JP5655503B2 - Cross dipole antenna and non-contact communication medium having the same - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、指向性が少なく、読み取りが可能な方向が多いRFIDタグのアンテナデザインに関するものであり、特に、回路的に独立した複数対のポートを有するICチップに適用するクロスダイポールアンテナと、そのクロスダイポールアンテナを備えた非接触通信媒体に関するものである。 The present invention relates to an antenna design of an RFID tag having, for example, a low directivity and a large number of directions that can be read, and more particularly, to a cross dipole antenna applied to an IC chip having a plurality of pairs of ports independent of each other. The present invention relates to a non-contact communication medium provided with the cross dipole antenna.
従来から、リーダライタとタグ(非接触通信媒体)との間における情報の通信を、無線高周波信号を用いて行うシステムとして、RFID(無線周波数ID:Radio Frequency IDentification)システムがある。
このようなRFIDシステムとしては、例えば、特許文献1に記載されているように、一対のダイポールアンテナを備えているものがある。
Conventionally, there is an RFID (Radio Frequency IDentification) system as a system for performing communication of information between a reader / writer and a tag (non-contact communication medium) using a radio frequency signal.
As such an RFID system, for example, as described in Patent Document 1, there is one having a pair of dipole antennas.
特許文献1に記載されている、一対のダイポールアンテナは、互いに十字に交差する給電点から伸びた線路と、この線路を折り曲げた先に三角形状に広がる線路を有している。また、一対のダイポールアンテナのそれぞれの全長は、使用波長λのλ/2よりも長くなっている。
このような一対のダイポールアンテナを用いて形成されたRFIDタグは、リーダライタ側が、直線偏波アンテナを用いて形成された構成であっても、RFIDタグの向きに因らず、無指向に近い読み取り性能を有している。
A pair of dipole antennas described in Patent Document 1 has a line extending from a feeding point that crosses each other in a cross shape, and a line that spreads in a triangular shape at the point where the line is bent. The total length of each of the pair of dipole antennas is longer than λ / 2 of the operating wavelength λ.
An RFID tag formed using such a pair of dipole antennas is almost omnidirectional regardless of the direction of the RFID tag, even if the reader / writer side is configured using a linearly polarized antenna. Has reading performance.
また、特許文献1に記載されているRFIDシステムでは、一対のダイポールアンテナの、給電点から伸びた線路に接続された導電バーを有しており、この導電バーが給電点から伸びた線路に接続される位置を調整することにより、インピーダンスの調整を行っている。ここで、上述した三角形状に広がる線路は、その中心部分をくり抜き、くり抜いた周辺部分の輪郭部に存在する導体で形成してもよい。 The RFID system described in Patent Document 1 has a conductive bar connected to a line extending from a feeding point of a pair of dipole antennas, and the conductive bar is connected to a line extending from the feeding point. The impedance is adjusted by adjusting the position to be adjusted. Here, the line extending in the above-described triangular shape may be formed by a conductor existing in a contour portion of a peripheral portion that is hollowed out at the center portion.
しかしながら、特許文献1に記載されているRFIDシステムでは、例えば、インピーダンスの整合を取る場合等に、一対のダイポールアンテナに対し、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整が困難であるという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能なクロスダイポールアンテナと、そのクロスダイポールアンテナを備えた非接触通信媒体を提供することを課題とする。
However, the RFID system described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to independently adjust the real part impedance and the imaginary part impedance for a pair of dipole antennas, for example, when matching impedances. is there.
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and includes a cross dipole antenna that can easily perform independent adjustment of real part impedance and imaginary part impedance, and the cross dipole antenna. Another object is to provide a non-contact communication medium.
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項1に記載した発明は、平面視において、互いの中心点で交差する複数のダイポールアンテナを備え、且つ少なくとも二対の端子を有するクロスダイポールアンテナであって、
前記各ダイポールアンテナは、一方の端部が前記中心点でICチップに接続される一対の放射素子を備え、
平面視で前記中心点を無端形状に囲んで全ての前記放射素子を接続するループ線路を備え、
前記ループ線路は、予め設定した虚部インピーダンスに応じた線幅及び路長で形成され、
前記予め設定した虚部インピーダンスは、前記二対の端子のうち一方の対における虚部インピーダンスであることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, among the present inventions, the invention described in claim 1 is a cross dipole having a plurality of dipole antennas intersecting each other at the center point in plan view and having at least two pairs of terminals. An antenna,
Each of the dipole antennas includes a pair of radiating elements whose one end is connected to the IC chip at the center point,
A loop line connecting all the radiating elements surrounding the center point in an endless shape in plan view,
The loop line is formed with a line width and a path length according to a preset imaginary part impedance ,
Imaginary part impedance the preset is characterized in imaginary part impedance der Rukoto at one pair of said two pairs of terminals.
次に、本発明のうち、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明であって、前記ループ線路は、前記中心点を無端形状に囲む内部ループ線路と、当該内部ループ線路の外周側を無端形状に囲む外側ループ線路と、を備え、
前記内部ループ線路及び前記外側ループ線路は、それぞれ、全ての前記放射素子を接続していることを特徴とするものである。
Next, of the present invention, the invention described in
Each of the inner loop line and the outer loop line is connected to all the radiating elements.
次に、本発明のうち、請求項3に記載した発明は、請求項2に記載した発明であって、前記放射素子は、前記内部ループ線路よりも前記中心点に近い内側放射素子部と、前記外側ループ線路よりも前記中心点から遠い外側放射素子部と、を備え、
前記内部ループ線路は、全ての前記内側放射素子部を接続し、
前記外側ループ線路は、全ての前記外側放射素子部を接続し、
前記内部ループ線路と前記外側ループ線路との間には、前記中心点を無端形状に囲む隙間が形成されており、
前記隙間は、予め設定した実部インピーダンスに応じた間隔で形成されていることを特徴とするものである。
Next, of the present invention, the invention described in claim 3 is the invention described in
The inner loop line connects all the inner radiating element portions,
The outer loop line connects all the outer radiating element portions,
Between the inner loop line and the outer loop line, a gap surrounding the center point in an endless shape is formed,
The gaps are formed at intervals according to preset real part impedance.
