KR20070092982A - 태그 장치, 안테나 및 휴대형 카드 - Google Patents

태그 장치, 안테나 및 휴대형 카드 Download PDF

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KR20070092982A
KR20070092982A KR1020077015567A KR20077015567A KR20070092982A KR 20070092982 A KR20070092982 A KR 20070092982A KR 1020077015567 A KR1020077015567 A KR 1020077015567A KR 20077015567 A KR20077015567 A KR 20077015567A KR 20070092982 A KR20070092982 A KR 20070092982A
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행한다. 메인 루프부(11)는, 유전체 기판(30)의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프 형상의 금속박이며, 유전체 기판(30)을 사이에 두도록, 유전체 기판(30)의 표면 및 측면을 덮고, 또한 유전체 기판(30)의 표면에 대하여 수평 방향으로 실장되고, 전파의 송수신을 행한다. 용량성 부하부(12)는, 유전체 기판(30)의 표측의 면을 덮는 메인 루프부(11)의 양단부 및 유전체 기판(30)의 이측의 면을 덮는 메인 루프부(11)의 양단부에 각각 형성된 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는다. 제어부(20)는, 메인 루프부(11)와 접속하고, 전파를 통하여 정보의 제어를 행한다.
인체, RFID, 방사·수신 특성, 메인 루프, 금속박, 송수신

Description

태그 장치, 안테나 및 휴대형 카드{TAG DEVICE, ANTENNA AND PORTABLE CARD}
본 발명은, 태그 장치, 안테나 및 휴대형 카드에 관한 것으로, 특히 무선 통신을 행하는 태그 장치, 전파의 방사·포착을 행하는 안테나 및 무선 통신을 행하는 휴대형 카드에 관한 것이다.
최근, RFID(Radio Frequency-Identification:전파 방식 인식)라고 불리는 자동 인식 기술이 주목받고 있다. RFID는, IC 태그(tag)를 물체에 붙이고, 무선에 의해 비접촉으로 물체를 자동 식별하는 일종의 무선 통신 시스템이다. RFID는, IC 태그를 모든 물체에 부대시켜서 네트워크와 연결하는 것이 가능하기 때문에, 차세대의 유비쿼터스 네트워크 사회의 구축에 유효한 기술로서 급속히 개발이 진행하고 있다.
RFID 시스템은, 리더/라이터(Reader/Writer)와 IC 태그로 구성되고, 무선 통신에 의해 각각의 안테나를 통하여, 리더/라이터로부터 IC 태그에 정보를 기입하거나, IC 태그에 기억되어 있는 정보를 읽어내거나 한다.
또한, 지금까지 RFID에 사용되고 있었던 주파수대는, 13.56㎒대나 2.45㎓대가 사용되고 있었지만, 최근에 와서, UHF(Ultra-High-Frequency:300㎒∼3000㎒) 대를 이용하는 IC 태그가 주목받고 있다.
UHF대 IC 태그는, UHF대의 특히 952㎒∼954㎒를 통신에 이용하는 것으로, 기존의 13.56㎒대나 2.45㎓대의 IC 태그보다도 리더/라이터와의 통신 거리를 길게 취할 수 있어, 통신 가능 영역을 넓히는 것이 가능하다.
한편, IC 태그는, 전원(전지)을 갖지 않으므로, 리더/라이터가 IC 태그와 통신을 행할 때에는, 리더/라이터가 발하는 전파 또는 자계로부터 IC 태그에 전원을 유전시켜서 통신을 행하고 있다.
즉, RFID에서는, 전원을 유전시키는 방식으로서, 크게 전파 방식과 전자 유도 방식으로 나뉘어져 있다. 2.45㎓대와 UHF대의 IC 태그에 대해서는, 리더/라이터가 발하는 전파를 전력으로 변환하는 전파 방식이며, 13.56㎒대의 IC 태그에 대해서는, 리더/라이터의 안테나 부근에 만들어지는 자계로부터 전력을 얻는 전자 유도 방식이다.
도 12는 전파 방식의 개념을 도시하는 도면이다. 2.45㎓대 또는 UHF대에서, 통신을 행하는 RFID 시스템(100)은, 리더/라이터(110)와, IC 태그(120)로 구성된다. IC 태그(120)는, 안테나(121), 정류 회로(122), 제어 회로(123)를 포함한다.
IC 태그(120)는, 리더/라이터(110)로부터 송출되는 전파를, 안테나(121)를 통하여 수신하면, 정류 회로(122)가 교류 신호인 전파를 직류 신호로 정류한다. 그리고, 이 직류 신호를 전원으로 하여, 변복조 제어나 논리 제어 등을 행하는 제어 회로(123)에 인가하고 있다.
도 13은 전자 유도 방식의 개념을 도시하는 도면이다. 13.56㎒대에서 통신을 행하는 RFID 시스템(200)에서, 리더/라이터의 안테나와, IC 태그의 안테나는 각 각, 루프 안테나(210, 220)로 구성된다(루프 안테나란, 도체를 원이나 사각의 형상으로 루프시킨 구조를 갖는 안테나임).
루프 안테나(210, 220)가 근접한 위치에 있는 것으로 하고, 리더/라이터 측의 루프 안테나(210)에 대하여, 반시계 방향으로 전류 ia를 흘리면, 자계 HI가 도면에 도시한 바와 같이 상향으로 발생한다. 그렇게 하면, IC 태그 측의 루프 안테나(220)에서는, 이 자계 HI를 상쇄하는 방향으로 전류 ib이 흘러서(시계 방향), 또한 자계 H2가 하향으로 발생한다.
