(57)【要約】【課題】円偏波特性を持ち高感度であって、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、しかも容易に作成することができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】ＧＮＤ導体板２上に略平行に配置され、一端３ａがＧＮＤ導体板２に接地され、一端３ａと対向した位置にある他端３ｂが開放された第１の板状導体３と、第１の板状導体３と略同一形状を成し、一端４ａがＧＮＤ導体板２に接地され、一端４ａと対向した位置にある他端４ｂが開放され、ＧＮＤ導体板２上で第１の板状導体３と同一平面上で、ＧＮＤ導体板２の略中心点Ｃを通過する直交線を軸Ｉとして、第１の板状導体３を略１８０度回転させた位置に配置され、接地箇所２０及び開放箇所２１は、第１の板状導体３の接地箇所２２及び開放箇所２３に対して、軸Ｉで略１８０度回転した位置に設けられた第２の板状導体４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のＧＮＤ導体板と、
前記ＧＮＤ導体板上に略平行に配置され、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放された第１の板状導体と、
前記第１の板状導体と略同一形状を成し、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放され、前記ＧＮＤ導体板上で前記第１の板状導体と同一平面上で、前記ＧＮＤ導体板の略中心点を通過する直交線を軸として、前記第１の板状導体を略１８０度回転した位置に配置され、前記接地箇所及び前記開放箇所は、前記第１の板状導体の前記接地箇所及び前記開放箇所に対して、前記軸で略１８０度回転した位置に設けられた第２の板状導体と、を備え、
前記第１の板状導体と前記第２の板状導体とが、互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を有し、
前記第１の板状導体の開放端である前記他端から、前記第１の板状導体の接地された前記一端、前記第１の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体の接地された前記一端、を経由して、前記第２の板状導体の開放端である前記他端までの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しく、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体のいずれか一方の前記接地箇所の近傍で給電され、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有していない前記ＧＮＤ導体板の面から、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有した前記ＧＮＤ導体板の面に向けて、前記ＧＮＤ導体板に直交する方向に、円偏波が放射されることを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体の接地箇所から、前記第１の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離と、前記第１の板状導体の接地箇所に対して前記軸による回転対称の位置にある前記第２の板状導体の接地箇所から、前記第２の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離とが大概等しいことを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略Ｌ字形状の平面形状を有することを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略矩形状の平面形状を有することを特徴とする、
アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のタグ等の小型の通信端末に用いて好適なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤとは、電波を用いて、タグに記憶された個別情報を非接触で読み書きする自動認識システムである。個別情報のＲＦＩＤタグへの書き込みと読み出しは、リーダーライターにより行われる。なお、ＲＦＩＤのタグは、ＲＦＩＤタグ、ＩＣタグ、無線タグ等様々な名称で呼ばれているが、本明細書ではＲＦＩＤタグと呼ぶこととする。
