WO2019189739A1 - 共振回路、アンテナ装置 - Google Patents

共振回路、アンテナ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019189739A1
WO2019189739A1 PCT/JP2019/013949 JP2019013949W WO2019189739A1 WO 2019189739 A1 WO2019189739 A1 WO 2019189739A1 JP 2019013949 W JP2019013949 W JP 2019013949W WO 2019189739 A1 WO2019189739 A1 WO 2019189739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resonance
circuit
antenna
resonance circuit
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/013949
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
加賀谷　仁
駿 梅津
Original Assignee
トッパン・フォームズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トッパン・フォームズ株式会社 filed Critical トッパン・フォームズ株式会社
Publication of WO2019189739A1 publication Critical patent/WO2019189739A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to a resonance circuit and an antenna device including the resonance circuit.
  • Non-contact data receiving / transmitting bodies such as IC tags and IC labels are used for product manufacturing management, product distribution management, and the like, for example.
  • the length of the antenna is set according to the resonance frequency.
  • the installation location of the non-contact data receiving / transmitting body may be limited. Therefore, it is desired to reduce the size of the antenna without changing the resonance frequency.
  • a tag antenna having a dipole part, a power feeding part, and an inductance part is known as an antenna for use in a non-contact type data receiver / transmitter that can be miniaturized.
  • the dipole portion has an effective length shorter than a half wavelength of the antenna resonance wavelength.
  • the power feeding part is provided at the center of the dipole part.
  • the inductance part has a length for adjusting the admittance of the tag antenna so that the imaginary part of the admittance of the tag antenna has an absolute value equivalent to the imaginary part of the admittance of the chip in the dipole part (see, for example, Patent Document 1) ).
  • a tag antenna having a dipole part, a power feeding part, an inductance part, and an end part.
  • the dipole part has an effective length shorter than half of the antenna resonance wavelength at the maximum frequency in the operating frequency band.
  • the power feeding part is provided at the center of the dipole part.
  • the inductance part is formed so as to surround the power feeding part, and both ends thereof are connected to the dipole part.
  • the end portion is provided with regions wider than the line width of the dipole portion at both ends of the dipole portion (see, for example, Patent Document 2).
  • a tag antenna having a dipole portion, a power feeding portion, and an inductance portion.
  • the dipole portion is formed of a conductor and has an effective length of 1/6 to 3/8 of the antenna resonance wavelength at the maximum frequency in the operating frequency band.
  • the power feeding part is provided at the center of the dipole part.
  • the inductance part is formed so as to surround the feeding part, and both ends are connected to the dipole part. It has a length for adjusting the admittance, and resonates with the capacitance component of the chip.
  • the radiation resistance of the dipole part becomes approximately the same as the resistance of the chip due to loss due to the conductor of the dipole part (see, for example, Patent Document 3).
  • JP 2011-109698 A Japanese Patent No. 4330575 Japanese Patent No. 4700101
  • Patent Documents 1 to 3 the antenna can be downsized.
  • Patent Documents 1 to 3 have a problem that the maximum value of the resonance frequency of the antenna is shifted to a lower frequency side than the target frequency, and the target frequency characteristic cannot be obtained.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a resonant circuit capable of reducing the size of an antenna and obtaining a desired frequency characteristic, and an antenna device including the resonant circuit. To do.
  • the resonance circuit of the present invention has a resonance part composed of a circuit line forming a loop shape, a power supply part electrically connected to an IC chip, and a comb-like shape in a plan view interposed between the resonance part and the power supply part.
  • a resonance circuit comprising: a capacitor portion, wherein the resonance portion includes a folded portion extending in a region ⁇ inside a loop formed by the circuit line, and the power feeding portion and the capacitor portion Is arranged in the region ⁇ .
  • the antenna device of the present invention includes the resonance circuit of the present invention and a booster antenna that is electromagnetically coupled to the resonance circuit in a non-contact manner.
  • FIG. 1 is a plan view showing a main configuration of a resonance circuit according to an embodiment of the present invention.
  • the resonance circuit 10 of the present embodiment is generally configured by a resonance unit 20, a power feeding unit 30, and a capacitor unit 40.
  • the resonance unit 20 is used for electrical connection (electromagnetic field coupling, that is, at least one of electric field coupling and magnetic field coupling) with another antenna. is there.
  • the resonance unit 20 includes a circuit line 21 excluding the power feeding unit 30 and the capacitor unit 40.
  • the resonating unit 20 includes a circuit line 21 having a quadrangular shape in a plan view and a loop shape.
  • the resonance unit 20 includes folded portions 22, 23, 24, and 25 that extend into a region ⁇ inside the loop formed by the circuit line 21.
