KR101047216B1

KR101047216B1 - 급전회로기판이 부착된 물품

Info

Publication number: KR101047216B1
Application number: KR1020087025053A
Authority: KR
Inventors: 노보루 카토; 이쿠헤이 키무라
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2011-07-06
Also published as: ATE539463T1; JP2012019527A; JP5472231B2; CN101416350A; EP2012388A4; US20090009007A1; EP2012388A1; JPWO2007125752A1; US8081119B2; JP4803253B2; CN101416350B; WO2007125752A1; KR20090004968A; EP2012388B1

Abstract

안정된 주파수 특성을 가지는 급전회로를 설치한 급전회로기판을 구비하고, 여러 가지 종류의 물품(기기)간에서의 통신이 가능한 급전회로기판이 부착된 물품을 얻는다.

인덕턴스 소자(L)를 포함하는 급전회로(16)를 설치한 급전회로기판(10)과, 급전회로(16)와 전기적으로 접속된 무선통신용 회로기판(5)을 포함하는 물품. 무선통신용 회로기판(5)은 급전회로기판(10)에 탑재되어 있다. 또 물품은, 급전회로(16)로부터 전자계 결합을 통해서 공급되며 또한 급전회로(16)의 공진주파수로 실질적으로 결정되는 주파수의 송신 신호를 방사하고, 또한, 수취한 수신 신호를 전자계 결합을 통해서 급전회로(16)에 공급하는 방사판(20)을 포함하고 있다.

급전회로, 회로기판, 방사판, 커패시턴스 소자, 인덕턴스 소자, 무선통신, 전자계 결합

Description

급전회로기판이 부착된 물품 {ARTICLE PROVIDED WITH FEED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 급전회로기판이 부착된 물품, 특히 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에 이용되는, 무선통신용 회로와 전기적으로 접속된 급전회로를 설치한 급전회로기판이 부착된 물품에 관한 것이다.

최근 물품 관리 시스템으로서, 유도 전자계를 발생하는 리더/라이터(reader/writer)와 물품에 첨부된 소정의 정보를 기억한 IC 태그(이하, 무선 IC 디바이스라고 칭한다)를 비접촉 방식으로 통신하고, 정보를 전달하는 RFID 시스템이 개발되어 있다. RFID 시스템에 사용되는 무선 IC 디바이스로서는, 예를 들면 특허문헌 1, 2에 기재된 것이 알려져 있다.

즉 도 51에 나타내는 바와 같이, 플라스틱 필름(600) 상에 안테나 패턴(601)을 형성하고, 상기 안테나 패턴(601)의 일단에 무선 IC 칩(610)을 부착한 것, 도 52에 나타내는 바와 같이, 플라스틱 필름(620) 상에 안테나 패턴(621)과 방사용 전극(622)을 형성하고, 안테나 패턴(621)의 소정 개소에 무선 IC 칩(610)을 부착한 것이 제공되어 있다.

그러나, 종래의 무선 IC 디바이스에 있어서는, 무선 IC 칩(610)을 안테나 패턴(601, 621)에 Au 범프를 이용해서 전기적으로 도통하도록 접속, 탑재하기 위해 서, 대면적의 필름(600, 620)에 미소한 무선 IC 칩(610)을 위치 결정지을 필요가 있다. 그렇지만, 대면적의 필름(600, 620)에 미소한 무선 IC 칩(610)을 실장하는 것은 매우 곤란하여, 실장시에 위치 어긋남이 발생하면 안테나에 있어서의 공진주파수 특성이 변화한다는 문제점을 가지고 있다. 또, 안테나에 있어서의 공진주파수 특성은 안테나 패턴(601, 621)을 둥글게 하거나 유전체에 끼워지거나 하는(예를 들면 서적 안에 끼워진다) 것으로도 변화된다.

무선 IC 디바이스의 용도는 무한히 확대되어 있지만, 안테나의 배치 상태 등에 의해 공진주파수 특성이 변화되므로, 여러 가지 물품에 부착하는 것이 곤란한 것이 현상(現狀)이다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2005-136528호 공보

특허문헌 2: 일본공개특허 2005-244778호 공보

그래서, 본 발명의 목적은, 안정된 주파수 특성을 가지는 급전회로를 설치한 급전회로기판을 구비하고, 여러 가지 종류의 물품(기기)간에서의 통신이 가능한 급전회로기판이 부착된 물품을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품은,

인덕턴스 소자를 포함하는 급전회로를 설치한 급전회로기판과, 상기 급전회로와 전기적으로 접속된 무선통신용 회로기판을 포함하며,

상기 급전회로기판과 상기 무선통신용 회로기판 중 어느 한쪽의 기판은 다른쪽의 기판에 탑재되어 있거나 또는 일체적인 기판으로서 형성되어 있고, 다른쪽의 기판 또는 일체적인 기판은 물품에 탑재되어 있으며,

상기 물품은, 상기 급전회로로부터 전자계 결합을 통해서 공급되며 또한 상기 급전회로의 공진주파수로 실질적으로 결정되는 주파수의 송신 신호를 방사하는, 및/또는, 수취한 수신 신호를 전자계 결합을 통해서 상기 급전회로에 공급하는 방사판을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품에 있어서, 무선통신용 회로기판은 급전회로와 전기적으로 접속되며, 급전회로기판은 물품에 부착됨으로써 방사판과 전자계 결합된다. 그리고, 방사판에서 방사하는 송신 신호의 주파수 및 무선통신용 회로기판에 공급하는 수신 신호의 주파수는, 급전회로기판에 있어서의 급전회로의 공진주파수로 실질적으로 결정된다. 실질적으로 결정된다란, 급전회로기판과 방사판의 위치 관계 등으로 주파수가 미소하게 이동하는(shift) 일이 있는 것에 따른다. 즉 무선통신용 회로기판과 접속한 급전회로기판에 있어서 송수신 신호의 주파수가 결정되기 때문에, 방사판의 형상이나 사이즈, 배치 위치 등에 따르지 않고, 예를 들면 방사판을 둥글게 하거나 유전체로 끼우거나 해도 주파수 특성이 변화되는 일이 없이 안정된 주파수 특성이 얻어진다. 따라서, 여러 가지 종류의 물품(기기)간에서의 통신이 가능해진다.

본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품에 있어서, 방사판은 물품 그 자체가 본래 가지고 있는 금속물이어도 되어, 예를 들면 자동차를 물품으로 하면 그 금속제 보디를 방사판으로 하거나, 휴대 단말기기를 물품으로 하면 그 금속제 케이스를 방사판으로 할 수 있다. 또, 방사판은 방사판용으로 물품에 부여된 금속판이어도 된다.

또, 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품에 있어서, 상기 급전회로는 커패시턴스 소자와 인덕턴스 소자로 구성된 집중상수형 공진회로인 것이 바람직하다. 집중상수형 공진회로는 LC직렬 공진회로 또는 LC병렬 공진회로이어도 되며, 혹은 복수의 LC직렬 공진회로 또는 복수의 LC병렬 공진회로를 포함하여 구성되어 있어도 된다. 공진회로는 분포정수형 공진회로로 구성하는 것도 가능하며, 그 경우 공진회로의 인덕터는 스트립 라인 등으로 형성하게 된다. 그러나, 커패시턴스 소자와 인덕턴스 소자로 형성할 수 있는 집중상수형 공진회로로 구성하면, 소형화를 용이하게 달성할 수 있고, 방사판 등의 다른 소자로부터의 영향을 받기 어려워진다. 공진회로를 복수의 공진회로로 구성하면, 각 공진회로가 결합함으로써 송신 신호가 광대역화한다.

또, 상기 커패시턴스 소자는 무선통신용 회로기판과 상기 인덕턴스 소자의 사이에 배치하면 내(耐)서지성이 향상한다. 서지는 200MHz까지의 저주파 전류이므로 커패시터에 의해 커트할 수 있어 무선통신용 회로기판의 서지 파괴를 방지할 수 있다.

상기 급전회로기판은 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층해서 이루어지는 다층 기판이어도 되며, 이 경우, 커패시턴스 소자와 인덕턴스 소자는 다층 기판의 표면 및/또는 내부에 형성된다. 급전회로기판을 다층 기판으로 구성함으로써 공진회로를 구성하는 소자(전극 등)를 기판의 표면뿐만 아니라 내부에도 형성할 수 있어 기판의 소형화를 도모할 수 있다. 또, 공진회로 소자의 레이아웃의 자유도가 높아져, 공진회로의 고성능화를 도모하는 것도 가능하게 된다. 다층 기판은 복수의 수지층을 적층해서 이루어지는 수지 다층 기판이어도 되며, 혹은 복수의 세라믹층을 적층해서 이루어지는 세라믹 다층 기판이어도 된다. 또, 박막형성 기술을 이용한 박막 다층 기판이어도 된다. 세라믹 다층 기판인 경우, 세라믹층은 저온 소결 세라믹 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 저항값이 낮은 은이나 구리를 공진회로부재로서 사용할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 급전회로기판은 유전체 또는 자성체의 단층 기판이어도 되며, 이 경우 커패시턴스 소자 및/또는 인덕턴스 소자는 단층 기판의 표면에 형성되게 된다. 단층 기판의 재료는 수지이어도 세라믹이어도 된다. 커패시턴스 소자는 단층 기판의 표리에 형성한 평면형상 전극의 사이에서 형성해도 되며, 혹은 단층 기판의 한 면에 형성한 전극의 사이에서 형성할 수도 있다.

급전회로기판은 리지드(rigid) 수지제 또는 세라믹제의 기판인 것이 바람직하다. 기판이 리지드하면, 급전회로기판을 물품의 어느 형상부분에 붙였을 경우라도 송신 신호의 주파수가 안정된다. 게다가, 리지드 기판에 대해서는 무선통신용 회로기판을 안정되게 탑재할 수 있다.

