TWI578619B - Wireless tags, communication terminals and communication systems - Google Patents

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TWI578619B
TWI578619B TW104106318A TW104106318A TWI578619B TW I578619 B TWI578619 B TW I578619B TW 104106318 A TW104106318 A TW 104106318A TW 104106318 A TW104106318 A TW 104106318A TW I578619 B TWI578619 B TW I578619B
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dipole antenna
antenna
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TW201547106A (zh
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Daisuke Watanabe
Masatoshi Tominaga
Masanori Tanaka
Seiki Kato
Takashi Maeda
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
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Description

無線標籤、通訊終端及通訊系統
本發明，係有關於無線標籤、通訊終端及通訊系統。
係進行有使用如同RFID標籤一般之無線標籤來對於個體進行辨識的操作。無線標籤，係具備有IC晶片和天線。在無線標籤之IC晶片中，係被記錄有個體之辨識資料。被稱作讀寫機之通訊裝置，係在自身與無線標籤之間將辨識資料作交訊。在專利文獻1中，係針對關連於天線裝置之技術的其中一例有所揭示。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2002-280829號公報
依存於送訊電波之通訊裝置和無線標籤之天 線間的位置關係，係會有無法藉由無線標籤之天線來充分地受訊電波的可能性。不僅是無線標籤，在使具備有天線之通訊終端和通訊裝置進行交訊的情況時，亦同樣的，依存於通訊裝置和通訊終端間的位置關係，係會有無法藉由該通訊終端之天線來充分地受訊電波的可能性。
本發明，係以提供一種能夠對於受訊感度之降低作抑制的無線標籤以及通訊終端一事，作為目的。又，本發明，係以提供一種能夠將資訊順暢地進行交訊之通訊系統一事，作為目的。
本發明之第1形態，係提供一種無線標籤，其特徵為，係具備有：IC晶片；和第1雙極天線，係被與前述IC晶片之第1連接部作連接，並受訊電波；和第2雙極天線，係被與前述IC晶片之第2連接部作連接，並以與前述第1雙極天線相交叉的方式而被配置，且與前述第1雙極天線同時受訊前述電波，前述IC晶片，係將基於前述電波而藉由前述第1雙極天線所產生的第1受訊電力與藉由前述第2雙極天線所產生的第2受訊電力作合成。
本發明之第2形態，係提供一種通訊系統，其特徵為，係具備有：第1形態之無線標籤、和以非接觸而與前述無線標籤進行交訊之通訊裝置。
本發明之第3形態，係提供一種通訊終端， 其特徵為，係具備有：IC晶片；和第1雙極天線，係被與前述IC晶片之第1連接部作連接，並受訊電波；和第2雙極天線，係被與前述IC晶片之第2連接部作連接，並以與前述第1雙極天線相交叉的方式而被配置，且與前述第1雙極天線同時地而受訊前述電波，前述IC晶片，係將基於前述電波而藉由前述第1雙極天線所產生的第1受訊電力與藉由前述第2雙極天線所產生的第2受訊電力作合成。
本發明之第4形態，係提供一種通訊系統，其特徵為，係具備有：第3形態之通訊終端、和以非接觸而與前述通訊終端進行交訊之通訊裝置。
若依據本發明之無線標籤以及通訊終端，則係能夠對於受訊感度之降低作抑制。若依據本發明之通訊系統，則係能夠將資訊順暢地進行交訊。
1‧‧‧通訊系統
2‧‧‧物品
3‧‧‧無線標籤
4‧‧‧通訊裝置
5‧‧‧IC晶片
6‧‧‧控制部
7‧‧‧通訊部
8‧‧‧天線
9‧‧‧記憶部
10‧‧‧天線
11‧‧‧第1雙極天線
11A‧‧‧天線元件
11B‧‧‧天線元件
12‧‧‧第2雙極天線
12A‧‧‧天線元件
12B‧‧‧天線元件
13‧‧‧控制部
14‧‧‧記憶部
15‧‧‧基材
16‧‧‧第1連接部
17‧‧‧第2連接部
18‧‧‧介電質
21‧‧‧輻射器
21K‧‧‧切缺部
21S‧‧‧表面
22‧‧‧介電質
23‧‧‧基板
24‧‧‧供電線
25‧‧‧介電質
30‧‧‧通訊終端
200‧‧‧車輛
Dx‧‧‧電波成分
Dy‧‧‧電波成分
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧長度
P1‧‧‧第1受訊電力
P2‧‧‧第2受訊電力
Pm‧‧‧合成受訊電力
W1‧‧‧寬幅
W2‧‧‧寬幅
〔圖1〕圖1，係為對於第1實施形態的通訊系統之其中一例作展示之示意圖。
〔圖2〕圖2，係為對於第1實施形態的通訊系統之其中一例作展示之功能區塊圖。
〔圖3〕圖3，係為對於第1實施形態的無線標籤之 其中一例作展示之立體圖。
