JP2009118442A - Antenna device having high surface impedance structure and rfid tag - Google Patents

Antenna device having high surface impedance structure and rfid tag Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna device having a high surface impedance structure capable of reducing its thickness and loss. <P>SOLUTION: A sheet-shaped structure has a ground layer 10, vias 20 vertically extending from the ground layer 10, a top layer 30 connected to the ground layer 10 by the vias 20, a dielectric layer 40 filling the part between the top layer 30 and the ground layer 10, and a floating capacitor layer 50 retained in a floating state in the dielectric layer 40. The sheet-shaped structure is used as part of a base substance of the antenna device. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高い表面インピーダンスを有するシート状構造体を利用したアンテナ装置及びRFID(Radio Frequency Identification)タグに関する。   The present invention relates to an antenna device using a sheet-like structure having a high surface impedance and an RFID (Radio Frequency Identification) tag.

近年の機器の小型化により、例えば、グランドプレーン等の金属面とアンテナとの距離が短くなってきており、それによるアンテナ特性の劣化が懸念されている。また、RFIDタグを金属面に貼付すると、RFIDタグに含まれるアンテナの特性が著しく劣化し、RFIDタグが適切に機能しなくなることも知られている。これらの問題は、いずれも金属面の表面インピーダンスが低いことに起因している。逆に、表面インピーダンスの高いものをアンテナ近傍に配置すると、その高い表面インピーダンスによりインピーダンス面に入射したエネルギーが同相反射され、アンテナ性能を向上させることが知られている。   With recent miniaturization of devices, for example, the distance between a metal surface such as a ground plane and an antenna is shortened, and there is a concern about deterioration of antenna characteristics due to this. It is also known that when an RFID tag is attached to a metal surface, the characteristics of an antenna included in the RFID tag are remarkably deteriorated and the RFID tag does not function properly. These problems are all due to the low surface impedance of the metal surface. On the other hand, it is known that when an element having a high surface impedance is disposed in the vicinity of the antenna, the energy incident on the impedance surface is reflected in the same phase by the high surface impedance and the antenna performance is improved.

高いインピーダンスを有するシート状構造体としては、従来、ビアを有する所謂マッシュルーム状導体を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。これに対して、アンテナ用途に限られない左手系媒質としてビアを不要としビア密度の縛りを超えたスケーラビリティを持たせてなるもの(例えば、特許文献2参照)なども提案されている。   As a sheet-like structure having a high impedance, a sheet-like structure having a so-called mushroom-like conductor having a via is conventionally known (for example, see Patent Document 1). On the other hand, a left-handed medium that is not limited to an antenna use and that does not require a via and has scalability exceeding the limit of via density (for example, see Patent Document 2) has been proposed.

米国特許第6,538,621号公報US Pat. No. 6,538,621 特開2006−245984号公報JP 2006-245984 A

本発明は、新たなシート状構造体とアンテナの組み合わせからなるアンテナ装置及びRFIDタグを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the antenna device and RFID tag which consist of a combination of a new sheet-like structure and an antenna.

本発明の第1の態様によれば、シート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体に形成された誘電体とからなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置において、
前記シート状構造体は、単位構造を所定方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであり、
前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層からなり、前記グランド層、前記ビア、前記トップ層、前記浮遊キャパシタ層は導体であるアンテナ装置が得られる。
According to a first aspect of the present invention, in an antenna device comprising a sheet-like structure, an antenna layer having an antenna conductor pattern, and an antenna support layer made of a dielectric formed on the sheet-like structure. ,
The sheet-like structure has a periodic structure in which unit structures are repeatedly arranged in a predetermined direction, thereby increasing the surface impedance for a specific frequency band, and thereby reflecting in-phase incident waves having frequencies belonging to the specific frequency band. Yes,
The unit structure includes a ground layer, a via extending perpendicularly from the ground layer, a top layer connected to the ground layer by the via, and a dielectric layer filled between the top layer and the ground layer. Thus, an antenna device is obtained which is composed of a floating capacitor layer held in a floating state in the dielectric layer, and the ground layer, the via, the top layer, and the floating capacitor layer are conductors.

