【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年5月13日(2011.5.13)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の解像度で存在する自己相似形状の幾何図形的配列によって実質的に画定され、二つ以上の角張った屈曲を含み、広帯域電磁エネルギーを放射するように構成されている導電性部分が、Ｖ字形の幾何図形的配列によって実質的に画定される要素を含み、前記要素にフラクタル形状を組み込むことにより、各導電性トレース及び非導電性セグメントの長さ及び幅が増し、及び
導電性部分を構造的に支持する非導電性部分
を含むアンテナ。
【請求項２】
導電性部分が、長方形の幾何図形的配列によって実質的に画定される要素を含む、請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
多数の解像度での自己相似形状の幾何図形的配列が決定論的フラクタルを含む、請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
広帯域電磁エネルギーが実質的に１０：１比の周波数帯域内で放射する、請求項１記載のアンテナ。
【請求項５】
広帯域電磁エネルギーが実質的に５０：１比の周波数帯域内で放射する、請求項１記載のアンテナ。
【請求項６】
広帯域電磁エネルギーが４００MHz〜６０００MHzで放射する、請求項１記載のアンテナ。
【請求項７】
導電性部分が接地面を含む、請求項１記載のアンテナ。
【請求項８】
導電性材料が金属性である、請求項１記載のアンテナ。
【請求項９】
多数の解像度で存在する自己相似形状の幾何図形的配列によって実質的に画定され、二つ以上の角張った屈曲を含み、広帯域電磁エネルギーを放射するように構成されている導電性部分が、Ｖ字形の幾何図形的配列によって実質的に画定される要素を含み、前記要素にフラクタル形状を組み込むことにより、各導電性トレース及び非導電性セグメントの長さ及び幅が増し、及び
導電性部分を構造的に支持する非導電性部分
を含むアンテナと、
アンテナと連絡し、アンテナによって受信された電磁信号に応答するように構成されている集積回路と
を含む電波方式認識システム。
【請求項１０】
広帯域電磁エネルギーが１０：１比の周波数帯域内で放射する、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１１】
広帯域電磁エネルギーが５０：１比の周波数帯域内で放射する、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１２】
アンテナがダイポール形の幾何図形的配列を含む、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１３】
アンテナがモノポール形の幾何図形的配列を含む、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１４】
アンテナが表面実装されている、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１５】
非導電性部分が誘電体を含む、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１６】
アンテナが、広い周波数帯域にかけて実質的に一定の出力インピーダンスを提供するように構成されている、請求項９記載の電波方式認識システム。
【請求項１７】
集積回路が、アンテナにおける電磁信号の送信を起動するように構成されている、請求項９記載の電波方式認識システム。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】電波方式認識のためのアンテナシステム
【技術分野】
【０００１】
関連出願及び技術分野
本発明は、譲受人が共通であり、それに関して優先権が主張され、その内容全体を引用例として本明細書に取り込む、２００３年１０月２２日出願の「Wideband RFID Tag/Antenna」と題する米国特許仮出願第６０／５１３４９７号に関連する。
【０００２】
本開示は、アンテナシステム、より具体的には、電波方式認識（ＲＦＩＤ）のためのアンテナシステムに関する。
