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JP2009225199A - Antenna structure for compact radio apparatus, forming method thereof and radio identification tag - Google Patents

Antenna structure for compact radio apparatus, forming method thereof and radio identification tag Download PDF

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JP2009225199A
JP2009225199A JP2008068560A JP2008068560A JP2009225199A JP 2009225199 A JP2009225199 A JP 2009225199A JP 2008068560 A JP2008068560 A JP 2008068560A JP 2008068560 A JP2008068560 A JP 2008068560A JP 2009225199 A JP2009225199 A JP 2009225199A
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dielectric
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wireless device
terminal
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Takeshi Fukusako
武 福迫
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Kumamoto Technology and Industry Foundation
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna structure which is small in size and effectively transmits a measurement result without being affected by a radiowave absorber. <P>SOLUTION: In an antenna portion 10 connected to a tag 10, a metallic reflection plate 22 is provided on the back of dielectrics 24, a linear antenna 26 of Peano curve or the like is formed on a front side, a power feeding terminal 30 is provided in an end portion of the linear antenna 26 and further, ground terminals 40, 40 are provided at a predetermined interval on both sides of the power feeding terminal 30. Thus, radiation characteristics can be obtained that, even with thickness where the antenna element 26 and the reflection plate 22 are proximate, capacity is maintained between the ground terminal 40, 40 and the power feeding terminal 30, impedance matching with a circuit side is achieved at an effective resonant frequency, and no influence is exerted from a radiowave absorber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、小型無線装置におけるアンテナ構造およびアンテナ形成方法ならびに無線識別タグに係り、特に、たとえば、体温や心拍などの生体情報を計測して送信する計測システムに用いて好適な小型無線装置におけるアンテナ構造およびそのアンテナ形成方法ならびに無線識別タグに関するものである。   The present invention relates to an antenna structure, an antenna formation method, and a wireless identification tag in a small wireless device, and more particularly, for example, an antenna in a small wireless device suitable for use in a measurement system that measures and transmits biological information such as body temperature and heartbeat. The present invention relates to a structure, an antenna forming method thereof, and a wireless identification tag.

たとえば、病院等の医療現場において、体温あるいは心拍などの生体情報を計測して、その結果を携帯端末などの無線装置によりコードレスにて収集するボディエリアネットワークが注目されている。一方、各種物件に貼付または添付あるいは内蔵されて、その物を無線信号により識別するRFID(無線識別)タグが実用に供されている。そこで、無線識別タグと生体情報を計測するセンサを組み合わせて、より小型な無線装置によってボディエリアネットワークを構築することが考えられる。   For example, in a medical site such as a hospital, body area networks that measure biological information such as body temperature or heartbeat and collect the results cordlessly by a wireless device such as a portable terminal have attracted attention. On the other hand, RFID (wireless identification) tags that are affixed to, attached to, or built into various properties and are used for identifying the objects by radio signals are in practical use. Therefore, it is conceivable to construct a body area network with a smaller wireless device by combining a wireless identification tag and a sensor for measuring biological information.

従来、上記のような無線識別タグとして特許文献1または特許文献2などに記載されたものが提案されている。たとえば、特許文献1に記載された無線識別タグは、少なくとも誘電体部材と、誘電体部材の表面に設けられたループアンテナを形成する送受信用のアンテナパターンと、通信回路と記憶回路を内蔵しアンテナパターンに電気的に接続された接続されたICチップとを備えていた。特に、そのアンテナ構造は、フィルム状の誘電体の表面にループアンテナがパターン形成され、そのループアンテナの両側に給電線がそれぞれ設けられた構成であった。このように形成されたアンテナパターンが、たとえば箱状の搭載パッドに巻き付けられて、その一方側に搭載されたICチップの両側からフィルム端部のアンテナの給電線が接続されて、タグが構成されていた。すなわち、タグの両面にアンテナが延在する構成であった。   Conventionally, what was described in patent document 1 or patent document 2 etc. as the above radio | wireless identification tags is proposed. For example, a wireless identification tag described in Patent Document 1 includes at least a dielectric member, an antenna pattern for transmission / reception that forms a loop antenna provided on the surface of the dielectric member, a communication circuit, and a storage circuit. And a connected IC chip electrically connected to the pattern. In particular, the antenna structure has a configuration in which a loop antenna is patterned on the surface of a film-like dielectric, and feed lines are provided on both sides of the loop antenna. The antenna pattern thus formed is wound around, for example, a box-shaped mounting pad, and the antenna power supply line at the end of the film is connected from both sides of the IC chip mounted on one side thereof to form a tag. It was. That is, the antenna extends on both sides of the tag.

このような構成において、電波吸収体たとえば人体などの所定部位に、タグの片面が両面テープなどで貼付されて、主装置(リーダライタ)との間と信号のやり取りをする。その際、アンテナが両面に延在しているので、タグの両側に大きな電流ループが形成されて人体などの電波吸収体の影響を受けずに、つまり通信距離の低下を抑制する効果があるとしていた。また、パッドは、箱状のものの他、円柱、三角柱あるいは球など種々のものでよく、その周囲にフィルム状のループアンテナを巻き付ける構成であった。   In such a configuration, one side of the tag is affixed to a predetermined part such as a radio wave absorber such as a human body with a double-sided tape or the like, and exchanges signals with the main device (reader / writer). At that time, since the antenna extends on both sides, a large current loop is formed on both sides of the tag so that it is not affected by a radio wave absorber such as a human body, that is, it has an effect of suppressing a decrease in communication distance. It was. In addition to the box-shaped pad, the pad may be various ones such as a cylinder, a triangular prism, or a sphere, and the film-shaped loop antenna is wound around the pad.

なお、特許文献2に記載された無線識別タグは、誘電体基板の表面を金属で覆うように平板状に形成したUHF帯のアンテナと、該アンテナを端部に収容するようにしてその表面にコイル状の13MH帯のループアンテナを形成して、人体近傍において使用する場合でも双方の周波数の電波の良好な放射受信特性を得ることができるように構成したものであった。
特開2006−53833号公報 特開2006−128953号公報
The wireless identification tag described in Patent Document 2 has a UHF band antenna formed in a flat plate shape so that the surface of the dielectric substrate is covered with metal, and a surface of the antenna so that the antenna is accommodated at the end. A coiled 13 MH band loop antenna was formed so that good radiation reception characteristics of radio waves of both frequencies could be obtained even when used near the human body.
JP 2006-53833 A JP 2006-128953 A