本発明の第2の態様によれば、インダクタンス成分を増やすためのスリットを前記単位構造の一部に設けてなる、第1の態様に記載のアンテナ装置が得られる。   According to the second aspect of the present invention, there is obtained the antenna device according to the first aspect, in which a slit for increasing an inductance component is provided in a part of the unit structure.

本発明の第3の態様によれば、前記スリットを前記浮遊キャパシタ層に設けてなる、第2の態様に記載のアンテナ装置が得られる。   According to the 3rd aspect of this invention, the antenna apparatus as described in a 2nd aspect formed by providing the said slit in the said floating capacitor layer is obtained.

本発明の第4の態様によれば、前記スリットは前記浮遊キャパシタ層の一辺から内面に向かって延びるように形成されている、第3の態様に記載のアンテナ装置が得られる。   According to the fourth aspect of the present invention, there is obtained the antenna device according to the third aspect, wherein the slit is formed so as to extend from one side of the floating capacitor layer toward the inner surface.

本発明の第5の態様によれば、第1乃至第4の態様のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記アンテナ支持層上において前記アンテナ導体パターンに接続されたICを備え、前記シート状構造体をタグ基体の一部としてなるRFID(Radio Frequency Identification)タグが得られる。   According to a fifth aspect of the present invention, the sheet-like structure includes the antenna device according to any one of the first to fourth aspects, and an IC connected to the antenna conductor pattern on the antenna support layer. An RFID (Radio Frequency Identification) tag whose body is part of the tag base is obtained.

本発明によれば、良好なアンテナ性能を有するアンテナ装置を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antenna apparatus which has favorable antenna performance can be obtained.

特に、単位構造にスリットを設けた場合、単位構造におけるインダクタンスを増やすことができる。これは即ち、単位構造を主面に垂直な方向から見た場合の等価回路であるLC並列共振回路の共振周波数が低くなることを意味する。よって、スケール則を考慮すれば理解されるように、シート状構造体の小型化を図ることが出来る。   In particular, when a slit is provided in the unit structure, the inductance in the unit structure can be increased. This means that the resonance frequency of the LC parallel resonance circuit, which is an equivalent circuit when the unit structure is viewed from the direction perpendicular to the main surface, is lowered. Therefore, the sheet-like structure can be miniaturized as understood by considering the scaling rule.

加えて、共振周波数が同じ場合には、インダクタンス成分が大きくキャパシタンス成分が小さいほど、表面インピーダンスが大きくなり、同相反射の得られる周波数範囲が広くなる。   In addition, when the resonance frequency is the same, the larger the inductance component and the smaller the capacitance component, the larger the surface impedance and the wider the frequency range in which in-phase reflection can be obtained.

(第1の実施の形態)
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施の形態によるアンテナ装置を適用したRFIDタグは、シート状構造体1と、シート状構造体1に形成されたアンテナ支持層2と、アンテナ支持層2の上面において所定のアンテナ導体パターン3aを有するアンテナ素子3と、アンテナ導体パターン3aに接続されたIC4を有する。このシート状構造体例は2次元的に単位構造が配置されているが、単位構造が1次元的に一列に配置されていてもよい。
(First embodiment)
1 and 2, an RFID tag to which the antenna device according to the first embodiment of the invention is applied includes a sheet-like structure 1, an antenna support layer 2 formed on the sheet-like structure 1, and The antenna element 3 has a predetermined antenna conductor pattern 3a on the upper surface of the antenna support layer 2, and the IC 4 is connected to the antenna conductor pattern 3a. In this sheet-like structure example, the unit structures are two-dimensionally arranged, but the unit structures may be one-dimensionally arranged in a line.

図2から理解されるように、本発明の実施の形態によるRFIDタグにおけるアンテナ素子3は、IC4を中心とし、シート状構造体1の長手方向に対称に延びるアンテナ導体パターン3aからなるダイポールアンテナである。本実施の形態におけるアンテナ素子3には、対称に延びるアンテナ導体パターン3aを接続する梁部導体3bがインピーダンスマッチング用として更に設けられている。なお、図1及び図2において、実際の誘電体材料としては比較的透明なもの(少なくとも内部を透視しうるもの)を用いる場合もあるが、簡略化するため、透過しないものとして描いてある。   As understood from FIG. 2, the antenna element 3 in the RFID tag according to the embodiment of the present invention is a dipole antenna including an antenna conductor pattern 3a that extends symmetrically in the longitudinal direction of the sheet-like structure 1 with the IC 4 as the center. is there. The antenna element 3 in this embodiment is further provided with a beam portion conductor 3b for connecting the antenna conductor pattern 3a extending symmetrically for impedance matching. In FIG. 1 and FIG. 2, the actual dielectric material may be a relatively transparent material (at least the inside can be seen through), but for the sake of simplicity, it is depicted as not transmitting.