이와 같이, 13.56㎒대 IC 태그에서는, 루프 안테나를 이용하여, 전자 유도에 의해 발생하는 자계에 의해 생기는 전류에 기초하여, 전력을 얻을 수 있다(13.56㎒대에서는, 루프 안테나를 이용하여 전자 유도를 행하고 있다고 함으로써, 루프 안테나 자체는, 전자 유도에만 사용되는 안테나가 아니라, 통상의 전파를 방사하는 안테나로서도 이용되는 것임).
여기에서, 도 12에서 설명한 전파 방식에서는, 전파의 주파수가 낮을수록 (파장이 길수록), 장거리의 통신이 가능하게 된다. 따라서, UHF대는, 2.45㎓대에 비하여, 단순하게 생각해도 약 3배 이상의 통신 거리를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
이것에 대하여, 도 13에서 설명한 전자 유도 방식에서는, 리더/라이터와 IC 태그 각각의 루프 안테나가 근접하여 있을 필요가 있어, 13.56㎒대 IC 태그는, 리더/라이터로부터 멀어지게 되면, 단번에 자계가 약해져서, 전력을 확보할 수 없게 된다.
각각의 구체적인 통신 거리로서는, 13.56㎒대는 최대이어도 70∼80㎝, 2.45㎓대는 최대이어도 2m 정도이지만, UHF대는 실험값으로서 약 7m의 통신 거리가 확인되어 있다(이론값에서는 10m정도).
또한, 2.45㎓대 및 UHF대의 IC 태그에 사용되는 안테나에는, 전파의 파장 λ의 1/2의 길이(λ/2)를 갖는 다이폴 안테나(예를 들면, 접힌 다이폴 안테나)가 기본적으로 사용되고 있다.
여기에서, 각 주파수대의 안테나의 길이를 구하면, λ(파장)=C(광속)/f(주파수)이므로, 2.45㎓대 IC 태그의 안테나 길이는, 3×108/2.45×109≒0.122m의 절반인 약 6㎝로 된다.
마찬가지로 UHF대 IC 태그의 안테나의 길이를 구하면(953㎒로 함), 3×108/953×106≒0.3m의 절반인 약 15㎝로 된다(따라서, 전기적인 길이를 바꾸지 않고, 단순하게 안테나의 길이에 기초하여 계산 상의 통신 거리를 얻으려고 하면, 2.45㎓대에서는 최소한 6㎝의 안테나가 들어가는 크기를 갖는 IC 태그로 되고, UHF대에서는 최소한 15㎝의 안테나가 들어가는 크기를 갖는 IC 태그로 된다).
또한, 13.56㎒대 IC 태그에서, 가령 다이폴 안테나를 사용하여 전파 방식에 의해 전원을 얻으려고 하면, 안테나의 길이는, 3×108/13.56×106≒22m의 절반인 11m로 되게 되어, 실용적인 것으로는 되지 않는다. 이로 인해 13.56㎒대에서는, 전파 방식을 사용하지 않고 전자 유도 방식으로 전력을 얻고 있는 것이다.
이와 같이, 13.56㎒대 IC 태그에서는 통신 거리를 늘릴 수 없다고 하는 결점 이 있었다. 한편, 2.45㎓대에서는, 통신 거리가 2m이므로, 실용 범위는 어느 정도 넓어지지만, 2.45㎓대 IC 태그에서는, 물이나 알코올 등의 액체가 근처에 있으면, 2.45㎓의 전파가 차단, 흡수되게 된다는 결점이 있었다(2.45㎓는 전자 레인지의 주파수와 동일함).
이것에 대하여, UHF대는 통신 거리가 길고, 2.45㎓대가 갖는 결점도 없으므로, 기존의 주파수대보다도 리더/라이터로부터 복수의 IC 태그를 일괄하여 판독하기 쉬워진다. 또한, UHF대는 전파의 돌아들어감이 크므로, 리더/라이터로부터 보이지 않는 장소에 있어도 IC 태그를 판독할 수 있는 등의 이점을 갖는다.
이와 같이, UHF대를 이용한 IC 태그에는 이점이 많아서, UHF대 IC 태그에 거는 기대는 크지만, 현상에서는 UHF대뿐만 아니라, 기존의 13.56㎒대나 2.45㎓대의 IC 태그도 포함시킨 환경에서, 효율이 좋은 RFID 서비스의 실현이 요구되고 있다.
종래의 IC 태그로서는, 박형의 플렉시블 보호 라미네이트로 피복된 IC 태그가 제공되고 있다(예를 들면, 특허 문헌1)
특허 문헌1: 일본 특개 평08-88586호 공보(단락번호 [0018]∼[0021], 도 3)
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자하는 과제>
RFID의 이용 분야로서는, 사람이 휴대 가능한 카드에 IC 태그를 매립하고, 이 카드를 이용하여, 철도·항공에서의 이용자의 출입 관리를 행하거나, 백화점 등에서 쇼핑을 하거나하는 등과 같이, IC 태그 카드를 사용한 서비스가 널리 행해지는 것이 고려된다.
여기에서, 종래의 UHF대 IC 태그에서 사용되는 안테나의 종류로서는, 접힌 다이폴 안테나를 이용하는 구성이 많았다.
도 14는 접힌 다이폴 안테나를 도시하는 도면이다. 다이폴 안테나(Dipole Antenna) dp는, 1개의 도선의 중앙부에 있는 급전부(파원)로부터 고주파를 부여받아 전파를 날리는 안테나로서, 선 형상 안테나의 가장 기본적인 형태의 것이다(안테나 길이는 λ/2를 기본으로 함). 그리고, 접힌 다이폴 안테나(Folded Dipole Antenna) fdp는, 이 다이폴 안테나 dp를 기본으로 하여, 1파장의 도선을 접은 구조를 갖는 안테나이다.
