TWI724172B - 天線裝置及使用其之ｉｃ標籤 - Google Patents

Abstract

本發明提供可以擴大可通信範圍，且改善通信特性的天線裝置。天線裝置20包括由在磁性體33形成的由導體所組成的天線部31所組成的主天線30，以及由在磁性體33的表面上配置的非磁性體43的同一表面上形成多個環形天線部41a、41b所組成的增益天線40。多個環形天線部41a、41b是與主天線30的天線部31以部分重疊之方式配置，多個環形天線41a、41b其互相並聯連接，且在同一個方向上捲繞。

Description

天線裝置及使用其之IC標籤

本發明之揭示關於天線裝置及使用其之IC標籤。特別是，本發明之揭示關於經由包括由多個天線構成之增益天線(booster antenna)，提升通信特性之天線裝置及使用其之IC標籤。

以往，一種IC標籤已經是眾所周知的，該IC標籤為，在絕緣基板內包括IC晶片及與該IC晶片電連接(electrically connected)之天線，且用電磁波以非接觸方式執行從讀寫器接收功率或執行讀寫器之間的信號的傳輸及接收。近年來，IC標籤除了被利用來管理工廠的生產過程或管理倉庫的物品等之外，作為結合IC標籤的IC卡也被使用為交通設施的乘車卷。通常，設置IC標籤的天線，除了藉由在基板上纏繞導線形成線圈來製造之外，也藉由在基板的表面上印刷線圈圖型來製造。

在IC標籤中，作為提升通信特性的目的，為了增大讀寫器與天線之間的通信距離，擴大能夠通信之方向，在IC標籤，與上述天線分開設置增益天線(例如專利文獻1)。增益天線可以與設置於讀寫器之天線之電磁場耦合，同時也可以與設置於IC標籤的天線之電磁場耦合。

因此，藉由設置這種增益天線的IC標籤，僅利用IC標籤的天線可以補償無法通信的距離或範圍。除了專利文獻1揭示的構成之外，例 如，在IC標籤設置具有相異的捲繞軸的多個線圈天線的附近，設置由大型平面環型線圈所組成的增益天線，或設置由在基板表面形成之平面環形線圈所組成的增益天線也被考慮(例如專利文獻2、3)。

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2012/005278號。

專利文獻2：國際公開WO2012/144482號。

專利文獻3：日本特開2008-129850號公報。

然而，如專利文獻1~3，對於天線，即使組合以平面環形天線構成的增益天線，其配置及構成使得它們互相干擾而縮小天線的可通信範圍，且在可通信區域內有可能局部地產生無法通信的部分。此外，即使可以補償可通信的方向，也可能產生減少通信距離等其他通信特性的惡化。

本發明是鑑於上述問題而完成的，其目的在於得到藉由較佳的配置，設置增益天線，使得可通信範圍擴大，改善通信特性的天線裝置以及使用其之IC標籤。

為了實現上述目的，本發明中，在天線裝置，例如組合設置主天線及增益天線，該主天線係由在磁性體形成之線圈所組成，該增益天線係在該天線表面配設的非磁性體表面上，以互相並聯連接的多個環形天線所構成。

明確而言，本發明所述的天線裝置是包括主天線及增益天 線，該主天線是在磁性體上形成由導體所組成的天線部所組成，該增益天線是由在磁性體的表面上配置的非磁性體的同一表面上形成多個環形天線部所組成，上述多個環形天線部與主天線的天線部以部分重疊之方式配置，構成增益天線的多個環形天線其互相並聯連接，且在同一個方向上捲繞。

