JP6205379B2 - antenna - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、例えば、RFID(Radio Frequency Identification)タグ通信装置に用いられるアンテナに関する。   Embodiments described herein relate generally to an antenna used in, for example, an RFID (Radio Frequency Identification) tag communication device.

昨今、RFIDタグの普及により、様々な環境において容易に取り扱うことができるハンディータイプのRFIDタグ通信装置が知られている。このようなRFIDタグ通信装置は、作業者の負担を軽減するため、装置の軽量化、及び小型化が求められている。そして、このようなRFIDタグ通信装置に対する小型化・軽量化の要求に伴い、アンテナの軽量化及び小型化の要求も高まりつつある。   Recently, with the widespread use of RFID tags, handy type RFID tag communication devices that can be easily handled in various environments are known. Such an RFID tag communication device is required to reduce the weight and size of the device in order to reduce the burden on the operator. Along with the demand for reduction in size and weight of such an RFID tag communication device, the demand for reduction in weight and size of the antenna is also increasing.

特開2013−70341号公報JP 2013-70341 A

このため、例えば、アンテナの小型化及び軽量化のため、放射器等のアンテナ部品を薄くすると、部品の取り付け位置に誤差を生じ易くなり、アンテナ特性にばらつきを生じ易くなる。   For this reason, for example, if an antenna component such as a radiator is made thin in order to reduce the size and weight of the antenna, an error is likely to occur in the mounting position of the component, and variations in antenna characteristics are likely to occur.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、アンテナ特性を簡易に調整でき、製品の歩留まりを改善することができるアンテナを提供することである。   Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide an antenna that can easily adjust antenna characteristics and improve the yield of products.

一実施形態に係るアンテナは、グランド板金と、放射器と、給電部材と、カバーと、第1調節手段と、を備える。放射器は、外周上の互いに対向する位置に切欠きを有する円環状を有し、電波を空間へ放射する。給電部材は、グランド板金と、放射器との間に設けられ、放射器の外側から中心へ向かって延びる帯状を有し、給電点から給電された高周波信号により放射器を励振させる。カバーは、放射器のグランド板金から離間した側に配置され、グランド板金、放射器、及び、給電部材を覆う。第1調節手段は、グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、給電部材を前記放射器に向けて押圧する第1ネジを含み、放射器と給電部材との間の距離を調節する。第1ネジは、放射器と給電部材とが交差する位置において、グランド板金のカバーから離間した側からねじ込まれ、給電部材を放射器に向けて押圧する。 An antenna according to an embodiment includes a ground metal plate, a radiator, a power feeding member, a cover, and first adjusting means. The radiator has an annular shape having notches at positions facing each other on the outer periphery, and radiates radio waves to space. The feeding member is provided between the ground metal plate and the radiator, has a strip shape extending from the outside of the radiator toward the center, and excites the radiator by a high-frequency signal fed from the feeding point. The cover is disposed on a side of the radiator that is separated from the ground sheet metal, and covers the ground sheet metal, the radiator, and the power supply member. The first adjusting means includes a first screw that is screwed in from the side of the ground sheet metal that is away from the cover and presses the power feeding member toward the radiator, and adjusts the distance between the radiator and the power feeding member. The first screw is screwed in from the side away from the cover of the ground metal plate at a position where the radiator and the power supply member intersect, and presses the power supply member toward the radiator.

図1は、実施形態に係るパッチアンテナを含むRFIDタグ通信装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an RFID tag communication apparatus including a patch antenna according to an embodiment. 図2は、図1のパッチアンテナの背面カバーを取り外した状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the back cover of the patch antenna of FIG. 1 is removed. 図3は、図1のパッチアンテナの前面及び背面カバーを取り外した状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the front and back covers of the patch antenna of FIG. 1 are removed. 図4は、図2の構造を矢印F4の方向からみた図である。FIG. 4 is a view of the structure of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow F4. 図5は、図4のパッチアンテナをF5−F5で切断した状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the patch antenna of FIG. 4 is cut by F5-F5. 図6は、図1のパッチアンテナのアンテナ特性の調節方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of adjusting the antenna characteristics of the patch antenna of FIG. 図7は、図2のパッチアンテナのVSWRと周波数との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the VSWR and the frequency of the patch antenna of FIG. 図8は、図1に示すパッチアンテナのVSWR値の調整方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a method of adjusting the VSWR value of the patch antenna shown in FIG.

以下、本発明に係るアンテナの実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、RFIDタグ通信装置に備えられるパッチアンテナを例示し、詳細を説明する。   Hereinafter, embodiments of an antenna according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a patch antenna provided in the RFID tag communication apparatus is illustrated and described in detail.

まず初めに、RFIDタグ通信装置1について説明する。図1は、RFIDタグ通信装置1の全体斜視図である。   First, the RFID tag communication device 1 will be described. FIG. 1 is an overall perspective view of the RFID tag communication apparatus 1.