  • the area ⁇ inside the loop is an area inside the outline of the frame formed by the main part of the loop excluding the capacitor part 40.
  • the region ⁇ inside the loop is formed by a virtual line that extends and connects the circuit lines 21 corresponding to the folded portions 22, 23, 24, 25 when the folded portions 22, 23, 24, 25 are not provided. This is the area inside the loop to be played.
  • the folded portions 22, 23, 24, and 25 are formed by extending the circuit line 21 into the inner region ⁇ of the loop, with each corner of the quadrangle formed by the circuit line 21 as a base point. ing. Specifically, the folded portions 22, 23, 24, and 25 are shaped such that each corner of the quadrangle formed by the circuit line 21 is pushed into the region ⁇ along the diagonal direction of the quadrangle. Further, the folded portions 22, 23, 24, 25 have a shape in which two parallel circuit lines 21 are connected by a curved (semicircular) circuit line 21 in the region ⁇ .
  • the folded portions 22, 23, 24, and 25 are formed along the diagonal direction of the quadrangle formed by the circuit lines 21 is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • the folded part is pushed into the region ⁇ along one side of the quadrilateral side of the quadrangle formed by the circuit lines, and the two parallel circuit lines are the regions. It may have a shape connected with ⁇ .
  • the position where the folded portion is formed and the number of folded portions are not particularly limited. The position where the folded portion is formed and the number of folded portions are appropriately adjusted according to the resonance frequency of the resonance unit 20.
  • the sum of the length of the resonating part 20 and the lengths of the folded parts 22, 23, 24, 25 is not particularly limited.
  • the sum of the length of the resonance unit 20 and the lengths of the folded portions 22, 23, 24, 25 is appropriately adjusted according to the resonance frequency of the resonance unit 20.
  • the sum of the length of the resonance unit 20 and the lengths of the folding units 22, 23, 24, and 25 is, for example, a length corresponding to a 1/2 wavelength, a 1/3 wavelength, and a 1/4 wavelength at a frequency of 920 MHz.
  • the frequency characteristic of the resonance circuit 10 can be adjusted by adjusting the width of the circuit line 21 according to the relative dielectric constant of the member to be used.
  • the power feeding unit 30 is electrically connected to the IC chip when the resonance circuit 10 is used as a non-contact type data receiving / transmitting body. That is, when the resonance circuit 10 is used for a non-contact type data transmitting / receiving body, an IC chip is mounted on the power feeding unit 30. Further, as shown in FIG. 1, the power feeding unit 30 is disposed in the region ⁇ . Furthermore, the power feeding unit 30 is disposed so as to extend in a direction perpendicular to one side 21 ⁇ / b> A of the quadrangle formed by the circuit line 21.
  • the capacitor unit 40 is used to adjust the resonance frequency to a predetermined range in order to enable electrical connection between the resonance unit 20 and another antenna. Is. Moreover, the capacitor
  • the capacitor unit 40 has a comb shape in plan view.
  • the capacitor portion 40 has a main line portion 41 disposed so as to extend in a direction perpendicular to one side 21A of the quadrangle, and the main line portion 41 as a base end and extends in a direction parallel to the one side 21A of the quadrangle.
  • Comb-tooth portions 42 and 43 arranged as described above.
  • the comb-tooth part 42 and the comb-tooth part 43 are arrange
  • Capacitor section 40 has a first portion 47 having main line portion 41A and comb teeth portions 42A and 43A, and a second portion 48 having main line portion 41B and comb teeth portions 42B and 43B.
  • the first part 47 and the second part 48 form a pair. Furthermore, in the capacitor part 40, the comb tooth part 42A, the comb tooth part 42B, the comb tooth part 43A, and the comb tooth part 43B are arranged in parallel in this order from the center side of the region ⁇ toward the one side 21A of the square. In addition, a first portion 47 and a second portion 48 are disposed.
  • the capacitor unit 40 includes the first portion 47 having the comb teeth portions 42A and 43A and the second portion 48 having the comb teeth portions 42B and 43B is exemplified.
  • the present invention is not limited to this.
  • the number of comb-tooth portions constituting the capacitor portion is appropriately adjusted according to the resonance frequency of the resonance portion.
  • the size of the comb-tooth portion constituting the capacitor portion is also appropriately adjusted according to the resonance frequency of the resonance portion.
  • the resonance circuit 10 of the present embodiment may be provided on one surface 50a of the substrate 50 as shown in FIG.
  • the presence / absence of the substrate is appropriately selected according to the object to which the resonance circuit 10 is applied.
  • the resonance unit 20 As a material constituting the resonance unit 20, the power supply unit 30, and the capacitor unit 40, for example, a known polymer type conductive ink, conductive ink such as a silver ink composition, metal foil, electroplating or electrostatic plating is used. Examples thereof include metal thin films, metal thin films formed by various thin film forming methods such as metal vapor deposition, and metal plates.