經由本發明所述的天線裝置，可以擴大天線的可通信範圍。特別是，在本發明所述的天線裝置中，多個環形天線部與被設置於磁性體的主天線的天線部部分重疊而配置，使得以該主天線與，由環形天線部構成的增益天線可以更強的耦合，且可以擴大天線裝置的通信範圍。此外，在本發明所述的天線裝置中，構成增益天線的多個環形天線部為，在非磁形體的同一表面上互相並聯連接，可以增大各環形天線部的自感，其結果，可以增大和讀寫器側的天線的耦合係數。由此，可以提升通信特性，且通常通信距離下降的方向上的通信距離也可以延伸。此外，在本發明所述的天線裝置中，增益天線其多個環形天線部為在同一方向上捲繞，使得各環形天線部可以獨立且與天線電磁場耦合，各環形天線部相互不干擾，各環形天線部的可耦合區域在重疊區域中，可以增強環形天線部相互擴大可通信範圍的效果，使得天線裝置的可通信範圍可以更佳擴大。此外，在本發明中，在增益天線採用環形天線，使得可以最小限度的增加生產過程或增大天線裝置大小，同時可以擴大天線裝置的可通信區域。

在本發明所述的天線裝置中，主天線的天線部為以磁性體作為磁心捲繞導體而形成的螺線管線圈形狀，非磁性體可以配置於，與導體的捲繞軸方向平行的磁性體的表面上。

由此，對於僅經由上述螺線管線圈狀的主天線而無法通信的方向上，藉由增益天線使通信變為可能，使得可以擴大天線裝置的可通信範圍。具體而言，僅經由上述螺線管線圈狀的主天線，捲繞軸方向及由該捲繞軸方向若干程度傾斜之方向可通信，然而與捲繞軸垂直的方向，特別是由螺線管線圈狀的主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上無法良好的通信。但是，在本發明的天線裝置中，對於上述螺線管線圈狀的主天線的捲繞軸垂直的方向，特別是由螺線管線圈狀的主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上，為了顯示優良的通信性能，作為增益天線而互相並聯連接的多個環形天線部，被配置在磁性體的表面上配置的非磁形體的同一表面。更明確而言，非磁性體是被配置在，與螺線管線圈狀的主天線的捲繞軸方向平行的磁性體的表面上，即上述螺線管線圈狀的主天線是以面向在非磁性體形成的多個環形天線部的開口面的方式，被配置在無法良好通信的對於捲繞軸垂直的方向上。這些環形天線部與，特別是對於上述螺線管線圈狀的主天線的捲繞軸垂直的方向上存在的天線可以良好的電磁場耦合。特別是，在本發明所述的天線裝置中，各個多個環形天線部為，與捲繞位於磁性體的導體部分以部分重疊之方式配置，使得由螺線管線圈狀的主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上的通信可以良好的執行。

當上述天線為螺線管線圈狀的主天線時，非磁性體較佳為分別被配置在磁性體的多個表面上。另外，在此情況，被配置在相異的面的各個環形線圈，可以為彼此互相並聯連接，或是也可以為互相不連接。

如此，不僅與螺線管線圈狀的主天線的捲繞軸垂直的一個單向上，面向設置有增益天線的面的全部的方向上，皆可以擴大可通信區域。 例如，在具有螺線管線圈狀的主天線的矩形狀的天線裝置，當與螺線管線圈狀的主天線的捲繞軸正交的面除外的4個面上，設置增益天線時，天線裝置在任何方向上皆可以擴大可通信區域。

當上述主天線為螺線管線圈狀時，增益天線的多個環形天線部相互之間可以設置間隙，其較佳為比螺線管線圈天線的線圈長的2分之1短的間隔。

如此，增益天線可以更良好的補償由螺線管線圈狀的主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上的通信性能，可以擴大天線裝置的通信區域。

在本發明所述的其他天線裝置中，主天線為由作為上述天線部在上述磁性體的表面上形成的環形天線部所組成，增益天線的開口方向與主天線的天線部的開口方向可以為同一。

如此，主天線並非為螺線管線圈狀的天線，即使為環形天線狀，同樣可以藉由增益天線，提升可通信範圍。

當上述主天線為環形天線狀時，位於增益天線的多個環形天線部相互之間，可以設置間隙，其較佳為比主天線的半徑還短的間隔。

如此，由主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向的通信性能，可由增益天線更良好的補償，且可以擴大天線裝置的通信區域。

