WO2017014152A1 - 無線通信デバイスおよびそれを備えた物品 - Google Patents

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WO2017014152A1
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radiation
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加藤　登
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株式会社村田製作所
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device, in particular, a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article, and an article provided with the same.
  • Patent Document 1 discloses a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article.
  • the wireless communication device described in Patent Document 1 is configured by winding a strip-shaped metal member such as an aluminum foil around a rectangular parallelepiped dielectric member. Thereby, a radiator is provided on the upper surface and the lower surface of the dielectric member.
  • the wireless communication device is attached to the metal surface of the article such that the radiator on the lower surface side of the dielectric member faces the metal surface of the article. Due to such a structure, the stray capacitance between the radiator on the upper surface side and the radiator on the lower surface side of the dielectric member is substantially the same as that before being attached to the article even when attached to the metal surface of the article. does not change. Therefore, even when attached to the metal surface of the article, the wireless communication device can perform wireless communication in the same manner as before being attached to the article.
  • the thickness of the dielectric member is reduced to reduce the thickness, the distance between the radiator on the upper surface side and the radiator on the lower surface side is decreased, and the stray capacitance therebetween is increased.
  • the stray capacitance increases, a large amount of current flowing through the radiator is consumed for forming an electric field in the stray capacitance, and as a result, the radiation efficiency of radio waves from the radiator decreases. That is, the communication distance of the wireless communication device is shortened.
  • an object of the present invention is to reduce the thickness of a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article while suppressing a decrease in the communicable distance.
  • a wireless communication device that can be used while attached to a metal surface of an article, A dielectric member comprising an attachment surface attached to the metal surface of the article; An RFIC element provided on the dielectric member and comprising first and second terminal electrodes; A first radiation electrode provided on the dielectric member so as to face the metal surface of the article in parallel with a predetermined distance, and connected to a first terminal electrode of the RFIC element; The dielectric member is provided so as to face the metal surface of the article in parallel with the predetermined distance, and in a state independent of the first radiation electrode, the second of the RFIC element A second radiation electrode connected to the terminal electrode, The first and second radiation electrodes extend in directions intersecting each other; A wireless communication device is provided in which the first radiation electrode has a smaller width and a shorter length in the extending direction than the second radiation electrode.
  • An article comprising a metal surface at least in part and having a wireless communication device attached to the metal surface,
  • the wireless communication device is A dielectric member comprising an attachment surface attached to the metal surface of the article;
  • An RFIC element provided on the dielectric member and comprising first and second terminal electrodes;
  • a first radiation electrode provided on the dielectric member so as to face the metal surface of the article in parallel with a predetermined distance, and connected to a first terminal electrode of the RFIC element;
  • the dielectric member is provided so as to face the metal surface of the article in parallel with the predetermined distance, and in a state independent of the first radiation electrode, the second of the RFIC element
  • the first and second radiation electrodes extend in directions intersecting each other;
  • An article is provided in which the first radiation electrode has a smaller width and a shorter length in the extending direction than the second radiation electrode.
  • a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article can be thinned while suppressing a decrease in communication distance.
  • wireless communication device which concerns on one embodiment of this invention of the state attached to the articles
  • the perspective view which shows the internal structure of the RFIC element shown in FIG. Top view of the upper insulating layer in the RFIC element configured as a multilayer substrate
  • FIG. 7A Sectional drawing of the central insulating layer along the line B2-B2 shown in FIG. 7B Sectional drawing of the lower insulating layer along line B3-B3 shown in FIG. 7C
  • goods The figure which shows the radio
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the wireless communication device shown in FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the wireless communication device shown in FIG. Cross-sectional view of an even different wireless communication device
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a wireless communication device according to still another embodiment
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the wireless communication device shown in FIG. Cross-sectional view of an even different wireless communication device
  • a wireless communication device is a wireless communication device that can be used in a state of being attached to a metal surface of an article, the dielectric member including an attachment surface attached to the metal surface of the article, and the dielectric
  • An RFIC element provided on the body member and provided with the first and second terminal electrodes, and provided on the dielectric member so as to face the metal surface of the article in parallel with a predetermined distance, the RFIC element
  • a first radiating electrode connected to a first terminal electrode of the element and the dielectric member so as to face the metal surface of the article at a predetermined distance in parallel
  • a second radiation electrode connected to the second terminal electrode of the RFIC element in a state independent of the first radiation electrode, and the first and second radiation electrodes intersect with each other. Extending in the direction, Serial first radiation electrode, as compared to the second radiation electrode, a short small width and extending direction length.
  • a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article can be thinned while suppressing a decrease in communication distance.
  • the wireless communication device may have a conductive layer provided on the mounting surface of the dielectric member in a state independent of the first and second radiation electrodes. Accordingly, the wireless communication device can exhibit uniform communication characteristics regardless of the surface shape of the metal surface attached to the article.
  • the length in the extending direction of the first radiation electrode may be equal to the width of the second radiation electrode.
  • the second radiating electrode may include a current concentrating portion whose cross-sectional area perpendicular to the extending direction is smaller than other portions.
  • the second radiation electrode can be shortened while realizing a sufficient communication distance, and as a result, the wireless communication device can be made compact.
  • the second radiation electrode may include a first cutout portion provided at one end in the width direction and extending toward the center in the width direction. Thereby, the bandwidth of the communication frequency of the wireless communication device can be expanded.
  • the second radiation electrode includes a second notch provided at the other end in the width direction and extending toward the center in the width direction.
  • the first cutout portion and the second cutout portion are arranged at intervals in the extending direction of the second radiation electrode.
  • the RFIC element includes a first coil connected to the first terminal electrode, and a second coil connected to the second terminal electrode, and the first terminal electrode is the RFIC element.
  • the RFIC element, the first radiation electrode, and the second radiation electrode are connected so that a land portion of the second radiation electrode exists.
  • the dielectric member may include a recess at a position facing a corner of the first and second radiation electrodes.
  • the predetermined distance is, for example, not less than 0.2 mm and not more than 1 mm.
  • An article according to another aspect of the present invention is an article that has a metal surface at least partially and has a wireless communication device attached to the metal surface, wherein the wireless communication device is attached to a metal surface of the article.
  • a dielectric member having a surface, an RFIC element provided on the dielectric member and having first and second terminal electrodes, and facing the metal surface of the article in parallel with a predetermined distance.
  • the first radiation electrode provided on the dielectric member and connected to the first terminal electrode of the RFIC element is opposed to the metal surface of the article in parallel with the predetermined distance.
  • a second radiation electrode provided on the dielectric member and connected to the second terminal electrode of the RFIC element in a state independent of the first radiation electrode, and the first radiation electrode And second release Electrodes extend in a direction crossing each other, the first radiation electrode, as compared to the second radiation electrode, a short small width and extending direction length.
  • a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article can be thinned while suppressing a decrease in communication distance. Accordingly, an article having a wireless communication device is also thinned.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention attached to an article.
  • FIG. 2 is a top view of the wireless communication device
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the wireless communication device.
  • an XYZ coordinate system having an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other is shown in order to facilitate understanding of the invention.
  • the Z-axis direction is the thickness direction of the wireless communication device
  • the X-axis direction is the width direction
  • the Y-axis direction is the length direction.
  • a wireless communication device 10 shown in FIG. 1 is an RFID (Radio Frequency Identification) tag that performs wireless communication in a UHF band, for example, a carrier frequency of 900 MHz, and is used by being attached to various articles G.
  • the wireless communication device 10 according to the present embodiment is configured to be capable of wireless communication even when attached to the metal surface Ga (for example, a metal body) of the article G.
  • the wireless communication device 10 includes a dielectric member (dielectric substrate) 12 and first and second radiation electrodes 14 and 16 provided on the main surface 12 a of the dielectric substrate 12. .
  • the wireless communication device 10 also includes an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) element 100 provided on the main surface 12 a of the dielectric substrate 12.
  • RFIC Radio Frequency Integrated Circuit
  • the dielectric substrate 12 of the wireless communication device 10 has a rectangular shape in plan view including a main surface 12a and a back surface (mounting surface) 12b facing the main surface 12a in parallel.
  • the plate has a uniform thickness.
  • the dielectric substrate 12 is also made of a dielectric material having a low dielectric constant (preferably a relative dielectric constant of 10 or less).
  • the dielectric substrate 12 is made of a flexible dielectric material such as polyethylene terephthalate (PET), fluorine resin, urethane resin, paper, and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • fluorine resin fluorine resin
  • urethane resin urethane resin
  • paper and the like.
  • the dielectric substrate 12 may be made of a magnetic material.
  • the first radiation electrode 14, the second radiation electrode 16, and the RFIC element 100 are provided on the main surface 12 a side of the dielectric substrate 12.
  • the attachment surface 12b is not provided with electrodes or the like as shown in FIG. 3, and functions as means for attaching to the metal surface Ga of the article G as shown in FIG.
  • a conductive seal layer for attaching the wireless communication device 10 to the article G is provided on the attachment surface 12 b of the dielectric substrate 12.
  • the first and second radiation electrodes 14 and 16 are parallel to the metal surface Ga of the article G with a predetermined distance corresponding to the thickness of the dielectric substrate 12. You can face each other. That is, the dielectric substrate 12 serves as a bracket for providing the first and second radiation electrodes 14 and 16 with a distance from the metal surface Ga of the article G.
  • the first and second radiation electrodes 14 and 16 are, for example, a copper film or an aluminum film, and are made of a flexible and conductive material. In the case of the present embodiment, the first and second radiation electrodes 14 and 16 have a rectangular shape having a longitudinal direction and a lateral direction.
  • first and second radiation electrodes 14 and 16 are opposed to the length direction (Y-axis direction) of the wireless communication device 10. Specifically, the second radiation electrode 16 is in an independent state with respect to the first radiation electrode 14, that is, in a state in which the second radiation electrode 16 is spaced apart from the first radiation electrode 14 in terms of shape.
  • the first radiation electrode 14 has a length L1 and a width W1 (L1> W1), and extends in the width direction (X-axis direction) of the wireless communication device 10 along the main surface 12a. It is extended.
  • the second radiation electrode 16 has a length L2 and a width W2 (L2> W2), and extends along the major surface 12a in the length direction (Y-axis direction) of the wireless communication device 10. Yes. That is, on the main surface 12a, the first and second radiation electrodes 14 and 16 extend in directions intersecting each other, for example, directions different from each other by 90 degrees.
  • the width W1 of the first radiation electrode 14 is smaller than the width W2 of the second radiation electrode 16. Further, the length L1 (length in the extending direction) of the first radiation electrode 14 is shorter than the length L2 of the second radiation electrode 16. Therefore, the size of the first radiation electrode 14 (size in a top view) is smaller than the size of the second radiation electrode 16.
  • the length L1 of the first radiation electrode 14 is substantially equal to the width W2 of the second radiation electrode 16.
  • the size of the wireless communication device 10 in the width direction (X-axis direction) is made compact.
  • first and second radiation electrodes 14 and 16 include land portions 14a and 16a for connecting to the RFIC element 100, as will be described in detail later.
  • the land portions 14a and 16a are provided so as to face each other between the first and second radiation electrodes 14 and 16, respectively.
  • FIG. 4 shows an equivalent circuit of the wireless communication device 10 attached to the metal surface Ga of the article G.
  • a stray capacitance C1 exists between the first radiation electrode 14 and a part of the metal surface Ga of the article G (a part facing the first radiation electrode 14).
  • a stray capacitance C2 exists between the second radiation electrode 16 and a part of the metal surface Ga of the article G (a part facing the second radiation electrode 16).
  • the stray capacitance C2 and the parasitic inductor L5 of the second radiation electrode 16 form a parallel resonance circuit whose resonance frequency is a predetermined frequency (for example, 900 MHz).
  • the RFIC element 100 shown in FIG. 4 is an RFIC element corresponding to a communication frequency of, for example, 900 MHz band, that is, UHF band. Further, the RFIC element 100 has flexibility as described later in detail. Further, the RFIC element 100 includes an RFIC chip 106 and a matching circuit 108 for impedance matching between the RFIC chip 106 and the first and second radiation electrodes 14 and 16.