  • the base material 50 for example, a base material made of polyethylene terephthalate (PET), a base material made of polyimide, a base material made of a glass fiber cloth soaked with epoxy resin and subjected to thermosetting treatment (Frame Regentant Type) 4, FR-4) and the like.
  • FR-4 include R-1700 (trade name) manufactured by Panasonic Corporation.
  • the resonance circuit 10 of the present embodiment may include an IC chip mounted on the power feeding unit 30.
  • the IC chip operates by power supplied from the outside via the resonance circuit 10 in a non-contact manner, and performs wireless communication with the outside via the resonance circuit 10 to write and read data in a non-contact state.
  • It is a semiconductor integrated circuit.
  • the IC chip is not particularly limited. As the IC chip, any IC chip can be used as long as it can write and read data in a non-contact state via the resonance circuit 10.
  • the resonance circuit 10 includes a resonance unit 20 including a circuit line 21 having a loop shape, a power supply unit 30 electrically connected to an IC chip, and a plane interposed between the resonance unit 20 and the power supply unit 30. And a capacitor portion 40 having a visual comb shape.
  • the resonance unit 20 includes folded portions 22, 23, 24, and 25 that extend in a region ⁇ inside a loop formed by the circuit line 21, and the power feeding unit 30 and the capacitor unit 40 are disposed in the region ⁇ . Is done. Therefore, when the resonance circuit 10 of the present embodiment is used for a non-contact type data receiving / transmitting body, the resonance unit 20 serving as an antenna can be reduced in size and desired frequency characteristics can be obtained.
  • FIG. 2 is a plan view showing the main configuration of the antenna device according to the embodiment of the present invention.
  • the antenna device 100 of the present embodiment is schematically configured from the resonance circuit 10 of the present embodiment and a booster antenna 110 that is electromagnetically coupled to the resonance circuit 10 in a non-contact manner.
  • the booster antenna 110 includes a central portion 110A and linear radiation portions 110B and 110B that are connected to the central portion 110A and extend from the central portion 110A in the horizontal direction of the drawing.
  • the booster antenna 110 has a central portion 110A bent along the resonance portion 20 of the resonance circuit 10 and at an angle of 90 degrees with each other.
  • the central portion 110A of the booster antenna 110 disposed along the resonance portion 20 having a square shape in plan view has a U-shape in plan view.
  • the central portion 110 ⁇ / b> A of the booster antenna 110 is disposed at the center of the booster antenna 110 in the longitudinal direction (left and right direction on the paper surface).
  • the central portion 110A of the booster antenna 110 is connected to the first straight portion 111 parallel to the longitudinal direction of the booster antenna 110 and the first straight portion 111, and is perpendicular to the first straight portion 111 (booster antenna 110).
  • the second straight line portions 112 and 112 are perpendicular to the longitudinal direction.
  • the booster antenna 110 passes through the center of the central portion 110A and is line symmetric (line symmetric in the horizontal direction on the paper surface) with respect to a straight line (center line) perpendicular to the longitudinal direction of the booster antenna 110.
  • the resonance circuit 10 is arranged so that the capacitor unit 40 is close to the first linear portion 111 of the booster antenna 110.
  • the interval between the booster antenna 110 and the resonance part 20 of the resonance circuit 10 is not particularly limited.
  • the interval between the booster antenna 110 and the resonance part 20 of the resonance circuit 10 is appropriately adjusted so that the booster antenna 110 and the resonance part 20 are electromagnetically coupled with each other in a non-contact manner.
  • the booster antenna 110 has a length corresponding to a half wavelength of the frequency (300 MHz to 30 GHz) of the radio wave band of the UHF band and the microwave band used in RFID (Radio Frequency IDentification). That is, when the radiating portions 110B and 110B are divided into two regions centering on the IC chip mounted on the power feeding portion 30 of the resonance circuit 10, the length in the longitudinal direction is a length corresponding to a quarter wavelength. It has become.
  • the same material as that constituting the resonance unit 20, the power feeding unit 30, and the capacitor unit 40 is used.
  • the material constituting the booster antenna 110 may be a material having conductivity and different from the materials constituting the resonance unit 20, the power feeding unit 30, and the capacitor unit 40.
  • the antenna device 100 of the present embodiment includes the resonance circuit 10 of the present embodiment and the booster antenna 110 that electromagnetically couples to the resonance circuit 10 in a non-contact manner, the antenna device 100 is used as a non-contact type data receiving / transmitting body. In addition, a desired frequency characteristic can be obtained.