在本發明所述的天線裝置中，增益天線較佳為，以與上述主天線部分重疊之方式配置。

如此，主天線可以與增益天線更強的耦合，可擴大天線裝置的通信區域。

在本發明所述的天線裝置中，形成2個構成增益天線的環形天線部，該2個環形天線部較佳為可以以上述非磁性體表面的中心為基準互相對稱配置。

經由形成2個構成增益天線的環形天線部，可以最小限度的增加生產過程或增大天線裝置大小，同時可以擴大天線裝置的可通信區域。此外，例如上述螺線管線圈狀的主天線如上所述，對於線圈的捲繞軸垂直的方向，特別是由螺線管線圈狀主天線的中心區域與捲繞軸垂直的方向上無法有良好的通信，然而經由使2個環形天線部以非磁體表面的中心為基準對稱配置，特別是可以良好的補償由螺線管線圈狀主天線的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上的通信。

此外，本發明的另一個目的為，包含上述的任一個天線裝置的IC標籤。

如此的IC標籤是包括上述本發明所述的天線裝置，使得可以擴大可通信區域，並可以發揮優異的通信性能。

經由本發明所述的天線裝置以及使用其之IC標籤，可以擴大可通信區域，也可以提升通信性能。

1‧‧‧IC標籤

10‧‧‧IC晶片

20‧‧‧天線裝置

30‧‧‧主天線

31‧‧‧天線部(螺線管線圈狀)

32‧‧‧電容器

33‧‧‧磁性體

40‧‧‧(第1)增益天線

41a~41d‧‧‧環形天線部

42‧‧‧電容器

43‧‧‧(第1)非磁性體

50‧‧‧第2增益天線

51a、b‧‧‧環形天線部

53‧‧‧第2非磁性體

60‧‧‧其他的增益天線

61‧‧‧環形天線部

63‧‧‧非磁性體

70‧‧‧主天線

71‧‧‧天線部(環形線圈狀)

73‧‧‧磁性體

圖1是表示本發明所述的一實施方式的IC標籤的構成的電路圖。

圖2是表示本發明所述的一實施方式的天線裝置的構成的分解斜視圖。

圖3-1是為了說明構成天線裝置的增益天線的環形天線部的 配置與天線裝置的可通信區域的關係的圖式。

圖3-2是為了說明構成天線裝置的增益天線的環形天線部的配置與天線裝置的可通信區域的關係的圖式。

圖3-3是為了說明構成天線裝置的增益天線的環形天線部的配置與天線裝置的可通信區域的關係的圖式。

圖4是表示本發明一實施方式的第1變形例所述的天線裝置的構成的斜視圖。

圖5(a)、5(b)是表示本發明一實施方式的第2變形例所述的天線裝置的構成的斜視圖。

圖6是表示本發明一實施方式的第3變形例所述的天線裝置的構成的斜視圖。

圖7是表示本發明一實施方式的第4變形例所述的天線裝置的構成的斜視圖。

圖8是表示本發明其他實施方式所述的天線裝置的構成的斜視圖。

以下，對本發明的實施方式進行說明。下列較佳實施方式的說明本質上僅是示例，並不意圖限制本發明、本發明的適用方法或者本發明的用途。

首先，參考圖1對本發明的一實施方式所述的IC標籤進行說明。如圖1所示，本實施方式所述的IC標籤1係由晶片10及天線裝置20所構成。天線裝置20包括與IC晶片10電連接的螺線管線圈狀的主天線30及為了 增進螺線管線圈狀的主天線30的通信特性的增益天線40。主天線30包括螺線管線圈狀的天線部31及電容器32，增益天線40包括相互並聯連接的第1環形天線部41a、第2環形天線部41b，以及電容器42。螺線管線圈狀的主天線30與增益天線40的電磁場可互相耦合。如此，本實施方式所述的IC標籤1，通過包含結合螺線管線圈狀的主天線30與增益天線40的天線裝置20，可以顯示出優異的通信性能。