  • the RFIC chip 106 also includes first and second input / output terminals 106a and 106b.
  • the first input / output terminal 106 a is connected to the first radiation electrode 14 via the matching circuit 108.
  • the second input / output terminal 106 b is connected to the second radiation electrode 16 through the matching circuit 108.
  • the RFIC chip 106 When the first and second radiation electrodes 14 and 16 functioning as antennas receive a high-frequency signal from the outside, the RFIC chip 106 is activated by receiving a current induced by the reception. The activated RFIC chip 106 generates a high-frequency signal and outputs the generated signal to the outside as a radio wave via the first and second radiation electrodes 14 and 16.
  • FIG. 5 is a perspective view of the RFIC element 100.
  • the RFIC element 100 includes a multilayer substrate 120 as an element substrate on which the RFIC chip 106 and the matching circuit 108 are provided.
  • the multilayer substrate 120 is configured by stacking a plurality of insulating layers having flexibility.
  • the plurality of insulating layers are, for example, flexible resin insulating layers such as polyimide and liquid crystal polymer.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an internal structure of the RFIC element shown in FIG. From here, description will be made assuming that the side where the first and second terminal electrodes 102 and 104 are provided, that is, the side facing the dielectric substrate 12 in the wireless communication device 10 is the upper side of the RFIC element 100.
  • FIG. 7A is a top view of the upper insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 7B is a top view of the insulating layer at the center of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 7C is a top view of the lower insulating layer of the multilayer substrate 120.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the insulating layer along line B1-B1 shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the insulating layer along the line B2-B2 shown in FIG. 7B.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of the insulating layer along the line B3-B3 shown in FIG. 7C.
  • the multilayer substrate 120 includes an RFIC chip 106 and a power supply circuit 122 that functions as the matching circuit 108.
  • the first terminal electrode 102 and the second terminal electrode 104 are formed on the multilayer substrate 120.
  • the first terminal electrode 102 is connected to the land portion 14 a of the first radiation electrode 14.
  • the second terminal electrode 104 is connected to the land portion 16 a of the second radiation electrode 16.
  • the RFIC chip 106 has a structure in which various elements are incorporated in a semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon. Further, as shown in FIG. 7C, the RFIC chip 106 is formed with a first input / output terminal 106a and a second input / output terminal 106b.
  • the power feeding circuit 122 includes a coil conductor 124 and interlayer connection conductors 126 and 128.
  • the coil conductor 124 includes coil patterns 124a to 124c shown in FIG. 7B or 7C.
  • the coil pattern 124a constitutes the first coil part CIL1.
  • the coil pattern 124b constitutes the second coil part CIL2.
  • the coil pattern 124c constitutes a third coil part CIL3 and a fourth coil part CIL4.
  • the first coil portion CIL1, the third coil portion CIL3, and the interlayer connection conductor 126 are arranged to be aligned in the thickness direction (Z-axis direction) at a position on one side in the length direction (Y-axis direction).
  • the second coil portion CIL2, the fourth coil portion CIL4, and the interlayer connection conductor 128 are arranged so as to be aligned in the thickness direction (Z-axis direction) at a position on the other side in the length direction (Y-axis direction). ing.
  • the RFIC chip 106 is disposed between the first coil portion CIL1 and the second coil portion CIL2 when the multilayer substrate 120 is viewed in the height direction (Z-axis direction).
  • the RFIC chip 106 is also disposed between the third coil part CIL3 and the fourth coil part CIL4.
  • the first terminal electrode 102 is disposed at one position in the length direction (Y-axis direction), and the second terminal electrode 104 is disposed at the other position.
  • the 1st and 2nd terminal electrodes 102 and 104 are produced from the copper foil provided with flexibility, and are formed in the strip shape of the same size.
  • the multilayer substrate 120 includes three stacked sheet-like insulating layers 120 to 120c.
  • the insulating layer 120b is located between the upper insulating layer 120a and the lower insulating layer 120c.
  • the first terminal electrode 102 and the second terminal electrode 104 are formed on the insulating layer 120a.
  • a through hole HL1 having a rectangular cross section is formed in the center of the insulating layer 120b.
  • the through hole HL ⁇ b> 1 is formed to a size that accommodates the RFIC chip 106.
  • a strip-shaped coil pattern 124c is formed around the through hole HL1 of the insulating layer 120b.
  • the coil pattern 124c is composed of a flexible copper foil.
  • the coil pattern 124c overlaps with the first terminal electrode 102 in the thickness direction (Z-axis direction) and is connected to the first terminal electrode by the interlayer connection conductor 130 extending in the thickness direction (Z-axis direction). 102.
  • the other end of the coil pattern 124c overlaps with the second terminal electrode 104 when viewed in the thickness direction and is connected to the second terminal electrode 104 by an interlayer connection conductor 132 extending in the thickness direction.
  • the interlayer connection conductors 130 and 132 are made of a metal bulk mainly composed of Sn.
  • the coil pattern 124c rotates twice around the one end portion in the counterclockwise direction, and then bends and extends in the length direction (Y-axis direction).
  • the coil pattern 124c extending in the length direction (Y-axis direction) bends in the width direction (X-axis direction), rotates twice around the other end in the counterclockwise direction, and then moves to the other end. Reach.
  • strip-like coil patterns 124a and 124b are formed in the insulating layer 120c.
  • the coil patterns 124a and 124b are made of a flexible copper foil.
  • the outer end portion (first coil end T1) of the coil pattern 124a is disposed at a position overlapping one corner portion of the rectangular through hole HL1. Further, the outer end portion (second coil end T2) of the coil pattern 124b is longer than the corner portion where the first coil end T1 is arranged among the four corner portions of the rectangular through hole HL1. It is arranged at a position that overlaps the corner lined up in the vertical direction (Y-axis direction).
  • the coil pattern 124a rotates 2.5 times clockwise around the center end and then bends in the width direction (X-axis direction). To the other end (first coil end T1). Similarly, when the end on the center side of the coil pattern 124b is the starting point, the coil pattern 124b rotates 2.5 times around the center end in the counterclockwise direction, and then the width direction (X-axis direction) ) To reach the other end (second coil end T2).
  • the center side end of the coil pattern 124a is connected to one end of the coil pattern 124c by an extending interlayer connection conductor 126 extending in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the center side end of the coil pattern 124b is connected to the other end of the coil pattern 124c by an interlayer connection conductor 128 extending in the thickness direction.
  • the interlayer connection conductors 126 and 128 are made of a metal bulk mainly composed of Sn.
  • Dummy conductors 134 and 136 are formed on the insulating layer 120c.
  • the dummy conductors 134 and 136 are made of a copper foil having flexibility.
  • the dummy conductors 134 and 136 are the first and second coil ends T1 and T2 among the four corner portions of the rectangular through hole HL1. Are arranged so as to overlap with the corner portion facing each other in the width direction (X-axis direction).
  • the RFIC chip 106 is mounted on the insulating layer 120c so that the four corner portions thereof face the first coil end T1, the second coil end T2, and the dummy conductors 134 and 136, respectively.
  • the first input / output terminal 106a is connected to the first coil end T1
  • the second input / output terminal 106b is connected to the second coil end T2.
  • the thickness of the insulating layers 120a to 120c is not less than 10 ⁇ m and not more than 100 ⁇ m. Therefore, the RFIC chip 106 and the power feeding circuit 122 built in the multilayer substrate 120 can be seen through from the outside. Therefore, it is possible to easily confirm the connection state (presence of disconnection) between the RFIC chip 106 and the power feeding circuit 122.
  • the inductor L1 corresponds to the first coil portion CIL1.
  • the inductor L2 corresponds to the second coil portion CIL2.
  • the inductor L3 corresponds to the third coil portion CIL3.
  • the inductor L4 corresponds to the fourth coil portion CIL4.
  • the characteristic of impedance matching by the feeder circuit 122 is defined by the values of the inductors L1 to L4.
  • One end of the inductor L1 is connected to the first input / output terminal 106a of the RFIC chip 106.
  • One end of the inductor L2 is connected to the second input / output terminal 106b of the RFIC chip 106.
  • the other end of the inductor L1 is connected to one end of the inductor L3.
  • the other end of the inductor L2 is connected to one end of the inductor L4.
  • the other end of the inductor L3 is connected to the other end of the inductor L4.
  • the first terminal electrode 102 is connected to the connection point of the inductors L1 and L3.
  • the second terminal electrode 104 is connected to the connection point of the inductors L2 and L4.
  • the first coil portion CIL1, the second coil portion CIL2, the third coil portion CIL3, and the fourth coil portion CIL4 are arranged so that the magnetic fields are in phase. It is wound and connected in series with each other. Accordingly, the magnetic fields generated from these coil portions CIL1 to CIL4 are directed in the same direction.
  • the first coil portion CIL1 and the third coil portion CIL3 have substantially the same loop shape and the same first winding axis.
  • the second coil part CIL2 and the fourth coil part CIL4 have substantially the same loop shape and the same second winding axis.
  • the first winding axis and the second winding axis are arranged at positions sandwiching the RFIC chip 106.
  • first coil part CIL1 and the third coil part CIL3 are magnetically and capacitively coupled.
  • second coil part CIL2 and the fourth coil part CIL4 are magnetically and capacitively coupled.
  • the RFIC chip 106 is composed of a semiconductor substrate. Therefore, the RFIC chip 106 functions as a ground or a shield with respect to the first coil unit CIL1, the second coil unit CIL2, the third coil unit CIL3, and the fourth coil unit CIL4. As a result, the first coil unit CIL1 and the second coil unit CIL2, and the third coil unit CIL3 and the fourth coil unit CIL4 are difficult to be coupled to each other both magnetically and capacitively. This can alleviate the concern that the communication signal pass band will be narrowed.
  • the first coil portion CIL1 and the third coil portion CIL3 of the RFIC element 100 overlap the land portion 14a of the first radiation electrode 14, and the second coil portion CIL2 and the fourth coil portion CIL2
  • the coil part CIL4 overlaps the land part 16a of the second radiation electrode 16. That is, the land portions 14 a and 16 a of the first and second radiation electrodes 14 and 16 exist between the coil portions CIL 1, CIL 2, CIL 3, and CIL 4 in the RFIC element 100 and the mounting surface 12 b of the dielectric substrate 12. .
  • Each of the land portions 14a and 16a is an open-ended electrode, and the coil portions (CIL1, CIL2, CIL3, CIL4) of the RF element 100 form one coil in a form extending between the two electrodes.
  • One electrode that completely covers the opening is not formed. Accordingly, the coil portions CIL1, CIL2, CIL3, and CIL4 in the RFIC element 100 are not easily affected by the potential of the metal surface Ga of the article G that is attached to the attachment surface 12b of the dielectric substrate 12, so that these coils
  • the sections CIL1, CIL2, CIL3, CIL4, that is, the matching circuit 108 can function stably.
  • the wireless communication device 10 can communicate even when attached to the metal surface Ga of the article G, has flexibility, and has high communication capability, that is, high radiation. Radio waves can be radiated efficiently. This will be specifically described.
  • the matching circuit 108 of the RFIC element 100 performs impedance matching between the first and second radiation electrodes 14 and 16 and the RFIC chip 106 of the RFIC element 100.
  • a resonance circuit is formed by the parasitic inductor L5 of the second radiation electrode 16 and the stray capacitance C2 between the second radiation electrode 16 and the metal surface Ga of the article G facing the second radiation electrode 16. Therefore, the wireless communication device 10 exhibits good communication characteristics at, for example, a UHF band frequency (for example, 900 MHz).
  • the wireless communication device 10 is attached to the metal surface Ga of the article G through the dielectric substrate 12 as shown in FIG. Since the thickness of the dielectric substrate 12 is uniform, the distance between the metal surface Ga of the article G attached to the attachment surface 12b of the dielectric substrate 12 and the first radiation electrode 14, that is, the floating between them.
  • the capacitance C1 is uniform regardless of the position on the first radiation electrode 14.