次に、本発明のうち、請求項4に記載した発明は、請求項3に記載した発明であって、前記ループ線路は、前記内部ループ線路の一部と前記外側ループ線路の一部とを接続して共用線路とする偶数個のループ接続部を備え、
前記内部ループ線路または前記外側ループ線路は、平面視で前記ループ接続部により分割され、
前記内部ループ線路のうち隣り合う二つの前記ループ接続部により分割される部分には、少なくとも一つの前記内側放射素子部が接続され、
前記外側ループ線路のうち隣り合う二つの前記ループ接続部により分割される部分には、少なくとも一つの前記外側放射素子部が接続されることを特徴とするものである。
Next, of the present invention, the invention described in
The inner loop line or the outer loop line is divided by the loop connection portion in plan view,
At least one of the inner radiating element portions is connected to a portion divided by two adjacent loop connection portions of the inner loop line,
At least one of the outer radiating element portions is connected to a portion of the outer loop line divided by two adjacent loop connection portions.
次に、本発明のうち、請求項5に記載した発明は、請求項3または請求項4に記載した発明であって、前記中心点を挟んで対向する一対の前記外側放射素子部を最短距離で結ぶ直線は、平面視で隣り合う二つの前記内側放射素子部間を二等分した線と重なっていることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項6に記載した発明は、請求項3から請求項5のうちいずれか1項に記載した発明であって、前記クロスダイポールアンテナは、前記複数のダイポールアンテナを配置した平面と直交する方向に積層した複数の層で形成され、
前記内側放射素子部と前記外側放射素子部は、前記複数の層のうち異なる層に形成されていることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項7に記載した発明は、請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載した発明であって、全ての前記放射素子は、平面視で同一形状に形成されていることを特徴とするものである。
Next, among the present inventions, the invention described in claim 5 is the invention described in claim 3 or
Next, of the present invention, the invention described in
The inner radiating element portion and the outer radiating element portion are formed in different layers among the plurality of layers.
Next, of the present invention, the invention described in claim 7 is the invention described in any one of claims 1 to 6, wherein all the radiating elements have the same shape in plan view. It is characterized by being formed.
次に、本発明のうち、請求項8に記載した発明は、請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載した発明であって、前記ループ線路は、平面視で前記中心点を通過する複数本の直線で前記クロスダイポールアンテナを偶数等分した各領域において同一形状に形成されており、
前記各領域には、前記一対の放射素子のうち一方のみが配置されていることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項9に記載した発明は、請求項1から請求項8のうちいずれか1項に記載したクロスダイポールアンテナと、前記ICチップと、を備えたことを特徴とする非接触通信媒体である。
Next, of the present invention, the invention described in
In each region, only one of the pair of radiating elements is arranged.
Next, among the present inventions, the invention described in claim 9 includes the cross dipole antenna described in any one of claims 1 to 8 and the IC chip. It is a non-contact communication medium.
本発明によれば、ループ線路の線幅及び路長を調節して形成することにより、クロスダイポールアンテナの虚部インピーダンスを、実部インピーダンスへの影響を最小限に抑えつつ、予め設定した虚部インピーダンスに調整することが可能となる。すなわち、実部インピーダンスの値の変化を最小限に抑えつつ、虚部インピーダンスを、優先的に、予め設定した値に調整することが可能となる。
これにより、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能なクロスダイポールアンテナと、そのクロスダイポールアンテナを備えた非接触通信媒体を提供することが可能となる。
According to the present invention, by adjusting the line width and path length of the loop line, the imaginary part impedance of the crossed dipole antenna is controlled in advance while minimizing the influence on the real part impedance. It becomes possible to adjust the impedance. That is, it is possible to preferentially adjust the imaginary part impedance to a preset value while minimizing the change in the real part impedance value.
As a result, it is possible to provide a cross-dipole antenna capable of easily performing independent adjustment of the real part impedance and the imaginary part impedance, and a non-contact communication medium including the cross-dipole antenna.
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
(非接触通信媒体の構成)
まず、図1及び図2を用いて、本実施形態の非接触通信媒体1の構成を説明する。
図1は、本実施形態の非接触通信媒体1の概略構成を示す平面図である。また、図2は、図1中に円IIで囲んだ範囲及びその周辺の拡大図である。
図1及び図2中に示すように、非接触通信媒体1(インレット)は、ICチップ2と、クロスダイポールアンテナ4を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
(Configuration of non-contact communication media)
First, the structure of the non-contact communication medium 1 of this embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a non-contact communication medium 1 of the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the area surrounded by a circle II in FIG. 1 and its surroundings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the non-contact communication medium 1 (inlet) includes an
ここで、上記のインレットとは、クロスダイポールアンテナ4を構成する金属コイルにICチップ2を実装した状態を示すものであり、一般的な製品形態としては最も基本的なものである。また、上記のインレットでは、金属コイル(クロスダイポールアンテナ4)及びICチップ2は、剥き出しの状態となっている。
ICチップ2は、例えば、非接触通信媒体1の取り付け対象に関する情報を、記憶可能に形成されている。なお、非接触通信媒体1の取り付け対象とは、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)等である。ここで、非接触通信媒体1の取り付け対象をDVDとした場合、非接触通信媒体1の取り付け対象に関する情報は、DVDの商品名や価格等となる。
Here, the above inlet indicates a state in which the
The
ここで、本実施形態では、一例として、非接触通信媒体1の構成を、クロスダイポールアンテナ4及びICチップ2が、基材6上に形成されている構成とした場合について説明する。
なお、基材6は、例えば、PET(polyethylene terephthalate)及び粘着層から形成されている。
Here, in this embodiment, as an example, the case where the configuration of the non-contact communication medium 1 is a configuration in which the
The
(クロスダイポールアンテナ4の構成)
以下、図1及び図2を参照しつつ、図3及び図4を用いて、クロスダイポールアンテナ4の構成について説明する。
クロスダイポールアンテナ4は、複数のダイポールアンテナ8と、ループ線路10を備えている。
ここで、本実施形態では、一例として、ダイポールアンテナ8の数を二つとした場合について説明する。
各ダイポールアンテナ8は、例えば、金属(Cu、Ag、Al等)箔等、導電性の材料で形成されており、ICチップ2と電気的に接続されている。なお、本実施形態では、一例として、金属箔により各ダイポールアンテナ8を形成した場合を説明する。
(Configuration of cross dipole antenna 4)
Hereinafter, the configuration of the
The
Here, in this embodiment, a case where the number of
Each
また、各ダイポールアンテナ8は、平面視において、互いの中心点で交差している。
ここで、本実施形態では、二つのダイポールアンテナ8が、互いの中心点で直交、すなわち、90[°]の角度で交差している場合について説明する。
また、各ダイポールアンテナ8は、一対の放射素子12a,12bを備えている。
各放射素子12は、一方の端部が、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点でICチップ2に接続されている。
The