RFIDタグ通信装置1は、例えば、店舗や倉庫に置いてある商品の棚卸をする場合において、個々の商品に添付されたRFID(Radio Frequency Identification)タグと無線通信し、RFIDタグのEPC(Electronic Product Code)データを読取る装置である。   The RFID tag communication device 1 wirelessly communicates with an RFID (Radio Frequency Identification) tag attached to each product, for example, when inventorying a product placed in a store or a warehouse, and EPC (Electronic Product) of the RFID tag Code) is a device that reads data.

RFIDタグ通信装置1は、ハンドル2と、パッチアンテナ100と、クリップ3と、端末Sとを有する。   The RFID tag communication device 1 includes a handle 2, a patch antenna 100, a clip 3, and a terminal S.

ハンドル2は、略筒状の棒状部材である。棒状部材は、一箇所で折り曲げられ肩部21を形成する。ハンドル2の先端には、パッチアンテナ100が、所定の角度回動可能に取り付けられている。パッチアンテナ100は、略方形の所定の厚みを有する板状の部材である。具体的には、パッチアンテナ100は、前面カバー110と背面カバー120と後述するアンテナ部200とを有している。前面カバー110及び背面カバー120は、アンテナ部200の両面を覆うように配置され、アンテナ部200を外部環境から保護する。   The handle 2 is a substantially cylindrical rod-shaped member. The rod-shaped member is bent at one place to form the shoulder portion 21. A patch antenna 100 is attached to the front end of the handle 2 so as to be rotatable by a predetermined angle. The patch antenna 100 is a plate-like member having a substantially square predetermined thickness. Specifically, the patch antenna 100 includes a front cover 110, a back cover 120, and an antenna unit 200 described later. The front cover 110 and the back cover 120 are disposed so as to cover both surfaces of the antenna unit 200 and protect the antenna unit 200 from the external environment.

クリップ3は、ハンドル2の肩部21に取り付けられる。クリップ3は、ハンドル2の長手方向に沿って離間して配置される2つの爪31を有する。2つの爪31は、互いに離接可能に設けられる。   The clip 3 is attached to the shoulder portion 21 of the handle 2. The clip 3 has two claws 31 that are spaced apart along the longitudinal direction of the handle 2. The two claws 31 are provided so as to be separated from each other.

端末Sは、商品に付されたRFIDタグから受信したデータを表示するディスプレーを備えた、タブレット端末やスマートフォンを用いることができる。端末Sは、クリップ3の2つの爪31の間に挟まれて固定される。   As the terminal S, a tablet terminal or a smartphone equipped with a display for displaying data received from an RFID tag attached to a product can be used. The terminal S is sandwiched and fixed between the two claws 31 of the clip 3.

次に、パッチアンテナ100の内部構造について、図2乃至図5を用いて説明する。図2は、図1のRFIDタグ通信装置1のパッチアンテナ100の背面カバー120を取り外した状態を示している。なお、図2においては、パッチアンテナ100の内部構造を見やすくするため、後述するグランド板金300の輪郭を破線で示している。図3は、アンテナ部200を前面カバー110側から見た構造を示す斜視図である。図4は、図2の構造を矢印F4の方向からみた図である。また、グランド板金300は、図2と同様に、内部構造を見やすくするため、その輪郭を破線で示している。図5は、図4のF5−F5で示した箇所でアンテナ部200及び前面カバー110を切断した図である。   Next, the internal structure of the patch antenna 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state where the back cover 120 of the patch antenna 100 of the RFID tag communication apparatus 1 of FIG. 1 is removed. In FIG. 2, the outline of the ground metal plate 300 described later is indicated by a broken line in order to make the internal structure of the patch antenna 100 easier to see. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the antenna unit 200 viewed from the front cover 110 side. FIG. 4 is a view of the structure of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow F4. In addition, as in FIG. 2, the ground sheet metal 300 has an outline indicated by a broken line in order to make the internal structure easy to see. FIG. 5 is a diagram in which the antenna unit 200 and the front cover 110 are cut at the locations indicated by F5-F5 in FIG.

アンテナ部200は、図2及び図3に示すように、グランド板金300と、放射器400と、給電部材500と調節機構600(第1ネジ610及び第2ネジ620)とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the antenna unit 200 includes a ground sheet metal 300, a radiator 400, a power feeding member 500, and an adjustment mechanism 600 (first screw 610 and second screw 620).

