JP6538202B2 - 連結した相互インダクタを有する無線周波数アンテナ回路 - Google Patents

Description

本発明は、アンテナを備えた無線周波数トランスポンダの分野及びこのような無線周波数トランスポンダの構造に関する。

より具体的には、本発明は、非接触チップカードやパスポートなど、その通信が受動アンテナ（又は中継アンテナ）により増幅される非接触チップ媒体に関し得る。

本発明はまた、共に配置されるトランスポンダの形態をとる電子パスポート及び電子ビザなどの非接触電子旅券システムに関し得る。特に、このような旅券及びビザは、ＩＣＡＯ（国際民間航空機関）及びＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３の仕様に準拠している。

本発明は、様々な周波数範囲、特にＵＨＦの無線周波数トランスポンダに関し得る。無線周波数トランスポンダは、スパイラルアンテナ、及び／又は双極子タイプのアンテナに付随する／結合されたものを備えてよい。

図１及び２に示される特許文献１は、接触面及びアンテナを備えた通信インターフェイスを有する集積回路モジュール（２）を備えるチップカードを記載する。カード本体は、キャパシタに平行に接続された２つのコイル（３、４）を有する受動アンテナを備え、これらのコイルは、カード本体の周辺部に実質的に配置可能な幅の広い閉ざされたコイルと、モジュールのアンテナとともに中心に配置された幅の狭いコイルである。幅の広いコイルは外部リーダと通信を行うように機能し、幅の狭いループはモジュールと電磁的に結合し、通信を行うように機能する。

このような媒体は、複雑な設計の８の字形の２つのループを有する受動メインアンテナを用いるために欠点を有する。

図３に示される特許文献２は、第１の導体ループ１８に接続された集積回路１６と、サポートの結合面とほぼ対応する結合面を有する少なくとも１つの第２の導体ループ１４と、第２のループに属し、寸法が第１のループ程度の第３のループ１３とを備えるデータ担体を記載する。第１及び第３のループは実質的に同心円状に配置され、連結される。図３に示される実施形態では、第３のループは外側に向かって開口している。これはアンテナ１４の内面によって区切られた結合面の外側から内側に向かう第１のループのくぼんだ又は凹型のリエントランス部と一致する。

これによって得られる担体は、メインループが担体の周辺部全体に延在する受動アンテナを必要とするという欠点を有する。更に、記載されている設計では、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３、ＩＣＡＯ及び／又はＥＭＶに適合する所要の動作水準を達成することは不可能である。

銀行チップカード本体の空洞部にアンテナが配設された接触モジュールを用いる、ＳＰＳ（Ｓｍａｒｔ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）社の実施形態もまた知られている。このモジュールは、カード本体のほぼ全体の表面に配置された受動アンテナに結合されている。このモジュールは、モジュールの空洞部の周囲に螺旋状に配置された実質的に同心状のループを備える。突起部において巻回部を切り落とすリスクを伴うことなく巻回部に突起部を与えるように、空洞部に隣接する第１のループは、モジュール空洞部の位置の下にあり、数ミリメートル、あるいは５ｍｍの広い幅を有し、続くループも同様である。更に、アンテナは、アンテナサポートの両側に配置された金属キャパシタプレートに接続されている。最後の巻回部は、リーダのほとんどの無線周波数フラックスに対処するように、カードの周辺部に延在する。

この設計は、カード本体を構成するプラスチック板がアンテナの巻回部及び／又はキャパシタプレートの金属面にしっかり粘着しないため剥離のリスクを与えるという欠点を有する。

上記の問題を解決し、ＩＳＯ７８１６規格に準拠するチップカードの半面のアンテナと、受動アンテナ及び受動アンテナの一部にＵ字型のアンテナを有するチップカードモジュール間の結合を提案する特許文献３も知られている。この図におけるデバイスは、基板の２つの面にエッチングされたアンテナを使用し、キャパシタプレートに当てられる基板の無視できない表面積を使用するという欠点を有する。

