JP7109016B2 - antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、近距離の無線通信、特にRF(Radio Frequency)タグ等からの微弱な電波を受信するための小型で指向性を有するアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a small-sized directional antenna device for receiving weak radio waves from short-range wireless communication, particularly RF (Radio Frequency) tags and the like.

近年、微弱な電波による近距離無線通信を利用して、人や種々の物、車等の管理をするために、RFタグが用いられている。例えば、免許が不要の微弱無線規格で規定された315MHzの電波を利用する場合、アンテナ装置全体の大きさは、従来のアンテナの場合、波長(約95cm)の約1/4から1/2程度の大きさ、すなわち少なくとも約25cmの縦横方向の大きさが必要である。しかし、設置する場所によっては、そのような大きさのアンテナを取り付けられない場合もあり、より小型のアンテナが求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, RF tags have been used to manage people, various objects, vehicles, etc. using short-range wireless communication using weak radio waves. For example, when using the 315 MHz radio wave specified by the weak wireless standard that does not require a license, the size of the entire antenna device is about 1/4 to 1/2 of the wavelength (about 95 cm) in the case of a conventional antenna. size, i.e. at least about 25 cm in length and width. However, depending on the place of installation, it may not be possible to install an antenna of such a size, and a smaller antenna is desired.

さらに、RFタグを有した多くの人や物が移動する領域で、入退室や物の出入りを管理するには、不要な信号を含まない特定の方向からの電波のみを受信し、あるいは特定の方向へのみ電波を送出する指向特性を有したアンテナが必要である。 Furthermore, in an area where many people and objects with RF tags move, it is necessary to receive only radio waves from a specific direction that do not contain unnecessary signals, or to control the entry and exit of objects. An antenna with a directional characteristic that emits radio waves only in one direction is required.

一方、フォトニック結晶やElectromagnetic Band Gap(EBG)構造と呼ばれる特殊な周期構造を持つ基板によって、電磁波の透過や反射特性を制御できることが報告されている。これは、物理学的には電磁波のエネルギーバンドギャップを周期構造により実現したものであり、急峻で周期的な周波数特性を示し、特定の周波数帯の電磁波は透過し、また別の周波数帯の電磁波は反射する特性を持つものである。このような特性は、電磁気学的には右手系あるいは左手系の電磁波伝搬特性に分類される。右手系は電界の振動方向と磁界の振動方向と電磁波の進行方向が、フレミングの右手における親指、人差し指、中指の方向を指す。その逆に左手系では、電界の振動方向と磁界の振動方向と電磁波の進行方向が、フレミングの左手における親指、人差し指、中指の方向を指す。すなわち、右手系は通常の電磁波の伝搬現象を表し、左手系は通常とは逆方向に進行するような電磁波の状態を表す。ただし、左手系の伝搬現象は、見かけの進行方向が右手系とは逆方向であるだけで、エネルギーの伝搬方向は右手系と同じであることが知られている。 On the other hand, it has been reported that a substrate having a special periodic structure called a photonic crystal or an Electromagnetic Band Gap (EBG) structure can control transmission and reflection characteristics of electromagnetic waves. Physically, this is the energy bandgap of electromagnetic waves realized by a periodic structure, and exhibits steep and periodic frequency characteristics. has the property of being reflective. Such characteristics are electromagnetically classified as right-handed or left-handed electromagnetic wave propagation characteristics. In the right-hand system, the direction of vibration of the electric field, the direction of vibration of the magnetic field, and the direction of travel of the electromagnetic waves refer to the directions of the thumb, index finger, and middle finger of Fleming's right hand. Conversely, in the left-handed system, the vibration direction of the electric field, the vibration direction of the magnetic field, and the traveling direction of the electromagnetic waves point to the directions of the thumb, index finger, and middle finger of Fleming's left hand. That is, the right-handed system represents the normal propagation phenomenon of electromagnetic waves, and the left-handed system represents the state of electromagnetic waves that propagate in the opposite direction to normal. However, it is known that in the left-handed system, the propagation direction of energy is the same as that of the right-handed system, except that the apparent direction of propagation is opposite to that of the right-handed system.

さらに、右手系と左手系の境界の周波数帯には、電磁波を伝搬させない阻止特性が存在することがあり、このような周波数帯をエネルギーバンドギャップと呼ぶ。エネルギーバンドギャップの周波数帯では、電磁波はその基板表面上を伝搬できない帯域阻止特性を有し、これは等価的にインピーダンスが高い状態と考えることができる。このため、この状態は、高インピーダンス表面の状態とも呼ばれる。その反対に通常の金属表面は表面抵抗、すなわち表面インピーダンスが小さい低インピーダンス表面であり、電気導体である。また、高インピーダンス表面は、電磁気学的には磁気導体と呼ばれる状態となり、電気導体とは双対の特性を持つ。 Furthermore, the frequency band on the boundary between the right-handed system and the left-handed system may have a blocking characteristic that does not propagate electromagnetic waves, and such a frequency band is called an energy bandgap. In the frequency band of the energy bandgap, electromagnetic waves have a band rejection characteristic that cannot propagate on the substrate surface, and this can be equivalently considered as a state of high impedance. For this reason, this state is also referred to as the high impedance surface state. Conversely, a normal metal surface is a low impedance surface with a low surface resistance, or surface impedance, and is an electrical conductor. Also, the high-impedance surface is in a state called a magnetic conductor in terms of electromagnetism, and has dual characteristics with an electrical conductor.

以上の通常の右手系の電磁気的状態に対して、特異な左手系の電磁気的状態、およびその境界の状態を、人工的に実現する材料や構造全般を、メタマテリアル(Metamaterial)と呼ぶ。上記のフォトニック結晶やElectromagnetic Band Gap(EBG)構造は、メタマテリアルの一種であり、電気的にはインダクタ(以下、Lと表記する。)と、キャパシタ(以下、Cと表記する。)による等価回路で表せることが実験的に示されている。メタマテリアルは、自然界には発生しない人工構造物であり、より小型で高機能のアンテナ装置として、このメタマテリアル技術を利用したアンテナが提案されている。 Materials and structures in general that artificially realize a unique left-handed electromagnetic state and its boundary state in contrast to the normal right-handed electromagnetic state described above are called metamaterials. The photonic crystal and the Electromagnetic Band Gap (EBG) structure described above are a kind of metamaterial, and are electrically equivalent by an inductor (hereinafter referred to as L) and a capacitor (hereinafter referred to as C). It is experimentally shown that it can be represented by a circuit. A metamaterial is an artificial structure that does not occur in the natural world, and an antenna using this metamaterial technology has been proposed as a more compact and highly functional antenna device.

