1270999 九、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域】 發明領域 本發明係關於一種應用在例WRFID標籤的天線裝置。 5 【先前技術】 發明背景 RFID廣為人知。在RnD中組裝了天線裝置。天線裝置 則備有天線元件。RFID標籤係經由天線元件來收發所需的 無線信號。如此所做成的FRID標籤可以安裝在商品上以供 10例如查詢商品的在庫管理。因此，FRID標籤是需要小型化 的。 【發明内容】 發明概要. 通常’在單極天線和平板天線中需要有例如方形的金 15屬板’亦即接地面。接地面從天線元件的周圍起朝向外側 需要有足夠的尺寸。像這樣的接地面是朝向基板合併在一 起的。、天線基板與接地面大致是以相同形狀擴大。其結果 會造成FRID標戴的大型化。 本發明即是有鐘於上述實際狀況而完成者，目的在於 20提供-種可以比目前的裝置更小型化之天線裝置及膽標 籤。 為達成上述目的，依據幻發明提供一種天線裝置，包 含有：由介電體所構成之基板；配置於基板表面的第i天線 元件；配置於基板背面，且朝向第认線元件—起將基板失 1270999 住之第2天線元件；對前述第1天線元件供給第1信號之第1 饋電線；及對第2天線元件供給與前述第1信號逆相之第2信 號的第2饋電線，且在前述第1及第2天線元件之間形成虛擬 的接地面。 5 在這樣的天線裝置中，第1及第2天線元件被供給彼此 逆相之第1及第2信號。其結果，會在第1及第2天線元件之 間提供虛擬的接地面。在天線裝置中可以省略金屬面，亦 即接地面的形成。天線基板亦即天線裝置可以比目前所做 的更加小型化。同樣地，天線基板的形狀，亦即天線裝置 10 的形狀可以自由地设5十。 而且，例如第1及第2天線元件的間隔如果變窄，在第1 及第2天線元件之間所確立的電磁場分布會被保持。這種結 果使得天線裝置中周圍環境的影響被極力地排除。天線裝 置可以在例如鄰近金屬材料和液體的環境下使用。此外， 15如果調整第1及第2天線元件的間隔，從第1天線元件所發送 的無線信號的電場，和從第2天線元件所發送的無線信號的 電場會以最適狀態重疊。以這樣的重疊為基礎，就可以提 高天裝置的增益。可以提昇天線裝置的天線特性。 在這樣的天線裝置中，第1及第2信號的相位亦可根據 20第1及第2饋電線的長度加以設定。在這樣的相位設定時， 亦可在天線裝置中組裝連接於第！及第2饋電線，以設定第i 及第2信號的相位之混成電路。前述第1及第2天線元件的形 狀亦可形成面對稱。 依據第2發明，提供一種RFID標籤，包含有：由介電 1270999 體所構成之基板；配置於基板表面的第1天線元件；配置於 基板背面，且朝向第1天線元件一起將基板夾住之第2天線 元件；對前述第1天線元件供給第1信號之第1饋電線；及對 第2天線元件供給與前述第1信號逆相之第2信號的第2饋電 5 線，並在前述第1及第2天線元件之間形成虛擬的接地面。 在這樣的RFID標籤中，第1及第2天線元件和基板只要可以 被例如一對薄膜材夾住即可。用這樣的RFID標籤可以實現 和前述之天線裝置同樣的作用效果。 圖式簡單說明 1〇 第1圖為概略顯示本發明之一實施態樣的RHD標籤構 造之斜視圖。 第2圖為第1圖之沿2-2線的斷面圖。 第3圖為天線裝置之分解斜視圖。 第4圖為概略顯示虛擬接地面的概念圖。 15 第5圖為概略顯示本發明之另一實施態樣的RHD標籤 構造之斜視圖。 第6圖為天線裝置之分解斜視圖。 第7圖為概略顯示其他實施態樣之RHD標籤構造的斜 祝圖。 2〇 線裝置之分解斜視圖。 第9圖為概略顯示其他實施態樣之RFID標籤構造的斜 祝圖。 t實施令式】 較佳實施例之辞細說明 1270999 - 以下將一邊參照所附圖式一邊說明本發明之實施態 :樣。 第1圖所示為本發明之一實施態樣的RFID標籤u。該 RHD標籤11具有天線裝置12。天線裝置12構成平板天線 5 (patch antenna)。天線裝置12被例如一對薄膜材13, 13夾住 。