JPH07221538A - スロットアンテナ装置 - Google Patents

スロットアンテナ装置

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Publication number
JPH07221538A
JPH07221538A JP6009463A JP946394A JPH07221538A JP H07221538 A JPH07221538 A JP H07221538A JP 6009463 A JP6009463 A JP 6009463A JP 946394 A JP946394 A JP 946394A JP H07221538 A JPH07221538 A JP H07221538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
card
slot
antenna
circuit
microstrip line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6009463A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Matsukawa
公一 松川
Hiroyuki Wada
博行 和田
Kenichi Konno
健一 今野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANTENNA GIKEN KK
Nippon Signal Co Ltd
Original Assignee
ANTENNA GIKEN KK
Nippon Signal Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANTENNA GIKEN KK, Nippon Signal Co Ltd filed Critical ANTENNA GIKEN KK
Priority to JP6009463A priority Critical patent/JPH07221538A/ja
Publication of JPH07221538A publication Critical patent/JPH07221538A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤレスカード等における配置の自由度の
大きい小型のスロットアンテナ装置を提供する。 【構成】 ワイヤレスカード(非接触型ICカード)1
00のプリント基板の一方の面に、スロット102を設
けた導体板101が配置され、他方の面に、スロット1
02に直交するように、マイクロストリップ線路104
が配置されている。マイクロストリップ線路104の一
端105には受信回路が接続されている。マイクロスト
リップ線路104の他端103は、L字形に構成され、
スロット102と所要の間隔dをおいて配置されてい
る。他端103はマッチングスタブとして動作する。L
字形構成により、直線型構成に比べ、配置の自由度が大
きく、小型になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触型のID(識
別)カード等に好適なスロットアンテナ装置に関するも
のである。
【0002】
【関連技術】最近、電波を利用した個体識別用のIDカ
ードが開発されている。これはIDカードを近距離から
トランスミッタ(カード読取り装置ともいう)に向ける
ことによりトランスミッタから放射された電波をIDカ
ード内に設けた受信回路で受け、これをIDカードのコ
ードにより変調して反射しトランスミッタで受信,復調
してIDカードの識別を行うものである。またこのID
カードを生産ラインを流れる製品に付着して、その製品
がどのような製品であるかを自動的に識別,仕分けする
自動識別仕分けシステムも開発されている。
【0003】この種のIDカードに好適な位相変調装置
を本出願人は、特願平5−318072号として提案し
ている。この位相変調装置に関し、図3,図4により説
明する。
【0004】図3に示すように、トランスミッタ1は、
高周波電力を発生する発振器2,高周波電力の流れ方向
を規制するサーキュレータ3,高周波電力の一部を反射
させるスタブ4,IDカード10からの反射波を検波復
調する検波復調回路5及びアンテナ6から構成されてい
る。
【0005】また、IDカード10は、図4に示すよう
に、受信アンテナ15,送信アンテナ11,受信アンテ
ナ15の出力を検波する検波回路16,IDカード10
内の各回路を制御しパルス信号を出力するCPU・メモ
リ回路14,トランスミッタ1からの電波を変調する変
調回路12,各回路に電力を供給する電池17及び不感
帯をなくするための波形変形回路13から構成されてい
る。
【0006】発振器2の出力PTは最初にサーキュレー
タ3の端子Aに入力される。サーキュレータ3では電力
は矢印Dの方向にのみ流れ逆方向には流れない。発振器
2の出力PTはサーキュレータ3の端子Aから端子Bへ
と流れ、ここからアンテナ6の方向へと進む。端子Bと
アンテナ6の間に設けてあるスタブ4は発振器2の出力
PTの一部を反射する働きがある。スタブ4を通過した
発振器2の出力の一部Ptはアンテナ6から放射され
る。
【0007】スタブ4により反射されるローカル信号P
Lは再びサーキュレータ3内を端子Bから端子C方向に
向かい、ここから検波復調回路5に入力される。なお、
スタブ4を通過する発振器2の出力の一部Ptとスタブ
4により反射されるローカル信号PLは、Pt≫PLの
関係にある。
【0008】トランスミッタ1から放射された電波は、
IDカード10の受信アンテナ15から検波回路16に
