JP6288317B2 - 無線通信デバイスおよびそれを備えた物品 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信デバイス、特に物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスおよびそれを備えた物品に関する。
物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１に記載された無線通信デバイスは、誘電体素体と、誘電体素体の上面に設けられた上面電極と、誘電体素体の下面に設けられ且つ上面電極に電気的に接続された下面電極とを有する。これらの上面電極と下面電極は、誘電体素体の下面から上面にわたって延在する１つの金属パターンによって提供されている。また、上面電極には、開口とその開口から電極の側端まで延在するスリットとが形成されている。スリットの対向部分それぞれに、無線ＩＣ素子の端子が接続されている。
開口の周囲は、ループ状電極として機能する。高周波信号を受信した場合、ループ状電極に電流が誘起され、その電流がスリットの対向部分を介して無線ＩＣ素子に供給される。このとき、ループ状電極は、金属パターンと無線ＩＣ素子との間でインピーダンス整合をとる。
このような無線通信デバイスであれば、その下面電極側で物品の金属面に取り付けられても通信特性が変わらない。すなわち、物品の金属面に取り付けられても、その物品に取り付けられていない場合と同様に、無線通信を行うことができる。
特許第５１７０１５６号公報
ところで、近年、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能であって、且つ、より高い通信能力を備える無線通信デバイスが求められている。すなわち、より高い放射効率で電波を放射できる無線通信デバイスが求められている。
そこで、本発明は、無線通信デバイスを、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能とし、且つ、より高い放射効率で電波を放射できるようにすることを課題とする。
上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、
前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続されている裏面電極と、を有し、
前記第１の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積が、前記第２の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積に比べて小さい、無線通信デバイスが提供される。
また、本発明の別の態様によれば、
少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、
前記無線通信デバイスが、
第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、
前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続されている裏面電極と、を有し、
前記無線通信デバイスが、前記裏面電極が前記金属面に対向するように前記金属面に取り付けられ、
前記第１の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積が、前記第２の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積に比べて小さい、物品が提供される。
本発明によれば、無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能であって、且つ、より高い放射効率で電波を放射することができる。
本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 無線通信デバイスの無線通信モジュールの斜視図 無線通信モジュールの断面図 無線通信モジュールの作製ステップを説明するための図 図４Ａに続く、無線通信モジュールの作製ステップを説明するための図 図４Ｂに続く、無線通信モジュールの作製ステップを説明するための図 図４Ｃに続く、無線通信モジュールの作製ステップを説明するための図 無線通信デバイスの等価回路を示す図 無線通信モジュールの上面図 ＲＦＩＣ素子の斜視図 図７に示すＲＦＩＣ素子の内部構造を示す斜視図 多層基板として構成されているＲＦＩＣ素子における上側の絶縁層の上面図 ＲＦＩＣ素子における中央の絶縁層の上面図 ＲＦＩＣ素子における下側の絶縁層の上面図 図９Ａに示すＢ１−Ｂ１線に沿った上側絶縁層の断面図 図９Ｂに示すＢ２−Ｂ２線に沿った中央絶縁層の断面図 図９Ｃに示すＢ３−Ｂ３線に沿った下側絶縁層の断面図 物品に取り付けられた状態の無線通信デバイスを示す図 別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの斜視図 さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの上面図 図１３に示す無線通信モジュールの変形例の上面図 図１３に示す無線通信モジュールのさらなる変形例の上面図 さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの上面図 さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの部分上面図 異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの上面図 さらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの上面図 図１９に示す無線通信モジュールの断面図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの断面図 誘電体基板を備えていない一実施の形態に係る無線通信デバイスの断面図 誘電体基板を備えていない代わりの実施の形態に係る無線通信デバイスの断面図 アンテナとして機能する取り付け部を備える一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 アンテナとして機能する取り付け部を備える代わりの実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信モジュールの上面図 図２６に示す無線通信デバイスの通信信号の周波数特性を示す図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信モジュールの上面図 図２８に示す無線通信モジュールの断面図 図２８に示す無線通信モジュールの作製方法の一例を示す図
本発明の一態様の無線通信デバイスは、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続されている裏面電極と、を有し、前記第１の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積が、前記第２の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積に比べて小さい。
この態様によれば、無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能であって、且つ、より高い放射効率で電波を放射することができる。
無線通信デバイスが、表面と裏面とを備える誘電体基板を有し、前記第１および第２の放射電極が前記誘電体基板の前記表面上に設けられ、前記裏面電極が前記誘電体基板の前記裏面上に設けられてもよい。
前記誘電体基板、前記第１の放射電極、前記第２の放射電極、前記裏面電極、および前記ＲＦＩＣ素子が可撓性を備えてもよい。これにより、平面に取り付けられてもあるいは曲面に取り付けられても密着でき、物品と無線通信デバイスとの間の高周波伝送特性が変化せずに維持される。したがって、取り付けられる物品の形状に影響されずに、無線通信デバイスは、通信能力を発揮することができる。
前記第１および第２の放射電極と前記裏面電極との間が空気層であってもよい。この場合、第１の放射電極と裏面電極との間の浮遊容量が小さくなる（これらの間に誘電体（物体）が存在する場合に比べて）。その結果、第１の放射電極はより高い放射効率で電波を放射することができる。
前記裏面電極および前記第２の放射電極は、前記誘電体基板の裏面側から表面側にわたって延在する一つの金属膜によって構成されてもよい。これにより、裏面電極と第２の放射電極との間での高周波の伝送損失が抑制される。したがって、これらの間でインピーダンス整合をとる必要がなくなる。
前記第２の放射電極と前記放射電極が、前記誘電体基板の一端で折り返された１つの金属シートによって構成され、前記誘電体基板の前記一端に、前記誘電体基板に比べて高い剛性を備え、且つ、前記金属シートの折り目の延在方向に延在する芯部材が設けられてもよい。この芯部材により、金属シートの折り返し部内において誘電体基板の変形が抑制され、それにより金属シートの折り返し部にき裂が発生することが抑制される。これにより、第２の放射電極と放射電極との間の電気的な接続特性が維持される。
前記裏面電極が前記第１の放射電極に対して対向しないように設けられてもよい。これにより、第１の放射電極と裏面電極との間の浮遊容量が最小化され、第１の放射電極はより高い放射効率で電波を放射することができる。
前記ＲＦＩＣ素子が、前記第１および第２の端子電極を備える素子基板と、前記素子基板上に設けられたＲＦＩＣチップと、前記素子基板上に設けられ、前記ＲＦＩＣチップと前記第１および第２の放射電極との間でインピーダンス整合をとるための整合回路とを備えてもよい。これにより、ＲＦＩＣチップと第１および第２の放射電極との間でインピーダンス整合をとることができる。それにより、無線通信デバイスは、より高い放射効率で電波を放射できる。
前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて小さい幅で前記ＲＦＩＣ素子から離れる方向に延在してもよい。これにより、第２の放射電極に比べて強い電波強度で第１の放射電極は電波を放射することができる。
前記同層で前記第１および第２の放射電極が対向する方向である第１の方向と前記同層で前記第１の方向と直交する第２の方向とがあって、前記第１の放射電極の前記第１の方向のサイズが前記第２の方向のサイズに比べて小さく、前記第２の放射電極が、前記第１の放射電極と前記第１の方向に対向する部分に対して前記第１の方向の反対側の部分で、前記裏面電極に接続してもよい。これにより、第１の放射電極を流れる電流の方向と第２の放射電極を流れる電流の方向とが９０度異なり、その結果として、無線通信デバイスは、例えば９ｍ以上の長い距離の無線通信を実行することができる。