  • the distance between the second radiation electrode 16 and the metal surface Ga of the article G, that is, the stray capacitance C2 between them is also uniform regardless of the position on the second radiation electrode 16. Therefore, regardless of the type of the article G, as shown in FIG. 4, the resonance frequency of the resonance circuit constituted by the parasitic inductor L5 and the stray capacitance C2 of the second radiation electrode 14 is stabilized.
  • the wireless communication device 10 has flexibility. That is, the dielectric substrate 12, the first radiation electrode 14, the second radiation electrode 16, and the RFIC element 100, which are components of the wireless communication device 10, are made of a flexible material. Therefore, the wireless communication device 10 can be in close contact with a curved surface as well as a flat surface.
  • the wireless communication device exhibits uniform communication characteristics even when attached to various articles. For example, as shown in FIG. 9, even if attached to the flat metal surface G1a of the carriage G1 in a flat state, or attached to the curved metal surface G2a of the gas cylinder G2 shown in FIG. Furthermore, even if it is attached to the metal surface G3a of the ring (band) G3 formed from the flexible metal thin plate shown in FIG. 11 and bends, the metal surface of the article and the first and second radiation electrodes 14, 16 The distance between them is uniform, thereby showing uniform communication characteristics.
  • the wireless communication device 10 can be thinned. That is, it is possible to reduce the thickness while suppressing a decrease in communication distance.
  • the wireless communication device 10 When the wireless communication device 10 is thinned, that is, when the dielectric substrate 12 is thinned (when the distance between the metal surface Ga of the article G and the first and second radiation electrodes 14 and 16 is reduced), the article G The stray capacitances C1 and C2 between the metal surface Ga and the first and second radiation electrodes 14 and 16 are increased. When the stray capacitances C1 and C2 are increased, most of the current flowing through the first and second radiation electrodes 14 and 16 is consumed for forming an electric field in the stray capacitances C1 and C2, and accordingly, from these radiation electrodes 14 and 16 The radiation efficiency of radio waves is reduced. When the radiation efficiency is lowered, radio waves are emitted with low radio field intensity, so that the communication distance of the wireless communication device is shortened.
  • the inventors have found that the shape of the first and second radiation electrodes 14 and 16 can suppress a decrease in the communication distance of the wireless communication device due to the thinning of the dielectric substrate 12. It was.
  • the first radiation electrode 14 and the second radiation electrode 16 have different shapes. Specifically, the first radiation electrode 14 extends in the width direction (X-axis direction) of the wireless communication device 10, and the second radiation electrode 16 extends in the length direction (Y-axis direction). . Further, the width W1 and the length L1 of the first radiation electrode 14 are smaller than the width W2 and the length L2 of the second radiation electrode 16.
  • the direction of the current flowing through the first radiation electrode 14 and the direction of the current flowing through the second radiation electrode 16 are substantially crossed. I.e. substantially 90 degrees different. Specifically, current flows mainly in the width direction (X-axis direction) of the wireless communication device 10 in the first radiation electrode 14, and current flows mainly in the length direction (Y-axis direction) in the second radiation electrode 16. Flows.
  • the wireless communication device 10 has the dielectric substrate 12 Even if it is thin (for example, 0.2 mm or more and 1 mm or less), the inventor has confirmed that it has a long communication distance (for example, a communication distance of about 2.0 m or more) by a test described later.
  • Table 1 shows the geometric characteristics of samples A to G of a plurality of wireless communication devices tested by the inventor and the communication distance d as a result of the test.
  • Samples A to D are relatively elongated wireless communication devices 210 as shown in FIG.
  • Samples EG are relatively wide wireless communication devices 10 as shown in FIG.
  • the length L2 of the second radiation electrode in these samples A to D and E to G is about a half wavelength of radio waves. Sample D will be described later.
  • the electrodes of samples A to G of these wireless communication modules are made of an aluminum film.
  • the dielectric substrate is made of a porous EVA resin having a dielectric constant of 2.8. Further, the measurement of the communication distance was performed in a state where each of the samples A to G was arranged at the center of an aluminum foil of 15 cm ⁇ 15 cm assuming the metal surface of the article.
  • both ends 314b of the first radiation electrode 314 are provided as in the wireless communication device 310 illustrated in FIG. May be bent.
  • both end portions 314 b of the first radiation electrode 314 extending in the width direction (X-axis direction) of the wireless communication device 310 are about 90 degrees. Bent to 316 side. Accordingly, the wireless communication device 310 has a compact size in the width direction as compared with the case where the first radiation electrode 314 extends linearly without bending.
  • the RFID tag has a long communication distance of about 2 m. Can be realized.
  • the samples B and D are compared, they are different in the shape of the second radiation electrode and the communication distance.
  • the length L2 of the second radiation electrode is longer than that of the sample D and is about a half wavelength. Therefore, the communication distance d of the sample B is 5.4 m which is too sufficient for an RFID tag.
  • the length L2 of the second radiation electrode is shorter than a half wavelength, but the communication distance d is still 2 m sufficient for an RFID tag. This is because, as shown in FIG. 14, the wireless communication device 410 of the sample D includes the constricted portion 416 b in the second radiation electrode 416.
  • the parasitic inductor of the second radiating electrode, the second radiating electrode, and the metal of the article in the state where the length L2 of the second radiating electrode is about half wavelength A resonance circuit is obtained that obtains a desired resonance frequency (for example, 900 MHz) from the stray capacitance between the surfaces (that is, the thickness of the dielectric substrate). Therefore, when the length L2 of the second radiation electrode becomes shorter than a half wavelength, the parasitic inductance decreases, and the resonance frequency of the resonance circuit deviates from the desired resonance frequency. As a result, the sensitivity of the wireless communication device is reduced and the communication distance is shortened.
  • a desired resonance frequency for example, 900 MHz
  • the constricted portion 416 b is configured by forming a notch portion facing each of both ends in the width direction (X-axis direction) of the second radiation electrode 416.
  • the current concentrates in a portion where the area of the cross section orthogonal to the extending direction (Y-axis direction) of the second radiation electrode 416, which is the direction in which the current mainly flows, is smaller than the other portions. Functions as a current concentrator.
  • the parasitic inductance of the second radiation electrode increases. Therefore, the parasitic inductance reduced as the length L2 of the second radiation electrode is reduced can be compensated by the constricted portion 416b, that is, the current concentration portion.
  • the communication distance is shorter than that of sample B because the length L2 of the second radiation electrode 416 is shorter than the half wavelength of the radio wave.
  • the sample D secures a communication distance d of about 2 m by providing the constricted portion 416 b in the second radiation electrode 416.
  • the length of the wireless communication device (the length L2 of the second radiation electrode) and the communication distance d can be adjusted as desired.
  • a constricted portion may be provided on the second radiation electrode 416 as in the sample D shown in FIG. Good.
  • the length L2 of the second radiation electrode may be set to about a half wavelength of the radio wave.
  • a wireless communication device capable of wireless communication even when attached to a metal surface of an article can be thinned while suppressing a decrease in communication distance.
  • the RFIC element 100 performs impedance matching between the RFIC chip 106 and the RFIC chip 106 and the first and second radiation electrodes 14 and 16. And a matching circuit 108.
  • the matching circuit 108 may be omitted if impedance matching between the RFIC chip 106 and the first and second radiation electrodes 14 and 16 can be achieved by the impedance of the RFIC chip 106 itself. In this case, the RFIC chip 106 itself constitutes the RFIC element 100.
  • the attachment surface 12b of the dielectric substrate 12 of the wireless communication device 10 is not provided with electrodes or the like unlike the main surface 12a.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the wireless communication device 510 shown in FIGS. 15 and 16 includes a conductive layer (for example, a copper film, an aluminum film, etc.) 518 on the mounting surface 512b of the dielectric substrate 512.
  • the conductive layer 518 is not connected to the first and second radiation electrodes 514 and 516 provided on the main surface 512a of the dielectric substrate 512 in a direct current manner, and is not connected to the radiation electrodes 514 and 516. In an independent state.
  • the wireless communication device 510 is attached to the metal surface Ga of the article G via a seal layer (not shown) provided on the conductive layer 518.
  • the metal surface of the article to which the wireless communication device is attached is not necessarily a smooth surface.
  • the metal surface may be uneven.
  • the stray capacitance between the second radiation electrode and the metal surface differs depending on the position on the second radiation electrode. That is, the stray capacitance with respect to the second radiation electrode is not uniform. Similarly, the stray capacitance with respect to the first radiation electrode is not uniform.
  • the wireless communication device 510 shown in FIGS. A conductive layer 518 is provided on the mounting surface 512b.
  • the conductive layer 518 faces the entire first radiation electrode 514 and the entire second radiation electrode 516 with the dielectric substrate 512 interposed therebetween. Thereby, a stray capacitance is formed between the first radiation electrode 514 and the conductive layer 518 (opposing portion), and a stray capacitance is formed between the second radiation electrode 516 and the conductive layer 518 (opposing portion). It is formed.
  • the wireless communication device 510 can exhibit uniform communication characteristics regardless of the surface shape of the metal surface of the article to which the wireless communication device is attached.
  • FIGS. 1-10 Note that a wireless communication device which is an improved form of the wireless communication device 510 is shown in FIGS.
  • the wireless communication device 610 shown in FIG. 17 and FIG. 18 also includes a conductive layer 618 on the mounting surface 612b of the dielectric substrate 612, similarly to the wireless communication device 510.
  • the conductive layer 618 faces the second radiation electrode 616 provided on the main surface 612 a of the dielectric substrate 612, but faces the first radiation electrode 614. Not. Therefore, a stray capacitance is formed only between the second radiation electrode 616 and the conductive layer 618.
  • the capacitance value is small.
  • the first radiating electrode 614 is connected to the metal surface of the article via the dielectric substrate 612 and the air layer (the gap between the dielectric substrate 612 and the metal surface caused by the thickness of the conductive layer 618). It is because it opposes.
  • the communication distance of the wireless communication device 610 is longer than that of the wireless communication device 510 in which the first radiation electrode 514 and the conductive layer 518 shown in FIG.
  • a resonance circuit is configured by the second radiation electrode and the metal surface of the article facing the second radiation electrode, whereby the resonance frequency of the wireless communication device is determined. Therefore, even if the area of the portion of the conductor facing the first radiation electrode is zero (even if there is no conductor at a position facing the first radiation electrode in the thickness direction), the wireless communication device The communication characteristics are substantially unchanged.
  • the first and second radiation electrodes 14 and 16 are provided on a substrate-like dielectric member, that is, the dielectric substrate 12.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the dielectric member 712 provided with the first and second radiation electrodes 714 and 716 is not in the form of a substrate but a structure including an internal space 712d communicating with the outside. It is.
  • the dielectric member 712 includes a plurality of internal spaces 712d between a main surface 712a on which the first and second radiation electrodes 714 and 716 are provided and a mounting surface 712b to which a metal surface of the object is attached. Is provided.
  • the dielectric member 712 also has through holes 712c of bolts (not shown) for attaching the wireless communication device 710 to the article at both ends in the length direction (Y-axis direction).
  • the stray capacitance between each of the first and second radiation electrodes 714 and 716 and the metal surface of the article attached to the attachment surface 712b is reduced (when the internal space 712d is not provided). Compared to). That is, since the relative permittivity of air in the internal space 712d is about 1, the stray capacitance is reduced.
  • the dielectric member 712 can be thinned (compared to the case without the internal space 712d). That is, the increase in stray capacitance between the first and second radiation electrodes 714 and 718 and the metal surface of the object caused by the reduction in thickness can be offset by the internal space 712d.
  • the corner portion 716c of the second radiation electrode 716 on the RFIC element 100 side where current concentrates (current density is high) is not supported by the dielectric member 712. That is, the dielectric member 712 includes a recess 712e at a position facing the corner 716c of the second radiation electrode 716.
  • the concave portion 712e reduces the stray capacitance between the corner portion 716c of the second radiation electrode 716 and the metal surface of the article attached to the attachment surface 712b. The reason is that the recess 712e provides an air layer having a relative dielectric constant of about 1 between them.