メタマテリアルを利用したアンテナとして、特許文献1に開示されているアンテナ装置がある。このアンテナ装置は、電波を放射又は入射するアンテナ装置において、給電又は受電し、電波を放射又は入射するダイポールアンテナと、ダイポールアンテナに対して、電磁気的に結合し、全体としての動作モードが左手系である梯子形で、給電又は受電されない補助線路であって、共振状態において、ダイポールアンテナに、自己の共振電流の向きと逆向きの誘導電流を誘導させ、ダイポールアンテナの周波数特性に阻止帯域を形成する補助線路を有するアンテナ装置である。さらに、補助線路は、ダイポールアンテナに対して平行に配設され、平行な複数の金属配線を有し、同一または類似の複数の単位回路を金属配線の方向に従続接続した梯子形の線路であり、単位回路は、複数の金属配線の各々を、少なくとも1つのインダクタを用いて接続する連絡部と、複数の金属配線の内の少なくとも何れか1本の金属配線上に挿入された少なくとも一つのキャパシタを有した回路であることが開示されている。 As an antenna using a metamaterial, there is an antenna device disclosed in Patent Document 1. In the antenna device that radiates or injects radio waves, this antenna device is electromagnetically coupled to a dipole antenna that feeds or receives power, radiates or injects radio waves, and the dipole antenna, and the overall operation mode is a left-handed system. A ladder-shaped auxiliary line that is not supplied or received, and in a resonant state, induces an induced current in the dipole antenna in the direction opposite to the direction of its own resonant current, forming a stopband in the frequency characteristics of the dipole antenna. It is an antenna device having an auxiliary line for Furthermore, the auxiliary line is a ladder-shaped line that is arranged parallel to the dipole antenna, has a plurality of parallel metal wires, and connects a plurality of identical or similar unit circuits in series in the direction of the metal wires. a unit circuit comprising: a connecting portion connecting each of a plurality of metal wires using at least one inductor; and at least one conductor inserted on at least one of the plurality of metal wires A circuit with a capacitor is disclosed.

特許文献2は、アンテナ装置に利用可能なEBGマテリアルを開示するもので、導体板と、同一形状を有する複数の金属小板と、複数の連結体と、キャパシタンス要素と、インダクタンス要素とを備え、複数の金属小板のそれぞれは、マトリクス状に規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して導体板と電気的に接続され、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する金属小板同士が電気的に接続されたものである。複数の金属小板のそれぞれは、中空部を有する第1の金属小板と、ギャップを介して第1の金属小板の中空部内に配置された第2の金属小板との対で構成され、複数の金属小板が規則的に配列され、導体板の上部に対向配置され、連結体を介して第2の金属小板と導体板とが電気的に接続されている。そして、隣接する金属小板ごとに複数個分散配置されたキャパシタンス要素を介して隣接する第1の金属小板同士が電気的に接続され、第2の金属小板の端部に1個配置されるかまたは複数個分散配置されたインダクタンス要素を介して1対を構成する第1の金属小板と第2の金属小板とが電気的に接続されるEBGマテリアルを開示している。 Patent Document 2 discloses an EBG material that can be used for an antenna device, comprising a conductor plate, a plurality of metal plates having the same shape, a plurality of connectors, a capacitance element, and an inductance element, Each of the plurality of small metal plates is regularly arranged in a matrix, opposed to the upper portion of the conductor plate, electrically connected to the conductor plate through a connector, and has a plurality of metal plates adjacent to each other. Adjacent metal plates are electrically connected to each other through distributed capacitance elements. Each of the plurality of small metal plates is composed of a pair of a first small metal plate having a hollow portion and a second small metal plate disposed in the hollow portion of the first small metal plate via a gap. , a plurality of small metal plates are regularly arranged and arranged opposite to each other on the upper part of the conductor plate, and the second metal small plate and the conductor plate are electrically connected via the connector. Then, the adjacent first metal plates are electrically connected to each other via a plurality of capacitance elements dispersedly arranged for each adjacent metal plate, and one is arranged at the end of the second metal plate. Disclosed is an EBG material in which a first metal plate and a second metal plate forming a pair are electrically connected via a plurality of inductance elements arranged in a distributed manner.

特開2009-296559号公報JP 2009-296559 A 特開2008-288770号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-288770

特許文献1のアンテナ装置は、直線状の1次元状のLC回路による棒状反射体を用いたダイポールアンテナ等であるが、このアンテナ装置は、所望の周波数の電波と他の妨害波となる周波数の電波の混信を避ける為に、急峻なフィルタ特性を実現するものであり、送受信の方向の制御やアンテナ装置を小型化するものではない。従って、受信感度を向上させつつ、アンテナ装置を小型化するための構造や、アンテナの指向特性を規制するための条件や構造については開示しておらず、理論的な説明や示唆もない。 The antenna device of Patent Document 1 is a dipole antenna or the like using a rod-shaped reflector formed by a linear one-dimensional LC circuit. In order to avoid interference of radio waves, it is intended to realize a steep filter characteristic, and is not intended to control the direction of transmission and reception or to reduce the size of the antenna device. Therefore, neither a structure for miniaturizing the antenna device while improving reception sensitivity nor a condition or structure for regulating the directivity characteristics of the antenna is disclosed, nor is there any theoretical explanation or suggestion.

特許文献2に開示されたEBGマテリアルは、アンテナ装置に利用可能なメタマテリアルの例を示すが、構造的に金属小板と連結体及びキャパシタンス要素、インダクタンス要素からなる単位素子がマトリクス状に配列された構造である。従って、幅の広い金属板を備えた単位素子であるため、相対的に特性インピーダンスが低くなり、接地導体との間の寄生容量も大きくなりすぎ、所望の周波数のアンテナ装置としての指向特性と小型化を両立することは困難な構造である。 The EBG material disclosed in Patent Document 2 is an example of a metamaterial that can be used for an antenna device. structure. Therefore, since it is a unit element having a wide metal plate, the characteristic impedance is relatively low, and the parasitic capacitance between it and the ground conductor is too large. It is a difficult structure to achieve both

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、高感度で小型化することが容易に可能であり、指向特性の制御も容易に可能なアンテナ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an antenna device that has high sensitivity, can be easily miniaturized, and can easily control directivity characteristics. .