巻回間タイプのキャパシタを形成するために、アンテナの少なくとも一部上の巻回間スペースを変化させることによってキャパシタを得る、単一の基板面上のワイヤアンテナに接続される無線周波数チップを備える無線周波数トランスポンダを提案する特許文献４も知られている。

巻回部間の間隔を変化させることは、非常に大きいアンテナ用にサポート上で利用可能な表面を少なくともいくつかのポイントに必要とする場合がある。

特許文献５は、ＲＦＩＤタグ又は非接触チップカードにエネルギを供給するための無線周波数リーダアンテナを記載する。アンテナは、励起用とデータ送受用の２つの連結したコイルを備える。２つのコイルは独立し、互いに対して連続性を有しない。

米国特許第６３７８７７４号公報 米国特許第５９５５７２３号公報 欧州特許出願第２７１０５２３号公報 欧州特許出願第１９２４９５９号公報 欧州特許出願第２４９０２９１号公報

本発明は、上記の欠点を解決することを目的とする。

特に、本発明は、高性能な無線周波数特性を保持しつつ、工業的生産がより簡単な受動的な又は通常の無線周波数トランスポンダアンテナの設計に関する。

本発明はまた、特にエッチングされた導電面の節約のために、受動アンテナ及び／又は付随するキャパシタ用の金属面の使用を少なくすることを目的とする。

この目的のため、本発明の主題は、第１の巻回部及び２つの端部を有する第１のスパイラルを形成する、特にトラック又はワイヤの形態を取る少なくとも１つの導電部を備えた無線周波数アンテナ回路である。回路は、端部の一方から第１のスパイラルの巻回部の間をこれに沿って延在する第２のスパイラルを備える点で区別される。

これらを備えることにより、トランスポンダアンテナ回路又は受動アンテナ回路に関連するキャパシタンス（又はキャパシタ）をアンテナ回路自体のトラック又は巻回部の間に、好ましくは絶縁基板の同一面上に形成することが可能である。更に、標準的な通信性能、特にＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３及びＥＭＶを実現するために必要な表面積は最適に最小化される。

他の特徴又は実施形態によると、
−第１のスパイラル（Ｓ１）は、第１の通常（又は正、例えば２μＨ）インダクタンスを有し、第２のスパイラルは、第２のより高いインダクタンスを有する。第２のインダクタンスは絶対値で少なくとも１０倍大きくてよい（例えば−３８μＨに等しい）。

−無線周波数アンテナ回路は、互いに連結する少なくとも２つのスパイラル部Ｓ１及びＳ２を備える。

−無線周波数アンテナ回路は、相互インダクタを形成する連結したスパイラルを備える。

−第２のスパイラル（Ｓ２）は、キャパシタンス／キャパシタ値Ｃと同等である又はこれを与える（例えば（−３８μＨ）のスパイラルＳ２は、３３ｐＦのキャパシタンスとほぼ同等のものを与える）。

−第１のインダクタンススパイラル（Ｓ１）は、実質的に１つの平面内で第１の方向（Ｅ）に巻回され、巻回間スペースを有する巻回部により形成され、第２のスパイラル（Ｓ２）は、この巻回間スペースの内側に配置され、第１の方向と反対の第２の方向に巻回される１つの巻回部を備える。

−また、第１のスパイラル（Ｓ１）は、実質的に１つの平面内で第１の方向（Ｅ）に巻回され、巻回間スペースを有する巻回部により形成され、第２のスパイラル（Ｓ２）は、この巻回間スペースの内側にある、第１の方向と同じ第２の方向（Ｅ）に巻回される１つの巻回部を備える。

−回路は、第１及び第２のスパイラル間の、第１のスパイラル又は少なくとも１つの第１の巻回部の端部より第１のスパイラル（Ｓ１）の内側から外側（又は出口）に（或いは逆に）向かう少なくとも１つのジャンプを有する。