グランド板金300は、金属板を折り曲げて形成される一面が開放した箱状の部材である。具体的には、グランド板金300は、後述する放射器400等が固定される略矩形板状の底壁320と、底壁320の周囲に曲げ加工により形成された側壁310とを備える。グランド板金300の側壁310の内側には、放射器400及び給電部材500が配置される。そして、グランド板金300は、側壁310の底壁320から離間した縁により形成される開口部330を塞ぐように前面カバー110に取り付けられる。   The ground metal plate 300 is a box-shaped member having one surface formed by bending a metal plate. Specifically, the ground metal plate 300 includes a substantially rectangular plate-like bottom wall 320 to which a radiator 400 and the like to be described later are fixed, and a side wall 310 formed around the bottom wall 320 by bending. Inside the side wall 310 of the ground metal plate 300, the radiator 400 and the power supply member 500 are disposed. Then, the ground metal plate 300 is attached to the front cover 110 so as to close the opening 330 formed by an edge spaced from the bottom wall 320 of the side wall 310.

放射器400は、図2及び図3に示すように略円環状の薄板である。放射器400は、その外周の互いに対向する位置に2つの切欠き部410を備える。なお、2つの切欠き部410を有することにより放射器400は、円偏波を出力することができる。放射器400の前面カバー110側の面を第1面420とし、その裏側面を第2面440とする。放射器400は、グランド板金300の底壁320と略平行に配置される。放射器400は、グランド板金300の略中心に放射器400の中心が重なるように複数のスペーサ430を介してグランド板金300の底壁320に固定される。本実施形態においては、放射器400は、3ヶ所に配置したスペーサ430を介して底壁320に固定される。スペーサ430は、放射器400のアンテナ性能に影響を与えない樹脂製のものを用いた。   The radiator 400 is a substantially annular thin plate as shown in FIGS. Radiator 400 includes two notches 410 at positions on the outer periphery thereof that face each other. In addition, the radiator 400 can output circularly polarized waves by having the two notches 410. A surface on the front cover 110 side of the radiator 400 is a first surface 420, and a back surface thereof is a second surface 440. Radiator 400 is disposed substantially parallel to bottom wall 320 of ground sheet metal 300. Radiator 400 is fixed to bottom wall 320 of ground sheet metal 300 via a plurality of spacers 430 so that the center of radiator 400 overlaps the approximate center of ground sheet metal 300. In the present embodiment, the radiator 400 is fixed to the bottom wall 320 via spacers 430 arranged at three locations. The spacer 430 is made of resin that does not affect the antenna performance of the radiator 400.

給電部材500は、帯状の薄板形状を有している。給電部材500は、図5に示すように、グランド板金300の底壁320と放射器400との間に配置される。給電部材500の放射器400側の面を第1面530とし、その裏側面を第2面540とする。給電部材500は、放射器400の外周の外側から中心へ向かって延び、放射器400と給電部材500の一部が重なる位置に配置される。すなわち給電部材500は、グランド板金300の内側において、グランド板金300の一つの角から底壁320の対向する角に向かって延設される。そして、給電部材500の長手方向の両端部は、グランド板金300の底壁320にスペーサ510を介して、それぞれネジで固定される。また、給電部材500は、第2面540の放射器400の外周の外側に給電点520を有する。なお、給電点520は、ケーブル(図示せず)を介してRFIDタグ通信装置1の給電回路(図示せず)と接続され、給電部材500に電力を供給する。そして、給電部材500は、給電点520から給電された高周波信号により放射器400を励振させる。   The power supply member 500 has a strip-like thin plate shape. As shown in FIG. 5, the power feeding member 500 is disposed between the bottom wall 320 of the ground metal plate 300 and the radiator 400. The surface on the radiator 400 side of the power supply member 500 is a first surface 530 and the back side surface is a second surface 540. The power feeding member 500 extends from the outside of the outer periphery of the radiator 400 toward the center, and is disposed at a position where the radiator 400 and a part of the power feeding member 500 overlap each other. That is, the power feeding member 500 is extended from one corner of the ground metal plate 300 toward the opposite corner of the bottom wall 320 inside the ground metal plate 300. Then, both end portions in the longitudinal direction of the power supply member 500 are fixed to the bottom wall 320 of the ground metal plate 300 with screws through spacers 510, respectively. In addition, the power feeding member 500 has a power feeding point 520 outside the outer periphery of the radiator 400 on the second surface 540. The feeding point 520 is connected to a feeding circuit (not shown) of the RFID tag communication apparatus 1 via a cable (not shown), and supplies power to the feeding member 500. The power supply member 500 excites the radiator 400 by the high frequency signal supplied from the power supply point 520.