以下，對本發明實施方式所述的天線裝置20的構成進行更詳細的說明。在圖2中，為了簡化圖式，省略位於螺線管線圈狀的主天線30的電容器32以及位於增益天線40的電容器42，也省略2個環形天線部41a、41b相互連接的圖式。然而，實際是如圖1所示，位於螺線管線圈狀的主天線30的電容器32與天線部31連接，位於增益天線40的電容器42分別與第1環形天線部41a、第2環形天線部41b並聯連接。

如圖2所示，在天線裝置20中，主天線30由在矩形狀的磁性體33捲繞導線形成的螺線管線圈狀的天線部31所構成。另外，雖然並未顯示在圖2中，但在磁性體33設置由螺線管線圈狀的天線部31延伸的IC晶片連接端子，當連接上述IC晶片10之時使用該連接端子。磁性體33可包含磁性材料，作為用於磁性體33的磁性材料沒有特別的限制，例如，可以用鎳-鋅鐵酸鹽磁性材料(ferrite magnetic material)等。此外，用於螺線管線圈狀的天線部31的導線材料也沒有特別的限制，例如，可以用銀、金以及銅的金屬導體等。

另一方面，增益天線40由在非磁性體43的表面形成的第1環形天線部(第1增益天線部)41a及第2環形天線部(第2增益天線部)41b所組 成。另外，本發明中，環形天線不是指如同螺線管線圈以磁心作為捲繞軸捲繞導體所形成的天線，而是指在基板的表面上形成螺旋狀之導體所形成的天線。非磁性體43當由非磁性材料所組成時沒有特別的限制，例如，可以使用玻璃系陶瓷或非磁性鐵酸鹽等。第1環形天線部41a及第2環形天線部41b可在非磁性體43的表面上以捲繞導線之方式形成，但是例如，也可以利用印刷技術等，在非磁性體43的表面形成，作為其材料，與上述螺線管線圈狀的天線部31同樣，可以使用金屬導體等材料。這些第1環形天線部41a及第2環形天線部41b是以與上述螺線管線圈狀的主天線30電磁場耦合的方式所構成。

此外，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b如上所述並聯連接，如此，為了使各環形天線部獨立，且可以與主天線或讀寫器旁的天線電磁場耦合，通常，在通信距離減小的方向的通信距離可以延伸。此外，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b是在同一個方向上捲繞，如此，各環形天線部的可通信區域在重疊區域中，可以增強環形天線部相互擴大可通信範圍的效果，使得可通信範圍可以更佳擴大。

在上述天線裝置20中，如圖2所示，設置有上述多個環形天線部的非磁性體43，被配置於主天線30的磁性體33之上，明確而言，與在磁性體33的天線部31之捲繞軸方向(圖2的左右方向)垂直的方向上(圖2的上方向)，配置非磁性體43。其結果，主天線30的天線部31之開口面與第1環形天線部41a及第2環形天線部41b之開口面以垂直的方式配置。

如上所述，主天線30主要是在天線部31的捲繞軸方向及由該捲繞軸方向若干程度傾斜之方向可通信，與捲繞軸垂直的方向，特別是由 主天線30的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上無法良好的通信。但是，在本實施方式，在主天線30上設置增益天線40，該增益天線40在對於形成有第1環形天線部41a及第2環形天線部41b之非磁性體43的表面垂直的方向上，即上述對於天線部31的捲繞軸垂直的方向上，可以良好的通信。因此，增益天線40可以補償螺線管線圈狀的主天線30的無法良好通信的區域，其結果，本實施方式的天線裝置20的可通信範圍被擴大。