통상적으로, 카드는 사람의 가슴 포켓 등에 넣어서 휴대되거나, 카드를 손에 들고서 리더/라이터에 가까이 대거나 하여 사용하는 것과 같이, 카드가 인체에 닿는 케이스가 많은데, 상기의 접힌 다이폴 안테나 fdp를 갖는 IC 태그가 매립된 UHF대 카드에서는, 인체의 근방 위치에 있으면, 인체에 의해 전파의 방사가 차단, 흡수되어서, 전파의 방사·수신 특성이 열화하게 된다고 하는 문제가 있었다.
도 15는 종래의 UHF대 카드의 문제점을 도시하는 도면이다. 인체 근방에 다이폴 안테나 dp가 존재하는 양태를 도시하고 있다(또한, 접힌 다이폴 안테나 fdp와 다이폴 안테나 dp의 기본적인 원리는 동일하므로, 간단히 하기 위해 다이폴 안테나 dp를 도시하여 설명한다).
통상은, 다이폴 안테나 dp에 대하여 도면에 도시한 바와 같은 전류 i1이 흘러서, 전파 v가 방사되는데, 이 경우에 다이폴 안테나의 근방에 인체의 피부 등이 있으면, 도체로 이루어진 인체 표면에, 다이폴 안테나 dp에 흐르는 전류 i1과는 반 대 방향으로 흐르는 전류 i2가 발생한다. 그렇게 하면 서로의 전류 i1, i2가 상쇄하는 형태로 되므로, 다이폴 안테나 dp에는 전류 i1이 흐르기 어려워져, 전파 v가 충분히 날지 않게 된다.
또한, UHF대 등의 주파수대에 한하지 않고, IC 태그 카드에 대해서는, 안테나로서 평면 안테나인 그라운드 플레인(Ground Plane) 안테나도 널리 이용되고 있다.
도 16은 그라운드 플레인 안테나를 도시하는 도면이다. 그라운드 플레인 안테나(300)는, 유전체 기판(301)의 한쪽의 면(이면)에 GND판(그라운드 플레인)(302)을 형성하고, 유전체 기판(301)의 다른 쪽의 면(표면)에 방사 소자(303)를 형성한 구조를 갖는 안테나이다(급전에는 예를 들면, 도 16에는 도시하지 않지만, 동축 케이블의 내부 도체인 코어선을 방사 소자(303)에 접속하고, 동축 케이블의 외부 도체를 GND판(302)에 접속하고, 고주파 신호를 급전한다).
그라운드 플레인 안테나(300)는, 이렇게 표리가 존재하는데, 방사 소자(303)가 설치되는 표측을, 인체로 향하게 한 경우에는, 도 15에서 전술한 것과 마찬가지의 현상이 생기므로, 그라운드 플레인 안테나(300)에 대해서도, 인체에 의해 전파 v의 방사가 차단, 흡수되어서, 전파 v의 방사·수신 특성이 열화하게 된다고 하는 문제가 있었다.
한편, RFID 서비스에서는, 전술한 바와 같이, 1개의 주파수대만의 통신이 아니라, 현상에서는 UHF대나 13.56㎒대 등의 복수의 주파수대가 혼재되어서 서비스되게 된다.
이 때문에, 카드에도 UHF대 카드나, 13.56㎒대 카드 등이 존재하게 되므로, 사람이 카드를 휴대하는 경우에는, 지갑이나 패스 케이스 등에, 이들 서로 다른 주파수대의 카드가 혼재하여 수납되는 것이 예상된다.
그러나, 이러한 상황에서, 13.56㎒대 카드에 포함되는 IC 태그는, 도 13에서 전술한 바와 같이, 전자 유도 방식이므로, 루프 안테나의 전면 또는 배면에, 별도의 UHF대 카드나 2.45㎓대 카드가 겹쳐서 수납되면, 루프 안테나에서 발생하는 자계가, 겹쳐 있는 다른 IC 태그에 의해 통과가 저해되어, 루프 상에 전류가 발생하지 않게 되어, 13.56㎒대 IC 태그를 동작할 수 없어, 통신 불능으로 된다고 하는 문제가 있었다.
예를 들면, 13.56㎒대 카드와 UHF대 카드를 겹쳐서, 패스 케이스에 수납한 상태인채로, 13.56㎒대 카드를 리더/라이터에 가까이 대면, UHF대 카드 내부의 도체 부분에 의해, 13.56㎒대 카드에서 방사, 수신해야 할 전파가 저해되게 되는 현상이 생긴다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 태그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 인체 근방에서도, 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 안테나를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성 의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 휴대형 카드를 제공하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위해, 도 1에 도시한 바와 같은, 무선 통신을 행하는 태그 장치(1)에서, 유전체 기판(30)의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부(11)와, 메인 루프부(11)에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부(12)로 구성되는 안테나부(10)와, 메인 루프부(11)와 접속하고, 전파를 통하여 정보의 제어를 행하는 제어부(20)를 갖는 것을 특징으로 하는 태그 장치(1)가 제공된다.
여기에서, 메인 루프부(11)는, 유전체 기판(30)의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행한다. 용량성 부하부(12)는, 메인 루프부(11)에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는다. 제어부(20)는, 메인 루프부(11)와 접속하고, 전파를 통하여 정보의 제어를 행한다.