그런데, 방사판은 띠형상의 전극으로서, 그 띠형상의 전극의 길이는 공진주파수의 반파장의 정수배인 것이 바람직하고, 이득이 가장 커진다. 단, 주파수는 공진회로로 실질적으로 결정되어 있으므로, 방사판의 길이는 반드시 공진주파수의 반파장의 정수배일 필요는 없다. 이것은 방사판이 특정한 공진주파수를 가지는 안테나 소자일 경우에 비해 큰 이점이 된다.

또, 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 접속은 여러 가지 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면 제1기판인 무선통신용 회로기판에 무선통신용 회로기판측 전극을 형성함과 함께 급전회로기판에 제1기판측 전극을 형성하여, 무선통신용 회로기판측 전극과 제1기판측 전극을 전기적으로 도통하도록 접속해도 된다. 이 경우, 납땜이나 도전성 수지, 금 범프 등으로 접속할 수 있다.

혹은, 무선통신용 회로기판측 전극과 제1기판측 전극의 사이를 용량 결합 또는 자계 결합에 의해 접속해도 된다. 용량 결합 또는 자계 결합에 의한 접속이면, 납땜이나 도전성 수지를 사용할 필요는 없고, 수지 등의 접착제를 사용해서 붙이면 된다. 이 경우, 무선통신용 회로기판측 전극이나 제1기판측 전극은 무선통신용 회로기판의 표면, 급전회로기판의 표면에 형성되어 있을 필요는 없다. 예를 들면 무선통신용 회로기판측 전극의 표면에 수지막이 형성되어 있어도 되며, 혹은 제1기판측 전극은 다층 기판의 내층에 형성되어 있어도 된다.

용량 결합의 경우, 제1기판측 전극의 면적이 무선통신용 회로기판측 전극의 면적보다도 큰 것이 바람직하다. 무선통신용 회로기판을 급전회로기판에 탑재할 때의 위치 정밀도가 다소 흐트러져도, 양 전극의 사이에 형성되는 용량의 편차(variation)가 완화된다. 게다가, 작은 무선통신용 회로기판에 큰 면적의 전극을 형성하는 것은 곤란하지만, 급전회로기판은 비교적 크므로 큰 면적의 전극을 형성하는데 아무런 지장도 없다.

자계 결합의 경우, 용량 결합에 비해 급전회로기판에의 무선통신용 회로기판의 탑재 정밀도가 그다지 높게 요구되지 않으므로 탑재가 더욱 용이해진다. 또, 무선통신용 회로기판측 전극 및 제1기판측 전극은 각각 코일형상 전극인 것이 바람직하다. 스파이럴이나 헬리컬 등의 코일형상 전극이면 설계가 용이하다. 주파수가 높아지면 미안다(meanda)형상으로 하는 것이 효과적이다.

한편, 급전회로기판과 제2기판인 방사판과의 접속에도 여러 가지 형태를 채용할 수 있다. 예를 들면 제2기판측 전극과 방사판의 사이를 용량 결합 또는 자계 결합에 의해 접속해도 된다. 용량 결합 또는 자계 결합에 의한 접속이면, 납땜이나 도전성 수지를 사용할 필요는 없고, 수지 등의 접착제를 사용해서 붙이면 된다. 이 경우, 제2기판측 전극은 급전회로기판의 표면에 형성되어 있을 필요는 없다. 예를 들면 제2기판측 전극은 다층 기판의 내층에 형성되어 있어도 된다.

자계 결합의 경우, 제2기판측 전극은 코일형상 전극인 것이 바람직하다. 스파이럴이나 헬리컬 등의 코일형상 전극이 자속을 컨트롤하기 쉬우므로 설계가 용이하다. 주파수가 높아지면 미안다형상으로 하는 것도 가능하다. 또한, 자계 결합의 경우, 제2기판측 전극(코일형상 전극)에서 생기는 자속의 변화를 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하여, 예를 들면 방사판에 개구부를 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 신호 에너지의 전달 효율을 향상시킴과 함께, 급전회로기판과 방사판의 접합에 의한 주파수의 이동(shift)을 저감할 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 송신 신호나 수신 신호의 주파수는 급전회로기판에 형성된 급전회로로 정해져 있기 때문에, 급전회로기판을 여러 가지 형태의 방사판과 조합해도 주파수 특성이 변화되는 일은 없고 안정된 주파수 특성이 얻어진다. 또, 급전회로기판을 무선통신용 회로기판 상에 매우 정밀도 좋게 탑재할 수 있다. 따라서, 물품 그 자체가 본래 가지고 있는 금속물 혹은 물품에 부여된 금속판을 방사판으로서 이용함으로써 여러 가지 물품(기기)간의 통신이 가능해진다.

도 1은 (A), (B) 모두 본 발명에 따른 물품을 구성하는 급전회로 및 무선통신용 회로의 기본구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 조합예 1을 나타내는 사시도이다.

도 3은 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 조합예 2를 나타내는 측면도이다.

도 4는 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 조합예 3을 나타내는 측면도이다.

도 5는 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 조합예 4를 나타내는 단면도이다.

도 6은 전자 결합 모듈의 제1예를 나타내는 사시도이다.

도 7은 상기 제1예의 단면도이다.

도 8은 상기 제1예의 등가 회로도이다.

도 9는 상기 제1예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 10은 (A), (B) 모두 무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 접속 상태를 나타내는 사시도이다.

도 11은 전자 결합 모듈의 제2예를 나타내는 사시도이다.

도 12는 전자 결합 모듈의 제3예를 나타내는 사시도이다.

도 13은 전자 결합 모듈의 제4예를 나타내는 단면도이다.

도 14는 전자 결합 모듈의 제5예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 15는 전자 결합 모듈의 제6예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 16은 전자 결합 모듈의 제7예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 17은 전자 결합 모듈의 제8예를 나타내는 단면도이다.

도 18은 상기 제8예의 등가 회로도이다.

도 19는 상기 제8예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 20은 전자 결합 모듈의 제9예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 21은 전자 결합 모듈의 제10예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 22는 상기 제10예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 23은 전자 결합 모듈의 제11예를 나타내는 사시도이다.

도 24는 전자 결합 모듈의 제12예를 나타내는 단면도이다.

도 25는 상기 제12예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 26은 제13예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 27은 상기 제13예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 28은 전자 결합 모듈의 제14예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 29는 상기 제14예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 30은 상기 제14예의 반사 특성을 나타내는 그래프이다.

도 31은 전자 결합 모듈의 제15예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 32는 상기 제15예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 33은 상기 제15예의 무선통신용 회로기판을 나타내며, (A)는 저면도, (B)는 확대 단면도이다.

도 34는 전자 결합 모듈의 제16예를 나타내는 등가 회로도이다.

도 35는 상기 제16예의 급전회로기판을 나타내는 분해 사시도이다.

도 36은 전자 결합 모듈의 제17예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 37은 상기 제17예에 있어서 무선통신용 회로기판을 탑재한 급전회로기판의 저면도이다.

도 38은 상기 제17예의 측면도이다.

도 39는 상기 제17예의 변형예를 나타내는 측면도이다.

도 40은 전자 결합 모듈의 제18예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 41은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제1실시예를 나타내는 사시도이다.

도 42는 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제2실시예를 나타내는 사시도이다.

도 43은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제3실시예를 나타내는 정면도이다.

도 44는 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제4실시예를 나타내 는 사시도이다.

도 45는 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제5실시예를 나타내는 사시도이다.

도 46은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제6실시예를 나타내는 사시도이다.

도 47은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제7실시예를 나타내는 사시도이다.

도 48은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제8실시예를 나타내는 사시도이다.

도 49는 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제9실시예를 나타내는 사시도이다.

도 50은 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 제10실시예를 나타내는 사시도이다.

도 51은 종래의 무선 IC 디바이스의 제1예를 나타내는 평면도이다.

도 52는 종래의 무선 IC 디바이스의 제2예를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품의 실시예에 대해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 각종의 무선통신용 회로기판, 급전회로기판 및 각종 물품에 있어서 공통되는 부품, 부분은 같은 부호를 붙여 중복하는 설명은 생략한다.

(기본 회로 구성, 도 1 참조)

본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품에 있어서의 기본 회로 구성은, 도 1 (A)에 나타내는 바와 같이, 급전회로(16)가 무선통신용 회로(모뎀)(4)와 전기적으로 도통하도록 접속되며, 급전회로(16)는 방사판(20)과 전자계 결합되어 있다. 방사판(20)은 이하의 실시예에서 설명하는 각종 물품이 본래 가지고 있는 금속물 혹은 물품에 부여된 금속판이다.

무선통신용 회로(4)는, 예를 들면 휴대전화 등에 탑재되는 것으로서, 고주파 신호의 송수신을 행하는 RF부와, 그 고주파 신호를 베이스밴드(baseband) 신호로 변환하는 BB부로 구성되어 있다. 또한, RF부와 BB부에서 신호를 처리하기 위해서는 신호 처리용 IC나 인덕터, 커패시터 혹은 필터 등의 부품이 필요하다. 이들 IC나 부품들은 소정의 기판 상에 실장되거나 내장됨으로써 무선통신회로(4)를 구성하고 있다. 도 1(B)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 근거리 무선통신 시스템의 하나인 Bluetooth통신용 회로에서는, 무선통신용 및 신호 처리용의 IC인 RF/BB용 IC(4a), 평형-불평형 변환기인 발룬(4b), 대역통과 필터(BPF; 4c)로 이루어져, 그들 부품들을 실장 혹은 내장하는 무선통신용 회로기판으로서 구성된다. 또, 급전회로(16)는 이하에 설명하는 인덕턴스 소자를 포함하는 공진회로로 이루어져, 급전회로기판으로서 구성된다. 또한, 무선통신용 회로(4)는 급전회로(16)를 통하여 리더/라이터와의 신호를 송수신하는 기능도 가지고 있다.