  • Example 1 An IC chip was mounted on the resonance circuit of the antenna device shown in FIG. 2 to produce a contactless data receiving / transmitting body of Experimental Example 1. Moreover, the length of the radiation
  • a non-contact type data receiving / transmitting body is arranged on a metal plate, and each non-contact type data receiving / transmitting is performed in an anechoic box using an information reading / writing device (trade name: Tag Formalite, manufactured by Voyantic).
  • the body's communication characteristics (communication distance, resonance frequency band) were evaluated. In measuring the communication distance, the output of the information reading / writing device was kept constant. The results are shown in FIG.
  • Example 2 A non-contact type data receiving / transmitting body of Experimental Example 2 was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1 except that the resonance circuit was not provided with the folded part of the resonance part and the capacitor part. With respect to the contactless data receiving / transmitting body of Experimental Example 2, the communication characteristics (communication distance, resonance frequency band) were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in FIG.
  • Example 3 A non-contact type data receiving / transmitting body of Experimental Example 3 was manufactured in the same manner as Experimental Example 1 except that the capacitor portion was not provided in the resonance circuit. With respect to the contactless data receiving / transmitting body of Experimental Example 3, the communication characteristics (communication distance, resonance frequency band) were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本発明の共振回路（１０）は、ループ状をなす回路線（２１）からなる共振部（２０）と、ＩＣチップに電気的に接続される給電部（３０）と、共振部（２０）と給電部（３０）の間に介在する平面視櫛歯状をなすコンデンサ部（４０）と、を備えた共振回路（１０）であって、共振部（２０）は、回路線（２１）によって形成されるループの内側の領域α内に延在する折り返し部（２２，２３，２４，２５）を有し、給電部（３０）およびコンデンサ部（４０）は、領域α内に配置されている。

Description

共振回路、アンテナ装置
本発明は、共振回路およびそれを備えたアンテナ装置に関する。
本願は、２０１８年３月３０日に、日本に出願された特願２０１８－０６７８９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ＩＣタグやＩＣラベル等の非接触型データ受送信体は、例えば、製品の製造管理、製品の流通管理等に用いられる。
非接触型データ受送信体は、共振周波数に応じてアンテナの長さが設定される。しかしながら、アンテナが長くなり過ぎると、非接触型データ受送信体の設置場所が制限されることがある。そのため、共振周波数を変えることなく、アンテナを小型化することが望まれている。
小型化が可能な非接触型データ受送信体用途のアンテナとしては、例えば、ダイポール部と、給電部と、インダクタンス部とを有するタグアンテナが知られている。ダイポール部は、アンテナ共振波長の２分の１波長よりも短い実効長を有する。給電部は、ダイポール部の中央に設けられている。インダクタンス部は、ダイポール部に、タグアンテナのアドミッタンスの虚部がチップのアドミッタンスの虚部と同等の絶対値を持つように、タグアンテナのアドミッタンスを調整する長さを有する（例えば、特許文献１参照）。
また、小型化が可能な非接触型データ受送信体用途のアンテナとしては、例えば、ダイポール部と、給電部と、インダクタンス部と、端部とを有するタグアンテナが知られている。ダイポール部は、動作周波数帯域の中で最大の周波数において、アンテナ共振波長の２分の１よりも短い実効長を有する。給電部は、ダイポール部の中央に設けられている。インダクタンス部は、給電部を中心に囲むように形成され、かつ両端がダイポール部に接続されている。端部は、ダイポール部の両端に、ダイポール部の線路幅より広い領域を設けている（例えば、特許文献２参照）。