調節機構600は、第1ネジ610(第1調節手段)と第2ネジ620(第2調節手段)とを有する。また、第1ネジ610に対応して、グランド板金300には、第1ネジ610をグランド板金300の底壁320に取り付けるナット630が設けられている。また、第2ネジ620に対応して、グランド板金300には、第2ネジ620を底壁320に取り付けるナット650が設けられている。図4及び図5に示すように、第1ネジ610は、放射器400と給電部材500とが交差する位置に配置される。第1ネジ610は、底壁320の外側からグランド板金300を貫通してねじ込まれる。第1ネジ610は、底壁320からねじ込まれ、第1ネジ610の先端が給電部材500を放射器400に向けて押す。すなわち、第1ネジ610の長さは、給電部材500を所定量撓ますことができる長さに設計されている。また、第1ネジ610は、例えば、樹脂材料により作製されており、アンテナ性能に影響を与えることがない。   The adjusting mechanism 600 includes a first screw 610 (first adjusting means) and a second screw 620 (second adjusting means). Corresponding to the first screw 610, the ground metal plate 300 is provided with a nut 630 for attaching the first screw 610 to the bottom wall 320 of the ground metal plate 300. Corresponding to the second screw 620, the ground metal plate 300 is provided with a nut 650 for attaching the second screw 620 to the bottom wall 320. As shown in FIGS. 4 and 5, the first screw 610 is disposed at a position where the radiator 400 and the feeding member 500 intersect. The first screw 610 is screwed through the ground sheet metal 300 from the outside of the bottom wall 320. The first screw 610 is screwed from the bottom wall 320, and the tip of the first screw 610 pushes the power feeding member 500 toward the radiator 400. That is, the length of the first screw 610 is designed to be a length that can bend the power supply member 500 by a predetermined amount. The first screw 610 is made of, for example, a resin material and does not affect the antenna performance.

第2ネジ620は、放射器400の内側の給電部材500と重ならない位置に配置される。第2ネジ620は、底壁320の外側からグランド板金300を貫通してねじ込まれる。第2ネジ620は、底壁320からねじ込まれ、第2ネジ620の先端が前面カバー110を放射器400から離間する方向に押す。すなわち、第2ネジ620の長さは、前面カバー110を所定量撓ますことができる長さに設計されている。また、第2ネジ620は、例えば、樹脂材料により作製されており、アンテナ性能に影響を与えることがない。   The second screw 620 is disposed at a position that does not overlap the power supply member 500 inside the radiator 400. The second screw 620 is screwed through the ground sheet metal 300 from the outside of the bottom wall 320. The second screw 620 is screwed from the bottom wall 320, and the tip of the second screw 620 pushes the front cover 110 away from the radiator 400. That is, the length of the second screw 620 is designed to be a length that can bend the front cover 110 by a predetermined amount. The second screw 620 is made of, for example, a resin material and does not affect the antenna performance.

なお、本実施形態においては、ナット630、650を用いて、グランド板金300の底壁320に第1ネジ610及び第2ネジ620を取り付けているが、取り付け構造はこれに限らない。例えば、底壁320にネジ孔を設けて、固定することも可能である。また、本実施形態において、第1ネジ610及び第2ネジ620として、径の大きな頭部を持たない止めネジを用いた。止めネジを用いることにより、底壁320の背面カバー120側に第1ネジ610及び第2ネジ620の頭部が大きく突出することを防止でき、背面カバー120とグランド板金300との間の隙間を薄くすることができる。   In the present embodiment, the first screw 610 and the second screw 620 are attached to the bottom wall 320 of the ground metal plate 300 using the nuts 630 and 650, but the attachment structure is not limited to this. For example, the bottom wall 320 can be fixed by providing a screw hole. In the present embodiment, as the first screw 610 and the second screw 620, set screws having no large head are used. By using the set screw, it is possible to prevent the heads of the first screw 610 and the second screw 620 from projecting greatly toward the back cover 120 side of the bottom wall 320, and a gap between the back cover 120 and the ground sheet metal 300 is formed. Can be thinned.

図6は、給電部材500に沿って、アンテナ部200及び前面カバー110を図4に示すF6−F6で切断した断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the antenna unit 200 and the front cover 110 taken along F6-F6 shown in FIG.

以下、図6を用いて、調節機構600についてさらに説明する。
第1ネジ610は、グランド板金300の底壁320の背面カバー120側からナット630にねじ込まれ、第1ネジ610の先端が給電部材500の第2面540に当接する。第1ネジ610の先端を給電部材500に当接した状態からさらに第1ネジ610をねじ込むと、第1ネジ610の先端が給電部材500を放射器400に向けて押圧する。第1ネジ610が給電部材500を放射器400に向けて押圧して撓ませた状態を破線で示す。
Hereinafter, the adjusting mechanism 600 will be further described with reference to FIG.
The first screw 610 is screwed into the nut 630 from the back cover 120 side of the bottom wall 320 of the ground metal plate 300, and the tip of the first screw 610 contacts the second surface 540 of the power supply member 500. When the first screw 610 is further screwed from the state where the tip of the first screw 610 is in contact with the power supply member 500, the tip of the first screw 610 presses the power supply member 500 toward the radiator 400. A state in which the first screw 610 presses the power feeding member 500 toward the radiator 400 and is bent is indicated by a broken line.