此外，在本實施方式中，為了更加擴大天線裝置20的可通信範圍，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b之一部分配置在，位於磁性體33的被捲繞的導體部分(天線部31)的正上方。即，第1環形天線部41a及第2環形天線部41b是與螺線管線圈狀的天線部31部分重疊。特別是第1環形天線部41a與第2環形天線部41b較佳為以非磁體43的表面的中心對稱配置，並且，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b之間的間隙，較佳為短的。而且，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b較佳為分別與螺線管線圈狀的天線部31重疊。在此，螺線管線圈狀的天線部31之末端是指該天線部的捲繞軸方向(圖2的左右方向)的最外側線圈部分。如此，各環形天線部所具有的可耦合區域的重疊變大，特別是由螺線管線圈狀的主天線30的中心區域對於捲繞軸垂直的方向上可良好的通信。另一方面，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b並非與螺線管線圈狀的天線部31完全重疊，當它們之間具有大的間隙時，第1環形天線部41a與第2環形天線部41b無法補償上述螺線管線圈狀的主天線30的無法良好通信區域的通信，天線裝置20的可通信範圍無法良好的擴大。

以下，參考圖3-1~圖3-3對第1環形天線部41a與第2環形天線 部41b的配置以及其與天線裝置20的可通信範圍的關係進行說明。另外，在圖3-1~圖3-3以虛線圍成的區域是表示天線裝置20的可通信區域。另外，在圖3-1~圖3-3中，為了簡化圖式，省略電容器的圖式，兩個環形天線部相互連接的圖式也省略。此外，在之後說明的圖4~圖8也與圖3-1~圖3-3同樣，電容器的圖式以及2個環形天線部相互連接的圖式也省略。

首先，如圖3-1(a)所示，當不設置增益天線40僅設置螺線管線圈狀的主天線30時，如上所述，天線部31的捲繞軸方向以及由該捲繞軸方向若干程度傾斜的方向上可通信，然而在螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方無法通信。

接著，當在螺線管線圈狀的主天線30上設置2個環形天線部41a、41b時，首先，如圖3-1(b)所示，2個環形天線部41a、41b並非設置在螺線管線圈狀的天線部31的正上方，即當與天線部31以無重疊的方式設置時，雖然設置2個環形天線部41a、41b區域的附近的通信距離變大，但是與如圖3-1(a)所示的未設置2個環形天線部41a、41b的情形同樣，在螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方無法通信。

相對於此，如圖3-1(c)所示，2個環形天線部41a、41b僅一部分位於螺線管線圈狀的天線部31的上方，即2個環形天線部41a、41b與天線部31部分重疊，特別是與天線部31的末端分別重疊的情況，設置2個環形天線部41a、41b區域的附近的通信距離變大，在螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方變為可通信。

此外，如圖3-2(d)所示，當2個環形天線部41a、41b比圖3-1(c)所示之情況更相互靠近配置時，特別是當2個環形天線部41a、41b的間隙的 長度l，不到螺線管線圈狀的天線部31的線圈長度L的2分之1時，這些環形天線部41a、41b使在螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方通信距離更加增大。因此，作為天線裝置20的螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方之通信，變的更加良好。其結果，在180°以上的方向上變為可良好的通信。但是，環形天線部41a、41b為與圖3-1(c)同樣，較佳為與天線部31部分重疊。換言之，環形天線部41a、41b的一部分較佳為突出於天線部31的外側的位置。如此，天線部31與環形天線部41a、41b可以更強的耦合，天線裝置的通信範圍可以更加擴大。