前記第２の放射電極が、前記第２の方向の一方の端に設けられて前記第２の方向の中央に向かって延在する第１の切り欠き部を備えてもよい。これにより、無線通信デバイスの通信周波数の帯域を拡げることができる。
前記第１の切り欠き部に加えて、前記第２の放射電極は、前記第２の方向の他方の端に設けられて前記第２の方向の中央に向かって延在する第２の切り欠き部を備えてもよく、この場合には、前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部とが、前記第１の方向に間隔をあけて並んでいる。これにより、無線通信デバイスの通信周波数の帯域を拡げることができる。
前記第１の方向について、前記第１の放射電極のサイズが前記第２の放射電極のサイズの５０分の１に比べて小さい方が好ましい。これにより、第１の放射電極を流れる電流の方向と第２の放射電極を流れる電流の方向とがより確実に９０度異なる。
前記第１の方向について、前記第１の放射電極のサイズが前記第２の放射電極のサイズの１００分の１に比べて小さい方が好ましい。これにより、第１の放射電極を流れる電流の方向と第２の放射電極を流れる電流の方向とが、さらにより確実に９０度異なる。
前記第１の放射電極の前記第１の方向のサイズが前記第２の方向のサイズに比べて小さい場合、前記第１の放射電極が、前記第２の方向の両端それぞれから前記第１の方向に延在する折れ曲がり部を備えてもよい。これにより、無線通信デバイスの第２の方向のサイズが制限されている場合であっても、長い通信距離を実現することができる。
前記第１の放射電極が、貫通穴を備えてもよい。これにより、第１の放射電極と裏面電極との間の浮遊容量が減少し、第１の放射電極の電波の放射効率がさらに向上する。
前記裏面電極に対して対向するように設けられ、非磁性金属材料から作製され、且つ物品に対して取り付けられるときに使用される取り付け部を有してもよい。これにより、どのような物品に取り付けられても、無線通信デバイスは、同様に無線通信を実行することができる。
前記取り付け部がリング状であってもよい。これにより、例えば動物の手首や足首に無線通信デバイスを装着することができる。
本発明の別態様の物品は、少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、前記無線通信デバイスが、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続されている裏面電極と、を有し、前記無線通信デバイスが、前記裏面電極が前記金属面に対向するように前記金属面に取り付けられ、前記第１の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積が、前記第２の放射電極に対向する前記裏面電極の部分の面積に比べて小さい。
この態様によれば、無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能であって、且つ、より高い放射効率で電波を放射することができる。また、金属面をアンテナとして利用し、長距離の無線通信を無線通信デバイスは行うことができる。
前記物品の金属面が非磁性金属材料の表面であってもよい。鋼などの磁性金属材料の表面の場合に比べて、無線通信デバイスは、長距離の無線通信を行うことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図である。なお、図面には、発明の理解を助けるために、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を備えるＸ−Ｙ−Ｚ座標系を示している。なお、本明細書においては、Ｚ軸方向を無線通信デバイスの厚さ方向とし、Ｘ軸方向を幅方向（第２の方向）とし、Ｙ軸方向を長さ方向（第１の方向）とする。
図１に示す無線通信デバイス１０は、ＵＨＦ帯、例えば９００ＭＨｚのキャリア周波数で無線通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグであって、様々な物品に取り付けられて使用される。本実施の形態に係る無線通信デバイス１０は、詳細は後述するが、物品の金属面（例えば金属体）に取り付けられても無線通信可能に構成されている。
図１に示すように、無線通信デバイス１０は、無線通信を行う無線通信モジュール１２と、無線通信モジュール１２を収容して保護する保護ケース１４と、保護ケース１４を物品に取り付けるためのシール部材１６とを有する。
無線通信モジュール１２については後述する。
保護ケース１４は、可撓性材料、例えばエポキシ樹脂から作製され、無線通信モジュール１２全体を覆うように該モジュール１２を収容する。また、保護ケース１４は、物品に取り付けられる取り付け部１４ａを備える。その取り付け部１４ａには、無線通信デバイス１０を物品に貼り付けるためのシール部材１６が設けられている。
図２は、無線通信デバイスの無線通信モジュール１２の斜視図である。図３は、無線通信モジュール１２の断面図である。
図２および図３に示すように、無線通信モジュール１２は、誘電体基板２０と、誘電体基板２０の表面２０ａ側に設けられた第１および第２の放射電極２２、２４と、誘電体基板２０の裏面２０ｂ側に設けられ、第２の放射電極２４に接続された裏面電極２６とを有する。すなわち、第１および第２の放射電極２２、２４は同層に設けられ、これらの放射電極２２、２４に対して裏面電極２６は距離をあけて設けられている。無線通信モジュール１２はまた、誘電体基板２０の表面２０ａ側に設けられたＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）素子１００を有する。
無線通信モジュール１２の誘電体基板２０は、表面２０ａと裏面２０ｂとを備える平面視で矩形状の薄板形状であって、低誘電率（好ましくは比誘電率が１０以下）の誘電材料から作製されている。誘電体基板２０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、紙などの誘電材料から作製される。また、誘電体基板２０は、磁性体材料から作製されてもよい。
誘電体基板２０の表面２０ａ側に設けられている第１および第２の放射電極２２、２４は、例えば銅膜、アルミ膜などであって、可撓性且つ導電性の材料によって作製されている。本実施の形態の場合、第１の放射電極２２および第２の放射電極２４は、矩形状である。
また、第１の放射電極２２は、無線通信デバイス１０の長さ方向（Ｙ軸方向）の一方側である誘電体基板２０の部分に配置されている。第２の放射電極２４は、第１の放射電極２２に対して独立した状態で、すなわち第１の放射電極２２から形状的に距離をあけて離れた状態で、長さ方向の他方側である誘電体基板２０の部分に配置されている。すなわち、無線通信デバイス１０の長さ方向と第１および第２の放射電極２２、２４の対向方向とが一致する。また、第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とは、誘電体基板２０の表面においては直流的には接続されていない。詳細は後述するが、ＲＦＩＣ素子１００の第１の端子電極１０２が第１の放射電極２２に接続され、第２の端子電極１０４が第２の放射電極２４に接続されている。
誘電体基板２０の裏面２０ｂ側に設けられている裏面電極２６は、例えば銅膜、アルミ膜などであって、可撓性且つ導電性の材料によって作製されている。本実施の形態の場合、裏面電極２６は、矩形状であって、誘電体基板２０の裏面２０ｂのほぼ全体にわたって設けられている。また、裏面電極２６は、第１の放射電極２２と対向する第２の放射電極２４の部分に対して反対側の該第２の放射電極２４の部分に接続されている。なお、本実施の形態の場合、詳細は後述するが、第２の放射電極２４と裏面電極２６とは一体である。
なお、本実施の形態の場合、無線通信モジュール１２の製造方法に起因して、第１および第２の放射電極２２、２４と裏面電極２６は、支持フィルム２８を介して、誘電体基板２０に設けられている。その無線通信モジュール１２の製造方法について説明する。
具体的には、図４Ａに示すように、第１および第２の放射電極２２、２４と裏面電極２６は、まず、ポリエチレンテレフタレートなどの可撓性材料から作製された帯状の支持フィルム２８の表面２８ａ上に形成される。なお、第２の放射電極２４と裏面電極２６は、一つの帯状の金属膜によって構成されている。
次に、図４Ｂに示すように、ＲＦＩＣ素子１００が、第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とに接続した状態で支持フィルム２８上に取り付けられる。より具体的には、はんだ等の導電性接合材を介して、ＲＦＩＣ素子１００が支持フィルム２８に実装される。
続いて、図４Ｃに示すように、ＲＦＩＣ素子１００が取り付けられた支持フィルム２８の裏面２８ｂの一部に、誘電体基板２０の表面２０ａ側が貼り付けられる。
そして、図４Ｄに示すように、支持フィルム２８の残りの裏面２８ｂの部分を誘電体基板２０の裏面２０ｂ側に貼り付けるために、支持フィルム２８が折り曲げられる。そして、図２に示すように、無線通信モジュール１２が完成する。
図４Ａ〜図４Ｄに示すような製造方法によれば、第２の放射電極２４と裏面電極２６とを一つの金属膜によって構成することができる。これにより、簡易な方法で各電極を形成することができるとともに、第２の放射電極２４と裏面電極２６との間での高周波の伝送損失が抑制される。
なお、図３に示すように、誘電体基板２０における無線通信デバイス１０の長さ方向（Ｙ軸方向）の端面２０ｃから離れた状態で、支持フィルム２８は誘電体基板２０の裏面２０ｂから表面２０ａにわたって貼り付けられる。その理由は、支持フィルム２８の端面２０ｃにも支持フィルム２８を貼り付けると、無線通信デバイス１０（すなわち無線通信モジュール１２の誘電体基板２０）が曲げられたときに、誘電体基板２０の表面２０ａおよび裏面２０ｂの少なくとも一方から支持フィルム２８が部分的に剥がれる可能性があるからである。支持フィルム２８の一部が剥離すると、第１および第２の放射電極２２、２４と裏面電極２６との間の距離が変化し、それによりこの間の浮遊容量が変化する。その結果、無線通信モジュール１２の通信特性が変化し、第１および第２の放射電極２２、２４からの電波の放射効率が低下する可能性がある。
図５は、無線通信デバイス１０の等価回路を示している。