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、一般的に直線偏波を放射することから、ＲＦＩＤタグの位置による許容度を高めるために、リーダーライターには円偏波が用いられる。但し、ＲＦＩＤタグとリーダーライターが対向する場合はＲＦＩＤタグ側も円偏波を用いた方が偏波整合ロスがないため、通信距離や受電電力において有利である。
【０００４】
ＲＦＩＤタグに用いられるアンテナ装置として、例えば特許文献１，２に記載されたものがある。特許文献１に記載されたアンテナ装置は、接地板と、前記接地板に絶縁して形成された給電部と、前記接地板に接続する短絡部と、前記給電部及び前記短絡部に接続し、前記接地板と平行で、且つ、前記接地板と所定の間隔で離間して延伸された導体部とをそれぞれ有する２つの放射導体部と、前記２つの放射導体部に逆位相で給電する給電回路とを備え、前記２つの放射導体部を、前記接地板に、前記接地板の中心点を対称点として、点対称に配置する。
【０００５】
特許文献２に記載されたアンテナ装置は、接地導体面上に略平行に対向配置された第１の放射導体板と、前記接地導体面上に略平行に対向配置されて前記第１の放射導体板とスリット（隙間）を介して隣接する第２の放射導体板と、前記第１の放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から略直角に延出して給電回路に接続された給電導体板と、前記第１の放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から略直角に延出して前記接地導体面に接続された第１の短絡導体板と、前記第２の放射導体板の前記スリットと対向しない外縁から略直角に延出して前記接地導体面に接続された第２の短絡導体板とを備え、前記第１および第２の放射導体板を、前記スリットを対称軸として略線対称な位置関係で近接させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５６３６９３０号公報
【特許文献２】特開２００５−０７９９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにＲＦＩＤタグとリーダーライターが対向する場合、ＲＦＩＤタグ側も円偏波を用いた方が通信距離や受電電力において有利である。しかしながら、円偏波特性を持つ高感度で且つ小型のアンテナ装置を作成することは難しいという課題がある。
【０００８】
本発明は、円偏波特性を持ち高感度であって、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、しかも容易に作成することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアンテナ装置は、平板状のＧＮＤ導体板と、前記ＧＮＤ導体板上に略平行に配置され、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放された第１の板状導体と、前記第１の板状導体と略同一形状を成し、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放され、前記ＧＮＤ導体板上で前記第１の板状導体と同一平面上で、前記ＧＮＤ導体板の略中心点を通過する直交線を軸として、前記第１の板状導体を略１８０度回転した位置に配置され、前記接地箇所及び前記開放箇所は、前記第１の板状導体の前記接地箇所及び前記開放箇所に対して、前記軸で略１８０度回転した位置に設けられた第２の板状導体と、を備え、前記第１の板状導体と前記第２の板状導体とが、互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を有し、前記第１の板状導体の開放端である前記他端から、前記第１の板状導体の接地された前記一端、前記第１の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体の接地された前記一端、を経由して、前記第２の板状導体の開放端である前記他端までの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しく、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体のいずれか一方の前記接地箇所の近傍で給電され、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有していない前記ＧＮＤ導体板の面から、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有した前記ＧＮＤ導体板の面に向けて、前記ＧＮＤ導体板に直交する方向に、円偏波が放射される。