アンテナ支持層2の材料としては、PET(Polyethylene terephthalate)、PET−G(Polyethylene terephthalate Glycol)など一般的な樹脂やプラスチックなどの誘電体が使用できるが、できるだけ誘電率の低い樹脂や、空気分を含む発泡材、スポンジ、ウレタン、繊維、発泡ポリエチレン、アクリルフォームなどが好ましい。特に、空気層や空孔は空気中に電界を集中させ、材料内の電界を下げるので、損失の低減に有効である。   As a material for the antenna support layer 2, a general resin such as PET (Polyethylene terephthalate) or PET-G (Polyethylene terephthalate Glycol) or a dielectric such as plastic can be used. The foam material, sponge, urethane, fiber, foamed polyethylene, acrylic foam and the like are preferable. In particular, the air layer and the holes concentrate the electric field in the air and lower the electric field in the material, which is effective in reducing the loss.

本実施の形態によるシート状構造体1は、概略、図4に示されるような単位構造を図3に示されるように繰り返し並べてなる周期構造により特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものである。   The sheet-like structure 1 according to the present embodiment generally increases the surface impedance for a specific frequency band by a periodic structure in which unit structures as shown in FIG. 4 are repeatedly arranged as shown in FIG. An incident wave having a frequency belonging to a specific frequency band is reflected in phase.

詳しくは、本実施の形態におけるシート状構造体1は、図3乃至図5から理解されるように、ベタ導体パターンを有するグランド層10と、グランド層10から垂直に延びる導体からなるビア20と、ビア20によりグランド層と電気的に接続された所定導体パターンからなるトップ層30と、トップ層30とグランド層10との間に満たされた誘電体層40と、容量増加のために誘電体層40内にフローティング状態で保持された所定導体パターンからなる浮遊キャパシタ層50とを備えている。なお、図3及び図4においては、構成要素の関係を明確にするため、誘電体層40が省略されている。   Specifically, the sheet-like structure 1 in the present embodiment includes a ground layer 10 having a solid conductor pattern and a via 20 made of a conductor extending perpendicularly from the ground layer 10 as understood from FIGS. 3 to 5. A top layer 30 having a predetermined conductor pattern electrically connected to the ground layer by the via 20, a dielectric layer 40 filled between the top layer 30 and the ground layer 10, and a dielectric for increasing the capacitance. A floating capacitor layer 50 made of a predetermined conductor pattern held in a floating state in the layer 40 is provided. 3 and 4, the dielectric layer 40 is omitted in order to clarify the relationship between the components.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態によるアンテナ装置は、シート状構造体、特に浮遊キャパシタ層の構造が異なる点を除き、上述した第1の実施の形態とほぼ同様の構造を有する。従って、第1の実施の形態と同じ構成要素については図面内において同一の符号を付すこととし、説明を省略することとする。
(Second Embodiment)
The antenna device according to the second embodiment of the present invention has substantially the same structure as that of the first embodiment described above except that the structure of the sheet-like structure, particularly the floating capacitor layer, is different. Accordingly, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.

図6及び図7から理解されるように、本実施の形態における浮遊キャパシタ層50aにはスリット52aが設けられている。詳しくは、図7により理解されるように、浮遊キャパシタ層50aの対向する二辺にそれぞれスリット52aを入れたことにより、ミアンダ形状を形成してある。この形状によって電流の流れる経路がより長くなるため、より多くのインダクタンス成分を得ることができる。尚、スリットはインダクタンス成分を増大させるものであればよく、スリットの形状等は本実施の形態に限定されない。   As understood from FIGS. 6 and 7, the floating capacitor layer 50a in the present embodiment is provided with a slit 52a. Specifically, as understood from FIG. 7, a meander shape is formed by inserting slits 52a on two opposite sides of the floating capacitor layer 50a. With this shape, the current flow path becomes longer, so that more inductance components can be obtained. In addition, the slit should just increase an inductance component, and the shape of a slit etc. are not limited to this Embodiment.