薄膜材13, 13亦可在天線裝置12的周圍互相疊合。 天線裝置12具有例如方形的天線基板14。基板14由介 電體形成。介電體是採用高電容率的材料。但是，電容率 ® 被設定在1〇〇以下。天線基板14的表面上配置有例如方形的 10 第1天線元件15。 如第2圖所示，天線基板14的背面配置了例如方形的第 2天線元件16。第1及第2天線元件15，16夾住天線基板14而 朝向彼此地結合。第1及第2天線元件15, 16的形狀相對於平 行於例如天線基板14的表面之基準面形成面對稱。亦即， 15基準面在天線基板14的厚度方向上將天線基板14二等分。 • 天線基板14内埋設有信號源，亦即半導體晶片η。該半 導體晶片17係如後所述，電氣性連接於第丨及第2天線元件 15，16。在半導體晶片π上組裝了例如無線用發收信電路和 邈輯電路、，己憶體。記憶體中則記憶著例如預定的資訊。 20 纟第2圖可知’薄膜材13由例如内側的黏著材18和外側 的被覆材19所構成為佳。關於被覆材19以採用例如樹脂材 料為佳:黏著材18和被覆材19以形成例如透明者為佳。 如第3圖所不，天線基板14係由第丄〜第3基板…，撕， MC構成。第1基板14a持住第1天線元件15。第3基板14c則 1270999 被第2天線元件16持住。半導體晶片17被夾入第1及第2基板 14a，14b之間。 第1天線元件15及半導體晶片17係以第1饋電線21電氣 性連接。第1饋電線21形成於貫通第1基板14的貫穿孔内。 5 第1饋電線21在直交於第1天線元件15的背面之垂直方向上 延伸。第1饋電線21被以形成在第1天線元件15的背面之第1 镇電點22連接於第1天線元件15。如此，從半導體晶片Π輸 出的第1信號就會被供給到第1天線元件15。 第2天線元件16及半導體晶片17係以第2饋電線23形成 10 電氣性連接。第2饋電線23由形成於貫通第2基板14b之貫穿 孔内的第1區域23a、形成於貫通第3基板14c之貫穿孔内的 第2區域23b，和沿著第3基板14c的表面形成之第3區域23c 所構成。弟3區域23c係從第1區域23a的前端越過預定距離 而延伸到第2區域23b的前端為止。第2饋電線23被以形成在 15 第2天線元件16的表面之第2饋電點24連接於第2天線元件 Μ。如此，從半導體晶片π輸出的第2信號就會被供給到第 2天線元件16。 如此處理的天線裝置12中，因為在第2饋電線23區晝出 第3區域23c，所以第2饋電線23的長度會比第1饋電線21的 20 長度形成得更大。在如此之第1及第2饋電線21, 23的長度差 之下，發送到第2天線元件16的第2信號之到達會比發送到 第1天線元件15的第1信號之到達多經過預定時間而形成延 遲。以這個延遲為基礎將例如第1及第2信號的相位設定成 逆相。亦即，第1信號及第2信號形成180度的相位延遲。 1270999 像這樣，如果對第1及第2天線元件15, 16供給彼此逆相 之第1及第2信號，則如第4圖所示，在第1及第2天線元件15, 16之間沿前述基準面形成了虛擬接地面25。虛擬接地面25 平行於第1及第2天線元件15，16而擴展。亦即，第1及第2 5 天線元件15, 16對虛擬接地面25形成對稱面。 在這樣的RFID標籤11中，回應第1及第2天線元件15, 16所接收的無線信號，在半導體晶片17會生成電力。半導 體晶片17即以該電力為基礎而執行預定動作。例如，記憶 體内的資訊會被當作第1及第2信號從第1及第2天線元件 10 15，16發送出去。其結果，無線信號可以在空間内被發送出 去。 在如上所述的RFID標籤11中，第1及第2天線元件15, 16被供給以彼此逆相的第1及第2信號。其結果，在第1及第 2天線元件15, 16之間形成了虛擬接地面25。在RHD標籤中 15 ，可以省略到目前為止在平板天線中所必需的金屬板，亦 即接地面。天線基板14，亦即RJFID標籤11可以小型化到目 前為止的水準以上。同樣地，天線基板14的形狀，亦即RFID 標戴的形狀可以自由地設計。 