【００１０】
上記構成によれば、第１の板状導体がＧＮＤ導体板と略平行に配置され、第１の板状導体と略同一形状を成す第２の板状導体が、第１の板状導体と互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を隔てて、ＧＮＤ導体板と略平行に配置され、第１の板状導体においては、一端がＧＮＤ導体板に短絡され、他端が開放され、第２の板状導体においては、第１の板状導体とは反対側の一端が短絡され、他端が開放された構成を採り、給電は第１の板状導体及び第２の板状導体のいずれか一方の接地箇所の近傍から行われる。
【００１１】
さらに、第１の板状導体及び第２の板状導体において、第１の板状導体の開放端である他端から、第１の板状導体の接地された一端、第１の板状導体が接地されたＧＮＤ導体板上の位置、第２の板状導体が接地されたＧＮＤ導体板上の位置、第２の板状導体の接地された一端を経由して、第２の板状導体の開放端である他端までの一連の物理的な長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなっている。
【００１２】
このような構成において、給電が例えば第２の板状導体の短絡端近傍にて行われるとすると、給電点からの電流の流れが、第２の板状導体上を、その開放端側に向けて流れ、第２の板状導体の開放端に達した後は、ＧＮＤ導体板上を第２の板状導体の短絡端側に向けて流れ、第２の板状導体の短絡端に達すると、次は第１の板状導体上を、開放端側から短絡端側に向けて流れる。
【００１３】
このように、第２の板状導体の短絡端近傍から給電が行われた場合、第２の板状導体上の電流経路→ＧＮＤ導体板上の電流経路→第１の板状導体上の電流経路の３つの経路を通って電流が流れる。そして、第１の板状導体及び第２の板状導体における一連の物理的な長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しいことから、略１／２波長の円偏波特性のアンテナとして使用することができる。また、略１／２波長のアンテナとなることで高感度化が図れる。また、第１，第２の板状導体を同一平面上に配置したことで、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れる。また、ＧＮＤ導体板と、第１，第２の板状導体からなる簡単な構成であるので、容易に作成することができる。
【００１４】
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第１の板状導体の接地箇所から、前記第１の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離と、前記第１の板状導体の接地箇所に対して前記軸による回転対称の位置にある前記第２の板状導体の接地箇所から、前記第２の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離とが大概等しい。
【００１５】
上記構成によれば、効率良く円偏波を放射できる。
【００１６】
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略Ｌ字形状の平面形状を有する。
【００１７】
上記構成によれば、第１の板状導体及び第２の板状導体それぞれの物理長を短くできるので、小型化が図れる。
【００１８】
本発明のアンテナ装置の一態様として例えば、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略矩形状の平面形状を有する。
【００１９】
上記構成によれば、円偏波特性が得られると共に高感度化が図れる。また、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、しかも容易に作成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のアンテナ装置は、円偏波特性を持ち高感度であって、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、しかも容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図
【図２】図１のアンテナ装置における第１の板状導体と第２の板状導体を合わせた長さを示す斜視図
【図３】図１のアンテナ装置における電界分布を示す図
【図４】図１のアンテナ装置における電流経路を示す図
【図５】図１のアンテナ装置のアンテナ特性を示す図
【図６】図１のアンテナ装置の第１変形例の概略構成を示す斜視図
