WO2006098004A1 - アンテナ、及びrfidタグ - Google Patents

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line
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point
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Andrey Andrenko
Toru Maniwa
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Fujitsu Limited
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    • H04B1/715Interference-related aspects
    • H04B2001/7154Interference-related aspects with means for preventing interference

Definitions

  • the present invention relates to antenna technology, and more particularly to antenna miniaturization technology.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • RFID tag in which an IC chip and an antenna are embedded is attached to an object or person, and a device called an RFID reader / writer communicates with an RFI D tag using radio waves.
  • the RFID reader / writer reads the information stored in the IC chip (RFID tag IC) and recognizes the object or person.
  • FIG. 7 shows a first example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • This antenna is a basic dipole antenna having a total length of 1Z2 wavelength formed by the antenna line 101, and the RFID tag is configured by connecting this antenna to the RFID tag IC10.
  • FIG. 8 shows a second example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • This antenna is a basic loop antenna having a full circumference of one wavelength formed by the antenna line 102, and the RFID tag is configured by connecting this antenna to the RFID tag IC10.
  • the RFID tag As described above, if a basic antenna such as a dipole antenna or a loop antenna is used as it is, the RFID tag becomes very large. Therefore, the RFID tag is required to have a small antenna. RU
  • FIG. 9 shows a third example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • This antenna is a miniaturized version of a pair of antenna lines 101 forming a dipole antenna according to the first example shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a fourth example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • the loop-shaped antenna line 102 constituting the loop antenna shown in FIG. 8 is bent along a Hilbert fractal pattern to reduce the size.
  • FIG. 11 shows a fifth example of an antenna that can be used for the RFID tag.
  • This antenna is a miniaturized version of the loop-shaped antenna line 102 constituting the loop antenna shown in FIG. 8 by bending it along a Koch fractal pattern.
  • a fractal is one in which the graphic part is self-similar to the whole as shown in FIG. 12A, which is a partial view of the pattern of FIG. 11, and FIG. 12B, which shows an outline of the pattern.
  • the pattern 102a is replaced with the pattern 102b, and the pattern 102b force is also replaced with the pattern 102c. Therefore, a long path length can be obtained by making the shape of the antenna line 102 a fractal pattern.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which two coils are erected on a ground conductor, and the two coils are connected by a meander-like linear conductor or plate conductor to form a loop antenna.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which zigzag-shaped paired antenna elements that constitute a dipole antenna are bent along an inner wall surface of a casing. For example, as shown in FIG. 13, a loop antenna in which a linear conductor is bent in a snowflake shape is disclosed in FIG.
  • RFID tags that are so-called passive tags that use radio waves from an RFID reader / writer as a power source for the operation of the RFID tag without providing a battery in the RFID tag itself have a high power supply voltage in order to obtain a high power supply voltage.
  • An impedance antenna is required.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284935 (paragraphs [0021]-[0027], FIG. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-349526 (paragraphs [0043]-[0051], FIG. 1)
  • Patent Document 3 U.S. Patent No. 6603440 (column 9, line 56-column 10, line 59, Fig. 10A, Fig. 10B, Fig. 11A, Fig. 11B, Fig. 11C)
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem to be solved is that even if the conductor line, which is an antenna element, meanders and the antenna is downsized, the decrease in gain is reduced. Is to do.
  • An antenna according to an aspect of the present invention is configured such that an antenna element is configured by a conductor line that meanders in a shape in which a plurality of lines of the same shape bent only at an obtuse angle are connected to each other! This feature solves the aforementioned problems.
  • the bent portion of the conductor line constituting the antenna element is reduced at right angles or acute angles, so that the loss of high-frequency signal energy is reduced, and as a result, the antenna radiation efficiency is improved.
  • the antenna element may constitute a dipole antenna.
  • the antenna element forms a loop antenna, and the maximum current point in the antenna element when a high-frequency signal is supplied is the antenna element when the power is supplied. Arranged closer to the feeding point of the antenna element than the maximum voltage point.
  • the length of the entire circumference of the antenna element forming the loop antenna may be approximately one wavelength.
  • the antenna element is configured so that the line width at the maximum current point of the conductor line is larger than the line width at the feed point in the conductor line. Moyo! / According to this configuration, the current flowing into the power supply device installed at the power supply point is guided near the maximum current point.