【０００３】
背景
一般に電磁信号、好ましくは、高いアンテナ利得、指向性及び効率で放射及び／又は受信するためにアンテナが使用される。実用的なアンテナ設計は、旧来、アンテナ利得、サイズ、効率及び帯域幅をはじめとする種々のパラメータの間の得失評価を含む。
【０００４】
アンテナ設計は、これまで、ユークリッド幾何学によって支配されてきた。このような設計では、アンテナの閉鎖区域がアンテナ周囲と正比例する。例えば、ユークリッド正方形（又は「クワッド」）アンテナの長さを倍にするならば、アンテナの包囲区域は４倍になる。旧来のアンテナ設計は、平面、円、三角形、正方形、楕円、長方形、半球形、放物面などを扱うものであった。
【０００５】
アンテナに関して、従来技術の設計原理は、ユークリッド幾何学構造、例えばクワッドを選択し、その放射特性を、特に周波数共鳴及び出力パターンを重視しながら探求することであった。残念ながら、アンテナ設計は、基礎にある電磁気学ではなくアンテナ構築の容易さを重要視し、それがアンテナ性能の低下を生じさせるおそれがある。
【０００６】
このアンテナ性能の低下は、電波方式認識（ＲＦＩＤ）システムのようなシステムで顕著である。ＲＦＩＤシステムは、商品や乗り物から個々の人々にまで及ぶ多様な物体を追跡し、モニタするために使用される。これらの物体を追跡し、モニタするためには、アンテナ及び無線周波数（ＲＦ）送受信機（合わせてＲＦＩＤタグとして知られる）が物体に取り付けられる。ＲＦ信号（通常は、手持ちのＲＦスキャン装置から送信される）がＲＦＩＤタグによって受信されると、そのＲＦ信号を使用して、物体を認識する情報を含む別のＲＦ信号が返送される。しかし、ＲＦＩＤタグの性能は、それが配置される環境によって影響を受けるおそれがある。例えば、ＲＦＩＤタグに含まれるアンテナの性能が、それが取り付けられた物体（例えば、金属製の輸送コンテナ、車など）によって低下させられることがある。この性能低下のせいで、タグを起動するために、ＲＦＩＤタグを近い範囲で何回もスキャンしなければならないかもしれない。
【０００７】
開示の概要
本開示の態様にしたがって、アンテナは、多数の解像度で存在する自己相似形状の幾何図形的配列によって実質的に画定される導電性部分を含む。導電性部分は、二つ以上の角張った屈曲を含み、広帯域電磁エネルギーを放射するように構成されている。アンテナはさらに、導電性部分を構造的に支持する非導電性部分を含む。
【０００８】
好ましい実施態様では、導電性部分は、Ｖ字形の幾何図形的配列又は長方形の幾何図形的配列によって実質的に画定される要素を含むことができる。多数の解像度における自己相似形状の幾何図形的配列は、決定論的フラクタルを含むことができる。
【０００９】
もう一つの態様にしたがって、電波方式認識システムは、多数の解像度で存在する自己相似形状の幾何図形的配列によって実質的に画定される導電性部分を有するアンテナを含む。導電性部分は、二つ以上の角張った屈曲を含み、広帯域電磁エネルギーを放射するように構成されている。さらに、アンテナは、導電性部分を構造的に支持する非導電性部分を含む。電波方式認識システムはさらに、アンテナと連絡した集積回路を含み、集積回路は、アンテナによって受信された電磁信号に応答するように構成されている。
【００１０】
システムの一つの実施態様では、広帯域電磁エネルギーは、１０：１比又は５０：１周波数帯域内で放射することができる。アンテナは、ダイポール形の幾何図形的配列又はモノポール形の幾何図形的配列を含むことができる。
【００１１】
本発明を実施するための考えられる最良の形態の単なる例として本発明の実施態様を示し、説明する以下の詳細な説明から本開示のさらなる利点及び態様が当業者には容易に理解されよう。説明するように、本開示は、他の異なる実施態様が可能であり、そのいくつかの詳細は、本開示の本質を逸することなく様々な自明な点で改変を受けることができる。したがって、図面及び詳細な説明は、性質において例示的とみなさなければならず、限定的とみなしてはならない。
【００１２】
好ましい実施態様の詳細な説明