Here, in the present embodiment, a case will be described in which the two
Each
Each radiating
ここで、クロスダイポールアンテナ4が備える全ての放射素子12、すなわち、四つの放射素子12は、それぞれ、図3中に示すように、ICチップ2が備える複数のポート14のうち、独立した個別のポート14に接続されている。
なお、図3は、図2中に円IIIで囲んだ範囲の拡大図であり、ICチップ2の詳細な構成を示す図である。また、図3中では、説明のために、放射素子12の図示を省略している。また、図3中では、二つのダイポールアンテナ8のうち一方が備える放射素子12a,12bを接続するポート14を、「ポート14a」と示し、二つのダイポールアンテナ8のうち他方が備える放射素子12a,12bを接続するポート14を、「ポート14b」と示している。
Here, all the radiating
3 is an enlarged view of a range surrounded by a circle III in FIG. 2, and shows a detailed configuration of the
また、各放射素子12は、両端部間に、メアンダ状に連続する部分を有している。
また、クロスダイポールアンテナ4が備える全ての放射素子12、すなわち、四つの放射素子12は、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向から見て、同一形状に形成されている。
ループ線路10は、平面視、すなわち、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向から見て、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲んでいる。
Further, each radiating
Further, all the radiating
The
また、ループ線路10は、クロスダイポールアンテナ4が備える全ての放射素子12、すなわち、四つの放射素子12を接続している。
ここで、本実施形態では、一例として、ループ線路10の形状を、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を全周から等距離で無端形状に囲む円環状とした場合について説明する。
The
Here, in the present embodiment, as an example, the case where the shape of the
また、ループ線路10は、平面視で、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を通過する二本の直線Lcpでクロスダイポールアンテナ4を四等分した各領域16a〜16dにおいて、同一形状に形成されている。
ここで、二本の直線Lcpでクロスダイポールアンテナ4を四等分した各領域16a〜16dは、一対の放射素子12a,12bのうち、一方のみが配置されている領域である。また、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を通過する二本の直線Lcpと、放射素子12の両端部間を結ぶ直線とのなす角度は、45[°]である。
Further, the
Here, each of the
ループ線路10の線幅及び路長は、予め設定した、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンス(虚部入力インピーダンス)に応じた値に設定されている。
ここで、本実施形態のように、クロスダイポールアンテナ4の構成が、一対(二つ)のダイポールアンテナ8を備えている構成の場合、クロスダイポールアンテナ4は、四つの端子(二対の端子)を有することとなる。
The line width and path length of the
Here, when the configuration of the
この場合、上述した「クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンス」は、二対の端子のうち、一方の対における値(虚部インピーダンス)となる。ここで、一対(二つ)のダイポールアンテナ8、すなわち、交差するダイポールアンテナ8の形状が、同じ形状である場合は、二対の端子における値(虚部インピーダンス)は同じ値となる。これは、後述する「実部インピーダンス」に関しても同様である。また、端子の数(対)が二つ以上であっても同様である。
In this case, the “imaginary part impedance of the
ここで、ループ線路10の「線幅」とは、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向から見た、ループ線路10の幅であり、図1中では、符号「W」で示している。なお、図1中における、ループ線路10の幅Wと、例えば、ダイポールアンテナ8の幅等、ループ線路10と他の構成との大小関係は、実際の大小関係とは異なる場合がある。これは、以降の図においても同様である。
また、ループ線路10の「路長」とは、円環状に形成したループ線路10の円周である。
Here, the “line width” of the
The “path length” of the
以下、図1から図3を参照しつつ、図4を用いて、ループ線路10の線幅及び路長について説明する。
図4は、ループ線路10の線幅及び路長と、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンス及び虚部インピーダンスとの関係を示す相関図であり、図4(a)は、ループ線路10の線幅及び路長と、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスとの関係を示す相関図、図4(b)は、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスとの関係を示す相関図である。
Hereinafter, the line width and path length of the
FIG. 4 is a correlation diagram showing the relationship between the line width and path length of the
なお、図4(a)中では、横軸にループ線路10の路長(ループ線路の路長)を示し、縦軸にクロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを示している。同様に、図4(b)中では、横軸にループ線路10の路長(ループ線路の路長)を示し、縦軸にクロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示している。
図4(a)中に示すように、例えば、ループ線路10の線幅Wを0.3[mm]とした場合、ループ線路10の路長を10[mm]とすると、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスは、約19[Ω]程度となる。
In FIG. 4A, the horizontal axis indicates the path length of the loop line 10 (loop line path length), and the vertical axis indicates the real part impedance of the
As shown in FIG. 4A, for example, when the line width W of the
この場合、図4(b)中に示すように、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスは、約104[Ω]程度となる。
ここで、図4(a)中に示すように、例えば、ループ線路10の路長を15[mm]とすると、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスは、約21[Ω]程度となる。すなわち、ループ線路10の路長を10[mm]から15[mm]へ変化させた際の、実部インピーダンスの変化量は、約2[Ω]程度となる。
In this case, as shown in FIG. 4B, the imaginary part impedance of the
Here, as shown in FIG. 4A, for example, when the path length of the
この場合、図4(b)中に示すように、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスは、約155[Ω]程度となる。すなわち、ループ線路10の路長を10[mm]から15[mm]へ変化させた際の、虚部インピーダンスの変化量は、約51[Ω]程度となる。
したがって、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ループ線路10の路長の変化に伴う実部インピーダンスの値の変化量が、ループ線路10の路長の変化に伴う虚部インピーダンスの値の変化量と比較して小さくなる。このため、ループ線路10の路長を変化させる際に、実部インピーダンスの値の変化を最小限に抑えつつ、虚部インピーダンスを、優先的に、予め設定した値に調整することが可能となる。
In this case, as shown in FIG. 4B, the imaginary part impedance of the
Therefore, in the
以上により、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4を形成する際には、例えば、約104[Ω]程度の虚部インピーダンスを得たい場合は、ループ線路10の線幅Wを0.3[mm]と設定するとともに、ループ線路10の路長を10[mm]と設定して、ループ線路10を形成する。
したがって、本実施形態では、予め設定した所望の虚部インピーダンスに応じて、ループ線路10の線幅及び路長の値を設定する。
As described above, when forming the
Therefore, in the present embodiment, the values of the line width and the path length of the
なお、図4中では、ループ線路10の線幅Wを0.3[mm]とした場合における、ループ線路10の路長の変化に応じた、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示す点を、符号「○」により示している。同様に、図4中では、ループ線路10の線幅Wを0.4[mm]とした場合における、ループ線路10の路長の変化に応じた、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示す点を、符号「□」により示している。また、図4中では、ループ線路10の線幅Wを0.5[mm]とした場合における、ループ線路10の路長の変化に応じた、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示す点を、符号「△」により示している。
In addition, in FIG. 4, the point which shows the imaginary part impedance of the
(第一実施形態の効果)
以下、本実施形態の効果を列挙する。
(1)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、平面視で二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲み、さらに、全ての放射素子12を接続するループ線路10を、予め設定した虚部インピーダンスに応じた線幅W及び路長で形成する。
このため、ループ線路10の線幅W及び路長を調節して、クロスダイポールアンテナ4を形成することにより、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを、実部インピーダンスへの影響を最小限に抑えつつ、予め設定した虚部インピーダンスに調整することが可能となる。
(Effects of the first embodiment)
The effects of this embodiment are listed below.