(무선통신용 회로기판과 급전회로기판의 조합, 도 2~도 5 참조)

도 2는 양자의 조합예 1을 나타내며, 급전회로(16)를 포함하는 급전회로기 판(10)의 이면에 설치한 전극이 무선통신용 회로(4)와 접속되도록 무선통신용 회로기판에 형성되어 있는 전극(3a)과 납땜 등으로 접속되어 있다. 또, 급전회로(16)는 급전회로기판(10)의 표면에 설치한 전극(25) 및 도체(22)를 통해서 방사판(20)과 전자계 결합하고 있다. 부호 3b는 그라운드 전극을 나타내고 있다. 또한, 전극(25)과 도체(22) 또는 방사판(20)과 도체(22)는 도전성 접착제나 납땜 등에 의해 전기적으로 도통하도록 접속해도 되며, 혹은 절연성 접착제 등에 의해 전기적으로 절연된 상태로 접속해도 된다.

도 3은 조합예 2를 나타내고, 무선통신용 회로(4)는 기판(5) 상에 설치한 IC(4a), BPF(4c)나 커패시터(4d)로서 형성되어 있다. 발룬(4b)은 기판(5)에 내장되어 있다. 또, 기판(5) 상에는 급전회로(16)를 설치한 급전회로기판(10)이 납땜 범프(6)에 의해 접속되어 있다. 다른 구성은 상기 조합예 1과 마찬가지이다.

도 4는 조합예 3을 나타내고, 무선통신용 회로(4)와 급전회로(16)는 기판(5a)에 일체적으로 형성되어 있다. 급전회로(16)는 기판(5a) 상에 압접하는 스프링성을 가지는 도체(23)를 통해서 방사판(20)과 전자계 결합하고 있다. 다른 구성은 상기 조합예 2와 마찬가지이다. 또한, 조합예 1과 마찬가지로, 방사판(20)과 도체(23)는 도전성 접착제나 납땜 등에 의해 전기적으로 도통하도록 접속해도 되며, 혹은 절연성 접착제 등에 의해 전기적으로 절연된 상태로 접속해도 된다.

도 5는 조합예 4를 나타내고, 기판(5) 상에 탑재한 급전회로기판(10) 내에 설치한 급전회로(16)는 기판(5) 상에 고정한 방사판(20)(금속 케이스)과 전자계 결합하고 있다. 다른 구성은 상기 조합예 2와 마찬가지이다.

(전자 결합 모듈의 제1예, 도 6~도 11 참조)

제1예인 전자 결합 모듈(1a)은 모노폴(monopole) 타입의 방사판(20)과 조합한 것으로서, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 무선통신용 회로기판(5)과, 상면에 상기 회로기판(5)을 탑재한 급전회로기판(10)으로 구성되며, 띠형상의 전극인 방사판(20) 상에 접착되어 있다. 무선통신용 회로기판(5)은 도 1(B)에 나타낸 무선통신용 회로(4)를 포함하고, 급전회로기판(10)에 내장된 급전회로(16)와 전기적으로 도통하도록 접속되어 있다.

급전회로(16)는, 소정의 주파수를 가지는 송신 신호를 방사판(20)에 공급하기 위한 회로 및/또는 방사판(20)으로 받은 신호에서 소정의 주파수를 가지는 수신 신호를 선택하여 무선통신용 회로기판(5)에 공급하기 위한 회로로서, 송수신 신호의 주파수로 공진하는 공진회로를 구비하고 있다.

급전회로기판(10)에는, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 헬리컬형의 인덕턴스 소자(L) 및 커패시턴스 소자(C1, C2)로 이루어지는 집중상수형의 LC직렬 공진회로로 구성된 급전회로(16)가 내장되어 있다. 자세하게는 분해 사시도인 도 9에 나타내는 바와 같이, 급전회로기판(10)은 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(11A~11G)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 접속용 전극 (12)와 비어 홀 도체 (13a)를 형성한 시트 (11A), 커패시터 전극 (14a)를 형성한 시트 (11B), 커패시터 전극 (14b)와 비어 홀 도체 (13b)를 형성한 시트 (11C), 비어 홀 도체 (13c)를 형성한 시트 (11D), 인덕터 전극 (15a)와 비어 홀 도체 (13d)를 형성한 시트 (11E), 비어 홀 도체 (13e)를 형성한 시트 (11F)(1매 혹은 복수매), 인덕터 전극 (15b)를 형성한 시트 (11G)로 이루어진다. 또한, 각 세라믹 시트(11A~11G)는 자성체의 세라믹 재료로 이루어지는 시트여도 되며, 급전회로기판(10)은 종래부터 이용되고 있는 시트 적층법, 두터운막 인쇄법(thick-film printing method) 등의 다층 기판의 제작 공정에 의해 용이하게 얻을 수 있다.

이상의 시트(11A~11G)를 적층함으로써, 헬리컬의 감김축이 방사판(20)과 평행한 인덕턴스 소자(L)와, 상기 인덕턴스 소자(L)의 양단에 커패시터 전극(14b)이 접속되고 또한 커패시터 전극(14a)이 비어 홀 도체(13a)를 통해서 접속용 전극(12)에 접속된 커패시턴스 소자(C1, C2)가 형성된다. 그리고, 무선통신용 회로기판측 전극인 접속용 전극(12)이 납땜 범프(6)를 통해서 무선통신용 회로기판(5)의 급전회로기판측 전극(도시하지 않음)과 전기적으로 도통하도록 접속된다.

즉 급전회로를 구성하는 소자 중 코일형상 전극인 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 급전하고, 또, 방사판(20)으로부터의 수신 신호는 자계 결합에 의해 인덕턴스 소자(L)에 급전된다. 그 때문에, 급전회로기판(10)에 있어서, 공진회로를 구성하는 인덕턴스 소자, 커패시턴스 소자 중 인덕턴스 소자가 방사판(20)에 가깝게 되도록 레이아웃하는 것이 바람직하다.

방사판(20)은 본 제1예에서는 알루미늄박이나 동박 등의 비자성체로 이루어지는 장척체(長尺體), 즉 양단 개방형의 금속체로서, PET 등의 절연성의 플렉시블 수지 필름(21)을 소체(base body)로 하는 물품 상에 형성되어 있다. 상기 급전회로기판(10)은 그 하면이 접착제(18)로 이루어지는 절연성 접착층을 통해서 방사판(20) 상에 접착되어 있다.

사이즈적으로 그 일례를 나타내면, 무선통신용 회로기판(5)의 두께는 50~100㎛, 납땜 범프(6)의 두께는 약 20㎛, 급전회로기판(10)의 두께는 200~500㎛, 접착제(18)의 두께는 0.1~10㎛, 방사판(20)의 두께는 1~50㎛, 필름(21)의 두께는 10~100㎛이다. 또, 무선통신용 회로기판(5)의 사이즈(면적)는 0.4mm×0.4mm, 0.9mm×0.8mm 등 다양하다. 급전회로기판(10)의 사이즈(면적)는 무선통신용 회로기판(5)과 같은 사이즈부터 3mm×3mm 정도의 사이즈로 구성할 수 있다.

도 10에 무선통신용 회로기판(5)과 급전회로기판(10)의 접속 형태를 나타낸다. 도 10 (A)는 무선통신용 회로기판(5)의 이면 및 급전회로기판(10)의 표면에 각각 한쌍의 안테나 단자(7a, 17a)를 형성한 것이다. 도 10(B)는 다른 접속 형태를 나타내며, 무선통신용 회로기판(5)의 이면 및 급전회로기판(10)의 표면에 각각 한쌍의 안테나 단자(7a, 17a)에 더해, 그라운드 단자(7b, 17b)를 형성한 것이다. 단, 급전회로기판(10)의 그라운드 단자(17b)는 종단(終端)하고 있고, 급전회로기판(10)의 다른 소자에 접속되어 있는 것은 아니다.

도 8에 전자 결합 모듈(1a)의 등가 회로를 나타낸다. 이 전자 결합 모듈(1a)은 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호 를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

또한, 급전회로(16)와 방사판(20)의 결합은 자계 결합이 주(主)이지만, 전계결합이 존재하고 있어도 된다. 본 발명에 있어서 「전자계 결합」이란, 전계 및/또는 자계를 통해서의 결합을 의미한다.

제1예인 전자 결합 모듈(1a)에 있어서, 무선통신용 회로기판(5)은 급전회로(16)를 내장한 급전회로기판(10) 상에 전기적으로 도통하도록 접속되어 있으며, 급전회로기판(10)은 무선통신용 회로기판(5)과 거의 같은 면적이고 또한 리지드하므로, 종래와 같이 넓은 면적의 플렉시블 필름 상에 탑재하는 것 보다도 무선통신용 회로기판(5)을 매우 정밀도 좋게 위치결정하여 탑재하는 것이 가능하다. 게다가, 급전회로기판(10)은 세라믹 재료로 이루어져 내열성을 가지므로, 무선통신용 회로기판(5)을 급전회로기판(10)에 납땜하여 부착할 수 있다. 즉 종래와 같이 초음파접합법을 이용하지 않으므로, 저가이면서, 또한 초음파접합시에 가해지는 압력으로 무선통신용 회로기판(5)이 파손될 우려는 없고, 납땜 리플로우에 의한 셀프 얼라이먼트(self-alignment) 작용을 이용할 수도 있다.

또, 급전회로(16)에 있어서는 인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 구성된 공진회로로 공진주파수 특성이 결정된다. 방사판(20)에서 방사되는 신호의 공진주파수는 급전회로(16)의 자기공진주파수에 실질적으로 상당하고, 신호의 최대 이득은 급전회로(16)의 사이즈, 형상, 급전회로(16)와 방사판(20)의 거리 및 매질 중 적어도 어느 하나로 실질적으로 결정된다. 구체적으로는, 본 제1예에 있어서, 방사판(20)의 길이방향의 길이는 공진주파수에 상당하는 파장 λ의 1/2로 되어 있다. 단, 방사판(20)의 길이방향의 길이는 λ/2의 정수배가 아니어도 된다. 즉 본 발명에 있어서, 방사판(20)에서 방사되는 신호의 주파수는 공진회로(급전회로; 16)의 공진주파수에 의해 실질적으로 결정되므로, 주파수 특성에 관해서는 방사판(20)의 길이방향의 길이에 실질적으로 의존하지 않는다. 방사판(20)의 길이방향의 길이가 λ/2의 정수배이면 이득이 최대가 되므로 바람직하다.