図１を参照すると、積み重ねた輸送コンテナ１０〜１４が個々にＲＦＩＤタグ１６〜２０を取り付けられて、各コンテナがある場所（例えば倉庫、船積みドック、ストックヤードなど）から目的地（例えば小売店、個人の住居など）まで運ばれるときにそれを追跡し、モニタすることができるようにしている。各ＲＦＩＤタグ、例えばＲＦＩＤタグ１６は、電磁信号をＲＦＩＤスキャナとの間で送受信することができる表面実装アンテナ２２を含む。一般に、コンテナ１０のようなコンテナの認識をチェックするためにＲＦＩＤスキャナが要員によって使用される。この例では、ＲＦＩＤタグ１６〜２０はコンテナに取り付けられているが、他の態様では、タグは、他の商品又は私有物ならびに一部の用途では生体、例えば動物及び人に取り付け、それらを追跡するために使用することもできる。さらには、ＲＦＩＤタグ１６〜２０は、輸送コンテナ１０〜１４に表面実装されているが、他の例では、各タグは、コンテナ表面から突出してもよい。例えばＲＦＩＤタグをロッド又は別のタイプの三次元物体の中に配置し、それをコンテナに取り付けてもよい。
【００１３】
図２を参照すると、アンテナ２６は、上部２８及び下部３０を含むダイポールアンテナである。電磁エネルギーを放射し、受信するために、アンテナ２６は、黒によって表される導電性材料及び白によって表される非導電性材料を含む。アンテナ２６を製造するために使用することができる一般的な導電性材料としては、金属、メタリックペイント、メタリックインク、メタリックフィルム及び電気を通すことができる他の類似材料がある。非導電性材料としては、絶縁体（例えば空気など）、誘電体（例えばガラス、ガラス繊維、プラスチックなど）、半導体及び電気の流れを妨げる他の材料がある。電流を妨げるともに、非導電性材料はまた、一般に、アンテナ２６の導電性部分に構造的支持を提供する。したがって、そのような支持を提供するため、非導電性材料は、その外面の非導電性材料によって覆われる支持体のために一般に使用される材料（例えば木、プラスチックなど）を含むことができる。
【００１４】
この実施態様では、アンテナ２６は、それぞれ三角形であり、互いに鏡像的な向きに配置されている導電性材料の２個のトレース３２、３４を含む。アンテナ２６の各部分２８、３０はまた、アンテナの中心から放射状に延び、外側境界を画定するトレース３６〜４２のシリーズを含む。各トレースシリーズ３６〜４２それぞれは、黒及び白によって表される導電性トレース及び非導電性セグメント（導電性トレースの各対の間）を含む。
【００１５】
トレースシリーズ３６に重点的に説明すると、各導電性トレース及び非導電性セグメントの形状は類似しており、多数の屈曲を含む。特に、各トレース及びセグメントは、自己相似形状であり、すべての解像度で類似している。一般に、自己相似形状は、フラクタルの幾何図形的配列として定義される。フラクタルの幾何図形的配列は、カオス又はブラウンフラクタルとも呼ばれるランダムフラクタルに分類することができ、ランダムノイズ成分又は決定論的フラクタルを含む。フラクタルは通常、すべての解像度で統計的自己相似性を示し、無限再帰処理によって生成される。例えば、いわゆるコッホフラクタルは、Ｎ回の繰り返し（例えばＮ＝１、Ｎ＝２など）によって生成することができる。しかし、他の態様では、トレースシリーズ３６は、一つ以上の他のタイプのフラクタル形状を使用して生成することができる。
【００１６】
各シリーズ３６〜４２のトレース及びセグメントにフラクタルの幾何図形的配列を組み込むことにより、フラクタルパターンの性質によって、各導電性トレース及び非導電性セグメントの長さ及び幅が増す。しかし、長さ及び幅は増すが、アンテナ２６全体の設置面積は比較的小さい。より長い導電路を提供することにより、アンテナ２６は、広い周波数帯域にかけて作動することができる。例えば、アンテナ２６によって、例えば１０：１、５０：１などの比の広い周波数帯域を達成することができる。他の周波数帯域比を達成することもできる。一つの具体的な態様では、アンテナ２６は、４００メガヘルツ（MHz）〜６０００MHzの広い周波数帯域内の周波数で作動することができる。他の周波数帯域内で作動を達成することもできることが理解されよう。したがって、アンテナ２６は、より広い周波数範囲にかけて電磁信号を送受信することができる。アンテナ２６を含むＲＦＩＤタグは、アンテナの性能に影響することができる物体に取り付けることができるため、アンテナの周波数送受信可能範囲を広げることにより、環境影響によるアンテナの「デチューン」が減る。デチューンへの感度を下げることにより、ＲＦＩＤタグに含まれたＩＣからの応答を起動するために、ＲＦＩＤタグを何回もスキャンしたり、より近い距離からスキャンしたりする必要がなくなる。