−ジャンプは、通常のインダクタンスを有する第１のスパイラル（Ｓ１）の少なくとも１〜１０個の巻回部上に生じる。

−回路は、通常のインダクタンスを有する第１のスパイラル（Ｓ１）の内側の巻回部から最後又は最後から２番目の外側の巻回部へのジャンプを有する。

−回路は、第２の（高い）インダクタンスを有する合計約３．５回転のスパイラル巻回部及び通常のインダクタンスを有する４回転のスパイラル巻回部をＩＳＯ ７８１６規格のチップカードの半面にほぼ等しい表面上に備えた３３ｐＦに等しい等価キャパシタンス（すなわち（−３３μＨ）の第２のスパイラルのインダクタンス）を有する。通常のインダクタンスは２μＨに等しい。

本発明の別の主題は、無線周波数チップ及び前記無線周波数アンテナ回路を備えた無線周波数デバイスである。

他の特徴によると、
−デバイスは、受動アンテナ回路及び前記受動アンテナ回路と電磁結合する少なくとも１つの無線周波数チップトランスポンダを備えており、前記受動アンテナ回路は前述の無線周波数アンテナ回路を備えることを特徴とする。

−受動アンテナ（Ａ）の結合面は、好ましくは、約８１×２５ｍｍに等しい表面積、又はＩＳＯ ７８１６規格のチップカードの半分未満の表面積にわたって延在する。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に関連する非限定的な例として与えられる説明を読むことによって明らかになるだろう。

従来技術によるデュアルインターフェイスを備えたチップカードを示す図。 従来技術によるデュアルインターフェイスを備えたチップカードを示す図。 従来技術の非接触チップカードを示す図。 図１〜３の従来技術の問題を解決する従来技術の非接触チップカードを示す図。 本発明の回路の第１の実施形態によるアンテナ回路の概略図。 第１のスパイラル及び第２のスパイラルのインダクタンスを測定するためのベンチを示す図。 第１のスパイラル及び第２のスパイラルのインダクタンスを測定するためのベンチを示す図。 その値が図５Ａ、５Ｂ、５ＣにおけるＳ１及びＳ２が一体となったものと同じ効果を得るために試行錯誤により検査されたキャパシタンスにスパイラルＳ２が置き換えられた、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃのアンテナと等価な回路を示す図。 前図のアンテナ回路を用いた受動アンテナを備える無線周波数デバイスの第１の実施形態を示す図。 図５Ａのアンテナ回路を用いた受動アンテナを備える無線周波数デバイスの第２の実施形態を示す図。 本発明によるアンテナ回路を用いた単純な無線周波数トランスポンダデバイスの第１の実施形態を示す図。 スパイラルＳ２が第１のスパイラルＳ１の内側に向かう複数のジャンプを備えた、２種類のスパイラルを用いた受動アンテナを備える無線周波数デバイスの第３の実施形態を示す図。

従来技術の図１〜４は導入部で既に説明されている。

受動アンテナは、それぞれ（３、４）及び（１３、１４）と符号付けされている。受動アンテナは、それぞれ小さいループ（３、１３）及び大きいループ（４、１４）を備える。

図３において、ループ１４に誘導される電磁束はループ１３に誘導されるものと逆向きであり、電磁結合の効果に悪影響を及ぼす恐れがある。

図５Ａは、本発明の第１の実施形態に係る無線周波数アンテナ回路４Ａを備える無線周波数デバイス１Ａを概略的に示す。

本発明によると、アンテナ回路は、通常のインダクタンスを有する第１のスパイラルを形成する、特にトラック、ワイヤ、巻線、巻回又はコイルの形態を取る少なくとも１つの導電部を備える。

第１のスパイラル（Ｓ１）は、第１の巻回部及び２つの端部を有する。

この例において、（実線の）第１のスパイラルＳ１は、巻回部３０、３１、３２を有し、超音波技術により絶縁被覆（エナメル）で覆われた導電線として作られる。巻回間の間隔は約６００μｍである。

ここで、第１のスパイラルＳ１は、点Ａ及びＢ間でインピーダンスブリッジによって１３．５６ＭＨｚの周波数及び１００ｍＶの電圧で測定された約２μＨの通常（又は正）のインダクタンスを有し、スパイラルＳ１及びＳ２間の接続３５（巻回部のジャンプ）は予め切断されている。

導線エンブロイダリ、導電体のエッチング又は印刷などのアンテナを製造する他の技術も適している場合がある。適用可能な場合、以下に示されるように巻回部を横断する絶縁ブリッジが必要な場合がある。

