ultra‐wide band applications
CN210443652U (en) Antenna device and electronic apparatus
JP2009124582A (en) Antenna
JP2011049926A (en) Small antenna and antenna power feed system
Wong et al. Hybrid loop/monopole antenna with a passive bandstop circuit for the LTE/GPS operation in the tablet computer