此外，天線基板14所使用的是比較高電容率的材料。 20 發生在第1及第2天線元件15，16之間的電場會集中到天線 基板14内。而且，第1及第2天線元件15, 16的間隔如果變窄 ，在第1及第2天線元件15, 16之間所確立的電磁場分布會獲 得保持。這樣做的結果，在天線裝置12中，周圍環境的影 音會被極力地排除。RFID標戴11可以在鄰近例如金屬材料 10 1270999 ' 和液體的環境下使用。 ； 除此之外，第1及第2天線元件A i6的形狀只要是相對 於例如平行於天線基板的表面之基準面形成面對稱，則第^ 及第2天線元件15, 16的形狀除了前述的方形之外，亦可形 5成為例如圓盤狀，亦可形成為例如橢圓形狀。此時，在^ 線基板14内，只要和前述相同的構造被確立即可。 第5圖概略示出本發明之另-實施態樣的RFID標籤u 籲 之構造。RFID“籤11具有天線裳置12。天線裝置12a構成偶 極天線。天線裝置12a和前述相同，只要被例如一對薄膜材 (未圖示出）夾住即可。天線裝置12a具有例如矩形的天線 基板31。天線基板31和天線基板14相同，只要是由介電體 構成即可。 在天線基板31的表面上配置有沿著天線基板31的長向 延伸之第1天線元件32。在天線基板31的背面上同樣配置了 15沿天線基板14的長向延伸之第2天線元_。第ι及第2天線 • 讀32, 33的形狀相對於例如平形於天線基板31的表面之 基準面形成面對稱。基準面在天線基板31的厚度方向上將 天線基板31二等分。 如第6圖所示，天線基板31係以例如^及第2基板如, 31b構成。第1基板3la持住第丨天線元件&第2基板3關 被第2天線元件33持住。半導體晶片17被失在幻及第2基板 31a，31b之間。 :第天線元件32及半導體晶片17係以第1饋電線34加以 兒乳性連接。第1饋電線34形成於貫通第1基板31a的貫穿孔 11 1270999 内。然後，第1饋電線34沿著第1基板31a的表面直直地延伸 到第1天線元件32為止。如此，第丨饋電線34就會在第1饋電 點35被連接到第1天線元件32。 第2天線元件33及半導體晶片！7係以第2饋電線36形成 5電氣性連接。第2饋電線36形成於貫通第2基板311)的貫穿孔 内。然後，第2饋電線36沿著第2基板31b的背面越過預定距 離而延伸直到第2天線33為止。如此，第2饋電線36就會在 第2饋電點37被連接到第2天線元件33。 在這樣做成的天線裝置12a中，因為第2饋電線36在第2 10 基板3lb的背面越過預定距離而延伸，所以第2饋電線％的 長度形成得比第1饋電線34的長度更大。如此一來，和前述 同才;3C地’弟1及弟2½號的相位被設定成逆相。亦即，第1及 第2信號被設定成180度的相位延遲。其結果，在第丨及第2 天線元件32，33之間形成了虛擬接地面38。虛擬接地面38 15 沿别述基準面而擴展。 在如上所述之RFID標籤11中，天線基板31所使用的是 比較高電容率的材料。發生在第1及第2天線元件32, 33之間 的電場會集中到天線基板31内。而且，如果第1及第2天線 元件32, 33的間隔變窄，在第1及第2天線元件之間所確立的 20 電磁場分布會獲得保持。這樣做的結果，在RFID標籤中， 周圍環境的影響會被極力排除。 而且，如果調整第1及第2天線元件32, 33的間隔，則從 第1天線元件32所發出的無線信號的電場，和從第2天線元 件33所發出的無線信號的電場會以最適狀態形成重疊。在 12 1270999 這樣的重疊下，天線裝置12a的增益可以被提高。 除此之外，例如第7圖所示者，第丨及第2天線元件％，33 亦可構成單極天線。亦即，天線基板31的表背面上亦可配 置2組第1及第2天線元件32，33。在第1基板3 la的表背面上 5 ，弟1天線元件32，32，弟2天線元件33，33以互朝相反方向 延伸為宜。除此之外，和前述均等的構造和構造中係附與 相同的參考編號。若利用這樣的天線裝置12b，將可以實現 和前述之天線裝置12, 12a同樣的作用效果。 