しかしながら、上述した従来の技術では、人体などの電波吸収体側に電波が放射される構成であるので、やはり効率が悪くなるという問題があった。そこで、人体側に向かう面に反射板を設けて、指向性を付与することが考えられる。しかし、半波長アンテナにおいて、反射板を設けて指向性を一方向に定めたい場合には、共振周波数の4分の1波長の距離を隔てて反射板をアンテナの背後に取り付ける必要がある。また、アンテナと反射板を近づけて配置した場合、その入力インピーダンスが極めて小さくなり、実用的な回路のインピーダンスと整合がとりにくくなるという問題があった。さらに、その入力インピーダンスは、金属抵抗に比べて小さくなり、放射効率が下がることが知られている。   However, the above-described conventional technique has a problem that the efficiency is deteriorated because the radio wave is radiated to the radio wave absorber side such as a human body. Therefore, it is conceivable to provide directivity by providing a reflector on the surface facing the human body. However, in a half-wave antenna, when it is desired to set the directivity in one direction by providing a reflector, it is necessary to attach the reflector behind the antenna with a distance of a quarter wavelength of the resonance frequency. Further, when the antenna and the reflector are arranged close to each other, there is a problem that the input impedance becomes extremely small and it is difficult to match the impedance of a practical circuit. Further, it is known that the input impedance is smaller than the metal resistance and the radiation efficiency is lowered.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アンテナに反射板を設けて指向性を付与した場合においても放射効率を下げることなく薄型化することができ、さらに回路との整合を容易に図ることができる小型無線装置におけるアンテナ構造およびその形成方法ならびに無線識別タグを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a reflector is provided on an antenna to provide directivity, the antenna can be thinned without lowering the radiation efficiency, and can be easily matched with a circuit. An object of the present invention is to provide an antenna structure and a method for forming the antenna structure in a small wireless device that can be achieved, and a wireless identification tag.

上記の目的を達成するために、本発明は、所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ構造であって、平板状に形成された誘電体(24)と、誘電体の表面に設けられた線状のアンテナ素子(26)と、アンテナ素子の端部に設けられ小型無線装置に接続される給電端子(30)と、給電端子の近傍に設けられ給電端子と所定の間隙をおいて形成された接地端子(40,40)と、平板状誘電体の背面に設けられアンテナ素子からの電磁波を反射する反射板(22)と、を含むことを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造から構成される。   In order to achieve the above object, the present invention provides an antenna structure in a small wireless device that is mounted at a desired location and transmits a predetermined signal, and includes a dielectric (24) formed in a flat plate shape, A linear antenna element (26) provided on the surface of the body, a power supply terminal (30) provided at an end of the antenna element and connected to a small wireless device, and a power supply terminal provided in the vicinity of the power supply terminal And a ground plate (40, 40) formed with a gap therebetween and a reflection plate (22) provided on the back surface of the flat dielectric to reflect electromagnetic waves from the antenna element. It consists of an antenna structure in the device.

その際、給電端子(30)が、誘電体24の表面に導体箔がパターン形成された接地端子(40,40)を、間隙を設けて両側に併設した導波路301であって、アンテナ素子26とともに誘電体24の表面に導体箔がパターン形成され接地端子(40,40)とともに、コプレーナ線路30Aを形成する導波路301で構成されるとよい。   In this case, the power supply terminal (30) is a waveguide 301 in which ground terminals (40, 40) having a conductive foil pattern formed on the surface of the dielectric 24 are provided on both sides with a gap therebetween, and the antenna element 26 is provided. In addition, a conductor foil may be patterned on the surface of the dielectric 24, and the waveguide 301 may be formed together with the ground terminals (40, 40) to form the coplanar line 30A.

また、上記アンテナ構造において、給電端子30が、アンテナ素子26と小型無線装置(10)との間を接続するマイクロストリップ線路(60)により形成されていてもよい。   In the antenna structure, the power supply terminal 30 may be formed by a microstrip line (60) that connects the antenna element 26 and the small wireless device (10).

また、上記アンテナ構造において、アンテナ素子が、半波長ダイポールアンテナであるとよい。   In the antenna structure, the antenna element may be a half-wave dipole antenna.

さらに、上記アンテナ構造において、アンテナ素子が、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナ(26)であると有利である。   Further, in the antenna structure, it is advantageous that the antenna element is a Peano curve-shaped antenna (26) which is bent a plurality of times to fill a part of the surface of the dielectric.

また、上記アンテナ構造において、アンテナ素子が、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナ(100)であってもよい。   In the antenna structure, the antenna element may be a meander-curved antenna (100) formed by bending a plurality of antenna elements into a rectangular shape.

また、アンテナ構造において、小型無線装置が、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであると有利である。   In the antenna structure, it is advantageous that the small wireless device is a wireless identification tag that transmits an identification code of the own device to the main device.

また、本発明の無線識別タグは、主装置に自装置の識別信号を送信する無線識別タグにおいて、識別信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段からの識別信号を含む信号を主装置との間で送受信する送受信手段と、送受信手段に接続されたアンテナ部位とを含み、アンテナ部位は、平板状の誘電体と、誘電体の表面に形成された線状のアンテナ素子と、アンテナ素子の端部に形成された給電端子と、給電端子の両側に所定の間隔をおいて形成された接地端子と、誘電体の背面に形成された金属の反射板とを含むことを特徴とする。   Further, the wireless identification tag of the present invention is a wireless identification tag for transmitting an identification signal of its own device to the main device, a signal generating means for generating the identification signal, and a signal including the identification signal from the signal generating means as the main device. Transmitting and receiving means for transmitting and receiving, and an antenna part connected to the transmitting and receiving means, the antenna part comprising a flat dielectric, a linear antenna element formed on the surface of the dielectric, and an antenna element It includes a power supply terminal formed at the end, a ground terminal formed at a predetermined interval on both sides of the power supply terminal, and a metal reflector formed on the back surface of the dielectric.

また、本発明の無線識別タグは、アンテナ部位の給電端子(30)が、誘電体24の表面に導体箔がパターン形成された接地端子(40,40)を間隙を設けて両側に併設した導波路301であって、アンテナ素子26とともに誘電体24の表面に導体箔がパターン形成され接地端子(40,40)とともにコプレーナ線路30Aを形成する導波路301で構成されるとよい。   In the wireless identification tag of the present invention, the power feeding terminal (30) of the antenna portion is a conductive terminal having a grounding terminal (40, 40) in which a conductive foil is patterned on the surface of the dielectric 24, with a gap provided on both sides. The waveguide 301 may be constituted by a waveguide 301 that is patterned with a conductive foil on the surface of the dielectric 24 together with the antenna element 26 and forms the coplanar line 30A together with the ground terminals (40, 40).

また、本発明の無線識別タグは、アンテナ部位の給電端子が、アンテナ素子と送受信手段との間を接続するマイクロストリップ線路により形成されてもよい。   In the wireless identification tag of the present invention, the feeding terminal of the antenna part may be formed by a microstrip line that connects between the antenna element and the transmitting / receiving means.

さらに、本発明の無線識別タグは、アンテナ部位のアンテナ素子が、半波長ダイポールアンテナであるとよい。   Furthermore, in the wireless identification tag of the present invention, the antenna element of the antenna part may be a half-wave dipole antenna.

また、上記の無線識別タグは、アンテナ部位のアンテナ素子が、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであると有利である。   In addition, the above-described wireless identification tag is advantageously a Peano-curved antenna in which the antenna element at the antenna portion is bent a plurality of times to fill a part of the surface of the dielectric.

さらに、本発明の無線識別タグは、アンテナ部位のアンテナ素子が、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナであってもよい。   Furthermore, the radio identification tag of the present invention may be a meander-curved antenna formed by bending a plurality of antenna elements at the antenna portion into a rectangular shape.