此外，在圖3-1(c)及圖3-2(d)中示出磁性體33與非磁性體43以相匹配的方式重疊的構成，然而當2個環形天線部41a、41b與螺線管線圈狀的天線部31部分重疊配置時，如圖3-2(e)所示，非磁性體43也可為由磁性體33突出的構成。即使是這樣的構成，可以得到與圖3-2(d)同樣的效果。此時，螺線管線圈狀的天線部31與環形天線部41a、41b的配置在此狀態下，磁性體33的周圍經由非磁性體來補償，即在由磁性體33突出的非磁性體43部分的正下方補償非磁性體，上述配置也可以作為矩形狀的天線裝置20。如圖3-1(c)~圖3-2(e)所示，2個環形天線部41a、41b與螺線管線圈狀的天線部31部分重疊，並且，特別是較佳為以非磁性體43的表面的中心為基準對稱配置，然而如果可以補償螺線管線圈狀的主天線30的無法通信範圍，當例如如圖3-3(f)所示之2個環形天線部41a、41b分別與螺線管線圈31部分重疊時，2個環形天線部的間隙可以從中央部分稍微偏移。此外，如圖3-3(f)所示，環形天線部41a、41b的大小也可以不同。如此，補償螺線管線圈狀的主天線30的無法通信範圍同時，可提高向特定方向(在圖3-3(f)中為向左方向)的 指向性。

根據以上說明的本實施方式，與僅有螺線管線圈狀的主天線30的情況相比，可以擴大可通信區域。

以下，對本實施方式的各種變形例進行說明。另外，關於以下的說明，與上述實施方式同一的構成省略其說明，僅對相異的部分進行說明。

在本實施方式中，在非磁性體43設置2個環形天線部，然而也可以設置3個以上。例如，作為本實施方式的第1變形例，如圖4所示，也可以在非磁性體43設置4個環形天線部。此時，4個環形天線部41a~41d較佳為分別與螺線管線圈狀的天線部31以部分重疊的方式配置。因此，如圖4所示，4個環形天線部41a~41d較佳為分別在靠近非磁性體43的表面的4個角配置。

此外，當設置3個以上的環形天線部時，作為本實施方式的第2變形例，如圖5(a)、5(b)所示，非磁性體43可以由磁性體33突出而構成。如此，非磁性體43的表面的面積變大，使得以各個多個環形天線部的一部分位於螺線管線圈狀的天線部31的正上方之方式，即與天線部31部分重疊之方式配置各個多個環形天線部變得更加容易。

此外，在本實施方式中，於螺線管線圈狀的主天線30的單向的表面上設置增益天線40，然而作為本實施方式的第3變形例，也可以於多個面設置增益天線，如圖6所示，例如於與螺線管線圈狀的主天線30相對的表面上，可以以夾住天線部31的方式設置兩個增益天線40、50。

明確而言，在本變形例中，與圖2所示的上述實施方式相同， 設置有多個環形天線部41a、41b的第1非磁性體43被配置在螺線管線圈狀的主天線30的磁性體33之上方。明確而言，第1非磁性體43被配置在與位於磁性體33的螺線管線圈狀的天線部31的捲繞軸方向(圖6的左右方向)垂直的方向上(圖6的上方向)。並且，如圖6所示，設置有多個環形天線部51a、51b的第2非磁性體53也被配置於磁性體33之設置第1非磁性體43側的反對側(圖6的下側)。如此，藉由第1增益天線40及第2增益天線50的2個增益天線，在與捲繞軸方向垂直的方向上(圖6的上下方向)，形成夾住螺線管線圈狀的主天線30之構成。

如此，不僅對於捲繞軸方向垂直的方向的其中一個單向上，於逆方向上也可以擴大天線裝置20的通信區域。另外，在圖6中，2個增益天線40、50是以在對於捲繞軸方向垂直的方向上夾住螺線管線圈狀的主天線30之方式所配置，但是並不限定於此配置，也可以在與螺線管線圈狀的主天線30的捲繞軸方向平行的磁性體33的4個面上的任意2面上，分別配置增益天線40、50。例如，當磁性體33的相鄰的2面上分別配置增益天線40、50時，可以提升作為在此配置側的天線裝置的指向性。此外，配置於磁性體33的增益天線的數量並不限於2個，也可以為3個，並且，與螺線管線圈狀的主天線30的捲繞軸正交的2個面除外的磁性體33的4個面上，也可以全部設置增益天線。如此，在360°方向上可以良好的通信。另外，在本變形例中，在各增益天線40、50的各個各增益天線部41a、41b、51a、51b的捲繞方向較佳為同一方向。此外，在相異的面上配置的各增益天線可以互相並聯連接，或是也可以互相不連接。