<발명의 효과>
본 발명의 태그 장치는, 유전체 기판의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와, 메인 루프부에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부로 구성되는 안테나부를 갖는 구성으로 하였다. 이에 의해, 인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 안테나는, 유전체 기판의 표면에 실장한 루프 형상의 금속이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와, 메인 루프부에 접속하는 금속이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부로 구성하였다. 이에 의해, 인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 휴대형 카드는, 유전체 기판의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와, 메인 루프부에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부로 구성되는 안테나부를 갖고, 사람이 휴대 가능한 카드 형상의 부재로 구성하였다. 이에 의해, 인체 근방에서도 전파의 방사·수신 특성의 열화가 없고, 또한 다른 IC 태그의 통신을 저해하지 않고, 고품질의 무선 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다.
도 1은 태그 장치의 원리도.
도 2는 안테나부의 개관을 도시하는 도면.
도 3은 안테나부에 흐르는 전류를 도시하는 도면.
도 4는 태그 장치가 인체 근방에 위치하는 경우의 메인 루프부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 UHF대의 방사 전파의 전계 강도를 나타내는 개념도.
도 6는 용량성 부하부의 유무에 의한 방사 전자파의 전계 강도를 실험 비교한 도면.
도 7은 용량성 부하부의 길이를 바꾸는 양태를 도시하는 도면.
도 8은 메인 루프부의 임피던스를 도시하는 도면.
도 9는 자기 테이프를 갖는 ID 카드와 겹친 경우의 태그 장치를 도시하는 도면.
도 10은 13.56㎒대 카드와 겹친 경우의 태그 장치를 도시하는 도면.
도 11은 안테나부의 변형예를 도시하는 도면.
도 12는 전파 방식의 개념을 도시하는 도면.
도 13은 전자 유도 방식의 개념을 도시하는 도면.
도 14는 접힌 다이폴 안테나를 도시하는 도면.
도 15는 종래의 UHF대 카드의 문제점을 도시하는 도면.
도 16은 그라운드 플레인 안테나를 도시하는 도면.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 태그 장치의 원리도이다. 태그 장치(1)는, 안테나부(10), 제어부(20) 및 유전체 기판(30)으로 구성되고, 무선 통신을 행하는 장치이며, 예를 들면, RFID의 UHF대 IC 태그로서 이용된다.
안테나부(10)는, 메인 루프부(11)와 용량성 부하부(12)로 구성된다. 메인 루프부(11)는, 유전체 기판(30)의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행한다(메인 루프부(11)가 안테나 기능의 주요부로 됨). 용량성 부하부(12)는, 메인 루프부(11)에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는다.
여기에서, 안테나부(10)는 도면에 도시한 바와 같이, 메인 루프부(11)는, 유전체 기판(30)의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 유전체 기판(30)을 사이에 두도록, 유전체 기판(30)의 표면(앞의 면과 뒤의 면의 양방) 및 측면을 덮고, 또한 유전체 기판(30)의 표면에 대하여 수평 방향으로 실장된다.
또한, 용량성 부하부(12)는, 유전체 기판(30)의 표측의 면을 덮는 메인 루프부(11)의 양단부(유전체 기판(30)의 단부라고 하여도 됨)에 형성되고, 도면에는 나타내지 않지만, 유전체 기판(30)의 이측의 면에 있는 메인 루프부(11)의 양단부에도 용량성 부하부(12)는 마찬가지로 하여 형성된다(또한, 용량성 부하부(12)는 유전체 기판(30)의 측면에는 형성되지 않음).
제어부(20)는, 메인 루프부(11)와 접속하고, 전파를 통하여 정보의 제어를 행하는 전자 회로 부품이며, IC칩에 해당하는 것이다. 제어부(20)는, 실제로는, 메인 루프부(11) 상에 실장된다(도 1에서는, 메인 루프부(11)의 중심에 실장되어 있음).
또한, 정보의 제어란, 메인 루프부(11)를 통하여 (리더/라이터로부터) 수신한 정보에 대하여, 복조 처리나 내부 메모리에의 데이터 기입 처리를 행하거나, 또는 메인 루프부(11)를 통하여 (리더/라이터에) 송신할 정보에 대하여, 내부 메모리의 데이터 판독 처리나 변조 처리를 행하는 것 등을 말한다. 또한, 태그 장치(1) 는, 전술한 전파 방식에 의해 전원을 얻으므로, 제어부(20)는, 파원(급전부)으로 되고, 내부에는 정류 회로도 포함된다.
도 2는 안테나부(10)의 개관을 도시하는 도면이다. 메인 루프부(11)는, 세장 루프의 형상이며, 메인 루프부(11)의 양단부에 용량성 부하부(12)가 형성된다. 또한, 루프 형상의 메인 루프부(11)의 양단부에, 용량성 부하부(12)가 수직으로 접속함으로써, 안테나부(10)는, H자 형상의 구조를 갖는 안테나로 된다. 또한, 태그 장치(1)는, 도 1에 나타낸 유전체 기판(30)을, 이러한 형상의 안테나부(10) 사이에 둔 구조로 된다.
도 3은 안테나부(10)에 흐르는 전류를 도시하는 도면이다. 안테나부(10)에 흐르는 전류를 시뮬레이션한 도면으로서, 전류가 흐르는 양태를 화살표로 나타내고 있다. 전파의 방사·수신 시에는, 안테나부(10)에 전류가 흐르는데, 대부분의 전류는, 메인 루프부(11) 상을 흐르고(루프 형상이므로, 앞의 면과 뒤의 면을 루프(일주)하여 흐름), 용량성 부하부(12)에 흐르는 전류는 적다.
다음으로 태그 장치(1)에 의해 해결되는 문제점 및 효과에 대하여 설명한다. 태그 장치(1)는, 도 2, 도 3에서 전술한 안테나부(10)를 가짐으로써, UHF대 IC 태그에 대하여 종래에 있었던 문제점을 해결하고, 이하의 (1)∼(4)의 효과를 얻는 것이다.