また、本発明は、所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法において、平板状に形成された誘電体に、その表面に線状のアンテナ素子を形成する工程と、誘電体の背面に金属の反射板を設ける工程とを含み、アンテナ素子を形成する工程の際に、アンテナ素子の端部に、小型無線装置に接続される給電端子を設け、さらに、線状アンテナの給電端子の近傍に、給電端子と所定の間隙をおいて接地端子を設け、その間隔を調整してアンテナ素子の所望の共振周波数を得ることを特徴とするアンテナ部位の形成方法から構成される。   Further, the present invention provides a method for forming an antenna portion in a small wireless device that is mounted at a desired location and transmits a predetermined signal, and a linear antenna element is formed on a surface of a dielectric formed in a flat plate shape. And a step of providing a metal reflector on the back surface of the dielectric, and in the step of forming the antenna element, a feed terminal connected to the small wireless device is provided at the end of the antenna element, and A method for forming an antenna part, characterized in that a grounding terminal is provided in the vicinity of a feeding terminal of a linear antenna with a predetermined gap from the feeding terminal, and a desired resonance frequency of the antenna element is obtained by adjusting the spacing Consists of

本発明のアンテナ部位の形成方法は、給電端子を、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔をパターン形成したコプレーナ線路状の導波路により形成し、同様に、接地端子を、誘電体の表面に導体箔をパターン形成したコプレーナ線路状の部位により形成するとよい。   According to the method for forming an antenna portion of the present invention, a feeding terminal is formed by a coplanar line-shaped waveguide formed by patterning a conductor foil on the surface of a dielectric together with an antenna element, and similarly, a ground terminal is formed on the surface of the dielectric. The conductive foil may be formed by a coplanar line-shaped portion on which a pattern is formed.

その際、アンテナ部位の形成方法は、給電端子を、アンテナ素子と小型無線装置との間をマイクロストリップ線路により接続するとよい。   At that time, as a method of forming the antenna part, the power feeding terminal may be connected between the antenna element and the small wireless device by a microstrip line.

また、本発明のアンテナ部位の形成方法は、アンテナ素子を、半波長ダイポールアンテナにより形成するとよい。   In the method for forming an antenna portion of the present invention, the antenna element may be formed by a half-wave dipole antenna.

また、本発明のアンテナ部位の形成方法は、アンテナ素子を、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナにより形成すると有利である。   In the method for forming an antenna portion of the present invention, it is advantageous that the antenna element is formed by a Peano curve antenna that is bent a plurality of times to fill a part of the surface of the dielectric.

さらに、本発明のアンテナ部位の形成方法は、アンテナ素子を、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナにより形成するとよい。   Furthermore, in the method for forming an antenna portion according to the present invention, the antenna element may be formed by a meander-curved antenna formed by bending a plurality of antenna elements into a rectangular shape.

また、本発明のアンテナ部位の形成方法は、小型無線装置が、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであるとよい。   In the antenna part forming method of the present invention, the small wireless device may be a wireless identification tag that transmits an identification code of the own device to the main device.

本発明の小型無線装置におけるアンテナ構造によれば、所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ構造であって、平板状に形成された誘電体と、誘電体の表面に設けられた線状のアンテナ素子と、アンテナ素子の端部に設けられ小型無線装置に接続される給電端子と、給電端子の近傍に設けられ給電端子と所定の間隙をおいて形成された接地端子と、平板状誘電体の背面に設けられアンテナ素子からの電磁波を反射する反射板と、を含む構成であるから、アンテナ端部の給電端子と接地端子との間の容量によりインピーダンスを適正に保持し、薄型かつ放射効率のよいアンテナ並びに小型無線装置を構成することができる。   According to the antenna structure in the small wireless device of the present invention, the antenna structure in the small wireless device is mounted at a desired location and transmits a predetermined signal, and is formed of a flat plate-shaped dielectric and a surface of the dielectric A linear antenna element provided at the end of the antenna element, a power supply terminal provided at an end of the antenna element and connected to a small wireless device, and a ground provided in the vicinity of the power supply terminal with a predetermined gap Since it is configured to include a terminal and a reflector provided on the back surface of the flat dielectric to reflect electromagnetic waves from the antenna element, the impedance is appropriately adjusted by the capacitance between the feeding terminal and the ground terminal at the antenna end. An antenna and a small wireless device which are held and have a thin and high radiation efficiency can be configured.

また、給電端子は、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の導波路であり、同様に、接地端子は、誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の部位であるので、誘電体の表面にアンテナ素子と接地端子を容易に形成することができる。   The feeding terminal is a coplanar waveguide having a conductive foil pattern formed on the surface of the dielectric together with the antenna element. Similarly, the ground terminal is a coplanar having the conductive foil patterned on the surface of the dielectric. Since it is a line-shaped part, the antenna element and the ground terminal can be easily formed on the surface of the dielectric.

また、給電端子は、アンテナ素子と小型無線装置との間を接続するマイクロストリップ線路により形成されているので、小型無線装置との間の接続を後に修正する場合に有利である。   In addition, since the feeding terminal is formed by a microstrip line that connects the antenna element and the small wireless device, it is advantageous when the connection between the small wireless device is corrected later.

また、アンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナであるので、素子の形成を簡単に行うことができる。   Further, since the antenna element is a half-wave dipole antenna, the element can be easily formed.

また、アンテナ素子は、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであるので、素子の形成を簡単に行うことができる。   Further, since the antenna element is a Peano curve antenna that is bent a plurality of times and fills a part of the surface of the dielectric, the element can be easily formed.

また、アンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナであるので、ペアノ曲線に比べ簡単に形成することができ、ダイポールアンテナに比べて放射効率を高めることができる。   Further, since the antenna element is a meander curve antenna formed by bending a plurality of rectangles, the antenna element can be easily formed as compared with the Peano curve, and the radiation efficiency can be increased as compared with the dipole antenna. .

また、小型無線装置は、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであるので、上記アンテナ構造によりさらに小型な装置を構成することができる。   Further, since the small wireless device is a wireless identification tag that transmits the identification code of the own device to the main device, a further small device can be configured by the antenna structure.

また、本発明の無線識別タグによれば、識別信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段からの識別信号を含む信号を主装置との間で送受信する送受信手段と、送受信手段に接続されたアンテナ部位とを含み、アンテナ部位は、平板状の誘電体と、誘電体の表面に形成された線状のアンテナ素子と、アンテナ素子の端部に形成された給電端子と、給電端子の両側に所定の間隔をおいて形成された接地端子と、誘電体の背面に形成された金属の反射板とを含むので、人体などの電波吸収体に取り付けた場合でもその影響を受けず、有効な通信を行うことができる。   According to the wireless identification tag of the present invention, the signal generation means for generating the identification signal, the transmission / reception means for transmitting / receiving a signal including the identification signal from the signal generation means to / from the main device, and the transmission / reception means are connected. The antenna part includes a planar dielectric, a linear antenna element formed on the surface of the dielectric, a feed terminal formed at the end of the antenna element, and both sides of the feed terminal Including a grounding terminal formed at a predetermined interval and a metal reflector formed on the back surface of the dielectric, it is effective even when attached to a radio wave absorber such as a human body. Communication can be performed.