이상과 같이, 급전회로(16)의 공진주파수 특성은 급전회로기판(10)에 내장되어 있는 인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 구성된 공진회로로 결정되기 때문에, 전자 결합 모듈(1a)을 서적의 사이에 끼우거나 해도 공진주파수 특성이 변화되는 일은 없다. 또, 전자 결합 모듈(1a)을 둥글게 해서 방사판(20)의 형상을 변화시키거나 방사판(20)의 사이즈를 변화시켜도 공진주파수 특성이 변화되는 일은 없다. 또, 인덕턴스 소자(L)를 구성하는 코일형상 전극은 그 감김축이 방사판(20)과 평행하게 형성되어 있기 때문에, 코일형상 전극과 방사판(20)의 사이에 발생하는 부유 용량의 코일 위치에 의한 차가 작으므로 중심주파수가 변동하지 않는다는 이점을 가지고 있다. 또, 무선통신용 회로기판(5)의 후단에 커패시턴스 소자(C1, C2)가 삽입되어 있기 때문에, 이 소자(C1, C2)로 저주파수의 서지를 커트할 수 있어, 무선통신용 회로기판(5)을 서지로부터 보호할 수 있다.

또한, 급전회로기판(10)은 리지드 다층 기판이므로 무선통신용 회로기판(5)을 납땜하여 부착할 때 취급하기 편리하다. 게다가, 방사판(20)은 플렉시블 금속막에 의해 형성되어 있기 때문에, 예를 들면 포장용 필름 상에 형성하거나 원기둥형상체의 표면에 아무런 지장없이 형성할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 공진회로는 무선통신용 회로의 임피던스와 방사판의 임피던스를 정합시키기 위한 정합회로를 겸하고 있어도 된다. 혹은 급전회로기판은 인덕턴스 소자나 커패시턴스 소자로 구성된, 공진회로와는 별도로 형성된 정합회로를 더 구비하고 있어도 된다. 공진회로에 정합회로의 기능을 부가하고자 하면 공진회로의 설계가 복잡해지는 경향이 있다. 공진회로와는 별도로 정합회로를 형성하면, 공진회로, 정합회로를 각각 독립해서 설계할 수 있다.

(전자 결합 모듈의 제2예, 도 11 참조)

제2예인 전자 결합 모듈(1b)은 도 11에 나타내는 바와 같이, 넓은 면적의 절연성·가요성을 가지는 플라스틱 필름(21) 상에 넓은 면적의 알루미늄박 등으로 형성한 방사판(20) 상에 부착한 것으로, 무선통신용 회로기판(5)을 탑재한 급전회로기판(10)이 방사판(20)의 임의의 위치에 접착되어 있다.

또한, 전자 결합 모듈(1b)의 구성, 즉 급전회로기판(10)의 내부 구성은 상기 제1예와 마찬가지이다. 따라서, 본 제2예의 작용 효과는 기본적으로 제1예와 마찬가지이며, 또한 급전회로기판(10)의 접착 위치에 그다지 높은 정밀도가 요구되지 않는 이점을 가지고 있다.

(전자 결합 모듈의 제3예, 도 12 참조)

제3예인 전자 결합 모듈(1c)은 도 12에 나타내는 바와 같이, 알루미늄박 등으로 형성한 넓은 면적의 방사판(20)의 메쉬형상 부분에 부착한 것이다. 메쉬는 방사판(20)의 전면에 형성되어 있어도 되며 혹은 부분적으로 형성되어 있어도 된다.

전자 결합 모듈(1c)의 구성은 상기 제2예와 마찬가지이며, 급전회로기판(10) 의 접착 위치에 고정밀도가 요구되지 않는 이점에 더해, 코일형상 전극의 자속이 메쉬의 개구부를 빠져나가므로 급전회로기판(10)에서 발생하는 자속의 변화(감소)가 적어져, 보다 많은 자속이 방사판(20)을 통과할 수 있게 된다. 따라서, 신호 에너지의 전달 효율을 향상시킬 수 있음과 함께, 접합에 의한 주파수의 이동을 적게 할 수 있다.

(전자 결합 모듈의 제4예, 도 13 참조)

제4예인 전자 결합 모듈(1d)은 도 13에 나타내는 바와 같이, 필름(21) 상의 급전회로기판(10)과의 접합면을 포함하여 그 이외의 면(여기서는 전면)에 방사판(20)을 통해서 접착제(18)가 도포되어 있다. 이 접착제(18)로 전자 결합 모듈(1d)을 구비한 물품을 다른 물품에 전자 결합 모듈(1d)을 내측으로 해서 접착할 수 있다.

또한, 전자 결합 모듈(1d)의 구성, 즉 급전회로기판(10)의 내부 구성은 상기 제1예와 마찬가지이다. 따라서, 본 제4예의 작용 효과는 기본적으로 제1예와 마찬가지이다.

(전자 결합 모듈의 제5예, 도 14 참조)

제5예인 전자 결합 모듈(1e)은 도 14에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 급전회로기판(10)에 급전회로(16)로서 코일형상 전극으로 이루어지는 인덕턴스 소자(L)를 내장한 것이다. LC병렬 공진회로를 구성하는 커패시턴스 소자(C)는 인덕턴스 소자(L)의 코일형상 전극간의 부유 용량(분포정수형의 용량)으로서 형성된다.

즉 하나의 코일형상 전극이어도 자기(自己) 공진을 가지고 있으면, 코일형상 전극 자신의 L 성분과 선간 부유 용량인 C 성분으로 LC병렬 공진회로로서 작용하여, 급전회로(16)를 구성할 수 있다. 따라서, 이 전자 결합 모듈(1e)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C)로 이루어지는 LC병렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

(전자 결합 모듈의 제6예, 도 15 참조)

제6예인 전자 결합 모듈(1f)은 도 15에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 다이폴(dipole) 타입의 방사판(20)에 대응한 급전회로(16)를 구비한 것으로서, 급전회로기판에 2개의 LC병렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)를 내장하고 있다. 인덕턴스 소자 (L1) 및 커패시턴스 소자 (C1)은 무선통신용 회로기판(5)의 제1포트측에 접속되고, 인덕턴스 소자 (L2) 및 커패시턴스 소자 (C2)는 무선통신용 회로기판(5)의 제2포트측에 접속되어, 각각 방사판(20, 20)과 대향하고 있다. 인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1)의 단부는 개방단으로 되어 있다. 또한, 제1포트와 제2포트는 차동회로의 I/O를 구성하고 있다.

본 제6예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1f)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1)로 이루어지는 LC병렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2)로 이루어지는 LC병렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L1, L2)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

(전자 결합 모듈의 제7예, 도 16 참조)

제7예인 전자 결합 모듈(1g)은 도 16에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 다이폴 타입의 방사판(20)에 대응한 급전회로(16)를 구비한 것으로서, 급전회로기판에 2개의 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)를 내장하고 있다. 각 인덕턴스 소자(L1, L2)는 방사판(20, 20)과 대향하고, 각 커패시턴스 소자(C1, C2)는 그라운드에 접속된다.

본 제7예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1g)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1)로 이루어지는 LC직렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수 로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L1, L2)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

(전자 결합 모듈의 제8예, 도 17~도 19 참조)

제8예인 전자 결합 모듈(1h)은 도 17에 나타내는 바와 같이 모노폴 타입의 방사판(20)과 조합한 것으로서, 급전회로기판(10)에 내장한 인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C)로 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)를 구성한 것이다. 도 18에 나타내는 바와 같이, 인덕턴스 소자(L)를 구성하는 코일형상 전극은 그 감김축이 방사판(20)과 수직으로 형성되어, 코일형상 전극의 감김축에 평행하고 또한 방사판(20)에 수직인 방향으로 자계가 발생한다. 이 자계에 의해 방사판(20)에 와전류가 발생하고, 나아가 그 와전류에 의해 발생한 자계가 방사판(20)에서 방사된다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 19에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(31A~31F)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 접속용 전극 (32)와 비어 홀 도체 (33a)를 형성한 시트(31A), 커패시터 전극 (34a)와 비어 홀 도체 (33b)를 형성한 시트(31B), 커패시터 전극 (34b)와 비어 홀 도체 (33c, 33b)를 형성한 시트(31C), 인덕터 전극 (35a)와 비어 홀 도체 (33d, 33b)를 형성한 시트(31D)(1매 혹은 복수매), 인덕터 전극 (35b)와 비어 홀 도체 (33e, 33b)를 형성한 시트 (31E)(1매 혹은 복수매), 인덕터 전극 (35c)를 형성한 시트 (31F)로 이루어진다.

이상의 시트(31A~31F)를 적층함으로써, 헬리컬의 감김축이 방사판(20)과 수 직인 인덕턴스 소자(L)와 상기 인덕턴스 소자(L)와 직렬로 커패시턴스 소자(C)가 접속된 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)가 얻어진다. 커패시터 전극(34a)은 비어 홀 도체(33a)를 통해서 접속용 전극(32)에 접속되며, 또한 납땜 범프(6)를 통해서 무선통신용 회로기판(5)과 접속되며, 인덕턴스 소자(L)의 일단은 비어 홀 도체(33b)를 통해서 접속용 전극(32)에 접속되고, 또한 납땜 범프(6)를 통해서 무선통신용 회로기판(5)과 접속된다.