(1) 인체 근방에서 태그 장치(1)를 사용해도 양호한 전파의 방사·수신 특성을 얻을 수 있다.
(2) 안테나(메인 루프부(11))의 임피던스를 용이하게 조정 가능하므로, 효율 적으로 IC칩(제어부(20))과의 임피던스 정합을 취할 수 있다.
(3) 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체의 근방에 놓이는 경우에도, 전파 방해를 최소한으로 억제할 수 있다.
(4) 13.56㎒대 IC 태그에 태그 장치(1)를 겹쳐도, 13.56㎒대 IC 태그에서 발생하는 자속을 방해하지 않아서, 13.56㎒대 IC 태그의 통신에 악영향을 끼치지 않는다.
또한, 상기의 효과의 이외에도, 태그 장치(1)에서는, 종래의 UHF대 IC 태그에 비하여, 광대역 통신을 가능하게 한다고 하는 특징을 갖는다. 이후, 이들 특징에 관련된 태그 장치(1)의 기능·동작에 대하여 자세하게 설명한다.
또한, 태그 장치(1)는, 사람이 휴대 가능한 카드 형상의 부재에, 안테나부(10)와 제어부(20)를 수납함으로써 휴대형 카드로서 사용되어, 예를 들면, ID 카드, 캐쉬 카드, 철도의 정기권 카드 등과 같이 폭넓게 이용 가능하다.
또한, 카드 형상의 부재란, 예를 들면, 플라스틱과 같은 재질이어도 되고, 안테나부(10)는, 부재 내부에 수납되어도 되고, 부재 표면에 접착된 구조를 취해도 된다.
단, 카드 치수는, 일본에서는, 54㎜(세로)×86㎜(가로)×0.76㎜(두께)로 정해져 있으므로, 태그 장치(1)는 이 카드 치수에 들어가는 크기로 된다.
다음으로 인체 근방에서의 태그 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 태그 장치(1)가 인체 근방에 위치하는 경우의 메인 루프부(11)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 인체 근방에 대하여, 태그 장치(1)의 메인 루프부(11)가 존재하는 양태를 나타내고 있다.
메인 루프부(11)는, 라인 L1∼L4로 이루어지는 루프로 하고, 전파의 방사·수신 시에는, 메인 루프부(11)에 반시계 방향으로 전류가 흐르는 것으로 한다. 또한, 설명을 위해, 라인 L1에 흐르는 전류를 전류 I1, 라인 L2에 흐르는 전류를 전류 I2, 라인 L3에 흐르는 전류를 전류 I3, 라인 L4에 흐르는 전류를 전류 I4로 편의상 부호를 붙인다.
메인 루프부(11)에 루프하여 전류가 흐른 경우, 라인 L1에 대해서는, 인체 표면에 평행하게 위치하는 라인 L1에 전류 I1가 하향으로 흐르면, 인체 표면을 대상으로 하여 전류 I1와는 반대인 상향으로 흐르는 전류 I1a가 발생한다. 라인 L2에 대해서는, 인체 표면에 수직으로 위치하는 라인 L2에 우향의 전류 I2가 흐르면, 인체 표면에는 전류 I2가 흐르는 방향으로 연속하여 흐르는 동일한 우향의 전류 I2a가 발생한다.
또한, 라인 L3에 대해서는, 인체 표면에 평행하게 위치하는 라인 L3에 전류 I3이 상향으로 흐르면, 인체 표면을 대상으로 하여 전류 I3과는 반대인 하향으로 흐르는 전류 I3a가 발생한다. 라인 L4에 대해서는, 인체 표면에 수직으로 위치하는 라인 L4에 좌향의 전류 I4이 흐르면, 인체 표면에는 전류 I4이 흐르는 방향으로 연속하여 흐르는 동일한 좌향의 전류 I4a가 발생한다.
이러한 전류 분포가 생기면, 인체 표면에 가장 근접하고 있는 라인 L1에 흐르는 전류 I1와, 인체 표면에 생긴 전류 I1a는 서로 상쇄하는 형태로 된다. 그렇게 하면, 인체 표면과 메인 루프부(11) 사이에, 새로운 루프 형상의 전류 분포가 생성되게 되어, 등가적으로는, 인체 표면을 통하여 새로운 루프 안테나 RP가 생성되게 된다.
따라서, 태그 장치(1)를 포함하는 휴대 카드를 가슴 포켓에 넣은 채로도, 손에 들어서 리더/라이터에 가깝게 댄 경우에도, 인체에 의해 전파의 방사·수신 특성이 저해되는 경우가 없어져, 인체 근방에서 태그 장치(1)를 사용해도 양호한 전파의 방사·수신 특성을 얻는 것이 가능하게 된다.
다음으로 용량성 부하부(12)를 메인 루프부(11)에 형성함으로써 실현한 광대역 통신에 대하여 설명한다. 도 5는 UHF대의 방사 전파의 전계 강도를 나타내는 개념도이다. 종축은 방사 전파의 전계 강도, 횡축은 주파수(㎒)이다.
그래프 G1은, UHF대로서 953㎒를 중심으로 한 협대역의 상태를 나타내고 있고, 그래프 G2는, UHF대로서 953㎒를 중심으로 한 광대역의 상태를 나타내고 있다(그래프 G2는, 용량성 부하부(12)를 갖는 것에 의해, UHF대에서 광대역으로 된 본 발명의 전계 강도 분포 상태이다).