また、上記の無線識別タグによれば、アンテナ部位の給電端子は、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の導波路であり、同様に、接地端子は、誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の部位であるので、誘電体の表面にアンテナ素子と接地端子を容易に形成することができる。   Further, according to the above wireless identification tag, the feeding terminal of the antenna portion is a coplanar line-shaped waveguide in which a conductor foil is patterned on the surface of the dielectric together with the antenna element. Similarly, the ground terminal is a dielectric terminal. Since it is a coplanar line-shaped portion in which conductor foil is patterned on the surface of the body, the antenna element and the ground terminal can be easily formed on the surface of the dielectric.

また、上記の無線識別タグによれば、前記アンテナ部位の給電端子は、前記アンテナ素子と前記送受信手段との間を接続するマイクロストリップ線路により形成されているので、接続を後に修正する場合に有利である。   Further, according to the above-described wireless identification tag, the feeding terminal of the antenna part is formed by the microstrip line that connects the antenna element and the transmitting / receiving means, which is advantageous when the connection is corrected later. It is.

また、上記の無線識別タグによれば、アンテナ部位のアンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナであるので、アンテナを容易に形成することができる。   Also, according to the above-described wireless identification tag, the antenna element at the antenna portion is a half-wave dipole antenna, so that the antenna can be easily formed.

また、上記の無線識別タグによれば、アンテナ部位のアンテナ素子は、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであるので、効率のよい通信をすることができる。   Also, according to the above-described wireless identification tag, the antenna element at the antenna portion is a Peano curve antenna that is bent a plurality of times and fills a part of the surface of the dielectric, so that efficient communication can be performed. Can do.

また、上記の無線識別タグによれば、アンテナ部位のアンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナであるので、ペアノ曲線より簡単な構成で、ダイポールアンテナより効率のよい通信をすることができる。   Further, according to the above-described wireless identification tag, the antenna element at the antenna portion is a meander-curved antenna formed by bending a plurality of rectangles, so that the configuration is simpler than the Peano curve and more efficient than the dipole antenna. Good communication.

また、上記の無線識別タグによれば、主装置から電磁界エネルギ−により起動される電磁誘導手段を含む受動型のタグであるので、電池を内蔵せずさらに小型な装置を構成することができる。   Further, according to the above-mentioned wireless identification tag, since it is a passive tag including electromagnetic induction means activated by electromagnetic field energy from the main device, a more compact device can be configured without incorporating a battery. .

また、上記の無線識別タグによれば、所定の計測対象を計測するセンサを含み、センサの結果を識別信号とともに主装置に送信するので、生体情報の計測などに適用することができる。   In addition, according to the above-described wireless identification tag, the sensor includes a sensor that measures a predetermined measurement target, and the result of the sensor is transmitted to the main apparatus together with the identification signal. Therefore, the wireless identification tag can be applied to measurement of biological information.

また、本発明のアンテナ部位の形成方法によれば、所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法において、平板状に形成された誘電体に、その表面に線状のアンテナ素子を形成する工程と、誘電体の背面に金属の反射板を設ける工程とを含み、アンテナ素子を形成する工程の際に、アンテナ素子の端部に、前記小型無線装置に接続される給電端子を設け、さらに、線状アンテナの給電端子の近傍に、該給電端子と所定の間隙をおいて接地端子を設け、その間隔を調整してアンテナ素子の所望の共振周波数を得るので、金属板をアンテナの背面に近接して設けた場合でも所望の入力インピーダンスを得て、回路との整合を確実に図ることができる。   In addition, according to the method for forming an antenna part of the present invention, in the method for forming an antenna part in a small wireless device that is attached to a desired part and transmits a predetermined signal, the surface of the dielectric formed in a flat plate shape A step of forming a linear antenna element and a step of providing a metal reflector on the back surface of the dielectric, and in the step of forming the antenna element, the end of the antenna element is connected to the small wireless device. A power supply terminal to be connected is provided, and further, a ground terminal is provided in the vicinity of the power supply terminal of the linear antenna with a predetermined gap from the power supply terminal, and the interval is adjusted to obtain a desired resonance frequency of the antenna element. Therefore, even when the metal plate is provided close to the back surface of the antenna, a desired input impedance can be obtained and matching with the circuit can be ensured.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、給電端子は、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔をパターン形成してコプレーナ線路状の導波路を形成し、同様に、接地端子は、誘電体の表面に導体箔をパターン形成してコプレーナ線路状の部位を形成するので、誘電体の表面にアンテナ素子と接地端子を容易に形成することができる。   In addition, according to the above method for forming an antenna part, the feeding terminal forms a coplanar line-shaped waveguide by patterning a conductor foil on the surface of the dielectric together with the antenna element, and similarly, the ground terminal is a dielectric Since the conductor foil pattern is formed on the surface of the body to form a coplanar line-shaped portion, the antenna element and the ground terminal can be easily formed on the surface of the dielectric.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、給電端子は、アンテナ素子と小型無線装置との間をマイクロストリップ線路により接続するので、接続を後に修正する場合に有利である。   Further, according to the above method for forming an antenna portion, the feeding terminal connects the antenna element and the small wireless device by the microstrip line, which is advantageous when the connection is corrected later.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、アンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナにより形成するので、素子の形成を簡単に行うことができる。   Further, according to the above-described method for forming an antenna portion, the antenna element is formed by a half-wave dipole antenna, so that the element can be easily formed.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、前記アンテナ素子は、複数回折り曲げられて前記誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナにより形成するので、素子の形成を簡単に行うことができる。   In addition, according to the above method for forming an antenna portion, the antenna element is formed by a Peano curve antenna that is bent a plurality of times and fills a part of the surface of the dielectric, so that the element can be easily formed. Can be done.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、前記アンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナにより形成するので、ペアノ曲線に比べ簡単に形成することができ、ダイポールアンテナに比べて放射効率を高めることができる。   In addition, according to the method for forming an antenna part, the antenna element is formed by a meander-curved antenna formed by bending a plurality of rectangles into a rectangular shape, so that it can be formed more easily than a Peano curve. The radiation efficiency can be increased compared to a dipole antenna.

また、上記のアンテナ部位の形成方法によれば、小型無線装置は、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであるので、より小型な装置を構成することができる。   Further, according to the above-described method for forming the antenna part, the small wireless device is a wireless identification tag that transmits the identification code of the own device to the main device, so that a smaller device can be configured.

次に、添付図面を参照して本発明に係る小型無線装置におけるアンテナ構造およびその形成方法ならびに無線識別タグの実施の形態を詳細に説明する。図1には、本発明によるアンテナ構造が適用された無線識別タグの一実施の形態が示されている。本実施形態における無線識別タグは、体温等を計測するセンサを含むタグ本体10に、本願特有のアンテナ20がコプレーナ線路30Aにより接続されている。特に、本実施形態では、アンテナ20の背面に反射板22が形成されている点と、アンテナ素子の端部の給電端子30の両側に接地端子40が形成されている点が主な特徴点である。   Next, an antenna structure and a method for forming the antenna structure and a wireless identification tag according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a wireless identification tag to which an antenna structure according to the present invention is applied. In the wireless identification tag according to the present embodiment, an antenna 20 unique to the present application is connected to a tag body 10 including a sensor for measuring body temperature and the like by a coplanar line 30A. In particular, the main feature of the present embodiment is that the reflector 22 is formed on the back surface of the antenna 20 and the ground terminals 40 are formed on both sides of the feeding terminal 30 at the end of the antenna element. is there.