また、小型化が可能な非接触型データ受送信体用途のアンテナとしては、例えば、ダイポール部と、給電部と、インダクタンス部とを有するタグアンテナが知られている。ダイポール部は、導体で形成され、かつ動作周波数帯域の中で最大の周波数において、アンテナ共振波長の１／６～３／８の実効長を有する。給電部は、ダイポール部の中央に設けられている。インダクタンス部は、給電部を中心に囲むように形成され、かつ両端がダイポール部に接続され、タグアンテナのアドミッタンスの虚部がチップのアドミッタンスの虚部と同等の絶対値を持つように、タグアンテナのアドミッタンスを調整する長さを持ち、かつチップのキャパシタンス成分と共振する。このアンテナは、ダイポール部の放射抵抗が、ダイポール部の導体による損失によって、チップの抵抗と同程度となる（例えば、特許文献３参照）。
特開２０１１－１０９６９８号公報 特許第４３３０５７５号公報 特許第４７００１０１号公報
　特許文献１～特許文献３では、アンテナの小型化が可能である。しかしながら、特許文献１～特許文献３では、アンテナの共振周波数の極大値が、目的とする周波数よりも低周波数側にシフトしてしまい、目的とする周波数特性が得られないという課題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、アンテナの小型化を可能とするとともに、目的とする周波数特性が得られる共振回路およびそれを備えたアンテナ装置を提供することを目的とする。
本発明の共振回路は、ループ状をなす回路線からなる共振部と、ＩＣチップに電気的に接続される給電部と、前記共振部と前記給電部の間に介在する平面視櫛歯状をなすコンデンサ部と、を備えた共振回路であって、前記共振部は、前記回路線によって形成されるループの内側の領域α内に延在する折り返し部を有し、前記給電部および前記コンデンサ部は、前記領域α内に配置されたことを特徴とする。
本発明のアンテナ装置は、本発明の共振回路と、該共振回路と非接触で電磁結合するブースターアンテナと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、アンテナの小型化を可能とするとともに、目的とする周波数特性が得られる共振回路およびそれを備えたアンテナ装置を提供することができる。
本発明の実施形態による共振回路の要部構成を示す平面図である。 本発明の実施形態によるアンテナ装置の要部構成を示す平面図である。 実験例における非接触型データ受送信体の特性を示すグラフである。
本発明の共振回路およびそれを備えたアンテナ装置の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下で参照する図面においては、理解を容易にするために、必要に応じて各部材の寸法を適宜変えて図示している。
［共振回路］
図１は、本発明の実施形態による共振回路の要部構成を示す平面図である。
図１に示す通り、本実施形態の共振回路１０は、共振部２０と、給電部３０と、コンデンサ部４０とから概略構成されている。
　共振部２０は、共振回路１０を非接触型データ受送信体に用いる場合、他のアンテナと電気的な接続（電磁界結合、すなわち、電界結合および磁界結合の少なくとも一方）をするためのものである。
共振回路１０において、共振部２０は、給電部３０およびコンデンサ部４０を除く、回路線２１からなる。共振部２０は、例えば、図１に示すように、平面視四角形状をなし、かつループ状をなす回路線２１からなる。
　また、共振部２０は、回路線２１によって形成されるループの内側の領域α内に延在する折り返し部２２，２３，２４，２５を有する。
　なお、ループの内側の領域αとは、コンデンサ部４０を除くループの主要部によって形成される枠の輪郭の内側の領域である。また、ループの内側の領域αとは、折り返し部２２，２３，２４，２５を設けない場合に、折り返し部２２，２３，２４，２５に相当する回路線２１を延長して繋がる仮想線によって形成されるループの内側の領域のことである。
　本実施形態では、折り返し部２２，２３，２４，２５は、回路線２１によって形成される四角形の各角を基点として、回路線２１がループの内側の領域α内に延在することによって形成されている。詳細には、折り返し部２２，２３，２４，２５は、回路線２１によって形成される四角形の各角が、四角形の対角線方向に沿って領域α内に押し込まれたような形状をなしている。さらに、折り返し部２２，２３，２４，２５は、平行する２本の回路線２１が領域α内で曲線状（半円形状）の回路線２１で連接されたような形状をなしている。
　なお、本実施形態では、折り返し部２２，２３，２４，２５が、回路線２１によって形成される四角形の対角線方向に沿って形成されている場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、例えば、折り返し部が、回路線によって形成される四角形の各辺の中央部が、四角形の一辺に沿って領域α内に押し込まれ、平行する２本の回路線が領域αで連接されたような形状をなしていてもよい。また、折り返し部を形成する位置や、折り返し部の数は、特に限定されない。折り返し部を形成する位置や、折り返し部の数は、共振部２０の共振周波数に応じて、適宜調整される。
　共振部２０の長さと折り返し部２２，２３，２４，２５の長さの和は、特に限定されない。、共振部２０の長さと折り返し部２２，２３，２４，２５の長さの和は、共振部２０の共振周波数に応じて、適宜調整される。共振部２０の長さと折り返し部２２，２３，２４，２５の長さの和は、例えば、周波数９２０ＭＨｚの１／２波長、１／３波長、１／４波長に相当する長さである。
また、回路線２１の幅は、使用する部材の比誘電率に合せて調整することにより、共振回路１０の周波数特性を調整することができる。
　給電部３０は、共振回路１０を非接触型データ受送信体に用いる場合、ＩＣチップと電気的に接続される。すなわち、共振回路１０を非接触型データ受送信体に用いる場合、給電部３０にＩＣチップが実装される。