〔圖4〕圖4，係為對於第1實施形態的無線標籤之其中一例作展示之平面圖。
〔圖5〕圖5，係為對於從第1實施形態的通訊裝置之天線所送訊的電波之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖6〕圖6，係為對於從第1實施形態的通訊裝置之天線所送訊的電波之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖7〕圖7，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從無線標籤之天線所輸出的受訊電力，此兩者間的關係作示意性展示之圖。
〔圖8〕圖8，係為對於當天線受訊了圖7中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖9〕圖9，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從無線標籤之天線所輸出的受訊電力，此兩者間的關係作示意性展示之圖。
〔圖10〕圖10，係為對於當天線受訊了圖9中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖11〕圖11，係為對於當天線受訊了圖9中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖12〕圖12，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從無線標籤之天線所輸出的受訊電力， 此兩者間的關係作示意性展示之圖。
〔圖13〕圖13，係為對於當天線受訊了圖12中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖14〕圖14，係為對於當天線受訊了圖12中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖15〕圖15，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從無線標籤之天線所輸出的受訊電力，此兩者間的關係作示意性展示之圖。
〔圖16〕圖16，係為對於當天線受訊了圖15中所示之電波時的第1受訊電力和第2受訊電力間的合成受訊電力之其中一例作示意性展示之圖。
〔圖17〕圖17，係為對於比較例的天線之受訊電力的其中一例作展示之圖。
〔圖18〕圖18，係為對於第2實施形態的無線標籤之其中一例作展示之剖面圖。
〔圖19〕圖19，係為對於第3實施形態的無線標籤之其中一例作展示之平面圖。
〔圖20〕圖20，係為對於第4實施形態的無線標籤之其中一例作展示之平面圖。
〔圖21〕圖21，係為對於第5實施形態的無線標籤之其中一例作展示之立體圖。
〔圖22〕圖22，係為對於第6實施形態的通訊裝置 之天線的其中一例作展示之剖面圖。
〔圖23〕圖23，係為對於第6實施形態的通訊裝置之天線的其中一例作展示之平面圖。
〔圖24〕圖24，係為對於第7實施形態的通訊裝置之天線的其中一例作展示之剖面圖。
〔圖25〕圖25，係為對於第8實施形態的通訊裝置之天線的其中一例作展示之剖面圖。
〔圖26〕圖26，係為對於第9實施形態的通訊裝置之天線的其中一例作展示之平面圖。
〔圖27〕圖27，係為對於第10實施形態的通訊系統之其中一例作展示之圖。
〔圖28〕圖28，係為對於第11實施形態的通訊終端之其中一例作展示之圖。
以下，參考圖面，對本發明之實施形態作說明，但是，本發明係並不被限定於此。以下所說明之各實施形態的要件，係可適宜作組合。又，係亦有將一部分之構成要素並不作使用的情況。又，在下述之實施形態的構成要素中，係亦包含有當業者所能夠置換且可容易置換者，或者是實質性為相同者。
(第1實施形態)
針對第1實施形態作說明。圖1，係為對於本實施形 態的通訊系統1之其中一例作展示之示意圖。圖2，係為對於本實施形態的通訊系統1之其中一例作展示之功能區塊圖。如同圖1以及圖2中所示一般，通訊系統1，係具備有：被配置於物品2處之無線標籤3、和以非接觸而與無線標籤3進行交訊之通訊裝置4。物品2，係包含有商品或機器。
在本實施形態中，通訊系統1，係包含有RFID(radio frequency identification)系統。無線標籤3，係包含有RFID標籤。在本實施形態中，無線標籤3，係身為具備有IC晶片5之IC標籤。無線標籤3，係記憶辨識資料。通訊裝置4，係包含有能夠與無線標籤3進行交訊之讀寫機裝置。通訊裝置4，係能夠藉由非接觸通訊(無線通訊)來取得無線標籤3之辨識資料。通訊裝置4，係能夠藉由非接觸通訊而在無線標籤3中記錄辨識資料。通訊裝置4，係能夠藉由非接觸通訊而對於無線標籤3之辨識資料作更新。
通訊裝置4，係具備有控制部6、和通訊部7、和天線8、以及記憶部9。控制部6，係包含有CPU(Central Processing Unit)，並對於通訊裝置4之動作作控制。通訊部7，係包含送訊資料之送訊部、以及受訊資料之受訊部。天線8，係被與通訊部7作連接。天線8，係進行電波之送訊以及受訊。記憶部9，係包含有像是ROM(Read Only Memory)或者是RAM(Random Access Memory)之類的記錄媒體。記憶部9，係保持無線標籤3 之辨識資料。