上記各部の詳細を説明すると、タグ本体10は、少なくとも送受信回路と、識別符号生成回路とを含み、本実施形態では、電池を内蔵し、さらに生体情報を計測するセンサを含む。本体表面には、アンテナの給電端子30と接続するコプレーナ線路30Aが形成されている。給電端子30は、両側に間隙をあけて配置した接地端子40,40とともにコプレーナ線路30Aを形成する導波路301で構成されている。すなわち、給電端子30は、アンテナ素子26とともに誘電体24の表面に導体箔が線状にパターン形成されてタグ本体側の図示しない電池に接続されている。線状の給電端子の両側に間隙を設けて接地端子40,40が配置されている。接地端子は、誘電体24の表面に導体箔をパターン形成して構成してある。   The details of each of the above-described parts will be described. The tag body 10 includes at least a transmission / reception circuit and an identification code generation circuit. In this embodiment, the tag body 10 includes a battery and a sensor that measures biological information. A coplanar line 30 </ b> A connected to the power feeding terminal 30 of the antenna is formed on the surface of the main body. The power supply terminal 30 includes a waveguide 301 that forms a coplanar line 30 </ b> A together with ground terminals 40, 40 arranged with a gap on both sides. That is, the power supply terminal 30 is connected to a battery (not shown) on the tag body side, with the antenna element 26 and a conductor foil linearly formed on the surface of the dielectric 24. The ground terminals 40, 40 are arranged with gaps on both sides of the linear power supply terminal. The ground terminal is configured by patterning a conductor foil on the surface of the dielectric 24.

アンテナ20は、反射板22と、誘電体24と、アンテナ素子26と、給電端子30と、接地端子40と、支持台42とを含む。反射板22は、銅あるいは金などの遮蔽板であり、誘電体24の裏面全面に形成されている。誘電体24は、誘電率ε=3.5等のポリイミドにより形成され、本実施形態では、50μm程度の厚さを有している。   The antenna 20 includes a reflection plate 22, a dielectric 24, an antenna element 26, a power supply terminal 30, a ground terminal 40, and a support base 42. The reflection plate 22 is a shielding plate such as copper or gold, and is formed on the entire back surface of the dielectric 24. The dielectric 24 is made of polyimide having a dielectric constant ε = 3.5, and has a thickness of about 50 μm in this embodiment.

アンテナ素子26は、本実施形態では、銅と金の合金による金属の線状素子が誘電体24の表面にパターン形成されたものであり、特に、本実施形態では、図2に示すように、ペアノ曲線状に形成されている。ペアノ曲線は、図4および図5に示すように、たとえば方形の各辺をrn個に等分し、その中にできる小さな目をすべて一筆書きで結ぶ曲線により形成されている。特に、r=2の場合はヒルベルト曲線、r=3の場合はペアノ曲線と呼ばれ、nは繰り返し次数である。r=3のペアノ曲線の場合、n=1では折り返し線状アンテナの形状としてしばしば使用されるメアンダー曲線と同じ形である。図5にはn=1のメアンダ曲線、図6にはn=2のペアノ曲線の場合が示されている。これらの図において、dx=dy=dと過程する場合が知られているが、この場合については、曲線の線路長Sとdの関係は、次式(1)、(2)、(3)で表される。

Figure 2009225199
すなわち、LxとLyは次式(4)、(5)で表される。
Figure 2009225199
In this embodiment, the antenna element 26 is formed by patterning a metal linear element made of an alloy of copper and gold on the surface of the dielectric 24. In particular, in this embodiment, as shown in FIG. It is formed in a Peano curve. As shown in FIGS. 4 and 5, the Peano curve is formed by, for example, a curve in which each side of a square is equally divided into rn pieces and all small eyes formed therein are connected with one stroke. In particular, when r = 2, it is called a Hilbert curve, and when r = 3, it is called a Peano curve, and n is a repeat order. In the case of r = 3 Peano curve, when n = 1, it is the same shape as the meander curve often used as the shape of the folded line antenna. FIG. 5 shows the case of a meander curve with n = 1, and FIG. 6 shows the case of a Peano curve with n = 2. In these figures, it is known that dx = dy = d. In this case, the relationship between the line length S and d of the curve is expressed by the following equations (1), (2), (3). It is represented by
Figure 2009225199
That is, Lx and Ly are expressed by the following equations (4) and (5).
Figure 2009225199

図2に戻って、上式のように形成されたペアノ曲線状のアンテナ素子26の端部は、タグ本体10側に延在されて、給電端子30として形成される。給電端子30の両側には、所定の間隙をおいてコプレーナ線路状に形成された接地端子40,40が形成されている。この場合、接地端子40,40のそれぞれ横幅をLwx,縦幅をLgyとして、それらの関係を図7ないし図10に示す。図7では、縦幅Lgyを一定にして横幅Lwxを変えた場合が示され、図8はその拡大図であり、横幅Lwxが短いほうが高いインピーダンスを得ることができた。図9は横幅Lwxを一定にして縦幅Lgyを変えた場合であり、図10はその拡大図である。これらの図から接地端子40,40の面積が小さいほうが容量性となり、高いインピーダンスを得ることができる。このように接地端子40,40の面積を変えて所望の共振周波数および入力インピーダンスとして形成される。給電端子30と接地端子40,40は、図6に示すように、コプレーナ線路状に形成されたタグ本体10側の対応箇所に接続される。   Returning to FIG. 2, the end of the Peano-curved antenna element 26 formed as in the above equation is extended to the tag body 10 side and formed as a power supply terminal 30. On both sides of the power supply terminal 30, ground terminals 40, 40 formed in a coplanar line shape with a predetermined gap are formed. In this case, the ground terminals 40, 40 are respectively shown as having a horizontal width Lwx and a vertical width Lgy, and their relationship is shown in FIGS. FIG. 7 shows a case where the horizontal width Lwx is changed while the vertical width Lgy is kept constant, and FIG. 8 is an enlarged view thereof, and a higher impedance can be obtained when the horizontal width Lwx is shorter. FIG. 9 shows a case where the horizontal width Lwx is constant and the vertical width Lgy is changed, and FIG. 10 is an enlarged view thereof. From these figures, the smaller the area of the ground terminals 40, 40, the more capacitive and high impedance can be obtained. In this way, the area of the ground terminals 40, 40 is changed to form a desired resonance frequency and input impedance. As shown in FIG. 6, the power supply terminal 30 and the ground terminals 40 and 40 are connected to corresponding portions on the tag body 10 side formed in a coplanar line shape.

以上のような構成において、本実施形態のタグは、両面テープ50などで人体Xの所定部位に貼付されて、センサにより常時計測した生体情報を識別符号とともに図示しない主装置に送信する。   In the configuration as described above, the tag of the present embodiment is attached to a predetermined part of the human body X with the double-sided tape 50 or the like, and transmits the biological information constantly measured by the sensor to the main device (not shown) together with the identification code.