UHF대에서의 RFID 통신에서는, 952㎒∼954㎒의 주파수대가 사용되는 것은 전술하였지만, 안테나에서는, 그래프 G1과 같이 952㎒∼954㎒만큼 충분한 전류가 흘러서, 전파 방사를 할 수 있으면 된다고 하는 것은 아니고, 그래프 G2와 같이 952㎒∼954㎒를 중심으로 하여, 어느 정도 폭넓은 주파수에 걸쳐서 충분한 전파 방사가 가능한 안테나를 만드는 편이 낫다.
왜냐하면, 제품의 제조 시에는, 재질의 변동 등에 의해 주파수가 변동하므로, 주파수가 다소 변동했다고 해도, 양호한 정밀도로 동작하는 안테나 쪽이 바람 직하기 때문이다. 태그 장치(1)에서는, 메인 루프부(11)에 용량성 부하부(12)를 접속함으로써, 광대역화가 가능하게 되어 있다.
도 6은 용량성 부하부(12)의 유무에 의한 방사 전자파의 전계 강도를 실험 비교한 도면이다. 종축은 전계 강도 E(dBμV/m)이며, 횡축은 주파수(Hz)이다(또한, αE +β=α×10β임). 전계 강도는, 태그 장치(1)로부터 2m 떨어진 점에서의 값을 모멘트법에 의한 시뮬레이션에 의해 산출한 것이다.
또한, 계산에 이용한 태그 장치(1)의 치수는 4.5㎝×7.5㎝×0.5㎜이며, 유전체 기판(30)의 전기적 특성은, 비유전률 3.9, 유전 손실 0.008이다. 또한, 파원으로 되는 제어부(20)의 내부 임피던스는, 20Ω-180jΩ이며, 1V의 전압원으로 하였다.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 용량성 부하부(12)를 접속한 때의 메인 루프부(11)의 전계 강도를 나타내는 그래프 G3 쪽이, 용량성 부하부(12)가 접속되어 있지 않은 메인 루프부(11)의 전계 강도를 나타내는 그래프 G4보다도, 대역이 넓어져 있는 것을 알 수 있다.
다음으로 메인 루프부(11)와 제어부(20)의 임피던스 정합에 대하여 설명한다. 제어부(20)는, 메인 루프부(11)와 접속하고, 제어부(20)가 출력한 전력은 메인 루프부(11)를 통하여 전파로 되어서 에어 중에 방출된다.
메인 루프부(11) 상에서는, 어디에든지 전압/전류=임피던스(특성 임피던스) Z의 관계를 유지하면서 진행파가 전해지지만, 임피던스 Z와 동등한 값의 부하 저항 RL을 연결하면, 진행파는 전부 부하 저항 RL에 들어가서 열로 되어서 소비되어, 부하로부터의 반사는 생기지 않는다.
즉, 메인 루프부(11)의 임피던스와, 제어부(20)의 내부 임피던스를 동등하게 하면(정합을 취하면), 제어부(20)로부터 출력한 진행파만이 전해지고, 진행파가 가지고 있는 전력 에너지가 전부 안테나인 메인 루프부(11)에 공급되어서 방사되게 된다. 단, 임피던스의 완전 정합은, 이론적으로 가능한 이상 상태이며, 현실의 설계에서는, 얼마나 이 이상 상태에 가깝게 할지가 중요하게 된다.
여기에서, 용량성 부하부(12)의 면적을 바꾸어서 메인 루프부(11)의 임피던스를 변화시켰을 때의 실험 측정 결과에 대하여 설명한다. 용량성 부하부(12)의 면적을 바꾸기 위해서는, 용량성 부하부(12)의 일부를 컷트(절단)하여 길이를 바꾸는 것이 간단하다.
도 7은 용량성 부하부(12)의 길이를 바꾸는 양태를 도시하는 도면이다. 용량성 부하부(12)에 대하여, 도 7에 나타내는 부분의 길이 L을 0∼20㎜의 범위에서 가변시킨다.
도 8은 메인 루프부(11)의 임피던스를 도시하는 도면이다. 종축은 임피던스(Ω), 횡축은 용량성 부하부(12)의 길이 L(㎜)이며, 도 7에 나타낸 길이 L을 0∼20㎜로 가변한 때의 메인 루프부(11)의 임피던스의 변화를 나타내고 있다.
도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 용량성 부하부(12)의 길이 L을 바꾸는 것에 의해, 임피던스가 변화하고 있다. 여기에서, 단순한 경우를 상정하면, 제어 부(20)의 내부 임피던스가, 네트워크 애널라이져의 측정 결과로부터 120Ω+j320Ω로 구해진 것으로 하면, 용량성 부하부(12)의 길이 L을 15㎜으로 하면 임피던스가 정합하게 된다.
또한, 임피던스 Z는, 레지스턴스(저항 성분)를 R, 리액턴스(컨덴서나 코일에 의한 용량 성분)를 X로 하면, 실수부에 R, 허수부에 X가 포함된 Z=R±jX의 형태로 표현할 수 있다(±의 부호는, IC의 임피던스는 ZIC=RIC-jXIC이며, 안테나의 임피던스는 ZA=RA+jXA로 됨).
이와 같이, 본 발명의 태그 장치(1)에서는, 용량성 부하부(12)의 면적을 바꾸는 것만으로, 메인 루프부(11)의 임피던스를 가변으로 할 수 있으므로, 미리 제어부(20)(IC칩)의 내부 임피던스를 네트워크 애널라이저 등으로 측정해 두고, 이 측정값과 대략 일치하도록 용량성 부하부(12)의 면적을 바꾸어 주면, 효율적으로 임피던스 정합을 행할 수 있다(또한, 임피던스는, 상기의 저항 R와 리액턴스 X의 2개의 파라미터를 가지므로, 실제로는 이들 양방을 일치시키는 것은 어렵지만, 리액턴스 X측을 우선하여 일치시키도록 용량성 부하부(12)의 길이를 조정하면, 임피던스 정합의 정밀도가 높아지는 것이 실험적으로 인식되었다).