　また、給電部３０は、図１に示すように、領域α内に配置される。
　さらに、給電部３０は、回路線２１によって形成される四角形の一辺２１Ａと垂直方向に延在するように配設されている。
　コンデンサ部４０は、共振回路１０を非接触型データ受送信体に用いる場合、共振部２０と他のアンテナの電気的な接続を可能とするために、共振周波数を所定の範囲に調整するためのものである。
　また、コンデンサ部４０は、図１に示すように、領域α内に配置される。さらに、コンデンサ部４０は、共振部２０および給電部３０と同一面上にあり、共振部２０と給電部３０の間に介在している。より詳細には、コンデンサ部４０は、共振部２０と給電部３０の連接点２８において、給電部３０と分岐して、給電部３０よりも外側（回路線２１によって形成されるループ側）に配置されている。
　コンデンサ部４０は、図１に示すように、平面視櫛歯状をなしている。
　コンデンサ部４０は、上記の四角形の一辺２１Ａと垂直方向に延在するように配設された主線部４１と、主線部４１を基端とし、上記の四角形の一辺２１Ａと平行方向に延在するように配設された櫛歯部４２，４３と、を有する。櫛歯部４２と櫛歯部４３は、所定の間隔を置いて、配設されている。また、コンデンサ部４０は、主線部４１Ａおよび櫛歯部４２Ａ，４３Ａを有する第１の部位４７と、主線部４１Ｂおよび櫛歯部４２Ｂ，４３Ｂを有する第２の部位４８と、を有する。これら第１の部位４７と第２の部位４８は一対をなしている。さらに、コンデンサ部４０では、領域αの中心部側から上記の四角形の一辺２１Ａへ向かって順に、櫛歯部４２Ａ、櫛歯部４２Ｂ、櫛歯部４３Ａおよび櫛歯部４３Ｂがこの順に並列するように、第１の部位４７と第２の部位４８が配設されている。
　なお、本実施形態では、コンデンサ部４０が、櫛歯部４２Ａ，４３Ａを有する第１の部位４７と、櫛歯部４２Ｂ，４３Ｂを有する第２の部位４８と、を有する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、コンデンサ部を構成する櫛歯部の数が、共振部の共振周波数に応じて適宜調整される。また、コンデンサ部を構成する櫛歯部の大きさも、共振部の共振周波数に応じて適宜調整される。
　本実施形態の共振回路１０は、図１に示すように、基材５０の一面５０ａに設けられていてもよい。基材の有無は、共振回路１０を適用する対象物に応じて適宜選択される。
共振部２０、給電部３０およびコンデンサ部４０を構成する材料としては、例えば、公知のポリマー型導電インク、銀インク組成物等の導電性のインク、金属箔、電気メッキや静電メッキにより形成された金属薄膜、金属蒸着等の各種薄膜形成法により形成された金属薄膜、金属板等が挙げられる。
　基材５０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる基材、ポリイミドからなる基材、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂を染み込ませて熱硬化処理を施し板状にした基材（Ｆｌａｍｅ　Ｒｅｔａｒｄａｎｔ　Ｔｙｐｅ　４、ＦＲ－４）等が挙げられる。ＦＲ－４としては、具体的には、パナソニック社製のＲ－１７００（商品名）等が挙げられる。
　また、本実施形態の共振回路１０は、給電部３０に実装されるＩＣチップを備えていてもよい。
ＩＣチップは、外部から非接触で共振回路１０を介して供給される電力によって動作し、外部との間で共振回路１０を介した無線通信を行って非接触状態でデータの書き込み及び読み出しを行う半導体集積回路である。ＩＣチップとしては、特に限定されない。、ＩＣチップとしては、共振回路１０を介して非接触状態でデータの書き込みおよび読み出しが可能なものであれば、任意のものを用いることができる。
　本実施形態の共振回路１０は、ループ状をなす回路線２１からなる共振部２０と、ＩＣチップに電気的に接続される給電部３０と、共振部２０と給電部３０の間に介在する平面視櫛歯状をなすコンデンサ部４０と、を備える。共振部２０は、回路線２１によって形成されるループの内側の領域α内に延在する折り返し部２２，２３，２４，２５を有し、給電部３０およびコンデンサ部４０は、領域α内に配置される。そのため、本実施形態の共振回路１０は、非接触型データ受送信体に用いた場合に、アンテナとなる共振部２０の小型化を可能とするとともに、目的とする周波数特性が得られる。
［アンテナ装置］
　図２は、本発明の実施形態によるアンテナ装置の要部構成を示す平面図である。
　図２に示す通り、本実施形態のアンテナ装置１００は、本実施形態の共振回路１０と、共振回路１０と非接触で電磁界結合するブースターアンテナ１１０とから概略構成されている。
　ブースターアンテナ１１０は、中央部１１０Ａと、中央部１１０Ａに連接し、中央部１１０Ａから紙面の左右方向にそれぞれ沿在する直線状の放射部１１０Ｂ，１１０Ｂとから構成されている。ブースターアンテナ１１０は、共振回路１０の共振部２０に沿うように、かつ互いに９０度の角度をなすように中央部１１０Ａが折り曲げられている。言い換えれば、平面視四角形状をなす共振部２０に沿って配置されるブースターアンテナ１１０の中央部１１０Ａは、平面視コ字状をなしている。
　ブースターアンテナ１１０の中央部１１０Ａは、ブースターアンテナ１１０の長手方向（紙面左右方向）の中央に配置されている。また、ブースターアンテナ１１０の中央部１１０Ａは、ブースターアンテナ１１０の長手方向と平行な第１の直線部１１１と、第１の直線部１１１に連接し、第１の直線部１１１と垂直（ブースターアンテナ１１０の長手方向と垂直）な第２の直線部１１２，１１２とから構成されている。
さらに、ブースターアンテナ１１０は、中央部１１０Ａの中央を通り、ブースターアンテナ１１０の長手方向に対して垂直な直線（中心線）を基準として線対称（紙面左右方向に線対称）となっている。
　また、ブースターアンテナ１１０の第１の直線部１１１にコンデンサ部４０が近接するように、共振回路１０が配置されている。
　ブースターアンテナ１１０と共振回路１０の共振部２０の間隔は、特に限定されない。、ブースターアンテナ１１０と共振回路１０の共振部２０の間隔は、ブースターアンテナ１１０と共振部２０とがと非接触で電磁界結合するように適宜調整される。