【図７】図６の第１変形例のアンテナ特性を示す図
【図８】図１のアンテナ装置の第２変形例の概略構成を示す斜視図
【図９】図１のアンテナ装置の第３変形例の概略構成を示す斜視図
【図１０】図１のアンテナ装置を用いたＲＦＩＤタグの応用端末を示す分解図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係るアンテナ装置１Ａの概略構成を示す斜視図である。同図において、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａは、平板状のＧＮＤ導体板２と、第１の板状導体３と、第２の板状導体４と、を備える。第１の板状導体３及び第２の板状導体４は、それぞれ略Ｌ字形状の平面形状を有し、共にＧＮＤ導体板２上に略平行で、かつ互いに隣り合う辺の間が略等間隔の隙間（スリット）５を隔てて隣接配置されている。
【００２４】
第１の板状導体３及び第２の板状導体４の形状及び配置についてさらに詳しく説明する。第１の板状導体３は、ＧＮＤ導体板２上に略平行に配置され、一端３ａがＧＮＤ導体板２に接地され、一端３ａと対向した位置にある他端３ｂが開放されている。第２の板状導体４は、第１の板状導体３と略同一形状を成し、一端４ａがＧＮＤ導体板２に接地されるとともに給電点６に接続され、一端４ａと対向した位置にある他端４ｂが開放され、ＧＮＤ導体板２上で第１の板状導体３と同一平面上（すなわち、第１の板状導体３と同じ高さ）で、ＧＮＤ導体板２の略中心点Ｃを通過する直交線を軸Ｉとして、第１の板状導体３を略１８０度回転させた位置に配置され、接地箇所２０及び開放箇所２１は、第１の板状導体３の接地箇所２２及び開放箇所２３に対して、軸Ｉで略１８０度回転した位置に設けられる。第２の板状導体４の一端４ａは、３つの分岐部分４ａ１〜４ａ３からなり、中央の分岐部分４ａ２がＧＮＤ導体板２上に設けられた給電点６に接続され、両側の分岐部分４ａ１，４ａ３がＧＮＤ導体板２のグランドパターン（図示略）に短絡される。
【００２５】
ＧＮＤ導体板２と第１の板状導体３との間及びＧＮＤ導体板２と第２の板状導体４との間は空気層となっている。なお、ＧＮＤ導体板２と第１の板状導体３との間及びＧＮＤ導体板２と第２の板状導体４との間に誘電体を入れることも可能である。
【００２６】
このように、第１の板状導体３と第２の板状導体４は、略同じ形と大きさであって、互いに逆方向に配置される。このような配置により、第１の板状導体３と第２の板状導体４の間の隙間５の形状が略Ｓ字形状となる。なお、第１の板状導体３と第２の板状導体４には、例えば洋白（銅、亜鉛、ニッケルから構成される合金）が用いられる。また、ＧＮＤ導体板２には、例えば回路基板（図示略）にある銅箔が用いられる。
【００２７】
第１の板状導体３と第２の板状導体４を合わせた長さは、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなっている。図２は、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａにおける第１の板状導体３と第２の板状導体４を合わせた長さを示す斜視図である。同図に示すように、第１の板状導体３と第２の板状導体４を合わせた長さは、第１の板状導体３の開放端である他端３ｂ（丸数字の１で示す箇所）から、第１の板状導体３の接地された一端３ａの角の頂点（丸数字の２で示す箇所）までの長さＬａと、第１の板状導体３の一端３ａの角の頂点（丸数字の２で示す箇所）から、第１の板状導体３の一端３ａのＧＮＤ導体板２に接する先端（丸数字の３で示す箇所）までの長さＬｂと、第１の板状導体３の一端３ａのＧＮＤ導体板２に接する先端（丸数字の３で示す箇所）から、第２の板状導体４の一端４ａのＧＮＤ導体板２に接する先端（丸数字の４で示す箇所）まで長さＬｃと、第２の板状導体４の一端４ａのＧＮＤ導体板２に接する先端（丸数字の４で示す箇所）から、第２の板状導体４の一端４ａの角の頂点（丸数字の５で示す箇所）までの長さＬｄと、第２の板状導体４の一端４ａの角の頂点（丸数字の５で示す箇所）から、第２の板状導体４の他端４ｂ（丸数字の６で示す箇所）までの長さＬｅまでの一連の長さである。この一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなっている。すなわち、すなわち、Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｄ＋Ｌｅ≒λ／２となっている。但し、長さＬａ，Ｌｃ及びＬｅは、できるだけ近い方が望ましい。また、長さＬｂ，Ｌｄは、長さＬａ，Ｌｃ及びＬｅに比べて十分小さくする。
【００２８】