図５に示すように、第１の放射電極２２と裏面電極２６の一部（第１の放射電極２２と対向する部分）との間には浮遊容量Ｃ１が存在する。
また、第２の放射電極２４と裏面電極２６の一部（第２の放射電極２４と対向する部分）との間には、浮遊容量Ｃ２が存在する。この浮遊容量Ｃ１、第２の放射電極２４の寄生インダクタＬ５、および第２の放射電極２４と裏面電極２６との間の接続部の寄生インダクタＬ６により、共振周波数が所定の周波数（例えば９００ＭＨｚ）の並列共振回路が形成されている。
また、第１の放射電極２２とそれに対向する裏面電極２６の部分との間の浮遊容量Ｃ１が、第２の放射電極２４とそれに対向する裏面電極２６の部分との間の浮遊容量Ｃ２に比べて小さくされている。
具体的に説明すると、無線通信モジュール１２の上面図である図６から明らかであるように、第１の放射電極２２と第２の放射電極２４は、相互に独立している（形状的に距離をあけて離れている）。また、第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とは同層に設けられているものの、第１の放射電極２２に対向する裏面電極２６の部分の面積が、第２の放射電極２４に対向する裏面電極２６の部分の面積が小さい。その結果、第１の放射電極２２とそれに対向する裏面電極２６の部分との間の浮遊容量Ｃ１が、第２の放射電極２４と対向する裏面電極２６の部分との間の浮遊容量Ｃ２に比べて小さい。このように第１の放射電極２２に対する浮遊容量Ｃ１を第２の放射電極２４に対する浮遊容量Ｃ２に比べて小さくする理由は後述する。
次に、ＲＦＩＣ素子１００について説明する。
図５に示すＲＦＩＣ素子１００は、例えば、９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数に対応するＲＦＩＣ素子である。また、ＲＦＩＣ素子１００は、詳細は後述するが、可撓性を備える。さらに、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と、ＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極２２、２４との間でインピーダンス整合をとるための整合回路１０８とを有する。
ＲＦＩＣチップ１０６はまた、第１および第２の入出力端子１０６ａ、１０６ｂを備える。第１の入出力端子１０６ａは、整合回路１０８を介して第１の放射電極２２に接続されている。第２の入出力端子１０６ｂは、整合回路１０８介して第２の放射電極２４に接続されている。
ＲＦＩＣチップ１０６は、アンテナとして機能する第１および第２の放射電極２２、２４が外部から高周波信号を受信すると、その受信によって誘起された電流の供給を受けて起動する。また、起動したＲＦＩＣチップ１０６は、高周波信号を生成し、その生成信号を第１及び第２の放射電極２２、２４を介して電波として外部に出力する。
ここからは、ＲＦＩＣ素子１００の具体的な構成について説明する。
図７は、ＲＦＩＣ素子１００の斜視図である。本実施の形態の場合、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と整合回路１０８とが設けられる素子基板として多層基板１２０を有する。多層基板１２０は、可撓性を備える複数の絶縁層を積層して構成されている。複数の絶縁層は、例えば、ポリイミドや液晶ポリマ等の可撓性を有する樹脂絶縁層である。
図８は、図７に示すＲＦＩＣ素子の内部構造を示す斜視図である。なお、ここからは、第１および第２の端子電極１０２、１０４が設けられている側、すなわち無線通信モジュール１２において誘電体基板２０と対向する側をＲＦＩＣ素子１００の上側として説明を行う。
図９Ａは、多層基板１２０の上側の絶縁層の上面図である。図９Ｂは、多層基板１２０の中央の絶縁層の上面図である。図９Ｃは、多層基板１２０の下側の絶縁層の上面図である。図１０Ａは、図９Ａに示すＢ１−Ｂ１線に沿った絶縁層の断面図である。図１０Ｂは、図９Ｂに示すＢ２−Ｂ２線に沿った絶縁層の断面図である。図１０Ｃは、図９Ｃに示すＢ３−Ｂ３線に沿った絶縁層の断面図である。
多層基板１２０には、図８に示すように、ＲＦＩＣチップ１０６と、整合回路１０８として機能する給電回路１２２とが内蔵されている。また、多層基板１２０には、第１の端子電極１０２および第２の端子電極１０４が形成されている。
ＲＦＩＣチップ１０６は、シリコン等の半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有する。また、ＲＦＩＣチップ１０６には、図９Ｃに示すように、第１の入出力端子１０６ａおよび第２の入出力端子１０６ｂが形成されている。
給電回路１２２は、図８に示すように、コイル導体１２４および層間接続導体１２６、１２８によって構成されている。コイル導体１２４は、図９Ｂまたは図９Ｃに示すコイルパターン１２４ａ〜１２４ｃによって構成されている。コイルパターン１２４ａは、第１のコイル部ＣＩＬ１を構成する。コイルパターン１２４ｂは、第２のコイル部ＣＩＬ２を構成する。コイルパターン１２４ｃは、第３のコイル部ＣＩＬ３および第４のコイル部ＣＩＬ４を構成する。
第１のコイル部ＣＩＬ１、第３のコイル部ＣＩＬ３、および層間接続導体１２６は、長さ方向（Ｙ軸方向）の一方側の位置において、厚さ方向（Ｚ軸方向）に並ぶように配置されている。第２のコイル部ＣＩＬ２、第４のコイル部ＣＩＬ４、および層間接続導体１２８は、長さ方向（Ｙ軸方向）の他方側の位置において、厚さ方向（Ｚ軸方向）に並ぶように配置されている。
ＲＦＩＣチップ１０６は、多層基板１２０を高さ方向（Ｚ軸方向）に見たとき、第１コイル部ＣＩＬ１と第２コイル部ＣＩＬ２との間に配置されている。また、ＲＦＩＣチップ１０６は、第３のコイル部ＣＩＬ３と第４のコイル部ＣＩＬ４との間にも配置されている。
第１の端子電極１０２は長さ方向（Ｙ軸方向）の一方側の位置に配置され、第２の端子電極１０４は他方側の位置に配置されている。第１および第２の端子電極１０２、１０４は、可撓性を備える銅箔から作製され、同一サイズの短冊状に形成されている。
多層基板１２０は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、積層された３つのシート状の絶縁層１２０〜１２０ｃによって構成されている。上側の絶縁層１２０ａと下側の絶縁層１２０ｃとの間に絶縁層１２０ｂが位置する。
絶縁層１２０ａには、第１の端子電極１０２および第２の端子電極１０４が形成されている。
絶縁層１２０ｂの中央には、矩形断面を備える貫通孔ＨＬ１が形成されている。貫通孔ＨＬ１は、ＲＦＩＣチップ１０６を収容するサイズに形成されている。また、絶縁層１２０ｂの貫通孔ＨＬ１の周辺には、帯状のコイルパターン１２４ｃが形成されている。コイルパターン１２４ｃは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
コイルパターン１２４ｃの一端部は、厚さ方向視（Ｚ軸方向視）において第１の端子電極１０２と重なり、厚さ方向（Ｚ軸方向）に延在する層間接続導体１３０によって第１の端子電極１０２と接続されている。また、コイルパターン１２４ｃの他端部は、厚さ方向視において第２の端子電極１０４と重なり、厚さ方向に延在する層間接続導体１３２によって第２の端子電極１０４と接続されている。層間接続導体１３０、１３２は、Ｓｎを主成分とする金属バルクで構成されている。
コイルパターン１２４ｃは、一端部の周りを反時計回りの方向に２回転し、その後、屈曲して長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する。その長さ方向（Ｙ軸方向）に延在したコイルパターン１２４ｃは、幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲し、他端部の周りを反時計回りの方向に２回転してから他端部に達する。
絶縁層１２０ｃには、帯状のコイルパターン１２４ａ、１２４ｂが形成されている。コイルパターン１２４ａ、１２４ｂは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
コイルパターン１２４ａの外側の端部（第１のコイル端Ｔ１）は、矩形状貫通孔ＨＬ１の１つのコーナー部と重なる位置に配置されている。また、コイルパターン１２４ｂの外側の端部（第２のコイル端Ｔ２）は、矩形状貫通孔ＨＬ１の４つのコーナー部のうち、第１のコイル端Ｔ１が配置されているコーナー部に対して長さ方向（Ｙ軸方向）に並ぶコーナー部と重なる位置に配置されている。
コイルパターン１２４ａの中心側の端部を起点としたとき、コイルパターン１２４ａは、中心側端部の周りを時計回りの方向に２．５回転し、その後に幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲して他端部（第１のコイル端Ｔ１）に達する。同様に、コイルパターン１２４ｂの中心側の端部を起点としたとき、コイルパターン１２４ｂは、中心側端部の周りを反時計回りの方向に２．５回転し、その後に幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲して他端部（第２のコイル端Ｔ２）に達する。また、コイルパターン１２４ａの中心側端部は、厚さ方向（Ｚ軸方向）に延在する延びる層間接続導体１２６によってコイルパターン１２４ｃの一端部と接続されている。コイルパターン１２４ｂの中心側端部は、厚さ方向に延びる層間接続導体１２８によってコイルパターン１２４ｃの他端部と接続されている。層間接続導体１２６、１２８は、Ｓｎを主成分とする金属バルクで構成されている。
ここで、コイルパターン１２４ａの中心側端部またはコイルパターン１２４ｃの一端部の位置を“第１の位置Ｐ１”といい、コイルパターン１２４ｂの中心側端部またはコイルパターン１２４ｃの他端部の位置を“第２の位置Ｐ２”と定義する。
絶縁層１２０ｃには、ダミー導体１３４、１３６が形成されている。ダミー導体１３４、１３６は、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。絶縁層１２０ｂ，１２０ｃを厚さ方向視（Ｚ軸方向視）したとき、ダミー導体１３４、１３６は、矩形状貫通孔ＨＬ１の４つのコーナー部のうち、第１および第２のコイル端Ｔ１、Ｔ２が配置されているコーナー部と幅方向（Ｘ軸方向）に対向するコーナー部にそれぞれ重なるように配置されている。
ＲＦＩＣチップ１０６は、その４つのコーナー部が第１のコイル端Ｔ１、第２のコイル端Ｔ２、およびダミー導体１３４、１３６とそれぞれ対向するように、絶縁層１２０ｃに実装されている。第１の入出力端子１０６ａが第１のコイル端Ｔ１に接続され、第２の入出力端子１０６ｂが第２のコイル端Ｔ２に接続されている。