無線標籤3，係具備有天線10、和被連接有天線10之IC晶片5。IC晶片5，係具備有對於資料作處理之控制部13、和記憶辨識資料之記憶部14。控制部13，係對於從天線10所輸出之受訊電力P進行處理。IC晶片5，係亦可被稱作通訊元件5，亦可被稱作送受訊元件5。
在本實施形態中，天線10，係包含有第1雙極天線11、和以與第1雙極天線11相交叉的方式而被配置之第2雙極天線12。天線10，係為所謂的交叉雙極天線。
第1雙極天線11以及第2雙極天線12之各者，係被與IC晶片5作連接。控制部13，係對於從第1雙極天線11所輸出的第1受訊電力P1與從第2雙極天線12所輸出的第2受訊電力P2進行處理。
記憶部14，係保持用以對於自身之無線標籤3與其他的無線標籤3作辨識之辨識資料。通訊裝置4，係與無線標籤3進行交訊，並讀取被記憶在無線標籤3之記憶部14中的辨識資料、或對於記憶部14寫入辨識資料、或對於記憶部14之辨識資料作改寫。通訊裝置4，係讀取無線標籤3之辨識資料，而對於被安裝有該無線標籤3之物品2作辨識。
針對通訊系統1之動作的其中一例作說明。當從通訊裝置4而對於無線標籤3送訊資料的情況時，係 從通訊裝置4之天線8而輻射出電波。無線標籤3，係藉由天線10而受訊從天線8所輻射之電波。天線10，若是受訊電波，則係產生受訊電力P。藉由以天線10所產生的受訊電力P，無線標籤3係被啟動，控制部13以及記憶部14係動作。控制部13，係實行辨識資料之處理等的必要之處理。
當從無線標籤3而對於通訊裝置4送訊資料的情況時，係從無線標籤3之天線10而輻射出電波。通訊裝置4，係藉由天線8而受訊從天線10所輻射之電波。控制部7，係從藉由天線8所受訊了的電波而將資料抽出。
接著，針對本實施形態之無線標籤3的其中一例作說明。在以下之說明中，係設定XYZ正交座標系，並一面參照此XYZ正交座標系一面針對各部之位置關係作說明。將特定面內之其中一方向設為X軸方向，並將在特定面內而與X軸方向相正交之方向設為Y軸方向，且將與X軸方向以及Y軸方向之各者相正交的方向設為Z軸方向。又，係將X軸、Y軸以及Z軸周圍之旋轉(傾斜)方向，分別設為θ X、θ Y以及θ Z方向。
圖3，係為對於本實施形態的無線標籤3之其中一例作示意性展示之立體圖。圖4，係為對於本實施形態的無線標籤3之其中一例作示意性展示之平面圖。如同圖3以及圖4中所示一般，無線標籤3，係具備有基材15、和被配置於基材15處之IC晶片5、和被與IC晶片5 之第1連接部16作連接的第1雙極天線11、和以與第1雙極天線11相交叉的方式而被配置並且被與IC晶片5之第2連接部17作連接的第2雙極天線12。
基材15，係身為具備有可撓性之薄片狀構件(可撓基材)。基材15，係藉由絕緣性材料所形成。基材15，係可身為像是聚對苯二甲酸乙二酯(PET：polyethylene terephthalate)一般之合成樹脂製的薄片狀構件，亦可身為紙製之薄片狀構件。基材15，係亦可為玻璃製。
第1連接部16以及第2連接部17之各者，係包含有供電端子。第1連接部16以及第2連接部17之各者，係身為金屬部(導電部)。亦可將第1連接部16稱作第1埠16。亦可將第2連接部17稱作第2埠17。
第1雙極天線11以及第2雙極天線12，係受訊從通訊裝置4所送訊而來之電波。第1雙極天線11以及第2雙極天線12，係同時受訊從通訊裝置4而來之電波。
第1雙極天線11以及第2雙極天線12之各者，係藉由導電性材料所形成。第1雙極天線11以及第2雙極天線12之各者，係亦可藉由像是鋁或銅一般之金屬來形成。
第1雙極天線11與第1連接部16係相互接觸。第1雙極天線11與第1連接部16係被作固定。第2雙極天線12與第2連接部17係相互接觸。第2雙極天線 12與第2連接部17係被作固定。
第1連接部16，係被設置有2個。第1雙極天線11，係包含有被與其中一方之第1連接部16作連接的天線元件11A、和被與另外一方之第1連接部16作連接的天線元件11B。天線元件11A以及天線元件11B之各者，係身為直線狀。天線元件11A以及天線元件11B，係被與X軸相平行地而作配置。天線元件11A以及天線元件11B，係被配置在與X軸相平行並且通過IC晶片5之假想線上。
第2連接部17，係被設置有2個。第2雙極天線12，係包含有被與其中一方之第2連接部17作連接的天線元件12A、和被與另外一方之第2連接部17作連接的天線元件12B。天線元件12A以及天線元件12B之各者，係身為直線狀。天線元件12A以及天線元件12B，係被與Y軸相平行地而作配置。天線元件12A以及天線元件12B，係被配置在與Y軸相平行並且通過IC晶片5之假想線上。
天線元件11A之其中一端部(-X側之端部)與第1連接部16，係被作連接。天線元件11B之另外一端部(+X側之端部)與第1連接部16，係被作連接。天線元件12A之其中一端部(-Y側之端部)與第2連接部17，係被作連接。天線元件12B之另外一端部(+Y側之端部)與第2連接部17，係被作連接。
天線元件11A、天線元件11B、天線元件12A 以及天線元件12B之各者，係以從IC晶片5起而延伸存在於輻射方向上的方式，而被與IC晶片5作連接。
在本實施形態中，關於X軸方向上之天線元件11A的尺寸(長度)L1和天線元件11B的尺寸(長度)L1，係為相等。關於Y軸方向上之天線元件12A的尺寸(長度)L2和天線元件12B的尺寸(長度)L2，係為相等。天線元件11A以及天線元件11B的長度L1、和天線元件12A以及天線元件12B的長度L2，係為相等。