(1) In the
For this reason, by adjusting the line width W and the path length of the
その結果、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能なクロスダイポールアンテナ4を提供することが可能となる。
さらに、ループ線路10の路長を変化させる際に、実部インピーダンスの値の変化を最小限に抑えつつ、虚部インピーダンスを、優先的に、予め設定した値に調整することが可能となる。
これにより、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能となるため、クロスダイポールアンテナ4の設計効率を向上させることが可能となる。
As a result, it is possible to provide the
Further, when changing the path length of the
Thereby, independent adjustment of the real part impedance and the imaginary part impedance can be easily performed, so that the design efficiency of the
(2)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、平面視において、互いの中心点で交差する二つのダイポールアンテナ8が、一方の端部がICチップ2に接続される一対の放射素子12a,12bを備えている。
このため、単一のダイポールアンテナ8に存在するヌル(null)点、すなわち、電波が放射しない方向であり、単一のダイポールアンテナ8の軸方向に相当する点に対する指向性を、交差する二つのダイポールアンテナ8で補完することが可能となる。
その結果、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4を備えた非接触通信媒体1に対し、どの方向からでもデータの読み取りが可能となり、非接触通信媒体1の運用効率を向上させることが可能となる。
(2) In the
For this reason, the directivity with respect to the null point existing in the
As a result, data can be read from any direction with respect to the non-contact communication medium 1 having the
(3)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、全ての放射素子12が、平面視で同一形状に形成されている。
このため、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点から放射素子12の他方の端部(外周側の端部)へ向かう四方向に対して、各ダイポールアンテナ8の指向性が全て対称となり、指向性の歪みを減少させることが可能となる。
その結果、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4を備えた非接触通信媒体1は、どの方向からでも安定性の高い通信距離における通信を行うことが可能となる。
(3) In the
For this reason, the directivity of each
As a result, the non-contact communication medium 1 having the
(4)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ループ線路10が、平面視で、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を通過する二本の直線Lcpでクロスダイポールアンテナ4を四等分した各領域16a〜16dにおいて、同一形状に形成されている。これに加え、各領域16a〜16dには、一対の放射素子12a,12bのうち一方のみが配置されている。
このため、四等分した各領域16a〜16dのうち一つのみについて、ループ線路10及び放射素子12に対する解析及び計算を行うことにより、クロスダイポールアンテナ4全体の特性を予測することが可能となる。
その結果、クロスダイポールアンテナ4全体に対する解析及び計算を行うこと無く、クロスダイポールアンテナ4全体の特性を予測することが可能となるため、クロスダイポールアンテナ4の設計効率を向上させることが可能となる。
(4) In the
For this reason, it is possible to predict the characteristics of the entire
As a result, it is possible to predict the characteristics of the entire
(5)本実施形態の非接触通信媒体1では、ICチップ2と、全ての放射素子12を接続するループ線路10を、予め設定した虚部インピーダンスに応じた線幅W及び路長で形成したクロスダイポールアンテナ4を備えて、非接触通信媒体1を形成している。
このため、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能なクロスダイポールアンテナ4を用いて、非接触通信媒体1を形成することが可能となる。
その結果、設計効率を向上させることが可能な非接触通信媒体1を提供することが可能となる。
(5) In the non-contact communication medium 1 of the present embodiment, the
For this reason, it becomes possible to form the non-contact communication medium 1 using the
As a result, it is possible to provide the non-contact communication medium 1 that can improve the design efficiency.
(変形例)
以下、本実施形態の変形例を列挙する。
(1)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、全ての放射素子12を、平面視で同一形状に形成したが、これに限定するものではなく、全ての放射素子12のうち少なくとも一つを、平面視で他の放射素子12と同一ではない形状に形成してもよい。
(2)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ループ線路10を、平面視で、各領域16a〜16dにおいて同一形状に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、ループ線路10を、平面視で、各領域16a〜16dにおいて同一ではない形状に形成してもよい。
(Modification)
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be listed.
(1) In the
(2) In the
(3)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ダイポールアンテナ8の数を二つとしたが、これに限定するものではなく、ダイポールアンテナ8の数は、三つ以上であってもよい。要は、ダイポールアンテナ8の数は、複数本であればよい。
ここで、例えば、ダイポールアンテナ8の数を三つとした場合、これら三つのダイポールアンテナ8が、互いの中心点で交差する角度は、60[°]とすることが好適である。
(3) Although the number of
Here, for example, when the number of
また、例えば、ダイポールアンテナ8の数を三つとした場合、放射素子12の数は六つとなり、ループ線路10を同一形状に形成する際に等分する領域は、三つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向から見て、三つのダイポールアンテナ8が交差する中心点を通過する三本の直線でクロスダイポールアンテナ4を六等分した六個の領域16となる。この場合、三つのダイポールアンテナ8が交差する中心点を通過する三本の直線と、放射素子12の両端部間を結ぶ直線とのなす角度は、30[°]とすることが好適である。
For example, when the number of
(4)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ループ線路10の形状を、円環状としたが、ループ線路10の形状は、これに限定するものではなく、例えば、三角形や四辺形、五角形以上の多角形状や、多数の凹凸を有する歯車形状としてもよい。要は、ループ線路10の形状は、平面視で複数のダイポールアンテナ8が交差する中心点を無端形状に囲むとともに、全ての放射素子12を接続する形状であればよい。
(5)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、放射素子12を、両端部間にメアンダ状に連続する部分を有する構成としたが、放射素子12の構成は、これに限定するものではなく、例えば、図5中に示すように、両端部間が直線状であり、全体として直線である構成としてもよい。なお、図5は、本実施形態の変形例を示す図である。
また、放射素子12の構成は、図5中に示す直線状以外にも、例えば、両端部間にのこぎり波状等に連続する部分、すなわち、メアンダ状以外の形状に連続する部分を有する構成であってもよい。
(4) In the
(5) In the
In addition to the linear shape shown in FIG. 5, the configuration of the radiating
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
まず、図1から図5を参照しつつ、図6から図8を用いて、本実施形態の非接触通信媒体1の構成を説明する。
図6は、本実施形態の非接触通信媒体1の概略構成を示す平面図である。また、図7は、図6中に四角形VIIで囲んだ範囲及びその周辺の拡大図である。
図6及び図7中に示すように、本実施形態の非接触通信媒体1は、クロスダイポールアンテナ4の構成、具体的には、放射素子12及びループ線路10の構成を除き、上述した第一実施形態と同様の構成であるため、以下の説明は、放射素子12及びループ線路10を中心に記載する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
First, the configuration of the non-contact communication medium 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. 6 to 8.
FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the non-contact communication medium 1 of the present embodiment. FIG. 7 is an enlarged view of the area surrounded by the rectangle VII in FIG. 6 and its surroundings.
As shown in FIGS. 6 and 7, the non-contact communication medium 1 of the present embodiment has the above-described first configuration except for the configuration of the
放射素子12は、内側放射素子部12inと、外側放射素子部12outを備えている。
内側放射素子部12inは、放射素子12のうち、後述する内部ループ線路10inよりも、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点に近い部分を形成している。なお、図6中では、放射素子12aが備える内側放射素子部12inを、「内側放射素子部12ain」と示し、放射素子12bが備える内側放射素子部12inを、「内側放射素子部12bin」と示している。
The radiating
The inner radiating element portion 12in forms a portion of the radiating
外側放射素子部12outは、放射素子12のうち、後述する外側ループ線路10outよりも、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点から遠い部分を形成している。なお、図6中では、放射素子12aが備える外側放射素子部12outを、「外側放射素子部12aout」と示し、放射素子12bが備える外側放射素子部12outを、「外側放射素子部12bout」と示している。
The outer radiating element portion 12out forms a portion of the radiating
ここで、本実施形態では、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を挟んで対向する一対の外側放射素子部12out(例えば、一対の外側放射素子部12aout)を最短距離で結ぶ直線が、平面視で、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を挟んで対向する一対の内側放射素子部12inが、(例えば、一対の内側放射素子部12ain)と重なっている。
ループ線路10は、内部ループ線路10inと、外側ループ線路10outを備えている。
内部ループ線路10inは、円環状に形成されており、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を、無端形状に囲んでいる。
Here, in this embodiment, a straight line connecting a pair of outer radiating element portions 12out (for example, a pair of outer radiating element portions 12aout) facing each other across a center point where the two
The
The internal loop line 10in is formed in an annular shape, and surrounds the center point where the two
また、内部ループ線路10inは、全ての内側放射素子部12inを接続している。
外側ループ線路10outは、内部ループ線路10inよりも大径の円環状に形成されており、内部ループ線路10inの外周側を、無端形状に囲んでいる。具体的には、外側ループ線路10outは、その内径が内部ループ線路10inの外径よりも大きくなるように形成されている。
Further, the inner loop line 10in connects all the inner radiating element portions 12in.
The outer loop line 10out is formed in an annular shape having a larger diameter than the inner loop line 10in, and surrounds the outer peripheral side of the inner loop line 10in in an endless shape. Specifically, the outer loop line 10out is formed such that its inner diameter is larger than the outer diameter of the inner loop line 10in.
また、外側ループ線路10outは、全ての外側放射素子部12outを接続している。
また、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outは、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を基準として、互いに同心円となるように配置されている。
したがって、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outは、周方向全体に沿って、等距離で離間しており、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間には、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲む隙間18が形成されている。
内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成された、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲む隙間18は、予め設定した実部インピーダンスに応じた間隔で形成されている。
The outer loop line 10out connects all the outer radiating element portions 12out.
Further, the inner loop line 10in and the outer loop line 10out are disposed so as to be concentric with each other with a center point where the two
Therefore, the inner loop line 10in and the outer loop line 10out are separated by an equal distance along the entire circumferential direction, and two
A
以下、図1から図7を参照しつつ、図8を用いて、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18について説明する。
図8は、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18と、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンス及び虚部インピーダンスとの関係を示す相関図である。なお、図8中では、横軸に内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18(隙間)を示し、左側の縦軸にクロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを示し、右側の縦軸にクロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示している。
Hereinafter, the
FIG. 8 is a correlation diagram showing the relationship between the
ここで、図8中には、ループ線路10の線幅Wを0.4[mm]とし、ループ線路10の路長を15[mm]とした場合における、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18と、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンス及び虚部インピーダンスとの関係を示している。
図8中に示すように、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18を増加させると、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスは低下し、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスは増加する。
Here, in FIG. 8, when the line width W of the
As shown in FIG. 8, when the
なお、図8中では、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18の変化に応じた、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを示す点を、符号「○」により示している。同様に、図8中では、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18の変化に応じた、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示す点を、符号「□」により示している。
In FIG. 8, a point indicating the real part impedance of the crossed
ここで、図8中に示すように、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18を、例えば、約0.4[μm]増加させると、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスは、約15[Ω]程度減少し、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスは、約6[Ω]程度増加する。
すなわち、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4を形成する際には、実部インピーダンスの変動に対する虚部インピーダンスの変動が少ない状態で、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18の間隔を設定することが可能となる。
したがって、本実施形態では、予め設定した所望の実部インピーダンスに応じて、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18の間隔を設定する。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
Here, as shown in FIG. 8, when the
That is, when the
Therefore, in the present embodiment, the interval of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
(第二実施形態の効果)
以下、本実施形態の効果を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲む隙間18を、予め設定した実部インピーダンスに応じた間隔で形成している。
このため、実部インピーダンスの変動に対する虚部インピーダンスの変動が少ない状態で、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18の間隔を設定することが可能となる。
(Effect of the second embodiment)
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
In the
For this reason, it is possible to set the interval of the
その結果、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能なクロスダイポールアンテナ4を提供することが可能となる。
また、実部インピーダンスと虚部インピーダンスの独立した調整を、容易に行うことが可能となるため、クロスダイポールアンテナ4の設計効率を向上させることが可能となる。
As a result, it is possible to provide the
In addition, since independent adjustment of the real part impedance and the imaginary part impedance can be easily performed, the design efficiency of the
(変形例)
以下、本実施形態の変形例を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、放射素子12の構成を、内側放射素子部12inと、外側放射素子部12outを備えた構成とし、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を無端形状に囲む隙間18を形成したが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図9中に示すように、放射素子12の構成を、上述した第一実施形態と同様の構成とし、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outが、それぞれ、全ての放射素子12を接続している構成としてもよい。なお、図9は、本実施形態の変形例を示す図である。
(Modification)
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described.