なお、絶縁層１２０ａ〜１２０ｃの厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。このため、多層基板１２０に内蔵されたＲＦＩＣチップ１０６および給電回路１２２は、外側から透けて見える。従って、ＲＦＩＣチップ１０６および給電回路１２２の接続状態（断線の有無）を容易に確認することができる。
図５において等価回路で示されるＲＦＩＣ素子１００において、インダクタＬ１は、第１コイル部ＣＩＬ１に対応している。インダクタＬ２は、第２コイル部ＣＩＬ２に対応している。インダクタＬ３は、第３コイル部ＣＩＬ３に対応している。インダクタＬ４は、第４コイル部ＣＩＬ４に対応している。給電回路１２２によるインピーダンス整合の特性は、インダクタＬ１〜Ｌ４の値によって規定される。
インダクタＬ１の一端部は、ＲＦＩＣチップ１０６の第１の入出力端子１０６ａに接続されている。インダクタＬ２の一端部は、ＲＦＩＣチップ１０６の第２の入出力端子１０６ｂに接続されている。インダクタＬ１の他端部は、インダクタＬ３の一端部に接続されている。インダクタＬ２の他端部は、インダクタＬ４の一端部に接続されている。インダクタＬ３の他端部は、インダクタＬ４の他端部に接続されている。第１の端子電極１０２は、インダクタＬ１、Ｌ３の接続点に接続されている。第２の端子電極１０４は、インダクタＬ２、Ｌ４の接続点に接続されている。
また、図５に示す等価回路から分かるように、第１のコイル部ＣＩＬ１、第２のコイル部ＣＩＬ２、第３のコイル部ＣＩＬ３、および第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁界が同相となるように巻回され且つ互いに直列接続されている。したがって、これらのコイル部ＣＩＬ１〜ＣＩＬ４から発生する磁界は、同一方向に向く。
また、図９Ｂおよび図９Ｃから分かるように、第１のコイル部ＣＩＬ１および第３のコイル部ＣＩＬ３は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第１の巻回軸を有している。同様に、第２のコイル部ＣＩＬ２および第４のコイル部ＣＩＬ４は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第２の巻回軸を有している。第１の巻回軸および第２の巻回軸は、ＲＦＩＣチップ１０６を挟む位置に配置されている。
すなわち、第１のコイル部ＣＩＬ１および第３のコイル部ＣＩＬ３は、磁気的且つ容量的に結合している。同様に、第２のコイル部ＣＩＬ２および第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁気的且つ容量的に結合している。
ＲＦＩＣチップ１０６は、半導体基板で構成されている。そのため、第１のコイル部ＣＩＬ１、第２のコイル部ＣＩＬ２、第３のコイル部ＣＩＬ３、および第４のコイル部ＣＩＬ４に対して、ＲＦＩＣチップ１０６は、グランド又はシールドとして機能する。その結果、第１のコイル部ＣＩＬ１と第２のコイル部ＣＩＬ２は、また、第３のコイル部ＣＩＬ３と第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁気的にも容量的にも互いに結合し難くなる。これによって、通信信号の通過帯域が狭くなる懸念を軽減することができる。
以上、上述した構成によれば、無線通信デバイス１０は、物品の金属面に取り付けられても通信可能であって、且つ、より高い通信能力を備える、すなわちより高い放射効率で電波を放射することができる。このことについて具体的に説明する。
上述したようにおよび図５に示すように、ＲＦＩＣ素子１００の整合回路１０８が、第１および第２の放射電極２２、２４とＲＦＩＣ素子１００のＲＦＩＣチップ１０６との間でインピーダンス整合をとる。また、第２の放射電極２４の寄生インダクタＬ５、第２の放射電極２４と裏面電極２６との間の接続部の寄生インダクタンスＬ６、および第２の放射電極２４とそれに対向する裏面電極２６との間の浮遊容量Ｃ２により、共振回路が形成されている。したがって、無線通信デバイス１０は、例えばＵＨＦ帯の周波数（例えば９００ＭＨｚ）で良好な通信特性を示す。
また、無線通信デバイス１０は、図１に示すように、保護ケース１４の取り付け部１４ａを介して物品に取り付けられる。すなわち、裏面電極２６が、物品に対して容量結合し、それにより接地される。
このような構成の無線通信デバイス１０は、物品がその少なくとも一部に金属面を備え、その金属面に対して裏面電極２６が容量結合しても、その通信特性は変化しない。例えば、図１１に示すように、無線通信デバイス１０は、取り付け部１４ａ（その裏のシール部材１６）を介して金属材料から作製されたガスボンベＧＣの表面（金属面）に貼り付けられ、そのガスボンベＧＣの表面と裏面電極２６とが容量結合しても、無線通信デバイス１０の通信特性は変化しない。すなわち、物品の金属面に取り付けられても、その物品に取り付けられていない場合と同様に、無線通信デバイス１０は高い放射効率で無線通信を行うことができる。なお、物品の金属面に取り付けられた無線通信デバイス１０（すなわち無線通信デバイス１０を備える物品）は、その金属面をアンテナとして利用して長距離の無線通信を行うことができる。
また、接地される裏面電極２６に対して、第１の放射電極２２は、第２の放射電極２４に比べて電流経路的に離れた位置に設けられている。したがって、無線通信デバイス１０から放射される電波は、第１の放射電極２２から主に放射される。
その第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とは、図６に示すように互いに独立している（すなわち形状的に距離をあけて離れている）。そのため、図５に示すように、第１の放射電極２２と対向する裏面電極２６の部分との間に浮遊容量Ｃ１が発生し、第２の放射電極２４と対向する裏面電極２６の部分との間に浮遊容量Ｃ２が発生する。
その第１の放射電極２２に対する浮遊容量Ｃ１は、第２の放射電極２４に対する浮遊容量Ｃ２に比べて小さい。すなわち、図６に示すように、第１の放射電極２２に対向する裏面電極２６の部分の面積が、第２の放射電極２４に対向する裏面電極２６の部分の面積に比べて小さい。それにより、第２の放射電極２４からの電波の放射効率に比べて、第１の放射電極２２からの電波の放射効率が高い。
具体的に説明すると、放射電極に対してＲＦＩＣ素子１００から供給された電力は、一部が電波の放射に使用され、残りが裏面電極との間の浮遊容量での電界形成や熱の発生に使用される。浮遊容量が大きいほど、多くの電力が電界形成に使用される。したがって、浮遊容量が小さい第１の放射電極２２の方が、供給された電力の多くが電波の放射に使用される。すなわち、第１の放射電極２２の放射効率がより高い。
言い換えると、放射電極を第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とに分けて互いに独立させる（形状的に距離をあけて離す）とともに、第１の放射電極２２に対する浮遊容量Ｃ１を第２の放射電極２４に対する浮遊容量Ｃ２に比べて小さくすることにより、放射電極全体において電波を放射しやすい局所的な部分として第１の放射電極２２が設けられる。したがって、接地される裏面電極２６から離れているために無線通信デバイス１０において電波を主に放射する第１の放射電極２２は、より電波を放射する。
それにより、放射電極が第１の放射電極２２と第２の放射電極２４とに分かれていない場合に比べて、より高い放射効率で無線通信デバイス１０は電波を放射することができる。その結果、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイス１０は、より高い通信能力を備える。
また、無線通信デバイス１０がより高い通信能力を備えるために、本実施の形態の場合、図６に示すように、第１の放射電極２２は、第２の放射電極２４に比べて小さい幅（Ｘ軸方向のサイズ）でＲＦＩＣ素子１００から離れる方向に延在する。これにより、第２の放射電極２４に比べて強い電波強度で、放射効率が高い第１の放射電極２２は電波を放射することができる。
また、本実施の形態の場合、無線通信デバイス１０は可撓性を備える。すなわち、無線通信デバイス１０の構成要素である、保護ケース１４、誘電体基板２０、第１の放射電極２２、第２の放射電極２４、裏面電極２６、およびＲＦＩＣ素子１００（その内部の多層基板１２０など）が、可撓性の材料から作製されている。したがって、無線通信デバイス１０は、平面のみならず曲面にも取り付け可能である。例えば、図１１に示すように、ガスボンベＧＣの湾曲面にも取り付け可能である。そのため、平面に取り付けられてもあるいは曲面に取り付けられても密着でき、物品と無線通信デバイス１０との間の高周波伝送特性が変わらない。したがって、取り付けられる物品の形状に影響されずに、無線通信デバイス１０は、その高い通信能力を発揮することができる。
このような本実施の形態によれば、無線通信デバイス１０は、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能であって、且つ、より高い放射効率で電波を放射することができる。
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
例えば、上述の実施の形態の場合、図５に示すように、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と、そのＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極２２、２４との間でインピーダンス整合をとる整合回路１０８とを有する。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。ＲＦＩＣチップ１０６自体のインピーダンスによって該ＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極２２、２４との間でインピーダンス整合をとることができるのであれば、整合回路１０８を省略してもよい。この場合、ＲＦＩＣチップ１０６そのものがＲＦＩＣ素子１００を構成する。
また、上述の実施の形態の場合、図６に示すように、第１の放射電極２２は矩形状であるが、本発明の実施の形態における第１の放射電極の形状は矩形状に限らない。