  • the stray capacitance When the stray capacitance is reduced by the recess 712e, the current consumed for forming the electric field of the stray capacitance is reduced in the corner portion 716c of the second radiation electrode 716 where current is concentrated (compared to the case where there is no recess 712e). Accordingly, the current radiated to the radio wave increases and the radiation efficiency increases. As a result, the communication distance of the wireless communication device 710 becomes long.
  • Such a recess 712e can also be provided at the corner of the first radiation electrode 714 where current concentrates.
  • the first and second radiation electrodes 14 and 16 are provided on the outer surface of the main surface 12a of the dielectric substrate 12, as shown in FIG.
  • the position where the first and second radiation electrodes 14 and 16 are provided is not limited to the main surface of the dielectric substrate.
  • the dielectric member 812 of the wireless communication device 810 shown in FIG. 21 includes an internal space 812a and an attachment surface 812b attached to the metal surface of the article.
  • the first and second radiation electrodes 814 and 816 are attached to the top surface 812c of the internal space 812a (the internal surface far from the attachment surface 812b). Therefore, the first and second radiation electrodes 814 and 816 are attached to the attachment surface 812b via the air layer of the internal space 812a and the dielectric member 812 (a portion between the internal space 812a and the attachment surface 812b). Opposite the metal surface of the article.
  • the air layer By interposing the air layer, the stray capacitance between the first and second radiation electrodes 814 and 816 and the metal surface of the article can be reduced. Thereby, the increase in the stray capacitance between the first and second radiation electrodes 814 and 816 and the metal surface of the object caused by the reduction in thickness can be offset by the internal space 812a.
  • a conductive layer may be provided on the floor surface of the internal space of the dielectric member 812 (the internal surface close to the mounting surface 812b). Accordingly, the stray capacitance between the first and second radiation electrodes 814 and 816 and the conductive layer is uniform no matter what the attachment surface 812b is attached to the metal surface of the article. The device can exhibit uniform communication characteristics.
  • the wireless communication device 810 shown in FIG. 21 a form in which the portion of the dielectric member 812 does not exist between the first and second radiation electrodes 814 and 816 and the metal surface of the article is also possible. . That is, the dielectric member 812 is formed in a cap shape (bottomed cylindrical shape), and the opening edge functions as the attachment surface 812b. In this case, only an air layer exists between the first and second radiation electrodes and the metal surface of the article, thereby further reducing the stray capacitance between them. As a result, the wireless communication device can be further reduced in thickness.
  • the first and second radiation electrodes 14 and 16 and the RFIC element 100 are provided on the main surface 12 a of the dielectric member 12.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the first and second radiation electrodes and the RFIC element may be incorporated in the dielectric member.
  • the wireless communication device 10 is flexible so that it can be attached to a curved surface as well as a flat surface.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the wireless communication device may not be flexible and may be a flat plate having a flat surface or a curved plate having a curved surface.
  • the wireless communication device may be configured so that the frequency band of the communication signal (that is, the resonance frequency) is widened in order to improve versatility.
  • FIG. 22 shows a wireless communication device configured to expand the resonance frequency band.
  • the resonance frequency of the wireless communication device 910 is determined by the second radiation electrode 916.
  • a plurality of cutout portions 916a and 916b are formed in the second radiating electrode 916 so that the resonance frequency band of the wireless communication device 910 is expanded.
  • the second radiation electrode 916 is provided at one end in the width direction (X-axis direction) and extends toward the center of the width direction (or beyond the center).
  • a notch 916a is provided.
  • a second notch portion 916b is provided at the other end in the width direction and extends toward the center in the width direction (or beyond the center).
  • the first cutout portion 916a and the second cutout portion 916b have, for example, a slit shape (a concave portion elongated in the width direction).
  • the first notch 916a and the second notch 916b are arranged at intervals in the length direction (Y-axis direction).
  • the distance between the first notch 916a and one end in the length direction of the second radiation electrode 916 (the end far from the first radiation electrode 914), and the second The distance between the notch 916b and the other end in the length direction of the second radiation electrode 916 is the same A1.
  • the lengths in the width direction of the first notch 916a and the second notch 916b are the same A2.
  • the wireless communication device 910 has the frequency characteristics shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 23, it has a frequency characteristic with a high antenna gain with a wide bandwidth bf between a frequency f1 (for example, 860 MHz) and f2 (for example, 930 MHz).
  • the bandwidth bf shown in FIG. 23 is determined by the distance A1 shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 22, the second radiation electrode 916 has two different resonance modes (two different standing waves SW1 and SW2 are generated). That is, the standing wave SW1 having the shortest wavelength and the frequency f2 is generated in the second radiation electrode 916. Further, the standing wave SW2 having the maximum wavelength and the frequency f1 is generated in the second radiation electrode 1524. By combining the resonant mode in which the standing wave SW1 is generated and the resonant mode in which the standing wave SW2 is generated, the frequency band of the communication signal is expanded. Further, the bandwidth bf is proportional to the distance A1 shown in FIG.
  • the bandwidth bf of a desired resonance frequency can be obtained by appropriately setting the distance A1.
  • the lower limit frequency f1 and the upper limit frequency f2 of the resonance frequency band can be obtained by appropriately setting the lengths (X-axis direction) of the first and second cutout portions 916a and 916b. Can do.
  • the wireless communication device 910 has a wider communication signal frequency (that is, resonance frequency) band and can be used for more various purposes (higher versatility).