  • the impedance becomes larger than the body line.
  • a high frequency signal is supplied to the antenna element.
  • An inductive element that cancels the capacitive component of the power feeding device that feeds the electric power is provided at the feeding point of the antenna element, and the inductive element is a conductor formed by connecting a plurality of identical lines bent only at an obtuse angle. It's formed with tracks!
  • an RFID tag including the above-described antenna according to the present invention also relates to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an antenna for implementing the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram showing a first example of a bent shape of a basic line constituting an antenna.
  • FIG. 2B is a diagram showing a second example of the bending shape of the basic line constituting the antenna.
  • FIG. 2C is a diagram showing a third example of the bending shape of the basic line constituting the antenna.
  • FIG. 2D is a diagram showing a fourth example of the bending shape of the basic line constituting the antenna.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a loop antenna configured with the maximum current point approached.
  • FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of current distribution of the loop antenna shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a loop antenna having a thick line width near the maximum current point on the side opposite to the feeding point.
  • FIG. 7 is a diagram showing a first example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • FIG. 8 is a diagram showing a second example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • FIG. 9 is a diagram showing a third example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • FIG. 10 is a diagram showing a fourth example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • FIG. 11 is a diagram showing a fifth example of an antenna that can be used for an RFID tag.
  • FIG. 12A is a partial view of the antenna shown in FIG.
  • FIG. 12B is a diagram for explaining the fractal pattern of FIG. 11.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of an antenna embodying the present invention.
  • This antenna is a dipole antenna having a total length of 1Z2 wavelength formed by a pair of antenna lines 11 that are conductor lines, and the RFID tag is configured by connecting this antenna to the RFID tag IC10.
  • the shape of the antenna element (the pair of antenna lines 11) forming this antenna is replaced by a line bent at an obtuse angle in the straight line portion of the antenna line 101 in FIG. As a result, the bent portions that are perpendicular (90 °) or acute are reduced.
  • antenna line 11 is
  • the dipole antenna is configured by a conductor line that is meandering in a shape in which a plurality of lines of the same shape bent only at an obtuse angle are connected! /
  • the loop antenna may be configured by replacing the straight line portion of the antenna line 102 bent along the fractal pattern as shown in FIGS. 10 and 11 with a line bent at an obtuse angle. Good. The pattern of the replaced antenna line 102 is no longer a fractal! /.
  • a line having the same shape as shown in FIG. 2A that is, a line bent only at an obtuse angle of 120 °, for example, is adopted, and a plurality of lines having the same shape are connected.
  • the antenna element is formed by meandering in the shape of the conductor, and instead of adopting this shape of the wire, a curve of a shape bent into a semicircle as illustrated in FIG. 2B is used. It can be adopted, or it can be bent into a sinusoidal waveform for one cycle as shown in Fig. 2C. Alternatively, a curved line may be adopted.
  • a line with a combination of different shapes such as a combination of the semicircular shape of Fig. 2B and the sinusoidal waveform of Fig. 2C, may be adopted. .
  • an RFID tag that is a noisy tag requires an antenna with a high impedance in order to obtain a high power supply voltage.
  • the one-wavelength loop antenna as shown in FIG. 8 is preferable as an RFI D tag because of its high impedance (usually about 300 ⁇ ).
  • a conventional loop antenna formed by bending a linear conductor as illustrated in FIG. 13 has a feeding point 12a to which an RFID tag is connected in the antenna line 12, and a position of 1Z2 wavelength from the feeding point 12a. The point 12b is far away.
  • the antenna line 12 is a conductor line meandering in a shape in which a plurality of identical lines bent only at an obtuse angle are connected to each other!
  • a loop antenna with an entire circumference of approximately one wavelength is configured by placing points 12a and 12b close together, and this antenna is used for the RFID tag.
  • FIG. 4 shows the result of computer simulation of the current distribution of the high-frequency current when a high-frequency signal is fed to the loop antenna illustrated in FIG.
  • the darker the color the larger current flows.
  • the point 12b where the high-frequency current is maximum in the antenna line 12 is the point where the high-frequency current is minimum (that is, the point where the high-frequency current is maximum). It can be seen that it is arranged closer to the feeding point 12a than 12c.
  • an induction element for canceling the internal capacitance of the RFID tag IC is arranged in parallel with the antenna. May be connected.