本発明は、単位LC回路が2次元状に複数接続されてなるLC補助回路により構成されたメタマテリアルである磁気導体型反射板を用いて、電磁波の反射現象を原理的に変えるものである。すなわち、磁気導体型反射板ではその表面の接線方向電界成分が非ゼロであることから、特に、モノポールアンテナやダイポールアンテナなどの電界放射型アンテナからの電磁波と磁気導体型反射板からの反射波が同位相となり、それらが打ち消しあうことがないので、アンテナと反射板との距離を原理的に極限まで小さくすることが可能となる。そして、アンテナと反射板が近づくことにより、電磁波を効果的に反射させることができ、反射板の大きさも波長に比べて小さくすることができる。この磁気導体型反射板とアンテナを組み合わせることにより、波長の大きさに比べて極めて小型でかつ指向特性を制御したアンテナ装置を実現するものである。 The present invention fundamentally changes the reflection phenomenon of electromagnetic waves by using a magnetic conductor type reflector which is a metamaterial composed of an LC auxiliary circuit in which a plurality of unit LC circuits are two-dimensionally connected. That is, since the tangential electric field component on the surface of the magnetic conductor reflector is non-zero, the electromagnetic waves from field emission antennas such as monopole antennas and dipole antennas and the reflected waves from the magnetic conductor reflector are in phase, and they do not cancel each other out. By bringing the antenna closer to the reflector, the electromagnetic wave can be effectively reflected, and the size of the reflector can be made smaller than the wavelength. By combining this magnetic conductor type reflector and an antenna, an antenna device which is extremely small compared to the size of the wavelength and whose directional characteristics are controlled can be realized.

本発明は、電波を放射又は入射するアンテナ装置であって、主として給電又は受電するアンテナと、前記アンテナに近接し受給電しない磁気導体型反射板とからなり、前記磁気導体型反射板は、インダクタと容量が直列に接続された単位LC回路が2次元状に接続され、所定の周波数帯において電界成分を同位相で反射可能に設定されたLC補助回路を備え、前記アンテナと前記磁気導体型反射板を近接配置して、前記アンテナが対面する特定の一部の方向に対して、相対的に強く電波を放射又は入射させるアンテナ装置である。 The present invention is an antenna device that radiates or injects radio waves, and is mainly composed of an antenna that feeds or receives power, and a magnetic conductor type reflector that is close to the antenna and does not receive power, wherein the magnetic conductor type reflector is an inductor. and a capacitor are connected in series, and the LC auxiliary circuit is set to be able to reflect the electric field component in the same phase in a predetermined frequency band, the antenna and the magnetic conductor type reflector This is an antenna device in which plates are arranged close to each other and relatively strong radio waves are radiated or incident in a specific partial direction in which the antenna faces.

前記LC補助回路は、前記単位LC回路が2次元状に複数接続されているとともに、他のインダクタが前記単位LC回路に接続されて3次元的に構成されているものである。 The LC auxiliary circuit is configured three-dimensionally by connecting a plurality of the unit LC circuits two-dimensionally and connecting other inductors to the unit LC circuits.

前記LC補助回路は補助回路用基板に設けられ、前記LC補助回路と平行に、グランド電位の接地基板が設けられ、前記LC補助回路と前記接地基板の間に、前記LC補助回路の前記各単位LC回路を前記グランド電位に接続する導電体を有した支柱が設けられているものである。前記他のインダクタは、前記支柱の前記導電体により構成されると良い。 The LC auxiliary circuit is provided on an auxiliary circuit substrate, a ground substrate having a ground potential is provided in parallel with the LC auxiliary circuit, and each unit of the LC auxiliary circuit is provided between the LC auxiliary circuit and the ground substrate. A pillar having a conductor is provided to connect the LC circuit to the ground potential. The other inductor is preferably made of the conductor of the support.

前記LC補助回路の前記他のインダクタのインダクタンスを、前記補助回路用基板と前記接地基板を接続した前記支柱の長さにより調整可能に設けられているものである。 The inductance of the other inductor of the LC auxiliary circuit can be adjusted by adjusting the length of the support that connects the auxiliary circuit substrate and the ground substrate.

前記2次元状のLC補助回路は、3角格子状、直角格子状、又は6角格子状に接続されている。また、前記電波は、直線偏波、直交2偏波、又は円偏波を利用することができるものである。特に、前記電波の周波数は315MHz帯であり、装置全体の大きさが前記電波の波長の1/5から1/20である。 The two-dimensional LC auxiliary circuits are connected in a triangular grid, a rectangular grid, or a hexagonal grid. Further, the radio waves can use linearly polarized waves, orthogonal two-polarized waves, or circularly polarized waves. In particular, the frequency of the radio wave is 315 MHz band, and the size of the entire device is 1/5 to 1/20 of the wavelength of the radio wave.

この発明のアンテナ装置を複数台用いて、前記各アンテナ装置で受信した電波強度の差により、電波の到来方向を検知するアンテナシステムを構成してもよいA plurality of antenna devices of the present invention may be used to configure an antenna system that detects the direction of arrival of radio waves from the difference in the strength of radio waves received by each of the antenna devices.

本発明のアンテナ装置は、2次元状に配置された単位LC回路のLC補助回路からなる磁気導体型反射板を用いて、電磁波の放射方向あるいは受信方向を、所定の方向のみに規制し、それ以外の方向へは電磁波を放射もしくは受信しない指向特性を有している。さらに、特許文献1に開示されたようなアンテナ装置は、反射できる電磁波の振動の向きである偏波方向が、棒状反射体の軸方向の主偏波だけに限られるという問題があるのに対し、本発明のアンテナ装置は、主偏波だけでなく、それに直交する交差偏波成分の指向特性も制御可能である。さらに、円偏波の指向特性も制御可能である。特に、本発明の応用技術分野であるRFタグなどの電波は、RFタグの取り付け方によって偏波方向がまちまちであるが、この発明のアンテナ装置は、垂直方向、水平方向両偏波の制御が可能である。 The antenna device of the present invention uses a magnetic conductor type reflector made up of LC auxiliary circuits of unit LC circuits arranged two-dimensionally to limit the radiation direction or reception direction of electromagnetic waves to only a predetermined direction. It has a directional characteristic that does not radiate or receive electromagnetic waves in directions other than the above. Furthermore, the antenna device disclosed in Patent Document 1 has a problem that the polarization direction, which is the direction of oscillation of the electromagnetic wave that can be reflected, is limited to the main polarization in the axial direction of the rod-shaped reflector. , the antenna device of the present invention can control not only the directivity of the main polarization but also the directivity of the cross-polarization component orthogonal thereto. Furthermore, the directional characteristics of circularly polarized waves can also be controlled. In particular, radio waves from RF tags, which is the field of application of the present invention, have different polarization directions depending on how the RF tag is attached. It is possible.