In the crossed
(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
まず、図1から図9を参照しつつ、図10を用いて、本実施形態の非接触通信媒体1の構成を説明する。
図10は、本実施形態の非接触通信媒体1の概略構成を示す平面図である。
図10中に示すように、本実施形態の非接触通信媒体1は、クロスダイポールアンテナ4の構成、具体的には、放射素子12及びループ線路10の構成を除き、上述した第二実施形態と同様の構成であるため、以下の説明は、放射素子12及びループ線路10を中心に記載する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
First, the configuration of the non-contact communication medium 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9 and FIG.
FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of the non-contact communication medium 1 of the present embodiment.
As shown in FIG. 10, the non-contact communication medium 1 of this embodiment is the same as that of the second embodiment described above except for the configuration of the
放射素子12は、上述した第二実施形態と同様、内側放射素子部12inと、外側放射素子部12outを備えている。なお、図10中では、放射素子12aが備える内側放射素子部12in及び外側放射素子部12outと、放射素子12bが備える内側放射素子部12in及び外側放射素子部12outを、図6と同様に示している。
ループ線路10は、上述した第二実施形態と同様、内部ループ線路10inと、外側ループ線路10outを備えている。
As in the second embodiment described above, the radiating
The
ここで、本実施形態では、上述した第二実施形態と異なり、二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を挟んで対向する一対の外側放射素子部12out(例えば、一対の外側放射素子部12aout)を最短距離で結ぶ直線Lminが、平面視で、隣り合う二つの内側放射素子部12ain,12bin間を二等分した線Ldivと重なっている。
すなわち、一対の外側放射素子部12outを最短距離で結ぶ直線Lminと内側放射素子部12ainとのなす角度θ1と、直線Lminと内側放射素子部12binとのなす角度θ2は、θ1=θ2の関係を満足している。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
Here, in this embodiment, unlike the second embodiment described above, a pair of outer radiating element portions 12out (for example, a pair of outer radiating element portions 12aout) facing each other across a center point where two
That is, the angle θ1 formed by the straight line Lmin connecting the pair of outer radiating element portions 12out with the shortest distance and the inner radiating element portion 12ain, and the angle θ2 formed by the straight line Lmin and the inner radiating element portion 12bin have a relationship of θ1 = θ2. Is pleased.
Other configurations are the same as those of the first embodiment described above.
(第三実施形態の効果)
以下、本実施形態の効果を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、一対の外側放射素子部12outを最短距離で結ぶ直線Lminが、平面視で、隣り合う二つの内側放射素子部12ain,12bin間を二等分した線Ldivと重なっている。
このため、クロスダイポールアンテナ4の構成、具体的には、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outとの位置関係を変化させても、二つのダイポールアンテナ8の対称性を維持することが可能となる。
その結果、クロスダイポールアンテナ4の構成を変化させても、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4を備えた非接触通信媒体1が、どの方向からでも安定性の高い通信距離における通信を行うことが可能となるとともに、クロスダイポールアンテナ4の設計自由度を向上させることが可能となる。
(Effect of the third embodiment)
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
In the
Therefore, the symmetry of the two
As a result, even if the configuration of the
(第四実施形態)
以下、本発明の第四実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
まず、図1から図10を参照しつつ、図11及び図12を用いて、本実施形態の非接触通信媒体1の構成を説明する。
図11は、本実施形態の非接触通信媒体1の概略構成を示す平面図である。また、図12は、図11中に四角形XIIで囲んだ範囲及びその周辺の拡大図である。
図11及び図12中に示すように、本実施形態の非接触通信媒体1は、クロスダイポールアンテナ4の構成、具体的には、ループ線路10の構成を除き、上述した第二実施形態と同様の構成であるため、以下の説明は、ループ線路10を中心に記載する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
First, the configuration of the non-contact communication medium 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10 and FIGS. 11 and 12.
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of the non-contact communication medium 1 of the present embodiment. FIG. 12 is an enlarged view of the area surrounded by the rectangle XII in FIG. 11 and its surroundings.
As shown in FIGS. 11 and 12, the non-contact communication medium 1 of the present embodiment is the same as the above-described second embodiment except for the configuration of the
ループ線路10は、偶数個のループ接続部20と、内部ループ線路10inと、外側ループ線路10outを備えている。
ここで、本実施形態では、一例として、ループ線路10が、八個のループ接続部20を備えている場合について説明する。
各ループ接続部20は、例えば、板状の金属箔から形成されている。なお、各ループ接続部20は、内部ループ線路10inや外側ループ線路10outに対して、個別に成形したものを組み合わせてもよく、また、一体に成形してもよい。
ここで、本実施形態では、一例として、各ループ接続部20が、外側ループ線路10outと一体に成形されている場合について説明する。
The
Here, in this embodiment, the case where the
Each
Here, in this embodiment, the case where each
また、各ループ接続部20は、ループ線路10の周方向(路長の長さ方向)全体に沿って、等距離で離間している内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に、互いに離間して配置されており、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとを連結して、内部ループ線路10inの一部と外側ループ線路10outの一部とを接続して共用線路としている。
In addition, each
内部ループ線路10inの構成は、上述した第二実施形態と同様である。
外側ループ線路10outは、各ループ接続部20により、平面視で分割されている。
具体的には、外側ループ線路10outは、八個のループ接続部20のうち二個一組のループ接続部20により、平面視で四分割されている。
また、外側ループ線路10outのうち、隣り合う二つのループ接続部20により分割される部分には、一つの外側放射素子部12outが接続されている。
その他の構成は、上述した第二実施形態と同様である。
The configuration of the internal loop line 10in is the same as that of the second embodiment described above.
The outer loop line 10out is divided by the
Specifically, the outer loop line 10out is divided into four in plan view by a set of two
In addition, one outer radiating element portion 12out is connected to a portion of the outer loop line 10out divided by the two adjacent
Other configurations are the same as those of the second embodiment described above.