  • the second radiation electrode 916 is provided with one first notch 916 a at one end in the width direction (X-axis direction) and at the other end.
  • One second notch 916b is provided.
  • a plurality of first cutout portions 916a and a plurality of second cutout portions 916b may be provided.
  • the plurality of first notches 916a and the plurality of second notches 916b are alternately arranged at equal intervals in the length direction (Y-axis direction) of the second radiation electrode 916.
  • only one first notch 916a or only one second notch 916b may be provided in the second radiation electrode 916.
  • the wireless communication device is not limited to being used for transmission / reception of UHF band frequency signals, but for transmitting / receiving signals of various band frequencies. It can be used.
  • the wireless communication device according to the embodiment of the present invention may be used, for example, for transmission / reception of signals having a frequency in the HF band.
  • the wireless communication device according to the embodiment of the present invention has been described above as being used by being attached to the metal surface of the article. It is clear that wireless communication can be performed by itself without being attached to the cable. That is, the wireless communication device according to the embodiment of the present invention is a wireless communication device that can perform wireless communication at a communication distance that is substantially the same as that when the wireless communication device is attached to the metal surface of the article but not attached to the article. is there.
  • the present invention is applicable to any wireless communication device having an electrode that radiates radio waves and a dielectric member that supports the electrode.

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Abstract

無線通信デバイス１０は、物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられる誘電体部材１２と、誘電体部材１２に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子１００と、物品Ｇの金属面Ｇａに対して所定の距離をあけて平行に対向するように誘電体部材１２に設けられ、ＲＦＩＣ素子１００の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極１４と、物品Ｇの金属面Ｇａに対して所定の距離をあけて平行に対向するように誘電体部材１２に設けられ、ＲＦＩＣ素子１００の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極１６と、を有する。第１および第２の放射電極１４、１６が、互いに交差する方向に延在し、第１の放射電極１４が、第２の放射電極１６に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い。

Description

無線通信デバイスおよびそれを備えた物品
　本発明は、無線通信デバイス、特に物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスおよびそれを備えた物品に関する。
　物品の金属面に取り付けても無線通信可能な無線通信デバイスとして、例えば特許文献１に記載されたものがある。
　特許文献１に記載された無線通信デバイスは、アルミニウム箔など帯状の金属部材を、直方体形状の誘電体部材に巻回することによって構成されている。これにより、誘電体部材の上面と下面とに放射体が設けられる。誘電体部材の下面側の放射体が物品の金属面に対向するように、無線通信デバイスはその物品の金属面に取り付けられる。このような構造であるため、誘電体部材の上面側の放射体と下面側の放射体との間の浮遊容量は、物品の金属面に取り付けられても、物品に取り付けられる前と実質的に変わらない。したがって、物品の金属面に取り付けても、物品に取り付けられる前と同様に、無線通信デバイスは、無線通信を行うことができる。
特開２０１２－１４６０００号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の無線通信デバイスの場合、薄型化が困難である。薄型化のために誘電体部材の厚さを小さくすると、上面側の放射体と下面側の放射体との間の距離が小さくなり、これらの間の浮遊容量が大きくなる。浮遊容量が大きくなると、放射体を流れる多くの電流が浮遊容量での電界形成に消費され、その結果として放射体からの電波の放射効率が低下する。すなわち、無線通信デバイスの通信距離が短くなる。
　そこで、本発明は、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイスを、通信可能距離の低下を抑制しつつ薄型化することを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
　物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能な無線通信デバイスであって、
　前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、
　前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
　前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
　前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、を有し、
　前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、
　前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い、無線通信デバイスが提供される。
　また、本発明の別の態様によれば、
　少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、
　前記無線通信デバイスが、
　前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、
　前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
　前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
　前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、を有し、
　前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、
　前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い、物品が提供される。
　本発明によれば、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイスを、通信距離の低下を抑制しつつ薄型化することができる。
物品に取り付けられた状態の本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 図１に示す無線通信デバイスの上面図 図１に示す無線通信デバイスの断面図 物品に取り付けられた状態の図１に示す無線通信デバイスの等価回路を示す図 ＲＦＩＣ素子の斜視図 図５に示すＲＦＩＣ素子の内部構造を示す斜視図 多層基板として構成されているＲＦＩＣ素子における上側の絶縁層の上面図 ＲＦＩＣ素子における中央の絶縁層の上面図 ＲＦＩＣ素子における下側の絶縁層の上面図 図７Ａに示すＢ１－Ｂ１線に沿った上側絶縁層の断面図 図７Ｂに示すＢ２－Ｂ２線に沿った中央絶縁層の断面図 図７Ｃに示すＢ３－Ｂ３線に沿った下側絶縁層の断面図 物品の一例である台車に取り付けられた状態の無線通信デバイスを示す図 物品の一例であるガスボンベに取り付けられた状態の無線通信デバイスを示す図 物品の一例であるリングに取り付けられた状態の無線通信デバイスを示す図 別の実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 さらに別の実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 さらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 図１５に示す無線通信デバイスの断面図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 図１７に示す無線通信デバイスの断面図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図 図１９に示す無線通信デバイスの断面図 よりさらに異なる無線通信デバイスの断面図 よりさらに異なる実施の形態に係る無線通信デバイスの上面図 図２２に示す無線通信デバイスの通信信号の周波数特性を示す図
　本発明の一態様の無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能な無線通信デバイスであって、前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極とを有し、前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い。
　この態様によれば、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイスを、通信距離の低下を抑制しつつ薄型化することができる。
　無線通信デバイスは、前記第１および第２の放射電極に対して独立した状態で前記誘電体部材の取り付け面に設けられた導電層を有してもよい。これにより、物品のどのような表面形状の金属面に取り付けられても、無線通信デバイスは、一様な通信特性を示すことができる。
　前記第１の放射電極の延在方向長さが、前記第２の放射電極の幅に等しくてもよい。これにより、無線通信デバイスをコンパクトなサイズにすることができる。
　前記第２の放射電極が、延在方向と直交する断面の面積が他の部分に比べて小さい電流集中部を備えてもよい。これにより、十分な通信距離を実現しつつ、第２の放射電極を短くすることができ、その結果として、無線通信デバイスをコンパクトなサイズにすることができる。
　前記第２の放射電極が、幅方向の一方の端に設けられて前記幅方向の中央に向かって延在する第１の切り欠き部を備えてもよい。これにより、無線通信デバイスの通信周波数の帯域を拡げることができる。
　前記第１の切り欠き部に加えて、前記第２の放射電極は、前記幅方向の他方の端に設けられて前記幅方向の中央に向かって延在する第２の切り欠き部を備えてもよく、この場合には、前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部とが、前記第２の放射電極の延在方向に間隔をあけて並んでいる。これにより、無線通信デバイスの通信周波数の帯域を拡げることができる。
　前記ＲＦＩＣ素子が、前記第１の端子電極に接続された第１のコイルと、前記第２の端子電極に接続された第２のコイルとを備え、前記第１の端子電極が、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極と接続するランド部を備え、且つ、前記第２の端子電極が、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極と接続するランド部を備える場合、前記ＲＦＩＣ素子の第１のコイルと前記誘電体部材の取り付け面との間に前記第１の放射電極のランド部が存在するように、且つ、前記ＲＦＩＣ素子の第２のコイルと前記誘電体部材の取り付け面との間に前記第２の放射電極のランド部が存在するように、前記ＲＦＩＣ素子、前記第１の放射電極、および前記第２の放射電極が接続されるのが好ましい。これにより、ＲＦＩＣ素子の第１および第２のコイルは、物品の金属面の電位の影響を受けにくく、第１および第２のコイルは安定して機能することができる。
　前記誘電体部材が、前記第１および第２の放射電極の角部に対向する位置に凹部を備えてもよい。これにより、電流が集中する角部において、その角部と物品の金属面との間の浮遊容量が小さくなる、すなわちその浮遊容量での電界形成に消費される電流が少なくなる。その結果、第１および第２の放射電極の放射効率が上がり、無線通信デバイスの通信距離が長くなる。
　前記所定の距離は、例えば、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
　本発明の別態様の物品は、少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、前記無線通信デバイスが、前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、を有し、前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い。