本実施形態において、給電部材500が第1ネジ610の押圧力により、底壁320から遠ざかる方向、すなわち放射器400へ接近する方向へ撓むと、パッチアンテナ100のアンテナ特性に変化が生じる。具体的には、給電部材500と放射器400との距離が近接するに従い、パッチアンテナ100のVSWR(電圧定在波比)が最小となる周波数が高くなる。   In the present embodiment, when the power supply member 500 is bent in the direction away from the bottom wall 320 by the pressing force of the first screw 610, that is, in the direction approaching the radiator 400, the antenna characteristics of the patch antenna 100 change. Specifically, the frequency at which the VSWR (voltage standing wave ratio) of the patch antenna 100 is minimized increases as the distance between the power feeding member 500 and the radiator 400 becomes closer.

第1ネジ610の配置位置については、特に限定されないが、給電部材500の撓みの頂点が放射器400と最も接近する位置、すなわち両部材が交差する地点に配置することが好ましい。   The arrangement position of the first screw 610 is not particularly limited, but it is preferable to arrange the first screw 610 at a position where the apex of bending of the power supply member 500 is closest to the radiator 400, that is, at a point where both members intersect.

一方、第2ネジ620は、グランド板金300の底壁320の背面カバー120側からナット650にねじ込まれ、第2ネジ620の先端が前面カバー110の裏面111に当接する。第2ネジ620の先端を当接した状態からさらに第2ネジ620をねじ込むと、第2ネジ620の先端が前面カバー110を放射器400から離間する方向に押圧する。第2ネジ620が前面カバー110を放射器400から離間する方向に押圧して撓ませた状態を破線で示す。   On the other hand, the second screw 620 is screwed into the nut 650 from the back cover 120 side of the bottom wall 320 of the ground metal plate 300, and the tip of the second screw 620 contacts the back surface 111 of the front cover 110. When the second screw 620 is further screwed in from the state in which the tip of the second screw 620 is in contact, the tip of the second screw 620 presses the front cover 110 away from the radiator 400. A state in which the second screw 620 presses and deflects the front cover 110 in a direction away from the radiator 400 is indicated by a broken line.

本実施形態において、前面カバー110が第2ネジ620の押圧力により、底壁320から遠ざかる方向、すなわち、放射器400から離間する方向へ撓むと、パッチアンテナ100のアンテナ特性に変化が生じる。具体的には、前面カバー110と放射器400との距離が遠ざかるに従い、パッチアンテナ100のVSWRが最小となる周波数が低くなる。   In the present embodiment, when the front cover 110 is bent in the direction away from the bottom wall 320 by the pressing force of the second screw 620, that is, in the direction away from the radiator 400, the antenna characteristics of the patch antenna 100 change. Specifically, the frequency at which the VSWR of the patch antenna 100 is minimized decreases as the distance between the front cover 110 and the radiator 400 increases.

第2ネジ620の配置位置については、特に限定されないが、前面カバー110の中心付近で、給電部材500に当たらない位置に配置することが好ましい。   The arrangement position of the second screw 620 is not particularly limited, but it is preferable to arrange the second screw 620 at a position in the vicinity of the center of the front cover 110 that does not contact the power supply member 500.

続いて、組み立て後のパッチアンテナ100のアンテナ特性の調整手順を図8に示すフローチャートに沿って説明する。なお、以下で、組み立て後のパッチアンテナ100とは、図2に示すようにアンテナ部200と前面カバー110が組み付けられた状態をいう。言い換えれば、組み立て後のパッチアンテナ100とは、背面カバー120を取り付ける前のパッチアンテナ100のことである。   Next, the procedure for adjusting the antenna characteristics of the assembled patch antenna 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the following, the assembled patch antenna 100 refers to a state in which the antenna unit 200 and the front cover 110 are assembled as shown in FIG. In other words, the assembled patch antenna 100 is the patch antenna 100 before the back cover 120 is attached.

まず、作業者は、組み立て後のパッチアンテナ100を計測装置(例えば、ネットワークアナライザ)に取り付けてVSWRを計測する(Act1)。測定結果は、図示しないモニターに表示する。計測結果の例を図7に示す。図7は、縦軸をVSWR(1が最小値)、横軸をアンテナに給電する高周波信号の周波数として表している。パッチアンテナのVSWRは、特定の給電周波数で最小値のピークを示す。言い換えると、VSWRのピークを示す周波数は、組み立て後のパッチアンテナ100毎に微妙に異なる。横軸の中央部に示す領域Xは、VSWRのピークを示す周波数の許容範囲を示す。すなわち、組み立て後のパッチアンテナ100のVSWRのピークの周波数が領域X内に収まっていれば、パッチアンテナ100が略設計通りの性能を備えているアンテナであることがわかる。   First, the operator attaches the assembled patch antenna 100 to a measurement device (for example, a network analyzer) and measures the VSWR (Act 1). The measurement result is displayed on a monitor (not shown). An example of the measurement result is shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis represents VSWR (1 is the minimum value), and the horizontal axis represents the frequency of the high-frequency signal that feeds the antenna. The VSWR of the patch antenna shows a minimum peak at a specific feeding frequency. In other words, the frequency indicating the peak of VSWR is slightly different for each patch antenna 100 after assembly. A region X shown at the center of the horizontal axis indicates an allowable frequency range indicating the peak of VSWR. That is, if the peak frequency of the VSWR of the assembled patch antenna 100 is within the region X, it can be understood that the patch antenna 100 is an antenna having a performance substantially as designed.