본 제8예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1h)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

특히 본 제8예에 있어서는, 코일형상 전극은 그 감김축이 방사판(20)과 수직으로 형성되어 있기 때문에, 방사판(20)으로의 자속 성분이 증가해서 신호 에너지의 전달 효율이 향상하고, 이득이 크다는 이점을 가지고 있다.

(전자 결합 모듈의 제9예, 도 20 참조)

제9예인 전자 결합 모듈(1i)은 도 20에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 상기 제8예에서 나타낸 인덕턴스 소자(L)의 코일형상 전극의 감김폭(코일 지름)을 방사판(20)을 향해서 서서히 크게 형성한 것이다. 다른 구성은 상기 제8예와 마찬가지이다.

본 제9예는 상기 제8예와 마찬가지의 작용 효과를 발휘하며, 이에 더해, 인덕턴스 소자(L)의 코일형상 전극의 감김폭(코일 지름)이 방사판(20)을 향해서 서서히 크게 형성되어 있기 때문에 신호의 전달 효율이 향상한다.

(전자 결합 모듈의 제10예, 도 21 및 도 22 참조)

제10예인 전자 결합 모듈(1j)은 도 21에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이 다이폴 타입의 방사판(20)에 대응한 것으로서, 급전회로기판(10)이 2개의 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)를 내장한 것이다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 22에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(41A~41F)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 접속용 전극 (42)와 비어 홀 도체 (43a)를 형성한 시트 (41A), 커패시터 전극 (44a)를 형성한 시트 (41B), 커패시터 전극 (44b)와 비어 홀 도체 (43b)를 형성한 시트 (41C), 인덕터 전극 (45a)와 비어 홀 도체 (43c)를 형성한 시트 (41D)(1매 혹은 복수매), 인덕터 전극 (45b)와 비어 홀 도체 (43d)를 형성한 시트 (41E)(1매 혹은 복수매), 인덕터 전극 (45c)를 형성한 시트 (41F)로 이루어진다.

이상의 시트(41A~41F)를 적층함으로써, 헬리컬의 감김축이 방사판(20)과 수직인 인덕턴스 소자(L1, L2)와 상기 인덕턴스 소자(L1, L2)와 직렬로 커패시턴스 소자(C1, C2)가 접속된 2개의 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)가 얻어진다. 커패시터 전극(44a)은 비어 홀 도체(43a)를 통해서 접속용 전극(42)에 접속 되며, 또한 납땜 범프를 통해서 무선통신용 회로기판(5)과 접속된다.

본 제10예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1j)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1)로 이루어지는 LC직렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L1, L2)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

또, 커패시턴스 소자(C1, C2)가 무선통신용 회로기판(5)의 후단으로서 무선통신용 회로기판(5)과 인덕턴스 소자(L1, L2)의 사이에 배치되어 있기 때문에, 내서지성이 향상한다. 서지는 200MHz까지의 저주파 전류이기 때문에 커패시턴스 소자(C1, C2)에 의해 커트할 수 있어, 무선통신용 회로기판(5)의 서지 파괴가 방지되게 된다.

또한 본 제10예에서는, 커패시턴스 소자 (C1)과 인덕턴스 소자 (L1)로 이루어지는 공진회로와 커패시턴스 소자 (C2)와 인덕턴스 소자 (L2)로 이루어지는 공진회로는 서로 결합하고 있는 것은 아니다.

(전자 결합 모듈의 제11예, 도 23 참조)

제11예인 전자 결합 모듈(1k)은 도 23에 나타내는 바와 같이, 세라믹 혹은 내열성 수지로 이루어지는 리지드 급전회로기판(50)의 표면에 코일형상 전극, 즉 스파이럴형의 인덕턴스 소자로 이루어지는 급전회로(56)를 단층의 기판(50) 상에 형성한 것이다. 급전회로(56)의 양단부는 무선통신용 회로기판(5)과 납땜 범프를 통해서 직접적으로 접속되며, 급전회로기판(50)은 방사판(20)을 유지하는 필름(21) 상에 접착제로 접착되어 있다. 또, 급전회로(56)를 구성하는 서로 교차하는 인덕터 전극 (56a)와 인덕터 전극 (56b, 56c)는 도시하지 않는 절연막에 의해 떨어져 있다.

본 제11예에 있어서의 급전회로(56)는 스파이럴로 감긴 인덕터 전극간에 형성되는 부유 용량을 커패시턴스 성분으로서 이용한 LC병렬 공진회로를 구성하고 있다. 또, 급전회로기판(50)은 유전체 또는 자성체로 이루어지는 단층 기판이다.

제11예인 전자 결합 모듈(1k)에 있어서는, 급전회로(56)는 방사판(20)과 주로 자계 결합되어 있다. 따라서, 상기 각 예와 마찬가지로, 발신기에서 방사되는 고주파 신호를 방사판(20)으로 수신하고, 급전회로(56)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(56)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(56)의 인덕턴스 소자로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

그리고, 무선통신용 회로기판(5)은 리지드하고 작은 면적의 급전회로기판(50) 상에 형성되어 있는 점에서 상기 제1예와 마찬가지로 위치 결정 정밀도가 양호해서, 급전회로기판(50)과 납땜 범프에 의해 접속하는 것이 가능하다.

(전자 결합 모듈의 제12예, 도 24 및 도 25 참조)

제12예인 전자 결합 모듈(1l)은 도 24에 나타내는 바와 같이 급전회로(56)의 코일형상 전극을 급전회로기판(50)에 내장한 것이다. 급전회로기판(50)은 도 25에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(51A~51D)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 접속용 전극 (52)와 비어 홀 도체 (53a)를 형성한 시트 (51A), 인덕터 전극 (54a)와 비어 홀 도체 (53b, 53c)를 형성한 시트 (51B), 인덕터 전극 (54b)를 형성한 시트 (51C), 무지의 시트 (51D)(복수매)로 이루어진다.

이상의 시트(51A~51D)를 적층함으로써, 코일형상 전극에 있어서 스파이럴형상으로 감긴 인덕턴스 소자와 스파이럴형상 전극의 선간의 부유 용량으로 형성된 커패시턴스 성분으로 구성된 공진회로를 포함하는 급전회로(56)를 내장한 급전회로기판(50)이 얻어진다. 그리고, 급전회로(56)의 양단에 위치하는 접속용 전극(52)이 납땜 범프(6)를 통해서 무선통신용 회로기판(5)에 접속된다. 본 제12예의 작용 효과는 상기 제11예와 마찬가지이다.

(전자 결합 모듈의 제13예, 도 26 및 도 27 참조)

제13예인 전자 결합 모듈(1m)은 도 26에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 급전회로기판(10)과 방사판(20)을 용량 결합한 것이다. 급전회로기판(10)에는 2개의 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)를 내장하고 있다. 인덕턴스 소자(L1, L2)의 일단은 무선통신용 회로기판(5)에 접속되고, 타단은 기판(10)의 표면에 형성된 커패시턴스 소자(C1, C2)를 구성하는 커패시터 전극(72a, 72b)(도 27 참조)에 접속되어 있다. 또, 커패시턴스 소자(C1, C2)를 구성하는 또 하나의 커패시 터 전극은 방사판(20)의 단부(20a, 20b)가 맡고 있다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 27에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(71A~71F)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 커패시터 전극 (72a, 72b)와 비어 홀 도체 (73a, 73b)를 형성한 시트 (71A), 인덕터 전극 (74a, 74b)와 비어 홀 도체 (73c, 73d)를 형성한 시트 (71B~71E), 한 면에 인덕터 전극 (74a, 74b)를 형성하고, 다른 면에 접속용 전극 (75a, 75b)를 형성해서 비어 홀 도체 (73e, 73f)로 접속한 시트 (71F)로 이루어진다.

이상의 시트(71A~71F)를 적층함으로써, 인덕턴스 소자(L1, L2)와 상기 인덕턴스 소자(L1, L2)와 직렬로 커패시턴스 소자(C1, C2)가 접속된 2개의 LC직렬 공진회로로 이루어지는 급전회로(16)가 얻어진다. 급전회로기판(10)이 방사판(20)에 접착제로 접착됨으로써, 절연성 접착층을 통해서, 방사판(20)에 대하여 평행하게 배치된 평면 전극인 커패시터 전극(72a, 72b)이 방사판(20)의 단부(20a, 20b)와 대향하여, 커패시턴스 소자(C1, C2)를 형성한다. 또, 접속용 전극(75a, 75b)이 납땜 범프를 통해서 무선통신용 회로기판(5)과 접속됨으로써 인덕턴스 소자(L1, L2)의 일단이 무선통신용 회로기판(5)에 접속되어, 무선통신용 회로기판(5)과 급전회로기판(10)은 전기적으로 도통하도록 접속되게 된다.

또한 접착제가 예를 들어 유전체 분말을 포함하고 있으면, 접착층이 유전체로서의 성질을 가지게 되어, 커패시턴스 소자(C1, C2)의 용량을 크게 할 수 있다. 또, 제2기판측 전극인 커패시터 전극(72a, 72b)은 본 제13예에서는 급전회로기판(10)의 이면측 표면에 형성했지만, 급전회로기판(10)의 내부(단, 방사판(20)에 가까운 측)에 형성해도 된다. 또, 커패시터 전극(72a, 72b)은 기판(10)의 내층에 형성되어 있어도 된다.