關於Y軸方向上之天線元件11A的尺寸(寬幅)W1和天線元件11B的尺寸(寬幅)W1，係為相等。關於X軸方向上之天線元件12A的尺寸(寬幅)W2和天線元件12B的尺寸(寬幅)W2，係為相等。天線元件11A以及天線元件11B的寬幅W1、和天線元件12A以及天線元件12B的尺寸(寬幅)W2，係為相等。
亦即是，在本實施形態中，天線元件11A、天線元件11B、天線元件12A以及天線元件12B的構造(外形)，實質上係為相同。
在本實施形態中，第1雙極天線11和第2雙極天線12，係以相正交的方式而被配置。在與基材15之表面相平行的XY平面內，第1雙極天線11和第2雙極天線12所成之角度θ，係實質性為90度。
圖5，係為對於從通訊裝置4之天線8所送訊的電波之其中一例作示意性展示之圖。在圖5中，電波係於Z軸方向上前進。電波，係包含有電場和磁場。在圖5 中，電波之電場向量(偏波方向)，係與X軸相平行。亦即是，在圖5中所示之電波的偏波面，係與XZ平面相平行。在以下之說明中，係將於圖5中所示之電波稱作第1直線偏波狀態之電波。
圖6，係為對於從通訊裝置4之天線8所送訊的電波之其中一例作示意性展示之圖。在圖6中，電波係於Z軸方向上前進。電波，係包含有電場和磁場。在圖6中，電波之電場向量(偏波方向)，係與Y軸相平行。亦即是，在圖6中所示之電波的偏波面，係與YZ平面相平行。在以下之說明中，係將於圖6中所示之電波稱作第2直線偏波狀態之電波。
第1直線偏波狀態之電波的電場向量(偏波面)、和第2直線偏波狀態之電波的電場向量(偏波面)，係相互正交。
如同圖5中所示一般，當以使第1雙極天線11之長邊方向和第1直線偏波狀態之電波的電場向量成為相互平行的方式來制定通訊裝置4和無線標籤3之間之位置關係的情況時，第1雙極天線11，係能夠以高感度而受訊第1直線偏波狀態之電波。換言之，當使第1雙極天線11之長邊方向與電波之電場向量相互一致的情況時，從第1雙極天線11所輸出的第1受訊電力P1係成為最大。
如同圖6中所示一般，當以使第2雙極天線12之長邊方向和第2直線偏波狀態之電波的電場向量成 為相互平行的方式來制定通訊裝置4和無線標籤3之間之位置關係的情況時，第2雙極天線12，係能夠以高感度而受訊第2直線偏波狀態之電波。換言之，當使第2雙極天線12之長邊方向與電波之電場向量相互一致的情況時，從第2雙極天線12所輸出的第2受訊電力P2係成為最大。
如此這般，在本實施形態中，天線10，係使用第1雙極天線11以及第2雙極天線12，而能夠以高感度而受訊第1直線偏波狀態之電波以及第2直線偏波狀態之電波的雙方。
接著，針對本實施形態之通訊系統1之動作的其中一例作說明。在本實施形態中，第1雙極天線11以及第2雙極天線12，係同時受訊從通訊裝置4所送訊而來之相同的電波。無線標籤3之IC晶片5，係將基於所受訊了的電波而藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與基於所受訊了的電波而藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成。
第1雙極天線11，若是受訊電波，則係產生第1受訊電力P1。第1雙極天線11，係基於所受訊了的電波中之關連於第1雙極天線11之長邊方向(X軸方向)的電波成分Dx，來輸出第1受訊電力P1。第1受訊電力P1，係為在第1雙極天線11處所受訊了的電波中之與關連於第1雙極天線11之長邊方向(X軸方向)的電波成分Dx相對應之值。電波成分Dx，係為包含有關連於 X軸方向之電波的振幅或強度之概念。
第2雙極天線12，若是受訊電波，則係產生第2受訊電力P2。第2雙極天線12，係基於所受訊了的電波中之關連於第2雙極天線12之長邊方向(Y軸方向)的電波成分Dy，來輸出第2受訊電力P2。第2受訊電力P2，係為在第2雙極天線12處所受訊了的電波中之與關連於第2雙極天線12之長邊方向(Y軸方向)的電波成分Dy相對應之值。電波成分Dy，係為包含有關連於Y軸方向之電波的振幅或強度之概念。
在本實施形態中，IC晶片5之控制部13，係將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成，並輸出合成受訊電力Pm。控制部13，係進行用以將第1受訊電力P1與第2受訊電力P2作合成之演算，並產生合成受訊電力Pm控制部13，例如，係將第1受訊電力P1與第2受訊電力P2作合成，並作為合成受訊電力Pm而輸出。亦即是，控制部13，係求取出關連於第1雙極天線11之長邊方向(X軸方向)的第1受訊電力P1之第1成分、和關連於第2雙極天線12之長邊方向(Y軸方向)的第2受訊電力P2之第2成分，此兩者的合成值，並將該合成值作為合成受訊電力Pm而輸出。在以下之說明中，假設第1受訊電力P1係與X軸相平行，第2受訊電力P2係與Y軸相平行。
圖7，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊 了該電波時之從天線10所輸出的受訊電力P，此兩者間的關係作示意性展示之圖。圖7，係對於第1雙極天線11之長邊方向和電波之偏波面為相互一致之例作展示。如同圖7中所示一般，當第1雙極天線11之長邊方向與電波之偏波面相互一致的情況時，從第1雙極天線11所輸出的第1受訊電力P1係成為最大。另一方面，從第2雙極天線12所輸出的第2受訊電力P2係成為最小。
圖8，係為對於當天線10受訊了圖7中所示之電波時的第1受訊電力P1和第2受訊電力P2所被作了合成之合成受訊電力Pm的其中一例作示意性展示之圖。IC晶片5之控制部13，係將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成，並輸出合成受訊電力Pm。在圖7以及圖8所示之例中，第2受訊電力P2，實質上係為0。合成受訊電力Pm，實質上係與第1受訊電力P1相等。