  • Figure 6 shows the arrangement of the dipole antenna illustrated in Figure 1 at the feed point.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example in which such an inductive element 13 is inserted in parallel with the RFID tag IC 10 that is placed.
  • the inductive element 13 is formed of a conductor line having a shape in which a plurality of identical lines that are bent only at an obtuse angle are connected in the same manner as the antenna element 11. Therefore, the inductive element 13 is also low in energy loss.
  • the loop antenna shown in FIGS. 3 and 5 has a line-symmetric shape, but may have an asymmetric shape.

Abstract

 鈍角にのみ折り曲げられている同一形の線を複数連接させた形状で蛇行している導体線路でアンテナ線路11を構成する。

Description

明 細 書
アンテナ、及び RFIDタグ
技術分野
[0001] 本発明は、アンテナ技術に関し、特に、アンテナの小型化技術に関する。
背景技術
[0002] RFID (Radio Frequency Identification)技術は、電波を用いて非接触でデータキヤ リアの認識を行う技術である。この技術は、 ICチップとアンテナとが埋め込まれている 荷札 (RFIDタグ)を物や人に付与しておき、 RFIDリーダライタと呼ばれる装置と RFI Dタグとが電波を利用して通信し、その ICチップ (RFIDタグ IC)に収められている情 報を RFIDリーダライタが読み取ることによってその物や人の認識を行うというもので ある。
[0003] 図 7は、 RFIDタグに使用可能なアンテナの第一の例を示している。このアンテナは 、アンテナ線路 101で形成されている全長 1Z2波長の基本的なダイポールアンテナ であり、このアンテナを RFIDタグ IC10に接続して RFIDタグが構成されている。
[0004] また、図 8は、 RFIDタグに使用可能なアンテナの第二の例を示している。このアン テナは、アンテナ線路 102で形成されている全周 1波長の基本的なループアンテナ であり、このアンテナを RFIDタグ IC10に接続して RFIDタグが構成されている。
[0005] このように、ダイポールアンテナやループアンテナ等の基本的なアンテナをそのま ま使用すると RFIDタグが非常に大きなものとなってしまうため、 RFIDタグにはアンテ ナの小型化が求められて 、る。
[0006] アンテナを小型化する技術は従来から多数提案されて!ヽる。
例えば、図 9は、 RFIDタグに使用可能なアンテナの第三の例を示している。このァ ンテナは、図 7に示した第一の例に係るダイポールアンテナを形成している一対のァ ンテナ線路 101をメアンダ状に直角に折り曲げて小型化したものである。
[0007] また、図 10は、 RFIDタグに使用可能なアンテナの第四の例を示している。このアン テナは、図 8に示したループアンテナを構成するループ状のアンテナ線路 102をヒル ベルトフラクタルパターンに沿うように折り曲げて小型化したものである。 [0008] 更に、図 11は、 RFIDタグに使用可能なアンテナの第五の例を示している。このァ ンテナは、図 8に示したループアンテナを構成するループ状のアンテナ線路 102をコ ッホフラクタルパターンに沿うように折り曲げて小型化したものである。なお、フラクタ ルとは、例えば、図 11のパターンの部分図である図 12A、及びそのパターンの概略 を示す図 12Bに示すように、図形の部分がその全体と自己相似になっているものを いう。つまり、図 12Bにおける、パターン 102aからパターン 102bへの置き換えの関 係、更にはパターン 102b力もパターン 102cへの置き換えの関係のように、大きな形 の直線部分力 その全体の形と相似な形で置き換えられているので、アンテナ線路 1 02の形状をフラクタルパターンとすることにより長い経路長を得ることができる。
[0009] このように、蛇行させた導体線路をアンテナ素子として使用する技術は従来から行 われている。
例えば特許文献 1には、 2つのコイルを接地導体上に立設させると共に、この 2つの コイルをメアンダ状の線状導体若しくは板状導体で接続してループアンテナを形成 する技術が開示されて ヽる。
[0010] また、例えば特許文献 2には、ダイポールアンテナを構成するジグザグ状の対構成 のアンテナ素子が筐体の内壁面に沿って屈曲させて配置する技術が開示されている 更に、例えば特許文献 3には、例えば図 13に示すように、雪片(snowflake)状に線 状導体を折り曲げたループアンテナが開示されて 1、る。