다음으로 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체의 근방에 놓여지는 경우의 태그 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 9는 자기 테이프를 갖는 ID 카드와 겹친 경우의 태그 장치(1)를 도시하는 도면이다. ID 카드와 태그 장치(1)를 겹친 경우, ID 카드의 자기 테이프와 태그 장치(1)의 메인 루프부(11)가 동일한 위치에서 겹치면, 서로 전파 간섭을 야기하게 된다.
따라서, 태그 장치(1)에서는, 자기 테이프와의 상호 작용이 최소로 되도록, 메인 루프부(11)는, 자기 테이프(자기 테이프에 한하지 않고 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체)가 존재하는 위치로부터 떨어진 위치에 오도록, 유전체 기판(30) 상에 형성하도록 한다.
다음으로 13.56㎒대 카드와 겹치는 경우의 태그 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 10은 13.56㎒대 카드와 겹친 경우의 태그 장치(1)를 도시하는 도면이다. 전술한 바와 같이, 13.56㎒대 카드 내부에는 루프 안테나가 존재하고, 자속을 발생시키고 있다. 태그 장치(1)의 메인 루프부(11)가 카드 중심부에 있어, 13.56㎒대 카드와 겹치면 자속의 흐름을 차단하여, 13.56㎒대 카드의 판독을 방해하게 된다(반대로 자속은, 메인 루프부(11)에 전파 장해를 줌).
따라서, 태그 장치(1)에서는, 13.56㎒대 카드가 발생하는 자속의 흐름을 방해하지 않도록, 메인 루프부(11)는, 13.56㎒대 카드의 루프 안테나 중앙부로부터 떨어진 위치에 오도록, 유전체 기판(30) 상에 형성하도록 한다(도면에서는, 카드 중앙부에 있는 메인 루프부(11)를 카드 단부로 이동하고 있음).
다음으로 안테나부(10)의 변형예에 대하여 설명한다. 도 11은 안테나부(10)의 변형예를 도시하는 도면이다. 전술한 안테나부(10)는, 루프 형상의 메인 루프부(11)의 양단부에, 용량성 부하부(12)가 수직으로 접속하여, H자 형상의 구조를 갖는 안테나였지만, 변형예의 안테나부(10a)에서는, 루프 형상의 메인 루프부(11)의 양단부의 상하 방향으로, 용량성 부하부(12)의 단부가 예각의 각도를 갖고 접속 하여, N자 형상의 구조를 갖는 것이다.
또한, 안테나부(10a)가 유전체 기판(도시하지 않음)에 실장되는 경우에는, 안테나부(10a)의 메인 루프부(11)는, 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이고, 유전체 기판을 사이에 두도록, 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 유전체 기판의 표면에 대하여 사선 방향으로 실장된다.
그리고, 용량성 부하부(12)는, 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 메인 루프부(11)의 양단부 및 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 메인 루프부(11)의 양단부에 각각 형성된다(도면에는 나타내지 않지만 2매의 N자 안테나 사이에 유전체 기판이 끼워져 있는 구조로 된다. 단, 메인 루프부(11)는 유전체 기판의 측면을 통하여 표·리를 루프하고, 용량성 부하부(12)는 측면에는 형성되지 않는다).
크기가 정해져 있는 카드(일본에서는 54㎜(세로)×86㎜(가로)×0.76㎜(두께)) 내에 태그 장치(1)를 수납할 때에, 메인 루프부(11)의 길이(안테나 길이)를 늘리고자 하는 경우에는, 변형예와 같은 N자 형상의 안테나로 해도 되고, H자 형상과 동일한 효과가 얻어진다.
이상 설명한 바와 같이, 메인 루프부(11)와 용량성 부하부(12)로 이루어지는 안테나부(10)를 얇은 카드 내에 설치한 태그 장치(1) 및 휴대 카드에 따르면, 다른 ID 카드 등과 겹쳐서 인체에 장착한 상태에서도, 양호한 송수신 특성을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 13.56㎒대의 IC 태그 카드와 겹쳐도, 악영향을 미치게 하지 않고, 또한 용량성 부하의 면적을 변화시킴으로써, IC칩(제어부(20))과의 정합을 조정하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 장래의 모든 산업계에서의 IT화, 자동 화를 추진할 때에, 효과적인 RFID 서비스를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기에서는, UHF대 카드에 사용되는 것으로서, 본 발명을 설명했지만, UHF대에 한정되는 것은 아니고, 다른 주파수대에서도 본 발명의 원리를 폭넓게 적용할 수 있다.
또한, 상기에서는 태그 장치(1)가 RFID의 휴대형 카드에 적용하는 것으로서, 안테나부(10)의 형상을, H자 형상 또는 N자 형상으로 했지만, 안테나부(10)는, H자 형상 또는 N자 형상에 한정되는 것은 아니고, 이 이외의 형상으로 되도록, 메인 루프부(11)와 용량성 부하부(12)를 접속해도 되고, RFID 분야에 한하지 않고, 고주파를 사용하는 그 밖의 통신 분야에서도 폭넓은 응용이 가능하다.
상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 설명하는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에 있어서 가능하며, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용예에 한정되는 것은 아니고, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부한 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.