また、ＧＮＤ導体板２と第１の板状導体３及び第２の板状導体４の位置関係は次のようになっている。すなわち、図１に示すように、第１の板状導体３の開放箇所２３から、第１の板状導体３の開放箇所２３近くのＧＮＤ導体板２の縁までの距離Ｌｃｏｄと、第１の板状導体３の開放箇所２３に対して軸Ｉによる回転対称の位置にある第２の板状導体４の開放箇所２１から、第２の板状導体４の開放箇所２１近くのＧＮＤ導体板２の縁までの距離Ｌｂｏｄは、例えば、使用する周波数の１／１０波長以上必要である。
【００２９】
また、第１の板状導体３の接地箇所２２から、第１の板状導体３の接地箇所２２近くのＧＮＤ導体板２の縁までの距離Ｌｃｓｄと、第１の板状導体３の接地箇所２２に対して軸Ｉによる回転対称の位置にある第２の板状導体４の接地箇所２０から、第２の板状導体４の接地箇所２０近くのＧＮＤ導体板２の縁までの距離Ｌｂｓｄとが大概等しくなっている。
【００３０】
また、ＧＮＤ導体板２と第１の板状導体３との間及びＧＮＤ導体板２と第２の板状導体４との間の距離は、例えば、それぞれ略１／１００波長〜１／５０波長である。また、第１の板状導体３と第２の板状導体４の間の隙間５の幅は、本実施形態のアンテナ装置１Ａの小型化を考慮すると、例えば、略１／５０波長である。
【００３１】
本実施形態に係るアンテナ装置１Ａでは、第２の板状導体４の短絡端（一端４ａ）近傍で給電される。すなわち、図１に示すように、第２の板状導体４の一端４ａの分岐部分４ａ２で給電される。なお、第１の板状導体３の短絡端（一端３ａ）近傍で給電されるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３２】
第２の板状導体４の短絡端近傍から給電されることで、第１の板状導体３及び第２の板状導体４を有していないＧＮＤ導体板２の面（これを“裏面”と呼ぶ）から、第１の板状導体３及び第２の板状導体４を有したＧＮＤ導体板２の面（これを“表面”と呼ぶ）に向けて、ＧＮＤ導体板２に直交する方向に円偏波が放射される。すなわち、図１中に矢印Ｒで示す方向に円偏波が放射される。特に、ＧＮＤ導体板２と第１の板状導体３及び第２の板状導体４との位置関係を上述のようにしているので、効率良く円偏波を放射することができる。すなわち、距離Ｌｃｏｄと距離Ｌｂｏｄを、例えば使用する周波数の１／１０波長以上とし、距離Ｌｃｓｄと距離Ｌｂｓｄを大概等しくすることで、効率良く円偏波を放射することができる。
【００３３】
図３は、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａにおける電界分布を示す図である。同図に示すように、第２の板状導体４の短絡端近傍から給電が行われると、ＧＮＤ導体板２に短絡されている第１の板状導体３の一端３ａを除く全ての端部及び第２の板状導体４の一端４ａを除く全ての端部に電界が生じる。特に、第１の板状導体３と第２の板状導体４が近接する中央部５０の電界は端部電界の合成であり、隙間５の間に生じる。なお、中央部５０に斜め横方向の電界が生じるが、僅かであり無視できる。また、第１の板状導体３と第２の板状導体４が互いに対向する側と反対側の端部５１，５２にも電界が生じるが、これも僅かであり無視できる。
【００３４】
第１の板状導体３と第２の板状導体４の隙間５の間に生ずる端部電界（縦方向の電界モードＭ２）と、第１の板状導体３の開放された他端３ｂ及び第２の板状導体４の開放された他端４ｂそれぞれにおいて生ずる端部電界（横方向の電界モードＭ１）とにより、アンテナ装置１Ａから放射される電波の電界は円偏波となる。なお、図３中に示す矢印７０は第１の板状導体３の電気長を示し、また図３中に示す矢印７１は第２の板状導体４の電気長を示している。
【００３５】
図４は、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａにおける電流経路を示す図である。同図に示す矢印が電流の流れを示している。この場合、実線で示す矢印は第１の板状導体３上と第２の板状導体４上での流れを示し、点線で示す矢印はＧＮＤ導体板２上での流れを示している。
【００３６】
第２の板状導体４の短絡端近傍から給電が行われると、給電点６からの電流の流れが、図４の（ａ）に示すように、第２の板状導体４上を、その開放端（他端４ｂ）側に向けて流れる。そして、電流位相が変わるため、図４の（ｂ）に示すように、ＧＮＤ導体板２上を第２の板状導体４の開放端側から短絡端（一端４ａ）側に向けて流れる。そして、第２の板状導体４の短絡端に達すると、図４の（ａ）に示すように、第１の板状導体３上を、その開放端（他端３ｂ）側から短絡端（一端３ａ）側に向けて流れる。
【００３７】