第１の好適な実施形態の１つの特徴によると、回路は、端部Ｂ、Ｃの一方から（又はブリッジ３５から）、前記第１のスパイラルＳ１の巻回部の間にこれに沿って延在する第２のスパイラル（Ｓ２）を備える。この定義は以下に記載の種々の実施形態により示される。

本発明による無線周波数アンテナ回路は、互いに連結された少なくとも２つのスパイラル部分Ｓ１及びＳ２を有する。

本発明は、相互連結されたインダクタンスを有する無線周波数アンテナ回路を形成する。

無線周波数アンテナ回路は、相互インダクタンスを形成する連結されたスパイラルを有する。

本発明のアンテナ回路は、スパイラル走行がスパイラルＳ１の内側で終了するのに対し、通常のアンテナ走行が内側に向かう同じスパイラル方向の巻回部Ｓ２を作り直すように構成されてよいことは以下に記載の種々の実施形態において理解されるであろう。

従って、スパイラル走行Ｓ２は、スパイラルＳ１から（走行点がＳ１の外側近くに位置するか又はＳ１の出口に向いているのに対して、外側に）現れるような方向に１つ以上の巻回部を作り直すように配置することができる。

この第１の好適な実施形態は、単に例として挙げられた第２のスパイラルに対する第１のスパイラルの種々の設計又は配列から独立であってよい。この第１の実施形態はまた、第２のスパイラルの第２の（高い）インダクタンスの特性から独立であってよい。

本発明の第３の好適な実施形態の１つの特徴によると、アンテナ回路４Ａは、第２の（高い又は負の）インダクタンスを有する第２のスパイラルＳ２を構成するように配置された、特にトラック、ワイヤ、巻線、巻回又はコイルの形態を取る少なくとも１つの導電部を備える。第２のスパイラルは、破線の巻回部３３及び３４からなり、第１のスパイラルＳ１に沿って巻回部のジャンプ３５から延在する。

第２の（高い又は負の）インダクタンスを有するスパイラルは、図５Ｂにより示されるように、インピーダンスブリッジによって１３．５６ＭＨｚの周波数及び１００ｍＶの電圧で測定され、スパイラルＳ１及びＳ２間の接続３５は予め切断されている。

そして、値−３３μＨ（マイクロヘンリー）がスパイラルＳ２上の点Ｃ及びＤ間で測定される。

結果として、第２の（高い又は負の）インダクタンスを有するこのスパイラルＳ２によって、合計回路４Ａ（Ｓ１＋Ｓ２）はアンテナ上に１５．２ＭＨｚの共振周波数を有する。

そして、第２のアンテナＳ２により形成される等価キャパシタンスを決定するために、完全な回路４Ａによって得られる１５．２ＭＨｚの同じ共振周波数を得るよう、点Ａ及びＢ間のスパイラルＳ２上に物理的キャパシタがはんだ付けされる。ここで３３ｐＦ（ピコファラド）の値を有するキャパシタに溶接することが必要である。

従って、無線周波数アンテナ回路４Ａの１つの特徴によると、第２の（高い又は負の）インダクタンスを有する第２のスパイラルＳ２は、予期せぬ非常に高いキャパシタンス／キャパシタ値をもたらす。このスパイラルＳ２により形成される３３ｐＦの等価キャパシタ（又はＳ２の第２の／高いインダクタンス）によって、基板２１上に占める最小表面積で驚くほどの受動アンテナ回路Ｓ１の周波数同調が可能となる。

試験によると、結果として−３８μＨの第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスは、少なくとも共振周波数に関する等価効果をアンテナ（すなわちスパイラル）Ｓ１の端子Ａ、Ｂに接続される約３３ｐＦに等しいキャパシタンスのインダクタンスにもたらす。

好適な実施形態の１つの特徴によると、アンテナ回路４Ａのインダクタンスを有する第１のスパイラルＳ１は、実質的に１つの平面内で第１の方向に巻回され、巻回間スペース（ｅ）を有する巻回部により形成され、第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスを有する第２のスパイラルＳ２は、この巻回間スペース（ｅ）の内側に配置され、第１の方向と同じ第２の方向に巻回される。