본 제13예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1m)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 용량 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1)로 이루어지는 LC직렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 커패시턴스 소자(C1, C2)에 의한 용량 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

(전자 결합 모듈의 제14예, 도 28~도 30 참조)

제14예인 전자 결합 모듈(1n)은 도 28에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이 급전회로(16)는 서로 자계 결합하는 인덕턴스 소자(L1, L2)를 구비하며, 인덕턴스 소자 (L1)은 커패시턴스 소자 (C1a, C1b)를 통해서 무선통신용 회로기판(5)과 접속되고, 또한 커패시턴스 소자 (C2a, C2b)를 통해서 인덕턴스 소자 (L2)와 병렬로 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 급전회로(16)는, 인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1a, C1b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로와, 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2a, C2b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로를 포함해서 구성되어 있으며, 각 공진회로는 도 28에서 상호 인덕턴스 (M)으로 표시되는 자계 결합에 의해 결합 되어 있다. 그리고, 인덕턴스 소자(L1, L2)의 쌍방이 방사판(20)과 자계 결합하고 있다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 29에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(81A~81H)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 무지의 시트 (81A), 인덕터 전극 (82a, 82b)와 비어 홀 도체 (83a, 83b, 84a, 84b)를 형성한 시트 (81B), 인덕터 전극 (82a, 82b)와 비어 홀 도체 (83c, 84c, 83e, 84e)를 형성한 시트 (81C), 인덕터 전극 (82a, 82b)와 비어 홀 도체 (83d, 84d, 83e, 84e)를 형성한 시트 (81D), 커패시터 전극 (85a, 85b)와 비어 홀 도체 (83e)를 형성한 시트 (81E), 커패시터 전극 (86a, 86b)를 형성한 시트 (81F), 무지의 시트 (81G), 이면에 커패시터 전극 (87a, 87b)를 형성한 시트 (81H)로 이루어진다.

이상의 시트(81A~81H)를 적층함으로써, 인덕터 전극 (82a)가 비어 홀 도체 (83b, 83c)를 통해서 접속되어 인덕턴스 소자 (L1)이 형성되며, 인덕터 전극 (82b)가 비어 홀 도체 (84b, 84c)를 통해서 접속되어 인덕턴스 소자 (L2)가 형성된다. 커패시터 전극 (86a, 87a)로 커패시턴스 소자 (C1a)가 형성되며, 커패시터 전극 (86a)는 비어 홀 도체 (83e)를 통해서 인덕턴스 소자 (L1)의 일단에 접속되어 있다. 커패시터 전극 (86b, 87b)로 커패시턴스 소자 (C1b)가 형성되며, 커패시터 전극 (86b)는 비어 홀 도체 (83d)를 통해서 인덕턴스 소자 (L1)의 타단에 접속되어 있다. 또한, 커패시터 전극 (85a, 86a)로 커패시턴스 소자 (C2a)가 형성되며, 커패시터 전극 (85a)는 비어 홀 도체 (84e)를 통해서 인덕턴스 소자 (L2)의 일단에 접속되어 있다. 커패시터 전극 (85b, 86b)로 커패시턴스 소자 (C2b)가 형성되며, 커 패시터 전극 (85b)는 비어 홀 도체 (84d)를 통해서 인덕턴스 소자 (L2)의 타단에 접속되어 있다.

본 제14예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1n)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 주로 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L1)과 커패시턴스 소자 (C1a, C1b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C2a, C2b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L1, L2)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

특히 본 제14예에서는, 반사 특성이 도 30의 대역폭 (X)로서 나타내는 바와 같이 주파수 대역이 넓어진다. 이것은, 급전회로(16)를 서로 높은 결합도로써 자계 결합하는 인덕턴스 소자(L1, L2)를 포함하는 복수의 LC 공진회로로 구성한 것에 기인한다. 또, 무선통신용 회로기판(5)의 후단에 커패시턴스 소자(C1a, C1b)가 삽입되어 있기 때문에 내서지 성능이 향상한다.

(전자 결합 모듈의 제15예, 도 31~도 33 참조)

제15예인 전자 결합 모듈(1o)은 도 31에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 급전회로(16)가 서로 높은 결합도로써 자계 결합하는 인덕턴스 소자(L1, L2)를 구비하고 있다. 인덕턴스 소자(L1)는 무선통신용 회로기판(5)에 설치한 인덕턴스 소 자(L5)와 자계 결합하고, 인덕턴스 소자(L2)는 커패시턴스 소자(C2)와 LC직렬 공진회로를 형성하고 있다. 또, 커패시턴스 소자(C1)는 방사판(20)과 용량 결합하며, 커패시턴스 소자(C1, C2)의 사이에 또 하나의 커패시턴스 소자(C3)가 삽입되어 있다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 32에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(91A~91E)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 인덕터 전극 (92a, 92b)와 비어 홀 도체 (93a, 93b, 94a, 94b)를 형성한 시트 (91A), 커패시터 전극 (95)와 비어 홀 도체 (93c, 93d, 94c)를 형성한 시트 (91B), 커패시터 전극 (96)과 비어 홀 도체 (93c, 93d)를 형성한 시트 (91C), 커패시터 전극 (97)과 비어 홀 도체 (93c)를 형성한 시트 (91D), 커패시터 전극 (98)을 형성한 시트 (91E)로 이루어진다.

이들 시트들(91A~91E)을 적층함으로써, 인덕터 전극 (92a)로 인덕턴스 소자 (L1)이 형성되고, 인덕터 전극 (92b)로 인덕턴스 소자 (L2)가 형성된다. 커패시터 전극 (97, 98)로 커패시턴스 소자 (C1)이 형성되며, 인덕턴스 소자 (L1)의 일단은 비어 홀 도체 (93a, 93c)를 통해서 커패시터 전극 (98)에 접속되고, 타단은 비어 홀 도체 (93b, 93d)를 통해서 커패시터 전극 (97)에 접속되어 있다. 커패시터 전극 (95, 96)으로 커패시턴스 소자 (C2)가 형성되며, 인덕턴스 소자 (L2)의 일단은 비어 홀 도체 (94a, 94c)를 통해서 커패시터 전극 (96)에 접속되고, 타단은 비어 홀 도체 (94b)를 통해서 커패시터 전극 (95)에 접속되어 있다. 또한, 커패시터 전극 (96, 97)로 커패시턴스 소자 (C3)이 형성된다.

또, 도 33에 나타내는 바와 같이, 무선통신용 회로기판(5)의 이면측에는 무선통신용 회로기판측 전극으로서의 코일형상 전극(99)이 형성되며, 상기 코일형상 전극(99)으로 인덕턴스 소자(L5)가 형성되어 있다. 또한, 코일형상 전극(99)의 표면에는 수지 등에 의한 보호막이 형성되어 있다. 이것에 의해, 급전회로기판측 전극인 코일형상 전극으로 형성된 인덕턴스 소자(L1, L2)와 코일형상 전극(99)이 자계 결합한다.

본 제15예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1o)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 용량 결합 및 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L2)와 커패시턴스 소자(C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 용량 결합 및 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다. 급전회로(16)와 무선통신용 회로기판(5)은 인덕턴스 소자(L1, L5)에 의해 자계 결합되어, 전력, 송수신 신호가 전송된다.

(전자 결합 모듈의 제16예, 도 34 및 도 35 참조)

제16예인 전자 결합 모듈(1p)은 도 34에 등가 회로로서 나타내는 바와 같이, 급전회로(16)는 서로 높은 결합도로써 자계 결합하는 인덕턴스 소자(L1, L2, L3)를 구비하고 있다. 인덕턴스 소자 (L1)은 무선통신용 회로기판(5)에 설치한 인덕턴스 소자 (L5)와 자계 결합하고, 인덕턴스 소자 (L2)는 커패시턴스 소자 (C1a, C1b)와 LC직렬 공진회로를 형성하고, 인덕턴스 소자 (L3)은 커패시턴스 소자 (C2a, C2b)와 LC직렬 공진회로를 형성하고 있다. 또, 인덕턴스 소자(L1, L2, L3)는 각각 방사판(20)과 자계 결합하고 있다.

급전회로기판(10)은 자세하게는 도 35에 나타내는 바와 같이 유전체로 이루어지는 세라믹 시트(101A~101E)를 적층, 압착, 소성한 것으로서, 인덕터 전극 (102a)와 비어 홀 도체 (103a, 103b)를 형성한 시트 (101A), 커패시터 전극 (104a, 104b)를 형성한 시트 (101B), 커패시터 전극 (105a, 105b)와 비어 홀 도체 (103c, 103d)를 형성한 시트 (101C), 커패시터 전극 (106a, 106b)와 비어 홀 도체 (103c, 103d, 103e, 103f)를 형성한 시트 (101D), 인덕터 전극 (102b, 102c)를 형성한 시트 (101E)로 이루어진다. 즉 인덕턴스 소자(L1)에 의한 자속이 인덕턴스 소자(L2, L3), 나아가서는 방사판(20)에 도달하도록, 커패시턴스 소자(C1a, C2a, C1b, C2b)를 구성하는 전극 (104a, 105a, 106a)와 전극 (104b, 105b, 106b)의 사이에 스페이스가 비워져 있다.

이들 시트들(101A~101E)을 적층함으로써, 인덕터 전극 (102a)로 인덕턴스 소자 (L1)이 형성되고, 인덕터 전극 (102b)로 인덕턴스 소자 (L2)가 형성되고, 인덕터 전극 (102c)로 인덕턴스 소자 (L3)이 형성된다. 커패시터 전극 (104a, 105a)로 커패시턴스 소자(C1a)가 형성되며, 커패시터 전극 (104b, 105b)로 커패시턴스 소자 (C1b)가 형성된다. 또, 커패시터 전극 (105a, 106a)로 커패시턴스 소자 (C2a)가 형성되고, 커패시터 전극 (105b, 106b)로 커패시턴스 소자 (C2b)가 형성된다.

인덕턴스 소자(L1)의 일단은 비어 홀 도체 (103a)를 통해서 커패시터 전극 (104a)에 접속되고, 타단은 비어 홀 도체 (103b)를 통해서 커패시터 전극 (104b)에 접속되어 있다. 인덕턴스 소자(L2)의 일단은 비어 홀 도체 (103c)를 통해서 커패시터 전극 (105a)에 접속되고, 타단은 비어 홀 도체 (103f)를 통해서 커패시터 전극 (106b)에 접속되어 있다. 인덕턴스 소자(L3)의 일단은 비어 홀 도체 (103e)를 통해서 커패시터 전극 (106a)에 접속되고, 타단은 비어 홀 도체 (103d)를 통해서 커패시터 전극 (105b)에 접속되어 있다.