此外，作為本實施方式的第4變形例，如圖7所示，在增益天 線40上，也可以配置其他的增益天線60。其他的增益天線60是例如，在非磁性體63的表面的中央，形成1個增益天線部61。藉由如此構成，在螺線管線圈狀的主天線30的中央部分的上方的通信可以更加良好。

在以上的說明中，對作為為了補強增益天線的天線，使用螺線管線圈狀的主天線的實施方式以及其變形例進行說明，然而代替螺線管線圈狀的天線部使用平面環形線圈狀的天線部，於該環形天線部可以組合上述的各個構成的增益天線。例如，在本發明的其他實施方式所所述的天線裝置中，如圖8所示，上述增益天線40配置於環形線圈狀的主天線70的一面上，環形線圈狀的主天線70的該一面為形成環形線圈狀的天線部71之磁性體73的一面。藉由如此構成，特別是配置環形天線部71，可以提升設置增益天線40側的指向性。

如上所述，經由本發明的各實施方式以即各變形例所述的天線裝置，可以擴大可通信區域，經由包含該天線裝置的IC標籤，可以提升該IC標籤的通信性能。

[實施例]

以下，示出為了對本發明所述的天線裝置進行詳細的說明的實施例。本實施例為本發明的例示，並非限定本發明的範圍。

首先，對本實施例的天線裝置的構成進行說明。位於本實施例的天線裝置的主天線皆是以螺線管線圈狀的天線部所構成，以長為10mm、寬為3mm、厚度為1mm的鐵酸鹽磁性體為磁心。在由磁性體所組成的磁心，以燒結銀形成寬0.2mm的導體，以0.25mm的間隔捲繞20圈，使該導體形成線圈狀的方式製造主天線。

為了使2個增益天線部為在非磁性鐵酸鹽上，利用寬0.2mm的導體以及該導體間的間隔為0.2mm所形成在同一方向捲繞2圈的圖案，增益天線為利用銀膠印刷所製造。接著，重疊上述主天線以及增益天線，以製造天線裝置。

在每個實施利中改變在增益天線的2個增益天線部的配置。在實施例1~4的天線配置中，2個增益天線部的配置，分別如圖3-1(c)~圖3-3(f)所示而配置。

本發明的代表性實施例如下所述。

明確而言，實施例1的天線裝置是如圖3-1(c)所示，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊的方式配置2個環形天線部所構成，特別是2個環形天線部之間的距離為螺線管線圈狀的天線部的線圈長的2分之1。

實施例2的天線裝置與實施例1的天線裝置同樣，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊的方式配置2個環形天線部所構成，然而，特別是如圖3-2(d)所示，和實施例1的天線裝置相比，2個環形天線部之間的距離更小且更接近。

實施例3的天線裝置與實施例1的天線裝置同樣，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊的方式配置2個環形天線部所構成，然而，特別是如圖3-2(e)所示，增益天線是實施例1的天線裝置的增益天線的1.5倍，且增益天線從主天線突出而構成。

實施例4的天線裝置與實施例2的天線裝置同樣，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊，且彼此靠近的方式配置2個環形天線部所構成，然而，特別是如圖3-3(f)所示，其中一邊的環形天線部為比另外一邊的 環形天線部大所構成。