この例において、回路は、プラスチック材料、ＰＥＴ、ＰＶＣ、ポリカーボネート、“Ｔｅｓｌｉｎ”商標のプラスチック材料、紙などから作られる基板２１の同じ面上に形成又は配設される。アンテナは、基板の表面レベルより下に少なくとも部分的に埋設される。

スパイラルＳ１は、アンテナ回路４Ａすなわちスパイラル４Ａの外側に位置する開始点“Ｄ１”からスパイラルＳ１内部の点“Ｆ１”まで反時計方向（Ｅ）に巻回される。

ここで、巻回部３０、３１、３２の巻回間間隔（ｅ）は６００μｍである。

次に、アンテナ回路４Ａは、点Ｆ１からスパイラル４Ａの外側へ延在し、スパイラルＳ１の２つの巻回部３０、３１を横断する。

次に、走行は、この第１のアンテナＳ１の巻回間間隔（ｅ）内に延在するアンテナ巻回部を有する破線で示される第２のスパイラルＳ２に続く。走行はスパイラルＳ１と同じ反時計方向（Ｅ）に生じる。

また、第２の実施形態によると、第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスを有する第２のスパイラルＳ２は、この巻回間スペース（ｅ）の内側に配置されるが、第１のスパイラルＳ１の第１の方向（Ｅ）と反対の第２の方向に巻回される。（ただし、この第２の実施形態の図９の好適な変形参照）

この第２の実施形態は、可能ではあるが少し好ましくない。なぜなら、おそらく第２のすなわち二次的なスパイラルＳ２が生成する電磁束が、第１のすなわち主のスパイラルＳ１が生成する電磁束に対して反対であるために無線周波数通信の点で効率が低下する可能性があるからである。

好適な実施形態の１つの特徴によると、無線周波数アンテナ回路は、第１のスパイラルＳ１の内側３２から外側に向かう少なくとも１つの巻回部のジャンプ３５を有し、第１のスパイラルＳ１に平行で第１のスパイラルＳ１の内側の方向に第２のスパイラルＳ２が形成される。

この例において、巻回部のジャンプは２つのスパイラルＳ１、Ｓ２間の部分３５により作られる。この部分は、アンテナ４Ａの２つの最後の周辺巻回部の間に位置するように、アンテナ４Ａの内側から外側に巻回部３０、３１を横断する。また、ジャンプは最後の周辺巻回部３３を越えてさらに進んでもよい。

ジャンプは、通常のインダクタンスを有する第１のスパイラルの内側巻回部３２から最後又は最後から２番目の外側巻回部まで進んでよい。

巻回部３４は、ブリッジ３５の後ろの開始点Ｄ２から最終点Ｆ２までアンテナ４Ａの内側に向かってループバックする。ここで巻回部３４は、スパイラルＳ１の２つの巻回部の間に位置するレベルでその走行を停止する。

しかし、この巻回部はブリッジ３５まで、さらにこれを越えて進み続け、少なくとも１つ以上の内側巻回部を形成してもよい。

これによって、十分でない場合に形成される等価キャパシタンスを増加させることが可能になる。

１つの特徴によると、ジャンプは、通常のインダクタンスを有する第１のスパイラルの少なくとも１〜１０個の巻回部を越えて外側に向かって生じる。

この例において、以下に示されるキャパシタンス値及びインダクタンス値を達成するために、ジャンプは４回転半の巻回部のものである。

この好適な実施形態の１つの特徴によると、無線周波数アンテナ回路は、第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスの合計３．５回転のスパイラルの巻回部及び通常のインダクタンスの４回転のスパイラルの巻回部をＩＳＯ ７８１６規格のチップカードの本体１２１の半面にほぼ等しい表面上に備えた３３ｐＦに等しい等価キャパシタンスを有する。

銅線は約１１２μｍの直径を有する。

無線周波数アンテナの外部寸法は８１×２５ｍｍである。これらの寸法は、ＩＳＯ １４４４３−１により定義されるクラス１の範囲内でより小さい場合もあれば大きい場合もある。