例えば、図１２に示すように、別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュール２１２は、蛇行しつつＲＦＩＣ素子１００から離れる方向（無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向））に延在するミアンダ状の第１の放射電極２２２を有する。このミアンダ状の第１の放射電極２２２は、第２の放射電極２２４に比べて小さい幅で蛇行しつつ延在している。そのため、第２の放射電極２２４に比べて、第１の放射電極２２２は強い電波強度で電波を放射することができる。
また例えば、図１３〜図１５に示すさらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュール３１２〜５１２は、「Ｔ」字形状の第１の放射電極３２２〜５２２を有する。例えば、図１３を用いて説明すると、この「Ｔ」字形状の第１の放射電極３２２は、ＲＦＩＣ素子１００から誘電体基板３２０における無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）の両側端それぞれに向かって延在している。この場合、第１の放射電極３２２は、無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）ではなく、幅方向（Ｘ軸方向）に延在するので、誘電体基板３２０の長さ方向のサイズ、すなわち無線通信モジュール３１２の長さ方向のサイズを小さくすることができる。
なお、図１３〜図１５に示すような「Ｔ」字形状の第１の放射電極３２２〜５２２の場合、具体的には第１の放射電極の長さ（無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）のサイズ）が幅（無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズ）に比べて小さい場合、そうでない場合に比べて無線通信デバイスの通信距離を長くすることが可能である。
このことについて、図１４に示す無線通信デバイスの無線通信モジュール４１２を参照しながら具体的に説明する。まず、無線通信モジュール４１２の第１の放射電極４２２（具体的にはＲＦＩＣ素子１００と接続するランド部４２２ｂを除く直線部４２２ａ）において、無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）のサイズＳ１１は、幅方向（Ｘ軸方向）のサイズＳ１２に比べて小さい。すなわち、第１の放射電極４２２と第２の放射電極４２４との対向方向の該第１の放射電極４２２のサイズＳ１１は、その対向方向と直交する方向のサイズＳ１２に比べて小さい。
また、誘電体基板４２０の表面上で第１の放射電極４２２と対向する第２の放射電極４２４の部分に対して長さ方向（Ｙ軸方向）の反対側の部分で、第２の放射電極４２４が裏面電極４２６に接続されている。すなわち、１つの帯状の金属膜が第１の放射電極４２２に対して無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）に遠い側の誘電体基板４２０の端で折り返され、それにより第２の放射電極４２４と裏面電極４２６とが設けられている。
このような第１の放射電極４２２と第２の放射電極４２４とによれば、図１４に示すように、第１の放射電極４２２に流れる電流Ｉ１の方向と第２の放射電極４２４に流れる電流Ｉ２の方向とが実質的に９０度異なる。
具体的には、第１の放射電極４２２の無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）のサイズＳ１１が幅方向（Ｘ軸方向）のサイズＳ１２に比べて小さいために、第１の放射電極４２２では、主に幅方向（Ｘ軸方向）に、電流Ｉ１が流れる。
一方、第２の放射電極４２４では、第１の放射電極４２２と対向する部分からその反対側の部分（すなわち裏面電極４２６）に向かって電流Ｉ２が流れるために、その電流Ｉ２の流れ方向は、主に無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）である。
このように、第１の放射電極４２２を流れる電流Ｉ１の方向と第２の放射電極４２４を流れる電流Ｉ２の方向とが実質的に９０度異なる場合、その無線通信デバイスは長い通信距離を備える。このことをテストによって発明者は確認している。
表１は、発明者がテストした複数の無線通信モジュールのサンプルＡ〜Ｇの形状的特徴と、そのテスト結果である最大通信距離ｄとを示している。
Figure 0006288317
サンプルＡ〜Ｄは、図１４に示すように、第１の放射電極４２２が「Ｔ」字形状である無線通信モジュールである。一方、サンプルＥ〜Ｇは、図１６に示すように、第１の放射電極６２２が「Ｅ」字形状である無線通信モジュール６１２である。すなわち、図１６に示すように、「Ｅ」字形状の第１の放射電極６２２は、第１の放射電極６２２における無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）の両端（直線部６２２ａの先端）それぞれから長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する折れ曲がり部６２２ｃを備える。
これらの無線通信モジュールのサンプルＡ〜Ｇの電極は、アルミニウム膜から作製されている。また、誘電体基板は、２．８の誘電率を備える多孔性のＥＶＡ樹脂から作製されている。さらに、通信距離の測定は、サンプルＡ〜Ｇそれぞれの裏面電極を１５ｃｍ×１５ｃｍのアルミニウム箔の中央に配置した状態で実施した。
図１４に示すような「Ｔ」字形状の第１の放射電極４２２を備える無線通信モジュール４１２のサンプルＡ〜Ｃを参照すると、これらは、第１の放射電極４２２の幅（無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズ）Ｓ１２（４０、１７、４ｍｍ）と第２の放射電極４２４の幅Ｓ２２（４０、１７、４ｍｍ）とを除いて、ほぼ同一形状である。
また、図１６に示すような「Ｅ」字形状の第１の放射電極６２２を備える無線通信モジュール６１２のサンプルＥ、Ｆを参照すると、これらは、第１の放射電極６２２の幅（無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズ）Ｓ１２（７、４ｍｍ）と第２の放射電極６２４の幅Ｓ２２（７、４ｍｍ）とを除いて、ほぼ同一形状である。
サンプルＡ〜Ｃそれぞれの最大通信距離ｄの測定結果から、第１の放射電極４２２の幅Ｓ１２が大きいと、最大通信距離ｄが長いことがわかる。また同様に、サンプルＥ、Ｆの最大通信距離ｄの測定結果から、第１の放射電極６２２の幅Ｓ１２が大きいと、最大通信距離ｄが長いことが分かる。したがって、第１の放射電極の幅が大きくなれば、通信距離が延びることが分かる。
サンプルＡとＤとを参照すると、これらは、第１の放射電極４２２の長さ（無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）のサイズ）Ｓ１１（０．５、１０ｍｍ）と第２の放射電極４２４の長さＳ２１（０．５、１０ｍｍ）とを除いて、ほぼ同一形状である。
サンプルＡ、Ｄそれぞれの最大通信距離ｄの測定結果から、第１の放射電極４２２の長さＳ１１が小さいと、最大通信距離ｄが長いことが分かる。したがって、第１の放射電極の長さが小さくなれば、通信距離が延びることが分かる。
これらの結果を踏まえると、無線通信モジュールに対してより長い通信距離が望まれる場合、図１４に示すように、第１の放射電極４２２について、その幅Ｓ１２は大きい方が好ましく、その長さＳ１１は小さい方が好ましい。
第１の放射電極４２２の幅Ｓ１２が大きくなればなるほど、第１の放射電極４２２から多くの電波が放射され（高い電波強度で電波が放射され）、通信距離がより長くされる。
第１の放射電極４２２の長さＳ１１が小さくなればなるほど、電流Ｉ１の流れ方向が、第２の放射電極４２４を流れる電流Ｉ２の方向と９０度異なる方向になるように、より規制され、通信距離がより長くされる。
しかしながら、無線通信デバイスはより小型なものが望まれていることから、第１の放射電極４２２の幅Ｓ１２を大きくすることには限界がある。したがって、第２の放射電極４２４の長さＳ２１を基準にして、第１の放射電極４２２の長さＳ１１が、第２の放射電極４２４の長さＳ２１に比べて小さくされ、好ましくは第２の放射電極４２４の長さＳ２１の５０分の１に比べて小さくされ、さらに好ましくは１００分の１に比べて小さくされる。これにより、第１の放射電極４２２を流れる電流Ｉ１の流れ方向が、第２の放射電極４２４を流れる電流Ｉ２の方向に対してより確実に９０度異なる。逆の観点から言えば、第２の放射電極４２４の長さＳ２１が、第１の放射電極４２２の長さＳ１１に比べて大きいほど（好ましくは５０倍以上、より好ましくは１００倍であれば）、第２の放射電極４２４を流れる電流Ｉ２の流れ方向は、第１の放射電極４２２の電流Ｉ１の流れ方向に対してより確実に９０度異なる。
このことは、テスト結果から明らかである。例えば、最大通信距離ｄが９．３ｍであるサンプルＡの場合、第１の放射電極４２２の長さＳ１１（０．５ｍｍ）は、第２の放射電極４２４の長さＳ２１（６７ｍｍ）の１３４分の１である。一方、最大通信距離ｄがサンプルＡより短い５．０ｍであるサンプルＤの場合、第１の放射電極４２２の長さＳ１１（１０ｍｍ）は、第２の放射電極４２４の長さＳ２１（６７ｍｍ）の５０分の１より大きい。
第１の放射電極４２２の長さＳ１１と通信距離との関係以外にも、表１に示す無線通信モジュールのサンプルＡ〜Ｇの通信距離の測定結果から、以下のことが分かる。
例えば、表１に示す無線通信モジュールのサンプルＦ、Ｇは、図１６に示すように、「Ｅ」字形状の第１の放射電極６２２を備える無線通信モジュール６１２であって、誘電体基板６２０の厚さｔ以外は、実質的に同一形状である。サンプルＦ、Ｇによれば、誘電体基板６２０の厚さｔが大きくなると、最大通信距離ｄが延びることが分かる。これは、誘電体基板６２０の厚さｔが大きくなると、第１の放射電極６２２と裏面電極６２６との間の浮遊容量が小さくなり、それにより、第１の放射電極６２２からの電波の放射効率が上がることによる。
また、表１に示す無線通信モジュールのサンプルＣ、Ｆは、図１６に示すように折り曲がり部６２２ｃをサンプルＦが備える点を除いて、実質的に同一形状である。折り曲がり部６２２ｃを備えるサンプルＦの方が、折り曲がり部を備えていないサンプルＣに比べて最大通信距離ｄが長い。これは、折り曲がり部を備えている分だけ第１の放射電極が大きく、それにより多くの電波（高い電波強度の電波）を放射することができることによる。このように、無線通信デバイスの長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する折り曲げ部を第１の放射電極が備えることにより、無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズが制限されている場合であっても、長い通信距離を実現することが可能である。