另外，例如第8圖所示，亦可將混成電路39連接到第1 10及第2饋電線34，36。混成電路39只要可以被夹在例如第1 及第2基板3la，3lb之間即可。該混成電路39可以將第i及第 2#號的相位做個別設定。此時，如果將第i及第2饋電線料， 36的長度設定成相等亦可。此外，對於和前述均等的構成 和構造係賦與相同的參考編號。如果利用這樣的天線裝置 15 12c就可以實現和前述之天線裝置12,以⑽同樣的作用 效果。 而且’在混成電路39的作動下，第1及第2信號的相位 就可以簡單地反轉。此外，例如即使在第1及第2天線元件 32, 33特性因為周圍環境的變化而發生變化，依然可以在混 成甩路39的作動下因應特性的變化而調整第1及第2信號的 相位口又疋。除此之外，混合電路39亦可連接至前述的天線 衣置12之第1及第貝電線21，23和天線裝置⑽的第工及第2 饋電線34, 36。此時，塗]月笙ο棘 昂1及昂2饋電線的長度如果設定成相 等即可。 13 1270999 、、另外，例如第9圖所示者，亦可在天線基板41的表面配 北W形之第1天線元件42。同樣地，亦可在天線基板41的 背配置逆F形之第2天線元件43。天線基板41係由介電體形 成。在該天線裝置12d中，和前述相同地，第丨及第2天線元 牛42, 43的形狀相對於例如平行於天線基板的表面之基 準面开^成面對稱。基準面在天線基板41的厚度方向上將天 線基板41二等分。
弟1天線元件42及半導體晶片17係以第1饋電線44形成 電氣性連接。第1饋電線44形成於貫通第1基板4la的貫穿孔 内。如此’第1饋電線44即在第1饋電點45和第1天線元件42 相連接。 第2天線元件43及半導體晶片17係以第2饋電線46形成 電氣性連接。第2饋電線46由從半導體晶片17沿第2基板41b 的表面延伸之第！區域46a、形成於貫通第2基板41b之貫穿 15 孔内的弟2區域46b、沿第3基板41c的表面延伸之第3區域 46c ’和形成於貫第3基板4ic之貫穿孔内的第4區域46d構成 。如此，第2饋電線46即在第2饋電點47和第2天線元件43相 連接。 因為在第2饋電線46區晝出第1及第3區域46a，46c，所 2〇 以弟2饋電線46的長度比第1饋電線44的長度形成得更大。 如此，第1及第2信號的相位就會被設定成逆相。其結果， 和前述相同地，在第1及第2天線元件42, 43之間形成了虛擬 接地面48。虛擬接地面48沿前述的基準面擴展。此外，對 於和前述均等的構成和構造給予相同的參考編號。若利用 14 1270999 這樣的天線裝置12d，就可以實現和前述的天線裝置12, 12a， 12b相同的作用效果。 【圖式簡單說明】 第1圖為概略顯示本發明之一實施態樣的RFID標簸構 5 造之斜視圖。 第2圖為第1圖之沿2-2線的斷面圖。 第3圖為天線裝置之分解斜視圖。 第4圖為概略顯示虛擬接地面的概念圖。 第5圖為概略顯示本發明之另一實施態樣的rFID標籤 10 構造之斜視圖。 第6圖為天線裝置之分解斜視圖。 第7圖為概略顯示其他實施態樣之RnD標籤構造的斜 視圖。 第8圖為天線裝置之分解斜視圖。 15 第9圖為概略顯示其他實施態樣之RHD標籤構造的斜 視圖。 【主要元件符號說明】 15…第1天線元件 16…第2天線元件 17…半導體晶片 18…黏著材 19…被覆材 21…第1鑛電線 22…第1饋電點 11—RFID 標籤 12, 12a〜12d…天線裝置 13…薄膜材 14…天線基板 14a…第1基板 14b…第2基板 14c…第3基板 15 1270999 23…第2饋電線 38…虛擬接地面 24…第2饋電點 39···混成電路 25…虛擬接地面 41…天線基板 31…天線基板 42···第1天線元件 32…第1天線元件 43···第2天線元件 33…第2天線元件 44…第1饋電線 34…第1饋電線 45…第1饋電點 35…第1饋電點 46···第2饋電線 36…第2饋電線 47···第2饋電點 37…第2饋電點 48···虛擬接地面 16