(第四実施形態の効果)
以下、本実施形態の効果を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、ループ線路10が備える各ループ接続部20が、内部ループ線路10inの一部と外側ループ線路10outの一部とを接続して共用線路としている。これに加え、各ループ接続部20が、外側ループ線路10outを平面視で分割しており、外側ループ線路10outのうち隣り合う二つのループ接続部20により分割される部分には、一つの外側放射素子部12outが接続されている。
(Effect of the fourth embodiment)
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
In the
このため、各ループ接続部20により、外側ループ線路10outの一部を内部ループ線路10inと一体化させることが可能となり、例えば、図13中に示すように、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスの値を大幅に増加させることが可能となる。
ここで、図13は、ループ接続部20の構成が異なる二種類のクロスダイポールアンテナ4に対する、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンス及び虚部インピーダンスを、それぞれ示す相関図である。
For this reason, each
Here, FIG. 13 is a correlation diagram showing the real part impedance and the imaginary part impedance of the
また、図13中では、横軸に、ループ接続部20の構成が異なる二種類のクロスダイポールアンテナ4を示している。具体的には、横軸の左側に、上述した第二実施形態のクロスダイポールアンテナ4、すなわち、ループ接続部20の構成が、上述したループ接続部20を備えていない構成のクロスダイポールアンテナ4(ループ接続部無)を示している。同様に、横軸の右側に、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4、すなわち、ループ接続部20の構成が、上述したループ接続部20を備えている構成のクロスダイポールアンテナ4(ループ接続部有)を示している。
In FIG. 13, two types of
また、図13中では、左側の縦軸にクロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを示し、右側の縦軸にクロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示している。
ここで、図13中には、ループ線路10の線幅Wを0.4[mm]とし、ループ線路10の路長を15[mm]とし、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間18を0.3[mm]とした場合における、ループ接続部20の構成が異なる二種類のクロスダイポールアンテナ4に対する、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンス及び虚部インピーダンスとの関係を示している。
また、図13中では、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを示す点を、符号「○」により示し、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスを示す点を、符号「□」により示している。
In FIG. 13, the left vertical axis represents the real part impedance of the
Here, in FIG. 13, the line width W of the
In FIG. 13, a point indicating the real part impedance of the
そして、図13中に示すように、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4は、上述した第二実施形態のクロスダイポールアンテナ4と比較して、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスの値を大幅、具体的には、約80[Ω]程度増加させることが可能となる。これに対し、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスの値は、約20[Ω]程度の減少に抑えることが可能となる。
その結果、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4であれば、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスの値を大幅に増加させることが可能となるとともに、クロスダイポールアンテナ4の虚部インピーダンスの値の減少を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 13, the
As a result, with the
(変形例)
以下、本実施形態の変形例を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、外側ループ線路10outを、各ループ接続部20により、平面視で分割したが、これに限定するものではなく、内側ループ線路10を、各ループ接続部20により、平面視で分割してもよい。
この場合、内部ループ線路10inのうち、隣り合う二つのループ接続部20により分割される部分には、一つの内側放射素子部12inが接続される。また、この場合、外部ループ線路10の構成は、上述した第二実施形態と同様とする。
(Modification)
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be described.
In the crossed
In this case, one inner radiation element portion 12in is connected to a portion of the inner loop line 10in that is divided by two adjacent
(第五実施形態)
以下、本発明の第五実施形態(以下、「本実施形態」と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
まず、図1から図13を参照しつつ、図14を用いて、本実施形態の非接触通信媒体1の構成を説明する。
図14は、本実施形態の非接触通信媒体1の概略構成を示す図であり、図14(a)は、非接触通信媒体1の概略構成を示す平面図、図14(b)は、図14(a)のB‐B線断面図である。
図14中に示すように、本実施形態の非接触通信媒体1は、クロスダイポールアンテナ4の構成を除き、上述した第二実施形態と同様の構成であるため、以下の説明は、クロスダイポールアンテナ4を中心に記載する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
First, the configuration of the non-contact communication medium 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 13 and FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of the non-contact communication medium 1 of the present embodiment, FIG. 14A is a plan view showing the schematic configuration of the non-contact communication medium 1, and FIG. It is BB sectional view taken on the line of 14 (a).
As shown in FIG. 14, the non-contact communication medium 1 of the present embodiment has the same configuration as that of the second embodiment described above except for the configuration of the
クロスダイポールアンテナ4は、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向に積層した複数の層で形成されている。
ここで、本実施形態のクロスダイポールアンテナ4は、図14(b)中に示すように、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outが、複数の層のうち異なる層に形成されている。
具体的には、クロスダイポールアンテナ4は、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向に積層した三層構造で形成されている。
The
Here, in the
Specifically, the
そして、内側放射素子部12inは、基材6の一方の面(図14(b)中では基材6の下側の面)に形成されて、三層のうち最下層に形成されている。
また、外側放射素子部12outは、基材6の他方の面(図14(b)中では基材6の上側の面)に形成されて、三層のうち最上層に形成されている。
したがって、基材6は、三層のうち中間層を形成している。
ここで、本実施形態では、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outが、平面視及び側面視(図14(b)中で紙面と直交する方向からの視点)で、重なっていない構成とする。
その他の構成は、上述した第二実施形態と同様である。
And the inner side radiation | emission element part 12in is formed in one surface (the lower surface of the
The outer radiating element portion 12out is formed on the other surface of the substrate 6 (the upper surface of the
Therefore, the
Here, in the present embodiment, the inner radiating element portion 12in and the outer radiating element portion 12out are not overlapped in a plan view and a side view (a viewpoint from a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 14B). To do.
Other configurations are the same as those of the second embodiment described above.
(第五実施形態の効果)
以下、本実施形態の効果を記載する。
本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、クロスダイポールアンテナ4を、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向に積層した複数の層で形成し、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outを、複数の層のうち異なる層に形成している。
このため、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの距離を、ループ線路10の周方向(路長の長さ方向)全体に亘って減少させることが可能となるとともに、内部ループ線路10inと外側ループ線路10outが接触することを防止することが可能となる。
(Effect of the fifth embodiment)
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.
In the
For this reason, the distance between the inner loop line 10in and the outer loop line 10out can be reduced over the entire circumferential direction of the loop line 10 (the length direction of the path length), and the inner loop line 10in and the outer loop line 10out can be reduced. It is possible to prevent the loop line 10out from contacting.
その結果、クロスダイポールアンテナ4の設計時において、入力インピーダンスの調整幅を増加させることが可能となるとともに、入力インピーダンスの調整を容易に行うことが可能となる。
また、クロスダイポールアンテナ4の実部インピーダンスを増加させることが可能となるとともに、入力インピーダンスの安定性低下を抑制することが可能となる。
As a result, when the
In addition, it is possible to increase the real impedance of the
(変形例)
以下、本実施形態の変形例を列挙する。
(1)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outが、平面視及び側面視で重なっていない構成としたが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図15中に示すように、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outが、平面視及び側面視で重なっている構成としてもよい。なお、図15は、本実施形態の変形例を示す図である。
(Modification)
Hereinafter, modifications of the present embodiment will be listed.