なお、無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズが制約されている上で長い通信距離を実現する方法は、図１６に示すように、第１の放射電極６２２の幅方向の両端それぞれに長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する折り曲がり部６２２ｃを設ける以外にも可能である。
例えば、図１７に示す実施の形態に係る無線通信モジュール７１２は、ＲＦＩＣ素子１００に接続されるランド部７２２ｂから無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）に延在しつつ蛇行するミアンダ部７２２ａを備える。このようなミアンダ部７２２ａを第１の放射電極７２２が備えることによっても、無線通信デバイスの幅方向（Ｘ軸方向）のサイズが制限されている場合に長い通信距離を実現することができる。
さらに例えば、図１８に示す異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュール８１２は、貫通穴８２２ａを備える第１の放射電極８２２を有する。すなわち、第１の放射電極８２２は環状である。これにより、貫通穴８２２ａがない場合に比べて、第１の放射電極８２２と裏面電極８２６との間の浮遊容量が減少する。その結果、貫通穴８２２ａがない場合に比べて、第１の放射電極８２２の電波の放射効率が向上する。
第１の放射電極と裏面電極との間の浮遊容量に関して、それらの間の誘電体基板の厚さが非常に薄い場合、第１の放射電極に対向する裏面電極の部分の面積を、非常に小さく、例えばゼロにしてもよい。すなわち、裏面電極が、第１の放射電極に対して対向しないように設けられる。
図１９および図２０は、さらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの無線通信モジュールの上面図および断面図である。
図１９および図２０に示す無線通信モジュール９１２において、第１の放射電極９２２に対向する裏面電極９２６の部分の面積はゼロである。すなわち、第１の放射電極９２２と裏面電極９２６は厚さ方向（Ｚ軸方向）に対向していない。そのため、第１の放射電極９２２と裏面電極９２６との間の浮遊容量が最小化される。これにより、誘電体基板９２０が非常に薄い場合でも、第１の放射電極９２２は、高い放射効率で電波を放射することができる。
なお、無線通信モジュール９１２を有する無線通信デバイスが物品の金属面、例えば図１１に示すようにガスボンベＧＣに取り付けられた場合、第１の放射電極９２２とその物品の金属面との間に浮遊容量が発生する。しかしながら、第１の放射電極９２２と物品の金属面との間には、非常に薄い誘電体基板９２０、保護ケース１４の取り付け部１４ａ、およびシール部材１６とが存在する。そのため、第１の放射電極９２２と物品の金属面との間は、十分に離れている。
したがって、第１の放射電極９２２と裏面電極９２６が非常に薄い誘電体基板９２０のみを挟んで厚さ方向に対向する場合の浮遊容量と、第１の放射電極９２２が、誘電体基板９０、保護ケース１４の取り付け部１４ａ、およびシール部材１６を介して物品の金属面に対向する場合の浮遊容量とを比較した場合、後者の浮遊容量の方が小さい。それゆえ、図１９および図２０に示すように、第１の放射電極９２２に対して裏面電極９２６が厚さ方向に対向しない無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられても、高い放射効率で電波を放射することができる。すなわち、放射効率を考慮すると、誘電体基板が非常に薄い場合には、第１の放射電極に対向する裏面電極の部分の面積をゼロにするのが好ましい。
補足すると、上述したようにまた図５に示すように、第２の放射電極とそれに対向する裏面電極の部分とによって共振回路が構成され、それにより無線通信デバイスの共振周波数が決定されている。したがって、第１の放射電極に対向する裏面電極の部分の面積がゼロであっても（第１の放射電極に対して厚さ方向に対向する位置に裏面電極がなくても）、無線通信デバイスの通信特性は実質的には変わらない。
また、上述の実施の形態の場合、図４Ａに示すように、第１の放射電極２２、第２の放射電極２４、および裏面電極２６は、支持フィルム２８上に形成されている。そして、支持フィルム２８が誘電体基板２０に貼り付けられることにより、これらの電極２２、２４、２６が誘電体基板２０上に設けられる。また、第２の放射電極２４と裏面電極２６は、支持フィルム２８上の一つの金属膜によって構成されている。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。
例えば、支持フィルムを使用することなく、第１の放射電極、第２の放射電極、および裏面電極それぞれを、直接的に誘電体基板に設けてもよい。この場合、誘電体基板の表面上の第２の放射電極と、裏面上の裏面電極は、例えばスルーホールまたはビアホールによって電気的に接続されてもよい。
さらに、上述の実施の形態の場合、図１に示すように、無線通信デバイス１０の無線通信モジュール１２は、保護ケース１４内に収容されて保護されている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。
図２１は、よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイス１０１０を示している。無線通信デバイス１０１０においては、第１の放射電極１０２２、第２の放射電極１０２４、および裏面電極１０２６は、支持フィルム１０２８上に形成されている。この点については、図４Ａに示すように、第１の放射電極２２、第２の放射電極２４、および裏面電極２６が支持フィルム２８上に形成されている上述の実施の形態の無線通信デバイス１０と同じである。
ただし、その支持フィルム１０２８の誘電体基板１０２０への貼り付けが、上述の実施の形態に係る無線通信デバイス１０における支持フィルム２８の誘電体基板２０への貼り付けとは異なる。
具体的には、上述の実施の形態の無線通信デバイス１０と異なり、本実施の形態の無線通信デバイス１０１０においては、支持フィルム１０２８と誘電体基板１０２０との間に、第１の放射電極１０２２、第２の放射電極１０２４、および裏面電極１０２６が配置されるように、支持フィルム１０２８が誘電体基板１０２０に貼り付けられる。すなわち、誘電体基板１０２０の表面１０２０ａに第１および第２の放射電極１０２２、１０２４が直接的に貼り付けられ、裏面１０２０ｂに裏面電極１０２６が直接的に貼り付けられる。
これにより、支持フィルム１０２８は、第１の放射電極１０２２、第２の放射電極１０２４、裏面電極１０２６、およびＲＦＩＣ素子１００を保護する役割をする。その結果、無線通信デバイス１０１０においては、保護ケースが不要になる。なお、この場合、図２１に示すように、誘電体基板１０２０は、ＲＦＩＣ素子１００を収容する凹部１０２０ｄを備える。
さらにまた、上述の実施の形態の場合、第１の放射電極、第２の放射電極、および裏面電極は、誘電体基板に設けられている。例えば、図３に示す無線通信モジュール１２の場合、第１の放射電極２２、第２の放射電極２４、および裏面電極２６は、誘電体基板２０に設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。
図２２は、誘電体基板に代わって電極間に空気層が設けられた、すなわち誘電体基板を備えていない本発明の一実施の形態に係る無線通信モジュール１１１２の断面を示している。
図２２に示すように、無線通信モジュール１１１２において、第１の放射電極１１２２と裏面電極１１２６との間および第２の放射電極１１２４と裏面電極１１２６との間には、空気層Ｒが設けられている。また、第１の放射電極１１２２と裏面電極１１２６との間と第２の放射電極１１２４と裏面電極１１２６との間に、電極支持部材１１３０が設けられている。この電極支持部材１１３０により、第１の放射電極１１２２と裏面電極１１２６との間と第２の放射電極１１２４と裏面電極１１２６との間に、一定の厚さの空気層Ｒが設けられる。その結果、これらの間に一定の浮遊容量が形成される。
第１の放射電極１１２２と裏面電極１１２６とが誘電率が略１の空気層Ｒを介して対向することにより、その間の浮遊容量の容量が、誘電体（物体）が間に存在するときの容量に比べて小さくされる。これにより、第１の放射電極１１２２は、より高い放射効率で電波を放射することができる（第１の放射電極１１２２と裏面電極１１２６との間に誘電体（物体）が存在する場合に比べて）。
なお、第１の放射電極と裏面電極との間の空気層および第２の放射電極と裏面電極との間の空気層を維持する方法は、図２２に示すように電極支持部材１１３０を用いる方法に限らない。
例えば、図２３は、図２２に示す実施の形態に代わる実施の形態の無線通信デバイス１２１０の断面を示している。
図２３に示す無線通信デバイス１２１０は、内部空間Ｒを備える保護ケース１２３２を有する。その内部空間Ｒを画定する保護ケース１２３２の内面に、第１の放射電極１２２２、第２の放射電極１２２４、および裏面電極１２２６が設けられている。このような無線通信デバイス１２１０においても、第１の放射電極１２２２は、より高い放射効率で電波を放射することができる（第１の放射電極１２２２と裏面電極１２２６との間に誘電体（物体）が存在する場合に比べて）。
さらに、上述したように、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、金属材料から作製された物品や誘電材料から作製された物品に取り付けられても使用可能である。例えば、図１１に示すようなガスボンベＧＣ、台車、電化製品など、様々な物品に取り付けて使用可能である。
また、物品が金属材料から作製されている場合（すなわち金属面を備える場合）、無線通信デバイスは、その裏面電極が金属面と容量結合して該金属面をアンテナとして使用することにより、長距離無線通信を実行することが可能である。特に、その物品がアルミニウム、銀、銅などの非磁性金属材料から部分的に作製されている場合、無線通信デバイスは、鋼などの磁性金属材料から作製された物品に取り付けられる場合に比べて、より長い距離の無線通信を実行することが可能である。
このように、無線通信デバイスが取り付けられる物品の種類により、その無線通信デバイスの通信距離が異なる。
どのような物品に取り付けられても同様の長距離無線通信が実行できるように、無線通信デバイスを構成してもよい。