　ブースターアンテナ１１０は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）で使用されるＵＨＦ帯やマイクロ波帯の電波帯の周波数（３００ＭＨｚ～３０ＧＨｚ）の１／２波長に相当する長さとなっている。つまり、共振回路１０の給電部３０に実装されるＩＣチップを中心とする２つの領域に放射部１１０Ｂ，１１０Ｂを区分した場合、それぞれの長手方向における長さは、１／４波長に相当する長さとなっている。
ブースターアンテナ１１０を構成する材料としては、共振部２０、給電部３０およびコンデンサ部４０を構成する材料と同様のものが用いられる。ブースターアンテナ１１０を構成する材料としては、導電性を有し、共振部２０、給電部３０およびコンデンサ部４０を構成する材料とは異なる材質でもよい。
　本実施形態のアンテナ装置１００は、本実施形態の共振回路１０と、共振回路１０と非接触で電磁界結合するブースターアンテナ１１０とを備えているため、非接触型データ受送信体に用いた場合に、目的とする周波数特性が得られる。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実験例１］
　図２に示すアンテナ装置の共振回路にＩＣチップを実装し、実験例１の非接触型データ受送信体を作製した。
　また、ブースターアンテナの放射部の長さを５０ｍｍとした。
非接触型データ受送信体を金属板上に配置し、情報読出／書込装置（商品名：Ｔａｇ　Ｆｏｒｍａｎｃｅｌｉｔｅ、Ｖｏｙａｎｔｉｃ社製）を用いて、電波暗箱内にて、それぞれの非接触型データ受送信体の通信特性（通信距離、共振周波数帯域）を評価した。なお、通信距離を測定するに当たり、情報読出／書込装置の出力を一定とした。結果を図３に示す。
［実験例２］
共振回路に、共振部の折り返し部とコンデンサ部を設けなかったこと以外は実験例１と同様にして、実験例２の非接触型データ受送信体を作製した。
実験例２の非接触型データ受送信体について、実験例１と同様にして、通信特性（通信距離、共振周波数帯域）を評価した。結果を図３に示す。
［実験例３］
　共振回路にコンデンサ部を設けなかったこと以外は実験例１と同様にして、実験例３の非接触型データ受送信体を作製した。
実験例３の非接触型データ受送信体について、実験例１と同様にして、通信特性（通信距離、共振周波数帯域）を評価した。結果を図３に示す。
図３に示す結果から、共振回路に、共振部の折り返し部とコンデンサ部を設けることにより、非接触型データ受送信体の共振周波数帯域が高周波数側にシフトすることが確認された。
１０　共振回路
２０　共振部
２１　回路線
２２，２３，２４，２５　折り返し部
２８　連接点
３０　給電部
４０　コンデンサ部
４１，４１Ａ，４１Ｂ　主線部
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４３，４３Ａ，４３Ｂ　櫛歯部
４７　第１の部位
４８　第２の部位
５０　基材
１００　アンテナ装置
１１０　ブースターアンテナ
１１０Ａ　中央部
１１０Ｂ　放射部
１１１　第１の直線部
１１２　第２の直線部

Claims (2)

  1. 　ループ状をなす回路線からなる共振部と、ＩＣチップに電気的に接続される給電部と、前記共振部と前記給電部の間に介在する平面視櫛歯状をなすコンデンサ部と、を備えた共振回路であって、
    　前記共振部は、前記回路線によって形成されるループの内側の領域α内に延在する折り返し部を有し、
    　前記給電部および前記コンデンサ部は、前記領域α内に配置されたことを特徴とする共振回路。
  2. 　請求項１に記載の共振回路と、該共振回路と非接触で電磁結合するブースターアンテナと、を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
PCT/JP2019/013949 2018-03-30 2019-03-29 共振回路、アンテナ装置 WO2019189739A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018067893A JP7115885B2 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 共振回路、アンテナ装置
JP2018-067893 2018-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019189739A1 true WO2019189739A1 (ja) 2019-10-03

Family

ID=68062309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/013949 WO2019189739A1 (ja) 2018-03-30 2019-03-29 共振回路、アンテナ装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7115885B2 (ja)
WO (1) WO2019189739A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003331238A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Fec Inc Ｉｃカード
JP2003346117A (ja) * 2000-06-30 2003-12-05 Hitachi Maxell Ltd 非接触通信式情報担体
JP2004355442A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Navitas Co Ltd 非接触データキャリア
JP2005129019A (ja) * 2004-09-03 2005-05-19 Sony Chem Corp Ｉｃカード
JP2007228326A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Omron Corp ループアンテナ、およびｒｆｉｄタグ