　この態様によれば、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイスを、通信距離の低下を抑制しつつ薄型化することができる。したがって、無線通信デバイスを有する物品も薄型化される。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、物品に取り付けられた状態の本発明の一実施の形態に係る無線通信デバイスの斜視図である。図２は無線通信デバイスの上面図であり、図３は無線通信デバイスの断面図である。なお、図面には、発明の理解を助けるために、互いに直交し合うＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を備えるＸ－Ｙ－Ｚ座標系を示している。なお、本明細書においては、Ｚ軸方向を無線通信デバイスの厚さ方向とし、Ｘ軸方向を幅方向とし、Ｙ軸方向を長さ方向とする。
　図１に示す無線通信デバイス１０は、ＵＨＦ帯、例えば９００ＭＨｚのキャリア周波数で無線通信を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグであって、様々な物品Ｇに取り付けられて使用される。本実施の形態に係る無線通信デバイス１０は、詳細は後述するが、物品Ｇの金属面Ｇａ（例えば金属体）に取り付けられても無線通信可能に構成されている。
　図１に示すように、無線通信デバイス１０は、誘電体部材（誘電体基板）１２と、誘電体基板１２の主面１２ａに設けられた第１および第２の放射電極１４、１６とを有する。無線通信デバイス１０はまた、誘電体基板１２の主面１２ａに設けられたＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）素子１００を有する。
　無線通信デバイス１０の誘電体基板１２は、図１～図３に示すように、主面１２ａとその主面１２ａに対して平行に対向する裏面（取り付け面）１２ｂとを備える平面視で矩形状の薄板形状であって、一様な厚さを備える。誘電体基板１２はまた、低誘電率（好ましくは比誘電率が１０以下）の誘電材料から作製されている。誘電体基板１２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、紙などの可撓性の誘電材料から作製される。また、誘電体基板１２は、磁性体材料から作製されてもよい。
　誘電体基板１２の主面１２ａ側には、図２に示すように、第１の放射電極１４、第２の放射電極１６、およびＲＦＩＣ素子１００が設けられている。一方、取り付け面１２ｂは、図３に示すように電極等が設けられておらず、図１に示すように物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられる手段として機能する。なお、図示されてはいないが、誘電体基板１２の取り付け面１２ｂには、物品Ｇに無線通信デバイス１０を貼り付けるための導電性のシール層が設けられている。このような誘電体基板１２により、第１および第２の放射電極１４、１６が、誘電体基板１２の厚さに相当する所定の距離をあけて、物品Ｇの金属面Ｇａに対して平行に対向することができる。すなわち、誘電体基板１２は、第１および第２の放射電極１４、１６を物品Ｇの金属面Ｇａに対して距離をあけて設けるためのブラケットの役割をしている。
　第１および第２の放射電極１４，１６は、例えば銅膜、アルミニウム膜などであって、可撓性且つ導電性の材料によって作製されている。本実施の形態の場合、第１および第２の放射電極１４、１６は、長手方向と短手方向とを備える矩形状である。
　また、第１および第２の放射電極１４、１６は、無線通信デバイス１０の長さ方向（Ｙ軸方向）に対向している。具体的には、第２の放射電極１６が、第１の放射電極１４に対して独立した状態で、すなわち第１の放射電極１４から形状的に距離をあけて離れた状態である。
　第１の放射電極１４は、図２に示すように、長さＬ１と幅Ｗ１とを備え（Ｌ１＞Ｗ１）、無線通信デバイス１０の幅方向（Ｘ軸方向）に、主面１２ａに沿って延在している。一方、第２の放射電極１６は、長さＬ２と幅Ｗ２とを備え（Ｌ２＞Ｗ２）、無線通信デバイス１０の長さ方向（Ｙ軸方向）に、主面１２ａに沿って延在している。すなわち、主面１２ａにおいて、第１および第２の放射電極１４、１６は、互いに交差する方向、例えば互いに９０度異なる方向に延在している。
　第１の放射電極１４の幅Ｗ１は、第２の放射電極１６の幅Ｗ２に比べて小さい。また、第１の放射電極１４の長さＬ１（延在方向の長さ）は、第２の放射電極１６の長さＬ２に比べて短い。したがって、第１の放射電極１４の大きさ（上面視での大きさ）は、第２の放射電極１６の大きさに比べて小さい。
　なお、本実施の形態の場合、第１の放射電極１４の長さＬ１は、第２の放射電極１６の幅Ｗ２とほぼ等しい。これにより、無線通信デバイス１０の幅方向（Ｘ軸方向）のサイズがコンパクト化される。
　さらに、第１および第２の放射電極１４、１６は、詳細は後述するが、ＲＦＩＣ素子１００と接続するためのランド部１４ａ、１６ａを備える。ランド部１４ａ、１６ａそれぞれは、第１および第２の放射電極１４、１６の間で互いに対向するように設けられている。
　図４は、物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられた状態の無線通信デバイス１０の等価回路を示している。
　図４に示すように、第１の放射電極１４と物品Ｇの金属面Ｇａの一部（第１の放射電極１４と対向する部分）との間には浮遊容量Ｃ１が存在する。
　また、第２の放射電極１６と物品Ｇの金属面Ｇａの一部（第２の放射電極１６と対向する部分）との間には、浮遊容量Ｃ２が存在する。この浮遊容量Ｃ２と、第２の放射電極１６の寄生インダクタＬ５とにより、共振周波数が所定の周波数（例えば９００ＭＨｚ）の並列共振回路が形成されている。
　次に、ＲＦＩＣ素子１００について説明する。
　図４に示すＲＦＩＣ素子１００は、例えば、９００ＭＨｚ帯、すなわちＵＨＦ帯の通信周波数に対応するＲＦＩＣ素子である。また、ＲＦＩＣ素子１００は、詳細は後述するが、可撓性を備える。さらに、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と、ＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極１４、１６との間でインピーダンス整合をとるための整合回路１０８とを有する。
　ＲＦＩＣチップ１０６はまた、第１および第２の入出力端子１０６ａ、１０６ｂを備える。第１の入出力端子１０６ａは、整合回路１０８を介して第１の放射電極１４に接続されている。第２の入出力端子１０６ｂは、整合回路１０８介して第２の放射電極１６に接続されている。
　ＲＦＩＣチップ１０６は、アンテナとして機能する第１および第２の放射電極１４、１６が外部から高周波信号を受信すると、その受信によって誘起された電流の供給を受けて起動する。また、起動したＲＦＩＣチップ１０６は、高周波信号を生成し、その生成信号を第１および第２の放射電極１４、１６を介して電波として外部に出力する。
　ここからは、ＲＦＩＣ素子１００の具体的な構成について説明する。
　図５は、ＲＦＩＣ素子１００の斜視図である。本実施の形態の場合、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と整合回路１０８とが設けられる素子基板として多層基板１２０を有する。多層基板１２０は、可撓性を備える複数の絶縁層を積層して構成されている。複数の絶縁層は、例えば、ポリイミドや液晶ポリマ等の可撓性を有する樹脂絶縁層である。
図６は、図５に示すＲＦＩＣ素子の内部構造を示す斜視図である。なお、ここからは、第１および第２の端子電極１０２、１０４が設けられている側、すなわち無線通信デバイス１０において誘電体基板１２と対向する側をＲＦＩＣ素子１００の上側として説明を行う。
　図７Ａは、多層基板１２０の上側の絶縁層の上面図である。図７Ｂは、多層基板１２０の中央の絶縁層の上面図である。図７Ｃは、多層基板１２０の下側の絶縁層の上面図である。図８Ａは、図７Ａに示すＢ１－Ｂ１線に沿った絶縁層の断面図である。図８Ｂは、図７Ｂに示すＢ２－Ｂ２線に沿った絶縁層の断面図である。図８Ｃは、図７Ｃに示すＢ３－Ｂ３線に沿った絶縁層の断面図である。
　多層基板１２０には、図６に示すように、ＲＦＩＣチップ１０６と、整合回路１０８として機能する給電回路１２２とが内蔵されている。また、多層基板１２０には、第１の端子電極１０２および第２の端子電極１０４が形成されている。第１の端子電極１０２は、第１の放射電極１４のランド部１４ａに接続される。第２の端子電極１０４は、第２の放射電極１６のランド部１６ａに接続される。
　ＲＦＩＣチップ１０６は、シリコン等の半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有する。また、ＲＦＩＣチップ１０６には、図７Ｃに示すように、第１の入出力端子１０６ａおよび第２の入出力端子１０６ｂが形成されている。
　給電回路１２２は、図６に示すように、コイル導体１２４および層間接続導体１２６、１２８によって構成されている。コイル導体１２４は、図７Ｂまたは図７Ｃに示すコイルパターン１２４ａ～１２４ｃによって構成されている。コイルパターン１２４ａは、第１のコイル部ＣＩＬ１を構成する。コイルパターン１２４ｂは、第２のコイル部ＣＩＬ２を構成する。コイルパターン１２４ｃは、第３のコイル部ＣＩＬ３および第４のコイル部ＣＩＬ４を構成する。
　第１のコイル部ＣＩＬ１、第３のコイル部ＣＩＬ３、および層間接続導体１２６は、長さ方向（Ｙ軸方向）の一方側の位置において、厚さ方向（Ｚ軸方向）に並ぶように配置されている。第２のコイル部ＣＩＬ２、第４のコイル部ＣＩＬ４、および層間接続導体１２８は、長さ方向（Ｙ軸方向）の他方側の位置において、厚さ方向（Ｚ軸方向）に並ぶように配置されている。
　ＲＦＩＣチップ１０６は、多層基板１２０を高さ方向（Ｚ軸方向）に見たとき、第１コイル部ＣＩＬ１と第２コイル部ＣＩＬ２との間に配置されている。また、ＲＦＩＣチップ１０６は、第３のコイル部ＣＩＬ３と第４のコイル部ＣＩＬ４との間にも配置されている。
　第１の端子電極１０２は長さ方向（Ｙ軸方向）の一方側の位置に配置され、第２の端子電極１０４は他方側の位置に配置されている。第１および第２の端子電極１０２、１０４は、可撓性を備える銅箔から作製され、同一サイズの短冊状に形成されている。
　多層基板１２０は、図７Ａ～図７Ｃに示すように、積層された３つのシート状の絶縁層１２０～１２０ｃによって構成されている。上側の絶縁層１２０ａと下側の絶縁層１２０ｃとの間に絶縁層１２０ｂが位置する。
　絶縁層１２０ａには、第１の端子電極１０２および第２の端子電極１０４が形成されている。
　絶縁層１２０ｂの中央には、矩形断面を備える貫通孔ＨＬ１が形成されている。貫通孔ＨＬ１は、ＲＦＩＣチップ１０６を収容するサイズに形成されている。また、絶縁層１２０ｂの貫通孔ＨＬ１の周辺には、帯状のコイルパターン１２４ｃが形成されている。コイルパターン１２４ｃは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
　コイルパターン１２４ｃの一端部は、厚さ方向視（Ｚ軸方向視）において第１の端子電極１０２と重なり、厚さ方向（Ｚ軸方向）に延在する層間接続導体１３０によって第１の端子電極１０２と接続されている。また、コイルパターン１２４ｃの他端部は、厚さ方向視において第２の端子電極１０４と重なり、厚さ方向に延在する層間接続導体１３２によって第２の端子電極１０４と接続されている。層間接続導体１３０、１３２は、Ｓｎを主成分とする金属バルクで構成されている。
　コイルパターン１２４ｃは、一端部の周りを反時計回りの方向に２回転し、その後、屈曲して長さ方向（Ｙ軸方向）に延在する。その長さ方向（Ｙ軸方向）に延在したコイルパターン１２４ｃは、幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲し、他端部の周りを反時計回りの方向に２回転してから他端部に達する。
　絶縁層１２０ｃには、帯状のコイルパターン１２４ａ、１２４ｂが形成されている。コイルパターン１２４ａ、１２４ｂは、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。
　コイルパターン１２４ａの外側の端部（第１のコイル端Ｔ１）は、矩形状貫通孔ＨＬ１の１つのコーナー部と重なる位置に配置されている。また、コイルパターン１２４ｂの外側の端部（第２のコイル端Ｔ２）は、矩形状貫通孔ＨＬ１の４つのコーナー部のうち、第１のコイル端Ｔ１が配置されているコーナー部に対して長さ方向（Ｙ軸方向）に並ぶコーナー部と重なる位置に配置されている。
　コイルパターン１２４ａの中心側の端部を起点としたとき、コイルパターン１２４ａは、中心側端部の周りを時計回りの方向に２．５回転し、その後に幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲して他端部（第１のコイル端Ｔ１）に達する。同様に、コイルパターン１２４ｂの中心側の端部を起点としたとき、コイルパターン１２４ｂは、中心側端部の周りを反時計回りの方向に２．５回転し、その後に幅方向（Ｘ軸方向）に屈曲して他端部（第２のコイル端Ｔ２）に達する。また、コイルパターン１２４ａの中心側端部は、厚さ方向（Ｚ軸方向）に延在する延びる層間接続導体１２６によってコイルパターン１２４ｃの一端部と接続されている。コイルパターン１２４ｂの中心側端部は、厚さ方向に延びる層間接続導体１２８によってコイルパターン１２４ｃの他端部と接続されている。層間接続導体１２６、１２８は、Ｓｎを主成分とする金属バルクで構成されている。
　絶縁層１２０ｃには、ダミー導体１３４、１３６が形成されている。ダミー導体１３４、１３６は、可撓性を有する銅箔を素材として構成されている。絶縁層１２０ｂ，１２０ｃを厚さ方向視（Ｚ軸方向視）したとき、ダミー導体１３４、１３６は、矩形状貫通孔ＨＬ１の４つのコーナー部のうち、第１および第２のコイル端Ｔ１、Ｔ２が配置されているコーナー部と幅方向（Ｘ軸方向）に対向するコーナー部にそれぞれ重なるように配置されている。
　ＲＦＩＣチップ１０６は、その４つのコーナー部が第１のコイル端Ｔ１、第２のコイル端Ｔ２、およびダミー導体１３４、１３６とそれぞれ対向するように、絶縁層１２０ｃに実装されている。第１の入出力端子１０６ａが第１のコイル端Ｔ１に接続され、第２の入出力端子１０６ｂが第２のコイル端Ｔ２に接続されている。
　なお、絶縁層１２０ａ～１２０ｃの厚さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。このため、多層基板１２０に内蔵されたＲＦＩＣチップ１０６および給電回路１２２は、外側から透けて見える。従って、ＲＦＩＣチップ１０６および給電回路１２２の接続状態（断線の有無）を容易に確認することができる。
　図４において等価回路で示されるＲＦＩＣ素子１００において、インダクタＬ１は、第１コイル部ＣＩＬ１に対応している。インダクタＬ２は、第２コイル部ＣＩＬ２に対応している。インダクタＬ３は、第３コイル部ＣＩＬ３に対応している。インダクタＬ４は、第４コイル部ＣＩＬ４に対応している。給電回路１２２によるインピーダンス整合の特性は、インダクタＬ１～Ｌ４の値によって規定される。
　インダクタＬ１の一端部は、ＲＦＩＣチップ１０６の第１の入出力端子１０６ａに接続されている。インダクタＬ２の一端部は、ＲＦＩＣチップ１０６の第２の入出力端子１０６ｂに接続されている。インダクタＬ１の他端部は、インダクタＬ３の一端部に接続されている。インダクタＬ２の他端部は、インダクタＬ４の一端部に接続されている。インダクタＬ３の他端部は、インダクタＬ４の他端部に接続されている。第１の端子電極１０２は、インダクタＬ１、Ｌ３の接続点に接続されている。第２の端子電極１０４は、インダクタＬ２、Ｌ４の接続点に接続されている。