【００１７】
フラクタルの幾何図形的配列を組み込んで導電性トレースの長さ及び幅を増すことにより、広帯域作動のためのアンテナ２６の周波数送受信可能範囲が広がるとともに、アンテナ損失が減る。アンテナ損失を減らすことにより、アンテナの作動範囲にかけてアンテナ２６の出力インピーダンスがほぼ一定の値に保持される。例えば、アンテナ２６により、１０：１又は５０：１比の周波数帯域にかけて５０Ω出力インピーダンスを提供することができる。
【００１８】
この態様では、アンテナ２６が電磁信号を送信するとき（スキャナからの電磁信号の受信に応答して）、導電性トレース３２、３４が主として信号を放射し、その間、トレース３６〜４２のシリーズがアンテナに信号を取り込む。適切に放射及び取り込みを行うことにより、両部分２８、３０がアンテナ２２をしてダイポールビームパターン応答を発生させる。
【００１９】
図３を参照すると、同じく導電性材料が黒で表され、非導電性材料が白で表されているアンテナ４４が示されている。アンテナ４４は、アンテナ２６の上部分２８に類似した上部分４６を含む。しかし、モノポールアンテナ応答を提供するため、アンテナ４４は、接地面を模した下部分４８を含む。アンテナ２６と同様に、上部分及び下部分４６、４８は、導電性材料及び非導電性材料を含む。特に、Ｖ字形の導電性トレース５０が、Ｖ字形の導電性トレース５０の先端と下部分４８との交点から放射状に延びる導電性トレース及び非導電性セグメントの二つのシリーズ５２、５４とともに、上部分４６に含まれている。アンテナ２６と同様に、トレース及びセグメント５２、５４の各シリーズは、各トレースのすべての解像度で存在する自己相似形状の幾何図形的配列（例えばフラクタル）を組み込んでいる。両シリーズ５２、５４中の各トレース及びセグメントは、フラクタルの幾何図形的配列の一部として多数の屈曲を含み、アンテナ４４の設置面積を広げることなく各トレース及びセグメントの長さ及び幅を増している。この幾何図形的配列及び多数の屈曲を組み込むことにより、アンテナ４４は、広い周波数帯域（例えば、アンテナ２６に関連した範囲のように）にかけて、ほぼ一定のインピーダンス（例えば５０Ω）を提供しながら作動することができる。
【００２０】
図４を参照すると、前記の例に類似したアンテナ５６は、濃い色で表される導電性材料及び白で表される非導電性材料を含む。アンテナ５６は、アンテナ２６及びアンテナ４４に含まれていた類似したフラクタルパターンをそれぞれが組み込む四つの部分５８〜６４を含む。しかし、アンテナ５６は、Ｖ字形の導電性トレースではなく、アンテナの一端からアンテナの中心を通過してアンテナの反対側端まで延びるほぼ長方形の導電性トレース６６（点線のボックスによって強調）を含む。長方形の導電性トレース６６は、比較的細い幅を有し、比較的長い長さを有している。この幾何図形的配列により、トレース６６は、Ｖ字形のトレース３２、３４、５０によって提供された、電磁エネルギーを放射する機能を主として提供するのではなく、アンテナ５６への信号取り込み効果を提供する。アンテナ５６が送信モードにはいると、四つの部分５８〜６４の導電性トレースの拡大した長さ及び幅が、アンテナ５６が広い周波数帯域にかけて電磁エネルギーを放射することを可能にする。同様に、部分５８〜６４に組み込まれたフラクタルの幾何図形的配列により、ＲＦＩＤタグは、広い周波数帯域にかけて電磁信号を受信することができる。
【００２１】
多数の実施態様を記載した。それにもかかわらず、様々な改変を加えられることが理解されよう。したがって、他の実施態様は請求の範囲に入る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一群のコンテナに取り付けたＲＦＩＤタグを示す図である。
【図２】ＲＦＩＤタグで使用するための広帯域ダイポールアンテナの一つの実施態様である。
【図３】ＲＦＩＤタグで使用するための広帯域モノポールアンテナの一つの実施態様である。
【図４】ＲＦＩＤタグで使用するための広帯域ダイポールアンテナのもう一つの実施態様である。