相對上述實施例，製造以下的各比較例的天線裝置。

作為比較例1的天線裝置，如圖3-1(a)所示，不設置增益天線，僅由主天線製造天線裝置。

作為比較例2的天線裝置，使主天線與僅在中央有1個環形天線部的增益天線重疊而製造天線裝置。

比較例3的天線裝置與實施例2的天線裝置同樣，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊，且彼此靠近的方式配置2個環形天線部所構成，2個環形天線部為串連連接而構成。

比較例4的天線裝置與實施例2的天線裝置同樣，與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊，且彼此靠近的方式配置2個環形天線部所構成，2個環形天線部分別以相反的方向捲繞而構成。

比較例5的天線裝置如圖3-1(b)所示，分別與螺線管線圈狀的天線部不重疊的方式構成2個環形天線部，且使該2個環形天線部彼此間的距離很大而構成。

關於以上的實施例1~4及比較例1~5的天線裝置的通信距離，以TAKAYA製造的讀寫器TR3-C2-01進行評價。與主天線的螺線管線圈狀的開口部垂直的方向上，對天線裝置的末端A(距離中心5mm)、相反側的末端B(距離中心5mm)以及中央部的通信距離進行比較評價。另外，在實施例4中，2個的環形天線部中設置較大的環形天線部的該側的末端作為末端A。其結果如表1所示。

表1

如表1所示，以與螺線管線圈狀的天線部的兩端分別重疊的方式配置的2個環形天線部所構成的實施例1~4的天線裝置，和未包括增益天線的比較例1作比較，無論在末端A、中央部及末端B的任一處的通信距皆離增加。與實施例1相比，2個環形天線部較為接近的實施例2的通信距離增加，而增大增益天線的實施例3的通信距離更為增加。此外，僅增大一邊的環形天線部的實施例4，也可得知增大環形天線部的該側的通信距離增加。

另一方面，在比較例中，比較例5可小幅度的增加通信距離，然而未有顯著的效果。

由以上可得知本發明所述的天線裝置，可以提升通信性能。

[產業利用性]

本發明所述的天線裝置以及使用其之IC標籤，擴大可通信範圍，且可以有益的適用於生產過程管理或位於倉庫等的物品管理等。

30‧‧‧主天線

31‧‧‧天線部(螺線管線圈狀)

33‧‧‧磁性體

40‧‧‧(第1)增益天線

41a~41b‧‧‧環形天線部

43‧‧‧(第1)非磁性體

Claims (6)

1. 一種天線裝置其特徵在於包括：主天線；以及增益天線；上述主天線是由在磁性體形成的由導體所組成的天線部所組成；上述增益天線是由在上述磁性體的表面上配置的非磁性體的同一表面上形成至少包括第一環形天線部和第二環形天線部的多個環形天線部所組成；上述多個環形天線部是與上述主天線的天線部以部分重疊之方式配置，構成上述增益天線的多個環形天線部其互相並聯連接，且在同一個方向上捲繞，上述第一環形天線部與上述主天線的天線部的捲繞軸方向的一側的最外側線圈部分重疊，並且上述第二環形天線部與上述主天線的天線部的捲繞軸方向的另一側的最外側線圈部分重疊。
2. 如請求項1之天線裝置，其中上述主天線的天線部為以上述磁性體作為磁心捲繞導體而形成的螺線管線圈形狀，上述非磁性體配置於與上述導體的捲繞軸方向平行的上述磁性體的表面上。
3. 如請求項2之天線裝置，其中上述非磁性體是分別配置於上述磁性體的多個表面上。
4. 如請求項1之天線裝置，其中上述主天線是由作為上述天線部在上述磁性體的表面上形成的環形天線部所組成，上述增益天線的開口方向與上述主天線的天線部的開口方向相同。
5. 如請求項1至4中任一項所述之天線裝置，其中在上述非磁性體的表面，形成2個構成上述增益天線的環形天線部，上述2個環形天線部以上述非磁體的表面的中心為基準互相對稱配置。
6. 一種IC標籤，其特徵在於包含：如請求項1至5中任一項所述之天線裝置。

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