以上のように本実施形態に係る無線識別タグによれば、アンテナ20に、平板状の誘電体24と、誘電体の表面に形成された線状のアンテナ素子26と、アンテナ素子26の端部に形成された給電端子30と、給電端子30の両側に所定の間隔をおいて形成された接地端子40,40と、誘電体24の背面に形成された金属の反射板22とを含むので、薄型で、人体などの電波吸収体に取り付けた場合でもその影響を受けず、有効な通信を行うことができる。   As described above, according to the wireless identification tag according to the present embodiment, the antenna 20 includes the flat dielectric 24, the linear antenna element 26 formed on the surface of the dielectric, and the end of the antenna element 26. Power supply terminal 30, ground terminals 40 and 40 formed at predetermined intervals on both sides of power supply terminal 30, and metal reflector 22 formed on the back surface of dielectric 24, Even if it is thin and attached to a radio wave absorber such as a human body, it is not affected by this, and effective communication can be performed.

すなわち、従来のようにアンテナ中央に給電した場合、背面の反射板をアンテナ素子から共振周波数の4分の1波長の距離を隔てて配置しなければならなかったが、本実施形態では、線状アンテナを平面状に定着形成し、アンテナ素子26の端部に給電端子30による給電点を形成したので、アンテナ素子26と反射板22の距離を有効に短くすることができた。図11および図12ないし図13には、その原理およびシミュレーションの結果が示されている。つまり、アンテナ素子と反射板の距離をh、アンテナ素子の長さをL,アンテナ素子での給電点の中央からの距離をdxとすると、dx=0mm、h=0.25λとした中央給電および1/4波長の距離の場合、図12および図13に示すように、そのインピーダンスはおよそ70+j0Ωとなった。ただし、図12は実数部、図13は虚数部を表す。また、dx=0のまま、反射板をアンテナ素子に近づけて、たとえばh=0.01λとした場合、インピーダンスは1GHz付近の直列共振周波数において実数部がほぼ0となり、2GHzの並列共振周波数では、その変化からアンテナとして使用できない。そこで、h=0.001λの状態でdx=−70mm、つまり給電点をアンテナ素子の端部に移動した場合、図12に示すよう、1GHz付近の共振周波数付近で入力インピーダンスが数十Ωとなり、本実施形態に適用される実用的な入力インピーダンスとなった。   That is, when power is supplied to the center of the antenna as in the prior art, the back reflector has to be arranged at a distance of a quarter wavelength of the resonance frequency from the antenna element. Since the antenna is fixedly formed in a flat shape and the feeding point by the feeding terminal 30 is formed at the end of the antenna element 26, the distance between the antenna element 26 and the reflector 22 can be effectively shortened. FIG. 11 and FIGS. 12 to 13 show the principle and the result of the simulation. That is, when the distance between the antenna element and the reflector is h, the length of the antenna element is L, and the distance from the center of the feeding point of the antenna element is dx, the central feeding and dx = 0 mm, h = 0.25λ, In the case of a 1/4 wavelength distance, the impedance was approximately 70 + j0Ω as shown in FIGS. However, FIG. 12 represents a real part and FIG. 13 represents an imaginary part. Further, when dx = 0 and the reflector is brought close to the antenna element, for example, h = 0.01λ, the impedance is almost zero at the series resonance frequency near 1 GHz, and at the parallel resonance frequency of 2 GHz, It cannot be used as an antenna because of the change. Therefore, when dx = −70 mm in the state of h = 0.001λ, that is, when the feeding point is moved to the end of the antenna element, as shown in FIG. 12, the input impedance becomes several tens of Ω near the resonance frequency near 1 GHz, A practical input impedance applied to this embodiment is obtained.

次に、本実施形態に係る無線識別タグによれば、アンテナ給電端子30に対して接地端子40,40の面積を変えて有効な容量として回路との整合を図ることができる。すなわち、上述したように図7ないし図10に示すように、接地端子すなわち接地電極(40,40)の面積が小さくなれば入力インピーダンスはより容量性になる。これにより、背面反射板22がアンテナ素子26の波長に比べて十分近い場合でも線状素子の端部に給電することができ、かつ回路との整合を取りながら、実用的な入力インピーダンスを得ることができる。   Next, according to the wireless identification tag according to the present embodiment, the area of the ground terminals 40 and 40 can be changed with respect to the antenna feeding terminal 30 to achieve matching with the circuit as an effective capacity. That is, as described above, as shown in FIGS. 7 to 10, when the area of the ground terminal, that is, the ground electrode (40, 40) is reduced, the input impedance becomes more capacitive. Thus, even when the back reflector 22 is sufficiently close to the wavelength of the antenna element 26, power can be supplied to the end of the linear element, and practical input impedance can be obtained while matching with the circuit. Can do.

本実施形態に係る無線識別タグによれば、アンテナ部位のアンテナ素子26は、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであるので、効率のよいアンテナを形成することができる。すなわち、上式(4)、(5)において、dx≠dy場合において、ペアノ曲線の全長Snは、nに対して次式(6)、(7)で表される。

Figure 2009225199
ただし、図5、図6におけるユニットをN個組み合わせることと給電部への接続を考えて、通常知られるペアノ曲線の全長にdyを付け加えている。さらに、本アンテナの場合、NSn=mλ/2を満たす必要があり、180度の位相差を隣り合う線路上の電流に与えることは通常難しい。ここでNは自然数が基本であるが、共振周波数と求められるアンテナ素子の大きさを考えて、そうでない場合もある。たとえば、Nは1〜10程度の値であるがdx、dyの関係で決まる。また、mは自然数であり、小型アンテナということを考えるとm=1とすべきである。図14は、図2のペアノ曲線の場合と同様に、n=2,N=6に対し、dx/dy=1.125とした場合のメアンダ曲線の例である。これらを比較すると、図15に示すように、S11特性は、433MHzである。この場合、Lx=0.005λ程度であるが、この周波数のゲイン特性は、図16に示すようにほとんど差が見られない。しかし、同じdx/dy=1.125であるとき、Lx=0.001λ(ただしn=2)程度にした場合、図18に示すようにN=2における960MHzの共振周波数において同じ面積のメアンダアンテナとペアノアンテナのゲインを比較すると、ペアノ曲線のほうがメアンダ曲線よりも約3dB程度強く放射していることがわかる。よって、電流進行方向に対し、ペアノ曲線を構成する方形の長辺の長さが0.001λ程度になると、ペアノ曲線を使用することで同じ面積のメアンダ曲線のアンテナより放射が3dB強くすることができた。 According to the wireless identification tag according to the present embodiment, the antenna element 26 in the antenna part is a Peano-curved antenna that is bent a plurality of times and fills part of the surface of the dielectric, so that an efficient antenna can be used. Can be formed. That is, in the above formulas (4) and (5), when dx ≠ dy, the total length Sn of the Peano curve is expressed by the following formulas (6) and (7) with respect to n.
Figure 2009225199
However, considering the combination of N units in FIGS. 5 and 6 and connection to the power feeding unit, dy is added to the total length of the normally known Peano curve. Further, in the case of this antenna, NSn = mλ / 2 needs to be satisfied, and it is usually difficult to give a phase difference of 180 degrees to the current on the adjacent line. Here, N is basically a natural number, but may not be the case in consideration of the resonance frequency and the required size of the antenna element. For example, N is a value of about 1 to 10, but is determined by the relationship between dx and dy. In addition, m is a natural number, and m = 1 should be considered in consideration of a small antenna. FIG. 14 is an example of a meander curve when dx / dy = 1.125 for n = 2 and N = 6, as in the case of the Peano curve of FIG. When these are compared, as shown in FIG. 15, the S11 characteristic is 433 MHz. In this case, although Lx = 0.005λ, there is almost no difference in the gain characteristics of this frequency as shown in FIG. However, when the same dx / dy = 1.125, when Lx = 0.001λ (where n = 2), a meander antenna having the same area at a resonance frequency of 960 MHz at N = 2 as shown in FIG. And the gain of the Peano antenna, it can be seen that the Peano curve radiates about 3 dB stronger than the meander curve. Therefore, when the length of the long side of the square forming the Peano curve is about 0.001λ with respect to the current traveling direction, the use of the Peano curve may increase the radiation by 3 dB compared to the meander antenna of the same area. did it.