[0011] RFIDタグに備えられるアンテナは、前述したように小型であることが求められる一 方で、長い通信距離を得るためアンテナ利得の低下を抑えることが望まれる。また、 RFIDタグ自身に電池を備えずに、 RFIDリーダライタからの電波を RFIDタグの動作 のための電源として使用する、いわゆるパッシブタグである RFIDタグでは、高い電源 電圧を得るために、高 ヽインピーダンスのアンテナが求められる。
[0012] ところが、アンテナ素子である導体線路を単純に蛇行させてアンテナを小型化する と、上述した要求に反し、利得の低下やインピーダンスの低下を引き起こしてしまう。 特許文献 1 :特開 2001— 284935号公報(段落 [0021]— [0027]、図 1)
特許文献 2:特開 2000— 349526号公報(段落 [0043]— [0051]、図 1) 特許文献 3 :米国特許第 6603440号明細書 (第 9欄第 56行-第 10欄第 59行、図 10 A、図 10B、図 11A、図 11B、図 11C)
発明の開示
[0013] 本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しょうとする課題は、 アンテナ素子である導体線路を蛇行させてアンテナを小型化しても、利得の低下が 少なくなるようにすることである。
[0014] 本発明の態様のひとつであるアンテナは、鈍角にのみ折り曲げられている同一形 の線を複数連接させた形状で蛇行して!/ヽる導体線路でアンテナ素子が構成されて ヽ ることを特徴とするのであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
[0015] 上述した構成によれば、アンテナ素子を構成する導体線路の直角若しくは鋭角の 折れ曲がり部分が減るので、高周波信号のエネルギーの損失が減り、結果としてアン テナの放射効率が改善される。
[0016] なお、上述した本発明に係るアンテナにお 、て、前記アンテナ素子がダイポールァ ンテナを構成して 、るものであってもよ 、。
また、前述した本発明に係るアンテナにおいて、前記アンテナ素子はループアンテ ナを構成しており、高周波信号を給電したときにおける当該アンテナ素子での電流 最大点が、当該給電したときにおける当該アンテナ素子での電圧最大点よりも当該 アンテナ素子の給電点の近くに配置されて 、てもよ 、。
[0017] この構成によれば、給電点付近の線路と電流最大点点付近の線路との結合が強く なる結果、アンテナのインピーダンスを高くすることができる。
なお、このとき、ループアンテナを形成している前記アンテナ素子の全周の長さが 略 1波長であってもよい。
[0018] また、このとき、前記アンテナ素子を構成して 、る導体線路の前記電流最大点での 線幅が、当該導体線路における前記給電点での線幅よりも太!、ものであってもよ!/、。 この構成によれば、給電点に設置される給電装置に流し込む電流が電流最大点近 傍の導
体線路よりも流れにくくなる結果、インピーダンスが大きくなる。
[0019] また、前述した本発明に係るアンテナにおいて、前記アンテナ素子へ高周波信号 を給電する給電装置の容量成分を相殺する誘導素子が当該アンテナ素子の給電点 に備えられており、前記誘導素子が、鈍角にのみ折り曲げられている同一形の線を 複数連接させた形状の導体線路で形成されて!、てもよ 、。
[0020] この構成によれば、誘導素子でのエネルギー損失が少なくなる。
なお、上述した本発明に係るアンテナが備えられて 、ることを特徴とする RFIDタグ も、本発明に係るものである。
[0021] 本発明は、以上のように構成することにより、アンテナ素子である導体線路を蛇行さ せてアンテナを小型化しても、利得の低下を少なくなると 、う効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明を実施するアンテナの構成例を示す図である。
[図 2A]アンテナを構成する基本線路の曲げ形状の第一の例を示す図である。
[図 2B]アンテナを構成する基本線路の曲げ形状の第二の例を示す図である。
[図 2C]アンテナを構成する基本線路の曲げ形状の第三の例を示す図である。
[図 2D]アンテナを構成する基本線路の曲げ形状の第四の例を示す図である。
[図 3]電流最大点を近づけて構成したループアンテナの例を示す図である。
[図 4]図 3に示すループアンテナの電流分布のシミュレーション結果を示す図である。
[図 5]給電点と反対側の電流最大点近傍の線路幅を太くしたループアンテナの例を 示す図である。
[図 6]図 1に示したダイポールアンテナにお!/、て、給電点に配置されて!、る RFIDタグ
ICと並列に誘導素子を挿入した例を示す図である。
[図 7]RFIDタグに使用可能なアンテナの第一の例を示す図である。
[図 8]RFIDタグに使用可能なアンテナの第二の例を示す図である。
[図 9]RFIDタグに使用可能なアンテナの第三の例を示す図である。
[図 10]RFIDタグに使用可能なアンテナの第四の例を示す図である。
[図 11]RFIDタグに使用可能なアンテナの第五の例を示す図である。
[図 12A]図 11に示したアンテナの部分図である。
[図 12B]図 11のフラクタルパターンを説明する図である。