入力される。検波回路16に電波が入力されると、初め
てCPU・メモリ回路14が動作を開始し、ここから変
調信号であるこのIDカード10特有のパルス信号を変
調回路12に送る。
【0009】また、送信アンテナ11にもトランスミッ
タ1からの放射された電波が受信され、変調回路12に
より、CPU・メモリ回路14からのパルス信号を変形
した信号で位相変調されて、同送信アンテナ11で反射
され、トランスミッタ1に送信される。
【0010】IDカード10からの電波Prはトランス
ミッタ1のアンテナ6からスタブ4を通過し、サーキュ
レータ3の端子Bからローカル信号PLと同様の経路で
検波復調回路5に入力される。検波復調回路5にはロー
カル信号PLとIDカード10からの電波Prの両者が
入力されることとなる。
【0011】ここでローカル信号PLにより発生する電
圧をEL、IDカード10からの受信電波により発生す
る電圧をEr(θ(t))とする。なお、θ(t)は時
間tの関数である。
【0012】検波復調回路5はELとErの合成ベクト
ル信号Eoを検波し、出力信号はこのEoの変化成分に
比例する。従って、θ(t)が変化するとEoの振幅が
変化しこの変化成分ΔEoが復調出力信号となる。
【0013】これを数式で表すと、 Eo=EL+ErCOSθ(t) =EL+ΔEo すなわち、検波復調回路5で復調するのは、ΔEo=E
rCOSθ(t)である。Erの位相変化θ(t)はI
Dカード10による位相変調成分Δθ(t)とトランス
ミッタ1とIDカード10間の電波の伝搬時間による遅
れ位相成分θdの和である。
【0014】すなわち、 θ(t)=θd+Δθ(t) ところで、波形変形回路13がないときの、IDカード
10側のCPU・メモリ回路14から出力される位相変
調成分Δθ(t)はパルス波形である。パルス波形であ
るからオン,オフの2値を示す。したがって、カード読
み取り中に、トランスミッタ1とIDカード10の距離
が変化すると、その距離での遅れ位相成分θdによって
は、IDカード10による位相シフトが検出できず不感
帯が生じる。
【0015】そこで、IDカード10において、CPU
・メモリ回路14と変調回路12の間に波形変形回路1
3を設け、CPU・メモリ回路14からのパルス信号が
ハイの期間中、絶えず振幅値の変化する波形を生成し、
この波形の振幅値に応じて変調回路12で前記ハイの期
間中絶えず位相シフトし、前記読取り不能が生じないよ
うにしている。
【0016】変調回路12,波形変形回路13の具体的
構成は、図5の(a)に示す。回路13のアンドゲート
21には、CPU・メモリ回路14から、図5の(b)
に示すそのIDカード10に特有のパルス信号と、この
パルス信号より周波数の高い図5の(c)に示す連続パ
ルス信号が供給される。よって回路13のCR積分回路
19,20により、図5の(d)に示すように、絶えず
振幅値の変化する三角波が得られ、この三角波により回
路12のバラクタダイオード(可変容量ダイオード)1
8の容量が変化する。このバラクタダイオード18から
なる変調回路12は、送信アンテナ11に接続されてい
るので、トランスミッタ1からの搬送波は位相変調さ
れ、トランスミッタ1へ反射される。
【0017】前述のような非接触型のIDカード(以下
“カード”または“ワイヤレスカード”という)用アン
テナとしては、カードの両面に電波を放射する、図6に
示すようなループアンテナとスロットアンテナが考えら
れる。しかしカードにはアンテナ以外に、前述のように
検波回路,変調回路等のRF回路の他、CPU・メモ
リ,電池などの電子デバイスを組込む必要があり、アン
テナとしては小型,高感度のものが要求される。図6か
ら明らかなように、スロットアンテナはループアンテナ
に比較しその専有面積が小さく、カード用アンテナとし
ては有利である。
【0018】スロットアンテナは、図6の(b),図7
に示すようにカード60の片面の導体面61に約1/2
波長のスロット62を形成してアンテナを構成し、誘電
体板を介してその裏面にスロットと直角にマイクロスト
リップ線路64を設け、その一端63を他端からの信号
源に対しマッチングするよう適当な長さに調整する。す
なわちその一端は、マッチングスタブの働きをする。こ
の手法はパターン製作が容易であり、カードの低廉化に
有用である。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6の
(b)より分かるように、マッチング用のマイクロスト
リップ線路64は有限の長さをもち、スロットアンテナ
62と直角方向に突出しており、このマイクロストリッ
プ線路の近傍にはその働きを妨げる電子デバイスを配置
することができないので、アンテナ部の配置の自由度が
小さい。
【0020】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、ワイヤレスカード等に用いる際の、配置の自
由度の大きいスロットアンテナ装置を提供することを目
的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明ではスロットアンテナ装置を次の(1)のと
おりに構成する。
【0022】(1)誘電体板と、この誘電体板の一方の
面に配置された、スロットを有する導体板と、前記誘電
体板の他方の面に前記スロットに直交するように配置さ
れたマイクロストリップ線路とを備えたスロットアンテ
ナ装置であって、前記マイクロストリップ線路の一端を
L字形に構成したスロットアンテナ装置。
【0023】
【作用】前記(1)の構成により、マイクロストリップ
線路の一端の突出が少なく、ワイヤレスカード等に用い
る際の配置の自由度が大きくなる。
【0024】