図２４は、どのような物品に取り付けられても同様の長距離無線通信が実行できる、本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイス１３１０を示している。
図２４に示すように、無線通信デバイス１３１０は、無線通信モジュール４１２と、無線通信モジュール４１２の裏面電極４２６にシール部材１３３６を介して貼り付けられたプレート状の取り付け部１３３４とを有する。
取り付け部１３３４は、例えばアルミニウムなどの非磁性金属材料から作製された薄く可撓性のプレートであって、シール部材１３３６を介することによって無線通信モジュール４１２に裏面電極４２６と容量結合している。なお、導電性接着剤などを介して接着されることにより、取り付け部１３３４と裏面電極４２６とが直流的に接続されてもよい。
また、取り付け部１３３４は、例えば両面テープなどを介して物品Ｇに貼り付けられる。
このような取り付け部１３３４は、物品Ｇに貼り付けられるとアンテナとして機能する。また、無線通信デバイス１３１０が取り付け部１３３４を介してどのような物品Ｇに取り付けられても、取り付け部１３３４は、同様にアンテナとして機能する。したがって、無線通信デバイス１３１０は、どのような物品Ｇに取り付けられても、同様に長距離無線通信を実行することができる。
なお、取り付け部１３３４は、無線通信モジュール４１２に対して別の部品であってもよい。取り付け部１３３４を物品Ｇに貼り付けることにより、物品Ｇは非磁性金属材料の表面からなる金属面を備えることができる。その金属面に対して裏面電極４２６が対向する状態で無線通信デバイス１３１０が物品Ｇに取り付けられることにより、無線通信デバイス１３１０は長距離無線通信を実行することができる。
また、物品への取り付け部は、図２４に示すようなプレート状に限らない。例えば、図２５に示す無線通信デバイス１４１０は、リング状の取り付け部１４３８を備える。リング状の取り付け部１４３８は、アルミニウムなどの非磁性金属材料から作製された可撓性のリング（短筒）である。その外側面１４３８ａに対して裏面電極が対向するように、無線通信モジュール４１２がリング状取り付け部１４３８に取り付けられている。それにより、取り付け部１４３８の外側面１４３８ａがアンテナとして機能する。なお、リング状の取り付け部１４３８の内側面１４３８ｂは、樹脂層などによって保護されてもよい。
このような取り付け部１４３８は、様々な物体に外挿することができる。また、非生物に限らず、植物や動物、例えば、動物の手首や足首に装着することもできる。また、アンテナとして機能する取り付け部１４３８の外側面１４３８ａが無端状であるため、その外側面１４３８ａを介して無線通信デバイス１４１０は、３６０度の方向に電波を放射することができる。すなわち、例えば人間の手首に装着されても、その手首を挟んで無線通信モジュール４１２と対向する取り付け部１４３８の外側面１４３８ａの部分から電波を放射することができる。
さらにまた、上述の実施の形態の場合、無線通信デバイス１０は、平面のみならず曲面にも取り付け可能とするために、可撓性を備える。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、無線通信デバイスは、可撓性を備えず、平面を備える平板状であってもよいし、あるいは曲面を備える湾曲板状であってもよい。
加えて、無線通信デバイスは、汎用性を高めるために、通信信号の周波数（すなわち共振周波数）の帯域が拡がるように構成されてもよい。
図２６は、共振周波数の帯域が拡がるように構成された無線通信デバイスの無線通信モジュールを示している。
上述の実施の形態で説明したようにしたように、無線通信モジュール１５１２の共振周波数は、第２の放射電極１５２４によって決定される。本実施の形態の場合、無線通信モジュール１５１２の共振周波数の帯域が拡がるように、第２の放射電極１５２４には、複数の切り欠き部１５２４ａ、１５２４ｂが形成されている。
具体的には、第２の放射電極１５２４は、幅方向（Ｘ軸方向）の一方の端に設けられて該幅方向の中央に向かって（または中央を越えて）延在する第１の切り欠き部１５２４ａを備える。また、幅方向の他方の端に設けられて該幅方向の中央に向かって（または中央を越えて）延在する第２の切り欠き部１５２４ｂを備える。
第１の切り欠き部１５２４ａと第２の切り欠き部１５２４ｂは、例えばスリット（幅方向に細長い凹部）状である。また、第１の切り欠き部１５２４ａと第２の切り欠き部１５２４ｂは、長さ方向（Ｙ軸方向）に間隔をあけて並んでいる。さらに、本実施の形態の場合、第１の切り欠き部１５２４ａと第２の放射電極１５２４の長さ方向の一端（第１の放射電極１５２２から遠い端）との間の距離と、第２の切り欠き部１５２４ｂと第２の放射電極１５２４の長さ方向の他端との間の距離とが、同一のＡ１である。さらにまた、第１の切り欠き部１５２４ａと第２の切り欠き部１５２４ｂの幅方向の長さが、同一のＡ２である。
このような構成の第２の放射電極１５２４によれば、無線通信モジュール１５１２は、図２７に示す周波数特性を備える。具体的には、図２７に示すように、周波数ｆ１（例えば８６０ＭＨｚ）とｆ２（例えば９３０ＭＨｚ）との間の広い帯域幅ｂｆでアンテナ利得が高い周波数特性を備える。
図２７に示す帯域幅ｂｆは、図２６に示す距離Ａ１によって決まる。具体的に説明すると、図２６に示すように、第２の放射電極１５２４では、２つの異なる共振モードが起こる（２つの異なる定在波ＳＷ１、ＳＷ２が生じる）。すなわち、第２の放射電極１５２４において波長が最短であって周波数がｆ２の定在波ＳＷ１が生じる。また、第２の放射電極１５２４において波長が最大であって周波数がｆ１の定在波ＳＷ２が生じる。定在波ＳＷ１が生じる共振モードと定在波ＳＷ２が生じる共振モードとが結合することによって通信信号の周波数の帯域が拡がる。また、その帯域幅ｂｆは、図２６に示す距離Ａ１に比例する。したがって、距離Ａ１を適宜設定することで、所望の共振周波数の帯域幅ｂｆを得ることができる。また、共振周波数の帯域の下限の周波数ｆ１と上限の周波数ｆ２は、第１および第２の切り欠き部１５２４ａ、１５２４ｂの長さ（Ｘ軸方向）を適宜設定することで所望の値を得ることができる。その結果、無線通信デバイスの無線通信モジュール１５１２は、通信信号の周波数（すなわち共振周波数）の帯域が拡がり、より様々な用途に使用できる（汎用性が高まる）。
なお、図２６に示す無線通信モジュール１５１２の場合、第２の放射電極１５２４において、幅方向（Ｘ軸方向）の一方の端に１つの第１の切り欠き部１５２４ａが設けられ、他方の端に１つの第２の切り欠き部１５２４ｂが設けられている。これに代わって、例えば、第１の切り欠き部１５２４ａを複数設けるとともに、第２の切り欠き部１５２４ｂを複数設けてもよい。この場合、複数の第１の切り欠き部１５２４ａと複数の第２の切り欠き部１５２４ｂは、第２の放射電極１５２４の長さ方向（Ｙ軸方向）に等間隔に交互に並べられる。また例えば、１つの第１の切り欠き部１５２４ａのみまたは１つの第２の切り欠き部１５２４ｂのみが、第２の放射電極１５２４に設けられてもよい。
加えてまた、無線通信デバイスの無線通信モジュールは、図２に示す無線通信モジュール１２、図２２に示す無線通信モジュール１１１２、図２３に示す無線通信モジュール１２１２以外の構成も可能である。
例えば、図２８は本発明のよりさらに異なる実施の形態に係る無線通信モジュールの上面図であって、図２９はその無線通信モジュールの断面図である。また、図３０は、その無線通信モジュールの作製方法の一例を示している。
図２８〜図３０に示すように、無線通信モジュール１６１２は、例えばウレタン樹脂などの弾性材料から作製された誘電体基板１６４０を備える。具体的には、誘電体基板１６４０は、図３０に示すように、弾性材料から作製された薄い誘電体シート１６４２を二つ折りして貼り合わせることによって構成される。そのため、誘電体シート１６４２の一方の面に、第１の放射電極１６２２、第２の放射電極１６２４、および裏面電極１６２６が設けられている。
図３０に示すように、３つの電極１６２２、１６２４、１６２６が設けられた一方の面が外側に向いた状態で二つ折りにされた誘電体シート１６４２が一対のニップローラＮＲ１、ＮＲ２の間を相対的に通過する。それにより、電極が設けられていない面が完全に二つ折りされて貼り合わせられ、その結果として誘電体基板１６４０が構成される。
図２９に示すように、第２の放射電極１６２４および裏面電極１６２６は、一枚の金属シート１６４４（例えばアルミニウムシート）によって構成されている。一枚の金属シート１６４４を誘電体シート１６４２とともに二つ折りすることにより、第２の放射電極１６２４が誘電体基板１６４０の一方の面（表面）に配置され、裏面電極１６２６が他方の面（裏面）に配置される。
誘電体基板１６４０は、弾性材料から作製された薄い誘電体シート１６４２を二つ折りにして構成されているために薄くて変形しやすい。そのため、無線通信モジュール１６１２も変形しやすい。このとき、例えば取り扱い中に、誘電体基板１６４０の繰り返し変形にともなって金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａで変形が繰り返されると、その折り返し部１６４４ａにき裂が発生する可能性がある。き裂が発生すると、第２の放射電極１６２４と裏面電極１６２６との電気的な接続特性が変化し、その結果として無線通信モジュール１６１２の周波数特性が変化する。
金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａでの変形を抑制するために、図２８および図２９に示すように、折り返し部１６４４ａ内の誘電体基板１６４０の一端に芯部材１６４６が設けられている。
この芯部材１６４６は、金属シート１６４４の折り目の延在方向、すなわち無線通信モジュール１６１２の幅方向（Ｘ軸方向）に延在する棒状の部材である。芯部材１６４６はまた、少なくとも誘電体基板１６４０（誘電体シート１６４２）に比べて高い剛性、より好ましくは金属シート１６４４に比べて高い剛性を備える、例えばステンレス材料から作製されている。
芯部材１６４６は、図３０に示すように、誘電体基板１６４０内に、すなわち二つ折りにされた誘電体シート１６４２の間に存在する。言い換えると、誘電体シート１６４２は、芯部材１６４６に沿って二つ折りにされる。その結果、金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａの中に芯部材１６４６が配置される。この芯部材１６４６により、金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａ内の誘電体基板１６４０の変形が抑制され、それによ折り返し部１６４４ａの変形も抑制され、そして折り返し部１６４４ａでのき裂の発生が抑制される。