また本発明は、アンテナ装置の小型化に大きく寄与するものである。例えば、微弱無線規格の周波数である315MHzにおいて、波長の約10分の1の大きさの小型アンテナ装置を実現できる。例えば特許文献1のアンテナ装置は、使用周波数約580MHz、長さ25cmのダイポールアンテナに、長さ10cmの補助回路を近接させた実施例が示されている。従って、特許文献1のアンテナ装置の場合、波長は約52cmでありアンテナの大きさは波長の約2分の1である。これに対し本発明では、波長が約95cm、アンテナ装置の大きさが9~10cmにすることが可能であり、アンテナ装置の大きさを、波長の約10分の1にまで小型化し、同時に良好な指向特性を有する装置を実現することができる。 Moreover, the present invention greatly contributes to miniaturization of the antenna device. For example, at 315 MHz, which is the frequency of the weak radio standard, it is possible to realize a compact antenna device with a size of about one tenth of the wavelength. For example, the antenna device of Patent Document 1 shows an embodiment in which an auxiliary circuit with a length of 10 cm is placed close to a dipole antenna with a working frequency of about 580 MHz and a length of 25 cm. Therefore, in the case of the antenna device of Patent Document 1, the wavelength is about 52 cm and the size of the antenna is about half the wavelength. In contrast, in the present invention, the wavelength is about 95 cm, and the size of the antenna device can be made 9 to 10 cm. It is possible to realize a device having excellent directional characteristics.

本発明指向特性の高い小型のアンテナ装置を複数用いたアンテナシステムにより、容易に且つ正確に電波の到来方向を検知することができる。 An antenna system using a plurality of small antenna devices with high directivity characteristics of the present invention can easily and accurately detect the direction of arrival of radio waves.

本発明の一実施形態のアンテナ装置の一部を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view showing a part of the antenna device of one embodiment of the present invention. 本発明の単位LC回路が2次元的に配列されたLC補助回路の一部を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a part of an LC auxiliary circuit in which unit LC circuits of the present invention are two-dimensionally arranged; FIG. 本発明のアンテナ装置の一実施形態の構成の単位LC回路を示す等価回路である。It is an equivalent circuit which shows the unit LC circuit of the structure of one Embodiment of the antenna device of this invention. 本発明の単位LC回路のインピーダンスの実部と虚部の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the real part of the impedance of the unit LC circuit of this invention, and an imaginary part. 本発明のアンテナ装置のLC補助回路において、反共振状態の誘導電流を示す図(a)と、同調共振状態の誘導電流を示す図(b)である。In the LC auxiliary circuit of the antenna device of the present invention, FIG. 本発明の一実施例の実験装置であるアンテナ装置の写真(a)と、そのアンテナ装置の放射パターン測定結果(316MHz)を示すグラフ(b)である。It is a photograph (a) of the antenna device which is an experimental device of one example of the present invention, and a graph (b) showing the radiation pattern measurement result (316 MHz) of the antenna device.

以下、本発明のアンテナ装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態のアンテナ装置10は、図1に示すように、給電又は受電して電波を放射又は入射するアンテナ12と、アンテナ12に接続又は直上に位置して近接配置され、受給電しない磁気導体型反射板14とからなる。磁気導体型反射板14は、インダクタLと容量Cが直列及び並列に接続された単位LC回路16aが、2次元状に接続されたLC補助回路16からなるメタマテリアルであり、LC補助回路16からの反射波が、アンテナ12からの電磁波と同位相になるものである。 An embodiment of the antenna device of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the antenna device 10 of this embodiment includes an antenna 12 that feeds or receives power and radiates or injects radio waves, and a magnetic conductor that is connected to or directly above the antenna 12 and arranged close to the antenna 12 and does not receive or receive power. and a type reflector 14 . The magnetic conductor type reflector 14 is a metamaterial composed of an LC auxiliary circuit 16 in which unit LC circuits 16a in which an inductor L and a capacitor C are connected in series and in parallel are two-dimensionally connected. is in phase with the electromagnetic waves from the antenna 12 .

LC補助回路16は、図1,図2に示すように、補助回路用基板20上に形成され、単位LC回路16aのインダクタLと容量Cが互いに直列及び並列に接続されて、2次元配列の直角格子状に形成されている。単位LC回路16aのインダクタLは、補助回路用基板20上に設けられたチップインダクタL1と、LC補助回路16を形成する配線パターン22の各素子間の導電体によるインダクタンス成分L2、及び後述する支柱24の導電体のインダクタンス成分L3からなる。各素子間の導電体によるインダクタンス成分L2は、単位LC回路16aを構成する領域の全ての配線パターン22の部分による。 1 and 2, the LC auxiliary circuit 16 is formed on the auxiliary circuit substrate 20, and the inductor L and the capacitor C of the unit LC circuit 16a are connected in series and parallel to form a two-dimensional arrangement. It is formed in the shape of a rectangular grid. The inductor L of the unit LC circuit 16a consists of a chip inductor L1 provided on the auxiliary circuit substrate 20, an inductance component L2 due to conductors between elements of the wiring pattern 22 forming the LC auxiliary circuit 16, and a column (to be described later). It consists of an inductance component L3 of 24 conductors. The inductance component L2 due to the conductor between the elements is due to all the wiring patterns 22 in the area forming the unit LC circuit 16a.