　また、図４に示す等価回路から分かるように、第１のコイル部ＣＩＬ１、第２のコイル部ＣＩＬ２、第３のコイル部ＣＩＬ３、および第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁界が同相となるように巻回され且つ互いに直列接続されている。したがって、これらのコイル部ＣＩＬ１～ＣＩＬ４から発生する磁界は、同一方向に向く。
　また、図７Ｂおよび図７Ｃから分かるように、第１のコイル部ＣＩＬ１および第３のコイル部ＣＩＬ３は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第１の巻回軸を有している。同様に、第２のコイル部ＣＩＬ２および第４のコイル部ＣＩＬ４は、ほぼ同一のループ形状で且つ同一の第２の巻回軸を有している。第１の巻回軸および第２の巻回軸は、ＲＦＩＣチップ１０６を挟む位置に配置されている。
　すなわち、第１のコイル部ＣＩＬ１および第３のコイル部ＣＩＬ３は、磁気的且つ容量的に結合している。同様に、第２のコイル部ＣＩＬ２および第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁気的且つ容量的に結合している。
　ＲＦＩＣチップ１０６は、半導体基板で構成されている。そのため、第１のコイル部ＣＩＬ１、第２のコイル部ＣＩＬ２、第３のコイル部ＣＩＬ３、および第４のコイル部ＣＩＬ４に対して、ＲＦＩＣチップ１０６は、グランド又はシールドとして機能する。その結果、第１のコイル部ＣＩＬ１と第２のコイル部ＣＩＬ２は、また、第３のコイル部ＣＩＬ３と第４のコイル部ＣＩＬ４は、磁気的にも容量的にも互いに結合し難くなる。これによって、通信信号の通過帯域が狭くなる懸念を軽減することができる。
　また、図６示すように、ＲＦＩＣ素子１００の第１のコイル部ＣＩＬ１、第３のコイル部ＣＩＬ３が、第１の放射電極１４のランド部１４ａに重なり、第２のコイル部ＣＩＬ２、第４のコイル部ＣＩＬ４が、第２の放射電極１６のランド部１６ａに重なっている。すなわち、ＲＦＩＣ素子１００内のコイル部ＣＩＬ１、ＣＩＬ２、ＣＩＬ３、ＣＩＬ４と誘電体基板１２の取り付け面１２ｂとの間に、第１および第２の放射電極１４、１６のランド部１４ａ、１６ａが存在する。ランド部１４ａ、１６ａはそれぞれ開放端電極であり、RF素子１００のコイル部（ＣＩＬ１、ＣＩＬ２、ＣＩＬ３、ＣＩＬ４）は、この２つの電極間にまたがる形で一つのコイルを形成しているので、コイルの開口部を完全にふさぐ一つの電極が形成されない。これにより、ＲＦＩＣ素子１００内のコイル部ＣＩＬ１、ＣＩＬ２、ＣＩＬ３、ＣＩＬ４は、誘電体基板１２の取り付け面１２ｂに取り付けられる物品Ｇの金属面Ｇａの電位の影響を受けにくく、それにより、これらのコイル部ＣＩＬ１、ＣＩＬ２、ＣＩＬ３、ＣＩＬ４、すなわち整合回路１０８は、安定して機能することができる。
　以上、上述した構成によれば、無線通信デバイス１０は、物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられても通信可能であって、また可撓性を備え、且つ、高い通信能力を備える、すなわち高い放射効率で電波を放射することができる。このことについて具体的に説明する。
　上述したようにおよび図４に示すように、ＲＦＩＣ素子１００の整合回路１０８が、第１および第２の放射電極１４、１６とＲＦＩＣ素子１００のＲＦＩＣチップ１０６との間でインピーダンス整合をとる。また、第２の放射電極１６の寄生インダクタＬ５と、第２の放射電極１６とそれに対向する物品Ｇの金属面Ｇａとの間の浮遊容量Ｃ２とにより、共振回路が形成されている。したがって、無線通信デバイス１０は、例えばＵＨＦ帯の周波数（例えば９００ＭＨｚ）で良好な通信特性を示す。
　また、無線通信デバイス１０は、図１に示すように、その誘電体基板１２を介して物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられる。誘電体基板１２の厚みが一様であるために、誘電体基板１２の取り付け面１２ｂに取り付けられる物品Ｇの金属面Ｇａと第１の放射電極１４との間の距離、すなわちこれらの間の浮遊容量Ｃ１は、第１の放射電極１４上の位置によらず一様である。また、第２の放射電極１６と物品Ｇの金属面Ｇａとの間の距離、すなわちこれらの間の浮遊容量Ｃ２も、第２の放射電極１６上の位置によらず一様である。したがって、物品Ｇの種類によらず、図４に示すように、第２の放射電極１４の寄生インダクタＬ５と浮遊容量Ｃ２とによって構成される共振回路の共振周波数が安定する。
　さらに、本実施の形態の場合、無線通信デバイス１０は可撓性を備える。すなわち、無線通信デバイス１０の構成要素である、誘電体基板１２、第１の放射電極１４、第２の放射電極１６、およびＲＦＩＣ素子１００が、可撓性の材料から作製されている。そのため、無線通信デバイス１０は、平面のみならず曲面に取り付けられても密着することができる。
　したがって、無線通信デバイスは、様々な物品に取り付けられても一様な通信特性を示す。例えば、図９に示すように台車Ｇ１の平面状の金属面Ｇ１ａに平坦な状態で取り付けられても、図１０に示すガスボンベＧ２の曲面状の金属面Ｇ２ａに湾曲した状態で取り付けられても、さらに図１１に示す可撓性の金属薄板から形成されたリング（バンド）Ｇ３の金属面Ｇ３ａに取り付けられて撓んでも、物品の金属面と第１および第２の放射電極１４、１６との間の距離が一様で、それにより一様な通信特性を示す。
　さらにまた、本実施の形態の場合、無線通信デバイス１０は、薄型化が可能である。すなわち、通信距離の低下を抑制しつつ薄型化が可能である。
　無線通信デバイス１０を薄型化すると、すなわちその誘電体基板１２を薄型化すると（物品Ｇの金属面Ｇａと第１および第２の放射電極１４、１６との間の距離が小さくなると）、物品Ｇの金属面Ｇａと第１および第２の放射電極１４、１６との間の浮遊容量Ｃ１、Ｃ２が大きくなる。浮遊容量Ｃ１、Ｃ２が大きくなると、第１および第２の放射電極１４，１６を流れる電流の多くが浮遊容量Ｃ１、Ｃ２での電界形成に消費され、それにより、これらの放射電極１４、１６からの電波の放射効率が低下する。放射効率が低下すると、低い電波強度で電波が放出されるため、無線通信デバイスの通信距離は短くなる。
　しかしながら、第１および第２の放射電極１４、１６の形状により、誘電体基板１２の薄型化を原因とする無線通信デバイスの通信距離の低下を抑制することが可能であることを発明者は見出した。
　まず、図２に示すように、第１の放射電極１４と第２の放射電極１６は、その形状が異なる。具体的には、第１の放射電極１４は無線通信デバイス１０の幅方向（Ｘ軸方向）に延在し、第２の放射電極１６は長さ方向（Ｙ軸方向）に延在している。また、第１の放射電極１４の幅Ｗ１および長さＬ１は、第２の放射電極１６の幅Ｗ２および長さＬ２に比べて小さい。
　このような第１の放射電極１４と第２の放射電極１６とによれば、第１の放射電極１４に流れる電流の方向と第２の放射電極１６に流れる電流の方向は、実質的に交差する、すなわち実質的に９０度異なる。具体的には、第１の放射電極１４では主に無線通信デバイス１０の幅方向（Ｘ軸方向）に電流が流れ、第２の放射電極１６では主に長さ方向（Ｙ軸方向）に電流が流れる。
　このように、第１の放射電極１４に流れる電流の方向と第２の放射電極１６に流れる電流の方向とが実質的に９０度異なる場合、その無線通信デバイス１０は、その誘電体基板１２が薄くても（例えば０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であっても）、長い通信距離（例えば約２．０ｍ以上の通信距離を備えることを、後述のテストによって発明者は確認している。
　表１は、発明者がテストした複数の無線通信デバイスのサンプルＡ～Ｇの形状的特徴と、そのテスト結果である通信距離ｄとを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　サンプルＡ～Ｄは、図１２に示すような相対的に細長い無線通信デバイス２１０である。サンプルＥ～Ｇは、図２に示すような相対的に幅広な無線通信デバイス１０である。これらのサンプルＡ～Ｄ、Ｅ～Ｇにおける第２の放射電極の長さＬ２は、電波の約半波長である。サンプルＤについては後述する。
　これらの無線通信モジュールのサンプルＡ～Ｇの電極は、アルミニウム膜から作製されている。また、誘電体基板は、２．８の誘電率を備える多孔性のＥＶＡ樹脂から作製されている。さらに、通信距離の測定は、サンプルＡ～Ｇそれぞれを、物品の金属面を想定した１５ｃｍ×１５ｃｍのアルミニウム箔の中央に配置した状態で実施した。
　これらのサンプルを比較すると、特にサンプルＡ、Ｂ、およびＥを比較すると、第１の放射電極の長さＬ１が増加すると通信距離ｄが長くなることが分かる。
　なお、第１の放射電極のＬ１の長さが増加すると、無線通信デバイスの幅（Ｘ軸方向のサイズ）が増加する。無線通信デバイスの幅の増加を抑えつつ、第１の放射電極のＬ１の長さを増加させる場合、図１３に示す無線通信デバイス３１０のように、第１の放射電極３１４の両方の端部３１４ｂを曲げてもよい。図１３に示す無線通信デバイス３１０の場合、無線通信デバイス３１０の幅方向（Ｘ軸方向）に延在する第１の放射電極３１４の両方の端部３１４ｂが、約９０度、第２の放射電極３１６側に曲げられている。これにより、無線通信デバイス３１０は、第１の放射電極３１４が曲がることなく直線状に延在する場合に比べて、幅方向についてコンパクトなサイズを備える。
　また、誘電体基板の厚さｔ、すなわち第１および第２の放射電極と物品の金属面との間の距離が１ｍｍ以下であっても、ＲＦＩＤタグとしては長距離である約２ｍの通信距離が実現できることが分かる。
　さらに、サンプルＢ、Ｄを比較すると、これらは、第２の放射電極の形状と、通信距離とが異なる。サンプルＢの場合、第２の放射電極の長さＬ２が、サンプルＤに比べて長く、且つ、約半波長である。そのため、サンプルＢの通信距離ｄは、ＲＦＩＤタグとしては十分すぎる５．４ｍである。
　一方、サンプルＤの場合、第２の放射電極の長さＬ２が半波長より短いが、それでも通信距離ｄは、ＲＦＩＤタグとして十分な２ｍである。これは、図１４に示すように、サンプルＤの無線通信デバイス４１０が、第２の放射電極４１６にくびれ部４１６ｂを備えることによる。
　具体的に説明すると、サンプルＤを除くサンプルの場合、第２の放射電極の長さＬ２が約半波長の状態で、第２の放射電極の寄生インダクタと、第２の放射電極と物品の金属面との間の浮遊容量（すなわち誘電体基板の厚さ）とから所望の共振周波数（例えば９００ＭＨｚ）を得る共振回路を構成している。したがって、第２の放射電極の長さＬ２が半波長より短くなると、その寄生インダクタンスが減少し、共振回路の共振周波数が所望の共振周波数からずれる。その結果、無線通信デバイスの感度が低下し、通信距離が短くなる。
　図１４に示すように、くびれ部４１６ｂは、第２の放射電極４１６の幅方向（Ｘ軸方向）の両端それぞれに対向し合う切り欠き部を形成することによって構成されている。くびれ部４１６ｂは、すなわち電流が主に流れる方向である第２の放射電極４１６の延在方向（Ｙ軸方向）と直交する断面の面積が他の部分に比べて小さい部分は、電流が集中する電流集中部として機能する。電流が集中すると、第２の放射電極の寄生インダクタンスが増加する。したがって、第２の放射電極の長さＬ２が短くなって減少した寄生インダクタンスを、くびれ部４１６ｂ、すなわち電流集中部によって補うことができる。
　サンプルＤの場合、第２の放射電極４１６の長さＬ２が電波の半波長に比べて短いためにサンプルＢに比べて通信距離は短い。しかし、サンプルＤは、第２の放射電極４１６にくびれ部４１６ｂを設けることにより、約２ｍの通信距離ｄを確保している。
　したがって、くびれ部の形状を適切に調節することにより、無線通信デバイスの長さ（第２の放射電極の長さＬ２）と通信距離ｄとを所望に調節することができる。例えば、通信距離は数ｍでよいが可能な限りコンパクトなサイズの無線通信デバイスが望まれる場合には、図１４に示すサンプルＤのように、第２の放射電極４１６にくびれ部を設ければよい。一方、サイズは問わないが通信距離は可能な限り長い無線通信デバイスが望まれる場合には、第２の放射電極の長さＬ２を電波の約半波長にすればよい。
　このような本実施の形態によれば、物品の金属面に取り付けられても無線通信可能な無線通信デバイスを、通信距離の低下を抑制しつつ薄型化することができる。
　以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限らない。
　例えば、上述の実施の形態の場合、図４に示すように、ＲＦＩＣ素子１００は、ＲＦＩＣチップ１０６と、そのＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極１４、１６との間でインピーダンス整合をとる整合回路１０８とを有する。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。ＲＦＩＣチップ１０６自体のインピーダンスによって該ＲＦＩＣチップ１０６と第１および第２の放射電極１４、１６との間でインピーダンス整合をとることができるのであれば、整合回路１０８を省略してもよい。この場合、ＲＦＩＣチップ１０６そのものがＲＦＩＣ素子１００を構成する。
　また、上述の実施の形態の場合、図３に示すように、無線通信デバイス１０の誘電体基板１２の取り付け面１２ｂには、主面１２ａとは異なり、電極などが設けられていない。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。
　例えば、図１５および図１６に示す無線通信デバイス５１０は、その誘電体基板５１２の取り付け面５１２ｂに導電層（例えば、銅膜、アルミニウム膜など）５１８を備える。この導電層５１８は、誘電体基板５１２の主面５１２ａに設けられた第１および第２の放射電極５１４、５１６に対して直流的に接続されておらず、これらの放射電極５１４、５１６に対して独立した状態である。無線通信デバイス５１０は、この導電層５１８に設けられたシール層（図示せず）を介して、物品Ｇの金属面Ｇａに取り付けられる。
　図１６に示すように、誘電体基板５１２の取り付け面５１２ｂに導電層５１８を設ける理由について説明する。
　無線通信デバイスが取り付けられる物品の金属面は、必ずしも滑らかな表面とは限らない。金属面が凹凸を備える場合がある。導電層を備えていない取り付け面が凹凸な金属面に取り付けられた場合、第２の放射電極と金属面との間の浮遊容量が、第２の放射電極上の位置によって異なる。すなわち、第２の放射電極に対する浮遊容量が一様でなくなる。同様に、第１の放射電極に対する浮遊容量も一様でなくなる。
　無線通信デバイス５１０が取り付けられる物品の金属面がどのような表面形状であっても一様な通信特性を実現するために、図１５および図１６に示す無線通信デバイス５１０は、その誘電体基板５１２の取り付け面５１２ｂに導電層５１８を備える。
　図１５に示すように、導電層５１８は、第１の放射電極５１４全体と第２の放射電極５１６全体に対して誘電体基板５１２を挟んで対向する。それにより、第１の放射電極５１４と導電層５１８（対向する部分）との間に浮遊容量が形成され、第２の放射電極５１６と導電層５１８（対向する部分）との間に浮遊容量が形成される。
　無線通信デバイス５１０がどのような物品に取り付けられても、第１および第２の放射電極５１４、５１６それぞれと導電層５１８との間の浮遊容量は変わらない。それにより、無線通信デバイスが取り付けられる物品の金属面がどのような表面形状であっても、無線通信デバイス５１０は、一様な通信特性を示すことができる。
　なお、この無線通信デバイス５１０の改良の形態である無線通信デバイスが図１７および図１８に示されている。
　図１７および図１８に示す無線通信デバイス６１０も、無線通信デバイス５１０と同様に、その誘電体基板６１２の取り付け面６１２ｂに導電層６１８を備える。しかしながら、図１７に示すように、その導電層６１８は、誘電体基板６１２の主面６１２ａに設けられた第２の放射電極６１６に対して対向するが、第１の放射電極６１４には対向していない。そのため、第２の放射電極６１６と導電層６１８との間にのみ浮遊容量が形成される。