【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。
【0025】(実施例1)図1は実施例1である“ワイ
ヤレスカード”の説明図である。
【0026】図1の(a)に示すワイヤレスカード10
0では、図7に示すと同様に、誘電体板である不図示の
プリント基板の一方の面に、スロット102を有する導
体板101が配置され、プリント基板の他方の面には、
スロット102に直交するようにマイクロストリップ線
路104が配置されて、受信アンテナ部が構成されてい
る。
【0027】そして、マイクロストリップ線路104の
一端すなわちマッチングスタブ部分103はL字形に構
成されており、他端は、不図示の検波回路に接続されて
いる。
【0028】なお、送信アンテナ部及び電子デバイスに
ついては特に説明を要しないので、表示を省略してい
る。
【0029】このように、マイクロストリップ線路10
4の一端103がL字形に構成されていて突出していな
いので、ワイヤレスカード100におけるアンテナ部の
配置の自由度が大きく、他の電子デバイスの配置の妨げ
となることが少ない。
【0030】しかしながら、マッチングスタブ部分を図
1の(b)の106に示すように、スロット102にか
かるように配置するとマッチングスタブとして動作しな
くなる。マッチングスタブ103とスロット102の間
には、適当な間隔dが必要であり、あまり間隔dが小さ
過ぎると、マッチングスタブ部分がスロット周辺部を流
れるアンテナ共振電流の影響を受けてマッチングスタブ
の働きを失い、また間隔dが大きすぎると、アンテナ部
の配置の自由度の増大に役立たない。実験によれば、誘
電体板の厚さがスロット幅より充分薄い場合、前記間隔
dをスロット幅の1.5倍程度にとれば、L字形部分は
マッチングスタブとして充分に動作することが確認され
た。
【0031】(実施例2)本発明は、“dual port slot
antenna”の場合、特に有効である。図2はこの1例で
ある実施例2の“ワイヤレスカード”のブロック図であ
る。
【0032】図示のように、ワイヤレスカード200に
は、1個のスロット213に対し、2個のストリップ線
路212,215が配置されており、L字形のマッチン
グスタブも211,214と2個設けられている。ワイ
ヤレスカード200の動作は図4に示すカードと同様で
ある。本実施例では、マッチングスタブ部分がL字形に
構成され、更に送信,受信アンテナが1つのスロットを
共用しているので、アンテナ部の配置の自由度が大きく
なると共に、その専有面積が小さくなり、他の電子デバ
イスの設置を容易に行うことができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワイヤレスカード等における配置の自由度が大きく、小
型のスロットアンテナ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の説明図
【図2】 実施例2のブロック図
【図3】 トランスミッタの構成図
【図4】 IDカードのブロック図
【図5】 回路12,13の具体的構成及びその各部の
波形を示す図
【図6】 従来例の構成を示す図
【図7】 マイクロストリップ給電を示す斜視図
【符号の説明】
101 導体板 102 スロット 103 マッチングスタブ部分 104 マイクロストリップ線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01Q 23/00 (72)発明者 今野 健一 埼玉県大宮市宮ケ谷塔4丁目72番地 アン テナ技研株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体板と、この誘電体板の一方の面に
    配置された、スロットを有する導体板と、前記誘電体板
    の他方の面に前記スロットに直交するように配置された
    マイクロストリップ線路とを備えたスロットアンテナ装
    置であって、前記マイクロストリップ線路の一端をL字
    形に構成したことを特徴とするスロットアンテナ装置。
JP6009463A 1994-01-31 1994-01-31 スロットアンテナ装置 Pending JPH07221538A (ja)

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JP6009463A JPH07221538A (ja) 1994-01-31 1994-01-31 スロットアンテナ装置

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JP6009463A JPH07221538A (ja) 1994-01-31 1994-01-31 スロットアンテナ装置

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JPH07221538A true JPH07221538A (ja) 1995-08-18

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ID=11720975

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JP6009463A Pending JPH07221538A (ja) 1994-01-31 1994-01-31 スロットアンテナ装置

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Cited By (6)

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Effective date: 20020115