또, 도 33에 나타낸 바와 같이, 무선통신용 회로기판(5)의 이면측에는 무선통신용 회로기판측 전극으로서의 코일형상 전극(99)이 형성되며, 상기 코일형상 전극(99)으로 인덕턴스 소자(L5)가 형성되어 있다. 또, 코일형상 전극(99)의 표면에는 수지 등에 의한 보호막이 형성되어 있다. 이것에 의해, 급전회로기판측 전극인 코일형상 전극으로 형성된 인덕턴스 소자(L1)와 코일형상 전극(99)이 자계 결합한다.

본 제16예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제14예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1p)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자 (L2)와 커패시턴스 소자 (C1a, C1b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로 및 인덕턴스 소자 (L3)과 커패시턴스 소자 (C2a, C2b)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L1, L2, L3)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다. 급전회로(16)와 무선통신용 회로기판(5)은 인덕턴스 소자(L1, L5)에 의해 자계 결합되어, 전력, 송수신 신호가 전송된다.

특히 본 제16예에서는, 급전회로(16)를 서로 자계 결합하는 인덕턴스 소자(L2, L3)를 포함하는 복수의 LC 공진회로로 구성했기 때문에, 상기 제14예와 마찬가지로 주파수 대역이 넓어진다.

(전자 결합 모듈의 제17예, 도 36~도 39 참조)

본 제17예인 전자 결합 모듈(1q)은 급전회로기판(110)을 단층 기판으로 구성한 것으로서, 그 등가 회로는 도 8과 마찬가지이다. 즉 급전회로(16)는 인덕턴스 소자(L)의 양단에 커패시턴스 소자(C1, C2)가 접속된 LC직렬 공진회로로 구성되어 있다. 급전회로기판(110)은 유전체로 이루어지는 세라믹 기판으로서, 도 36에 나타내는 바와 같이, 표면에는 커패시터 전극(111a, 111b)이 형성되고, 이면에는 커패시터 전극(112a, 112b)과 인덕터 전극(113)이 형성되어 있다. 커패시터 전극 (111a, 112a)로 커패시턴스 소자 (C1)이 형성되며, 커패시터 전극 (111b, 112b)로 커패시턴스 소자 (C2)가 형성된다.

본 제17예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1q)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 방사판(20)으로 수신하고, 방사판(20)과 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 이루어지는 LC직렬 공진 회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신용 회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판(20)에 송신 신호를 전달하고, 방사판(20)에서 외부로 송신한다.

특히 본 제17예에 있어서는, 도 37 및 도 38에 나타내는 바와 같이, 인덕턴스 소자(L)는 무선통신용 회로기판(5)에 대하여 평면에서 봤을 때 부분적으로밖에 겹치지 않도록 배치되어 있다. 이것으로, 인덕턴스 소자(L)에서 발생하는 자속의 대부분이 무선통신용 회로기판(5)에 차단되는 일이 없어, 자속의 상승이 양호해진다.

또한, 본 제17예에 있어서는, 도 39에 나타내는 바와 같이, 무선통신용 회로기판(5)을 탑재한 급전회로기판(110)을 방사판(20, 20)으로 표리에서 끼워넣어도 된다. 급전회로(16)와 방사판(20, 20)의 자계 결합 효율이 향상하고, 이득이 개선된다.

(전자 결합 모듈의 제18예, 도 40 참조)

본 제18예인 전자 결합 모듈(1r)은 인덕턴스 소자(L)를 미안다형상의 라인 전극으로 형성한 것으로서, 그 등가 회로는 도 8과 마찬가지이다. 즉 급전회로(16)는 인덕턴스 소자(L)의 양단에 커패시턴스 소자(C1, C2)가 접속된 LC직렬 공진회로로 구성되어 있다. 급전회로기판(110)은 유전체로 이루어지는 세라믹의 단층 기판으로서, 도 40에 나타내는 바와 같이 표면에는 커패시터 전극 (121a, 121b)가 형성되고, 이면에는 커패시터 전극 (122a, 122b)와 미안다형상의 인덕터 전극(123)이 형성되어 있다. 커패시터 전극 (121a, 122a)로 커패시턴스 소자 (C1)이 형성되고, 커패시터 전극 (121b, 122b)로 커패시턴스 소자 (C2)가 형성된다.

본 제18예의 작용 효과는 기본적으로 상기 제1예와 마찬가지이다. 즉 이 전자 결합 모듈(1r)은, 도시하지 않는 발신기에서 방사되는 고주파 신호(예를 들면 UHF 주파수대)를 인덕터 전극(123)에 대향하는 방사판(도시 생략)으로 수신하고, 방사판과 자계 결합하고 있는 급전회로(16)(인덕턴스 소자(L)와 커패시턴스 소자(C1, C2)로 이루어지는 LC직렬 공진회로)를 공진시켜, 소정의 주파수대의 수신 신호만을 무선통신용 회로(4)에 공급한다. 한편, 급전회로(16)는 무선통신회로(4)로부터의 정보신호를 소정의 주파수로 정합한 후, 급전회로(16)의 인덕턴스 소자(L)로부터 자계 결합에 의해 방사판에 송신 신호를 전달하고, 방사판에서 외부로 송신한다.

특히 본 제18예에 있어서는 인덕턴스 소자(L)를 미안다형상의 인덕터 전극(123)으로 구성하고 있기 때문에 고주파 신호의 송수신에 효과적이다.

또한, 상기 제17예 및 본 제18예에 있어서는 급전회로기판(110)을 다층 기판으로 구성하는 것도 가능하다.

다음으로, 이상 설명한 전자 결합 모듈(1;1a~1r)을 부착한 각종 물품의 실시예에 대해서 설명한다.

(제1실시예, 도 41 참조)

제1실시예는 도 41에 나타내는 바와 같이 자동차(200)에 적용한 것으로, 자동차(200)의 강판으로 이루어지는 차체(201)를 방사판으로서 사용하고 있다. 자동 차(200)에는 ETC 송수신 기기(205), 텔레비젼이 부착된 네비게이션 기기(206), 카 라디오(207) 등이 탑재되어 있다. 그래서, 각각의 기기의 신호(ETC 신호, GPS 신호, 텔레비젼 신호, 라디오 신호 등)를 수신하는 수신회로(및 필요하면 송신회로)를 내장한 무선통신용 회로기판(모뎀)을 구비한 전자 결합 모듈(1)을 차체(201)의 강판부분에 붙이고, 상기 급전회로를 강판부분(방사판)에 전자계 결합시킨다. 각각의 기기의 수신회로(및 필요하면 송신회로)와 무선통신용 회로기판은 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 본 제1실시예는 자동차(200)에 한하지 않고, 전철, 항공기, 선박, 버스, 크레인 등의 건설용 기기, 포크리프트, 오토바이, 자전거 등의 탈 것에도 적용할 수 있다.

(제2실시예, 도 42 참조)

제2실시예는 도 42에 나타내는 바와 같이 고속도로에 설치되어 있는 조명등(210)에 적용한 것으로, 조명등(210)의 금속제의 폴 부분(211)을 방사판으로서 사용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 폴 부분(211)과 전자계 결합하며, 컨트롤러(215)로부터 송신되는 조명등(210)에 대한 제어 신호(점등 신호, 소등 신호 등)을 수신한다. 이 제어 신호는 무선통신용 회로기판(모뎀)을 통해서 조명 제어부(212)에 입력되어 점등, 소등 등이 실행된다. 또한, 조명 제어부(212)가 무선통신용 회로기판에 내장되어 있어도 된다.

또, 이 조명등(210)은 Zigbee(등록상표) 시스템을 구비하고 있다. 즉 컨트롤러(215)로부터 가장 가까운 조명등(210)이 제어되면, 근접하는 다른 조명등에 차례 차례로 전자파에 의해 제어 신호가 전송되어, 순차적으로 원격지의 조명등이 제어되어 가도록 구성되어 있다.

(제3실시예, 도 43 참조)

제3실시예는 도 43에 나타내는 바와 같이 표시화면(221)과 테두리(frame)부분(222)으로 이루어지는 전자 페이퍼(220)에 적용한 것으로, 전자 페이퍼(220)의 금속제의 테두리부분(222)을 방사판으로서 사용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 테두리부분(222)과 전자계 결합하며, 표시 신호 송신기기(225)로부터 송신되는 제어 신호나 표시화상 신호를 수신한다. 이 제어 신호나 표시화상 신호는 무선통신용 기판(모뎀)을 통해서 수신회로(223)나 표시회로(224)에 입력되어, 표시화면(221) 상에 화상이 표시되거나 갱신되거나 한다. 또한, 수신회로(223)가 무선통신용 회로기판에 내장되어 있어도 된다.

(제4실시예, 도 44 참조)

제4실시예는 도 44에 나타내는 바와 같이 데스크 톱 컴퓨터의 본체(230)나 노트북(235)의 금속제의 케이스 부분(231, 236)을 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 케이스 부분(231, 236)과 전자계 결합하고, 무선통신용 회로기판(모뎀)을 통해서 송수신회로(232, 237)와 접속되어 있다. 이 전자 결합 모듈(1)은 무선 LAN(W-LAN; 241)으로부터의 신호를 수신하고, 및 W-LAN(241)으로 신호를 송신한다.

또, 프린터(245)의 케이스 부분(246)을 방사판으로서 이용한 것이어도 되며, 이 경우, 송수신회로(247)와 접속되어 있는 무선통신용 회로기판(모뎀)은 본 체(230)나 노트북(235)의 무선통신용 회로기판과 통신을 행한다.