配線パターン22の各素子間の導体によるインダクタンス成分L2のインダクタンスの値は、配線パターン22の図面上縦方向の導電体のパターン幅d1、及び横方向のパターン幅d2により調整可能である。同様に支柱24の導電体のインダクタンス成分L3のインダクタンスは、導電体である支柱24の長さにより調整され、使用される電波の周波数により設定される。単位LC回路16aの容量Cは、チップコンデンサC1,C2から成り、その値は使用される電波の周波数により設定される。 The inductance value of the inductance component L2 due to the conductor between the elements of the wiring pattern 22 can be adjusted by the pattern width d1 of the conductor in the vertical direction and the pattern width d2 in the horizontal direction of the wiring pattern 22 on the drawing. Similarly, the inductance of the inductance component L3 of the conductor of the column 24 is adjusted by the length of the column 24, which is a conductor, and set by the frequency of the radio waves used. The capacitance C of the unit LC circuit 16a is composed of chip capacitors C1 and C2, and its value is set according to the frequency of radio waves used.

補助回路用基板20は、支柱24を介してグランド電位に設定された接地基板26と互いに平行に一体に設けられている。支柱24は、導電体である金属により構成され、上述のように、導電体である支柱24の長さ及び太さにより、インダクタンス成分L3の値が設定される。なお、支柱24が非導電体で構成された場合、支柱24に設けられた導電体のパターンの幅及び長さによりインダクタンス成分L3の値が設定される。 The auxiliary circuit board 20 is integrally provided in parallel with a ground board 26 which is set to a ground potential via a support 24 . The post 24 is made of a metal that is a conductor, and as described above, the value of the inductance component L3 is set according to the length and thickness of the post 24 that is a conductor. When the post 24 is made of a non-conductor, the value of the inductance component L3 is set according to the width and length of the conductor pattern provided on the post 24 .

次に、磁気導体型反射板14を構成するLC補助回路16のメタマテリアルとしての動作原理について以下に説明する。磁気導体型反射板14は、その表面の接線方向電界成分が非ゼロであることから、アンテナ12からの電磁波と磁気導体型反射板14からの反射波が同位相となり、それらが打ち消しあうことがないので、アンテナ12と磁気導体型反射板14との距離を、極限まで小さくすることが可能であり、原理的に0とすることができる。アンテナ12と磁気導体型反射板14を近づけることができることにより、電波を効果的に反射させることができ、磁気導体型反射板14の大きさも波長に比べて極めて小さくすることができる。このように、アンテナ12と磁気導体型反射板14を極限まで近づけて組み合わせることにより、使用する電波の波長の大きさに比べて特に小型でかつ指向特性を制御したアンテナ装置を実現することが可能となる。 Next, the operating principle of the LC auxiliary circuit 16 constituting the magnetic conductor type reflector 14 as a metamaterial will be described below. Since the tangential direction electric field component on the surface of the magnetic conductor type reflector 14 is non-zero, the electromagnetic wave from the antenna 12 and the reflected wave from the magnetic conductor type reflector 14 are in phase and cancel each other out. Therefore, the distance between the antenna 12 and the magnetic conductor type reflector 14 can be minimized, and can be zero in principle. By bringing the antenna 12 and the magnetic conductor type reflector 14 close to each other, radio waves can be effectively reflected, and the size of the magnetic conductor type reflector 14 can be made extremely small compared to the wavelength. In this way, by combining the antenna 12 and the magnetic conductor type reflector 14 as close as possible, it is possible to realize an antenna device that is particularly small compared to the size of the wavelength of the radio waves to be used and whose directivity is controlled. becomes.

LC補助回路16が磁気導体型反射板14として動作し、LC補助回路16からの反射波の電界成分が、入射波の電界成分と同位相になることは、次のようにも説明できる。個々の単位LC回路16aが並列共振状態に近くなり、入射電磁界によってループ状の誘導電流が生じる。周波数が低いときの誘導電流はファラデーの電磁誘導の法則により、磁界の変化を妨げる向きに生じる。このとき、誘導電流の向きはアンテナ12の電流とは逆であり、誘導電流の位相はアンテナ12の電流の位相よりも90度遅れている。しかし、周波数がそれよりも高くなるとLC補助回路16のわずかな抵抗成分のために、誘導電流が電磁界の変化に追随できなくなり、その位相がさらに遅れはじめる。位相が180度遅れた段階で誘導電流はアンテナ12の電流の向きとは完全に逆になり、逆位相で共振する「反共振状態」となる。ただし、反共振状態では、アンテナ装置10の放射指向特性を制御することはできない。さらに周波数が上がると誘導電流の位相はさらに遅れ、360度となり、今度は誘導電流の向きがアンテナ12の電流の向きと同じになり、位相が同じ状態、すなわち「同調共振状態」となる。このときアンテナ12からの放射電磁界は、LC補助回路16からアンテナ12方向に強く放射され、アンテナ12の反対側では打ち消されて弱くなる。これは調和振動子による電磁波の散乱現象と同じものである。このように所望の周波数で同調共振状態となるようLC回路や配線構造のパラメータを調整した場合、そのLCからなる回路は磁気導体型反射板14としてふるまう。 The fact that the LC auxiliary circuit 16 operates as the magnetic conductor reflector 14 and the electric field component of the reflected wave from the LC auxiliary circuit 16 is in phase with the electric field component of the incident wave can also be explained as follows. Each unit LC circuit 16a approaches a parallel resonance state, and a loop-shaped induced current is generated by the incident electromagnetic field. An induced current at a low frequency is generated in a direction that hinders changes in the magnetic field according to Faraday's law of electromagnetic induction. At this time, the direction of the induced current is opposite to the current of the antenna 12, and the phase of the induced current lags behind the phase of the current of the antenna 12 by 90 degrees. However, when the frequency becomes higher than that, the induced current cannot follow the change in the electromagnetic field due to the slight resistance component of the LC auxiliary circuit 16, and its phase begins to lag further. When the phase is delayed by 180 degrees, the direction of the induced current becomes completely opposite to the direction of the current of the antenna 12, resulting in an "anti-resonance state" in which the current resonates in the opposite phase. However, in the anti-resonance state, the radiation directivity characteristics of the antenna device 10 cannot be controlled. As the frequency further increases, the phase of the induced current is further delayed to 360 degrees, and this time the direction of the induced current becomes the same as the direction of the current of the antenna 12, and the phases are the same, ie, the "tuned resonance state". At this time, the electromagnetic field radiated from the antenna 12 is strongly radiated from the LC auxiliary circuit 16 toward the antenna 12, and is canceled on the opposite side of the antenna 12 to become weaker. This is the same phenomenon as the scattering of electromagnetic waves by harmonic oscillators. When the parameters of the LC circuit and wiring structure are adjusted so as to achieve a tuned resonance state at a desired frequency, the LC circuit behaves as the magnetic conductor type reflector 14 .