なお、芯部材１６４６に沿って誘電体シート１６４２とともに金属シート１６４４を二つ折りにすることにより、金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａの曲率半径が、芯部材１６４６がない場合に比べて大きくなる。芯部材１６４６がない場合、金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａの曲率半径が小さくなり、金属シート１６４４の外側面が局所的に大きくひずみ変形する。このような局所的に大きくひずみ変形した部分にはき裂が生じやすい。
また、図３０に示すように、一対のニップローラＮＲ１、ＮＲ２の間を通過しながら芯部材１６４６に沿って二つ折りにされることにより、芯部材１６４６に対して一方側の誘電体シート１６４２の部分と芯部材１６４６に対して他方側の部分とが互いに全面的に重なり合うことができる。すなわち、芯部材１６４６に沿って幅方向（Ｘ軸方向）に延在する折り目が誘電体シート１６４２と金属シート１６４４とに形成される。
このように金属シート１６４４の折り返し部１６４４ａでのき裂の発生を抑制でき、また誘電体シート１６４２の二つ折りのガイドとして機能する芯部材１６４６は、絶縁材料から作製されるのが好ましい。ただし、図２９に示すように、金属シート１６４４と芯部材１６４６との間の距離（電気的絶縁）が確保されるのであれば、金属材料から作製されてもよい。
このような弾性材料から作製されて薄い誘電体基板１６４０を備える無線通信モジュール１６１２は、曲率半径が小さい曲面に取り付けて使用することが可能である。
さらに加えて、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、ＵＨＦ帯の周波数の信号の送受信に使用されることに限定されるものではなく、様々な帯域の周波数の信号を送受信するために使用可能である。本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、例えば、ＨＦ帯の周波数の信号の送受信のために使用されてもよい。
以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態に対して少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
本発明は、電波を放射する電極とその電極と対向する別の電極とを有する無線通信デバイスであれば適用可能である。
２０ 誘電体基板
２０ａ 表面
２０ｂ 裏面
２２ 第１の放射電極
２４ 第２の放射電極
２６ 裏面電極
１００ ＲＦＩＣ素子
１０２ 第１の端子電極
１０４ 第２の端子電極

Claims (22)

  1. 物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能な無線通信デバイスであって、
    第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
    前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
    前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、
    前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続され、且つ前記金属面に対向するように前記金属面に取り付けられる裏面電極と、を有し、
    前記第１および第２の放射電極が第１の方向に距離をあけて前記同層上で対向し、
    前記第２の放射電極において、前記第１の方向のサイズに比べて、前記第１の方向と直交する第２の方向のサイズが小さく、
    前記第１の放射電極は、前記第１の端子電極との接続点から見て、一方向に延在する第１の帯状部と前記一方向とは反対方向に延在する第２の帯状部とを備え、
    前記第１および第２の帯状部は、前記第２の放射電極に対して前記第２の方向に対向することなくそれぞれ延在し、
    前記第１の放射電極の面積が、前記第２の放射電極の面積に比べて小さい、無線通信デバイス。
  2. 表面と裏面とを備える誘電体基板を有し、
    前記第１および第２の放射電極が前記誘電体基板の前記表面上に設けられ、
    前記裏面電極が前記誘電体基板の前記裏面上に設けられている、請求項１に記載の無線通信デバイス。
  3. 前記誘電体基板、前記第１の放射電極、前記第２の放射電極、前記裏面電極、および前記ＲＦＩＣ素子が可撓性を備える、請求項２に記載の無線通信デバイス。
  4. 前記第１および第２の放射電極と前記裏面電極との間が空気層である、請求項１に記載の無線通信デバイス。
  5. 前記裏面電極および前記第２の放射電極は、一つの金属膜によって構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  6. 前記第２の放射電極と前記裏面電極が、前記誘電体基板の一端で折り返された１つの金属シートによって構成され、
    前記誘電体基板の前記一端に、前記誘電体基板に比べて高い剛性を備え、且つ、前記金属シートの折り目の延在方向に延在する芯部材が設けられている、請求項２に記載の無線通信デバイス。
  7. 前記裏面電極が前記第１の放射電極に対して対向しないように設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  8. 前記ＲＦＩＣ素子が、
    前記第１および第２の端子電極を備える素子基板と、
    前記素子基板上に設けられたＲＦＩＣチップと、
    前記素子基板上に設けられ、前記ＲＦＩＣチップと前記第１および第２の放射電極との間でインピーダンス整合をとるための整合回路とを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  9. 前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて小さい幅で前記ＲＦＩＣ素子から離れる方向に延在している、請求項１から８のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  10. 前記第１の放射電極の前記第１の方向のサイズが前記第２の方向のサイズに比べて小さい、請求項９に記載の無線通信デバイス。
  11. 前記第２の放射電極が、前記第１の放射電極と前記第１の方向に対向する部分に対して前記第１の方向の反対側の部分で、前記裏面電極に接続する、請求項１０に記載の無線通信デバイス。
  12. 前記第１の放射電極の第１の方向のサイズが、前記第２の放射電極の第２の方向のサイズに比べて小さい、請求項１０または１１に記載の無線通信デバイス。
  13. 前記第２の放射電極が、前記第２の方向の一方の端に設けられて前記第２の方向の中央に向かって延在する第１の切り欠き部を備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  14. 前記第２の放射電極が、前記第２の方向の他方の端に設けられて前記第２の方向の中央に向かって延在する第２の切り欠き部を備え、
    前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部とが、前記第１の方向に間隔をあけて並んでいる、請求項１３に記載の無線通信デバイス。
  15. 前記第１の方向について、前記第１の放射電極のサイズが前記第２の放射電極のサイズの５０分の１に比べて小さい、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  16. 前記第１の方向について、前記第１の放射電極のサイズが前記第２の放射電極のサイズの１００分の１に比べて小さい、請求項１５に記載の無線通信デバイス。
  17. 前記第１の放射電極が、前記第２の方向の両端それぞれから前記第１の方向に延在する折れ曲がり部を備える、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  18. 前記第１の放射電極が、貫通穴を備える、請求項１から１７のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  19. 前記裏面電極に対して対向するように設けられ、非磁性金属材料から作製され、且つ物品に対して取り付けられるときに使用される取り付け部を有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  20. 前記取り付け部がリング状である、請求項１９に記載の無線通信デバイス。
  21. 少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、
    前記無線通信デバイスが、
    第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
    前記ＲＦＩＣ素子の前記第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
    前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記第１の放射電極と同層に設けられ、
    前記ＲＦＩＣ素子の前記第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、
    前記第２の放射電極に対して距離をあけて対向するように設けられ、前記第２の放射電極に接続されている裏面電極と、を有し、
    前記第１および第２の放射電極が第１の方向に距離をあけて前記同層上で対向し、
    前記第２の放射電極において、前記第１の方向のサイズに比べて、前記第１の方向と直交する第２の方向のサイズが小さく、
    前記第１の放射電極は、前記第１の端子電極との接続点から見て、一方向に延在する第１の帯状部と前記一方向とは反対方向に延在する第２の帯状部とを備え、
    前記第１および第２の帯状部は、前記第２の放射電極に対して前記第２の方向に対向することなくそれぞれ延在し、
    前記無線通信デバイスが、前記裏面電極が前記金属面に対向するように前記金属面に取り付けられ、
    前記第１の放射電極の面積が、前記第２の放射電極の面積に比べて小さい、物品。
  22. 前記物品の金属面が、非磁性金属材料の表面である、請求項２１に記載の物品。
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