(제5실시예, 도 45 참조)

제5실시예는 도 45에 나타내는 바와 같이 전파시계(250)의 금속제의 케이스(251)나 밴드(252)를 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 케이스(251)나 밴드(252)와 전자계 결합하여, 표준시 전파가 입력된다. 무선통신용 회로기판(모뎀)은 시각보정회로(253)에 접속되어 있다. 또한, 시각보정회로(253)가 무선통신용 회로기판에 내장되어 있어도 된다.

(제6실시예, 도 46 참조)

제6실시예는 도 46에 나타내는 바와 같이 휴대전화(260)의 금속제 케이스 부분(261)(케이스 부분이 비금속제이면, 케이스에 도포된 도전성 도료)를 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 복수의 주파수에 대응하고 있으며, 급전회로가 케이스 부분(261) 혹은 도전성 도료와 전자계 결합하며, 지상파 디지털 신호, GPS 신호, WiFi 신호, CDMA나 GSM 등의 통화용 신호가 입력된다. 무선통신용 회로기판(모뎀)은 각각의 신호의 수신회로에 접속되어 있다.

또한, 제6실시예는 휴대전화(260)에 한하지 않고, PDA, 디지털 카메라, 휴대 게임기, 통신기 등의 모바일 기기에도 적용할 수 있다.

(제7실시예, 도 47 참조)

제7실시예는 도 47에 나타내는 바와 같이 텔레비젼(320)의 금속제 케이스 부분(321) 및 DVD 레코더(325)의 금속제 케이스 부분(326)을 각각 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 케이스 부분(321, 326)과 전자계 결 합하고, 무선통신용 회로기판(모뎀)은 각각의 송수신회로(322, 327)에 접속되어 있다. 본 제7실시예에서는 무선통신용 회로기판끼리가 UWB 통신으로 교신한다.

(제8실시예, 도 48 참조)

제8실시예는 도 48에 나타내는 바와 같이, 텔레비젼(330)이나 라디오(335)의 금속제 케이스 부분(331, 336)(케이스 부분이 비금속제이면, 케이스에 도포된 도전성 도료)를 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 복수의 주파수에 대응하고 있으며, 급전회로가 케이스 부분(331, 336) 혹은 도전성 도료와 전자계 결합하며, 지상파 텔레비젼 신호, 라디오 신호가 입력된다. 무선통신용 회로기판(모뎀)은 각각의 신호의 수신회로(332, 337)에 접속되어 있다.

(제9실시예, 도 49 참조)

제9실시예는 도 49에 나타내는 바와 같이 냉장고(340)의 금속제 케이스 부분(341)을 방사판으로서 이용하고 있다. 전자 결합 모듈(1)은, 급전회로가 케이스 부분(341)과 전자계 결합하고, 무선통신용 회로기판(모뎀)은 송수신회로(342)에 접속되어 있다. 본 제9실시예에서는, 무선통신용 회로기판이 Echonet 규격의 홈 컨트롤러(도시하지 않음)와 무선통신을 행하여, 냉장고(340)에 내장되어 있는 식품의 관리 등을 행한다. 냉장고(340)에 수납되어 있는 식품에도 전자 결합 모듈(1)을 붙여 두면, 유통기한 등의 관리를 용이하게 행할 수 있다. 냉장고(340)는 상시 전원이 투입되어 있으므로, 홈 서버로서 사용하는데 최적인 가정 전기기기이다.

(제10실시예, 도 50 참조)

제10실시예는 도 50에 나타내는 바와 같이 형광등(400)의 관 내에 충전되어 있는 자유 전자를 방사판으로서 이용하고 있다. 형광등(400)의 표면에 전자 결합 모듈(1)을 붙임으로써 급전회로가 관 내의 자유 전자와 전자계 결합한다. 무선통신용 회로기판(모뎀)은 송수신회로(401), PLC(402) 및 루터(rooter; 403)를 통해서 인터넷에 접속되어 있다. 퍼스널 컴퓨터(405)는 그 송수신회로에서 발생되어지는 WiFi 신호나 UWB 신호에 의해 전자 결합 모듈(1)을 통해서 인터넷과 교신한다.

또, 제10실시예에서는, 무선통신용 회로기판에 형광등(400)의 가옥 내에서의 위치 정보를 기억시켜 두고, 이 위치 정보를 휴대 단말이나 리더/라이터 등에 송신함으로써, 휴대 단말이나 리더/라이터를 가지고 있는 눈이 나쁜 사람에게 장소를 알려줄 수도 있다.

(기타 실시예)

또한, 본 발명에 따른 급전회로기판이 부착된 물품은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지의 범위내에서 여러 가지로 변경할 수 있다.

특히 급전회로기판을 부착하는 물품은 상기 실시예에 나타낸 것에 한정되는 일은 없고, 여러 가지 종류의 물품에 부착하는 것이 가능하다. 방사판은 방사판용으로 물품에 부여된 금속판이어도 된다. 또, 급전회로기판의 내부 구성의 세부, 방사판의 세부형상은 임의이며, 기판은 리지드해도 플렉시블해도 된다. 또한, 무선통신용 회로기판을 급전회로기판 상에 접속하는데 납땜 범프 이외의 처리를 이용해도 된다.

이상과 같이, 본 발명은 RFID 시스템에 이용되는 물품에 유용하며, 특히 안 정된 주파수 특성을 가지고, 각종 물품간에서의 통신이 가능한 점에서 우수하다.

Claims

인덕턴스 소자를 포함하는 급전회로를 설치한 급전회로기판과, 상기 급전회로와 전기적으로 접속된 무선통신용 회로기판을 포함하며,

상기 급전회로기판과 상기 무선통신용 회로기판 중 어느 한쪽의 기판은 다른쪽의 기판에 탑재되어 있거나 또는 일체적인 기판으로서 형성되어 있고, 다른쪽의 기판 또는 일체적인 기판은 물품에 탑재되어 있으며,

상기 물품은, 상기 급전회로로 전자계 결합을 통해서 공급되며 또한 상기 급전회로의 공진주파수로 실질적으로 결정되는 주파수의 송신 신호를 방사하는, 및/또는, 수취한 수신 신호를 전자계 결합을 통해서 상기 급전회로에 공급하는 방사판을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항에 있어서,

상기 방사판은 물품 그 자체가 본래 가지고 있는 금속물인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항에 있어서,

상기 방사판은 방사판용으로 물품에 부여된 금속판인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 급전회로는 커패시턴스 소자와 인덕턴스 소자로 구성된 집중상수형 공진회로인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제4항에 있어서,

상기 집중상수형 공진회로는 LC직렬 공진회로 또는 LC병렬 공진회로인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제5항에 있어서,

상기 집중상수형 공진회로는 복수의 LC직렬 공진회로 또는 복수의 LC병렬 공진회로를 포함해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제4항에 있어서,

상기 커패시턴스 소자는 상기 무선통신용 회로기판과 상기 인덕턴스 소자의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제4항에 있어서,

상기 급전회로기판은 복수의 유전체층 또는 자성체층을 적층해서 이루어지는 다층 기판이며, 상기 커패시턴스 소자와 상기 인덕턴스 소자는 상기 다층 기판의 표면 및 내부 중 하나 이상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제4항에 있어서,

상기 급전회로기판은 유전체 또는 자성체의 단층 기판이며, 상기 커패시턴스 소자 및 인덕턴스 소자 중 하나 이상은 상기 단층 기판의 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 급전회로기판은 리지드(rigid) 수지제 또는 세라믹제의 기판인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사판은 띠형상의 전극으로서, 그 띠형상의 전극의 길이는 공진주파수의 반파장의 정수배인 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 무선통신용 회로기판에 무선통신용 회로기판측 전극이 형성되어 있으며, 또한 상기 급전회로기판에 제1기판측 전극이 형성되어 있고, 상기 무선통신용 회로기판과 상기 급전회로기판의 전기적 접속은 상기 무선통신용 회로기판측 전극과 상기 제1기판측 전극이 전기적으로 도통하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 무선통신용 회로기판에 무선통신용 회로기판측 전극이 형성되어 있으며, 또한 상기 급전회로기판에 제1기판측 전극이 형성되어 있고, 상기 무선통신용 회로 기판과 상기 급전회로기판의 전기적 접속은 상기 무선통신용 회로기판측 전극과 상기 제1기판측 전극의 사이의 용량 결합에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제13항에 있어서,

상기 무선통신용 회로기판측 전극 및 상기 제1기판측 전극은 각각 서로 평행한 평면 전극이며, 상기 무선통신용 회로기판과 상기 급전회로기판은 유전성 접착층을 통해서 접합되어 있는 것을 특징으로 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 무선통신용 회로기판에 무선통신용 회로기판측 전극이 형성되어 있으며, 또한 상기 급전회로기판에 제1기판측 전극이 형성되어 있고, 상기 무선통신용 회로기판과 상기 급전회로기판의 전기적 접속은 상기 무선통신용 회로기판측 전극과 상기 제1기판측 전극의 사이의 자계 결합에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제15항에 있어서,

상기 무선통신용 회로기판측 전극 및 상기 제1기판측 전극은 각각 코일형상 전극이며, 상기 무선통신용 회로기판과 상기 급전회로기판은 절연성 또는 자성 접착층을 통해서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 급전회로기판에 제2기판측 전극이 형성되어 있으며, 상기 급전회로기판과 상기 방사판은 상기 제2기판측 전극과 상기 방사판의 사이의 용량 결합에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제17항에 있어서,

상기 제2기판측 전극은 상기 방사판에 대하여 평행하게 배치된 평면 전극이며, 상기 급전회로기판과 상기 방사판은 유전성 접착층을 통해서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 급전회로기판에 제2기판측 전극이 형성되어 있으며, 상기 급전회로기판과 상기 방사판은 상기 제2기판측 전극과 상기 방사판의 사이의 자계 결합에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.
제19항에 있어서,

상기 제2기판측 전극은 코일형상 전극이며, 상기 급전회로기판과 상기 방사판은 절연성 또는 자성 접착층을 통해서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 급전회로기판이 부착된 물품.