以下に、インダクタンス成分の増大とその効果について説明する。   Hereinafter, an increase in inductance component and its effect will be described.

図8は、上述した単位構造を等価回路で表現したものである。周期を半分ずらして、図9に示されるような等価回路で上述した単位構造を表現することとしても良い。   FIG. 8 represents the unit structure described above with an equivalent circuit. The unit structure described above may be expressed by an equivalent circuit as shown in FIG.

トップ層30の上面からこの単位構造に入射する平面波から見た場合、図8、図9に示される等価回路は、適切な周波数範囲ではLC並列共振回路に簡略近似することができる。   When viewed from a plane wave incident on the unit structure from the upper surface of the top layer 30, the equivalent circuits shown in FIGS. 8 and 9 can be simply approximated to an LC parallel resonant circuit in an appropriate frequency range.

ここで、インダクタンスL,キャパシタンスCを有するLC並列共振回路で近似される表面の表面アドミタンスYs(表面インピーダンスZsの逆数)は、下記式(1)にて表すことができる。ωは角周波数、jは虚数単位である。

Figure 2009118442
Here, the surface admittance Ys (reciprocal of the surface impedance Zs) of the surface approximated by the LC parallel resonance circuit having the inductance L and the capacitance C can be expressed by the following formula (1). ω is an angular frequency, and j is an imaginary unit.
Figure 2009118442

式(1)をωで微分すると、下記式(2)が得られる。

Figure 2009118442
When the equation (1) is differentiated by ω, the following equation (2) is obtained.
Figure 2009118442

ここで、LC並列回路の共振角周波数をωとして、下記式(3)を用いて式(2)を変形すると、式(4)が得られる。

Figure 2009118442
Figure 2009118442
Here, when the resonance angular frequency of the LC parallel circuit is ω 0 and Equation (2) is modified using Equation (3) below, Equation (4) is obtained.
Figure 2009118442
Figure 2009118442

式(4)からω近傍における表面アドミタンスYsのωの変化に対する変化量は式(5)のように求められる。

Figure 2009118442
From equation (4), the amount of change of the surface admittance Ys in the vicinity of ω 0 with respect to the change in ω is obtained as in equation (5).
Figure 2009118442

式(5)から明らかなように、LC並列共振回路において、共振周波数での表面アドミタンスの周波数変化に対する変化量は、Cが小さいほど(Lが大きいほど)小さく、j2Cになる。即ち、表面アドミタンスYsの逆数である表面インピーダンスZsも、Cが小さいほど(Lが大きいほど)周波数に対する変化は小さくなる(図10参照)。   As apparent from the equation (5), in the LC parallel resonance circuit, the amount of change with respect to the frequency change of the surface admittance at the resonance frequency is smaller as C is smaller (L is larger) and becomes j2C. That is, the surface impedance Zs, which is the reciprocal of the surface admittance Ys, also decreases with respect to the frequency as C decreases (as L increases) (see FIG. 10).

図10に、式(1)に示す表面アドミタンスの逆数である表面インピーダンスZsの周波数特性を示す。

Figure 2009118442
FIG. 10 shows frequency characteristics of the surface impedance Zs that is the reciprocal of the surface admittance shown in the equation (1).
Figure 2009118442

図10に示されるように、表面インピーダンスZsの絶対値の大きな周波数範囲は、LCの積が一定、すなわち、共振周波数ω0が一定(L×Cが一定)なら、Lが大きくCが小さいほど広くなることがわかる。 As shown in FIG. 10, in the frequency range where the absolute value of the surface impedance Zs is large, if the product of LC is constant, that is, if the resonance frequency ω 0 is constant (L × C is constant), L is large and C is small. It turns out that it becomes wide.

従って、LC並列共振回路を図11に示されるような小キャパシタンスと大インダクタンスの組み合わせてなるものとすれば、広帯域な同相反射効果を得ることができる。   Therefore, if the LC parallel resonant circuit is formed by a combination of a small capacitance and a large inductance as shown in FIG. 11, a broadband common-mode reflection effect can be obtained.