なお、上記実施形態では、給電端子をコプレーナ線路状とした場合を例に挙げて説明したが、本発明では、図のアンテナ20の給電端子30をアンテナ素子26と送受信手段との間を接続するマイクロストリップ線路により形成してもよい。   In the above embodiment, the case where the power supply terminal is a coplanar line has been described as an example. However, in the present invention, the power supply terminal 30 of the antenna 20 is connected between the antenna element 26 and the transmission / reception means. You may form by a microstrip line.

また、上記実施形態では、アンテナ素子をペアノ曲線状に形成した場合を例に挙げて説明したが、本発明では、半波長ダイポールアンテナであってもよく、またメアンダ曲線のアンテナであってもよい。さらに、空間を覆い尽くす空間充填曲線の一つであるヒルベルト曲線状の線状素子によるアンテナであってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the antenna element is formed in a Peano curve shape has been described as an example. However, in the present invention, a half-wave dipole antenna or a meander curve antenna may be used. . Further, the antenna may be a linear element having a Hilbert curve shape, which is one of space filling curves covering the space.

なお、上記実施形態では、電池を内蔵するアクティブタイプの無線識別タグを例に挙げて説明したが、本発明においては、主装置側からの電磁エネルギーでオンとなるパッシブタイプのものでもよい。   In the above-described embodiment, the active type wireless identification tag having a built-in battery has been described as an example. However, in the present invention, a passive type that is turned on by electromagnetic energy from the main device side may be used.

本発明に係る無線識別タグの一実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows one Embodiment of the radio | wireless identification tag which concerns on this invention. 図1の実施形態に適用されるアンテナ部分の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the antenna part applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用されるアンテナ部分の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the antenna part applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用されるアンテナ素子の形状を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the shape of the antenna element applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用されるアンテナ素子の形状を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the shape of the antenna element applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用されるアンテナ素子とタグ本体の接続部を示す平面図である。It is a top view which shows the connection part of the antenna element and tag main body which are applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用される接地端子の形成方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the formation method of the ground terminal applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用される接地端子の形成方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the formation method of the ground terminal applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用される接地端子の形成方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the formation method of the ground terminal applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態に適用される接地端子の形成方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the formation method of the ground terminal applied to embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 本発明の無線識別タグに適用されるアンテナ素子の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the antenna element applied to the radio | wireless identification tag of this invention. 図1の実施形態の効果を説明するためのモニタ画面波形図である。It is a monitor screen waveform diagram for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するためのモニタ画面波形図である。It is a monitor screen waveform diagram for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するためのモニタ画面波形図である。It is a monitor screen waveform diagram for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態の効果を説明するためのモニタ画面波形図である。It is a monitor screen waveform diagram for demonstrating the effect of embodiment of FIG. 図1の実施形態のアンテナにおいて、他のアンテナ素子を用いたタグ本体との接続部を示す平面図である。In the antenna of embodiment of FIG. 1, it is a top view which shows a connection part with the tag main body using another antenna element.

符号の説明Explanation of symbols

10 タグ本体
20 アンテナ
22 反射板
24 誘電体
26 アンテナ素子
30 給電端子
301 導波路
30A コプレーナ線路
40 接地端子
60 マイクロストリップ線路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tag main body 20 Antenna 22 Reflector 24 Dielectric material 26 Antenna element 30 Feeding terminal 301 Waveguide 30A Coplanar line 40 Grounding terminal 60 Microstrip line

Claims (20)