圖9，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從天線10所輸出的受訊電力P，此兩者間的關係作示意性展示之圖。圖9，係對於第1雙極天線11之長邊方向和電波之偏波面為相互傾斜之例作展示。如同圖9中所示一般，當相對於第1雙極天線11之長邊方向而電波之偏波面有所傾斜的情況時，從第1雙極天線11係輸出第1受訊電力P1，從第2雙極天線12係輸出第2受訊電力P2。
圖10，係為對於當天線10受訊了圖9中所示 之電波時的第1受訊電力P1和第2受訊電力P2所被作了合成之合成受訊電力Pm的其中一例作示意性展示之圖。IC晶片5之控制部13，係將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成，並輸出合成受訊電力Pm。在圖9以及圖10所示之例中，第1受訊電力P1係較第2受訊電力P2更大。合成受訊電力Pm，係具備有基於第1受訊電力P1與第2受訊電力P2之值。
另外，在圖10中，雖係將第1受訊電力P1和第2受訊電力P2作純量性的合成，但是，如圖11中所示一般，當第1受訊電力P1和第2受訊電力P2為具有相位差的情況時，係亦可作向量性的合成。亦即是，如圖11中所示一般，係亦可求取出第1受訊電力P1之向量和第2受訊電力P2之向量間的合成向量，並將該合成向量作為合成受訊電力Pm而輸出。亦即是，係亦可求取出關連於第1雙極天線11之長邊方向(X軸方向)的第1受訊電力P1之第1向量成分、和關連於第2雙極天線12之長邊方向(Y軸方向)的第2受訊電力P2之第2向量成分，此兩者的合成向量之絕對值，並將該合成向量之絕對值作為合成受訊電力Pm而輸出。
圖12，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從天線10所輸出的受訊電力P，此兩者間的關係作示意性展示之圖。圖12，係對於第2雙極天線12之長邊方向和電波之偏波面為相互傾斜之例作展 示。如同圖12中所示一般，當相對於第2雙極天線12之長邊方向而電波之偏波面有所傾斜的情況時，從第1雙極天線11係輸出第1受訊電力P1，從第2雙極天線12係輸出第2受訊電力P2。
圖13，係為對於當天線10受訊了圖12中所示之電波時的第1受訊電力P1和第2受訊電力P2所被作了合成之合成受訊電力Pm的其中一例作示意性展示之圖。IC晶片5之控制部13，係將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成，並輸出合成受訊電力Pm。在圖12以及圖13所示之例中，第2受訊電力P2係較第1受訊電力P1更大。合成受訊電力Pm，係具備有基於第1受訊電力P1與第2受訊電力P2之值。
另外，在圖13中，雖係將第1受訊電力P1和第2受訊電力P2作純量性的合成，但是，如圖14中所示一般，當第1受訊電力P1和第2受訊電力P2為具有相位差的情況時，係亦可作向量性的合成。
圖15，係為對於某一偏波面之電波、和當受訊了該電波時之從天線10所輸出的受訊電力P，此兩者間的關係作示意性展示之圖。圖15，係對於第2雙極天線12之長邊方向和電波之偏波面為相互一致之例作展示。如同圖15中所示一般，當第2雙極天線12之長邊方向與電波之偏波面相互一致的情況時，從第2雙極天線12所輸出的第2受訊電力P2係成為最大。另一方面，從 第1雙極天線11所輸出的第1受訊電力P1係成為最小。
圖16，係為對於當天線10受訊了圖15中所示之電波時的第1受訊電力P1和第2受訊電力P2所被作了合成之合成受訊電力Pm的其中一例作示意性展示之圖。IC晶片5之控制部13，係將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成，並輸出合成受訊電力Pm。在圖15以及圖16所示之例中，第1受訊電力P1，實質上係為0。合成受訊電力Pm，實質上係與第2受訊電力P2相等。
控制部13，係基於合成受訊電力Pm，而實行辨識資料之處理等的必要之處理。控制部13，例如，係基於合成受訊電力Pm，而將辨識資料記錄在記憶部14中。控制部13，係亦可基於合成受訊電力Pm，而對於記憶部14之資料作更新。
如同以上所作了說明一般，若依據本實施形態，則IC晶片5由於係構成為將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成並產生合成受訊電力Pm，因此，無線標籤3之受訊感度的降低係被作抑制。在本實施形態中，由於係藉由具備有第1雙極天線11以及與該第1雙極天線11相交叉之第2雙極天線12的天線(交叉雙極天線)10，來受訊從通訊裝置4所送訊而來之電波，因此，就算是電波之偏波狀態有所變化，或者是僅被送訊有第1 直線偏波狀態之電波以及第2直線偏波狀態之電波的其中一方，也能夠得到所期望之值的合成受訊電力Pm。故而，受訊感度之降低係被抑制。
圖17，係為對於比較例作展示之圖。如同圖17中所示一般，當天線10J為僅具備有於X軸方向上為較長之雙極天線的情況時，若是對於該天線10J而送訊具備有與天線10J之長邊方向相傾斜的偏波面之電波，則藉由天線10J所產生的受訊電力PJ之值係會變小。同樣的，當天線10J為僅具備有於Y軸方向上為較長之雙極天線的情況時，則在對於該天線10J而送訊具備有與天線10J之長邊方向相傾斜的偏波面之電波的情況時，亦同樣的，藉由天線10J所產生的受訊電力PJ之值係會變小。