<부호의 설명>
1 : 태그 장치
10 : 안테나부
11 : 메인 루프부
12 : 용량성 부하부
20 : 제어부
30 : 유전체 기판

Claims (26)

  1. 무선 통신을 행하는 태그 장치에 있어서,
    유전체 기판의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와, 상기 메인 루프부에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부로 구성되는 안테나부와,
    상기 메인 루프부와 접속하고, 상기 전파를 통하여 정보의 제어를 행하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장(細長) 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면에 대하여 수평 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면에 대하여 사선 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    인체 근방에 위치하는 경우, 상기 안테나부는, 상기 메인 루프부에 흐르는 전류에 의해, 인체 표면과 상기 메인 루프부 간에 루프 형상의 전류 분포를 생성하여, 등가적으로 인체 표면을 통한 루프 안테나로 되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나부는, 상기 용량성 부하부가 상기 메인 루프부에 접속하는 것에 의해, 상기 메인 루프부가 송수신하는 상기 전파의 전계 강도를 광대역으로 하는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 용량성 부하부는, 면적을 가변으로 함으로써, 상기 메인 루프부의 임피던스를 가변으로 하여, 상기 제어부가 갖는 임피던스와 상기 메인 루프부의 임피던 스가 정합하도록 조정된 면적으로, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 물체가 존재하는 위치로부터 떨어진 위치에 오도록, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    전자 유도를 행하는 기기의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 전자 유도에 의해 생기는 자속을 방해하지 않는 위치에 오도록, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 태그 장치.
  9. 전파의 방사·포착을 행하는 안테나에 있어서,
    루프 형상의 금속이며, 상기 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와,
    상기 메인 루프부에 접속하는 금속이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    루프 형상의 상기 메인 루프부의 양단부에, 상기 용량성 부하부가 수직으로 접속하여, H자 형상의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나.
  11. 제9항에 있어서,
    루프 형상의 상기 메인 루프부의 양단부의 상하 방향으로, 상기 용량성 부하부의 단부가 예각을 갖고 접속하여, N자 형상의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나.
  12. 제9항에 있어서,
    유전체 기판에 실장하는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면에 대하여 수평 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  13. 제9항에 있어서,
    유전체 기판에 실장하는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면 에 대하여 사선 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  14. 제9항에 있어서,
    인체 근방에 위치하는 경우, 상기 메인 루프부에 흐르는 전류에 의해, 인체 표면과 상기 메인 루프부 간에 루프 형상의 전류 분포를 생성하여, 등가적으로 인체 표면을 통한 루프 안테나로 되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 용량성 부하부가 상기 메인 루프부에 접속하는 것에 의해, 상기 메인 루프부가 송수신하는 상기 전파의 전계 강도를 광대역으로 하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 용량성 부하부는, 면적을 가변으로 함으로써, 상기 메인 루프부의 임피던스를 가변으로 하여, 상기 전파를 통하여 정보의 제어를 행하는 제어부가 상기 메인 루프부와 접속할 때에는, 상기 제어부가 갖는 임피던스와 상기 메인 루프부의 임피던스가 정합하도록 면적이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 물체가 존재하는 위치로부터 떨어진 위치에 오도록, 상기 용량성 부하부와 접속하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  18. 제9항에 있어서,
    전자 유도를 행하는 기기의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 전자 유도에 의해 생기는 자속을 방해하지 않는 위치에 오도록, 상기 용량성 부하부와 접속하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  19. 무선 통신을 행하는 휴대형 카드에 있어서,
    유전체 기판의 표면에 실장한 루프 형상의 금속박이며, 전파의 송수신을 행하는 메인 루프부와, 상기 메인 루프부에 접속하는 금속박이며, 캐패시턴스 성분의 부하를 갖는 용량성 부하부로 구성되는 안테나부와,
    상기 메인 루프부와 접속하고, 상기 전파를 통하여 정보의 제어를 행하는 제어부와,
    상기 안테나부와 상기 제어부를 포함하고, 사람이 휴대 가능한 카드 형상의 부재
    를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면에 대하여 수평 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 메인 루프부는, 상기 유전체 기판의 면적보다도 작은 면적을 갖는 세장 루프의 형상이며, 상기 유전체 기판을 사이에 두도록, 상기 유전체 기판의 표면 및 측면을 덮고, 또한 상기 유전체 기판의 표면에 대하여 사선 방향으로 실장되고, 상기 용량성 부하부는, 상기 유전체 기판의 표측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부 및 상기 유전체 기판의 이측의 면을 덮는 상기 메인 루프부의 양단부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  22. 제19항에 있어서,
    인체 근방에 위치하는 경우, 상기 안테나부는, 상기 메인 루프부에 흐르는 전류에 의해, 인체 표면과 상기 메인 루프부 간에 루프 형상의 전류 분포를 생성하여, 등가적으로 인체 표면을 통한 루프 안테나로 되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 안테나부는, 상기 용량성 부하부가 상기 메인 루프부에 접속하는 것에 의해, 상기 메인 루프부가 송수신하는 상기 전파의 전계 강도를 광대역으로 하는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 용량성 부하부는, 면적을 가변으로 함으로써, 상기 메인 루프부의 임피던스를 가변으로 하여, 상기 제어부가 갖는 임피던스와 상기 메인 루프부의 임피던스가 정합하도록 조정된 면적으로, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  25. 제19항에 있어서,
    상기 전파의 방사, 수신을 방해하는 물체의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 물체가 존재하는 위치로부터 떨어진 위치에 오도록, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
  26. 제19항에 있어서,
    전자 유도를 행하는 기기의 근방에 놓여지는 경우에는, 상기 메인 루프부는, 상기 전자 유도에 의해 생기는 자속을 방해하지 않는 위치에 오도록, 상기 유전체 기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 카드.
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