LC補助回路16のLC回路において、反共振状態と同調共振状態が生じる理由は、次のように理論的に説明できる。並列LC回路にコンダクタンスGを付加した図3のような並列LCG回路18を考える。このコンダクタンスGは回路の損失を代表している。その物理的な要素は基板の誘電損失や、LC素子の金属端子などの直列電気抵抗を等価的に並列要素に変換したもの、およびアンテナに接続された負荷抵抗が電磁誘導によりLC回路に結合したものを含む。 The reason why the anti-resonance state and the tuned resonance state occur in the LC circuit of the LC auxiliary circuit 16 can be theoretically explained as follows. Consider a parallel LCG circuit 18 as shown in FIG. 3, in which a conductance G is added to the parallel LC circuit. This conductance G represents the loss of the circuit. The physical elements are the dielectric loss of the substrate, the series electrical resistance of the metal terminals of the LC element converted into equivalent parallel elements, and the load resistance connected to the antenna coupled to the LC circuit by electromagnetic induction. Including things.

この回路の端子AB間のインピーダンスZは

Figure 0007109016000001
のように表され、その実部は、以下の式(2)で表される。
Figure 0007109016000002
および虚部は、以下の式(3)で表される。
Figure 0007109016000003
The impedance Z between terminals AB of this circuit is
Figure 0007109016000001
and its real part is represented by the following equation (2).
Figure 0007109016000002
and the imaginary part are represented by the following equation (3).
Figure 0007109016000003

実部と虚部を角周波数ωの関数として、グラフに表すと図4のようになる。ここで実部が最大になる点は、共振周波数ωであり、式(4)で表される。

Figure 0007109016000004
虚部が最大および最小となる角周波数ωは、式(5)で表される。
Figure 0007109016000005
ここで、複合が負の場合に虚部が最大、複合が正の場合に虚部が最小となる。ただし、
Figure 0007109016000006
である。 FIG. 4 is a graph showing the real part and the imaginary part as a function of the angular frequency ω. Here, the point at which the real part becomes maximum is the resonance frequency ω 0 , which is expressed by Equation (4).
Figure 0007109016000004
The angular frequency ω at which the imaginary part is maximum and minimum is expressed by Equation (5).
Figure 0007109016000005
Here, the imaginary part is maximized when the composite is negative, and minimized when the composite is positive. however,
Figure 0007109016000006
is.

すなわち、共振周波数に近接した低周波側に反共振点が現れ、高周波側に同調共振点が現れる。以上の理論は、近似を用いることなく厳密に導出しているので、損失のある並列共振回路に必ず生じる現象であることがわかる。 That is, an anti-resonance point appears on the low frequency side close to the resonance frequency, and a tuning resonance point appears on the high frequency side. Since the above theory is strictly derived without using approximation, it can be seen that the phenomenon always occurs in a parallel resonant circuit with a loss.

実際、アンテナおよびLC回路に誘導される電流の状態は、図5のようになる。図5(a)は反共振状態であり、図1のアンテナ12の電流とLC補助回路16のアンテナ12側のループ電流の向きとは逆になるのに対して、図5(b)は同調共振状態であり、アンテナ12の電流とLC補助回路16のアンテナ12側のループ電流の向きが同じになる。 In practice, the state of the current induced in the antenna and the LC circuit is as shown in FIG. FIG. 5(a) shows an anti-resonant state, in which the directions of the current in the antenna 12 in FIG. This is a resonance state, and the direction of the current of the antenna 12 and the loop current of the LC auxiliary circuit 16 on the side of the antenna 12 are the same.

従って、特許文献1におけるLC回路の動作は、図5(a)のLC回路6とアンテナ12の図に示すように、反共振であると明記されているのに対し、本発明のLC補助回路16の動作は、図5(b)の同調共振であると言え、全く異なる動作をするものである。 Therefore, the operation of the LC circuit in Patent Document 1 is specified as anti-resonant as shown in the diagram of the LC circuit 6 and the antenna 12 in FIG. The operation of 16 can be said to be the tuned resonance of FIG. 5(b), which is a completely different operation.

また、この実施形態のアンテナ装置10は、それらを複数台用いて、アンテナシステムを構成し、各アンテナ装置10で受信した電波強度の差により、電波の到来方向を検知することができる。このアンテナシステムにより、RFタグの所有者の移動方向や、移動状態を把握することができる。 In addition, the antenna device 10 of this embodiment can configure an antenna system using a plurality of them, and can detect the direction of arrival of radio waves from the difference in the strength of the radio waves received by each of the antenna devices 10 . With this antenna system, it is possible to grasp the moving direction and the moving state of the owner of the RF tag.

この実施形態のアンテナ装置10によれば、2次元状のLC補助回路16からなる磁気導体型反射板14を用いて、磁気導体型反射板14の前方にのみ電磁波を放射する、あるいは前方からの電磁波のみを受信し、後方へは電磁波を放射せず、後方からの電磁波も受信しない指向特性を実現している。さらに、アンテナ装置10では、主偏波だけでなく、それに直交する交差偏波成分も制御可能である。例えばRFタグなどの電波は、RFタグの取り付け方によって偏波方向がまちまちであり、垂直方向、水平方向両偏波の制御が可能であることが必要となる。しかし、アンテナ装置10は、偏波方向がまちまちなRFタグなどの電波に対しても容易に対応することができる。また、アンテナ装置10では、受給電するアンテナ12が、簡単なダイポールアンテナもしくはヘリカルアンテナ等の直線偏波だけではなく、直交2偏波、円偏波を使用するような場合や、さらに小型化のために複雑な形態をしているアンテナ、非直線状のアンテナにも対応可能である。 According to the antenna device 10 of this embodiment, the electromagnetic wave is radiated only in front of the magnetic conductor type reflector 14 by using the magnetic conductor type reflector 14 composed of the two-dimensional LC auxiliary circuit 16, or is emitted from the front. It has a directional characteristic that receives only electromagnetic waves, does not emit electromagnetic waves to the rear, and does not receive electromagnetic waves from the rear. Furthermore, the antenna device 10 can control not only the main polarized wave but also the cross-polarized wave component orthogonal thereto. For example, radio waves from RF tags have different polarization directions depending on how the RF tags are attached, and it is necessary to be able to control both vertical and horizontal polarizations. However, the antenna device 10 can easily cope with radio waves such as RF tags having different polarization directions. In addition, in the antenna device 10, the antenna 12 that receives and feeds power may use not only linearly polarized waves such as a simple dipole antenna or a helical antenna, but also orthogonal two-polarized waves and circularly polarized waves. Therefore, it is possible to deal with antennas with complicated shapes and non-linear antennas.