JP2008511234A (ja) * 2004-08-26 2008-04-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 折返しダイポールを有するｒｆｉｄタグ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4016261B2 (ja) * 2002-09-24 2007-12-05 三菱マテリアル株式会社 Ｒｆｉｄ用トランスポンダ及び共振周波数の調整方法
JP4370601B2 (ja) * 2007-05-14 2009-11-25 株式会社エフ・イー・シー Ｉｃカード
DE102013109221B4 (de) * 2013-08-26 2022-05-19 Infineon Technologies Ag Chip-Anordnung, Analysevorrichtung, Aufnahmebehälter, und Aufnahmebehältersystem
US10303994B2 (en) * 2014-10-30 2019-05-28 Toppan Forms Co., Ltd. Non-contract data receiving/transmitting body

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003346117A (ja) * 2000-06-30 2003-12-05 Hitachi Maxell Ltd 非接触通信式情報担体
JP2003331238A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Fec Inc Ｉｃカード
JP2004355442A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Navitas Co Ltd 非接触データキャリア
JP2008511234A (ja) * 2004-08-26 2008-04-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 折返しダイポールを有するｒｆｉｄタグ
JP2005129019A (ja) * 2004-09-03 2005-05-19 Sony Chem Corp Ｉｃカード
JP2007228326A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Omron Corp ループアンテナ、およびｒｆｉｄタグ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUZUKI, HAJIME: "The Cubical Quad Antenna", 3RD EDITION, CQ PUBLISHING CO. LTD, 31 May 1975 (1975-05-31), pages 44 - 45 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7115885B2 (ja) 2022-08-09
JP2019180007A (ja) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101743666B (zh) 无线标签以及无线标签的制造方法
JP5076519B2 (ja) タグ
US7446727B2 (en) Cross dipole antenna and tag using the same
US7570225B2 (en) Antenna and non-contact tag
EP2330684B1 (en) Rfid tag, rfid tag set and rfid system
KR100956727B1 (ko) Ｒｆ 태그 및 ｒｆ 태그를 제조하는 방법
EP2283539B1 (en) Rfid tag
EP2173009B1 (en) Wireless tag and method for manufacturing the same
EP1981122A1 (en) RFID tag
JP6253588B2 (ja) アンテナ構造体、及びアンテナ構造体を備えるｒｆｉｄトランスポンダシステム
US20080122628A1 (en) RFID tag antenna and RFID tag
WO2007013168A1 (ja) Ｒｆタグ及びｒｆタグを製造する方法
US20110279340A1 (en) Antenna and wireless ic device
US8740093B2 (en) Radio IC device and radio communication terminal
US20120050130A1 (en) Radio communication device
JP2007527174A (ja) Ｒｆｉｄタグ用のアンテナ構造体
US10476161B2 (en) Loop antenna and electronic apparatus
WO2019189739A1 (ja) 共振回路、アンテナ装置
TWI418089B (zh) 無線射頻識別標籤及其製造方法
JP5092599B2 (ja) 無線ｉｃデバイス
JP7176313B2 (ja) Ｒｆタグラベル
JP7131227B2 (ja) Ｒｆタグラベル
JP4772017B2 (ja) 無線周波数識別タグ用のアンテナ
TWI536673B (zh) 用於無線射頻之偶極天線
WO2023153049A1 (ja) アンテナパターン、ｒｆｉｄインレイ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19776515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19776515

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1