[図 13]線状導体を雪片状に折り曲げて形成されている従来のループアンテナの例を 示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図 1は、本発明を実施するアンテナの構成例を示している。このアンテナは、導体 線路である一対のアンテナ線路 11で形成されている全長 1Z2波長のダイポールァ ンテナであり、このアンテナを RFIDタグ IC10に接続して RFIDタグが構成されている 。但し、このアンテナを形成しているアンテナ素子(一対のアンテナ線路 11)の形状 は、メアンダ状に直角に折り曲げられていた図 9のアンテナ線路 101の直線部分が、 鈍角に曲げられた線に置き換えられたものとなっており、この結果、直角(90° )若しく は鋭角である折り曲げ部分が減少して 、る。
[0024] 一般に、アンテナ素子を構成する導体線路を直角に若しくは鋭角に折り曲げると、 アンテナ力 放射されるはずの高周波信号のエネルギーが干渉等によりその部分で 損失することとなり、アンテナ全体としての放射効率が劣化する。ここで、アンテナ線 路 11を、図
1に示したような鈍角に折り曲げられた導体線路に置き換えると、アンテナ素子を構 成する導体線路の直角若しくは鋭角の折れ曲がり部分が減るので、高周波信号のェ ネルギ一の損失が減り、結果としてアンテナの放射効率が改善されるのである。
[0025] なお、図 1の例においては、鈍角にのみ折り曲げられている同一形の線を複数連接 させた形状で蛇行して!/ヽる導体線路でダイポールアンテナを構成するようにしたが、 その代わりに、図 10や図 11に示したような、フラクタルパターンに沿うように折り曲げ られていたアンテナ線路 102の直線部分を鈍角に曲げられた線に置き換えてループ アンテナを構成するようにしてもよい。なお、この置き換えられたアンテナ線路 102の パターンはもはやフラクタルではな!/、。
[0026] また、上述した例においては、図 2Aに示すような同一形の線、すなわち、例えば 1 20° の鈍角にのみ折り曲げられている線を採用し、これと同一形の線を複数連接さ せた形状で蛇行して 、る導体線路でアンテナ素子を形成して 、たが、この形の線を 採用する代わりに、図 2Bに例示するような半円形に曲げられた形の曲線を採用する ようにしてもよぐあるいは、図 2Cに例示するような 1周期分の正弦波波形に曲げられ た形の曲線を採用するようにしてもよい。また、図 2Dに例示するような、図 2Bの半円 形と図 2Cの正弦波波形とを組み合わせた形状のように、異なった形状を組み合わせ た形の線を採用するようにしてもょ 、。
[0027] ところで、前述したように、ノッシブタグである RFIDタグでは、高 、電源電圧を得る ために、高いインピーダンスのアンテナが求められる。この点において、図 8に示した ような 1波長ループアンテナは、インピーダンスが高い(通常 300 Ω程度)ので、 RFI Dタグとして好ましい。ところが、図 13に例示したような、線状導体を折り曲げて形成 されている従来のループアンテナは、アンテナ線路 12において RFIDタグが接続さ れる給電点 12aと、当該給電点 12aから 1Z2波長の位置である点 12bが遠く離れて しまっている。 1波長ループアンテナにおいては、アンテナ線路 12における給電点 1 2a及び点 12bではどちらも高周波電流が最大となる力 この 2つの点が遠く離れてい ると、インピーダンスが数十 Ω程度にまで低下してしまう。
[0028] そこで、図 3に示すように、鈍角にのみ折り曲げられている同一形の線を複数連接 させた形状で蛇行して!/、る導体線路であるアンテナ線路 12にお 、て、給電点 12aと 点 12bとの間を近づけて配置して全周の長さが略 1波長のループアンテナを構成し、 このアンテナを RFIDタグに使用する。こうすることにより、給電点 12a付近の線路と点 12b付近の線路との結合が強くなる結果、インピーダンスを高くすることができる。
[0029] 図 3に例示したループアンテナに高周波信号を給電したときにおける高周波電流 の電流分布のコンピュータシミュレーションの結果を図 4に示す。なお、同図において は、色の濃いほど大きな電流が流れることを示している。同図からも分力るように、こ のループアンテナでは、アンテナ線路 12において高周波電流が最大となっている点 12bが、高周波電流が最小となる点 (すなわち、高周波電流が最大となる点) 12cより も、給電点 12aの近くに配置されて 、ることが分かる。
[0030] なお、図 3に例示したループアンテナにおいて、アンテナ線路 12における点 12b近 傍の線幅を、図 5に示すように、給電点 12a近傍よりも太くすると、給電点 12aに設置 される RFIDタグ ICに流し込む電流が点 12b近傍のアンテナ線路 12よりも流れにくく なる結果、インピーダンスが大きくなる。
[0031] ところで、 RFIDタグ ICの内部容量を相殺するための誘導素子をアンテナに並列に 接続する場合がある。図 6は、図 1に例示したダイポールアンテナにおいて、給電点 に配
置されて!ヽる RFIDタグ IC 10と並列に、このような誘導素子 13を挿入した例を示す図 である。この例において、誘導素子 13は、アンテナ素子 11と同様、鈍角にのみ折り 曲げられて!ヽる同一形の線を複数連接させた形状の導体線路で形成されて!ヽる。従 つて、この誘導素子 13も、エネルギー損失が少ないものとなっている。
その他、本発明は、上述した各実施形態に限定されることなぐ本発明の要旨を逸 脱しな 、範囲内で種々の改良 ·変更が可能である。
例えば、図 3や図 5に示したループアンテナは線対称の形状に構成されているが、 非対称の形状であってもよ 、。