　一方、無線通信デバイス６１０の取り付け面６１２ｂに導電層６１８を介して取り付けられた物品の金属面と第１の放射電極６１４との間に浮遊容量が形成されるが、その容量値は小さい。その理由は、第１の放射電極６１４が、誘電体基板６１２と、空気層（導電層６１８の厚さによって生じる誘電体基板６１２と金属面との間の隙間）とを介して物品の金属面に対向するからである。
　第１の放射電極６１４と物品の金属面との間に形成される浮遊容量が小さいために、第１の放射電極６１４を流れる電流の多くが電波の放射に使用される。したがって、無線通信デバイス６１０の通信距離が、図１６に示す第１の放射電極５１４と導電層５１８とが対向する無線通信デバイス５１０に比べて長い。
　補足すると、上述したようにまた図５に示すように、第２の放射電極とそれに対向する物品の金属面とによって共振回路が構成され、それにより無線通信デバイスの共振周波数が決定されている。したがって、第１の放射電極に対向する導電体の部分の面積がゼロであっても（第１の放射電極に対して厚さ方向に対向する位置に導電体がなくても）、無線通信デバイスの通信特性は実質的には変わらない。
　さらに上述の実施の形態の場合、図１に示すように第１および第２の放射電極１４、１６は、基板状の誘電体部材、すなわち誘電体基板１２に設けられている。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。
　図１９および図２０に示す無線通信デバイス７１０の場合、第１および第２の放射電極７１４、７１６が設けられる誘電体部材７１２は、基板状ではなく、外部と連通する内部空間７１２ｄを備える構造体である。
　具体的には、誘電体部材７１２は、第１および第２の放射電極７１４、７１６が設けられる主面７１２ａと、物体の金属面が取り付けられる取り付け面７１２ｂとの間に、複数の内部空間７１２ｄを備える。誘電体部材７１２はまた、無線通信デバイス７１０を物品に取り付けるためのボルト（図示せず）の通し穴７１２ｃを、その長さ方向（Ｙ軸方向）の両端に備える。
　内部空間７１２ｄを備えることにより、第１および第２の放射電極７１４、７１６それぞれと、取り付け面７１２ｂに取り付けられた物品の金属面との間の浮遊容量が小さくなる（内部空間７１２ｄを備えない場合に比べて）。すなわち、内部空間７１２ｄの空気の比誘電率が約１であるために、浮遊容量が小さくなる。
　このように内部空間７１２ｄを備えることにより、誘電体部材７１２を薄型化することが可能である（内部空間７１２ｄがない場合に比べて）。すなわち、薄型化することによって生じる第１および第２の放射電極７１４、７１８と物体の金属面との間の浮遊容量の増加分を、内部空間７１２ｄによって相殺することができる。
　また、図１９に示すように、電流が集中する（電流密度が高い）ＲＦＩＣ素子１００側の第２の放射電極７１６の角部７１６ｃは、誘電体部材７１２に支持されていない。すなわち、誘電体部材７１２は、第２の放射電極７１６の角部７１６ｃに対向する位置に凹部７１２ｅを備える。
　この凹部７１２ｅにより、第２の放射電極７１６の角部７１６ｃと取り付け面７１２ｂに取り付けられた物品の金属面との間の浮遊容量が小さくなる。その理由は、凹部７１２ｅにより、これらの間に比誘電率が約１の空気の層が設けられるからである。
　凹部７１２ｅによって浮遊容量が小さくなると、電流が集中する第２の放射電極７１６の角部７１６ｃにおいて、この浮遊容量の電界形成に消費される電流が少なくなる（凹部７１２ｅがない場合に比べて）。その分、電波に放射される電流が増加し、放射効率が上がる。その結果、無線通信デバイス７１０の通信距離が長くなる。
　なお、このような凹部７１２ｅは、電流が集中する第１の放射電極７１４の角部に設けることも可能である。
　さらにまた、上述の実施の形態の場合、図１に示すように、第１および第２の放射電極１４、１６の誘電体基板１２の主面１２ａ外部表面に設けられている。しかしながら、第１および第２の放射電極１４、１６が設けられる位置は、誘電体基板の主面に限らない。
　図２１に示す無線通信デバイス８１０の誘電体部材８１２は、内部空間８１２ａと、物品の金属面に取り付けられる取り付け面８１２ｂとを備える。第１および第２の放射電極８１４、８１６は、内部空間８１２ａの天面８１２ｃ（取り付け面８１２ｂから遠い内部表面）に取り付けられる。そのため、第１および第２の放射電極８１４、８１６は、内部空間８１２ａの空気層と、誘電体部材８１２（内部空間８１２ａと取り付け面８１２ｂとの間の部分）とを介して取り付け面８１２ｂに取り付けられた物品の金属面と対向する。空気層を介することにより、第１および第２の放射電極８１４、８１６と物品の金属面との間の浮遊容量を小さくすることができる。これにより、薄型化することによって生じる第１および第２の放射電極８１４，８１６と物体の金属面との間の浮遊容量の増加分を、内部空間８１２ａによって相殺することができる。
　なお、誘電体部材８１２の内部空間の床面（取り付け面８１２ｂに近い内部表面）に導電層を設けてもよい。これにより、取り付け面８１２ｂがどのような物品の金属面に取り付けられても、第１および第２の放射電極８１４、８１６と導電層との間の浮遊容量が一様であるために、無線通信デバイスは一様な通信特性を示すことができる。
　また、図２１に示す無線通信デバイス８１０の改良形態として、第１および第２の放射電極８１４、８１６と物品の金属面との間に、誘電体部材８１２の部分が存在しない形態も可能である。すなわち、誘電体部材８１２をキャップ状（有底筒状）に形成し、その開口縁が取り付け面８１２ｂとして機能する。この場合、第１および第２の放射電極と物品の金属面との間に空気層のみが存在し、それによりこれらの間の浮遊容量をさらに小さくすることができる。その結果、無線通信デバイスをさらに薄型化することができる。
　さらにまた、上述の実施の形態の場合、例えば図１に示す無線通信デバイス１０の場合、第１および第２の放射電極１４、１６とＲＦＩＣ素子１００は、誘電体部材１２の主面１２ａに設けられているが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、第１および第２の放射電極とＲＦＩＣ素子とが誘電体部材に内蔵されてもよい。
　さらにまた、上述の実施の形態の場合、無線通信デバイス１０は、平面のみならず曲面にも取り付け可能とするために、可撓性を備える。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、無線通信デバイスは、可撓性を備えず、平面を備える平板状であってもよいし、あるいは曲面を備える湾曲板状であってもよい。
　加えて、無線通信デバイスは、汎用性を高めるために、通信信号の周波数（すなわち共振周波数）の帯域が拡がるように構成されてもよい。
　図２２は、共振周波数の帯域が拡がるように構成された無線通信デバイスを示している。
　上述の実施の形態で説明したように、無線通信デバイス９１０の共振周波数は、第２の放射電極９１６によって決定される。本実施の形態の場合、無線通信デバイス９１０の共振周波数の帯域が拡がるように、第２の放射電極９１６には、複数の切り欠き部９１６ａ、９１６ｂが形成されている。
　具体的には、第２の放射電極９１６は、幅方向（Ｘ軸方向）の一方の端に設けられて該幅方向の中央に向かって（または中央を越えて）延在する第１の切り欠き部９１６ａを備える。また、幅方向の他方の端に設けられて該幅方向の中央に向かって（または中央を越えて）延在する第２の切り欠き部９１６ｂを備える。
　第１の切り欠き部９１６ａと第２の切り欠き部９１６ｂは、例えばスリット（幅方向に細長い凹部）状である。また、第１の切り欠き部９１６ａと第２の切り欠き部９１６ｂは、長さ方向（Ｙ軸方向）に間隔をあけて並んでいる。さらに、本実施の形態の場合、第１の切り欠き部９１６ａと第２の放射電極９１６の長さ方向の一端（第１の放射電極９１４から遠い端）との間の距離と、第２の切り欠き部９１６ｂと第２の放射電極９１６の長さ方向の他端との間の距離とが、同一のＡ１である。さらにまた、第１の切り欠き部９１６ａと第２の切り欠き部９１６ｂの幅方向の長さが、同一のＡ２である。
　このような構成の第２の放射電極９１６によれば、無線通信デバイス９１０は、図２３に示す周波数特性を備える。具体的には、図２３に示すように、周波数ｆ１（例えば８６０ＭＨｚ）とｆ２（例えば９３０ＭＨｚ）との間の広い帯域幅ｂｆでアンテナ利得が高い周波数特性を備える。
　図２３に示す帯域幅ｂｆは、図２２に示す距離Ａ１によって決まる。具体的に説明すると、図２２に示すように、第２の放射電極９１６では、２つの異なる共振モードが起こる（２つの異なる定在波ＳＷ１、ＳＷ２が生じる）。すなわち、第２の放射電極９１６において波長が最短であって周波数がｆ２の定在波ＳＷ１が生じる。また、第２の放射電極１５２４において波長が最大であって周波数がｆ１の定在波ＳＷ２が生じる。定在波ＳＷ１が生じる共振モードと定在波ＳＷ２が生じる共振モードとが結合することによって通信信号の周波数の帯域が拡がる。また、その帯域幅ｂｆは、図２２に示す距離Ａ１に比例する。したがって、距離Ａ１を適宜設定することで、所望の共振周波数の帯域幅ｂｆを得ることができる。また、共振周波数の帯域の下限の周波数ｆ１と上限の周波数ｆ２は、第１および第２の切り欠き部９１６ａ、９１６ｂの長さ（Ｘ軸方向）を適宜設定することで所望の値を得ることができる。その結果、無線通信デバイス９１０は、通信信号の周波数（すなわち共振周波数）の帯域が拡がり、より様々な用途に使用できる（汎用性が高まる）。
　なお、図２２に示す無線通信デバイス９１０の場合、第２の放射電極９１６において、幅方向（Ｘ軸方向）の一方の端に１つの第１の切り欠き部９１６ａが設けられ、他方の端に１つの第２の切り欠き部９１６ｂが設けられている。これに代わって、例えば、第１の切り欠き部９１６ａを複数設けるとともに、第２の切り欠き部９１６ｂを複数設けてもよい。この場合、複数の第１の切り欠き部９１６ａと複数の第２の切り欠き部９１６ｂは、第２の放射電極９１６の長さ方向（Ｙ軸方向）に等間隔に交互に並べられる。また例えば、１つの第１の切り欠き部９１６ａのみまたは１つの第２の切り欠き部９１６ｂのみが、第２の放射電極９１６に設けられてもよい。
　加えてまた、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、ＵＨＦ帯の周波数の信号の送受信に使用されることに限定されるものではなく、様々な帯域の周波数の信号を送受信するために使用可能である。本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、例えば、ＨＦ帯の周波数の信号の送受信のために使用されてもよい。
　最後に、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、上述では物品の金属面に取り付けられて使用されるものとして説明してきたが、物品の金属面に取り付けなくても、さらに言えば物品に取り付けずに単体でも無線通信可能であることは明らかである。すなわち、本発明の実施の形態に係る無線通信デバイスは、物品の金属面に取り付けられても、物品に取り付けない場合とほぼ同様の通信距離で、無線通信を実行することができる無線通信デバイスである。
　以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態に対して少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、電波を放射する電極とその電極を支持する誘電体部材とを有する無線通信デバイスであれば適用可能である。
　　　１０　　　無線通信デバイス
　　　１２　　　誘電体部材
　　　１２ｂ　　取り付け面
　　　１４　　　第１の放射電極
　　　１６　　　第２の放射電極
　　　１００　　ＲＦＩＣ素子
　　　Ｇ　　　　物品
　　　Ｇａ　　　金属面

Claims (10)

  1. 　物品の金属面に取り付けられた状態で使用可能な無線通信デバイスであって、
    　前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、
    　前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
    　前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
    　前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、を有し、
    　前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、
    　前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い、無線通信デバイス。
  2. 　前記第１および第２の放射電極に対して独立した状態で前記誘電体部材の取り付け面に設けられた導電層を有する、請求項１に記載の無線通信デバイス。
  3. 　前記第１の放射電極の延在方向長さが、前記第２の放射電極の幅に等しい、請求項１または２に記載の無線通信デバイス。
  4. 　前記第２の放射電極が、延在方向と直交する断面の面積が他の部分に比べて小さい電流集中部を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  5. 　前記第２の放射電極が、幅方向の一方の端に設けられて前記幅方向の中央に向かって延在する第１の切り欠き部を備える、請求項４に記載の無線通信デバイス。
  6. 　前記第２の放射電極が、前記幅方向の他方の端に設けられて前記幅方向の中央に向かって延在する第２の切り欠き部を備え、
    　前記第１の切り欠き部と前記第２の切り欠き部とが、前記第２の放射電極の延在方向に間隔をあけて並んでいる、請求項５に記載の無線通信デバイス。
  7. 　前記ＲＦＩＣ素子が、前記第１の端子電極に接続された第１のコイルと、前記第２の端子電極に接続された第２のコイルとを備え、
    　前記第１の放射電極は、前記第１の端子電極に接続される第１のランド部を備え、 
    　前記第２の放射電極は、前記第２の端子電極に接続される第２のランド部を備え、
    前記金属面から見たとき、前記第１のコイルと前記第１のランド部とが重ねられており、且つ、前記第２のコイルと前記第２のランド部とが重ねられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  8. 　前記誘電体部材が、前記第１および第２の放射電極の角部に対向する位置に凹部を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  9. 　前記所定の距離が０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
  10. 　少なくとも一部に金属面を備え、前記金属面に取り付けられた無線通信デバイスを有する物品であって、
    　前記無線通信デバイスが、
    　前記物品の金属面に取り付けられる取り付け面を備える誘電体部材と、
    　前記誘電体部材に設けられ、第１および第２の端子電極を備えるＲＦＩＣ素子と、
    　前記物品の金属面に対して所定の距離をあけて平行に対向するように前記誘電体部材に設けられ、前記ＲＦＩＣ素子の第１の端子電極に接続されている第１の放射電極と、
    　前記物品の金属面に対して前記所定の距離をあけて平行に対向するように、前記誘電体部材に設けられ、前記第１の放射電極に対して独立した状態で、前記ＲＦＩＣ素子の第２の端子電極に接続されている第２の放射電極と、を有し、
    　前記第１および第２の放射電極が、互いに交差する方向に延在し、
    　前記第１の放射電極が、前記第２の放射電極に比べて、幅が小さく且つ延在方向長さが短い、物品。
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