図7の実線Oは、アンテナ特性が許容範囲(領域X)に収まっているアンテナのVSWRの一例を示す。点線Pは、VSWRのピークの周波数が領域Xより低い方に外れている場合の一例を示す。二点鎖線Qは、VSWRのピークの周波数が領域Xより高い方に外れている場合の一例を示す。   A solid line O in FIG. 7 shows an example of an antenna VSWR whose antenna characteristics are within an allowable range (region X). The dotted line P shows an example in the case where the peak frequency of the VSWR is out of the region X. An alternate long and two short dashes line Q shows an example in the case where the peak frequency of VSWR is out of the region X.

Act1でアンテナのVSWRを計測した後、作業者は、VSWRのピークを示す周波数が領域Xより低い周波数であるか否かを判断する(Act2)とともに、VSWRのピークを示す周波数が領域Xより高い周波数であるか否かを判断する(Act3)。VSWRのピークを示す周波数が領域Xより低い周波数である場合の一例を図7に点線Pで示し、VSWRのピークを示す周波数が領域Xより高い周波数である場合の一例を図7に二点鎖線Qで示す。   After measuring the VSWR of the antenna in Act1, the operator determines whether or not the frequency indicating the peak of VSWR is lower than the region X (Act2), and the frequency indicating the peak of VSWR is higher than the region X It is determined whether the frequency (Act 3). An example when the frequency indicating the peak of VSWR is lower than the region X is indicated by a dotted line P in FIG. 7, and an example when the frequency indicating the peak of VSWR is higher than the region X is indicated by a two-dot chain line in FIG. Indicated by Q.

Act1で計測したVSWRのピークを示す周波数が領域Xより低い周波数である場合(Act2においてYes)、作業者は、第1ネジ610をねじ込んで(Act4)給電部材500を放射器400に僅かに近付け、再び、VSWRを計測する(Act5)。作業者が第1ネジねじ610をねじ込むと、例えば、図7に点線矢印Lで示す方向にVSWRのピークが移動する。作業者は、Act5で計測するVSWRのピークが領域X内に収まるまで(Act6においてYes)、Act4、5の手順を繰り返す。   When the frequency indicating the peak of VSWR measured in Act1 is lower than the region X (Yes in Act2), the operator screws the first screw 610 (Act4) and brings the feeding member 500 slightly closer to the radiator 400. Again, VSWR is measured (Act 5). When the operator screws the first screw screw 610, for example, the peak of VSWR moves in the direction indicated by the dotted arrow L in FIG. The operator repeats the procedures of Acts 4 and 5 until the VSWR peak measured at Act 5 falls within the region X (Yes at Act 6).

一方、Act1で計測したVSWRのピークを示す周波数が領域Xより高い周波数である場合(Act2においてNo、Act3においてYes)、作業者は、第2ネジ620をねじ込んで(Act7)前面カバー110を放射器400から僅かに遠ざけ、再び、VSWRを計測する(Act8)。作業者が第2ネジ620をねじ込むと、例えば図7に二点鎖線矢印Rで示す方向にVSWRのピークが移動する。作業者は、Act8で計測するVSWRのピークが領域X内に収まるまで(Act9においてYes)、Act7、8の手順を繰り返す。   On the other hand, when the frequency indicating the peak of VSWR measured in Act1 is higher than the region X (No in Act2, Yes in Act3), the operator screws the second screw 620 (Act7) to radiate the front cover 110. The VSWR is measured again (Act 8). When the operator screws in the second screw 620, for example, the peak of VSWR moves in the direction indicated by the two-dot chain line arrow R in FIG. The operator repeats the procedures of Acts 7 and 8 until the VSWR peak measured at Act 8 falls within the region X (Yes at Act 9).

このように、本実施形態に係るパッチアンテナ100は、調節機構600を備えている。このため、パッチアンテナ100のVSWRのピークが領域Xから外れている場合であっても、調節機構600を用いてパッチアンテナ100のVSWRのピークを領域Xの範囲内、すなわち適正範囲に調節することができる。   As described above, the patch antenna 100 according to the present embodiment includes the adjustment mechanism 600. For this reason, even when the VSWR peak of the patch antenna 100 is out of the region X, the VSWR peak of the patch antenna 100 is adjusted within the range of the region X, that is, an appropriate range using the adjustment mechanism 600. Can do.