Claims

請求の範囲
[1] 鈍角にのみ折り曲げられて 、る同一形の線を複数連接させた形状で蛇行して 、る 導体線路でアンテナ素子が構成されていることを特徴とするアンテナ。
[2] 前記アンテナ素子はダイポールアンテナを構成して ヽることを特徴とする請求項 1 に記載のアンテナ。
[3] 前記アンテナ素子はループアンテナを構成しており、高周波信号を給電したときに おける当該アンテナ素子での電流最大点力 当該給電したときにおける当該アンテ ナ素子での電圧最大点よりも当該アンテナ素子の給電点の近くに配置されているこ とを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ。
[4] ループアンテナを形成している前記アンテナ素子の全周の長さが略 1波長であるこ とを特徴とする請求項 3に記載のアンテナ。
[5] 前記アンテナ素子を構成している導体線路の前記電流最大点での線幅力 当該 導体線路における前記給電点での線幅よりも太いことを特徴とする請求項 3に記載 のアンテナ。
[6] 前記アンテナ素子へ高周波信号を給電する給電装置の容量成分を相殺する誘導 素子が当該アンテナ素子の給電点に備えられており、
前記誘導素子が、鈍角にのみ折り曲げられている同一形の線を複数連接させた形 状の導体線路で形成されて ヽる、
ことを特徴とする請求項 1に記載のアンテナ。
[7] 請求項 1から 6までのうちのいずれか一項に記載のアンテナが備えられていることを 特徴とする RFIDタグ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070678A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 京セラ株式会社 アンテナおよびダイポールアンテナならびにそれらを用いた通信装置
US11213773B2 (en) 2017-03-06 2022-01-04 Cummins Filtration Ip, Inc. Genuine filter recognition with filter monitoring system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013167A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Fujitsu Limited Rfタグ及びrfタグを製造する方法
JP5018884B2 (ja) * 2007-07-18 2012-09-05 富士通株式会社 無線タグ及び無線タグの製造方法
CN102509872A (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 无锡邦普氿顺微电子有限公司 一种uhf rfid电子标签天线
JP6161487B2 (ja) * 2013-09-24 2017-07-12 峰光電子株式会社 読み取りセンサー及び管理システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6104349A (en) * 1995-08-09 2000-08-15 Cohen; Nathan Tuning fractal antennas and fractal resonators
US20020113739A1 (en) * 2000-12-14 2002-08-22 Howard David Amundson Arrayed-segment loop antenna
JP2003521146A (ja) * 2000-01-19 2003-07-08 フラクトゥス・ソシエダッド・アノニマ 小型空間充填アンテナ
JP2004112044A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Furukawa Electric Co Ltd:The ループアンテナ

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3716861A (en) * 1971-03-22 1973-02-13 J Root Serpentine antenna mounted on a rotatable capacitive coupler
JPS6095711U (ja) 1983-12-06 1985-06-29 日本電気株式会社 キヤビテイバツクスロツトアンテナ
US6452553B1 (en) * 1995-08-09 2002-09-17 Fractal Antenna Systems, Inc. Fractal antennas and fractal resonators
JP4067672B2 (ja) * 1998-12-25 2008-03-26 松下電器産業株式会社 アンテナ装置並びにそれを用いた無線装置及び無線中継装置
JP2000349526A (ja) 1999-06-08 2000-12-15 Hideo Suyama 内蔵アンテナ装置
GB9913526D0 (en) * 1999-06-10 1999-08-11 Harada Ind Europ Limited Multiband antenna
CN101188325B (zh) * 1999-09-20 2013-06-05 弗拉克托斯股份有限公司 多级天线
JP4160215B2 (ja) * 1999-09-29 2008-10-01 カルソニックカンセイ株式会社 車両用空気調和装置