本実施の形態によれば、浮遊キャパシタ層50aにインダクタンス成分を増大させるためのスリットを設けたことから、高表面インピーダンスを呈する周波数領域を比較的広くとることができる。   According to the present embodiment, since the slit for increasing the inductance component is provided in the floating capacitor layer 50a, a frequency region exhibiting a high surface impedance can be made relatively wide.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態によるアンテナ装置は、シート状構造体、特に浮遊キャパシタ層の構造が異なる点を除き、上述した第1の実施の形態とほぼ同様の構造を有する。従って、第1の実施の形態と同じ構成要素については図面内において同一の符号を付すこととし、説明を省略することとする。
(Third embodiment)
The antenna device according to the third embodiment of the present invention has substantially the same structure as that of the first embodiment described above except that the structure of the sheet-like structure, particularly the floating capacitor layer, is different. Accordingly, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.

図12及び図13から理解されるように、本実施の形態における浮遊キャパシタ層50bは四角形形状を有する。上述の第1及び第2の実施例においては、単位構造を直交する2方向の電界に共振するように構成していたため、浮遊キャパシタ層の形状を台形や三角形状としていた。そのため、一電界方向あたりの浮遊キャパシタ層の面積をあまり大きくとることはできなかった。しかし、例えば、図13に示されたアンテナ3のように偏波方向(放射電界の向き)が一方向の場合(図13の例では左右方向:即ち、アンテナ3の長手方向)、単位構造の共振する電界の向きをアンテナ3の放射電界の向きに合わせることにより、アンテナ3の長手方向の放射電界に対する浮遊キャパシタンスを増やして同相反射周波数を下げることができる。即ち、スケーリング則を考慮すると、より小型の単位周期構造でアンテナ3の共振周波数における同相反射効果を得ることができる。   As understood from FIGS. 12 and 13, the floating capacitor layer 50b in the present embodiment has a quadrangular shape. In the first and second embodiments described above, the unit structure is configured to resonate with electric fields in two orthogonal directions, so that the shape of the floating capacitor layer is trapezoidal or triangular. Therefore, the area of the floating capacitor layer per electric field direction cannot be made very large. However, for example, when the polarization direction (direction of the radiated electric field) is one direction as in the antenna 3 shown in FIG. 13 (in the example of FIG. 13, the horizontal direction: the longitudinal direction of the antenna 3), the unit structure By matching the direction of the resonating electric field with the direction of the radiated electric field of the antenna 3, the stray capacitance with respect to the radiated electric field in the longitudinal direction of the antenna 3 can be increased and the common-mode reflection frequency can be lowered. That is, in consideration of the scaling law, the in-phase reflection effect at the resonance frequency of the antenna 3 can be obtained with a smaller unit periodic structure.

なお、図13の例においては、単位構造をアンテナ3の長手方向に一列のみ並べてなるシート状構造体にてアンテナ支持層2を構成しているが、例えば、図14に示されるように、アンテナ3の長手方向に複数の単位構造を並べてなる単位構造列を複数列用いてもよい。この場合も、アンテナ3の短手方向における浮遊容量よりもアンテナ3の長手方向における浮遊容量を大きくすることができることから、図13の場合と同様の効果を得ることができる。   In the example of FIG. 13, the antenna support layer 2 is configured by a sheet-like structure in which unit structures are arranged in a single line in the longitudinal direction of the antenna 3. For example, as shown in FIG. A plurality of unit structure rows formed by arranging a plurality of unit structures in the longitudinal direction of 3 may be used. Also in this case, since the stray capacitance in the longitudinal direction of the antenna 3 can be made larger than the stray capacitance in the short direction of the antenna 3, the same effect as in the case of FIG. 13 can be obtained.

また、第2の実施の形態に示したようなスリットを、本実施の形態における浮遊キャパシタ層50bに設けることによってインダクタンスを増加させて、小型化や同相反射周波数帯域幅の広帯域化を図ることも可能である。スリットはインダクタンス成分を増大させるものであればよく、スリットの形状等は上述の第2の実施の形態に限定されない。   Further, by providing a slit as shown in the second embodiment in the floating capacitor layer 50b in the present embodiment, the inductance can be increased, thereby reducing the size and widening the common-mode reflection frequency bandwidth. Is possible. The slit only needs to increase the inductance component, and the shape of the slit is not limited to the second embodiment described above.