図９において、スパイラル構成の第３の実施形態によって、（図５ＢのＳ１の位置Ａのような）開始点Ｄ３における第１のスパイラルＳ１の外部端部から第２のスパイラルＳ２を形成することが提供される。

１つの巻回部を飛び越えることにより第１のスパイラルＳ１の内側に向かうジャンプ（又はブリッジ）１３５が形成され、次いでＳ２の第１の外側巻回部は、ブリッジ１３５まで又はブリッジ１３５に復帰するまでスパイラルＳ１内を第１のスパイラルＳ１の外側に向かうように、Ｓ１の巻回部間に延在する。

次に、第１のジャンプすなわちブリッジ１３５に達する直前に、スパイラルＳ２は、スパイラルＳ１の別の巻回部を飛び越える前と同様に、第２の開始点すなわち方向転換点Ｄ４からスパイラルＳ１の内側に向かう別のジャンプ１３６を形成する。次に、スパイラルＳ２は、前と同様にブリッジ１３６に達する又はブリッジ１３６の前までスパイラルの外側（すなわち出口）の方向に回転する。

それぞれ新たな開始点Ｄ５、Ｄ６からスパイラルＳ１の内側に位置する最終点Ｆ２までのジャンプ１３７及び１３８について前と同じ手順が行われる。

この実施形態は、第２のスパイラルＳ２の走行の２本の線による飛び越えを取り除くことを可能にするという無視できない利点を有する。

また、１つの巻回部のスパイラルＳ１の内側への各ジャンプは、Ｓ１の２又はｎ個の巻回部のジャンプに置き換えられてよい。

ここでこの例において、デバイス１Ａ、１０Ａ、２０Ａ（図５〜７）は、ＩＳＯ ７８１６及びＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３に従う非接触チップカード及び／又は接触タイプのインサート（又はインレー）である。デバイスは、電子パスポート、又は電子タグ、バッジ、旅行券などの他の非接触オブジェクトのサブアセンブリを構成してよい。

ここでアンテナ回路４Ａは、少なくとも１つの無線周波数トランスポンダ２２又は２２ｂ（図７）と周波数で同調する、又は同調するよう意図する受動アンテナである。トランスポンダ２２は、（ここでは概略的に示される）アンテナインターフェイス２８に接続される無線周波数集積回路チップを備える。この例において、トランスポンダは、デュアルインターフェイス２２（カード本体の表面上のアンテナ及び接触パッド）を備えたモジュール、又はチップカード２２ｂの非接触モジュール（図７Ｂ）であってよい。

一般的に、本発明の説明の文脈において、トランスポンダは、電磁場を通して通信を行い、キャパシタ及び／又は集積回路に接続されたコイルを有するあらゆる無線周波数電子回路を指す。

トランスポンダは、銀行取引（電子財布）、通信、交通又は身分証明（電子パスポート、ＩＤカード）等、経済活動の様々な分野で用いられる。身分証明の場面において、特に、ＲＦＩＤタイプの非接触電子携帯オブジェクトによる無線周波数通信により人物を特定することは知られている。

モジュール２２は、接触パッド及び／又はアンテナを搭載した絶縁基板を備えても備えなくてもよい。

受動アンテナ４Ａは、複数の巻回部から形成される単一のメインループを備える。アンテナは、少なくとも１つのトランスポンダ回路との電磁結合を作用するために、ループ内に少なくとも１つの表面部分（Ａ）を備える。

好適には、特にＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３及びＥＭＶＣｏのテストを通過したよりよい結合結果及び動作のために、受動アンテナ２４の複数の巻回部は、モジュール２２のインターフェイス２８の実質的に近くにおいて、かつこれに沿って、その周辺部（Ｐ）の少なくとも半分上に延在する、又は延在することを意図している。

図６において、デバイス２０Ａは、図７のデバイスと実質的に同じ又は類似している（同じ参照番号は同じ又は類似の要素を表す）。

このアンテナ回路は、必要に応じて２つのアンテナモジュールとの又は２つの位置における電磁結合を可能にする２つのバルジ又は突出部分Ｐ１、Ｐ２を有する点で図５又は７のものと異なる。