GB2355116B (en) 1999-10-08 2003-10-08 Nokia Mobile Phones Ltd An antenna assembly and method of construction
CN1434988A (zh) * 2000-01-19 2003-08-06 弗拉克托斯股份有限公司 分形和空间填充传输线,谐振器,滤波器及无源网络元件
JP4221878B2 (ja) 2000-01-25 2009-02-12 ソニー株式会社 アンテナ装置
US7190319B2 (en) * 2001-10-29 2007-03-13 Forster Ian J Wave antenna wireless communication device and method
US6642898B2 (en) * 2001-05-15 2003-11-04 Raytheon Company Fractal cross slot antenna
ATE364911T1 (de) * 2001-10-16 2007-07-15 Fractus Sa Belastete antenne
AU2002351091A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-12 Marconi Intellectual Property (Us) Inc Wave antenna wireless communication device
JP2003271912A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Mitsubishi Materials Corp Idタグ、idタグを有する集積回路用基板、この集積回路用基板の製造方法、及びid検出装置
US6642893B1 (en) * 2002-05-09 2003-11-04 Centurion Wireless Technologies, Inc. Multi-band antenna system including a retractable antenna and a meander antenna
AU2003304171A1 (en) * 2002-07-23 2005-01-21 The Penn State Research Foundation Fractile antenna arrays and methods for producing a fractile antenna array
JP3898598B2 (ja) * 2002-08-26 2007-03-28 株式会社ヨコオ 送受信モジュール
US7336243B2 (en) * 2003-05-29 2008-02-26 Sky Cross, Inc. Radio frequency identification tag
WO2005043680A1 (en) * 2003-10-22 2005-05-12 Fractal Antenna Systems, Inc. Antenna system for radio frequency identification
US6975277B2 (en) * 2003-11-21 2005-12-13 Kyocera Wireless Corp. Wireless communications device pseudo-fractal antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6104349A (en) * 1995-08-09 2000-08-15 Cohen; Nathan Tuning fractal antennas and fractal resonators
JP2003521146A (ja) * 2000-01-19 2003-07-08 フラクトゥス・ソシエダッド・アノニマ 小型空間充填アンテナ
US20020113739A1 (en) * 2000-12-14 2002-08-22 Howard David Amundson Arrayed-segment loop antenna
JP2004112044A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Furukawa Electric Co Ltd:The ループアンテナ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1860728A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070678A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 京セラ株式会社 アンテナおよびダイポールアンテナならびにそれらを用いた通信装置
JPWO2012070678A1 (ja) * 2010-11-26 2014-05-19 京セラ株式会社 アンテナおよびダイポールアンテナならびにそれらを用いた通信装置
US11213773B2 (en) 2017-03-06 2022-01-04 Cummins Filtration Ip, Inc. Genuine filter recognition with filter monitoring system

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