(1) In the
That is, for example, as shown in FIG. 15, the inner radiating element portion 12in and the outer radiating element portion 12out may be overlapped in plan view and side view. FIG. 15 is a diagram illustrating a modification of the present embodiment.
(2)本実施形態のクロスダイポールアンテナ4では、クロスダイポールアンテナ4を、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向に積層した三層構造で形成したが、これに限定するものではない。
すなわち、例えば、図16中に示すように、クロスダイポールアンテナ4を、二つのダイポールアンテナ8を配置した平面と直交する方向に積層した五層構造で形成してもよい。なお、図16は、本実施形態の変形例を示す図である。
(2) In the
That is, for example, as shown in FIG. 16, the
この場合、クロスダイポールアンテナ4は、内側放射素子部12inが一方の面(図16中では下側の面)に形成される内側基材6inと、内側放射素子部12inと、外側放射素子部12outが一方の面(図16中では上側の面)に形成される外側基材6outと、外側放射素子部12outと、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outとの間に形成されて、内側放射素子部12inと外側放射素子部12outとを接着する粘着層22を備える構成とする。
なお、上記の粘着層22は、例えば、ポリエステルポリウレタン系接着剤等を材料として形成する。
In this case, the
The pressure-
1 非接触通信媒体(インレット)
2 ICチップ
4 クロスダイポールアンテナ
6 基材
8 ダイポールアンテナ
10 ループ線路
10in 内部ループ線路
10out 外側ループ線路
12 放射素子
12in 内側放射素子部
12out 外側放射素子部
14 ポート
16 直線Lcpでクロスダイポールアンテナ4を等分した領域
18 内部ループ線路10inと外側ループ線路10outとの間に形成されている隙間
20 ループ接続部
22 粘着層
Lcp 二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を通過する直線
W ループ線路10の線幅
Lmin 二つのダイポールアンテナ8が直交する中心点を挟んで対向する一対の外側放射素子部12outを最短距離で結ぶ直線
Ldiv 隣り合う二つの内側放射素子部12ain,12bin間を二等分した線
θ1 直線Lminと内側放射素子部12ainとのなす角度
θ2 直線Lminと内側放射素子部12binとのなす角度
1 Non-contact communication medium (inlet)
2
Claims (9)
前記各ダイポールアンテナは、一方の端部が前記中心点でICチップに接続される一対の放射素子を備え、
平面視で前記中心点を無端形状に囲んで全ての前記放射素子を接続するループ線路を備え、
前記ループ線路は、予め設定した虚部インピーダンスに応じた線幅及び路長で形成され、
前記予め設定した虚部インピーダンスは、前記二対の端子のうち一方の対における虚部インピーダンスであることを特徴とするクロスダイポールアンテナ。 A cross-dipole antenna comprising a plurality of dipole antennas intersecting each other at a center point in plan view and having at least two pairs of terminals ,
Each of the dipole antennas includes a pair of radiating elements whose one end is connected to the IC chip at the center point,
A loop line connecting all the radiating elements surrounding the center point in an endless shape in plan view,
The loop line is formed with a line width and a path length according to a preset imaginary part impedance ,
Wherein the set imaginary part impedance previously, the cross dipole antenna, wherein the imaginary part impedance der Rukoto at one pair of said two pairs of terminals.
前記内部ループ線路及び前記外側ループ線路は、それぞれ、全ての前記放射素子を接続していることを特徴とする請求項1に記載したクロスダイポールアンテナ。 The loop line includes an inner loop line that surrounds the center point in an endless shape, and an outer loop line that surrounds the outer peripheral side of the inner loop line in an endless shape,
The cross dipole antenna according to claim 1, wherein the inner loop line and the outer loop line respectively connect all the radiating elements.
前記内部ループ線路は、全ての前記内側放射素子部を接続し、
前記外側ループ線路は、全ての前記外側放射素子部を接続し、
前記内部ループ線路と前記外側ループ線路との間には、前記中心点を無端形状に囲む隙間が形成されており、
前記隙間は、予め設定した実部インピーダンスに応じた間隔で形成されていることを特徴とする請求項2に記載したクロスダイポールアンテナ。 The radiating element includes an inner radiating element portion closer to the center point than the inner loop line, and an outer radiating element portion farther from the center point than the outer loop line,
The inner loop line connects all the inner radiating element portions,
The outer loop line connects all the outer radiating element portions,
Between the inner loop line and the outer loop line, a gap surrounding the center point in an endless shape is formed,
The cross dipole antenna according to claim 2, wherein the gap is formed at an interval corresponding to a preset real part impedance.
前記内部ループ線路または前記外側ループ線路は、平面視で前記ループ接続部により分割され、
前記内部ループ線路のうち隣り合う二つの前記ループ接続部により分割される部分には、少なくとも一つの前記内側放射素子部が接続され、
前記外側ループ線路のうち隣り合う二つの前記ループ接続部により分割される部分には、少なくとも一つの前記外側放射素子部が接続されることを特徴とする請求項3に記載したクロスダイポールアンテナ。 The loop line includes an even number of loop connection portions that connect a part of the inner loop line and a part of the outer loop line to form a shared line,
The inner loop line or the outer loop line is divided by the loop connection portion in plan view,
At least one of the inner radiating element portions is connected to a portion divided by two adjacent loop connection portions of the inner loop line,
The cross dipole antenna according to claim 3, wherein at least one of the outer radiating element portions is connected to a portion of the outer loop line divided by two adjacent loop connection portions.
前記内側放射素子部と前記外側放射素子部は、前記複数の層のうち異なる層に形成されていることを特徴とする請求項3から請求項5のうちいずれか1項に記載したクロスダイポールアンテナ。 The cross dipole antenna is formed of a plurality of layers stacked in a direction perpendicular to a plane on which the plurality of dipole antennas are arranged,
The cross dipole antenna according to any one of claims 3 to 5, wherein the inner radiating element portion and the outer radiating element portion are formed in different layers among the plurality of layers. .
前記各領域には、前記一対の放射素子のうち一方のみが配置されていることを特徴とする請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載したクロスダイポールアンテナ。 The loop line is formed in the same shape in each region obtained by equally dividing the cross dipole antenna by a plurality of straight lines passing through the center point in plan view,
8. The cross dipole antenna according to claim 1, wherein only one of the pair of radiating elements is disposed in each region. 9.
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