JP5543795B2 - アンテナ装置及びそれを備えたrfidタグ - Google Patents
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Frequency Identification)タグに関する。
単位構造を第1方向及び当該第1方向に直交する第2方向に並べてなるシート状構造体と、前記シート状構造体と電気的に絶縁されているループ導体とを備えたアンテナ装置において、
前記単位構造は、トップ電極と、グランド電極と、前記トップ電極と前記グランド電極との間に挟まれた誘電体とを備えており、
前記トップ電極と、前記グランド電極は、いずれも導体からなるものであり、
前記シート状構造体は、前記第1方向に平行な電界を有する入射波のうち特定の周波数に対する表面インピーダンスを高め、当該入射波を同相反射するものであり、
前記トップ電極は、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に沿って見た場合に前記単位構造の面積よりも小さい面積を有するものであり、それにより、前記シート状構造体には、前記単位構造を一列に並べてなる単位構造列内の前記トップ電極の列と、当該単位構造列と隣接する他の単位構造列内の他の前記トップ電極の列との間にできるトップ電極間領域であって第1方向又は第2方向に延びるトップ電極間領域が形成されており、
前記ループ導体の内周の長さは、前記入射波の波長との比が0.1乃至0.3であり、且つ前記第1方向に延びる前記トップ電極間領域の1つ又は2つのみの上に亘るように配置されている、アンテナ装置が得られる。
前記単位構造は、前記トップ電極と前記グランド電極とを接続するビアと、前記誘電体内に配置された浮遊キャパシタ電極とを更に備えており、
前記ビアと、前記浮遊キャパシタ電極は、いずれも導体からなるものであり、
一の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極は、前記第1方向において隣接する他の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極と連続している、アンテナ装置が得られる。
一の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極は、前記第2方向において隣接する他の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極とも連続しており、
前記シート状構造体は、更に、前記第2方向に平行な電界を有する入射波のうち前記特定の周波数に対する表面インピーダンスを高め、当該入射波を同相反射するものであり、
前記ループ導体は、前記第1方向に延びる前記1つ又は2つのみのトップ電極間領域上に加え、更に、前記第2方向に延びる1つ又は2つのみの前記トップ電極間領域上にも亘るように配置されている、アンテナ装置が得られる。
図2に示されるように、本発明によるRFIDタグは、アンテナ装置1と、ICチップ2とで構成されるものである。アンテナ装置1は、シート状のEBG構造体3と、EBG構造体3上に設けられた低損失シート4と、低損失シート4上に配置されたループ導体5とを備えている。本実施の形態において、ICチップ2は、ループ導体5上に実装されている。なお、ICチップ2のループ導体5への実装は、ループ導体5上にICランド等を設ける等、周知の実装方法が適用可能である。
体パターンであり、低損失シート4上に配置されることにより、EBG構造体とは電気的には絶縁されている。本実施の形態において、ループ導体5の線幅は1mmであり、ループ内側(内周)の長径(X方向)は20mmであり、ループ内側(内周)の短径(Y方向)は2mmである。本実施の形態によるループ導体5の形状は楕円形状であるが、ループ導体5の形状はこれに限られず、例えば、真円や四角形形状、多角形形状のものを用いてもよい。
第1の実施の形態で説明した一方向電界に対応させたEBG構造体の方が、浮遊キャパシタ電極を大きくできるので、単位構造が小型になり、同じタグサイズでは、多セル化でき特性も向上するが、2方向の電界に対応させるEBG構造に対応させるEBG構造でも同様の効果が期待できる。
第1及び第2の実施の形態に加えて、3方向の電界に対応するEBG構造体を用いることによっても、上記と同様の効果が期待できる。この場合、例えば、単位構造を六角形形状にし、XY平面内の三方向において隣接する単位構造間で浮遊キャパシタ電極を連続するようなEBG構造体を用いることができる。ループ導体は、上述した実施の形態と同様に、入射波の波長との比が0.1〜0.3の長さを有するものを用い、更に、三方向の電界と平行なトップ電極間領域の1つ又は2つの上に亘るように配置することとすればよい。
2 ICチップ
3、3a EBG構造体
4、4a 低損失シート
5、5a、5b、5c、5d ループ導体
10、10a 単位構造
11、11a トップ電極
12、12a グランド電極
13、13a ビア
14 誘電体
15、15a 浮遊キャパシタ電極
40、40’ トップ電極列
50、50’ トップ電極間領域
Claims (5)
- 単位構造を第1方向及び当該第1方向に直交する第2方向に並べてなるシート状構造体と、前記シート状構造体と電気的に絶縁されているループ導体とを備えたアンテナ装置において、
前記単位構造は、トップ電極と、グランド電極と、前記トップ電極と前記グランド電極との間に挟まれた誘電体とを備えており、
前記トップ電極と、前記グランド電極は、いずれも導体からなるものであり、
前記シート状構造体は、前記第1方向に平行な電界を有する入射波のうち特定の周波数に対する表面インピーダンスを高め、当該入射波を同相反射するものであり、
前記トップ電極は、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向に沿って見た場合に前記単位構造の面積よりも小さい面積を有するものであり、それにより、前記シート状構造体には、前記単位構造を一列に並べてなる単位構造列内の前記トップ電極の列と、当該単位構造列と隣接する他の単位構造列内の他の前記トップ電極の列との間にできるトップ電極間領域であって第1方向又は第2方向に延びるトップ電極間領域が形成されており、
前記ループ導体の内周の長さは、前記入射波の波長との比が0.1乃至0.3であり、
前記ループ導体は、前記第1方向に延びる前記トップ電極間領域の1つ又は2つのみの上に亘るように配置されている、
アンテナ装置。 - 請求項1に記載のアンテナ装置において、
前記単位構造は、前記トップ電極と前記グランド電極とを接続するビアと、前記誘電体内に配置された浮遊キャパシタ電極とを更に備えており、
前記ビアと、前記浮遊キャパシタ電極は、いずれも導体からなるものであり、
一の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極は、前記第1方向において隣接する他の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極と連続している、
アンテナ装置。 - 請求項2に記載のアンテナ装置において、
一の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極は、前記第2方向において隣接する他の前記単位構造内の前記浮遊キャパシタ電極とも連続しており、
前記シート状構造体は、更に、前記第2方向に平行な電界を有する入射波のうち前記特定の周波数に対する表面インピーダンスを高め、当該入射波を同相反射するものであり、
前記ループ導体は、前記第1方向に延びる前記1つ又は2つのみのトップ電極間領域上に加え、更に、前記第2方向に延びる1つ又は2つのみの前記トップ電極間領域上にも亘るように配置されている、
アンテナ装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記ループ導体は、真円、楕円又は四角形形状を有する、アンテナ装置。
- 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、前記ループ導体と接続されたICとを備えるRFID(Radio Frequency Identification)タグ。
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