又，當天線10J為僅具備有於X軸方向上為較長之雙極天線的情況時，若是對於該天線10J而送訊第2直線偏波狀態之電波，則藉由天線10J所產生的受訊電力PJ之值係會變小。同樣的，當天線10J為僅具備有於Y軸方向上為較長之雙極天線的情況時，若是對於該天線10J而送訊第1直線偏波狀態之電波，則藉由天線10J所產生的受訊電力PJ之值係會變小。其結果，受訊感度會降低。
若依據本實施形態，則由於天線10係具備有第1雙極天線11以及第2雙極天線12之雙方，因此，不論是被送訊有何種偏波狀態之電波，均能夠以高感度來受訊該電波。
又，由於第1雙極天線11以及第2雙極天線12係以相互正交的方式而被配置，因此，不論是被送訊有何種偏波狀態之電波，天線10均能夠以高感度來受訊該電波。
(第2實施形態)
針對第2實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖18，係為對於本實施形態的無線標籤3B之其中一例作展示之剖面圖。無線標籤3B，係具備有基材15、和被設置於基材15處之IC晶片5、和被與IC晶片5作連接的第1雙極天線11以及第2雙極天線12。
在本實施形態中，無線標籤3B，係具備有以與第1雙極天線11以及第2雙極天線12之各者作接觸的方式所配置之介電質18。介電質18，係包含如同玻璃一般之絕緣體。在本實施形態中，介電質18係為平板狀。IC晶片5、第1雙極天線11以及第2雙極天線12，係被配置在基材15和介電質18之間。
當並未被配置有介電質18的情況時，第1雙極天線11之長度係為L1，第2雙極天線12之長度係為L2。當配置有介電率ε r之介電質18的情況時，第1雙極天線11之長度，係成為L1/(εr)1/2，第2雙極天線12之長度係為L2/(εr)1/2。亦即是，藉由配置有介電 質18一事，係能夠將第1雙極天線11之長度以及第2雙極天線12之長度縮短。
如同以上所說明一般，若依據本實施形態，則藉由配置有介電質18一事，係能夠將第1雙極天線11以及第2雙極天線12之各別的尺寸縮小。藉由此，係能夠謀求無線標籤3B之小型化。
(第3實施形態)
針對第3實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖19，係為對於本實施形態的無線標籤3C之其中一例作展示之剖面圖。無線標籤3C，係具備有基材15、和被設置於基材15處之IC晶片5C、和被與IC晶片5C之第1連接部16C作連接的第1雙極天線11、以及被與IC晶片5C之第2連接部17C作連接的第2雙極天線12。
第1雙極天線11和第2雙極天線12，係以相互交叉的方式而被配置。在本實施形態中，第1雙極天線11和第2雙極天線12，係並非為相正交。
如同以上所說明一般，第1雙極天線11和第2雙極天線12，係亦可並非為相正交。IC晶片5C，係藉由將藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成並產 生合成受訊電力Pm，而對於無線標籤3C之受訊感度的降低作抑制。
(第4實施形態)
針對第4實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖20，係為對於本實施形態的無線標籤3D之其中一例作展示之剖面圖。無線標籤3D，係具備有基材15、和被設置於基材15處之IC晶片5D、和被與IC晶片5D之第1連接部16D作連接的第1雙極天線11D、以及被與IC晶片5D之第2連接部17D作連接的第2雙極天線12D。
在本實施形態中，第1雙極天線11D和第2雙極天線12D之各者，係成為蜿蜒(meander)狀。亦即是，第1雙極天線11D和第2雙極天線12D之各者，係身為所謂的蜿蜒式天線。
第1雙極天線11D，係沿著中心軸G1而被配置。第1雙極天線11D之一部分，係被配置於中心軸G1之其中一側，第1雙極天線11D之一部分，係被配置在中心軸G1之另外一側。第2雙極天線12D，係沿著中心軸G2而被配置。第2雙極天線12D之一部分，係被配置於中心軸G2之其中一側，第2雙極天線12D之一部分，係被配置在中心軸G2之另外一側。
在本實施形態中，中心軸G1和中心軸G2係相正交。另外，中心軸G1和中心軸G2係亦可並非為相正交。中心軸G1和中心軸G2，係只要相互交叉即可，中心軸G1和中心軸G2所成之角度，係亦可為較90度而更小之角度。
(第5實施形態)
針對第5實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖21，係為對於本實施形態的無線標籤3E之其中一例作展示之剖面圖。無線標籤3E，係具備有IC晶片5E、和被與IC晶片5E之第1連接部16E作連接的第1雙極天線11E、和被與IC晶片5E之第2連接部17E作連接的第2雙極天線12E、以及被與IC晶片5E之第3連接部18E作連接的第3雙極天線13E。
第1雙極天線11E之天線元件、第2雙極天線12E之天線元件以及第3雙極天線13E之天線元件的各者，係以從IC晶片5E起而延伸存在於輻射方向上的方式，而被與IC晶片5E作連接。
第1雙極天線11E和第2雙極天線12E，係相正交。第2雙極天線12E和第3雙極天線13E，係相正交。第3雙極天線13E和第1雙極天線11E，係相正交。第1雙極天線11E之長邊方向，係與X軸相平行。第2 雙極天線12E之長邊方向，係與Y軸相平行。第3雙極天線13E之長邊方向，係與Z軸相平行。