実施形態において、アンテナ４Ａは、銀行取引タイプのチップカードの標準的な突起ゾーンの外側かつ上方に位置してよい。

カードの下半面に実質的に対応する、カードの下面Ｚ全体は、特にキーパッド、ダイナミックＣＶＶタイプの表示ウィンドウ、指紋センサ、スイッチなどの他の構成要素用のスペースに使用できる。

図８において、本発明は、無線周波数チップ、及び実質的に本発明及び既に説明した実施形態の１つによる無線周波数アンテナ回路２４Ａを備える無線周波数デバイスを提供する。

しかし、このアンテナ回路２４Ａは、無線周波数チップ又はこれを有するモジュール３２を例のように直接接続するように設計されている点で異なる。アンテナ２４Ａは、直接トランスポンダアンテナ３０Ａである。

モジュール３２は、アンテナ２４Ａの端部３８、３９を接続するための２つの導電相互接続領域３６、３７を備える。これらの端部はここではジグザグ状である。

デバイス１Ａ、１０Ａ，２０Ａ、３０Ａは、後のインサートとしての機能を果たし得る最終製品又は中間製品を構成するように、基板２１の片面又は両面の厚さを補償するための１つ以上の被覆又は装飾シート又はフィルムを有してよい。このフィルム又はシートは任意の知られている材料であってよい。

図６及び７に関して、被覆シートはアンテナモジュールを収容する空洞部を有してもよい。

従って、本発明は、特に固定周波数での通信又は動作の動作モードにおけるキャパシタＣ（又は同等物）と考えられる第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスを形成してよい。

研究又は試験によって、−３８μＨは３３ｐＦとほぼ同等である又は等しいことが示されている。

本発明によると、第２の（高い及び／又は負の）インダクタンスを増加させる又はかなり増加させること、及び多くの巻線巻回部を必要とせずに高い入力キャパシタンスを得ることが可能である。

ブリッジ（３５、１３５〜１３８）の長さは、第２のスパイラルＳ２の長さと比べて無視できると考えられる、又はスパイラルＳ１及びＳ２間の緩衝部と考えられる。必要に応じ、ブリッジは第２のスパイラルＳ２に一体化されていると考えてよい。

基板２１上のアンテナ２４Ａによって占められる表面積は、従来技術と同じか、又は従来技術よりも大きい。

上記の例において、スパイラルＳ２の第２のインダクタンスは、（Ｓ１と比べて）（少なくとも絶対値で）非常に高い値を有し、スパイラルＳ１のインダクタンス値の５倍又は１０倍より大きい、さらに好ましくは１５倍又は２０倍より大きくてよい。

先験的な知見において、図５又は８のスパイラルＳ２には、Ｓ１中を流れる電流と逆方向に流れるＳ２の電流を発生させる傾向があることが認められる。

図９のスパイラルＳ２には、Ｓ１中を流れる電流と同じ方向に流れる電流が流れるが、Ｓ１の各巻回部に隣接する巻回部内を流れる電流に対して、Ｓ２の各巻回部には遅延が生じる傾向があることが認められる。

第２のスパイラルＳ２は、様々な方法でスパイラルＳ１に連結できることが認められる。好ましくは、第２のスパイラルＳ２の各巻回部は、第１のスパイラルＳ１の２つの連続した巻回部の間に連結される（又は導入される）。従って、アンテナ回路内の２つの異なるスパイラルに属する巻回部の交互配列が認められる。

本発明は、巻回間浮遊キャパシタンスを生成するアンテナ設計と区別される。なぜなら、このタイプの浮遊キャパシタンスは、一般に本発明のＳ２が生成するキャパシタンスの値と比べて無視できるからである。

Claims (11)