本発明の第1の実施の形態によるシート状構造体をRFIDタグに適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the sheet-like structure by the 1st Embodiment of this invention to the RFID tag. 図1に示されるRFIDタグの上面図である。FIG. 2 is a top view of the RFID tag shown in FIG. 1. 本発明の第1の実施の形態によるシート状構造体を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a sheet-like structure according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態によるシート状構造体における単位構造を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the unit structure in the sheet-like structure by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態によるシート状構造体の断面図である。It is sectional drawing of the sheet-like structure by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態によるシート状構造体における単位構造を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the unit structure in the sheet-like structure by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による浮遊キャパシタ層を周期的に並べた構造を概略的に示す図であるIt is a figure which shows schematically the structure which arranged the floating capacitor layer by the 2nd Embodiment of this invention periodically 図6に示される単位構造を上方から見た場合の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit at the time of seeing the unit structure shown by FIG. 6 from upper direction. 図6の等価回路と置き換え可能な等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit which can be replaced with the equivalent circuit of FIG. インダクタンスを増加させることにより高インピーダンス領域の広帯域化が図れることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the broadband of a high impedance area | region can be achieved by increasing an inductance. 高インピーダンス領域を広帯域化するための等価回路上の条件を示す図である。It is a figure which shows the conditions on the equivalent circuit for making a high impedance area | region into a broadband. 本発明の第3の実施の形態によるシート状構造体を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the sheet-like structure by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態による浮遊キャパシタ層を周期的に一列に並べた構造を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure which arranged the floating capacitor layer by the 3rd Embodiment of this invention periodically in a line. 本発明の第3の実施の形態による浮遊キャパシタ層を周期的に複数列並べた構造を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure where the floating capacitor layer by the 3rd Embodiment of this invention was periodically arranged in multiple rows.

符号の説明Explanation of symbols

1 シート状構造体
2 アンテナ支持層
3 アンテナ素子
3a アンテナ導体パターン
3b 梁部
10 グランド層
20 ビア
30 トップ層
40 誘電体層
50 浮遊キャパシタ層
50a 浮遊キャパシタ層
52a スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet-like structure 2 Antenna support layer 3 Antenna element 3a Antenna conductor pattern 3b Beam part 10 Ground layer 20 Via 30 Top layer 40 Dielectric layer 50 Floating capacitor layer 50a Floating capacitor layer 52a Slit

Claims (5)

シート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体に形成された誘電体からなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置において、
前記シート状構造体は、単位構造を所定方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであり、
前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層からなり、
前記グランド層、前記ビア、前記トップ層、前記浮遊キャパシタ層は導体からなるアンテナ装置。
In an antenna device comprising a sheet-like structure, an antenna layer having an antenna conductor pattern, and an antenna support layer made of a dielectric formed in the sheet-like structure,
The sheet-like structure has a periodic structure in which unit structures are repeatedly arranged in a predetermined direction, thereby increasing the surface impedance for a specific frequency band, and thereby reflecting in-phase incident waves having frequencies belonging to the specific frequency band. Yes,
The unit structure includes a ground layer, a via extending perpendicularly from the ground layer, a top layer connected to the ground layer by the via, and a dielectric layer filled between the top layer and the ground layer. A floating capacitor layer held in a floating state in the dielectric layer,
An antenna device in which the ground layer, the via, the top layer, and the floating capacitor layer are made of a conductor.
インダクタンス成分を増やすためのスリットを前記単位構造の一部に設けてなる、請求項1記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein a slit for increasing an inductance component is provided in a part of the unit structure. 前記スリットを前記浮遊キャパシタ層に設けてなる、請求項2記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 2, wherein the slit is provided in the floating capacitor layer. 前記スリットは前記浮遊キャパシタ層の一辺から内面に向かって延びるように形成されている、請求項3記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 3, wherein the slit is formed to extend from one side of the floating capacitor layer toward an inner surface. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記アンテナ支持層上において前記アンテナ導体パターンに接続されたICを備え、前記シート状構造体をタグ基体の一部としてなるRFID(Radio Frequency Identification)タグ。   An RFID (1) comprising: the antenna device according to any one of claims 1 to 4; and an IC connected to the antenna conductor pattern on the antenna support layer, wherein the sheet-like structure is a part of a tag base. (Radio Frequency Identification) tag.
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