また、特に微弱無線規格の周波数である315MHzにおいて、波長の約10分の1の大きさの小型アンテナ装置を実現できることを特徴とする。この点に関して、特許文献1には使用周波数約580MHz、長さ25cmのダイポールアンテナに、長さ10cmの補助回路を近接させた実施例が示されている。この場合の波長は約52cmでありアンテナの大きさは波長の約2分の1である。これに対し本発明のアンテナ装置10では、波長が約95cmの場合、装置の大きさが9~10cm、すなわち波長の約10分の1にまで小型化し、同時に良好な指向特性を有する装置を実現している。 Further, it is characterized in that a small antenna device having a size of about one-tenth of the wavelength can be realized especially at 315 MHz, which is the frequency of the weak wireless standard. Regarding this point, Patent Document 1 shows an embodiment in which an auxiliary circuit of 10 cm in length is placed close to a dipole antenna with a frequency of about 580 MHz and a length of 25 cm. The wavelength in this case is about 52 cm and the size of the antenna is about half the wavelength. On the other hand, in the antenna device 10 of the present invention, when the wavelength is about 95 cm, the size of the device is reduced to 9 to 10 cm, that is, about 1/10 of the wavelength, and at the same time, a device having good directivity characteristics is realized. is doing.

また、直交2偏波アンテナ、パッチアンテナ、メアンダーライン型アンテナ等による放射電磁界は、主偏波だけでなくそれに垂直な方向の偏波である交差偏波が存在する。このような交差偏波は、1次元の棒状反射体では反射できない。したがって、主偏波と交差偏波の両方を反射し指向特性を制御するためには、2次元状のLC回路が必要であり、本願発明のアンテナ装置10により、主偏波と交差偏波の両方を反射し、所望の指向特性に制御可能なアンテナ装置10を形成することができる。 In addition, the electromagnetic field radiated by orthogonal two-polarized antennas, patch antennas, meander-line antennas, and the like includes not only main polarized waves but also cross-polarized waves that are polarized waves in a direction perpendicular to the main polarized waves. Such cross-polarized waves cannot be reflected by a one-dimensional rod reflector. Therefore, a two-dimensional LC circuit is required to reflect both the main polarized wave and the cross polarized wave and control the directivity characteristics. It is possible to form an antenna device 10 that reflects both and can be controlled to have desired directivity characteristics.

なお、本発明のアンテナ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、アンテナの種類は、ダイポ-ルアンテナ、ヘリカルアンテナ、直交2偏波アンテナ、パッチアンテナ、メアンダーライン型アンテナ等、適宜選択しうるものである。アンテナと磁気導体型反射板との間隔は、可能な限り近接させることができ、互いに接した状態で組み立ててもよい。適用される電波は、直線偏波、直交2偏波、又は円偏波を利用することができる。電波の周波数は、適宜選択されるもので、315MHzの他、420~430MHz、920MHz、1200MHz等、用途に応じて選択される。 Note that the antenna device of the present invention is not limited to the above embodiments, and the type of antenna can be appropriately selected from dipole antennas, helical antennas, orthogonal two-polarized antennas, patch antennas, meander line antennas, and the like. It is possible. The distance between the antenna and the magnetic conductor type reflector can be made as close as possible, and they may be assembled in contact with each other. The applied radio waves can utilize linearly polarized waves, orthogonal bi-polarized waves, or circularly polarized waves. The frequency of the radio wave is appropriately selected, and may be 315 MHz, 420-430 MHz, 920 MHz, 1200 MHz, or the like, depending on the application.

以下、この発明のアンテナ装置の実施例の測定結果について説明する。2次元状に単位LC回路16aが設けられたLC補助回路16による、メタマテリアルの磁気導体型反射板14を用いたアンテナ装置10について、周波数315MHzにおける指向特性を測定した。その結果、磁気導体型反射板14の大きさが10cm角と小さいにも関わらず、モノポールアンテナからの主偏波は、前方に強く放射されていることが確認された。放射強度の前後比は、10dB以上であった。 Measurement results of the antenna device according to the embodiment of the present invention will be described below. Directivity characteristics at a frequency of 315 MHz were measured for the antenna device 10 using the metamaterial magnetic conductor type reflector 14 by the LC auxiliary circuit 16 in which the unit LC circuit 16a is provided two-dimensionally. As a result, it was confirmed that the main polarized wave from the monopole antenna was strongly radiated forward even though the size of the magnetic conductor type reflector 14 was as small as 10 cm square. The front-to-back ratio of radiant intensity was greater than 10 dB.

次に、2次元状に単位LC回路16aが設けられたLC補助回路16の磁気導体型反射板14について、単位LC回路16aのそれぞれにメアンダーライン型のアンテナ12を対向させて測定を行った。図6に、アンテナ装置10の実験装置(a)と、その測定結果の放射パターン(b)を示す。 Next, for the magnetic conductor type reflector 14 of the LC auxiliary circuit 16 in which the unit LC circuits 16a are provided two-dimensionally, measurement was performed by placing the meander line type antenna 12 facing each of the unit LC circuits 16a. . FIG. 6 shows an experimental device (a) of the antenna device 10 and a radiation pattern (b) of the measurement results thereof.

2次元反射体(316MHz)とメアンダーライン型のアンテナの組み合わせによる正規化放射パターンは、図6(b)に示すように、実線(主偏波)、点線(交差偏波)に示すように、図面右横方向が正面であり、主偏波の正面の利得を0dBに正規化している。 The normalized radiation pattern by the combination of the two-dimensional reflector (316 MHz) and the meander line type antenna is shown in FIG. , the right horizontal direction of the drawing is the front, and the front gain of the main polarization is normalized to 0 dB.