IC晶片5E，係將藉由第1雙極天線11E所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12E所產生的第2受訊電力P2以及藉由第3雙極天線13E所產生的第3受訊電力P3作合成，而產生合成受訊電力Pm。
如同以上所說明一般，3組的雙極天線(11E、12E、13E)，係亦可被與IC晶片5E作連接。IC晶片5E，係將藉由第1雙極天線11E所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12E所產生的第2受訊電力P2以及藉由第3雙極天線13E所產生的第3受訊電力P3作合成，而產生合成受訊電力Pm，藉由此，係能夠對於受訊感度的降低作抑制。
(第6實施形態)
針對第6實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖22，係為對於本實施形態的通訊裝置4之天線8F的其中一例作展示之剖面圖。圖23，係為對於本實施形態的通訊裝置4之天線8F的其中一例作展示之平面圖。
在本實施形態中，天線8F，係為送訊圓偏波之電波的塊狀天線。如同圖22以及圖23中所示一般，塊 狀天線(微帶天線)8F，係具備有輻射電波之輻射器21、和以與輻射器21作接觸的方式所設置之介電質22、和支持介電質22之基板23、以及以與輻射器21作接觸的方式所配置之供電線24。
輻射器21，係身為導電性之平板狀構件。輻射器21，例如係為銅一般之金屬製。介電質22，例如係為如同塑膠板一般之絕緣性的構件。基板23，係身為導電性之平板狀構件。基板23，例如係為銅一般之金屬製。供電線24，例如係包含有同軸纜線。供電線24，係以並不與基板23作接觸的方式而被配置。藉由透過供電線24來對於輻射器21供給電力，係從輻射器21之表面(輻射面)21S而輻射出電波。
基板23，係與輻射器21之間空出有間隙地而被配置。在輻射器21與基板23之間，係被配置有介電質22。介電質22，係以與身為導電性之構件的輻射器21以及基板23之各者作接觸的方式而被配置。
如圖23中所示一般，在與基板23之表面相平行的面內，輻射器21之外形，係成為6角形。在本實施形態中，輻射器21，係藉由在4角形之平板的一部分處設置切缺部21K，而製造之。輻射器21之外形由於係為6角形，因此，關連於X軸方向之輻射器21的共振頻率與關連於Y軸方向之輻射器21的共振頻率係為相異。藉由此，從輻射器21之表面(輻射面)21S係輻射出圓偏波之電波。
如同以上所說明一般，若依據本實施形態，則由於係從天線8F而送訊圓偏波之電波，因此，不論是將無線標籤(3等)朝向任意之方向，該無線標籤均能夠以高感度來從天線8F而受訊該電波。
(第7實施形態)
針對第7實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖24，係為對於本實施形態的通訊裝置4之天線8G的其中一例作展示之剖面圖。天線8G，係為塊狀天線。本實施形態，係為上述之第6實施形態之變形例。
天線8G，係具備有輻射電波之輻射器21、和以與輻射器21作接觸的方式所設置之介電質22、和支持介電質22之基板23、以及以與輻射器21作接觸的方式所配置之供電線24。在本實施形態中，天線8G，係具備有以與輻射器21之表面21S作接觸的方式所配置之介電質25。介電質22，係以與輻射器21之背面作接觸的方式而被配置。輻射器21，係被配置在介電質22與介電質25之間。介電質25，係包含如同玻璃一般之絕緣體。在本實施形態中，介電質25係為平板狀。
如同以上所說明一般，若依據本實施形態，則藉由配置有介電質25一事，係能夠將輻射器21之尺寸縮小。藉由此，係能夠謀求天線8G之小型化。
(第8實施形態)
針對第8實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖25，係為對於本實施形態的通訊裝置4之天線8H的其中一例作展示之剖面圖。天線8H，係為塊狀天線。天線8H，係具備有輻射電波之輻射器21、和以與輻射器21之間空出有間隙地而相對向的方式所配置之基板23、以及以與輻射器21作接觸的方式所配置之供電線24。在本實施形態中，係於輻射器21與基板23之間的間隙中充滿有空氣。在本實施形態中，天線8H，係為空氣間隙式之塊狀天線。
如同以上所說明一般，輻射器21與基板23之間，係亦可被空氣所充滿。藉由此，由於係成為不需要介電質(22)，因此係能夠謀求通訊裝置4之成本的削減。
(第9實施形態)
針對第9實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖26，係為對於本實施形態的通訊裝置4之天線8I的其中一例作展示之平面圖。天線8I，係為塊狀 天線。其係具備有基板23、和被配置在基板23上之複數個輻射器21。輻射器21，係以陣列狀而被作複數配置。若依據本實施形態，則由於係在1個的基板23上配置有複數之輻射器21，因此係能夠謀求天線8I之製造成本的削減。
(第10實施形態)
針對第10實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
在本實施形態中，針對在上述之各實施形態中所作了說明的通訊系統1之適用例作說明。圖27，係為對於本實施形態的通訊系統1之適用例作展示之圖。圖27，係對於將通訊系統1使用在電子金額收款系統(ETC：electronic toll collection system)中的例子作展示。