また、本実施形態に係る調節機構600は、VSWRの計測結果に応じて、第1ネジ610または第2ネジ620を回動するだけの簡易な構成で、製品毎のインピーダンスのばらつきを解消することができ、パッチアンテナ100のアンテナ特性の調整作業を簡単にできる。   In addition, the adjustment mechanism 600 according to the present embodiment eliminates variations in impedance among products with a simple configuration in which only the first screw 610 or the second screw 620 is rotated according to the measurement result of VSWR. Therefore, the adjustment of the antenna characteristics of the patch antenna 100 can be simplified.

また、本実施形態に示す調節機構600は、既存のパッチアンテナに第1ネジ610及び第2ネジ620を付加するのみでよく、構成が簡単であり、改良コストを低減することができる。   In addition, the adjustment mechanism 600 shown in the present embodiment only needs to add the first screw 610 and the second screw 620 to the existing patch antenna, has a simple configuration, and can reduce the improvement cost.

これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、本実施形態では、第1ネジ610及び第2ネジ620は、いずれもグランド板金300からねじ込まれ、給電部材500や前面カバー110へ向かって略垂直に配置される構成としている。しかし、本実施形態の調節機構600は、この構成に限られない。   For example, in the present embodiment, the first screw 610 and the second screw 620 are both screwed from the ground metal plate 300 and are arranged substantially vertically toward the power supply member 500 and the front cover 110. However, the adjustment mechanism 600 of the present embodiment is not limited to this configuration.

例えば、調節機構600の第1ネジ610、及び、第2ネジ620は、背面カバー120及びグランド板金300を貫通する構成とすることも可能である。すなわち、背面カバー120の外側面に第1ネジ610、及び、第2ネジ620が露出して配置されることで、背面カバー120を組み付けた後においても、背面カバー120の外側からパッチアンテナのアンテナ特性の調整をすることが可能である。   For example, the first screw 610 and the second screw 620 of the adjustment mechanism 600 may be configured to penetrate the back cover 120 and the ground metal plate 300. In other words, the first screw 610 and the second screw 620 are disposed so as to be exposed on the outer surface of the back cover 120, so that the antenna of the patch antenna can be seen from the outside of the back cover 120 even after the back cover 120 is assembled. It is possible to adjust the characteristics.

また、本実施形態においては、アンテナ特性を測る指標として、VSWRを用いているがアンテナ特性を測る指標はこれに限らない。例えば、反射率や電圧反射係数(SパラメータのS11)であってもよい。   In this embodiment, VSWR is used as an index for measuring antenna characteristics, but the index for measuring antenna characteristics is not limited to this. For example, it may be a reflectance or a voltage reflection coefficient (S parameter S11).

また、本実施形態に示すRFIDタグ通信装置1のパッチアンテナ100は、円偏波を発生させるタイプのアンテナであるが、例えば、放射器400の切欠き410を無くして垂直偏波を発生させるアンテナに本発明を適用することも可能である。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]グランド板金と、
電波を空間へ放射する放射器と、
前記グランド板金と、前記放射器との間に設けられ、給電点から給電された高周波信号
により前記放射器を励振させる給電部材と、
前記放射器の前記グランド板金から離間した側に配置され、前記グランド板金、前記放
射器、及び、前記給電部材を覆うカバーと、
前記放射器と前記給電部材との間の距離を調節する第1調節手段と、を備えていること
を特徴とするアンテナ。
[2]前記第1調節手段は、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記給電部材を前記放射器に向けて押圧する第1ネジを含むことを[1]に記載のアンテナ。
[3]前記放射器は、外周上の互いに対向する位置に切欠きを有する円環状を有し、
前記給電部材は、前記放射器の外側から中心へ向かって延びる帯状を有し、
前記第1ネジは、前記放射器と前記給電部材とが交差する位置において、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記給電部材を前記放射器に向けて押圧することを特徴とする[2]に記載のアンテナ。
[4]前記カバーと前記放射器との間の距離を調節する第2調節手段をさらに備えていることを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか一つに記載のアンテナ。
[5]前記第2調節手段は、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記カバーの前記放射器と対向する面を前記放射器から離れる方向に押圧する第2ネジを含むことを特徴とする[4]に記載のアンテナ。
The patch antenna 100 of the RFID tag communication apparatus 1 shown in the present embodiment is an antenna that generates circularly polarized waves. For example, the antenna that generates vertically polarized waves without the notch 410 of the radiator 400 is used. The present invention can also be applied to.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims at the beginning of the application of the present application will be added.
[1] Ground sheet metal,
A radiator that radiates radio waves into space;
A high-frequency signal provided between the ground sheet metal and the radiator and fed from a feeding point
A power feeding member for exciting the radiator by:
The radiator is disposed on a side away from the ground sheet metal, the ground sheet metal, the release plate.
And a cover that covers the power supply member,
First adjusting means for adjusting a distance between the radiator and the power supply member;
An antenna characterized by.
[2] The antenna according to [1], wherein the first adjusting means includes a first screw that is screwed from a side of the ground metal plate that is separated from the cover and presses the power feeding member toward the radiator. .
[3] The radiator has an annular shape having notches at positions facing each other on the outer periphery,
The power supply member has a strip shape extending from the outside of the radiator toward the center,
The first screw is screwed in from the side away from the cover of the ground metal plate at a position where the radiator and the power supply member intersect, and presses the power supply member toward the radiator. The antenna according to [2].
[4] The antenna according to any one of [1] to [3], further comprising second adjusting means for adjusting a distance between the cover and the radiator.
[5] The second adjusting means includes a second screw that is screwed in from the side of the ground metal plate that is away from the cover and presses the surface of the cover that faces the radiator in a direction away from the radiator. [4] The antenna according to [4].