1. 第１の巻回部及び２つの端部（Ａ、Ｂ）を有する第１のスパイラル（Ｓ１）を形成する、特にトラック又はワイヤ（３０、３１、３２）の形態を取る少なくとも１つの導電部を備えた無線周波数アンテナ回路（４Ａ、１４Ａ、２４Ａ）であって、
   実質的に前記端部（Ａ、Ｂ）の一方から前記第１のスパイラル（Ｓ１）の前記巻回部の間にこれに沿って延在する第２のスパイラル（Ｓ２）を備え、
   正のインダクタンスを有する前記第１のスパイラル（Ｓ１）は、実質的に１つの平面内で第１の方向（Ｅ）に巻回され、巻回間スペース（ｅ）を有する巻回部（３０、３１、３２）により形成され、前記第２のスパイラル（Ｓ２）は、この巻回間スペース（ｅ）の内側に配置され、前記第１の方向と反対の第２の方向に巻回される１つの巻回部を備えることを特徴とする無線周波数アンテナ回路。
2. 前記第１のスパイラル（Ｓ１）は第１の正の通常のインダクタンスを有し、前記第２のスパイラル（Ｓ２）は絶対値で少なくとも１０倍大きい第２のインダクタンスを有することを特徴とする、請求項１に記載の無線周波数アンテナ回路。
3. 前記第２のスパイラル（Ｓ２）は、キャパシタンス／キャパシタ値Ｃと同等である又はこれを与えることを特徴とする、請求項２に記載の無線周波数アンテナ回路。
4. 前記第１のスパイラル（Ｓ１）は、実質的に１つの平面内で第１の方向（Ｅ）に巻回され、巻回間スペース（ｅ）を有する巻回部により形成され、前記第２のスパイラル（Ｓ２）は、この巻回間スペースの内側の、前記第１の方向と同じ第２の方向（Ｅ）に巻回される１つの巻回部を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の無線周波数アンテナ回路。
5. 前記回路は、前記第１及び第２のスパイラル間の、前記第１のスパイラル又は少なくとも１つの第１の巻回部（３０、３１）の端部より前記第１のスパイラル（Ｓ１）の内側から外側に或いは逆に向かう少なくとも１つのジャンプ（３５）を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項３に記載の無線周波数アンテナ回路。
6. 前記ジャンプ（３５）は、通常のインダクタンスを有する前記第１のスパイラル（Ｓ１）の少なくとも１〜１０個の巻回部（３０、３１）上に生じることを特徴とする、請求項５に記載の無線周波数アンテナ回路。
7. 通常のインダクタンスを有する第１のスパイラル（Ｓ１）の内側巻回部から最後又は最後から２番目の外側巻回部に及ぶジャンプを有することを特徴とする、請求項１又は５に記載の無線周波数アンテナ回路。
8. 前記回路は、第２のインダクタンスを有する合計約３．５回転のスパイラル巻回部及び２μＨに等しい第１の通常のインダクタンスを有する４回転のスパイラル巻回部を、ＩＳＯ ７８１６規格のチップカードの半面にほぼ等しい表面積上に備える３３ｐＦに等しい等価キャパシタンスを有することを特徴とする、請求項１，５又は６のいずれかに記載の無線周波数アンテナ回路。
9. 無線周波数チップ及び請求項１乃至８のいずれかに記載の無線周波数アンテナ回路（４Ａ、１４Ａ、２４Ａ）を備えた無線周波数デバイス（１Ａ、１０Ａ，２０Ａ、３０Ａ）。
10. 受動アンテナ回路（２４）及び前記受動アンテナ回路（４Ａ、１４Ａ）と電磁結合する無線周波数チップを有する少なくとも１つのトランスポンダ（２２）を備え、前記受動アンテナ回路（４Ａ、１４Ａ）は、請求項１乃至８のいずれかに記載の前記無線周波数アンテナ回路（４Ａ、１４Ａ）を備えることを特徴とする、請求項９に記載の無線周波数デバイス（１Ａ、１０Ａ，２０Ａ）。
11. 前記受動アンテナ回路（４Ａ）又はトランスポンダアンテナ回路（２４Ａ）の結合面は、約８１×２５ｍｍに等しい表面積、又はＩＳＯ ７８１６規格のチップカードの本体（１２１）の半分未満の表面積にわたって延在することを特徴とする、請求項１０に記載のデバイス。

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