無線標籤3，係被搭載於車輛200處。無線標籤3，係被設置於ETC系統之車載器處。車載器，係作為被搭載於車輛200處之通訊終端而起作用。無線標籤3，係包含有對於複數之車輛200作辨識的辨識資料。
通訊裝置4，係被配置於ETC閘門處。通訊裝置4，係與被搭載於車輛200處之無線標籤3進行交訊，並對於通過ETC閘門之車輛200進行辨識。在本實施形態中，由於無線標籤3之受訊感度係為高，因此，在 將無線標籤3搭載於移動中之車輛200處的狀態下，通訊裝置4係能夠順暢地與無線標籤3進行交訊。
另外，無線標籤3，係亦可被貼附在車輛200之前方玻璃上。藉由將無線標籤3之第1雙極天線11以及第2雙極天線12以與車輛200之前方玻璃作接觸的方式來作配置，該前方玻璃係作為介電質而起作用。亦即是，係亦能夠將車輛200之前方玻璃作為參考圖18所說明了的介電質(118)來利用之。IC晶片5、第1雙極天線11以及第2雙極天線12，係藉由被配置在基材15和前方玻璃(介電質)之間，而能夠將第1雙極天線11以及第2雙極天線12之尺寸縮小。藉由此，係能夠謀求無線標籤3之小型化。
(第11實施形態)
針對第11實施形態作說明。在以下之說明中，對於與上述之實施形態相同或同等之構成部分，係附加相同之元件符號，並將其之說明簡略化或省略。
圖28，係為對於本實施形態的通訊終端30之其中一例作展示之圖。通訊終端30，係包含像是智慧型手機(行動電話)一般之攜帶終端。通訊終端30，係如同在上述之各實施形態中所作了說明一般，而具備有：IC晶片5、和第1雙極天線11，係被與IC晶片5之第1連接部16作連接，並受訊電波；和第2雙極天線12，係被與IC晶片5之第2連接部17作連接，並以與第1雙極天 線11相交叉的方式而被配置，且與第1雙極天線11同時地而受訊電波。IC晶片5，係將基於電波而藉由第1雙極天線11所產生的第1受訊電力P1與藉由第2雙極天線12所產生的第2受訊電力P2作合成。
通訊終端30，係能夠與在上述之各實施形態中所作了說明的通訊裝置4以非接觸來進行交訊。通訊裝置4，例如係亦可被配置在自動驗票機處，亦可被配置在自動販賣機處。通訊裝置4，係藉由以非接觸來與通訊終端30進行交訊，而可對於通訊終端30進行辨識，或者是進行金錢之課徵。
3‧‧‧無線標籤
5‧‧‧IC晶片
11‧‧‧第1雙極天線
11A‧‧‧天線元件
11B‧‧‧天線元件
12‧‧‧第2雙極天線
12A‧‧‧天線元件
12B‧‧‧天線元件
15‧‧‧基材

Claims (8)

  1. 一種無線標籤，其特徵為，係具備有：IC晶片，係被配置在基材上；和第1雙極天線，係被與前述IC晶片之第1連接部作連接，並受訊電波；和第2雙極天線，係被與前述IC晶片之第2連接部作連接，並以與前述第1雙極天線相交叉的方式而被配置，且與前述第1雙極天線同時地而受訊前述電波；和平板狀之第1介電質，係以與前述第1雙極天線和前述第2雙極天線之各者作接觸的方式所配置，前述IC晶片、前述第1雙極天線以及前述第2雙極天線，係被配置在前述基材和前述第1介電質之間，前述IC晶片，係將基於前述電波而藉由前述第1雙極天線所產生的第1受訊電力與藉由前述第2雙極天線所產生的第2受訊電力作合成。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之無線標籤，其中，前述第1雙極天線和前述第2雙極天線，係以相正交的方式而被配置。
  3. 一種通訊系統，其特徵為，係具備有：如申請專利範圍第1項所記載之無線標籤；和以非接觸而與前述無線標籤進行交訊之通訊裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之通訊系統，其中，前述通訊裝置，係具備有送訊圓偏波之電波的塊狀天線(patch antenna)。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊系統，其中，前述通訊裝置，係具備有以與前述塊狀天線之導電部作接觸的方式所配置之平板狀之第2介電質，前述塊狀天線，係具備有輻射電波之輻射器、和被與前述輻射器隔開有間隙地而被配置之導電性基板，前述輻射器，係被配置在前述導電性基板與前述第2介電質之間。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載之通訊系統，其中，前述塊狀天線，係具備有輻射電波之輻射器、和被與前述輻射器隔開有間隙地而被配置之導電性基板，前述輻射器與前述導電性基板之間的間隙，係被空氣所充滿。
  7. 一種通訊終端，其特徵為，係具備有：IC晶片，係被配置在基材上；和第1雙極天線，係被與前述IC晶片之第1連接部作連接，並受訊電波；和第2雙極天線，係被與前述IC晶片之第2連接部作連接，並以與前述第1雙極天線相交叉的方式而被配置，且與前述第1雙極天線同時地而受訊前述電波；和平板狀之第1介電質，係以與前述第1雙極天線和前述第2雙極天線之各者作接觸的方式所配置，前述IC晶片、前述第1雙極天線以及前述第2雙極天線，係被配置在前述基材和前述第1介電質之間，前述IC晶片，係將基於前述電波而藉由前述第1雙極天線所產生的第1受訊電力與藉由前述第2雙極天線所 產生的第2受訊電力作合成。
  8. 一種通訊系統，其特徵為，係具備有：如申請專利範圍第7項所記載之通訊終端；和以非接觸而與前述通訊終端進行交訊之通訊裝置。
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