この実施例のアンテナ装置のメアンダーライン型のアンテナ12において、磁気導体型反射板14でアンテナ12全体を遮ることができ、後方への放射を十分抑制できた。さらに、メアンダーライン型のアンテナ12では、放射方向がアンテナ12と磁気導体型反射板14の位置関係にそれほど敏感でなく、主偏波および交差偏波ともに正しく前方を向いていることが確認された。 In the meander line type antenna 12 of the antenna device of this embodiment, the entire antenna 12 could be shielded by the magnetic conductor type reflector 14, and the backward radiation could be sufficiently suppressed. Furthermore, in the meander line type antenna 12, it was confirmed that the direction of radiation is not so sensitive to the positional relationship between the antenna 12 and the magnetic conductor type reflector 14, and that both the main polarized wave and the cross polarized wave are correctly directed forward. rice field.

10 アンテナ装置
12 アンテナ
14 磁気導体型反射板
16 LC補助回路
16a 単位LC回路
20 補助回路用基板
22 配線パターン
24 支柱
26 接地基板
10 Antenna Device 12 Antenna 14 Magnetic Conductive Reflector 16 LC Auxiliary Circuit 16a Unit LC Circuit 20 Auxiliary Circuit Board 22 Wiring Pattern 24 Post 26 Grounding Board

Claims (6)

電波を放射又は入射するアンテナ装置において、
主として給電又は受電するアンテナと、前記アンテナに近接し受給電しない磁気導体型反射板とからなり、
前記磁気導体型反射板は、インダクタと容量が直列に接続された単位LC回路が2次元状に接続され、
前記電波は、主偏波とそれに直交する交差偏波成分を有し、
所定の周波数以上の周波数帯において、前記アンテナからの電磁波と前記磁気導体型反射板からの反射波が電界成分を同位相で反射可能に設定されたLC補助回路を備え、
前記磁気導体型反射板は、その表面の接線方向電界成分が非ゼロであり、
前記LC補助回路は、前記単位LC回路が2次元状に複数接続されているとともに、他のインダクタが前記単位LC回路に接続されて3次元的に構成されて補助回路用基板に設けられ、前記LC補助回路と平行に、グランド電位の接地基板が設けられ、前記LC補助回路と前記接地基板の間に、前記LC補助回路の前記各単位LC回路を前記グランド電位に接続する導電体を有した支柱が設けられ、前記補助回路用基板は、前記支柱を介してグランド電位に設定された前記接地基板と互いに平行に一体に設けられ、
前記他のインダクタは、前記支柱の前記導電体により構成され、前記LC補助回路の前記他のインダクタのインダクタンスを、前記補助回路用基板と前記接地基板を接続した前記支柱の長さにより調整され、
前記周波数帯で動作するように、前記LC補助回路における配線パターンを構成する導電体によるインダクタンス成分、及び前記支柱のインダクタンス成分の値がそれぞれ所定の値に調整され、
前記所定の周波数以上の周波数帯においては、前記LC補助回路の抵抗成分により前記LC補助回路の誘導電流の位相が同調共振現象により360度遅れて、その位相が前記アンテナの電流の位相と同じになり、前記LC補助回路からの反射波の電界成分が、入射波の電界成分と同位相になり 前記アンテナが対面する特定の一部の方向に対して、相対的に強く前記電波を放射又は入射させることを特徴とするアンテナ装置。
In an antenna device that radiates or injects radio waves,
Mainly composed of an antenna that feeds or receives power, and a magnetic conductor type reflector that is close to the antenna and does not receive power,
The magnetic conductor type reflector is two-dimensionally connected with a unit LC circuit in which an inductor and a capacitor are connected in series,
The radio wave has a main polarization and a cross-polarization component orthogonal thereto,
prescribedover frequencyin the frequency band, the electromagnetic wave from the antenna and the reflected wave from the magnetic conductor type reflector areEquipped with an LC auxiliary circuit that is set to be able to reflect electric field components in phase,
The magnetic conductor type reflector has a non-zero tangential electric field component on its surface,
The LC auxiliary circuit is configured three-dimensionally by connecting a plurality of the unit LC circuits two-dimensionally, and other inductors are connected to the unit LC circuits, and is provided on the auxiliary circuit substrate, A grounded substrate of ground potential is provided in parallel with the LC auxiliary circuit, and a conductor is provided between the LC auxiliary circuit and the grounded substrate for connecting each of the unit LC circuits of the LC auxiliary circuit to the ground potential. A support is provided, and the auxiliary circuit board is provided integrally in parallel with the ground substrate set to a ground potential via the support,
the other inductor is composed of the conductor of the support, and the inductance of the other inductor of the LC auxiliary circuit is adjusted by the length of the support connecting the auxiliary circuit substrate and the ground substrate;
In order to operate in the frequency band, the values of the inductance component of the conductors forming the wiring pattern in the LC auxiliary circuit and the values of the inductance component of the support are adjusted to predetermined values,
In a frequency band equal to or higher than the predetermined frequency, the phase of the induced current in the LC auxiliary circuit is delayed by 360 degrees due to a tuning resonance phenomenon due to the resistance component of the LC auxiliary circuit, and the phase becomes the same as the phase of the current in the antenna. and the electric field component of the reflected wave from the LC auxiliary circuit is in phase with the electric field component of the incident wave. relatively strongly with respect to a specific partial direction in which the antenna facessaid radio waveAn antenna device characterized by emitting or injecting
前記電波は、直線偏波、直交2偏波、又は円偏波を利用する 請求項1記載のアンテナ装置。 The radio waves use linearly polarized waves, orthogonal two-polarized waves, or circularly polarized waves The antenna device according to claim 1. 装置全体の大きさが前記電波の波長の1/10から1/20である請求項2記載のアンテナ装置。 3. An antenna device according to claim 2, wherein the size of the whole device is 1/10 to 1/20 of the wavelength of said radio waves. 前記電波の周波数は315MHz帯である請求項3記載のアンテナ装置。 4. The antenna device according to claim 3 , wherein the radio wave has a frequency of 315 MHz. 前記単位LC回路は、前記周波数帯で動作するように設定されたチップインダクタとチップコンデンサを備える 請求項3記載のアンテナ装置。 The unit LC circuit includes a chip inductor and a chip capacitor set to operate in the frequency band. 4. The antenna device according to claim 3. 前記2次元状のLC補助回路は、3角格子状、直角格子状、又は6角格子状に接続されてい 請求項5記載のアンテナ装置。
6. The antenna device according to claim 5 , wherein the two-dimensional LC auxiliary circuits are connected in a triangular grid, a rectangular grid, or a hexagonal grid .
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