1…RFIDタグ通信装置、2…ハンドル、3…クリップ、21…肩部、31…爪、100…パッチアンテナ、110…前面カバー、111…裏面、120…背面カバー、200…アンテナ部、300…グランド板金、310…側壁、320…底壁、330…開口部、400…放射器、410…切欠き部、420…第1面、430…スペーサ、第2面…440、500…給電部材、510…スペーサ、520…給電点、530…第1面、540…第2面、600…調節機構、610…第1ネジ、620…第2ネジ、630…ナット、650…ナット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... RFID tag communication apparatus, 2 ... Handle, 3 ... Clip, 21 ... Shoulder part, 31 ... Claw, 100 ... Patch antenna, 110 ... Front cover, 111 ... Back surface, 120 ... Back cover, 200 ... Antenna part, 300 ... Ground sheet metal, 310 ... side wall, 320 ... bottom wall, 330 ... opening, 400 ... radiator, 410 ... notch, 420 ... first surface, 430 ... spacer, second surface ... 440, 500 ... feeding member, 510 ... spacer, 520 ... feed point, 530 ... first surface, 540 ... second surface, 600 ... adjustment mechanism, 610 ... first screw, 620 ... second screw, 630 ... nut, 650 ... nut

Claims (3)

グランド板金と、
電波を空間へ放射する放射器と、
前記グランド板金と、前記放射器との間に設けられ、給電点から給電された高周波信号により前記放射器を励振させる給電部材と、
前記放射器の前記グランド板金から離間した側に配置され、前記グランド板金、前記放
射器、及び、前記給電部材を覆うカバーと、
前記放射器と前記給電部材との間の距離を調節する第1調節手段と、を備え
前記第1調節手段は、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記給電部材を前記放射器に向けて押圧する第1ネジを含み、
前記放射器は、外周上の互いに対向する位置に切欠きを有する円環状を有し、
前記給電部材は、前記放射器の外側から中心へ向かって延びる帯状を有し、
前記第1ネジは、前記放射器と前記給電部材とが交差する位置において、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記給電部材を前記放射器に向けて押圧することを特徴とするアンテナ。
With ground sheet metal,
A radiator that radiates radio waves into space;
A power supply member that is provided between the ground metal plate and the radiator, and excites the radiator by a high-frequency signal fed from a power supply point;
A cover that is disposed on a side of the radiator that is separated from the ground metal plate, and covers the ground metal plate, the radiator, and the power supply member;
First adjusting means for adjusting a distance between the radiator and the feeding member ;
The first adjusting means includes a first screw that is screwed in from the side of the ground metal plate that is separated from the cover and presses the power feeding member toward the radiator,
The radiator has an annular shape having notches at positions facing each other on the outer periphery,
The power supply member has a strip shape extending from the outside of the radiator toward the center,
The first screw is screwed from the side of the ground sheet metal away from the cover at a position where the radiator and the power feeding member intersect, and presses the power feeding member toward the radiator. Antenna.
前記カバーと前記放射器との間の距離を調節する第2調節手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 1 , further comprising second adjusting means for adjusting a distance between the cover and the radiator. 前記第2調節手段は、前記グランド板金の前記カバーから離間した側からねじ込まれ、前記カバーの前記放射器と対向する面を前記放射器から離れる方向に押圧する第2ネジを含むことを特徴とする請求項2に記載のアンテナ。 The second adjusting means includes a second screw that is screwed from a side of the ground metal plate that is separated from the cover and presses a surface of the cover that faces the radiator in a direction away from the radiator. The antenna according to claim 2 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4724443A (en) * 1985-10-31 1988-02-09 X-Cyte, Inc. Patch antenna with a strip line feed element
JPH0297102A (en) * 1988-10-04 1990-04-09 Mitsubishi Electric Corp Plane antenna equipment
JP2712931B2 (en) * 1991-09-30 1998-02-16 三菱電機株式会社 Antenna device
TWI283944B (en) * 2004-12-14 2007-07-11 Fujitsu Ltd Antenna
JP5048092B2 (en) * 2010-02-16 2012-10-17 東芝テック株式会社 Antenna and portable device

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