所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ構造であって、
平板状に形成された誘電体と、
誘電体の表面に設けられた線状のアンテナ素子と、
アンテナ素子の端部に設けられ小型無線装置に接続される給電端子と、
給電端子の近傍に設けられ給電端子と所定の間隙をおいて形成された接地端子と、
平板状誘電体の背面に設けられアンテナ素子からの電磁波を反射する反射板と、を含むことを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
An antenna structure in a small wireless device that is mounted at a desired location and transmits a predetermined signal,
A dielectric formed in a flat plate shape;
A linear antenna element provided on the surface of the dielectric;
A feeding terminal provided at an end of the antenna element and connected to a small wireless device;
A ground terminal provided in the vicinity of the power supply terminal and spaced from the power supply terminal by a predetermined gap;
An antenna structure in a small wireless device, comprising: a reflector provided on a back surface of a flat dielectric and reflecting an electromagnetic wave from an antenna element.
請求項1に記載のアンテナ構造において、
給電端子が、誘電体の表面に導体箔がパターン形成された接地端子を間隙を設けて両側に併設した導波路であって、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔がパターン形成され接地端子とともにコプレーナ線路を形成する導波路で構成されることを特徴とする請求項1記載の小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to claim 1, wherein
The feed terminal is a waveguide in which a ground terminal having a conductive foil pattern formed on the surface of the dielectric is provided on both sides with a gap, and the conductor foil is patterned on the surface of the dielectric together with the antenna element together with the ground terminal. 2. The antenna structure in a small wireless device according to claim 1, wherein the antenna structure is constituted by a waveguide forming a coplanar line.
請求項1に記載のアンテナ構造において、
給電端子は、アンテナ素子と小型無線装置との間を接続するマイクロストリップ線路により形成されていることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to claim 1, wherein
An antenna structure in a small wireless device, wherein the power supply terminal is formed by a microstrip line connecting between the antenna element and the small wireless device.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のアンテナ構造において、
アンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナであることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to any one of claims 1 to 3,
An antenna structure in a small wireless device, wherein the antenna element is a half-wave dipole antenna.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のアンテナ構造において、
アンテナ素子は、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to any one of claims 1 to 3,
An antenna structure in a small wireless device, wherein the antenna element is a Peano curve antenna that is bent a plurality of times to fill a part of a surface of a dielectric.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のアンテナ構造において、
アンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナであることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to any one of claims 1 to 3,
An antenna structure in a small wireless device, wherein the antenna element is a meander curved antenna formed by bending a plurality of rectangles.
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のアンテナ構造において、
小型無線装置は、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ構造。
The antenna structure according to any one of claims 1 to 6,
An antenna structure in a small wireless device, wherein the small wireless device is a wireless identification tag that transmits an identification code of the own device to a main device.
主装置に自装置の識別信号を送信する無線識別タグにおいて、
識別信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段からの識別信号を含む信号を主装置との間で送受信する送受信手段と、送受信手段に接続されたアンテナ部位と、を含み、
該アンテナ部位は、平板状の誘電体と、誘電体の表面に形成された線状のアンテナ素子と、アンテナ素子の端部に形成された給電端子と、給電端子の両側に所定の間隔をおいて形成された接地端子と、誘電体の背面に形成された金属の反射板と、を含むことを特徴とする無線識別タグ。
In the wireless identification tag that transmits the identification signal of its own device to the main device,
Including a signal generation means for generating an identification signal, a transmission / reception means for transmitting / receiving a signal including the identification signal from the signal generation means to / from the main apparatus, and an antenna part connected to the transmission / reception means,
The antenna portion includes a flat dielectric, a linear antenna element formed on the surface of the dielectric, a feeding terminal formed at the end of the antenna element, and a predetermined interval on both sides of the feeding terminal. And a grounding terminal formed on the back surface of the dielectric, and a metal reflector formed on the back surface of the dielectric.
請求項8に記載の無線識別タグにおいて、
アンテナ部位の給電端子は、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の導波路であり、
接地端子は、誘電体の表面に導体箔がパターン形成されたコプレーナ線路状の部位であることを特徴とする無線識別タグ。
The wireless identification tag according to claim 8, wherein
The power feeding terminal of the antenna part is a coplanar line-shaped waveguide in which a conductor foil is patterned on the surface of the dielectric together with the antenna element.
The radio frequency identification tag, wherein the ground terminal is a coplanar line-shaped portion in which a conductive foil is patterned on the surface of a dielectric.
請求項8に記載の無線識別タグにおいて、
アンテナ部位の給電端子は、アンテナ素子と送受信手段との間を接続するマイクロストリップ線路により形成されていることを特徴とする無線識別タグ。
The wireless identification tag according to claim 8, wherein
The wireless identification tag, wherein the power feeding terminal of the antenna portion is formed by a microstrip line connecting the antenna element and the transmitting / receiving means.
請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の無線識別タグにおいて、
アンテナ部位のアンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナであることを特徴とする無線識別タグ。
The wireless identification tag according to any one of claims 8 to 10,
The wireless identification tag, wherein the antenna element of the antenna part is a half-wave dipole antenna.
請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の無線識別タグにおいて、
アンテナ部位のアンテナ素子は、複数回折り曲げられて前記誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナであることを特徴とする無線識別タグ。
The wireless identification tag according to any one of claims 8 to 10,
The radio identification tag according to claim 1, wherein the antenna element of the antenna portion is a Peano curve antenna that is bent a plurality of times and is partially filled with a space on the surface of the dielectric.
請求項8ないし請求項10のいずれかに記載の無線識別タグにおいて、
アンテナ部位のアンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナであることを特徴とする無線識別タグ。
The wireless identification tag according to any one of claims 8 to 10,
The wireless identification tag according to claim 1, wherein the antenna element of the antenna part is a meander curved antenna formed by bending a plurality of rectangles.
所望の箇所に装着されて所定の信号を送信する小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法において、該方法は、
平板状に形成された誘電体の表面に線状のアンテナ素子を形成する工程と、
誘電体の背面に金属の反射板を設ける工程と、
アンテナ素子の形成の際にアンテナ素子の端部に小型無線装置に接続される給電端子を設ける工程と、
線状アンテナの給電端子の近傍に給電端子と所定の間隙をおいて接地端子を設ける工程と、を含み、
給電端子と設置端子との間隔を調整してアンテナ素子の所望の共振周波数を得ることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
In the method of forming an antenna part in a small wireless device that is mounted at a desired location and transmits a predetermined signal, the method includes:
Forming a linear antenna element on the surface of the dielectric formed in a flat plate shape;
Providing a metal reflector on the back of the dielectric;
Providing a feed terminal connected to the small wireless device at the end of the antenna element when forming the antenna element;
Providing a ground terminal in the vicinity of the power supply terminal of the linear antenna with a predetermined gap from the power supply terminal,
A method for forming an antenna part in a small wireless device, wherein a desired resonance frequency of an antenna element is obtained by adjusting a distance between a feeding terminal and an installation terminal.
請求項14に記載のアンテナ部位の形成方法において、
給電端子は、アンテナ素子とともに誘電体の表面に導体箔をパターン形成してコプレーナ線路状の導波路を形成し、
接地端子は、誘電体の表面に導体箔をパターン形成してコプレーナ線路状の部位を形成することを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
The method of forming an antenna part according to claim 14,
The power feeding terminal, together with the antenna element, forms a coplanar line-shaped waveguide by patterning a conductor foil on the surface of the dielectric,
A method of forming an antenna part in a small wireless device, wherein the ground terminal forms a coplanar line-like part by patterning a conductor foil on the surface of a dielectric.
請求項14に記載のアンテナ部位の形成方法において、
給電端子は、アンテナ素子と小型無線装置との間をマイクロストリップ線路により接続することを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
The method of forming an antenna part according to claim 14,
A method of forming an antenna part in a small wireless device, wherein the power supply terminal connects the antenna element and the small wireless device by a microstrip line.
請求項14ないし請求項16のいずれかに記載のアンテナ部位の形成方法において、
アンテナ素子は、半波長ダイポールアンテナにより形成することを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
In the formation method of the antenna site | part in any one of Claim 14 thru | or 16,
The antenna element is formed by a half-wave dipole antenna.
請求項14ないし請求項17のいずれかに記載のアンテナ部位の形成方法において、
アンテナ素子は、複数回折り曲げられて誘電体の表面の一部を空間充填するペアノ曲線状のアンテナにより形成することを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
In the formation method of the antenna site | part in any one of Claim 14 thru | or 17,
A method for forming an antenna part in a small wireless device, wherein the antenna element is formed by a Peano curve-shaped antenna that is bent a plurality of times and partially fills a part of the surface of a dielectric.
請求項14ないし請求項17のいずれかに記載のアンテナ部位の形成方法において、
アンテナ素子は、矩形状に複数回折り曲げられて形成されたメアンダ曲線状のアンテナにより形成することを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
In the formation method of the antenna site | part in any one of Claim 14 thru | or 17,
A method for forming an antenna portion in a small wireless device, wherein the antenna element is formed by a meander-curved antenna formed by bending a plurality of antennas into a rectangular shape.
請求項14ないし請求項19のいずれかに記載のアンテナ部位の形成方法において、
小型無線装置は、主装置に自装置の識別符号を送信する無線識別タグであることを特徴とする小型無線装置におけるアンテナ部位の形成方法。
In the formation method of the antenna site | part in any one of Claim 14 thru | or 19,
The method for forming an antenna part in a small wireless device, wherein the small wireless device is a wireless identification tag that transmits an identification code of the own device to a main device.
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