このように、第２の板状導体４の短絡端近傍から給電が行われることで、第２の板状導体４上の電流経路（１）→ＧＮＤ導体板２上の電流経路（２）→第１の板状導体３上の電流経路（３）の３つの経路（１）〜（３）で電流が流れる。そして、これらの経路（１）〜（３）の合計が、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなるので、略１／２波長の円偏波特性のアンテナとして使用することができる。また、第１，第２の板状導体３，４を同一平面上に配置したことで、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、また略１／２波長のアンテナとなることから高感度化が図れる。さらに、ＧＮＤ導体板と、第１，第２の板状導体３，４からなる簡単な構成であるので、容易に作成することができる。
【００３８】
図５は、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａのアンテナ特性を示す図である。同図に示すように、８字状の放射パターンとなり、円偏波利得（ｄＢｉｃ）として最大２．９（ｄＢｉｃ）が得られている。なお、実線８０，８１で示す範囲は半値幅である。
【００３９】
なお、本実施形態に係るアンテナ装置１ＡをＲＦＩＤタグで使用する場合、使用する周波数は例えば規格化された９２０ＭＨｚとなる。
また、第１の板状導体３における角度ＡＮＧ１（図１参照）及び第２の板状導体４における角度ＡＮＧ２（図１参照）は直角でなくてもよい。
【００４０】
このように、本実施形態に係るアンテナ装置１Ａは、平板状のＧＮＤ導体板２と、第１の板状導体３と、第２の板状導体４と、を備え、第１の板状導体３においては、ＧＮＤ導体板２上に略平行に配置されて、一端３ａがＧＮＤ導体板２に短絡され、他端３ｂが開放され、第２の板状導体４においては、第１の板状導体３と略同一形状を成し、第１の板状導体３とは反対側の一端４ａが短絡され、他端４ｂが開放され、第１の板状導体３と互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間５を隔てて、ＧＮＤ導体板２上に略平行に配置され、第１の板状導体３の他端３ｂから、第１の板状導体３の一端３ａ、第１の板状導体３が接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４が接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４の一端４ａを経由して、第２の板状導体４の他端４ｂまでの一連の物理的な長さを、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくし、第２の板状導体４の短絡端（一端４ａ）近傍から給電を行う構成を採ったので、円偏波特性を持ち高感度であって、ＲＦＩＤタグ等の小型の通信端末にも用いることができる程度の小型化が図れ、しかも容易に作成することができるアンテナ装置を得ることができる。
【００４１】
なお、前述した特許文献１（特許第５６３６９３０号公報）に記載の発明は、給電点を２点設けて、互いに逆位相としており、明らかに本発明の構成とは異なる。また、前述した特許文献２（特開２００５−０７９９７０号公報）に記載の発明は、ＧＮＤ短絡位置が同じ側面であり、明らかに本発明の構成とは異なる。
【００４２】
本実施形態に係るアンテナ装置１Ａでは、第１の板状導体３のＧＮＤ導体板２への短絡の形態を、第１の板状導体３の端部を長手方向に対して直角に折り曲げて、その先端を接続するものとしたが、第１の板状導体３の端部を幅方向に対して直角に折り曲がった延在部分を設けて、その先端を接続するものとしてもよい。以下にその一例を説明する。図６は、上述したアンテナ装置１Ａの第１変形例であるアンテナ装置１Ｂの概略構成を示す斜視図である。なお、同図において前述した図１と共通する部材には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００４３】
（第１変形例）
図６に示すように、第１変形例のアンテナ装置１Ｂは、第１の板状導体３Ｂの一端３Ｂａの側面側に幅方向に突起した突起片３Ｂｃを有し、また第２の板状導体４Ｂの一端４Ｂａの第１の板状導体３Ｂの側面とは逆の側面側に突起した突起片４Ｂｃを有する。第１の板状導体３Ｂの突起片３Ｂｃは、第１の板状導体３Ｂの長手方向に対して直角に折り曲がっている。第２の板状導体４Ｂの突起片４Ｂｃも第１の板状導体３Ｂの突起片３Ｂｃと同様に、第２の板状導体４Ｂの長手方向に対して直角に折り曲がっている。
【００４４】
第１変形例のアンテナ装置１Ｂにおける給電は、第２の板状導体４Ｂの短絡端近傍から行われる。第２の板状導体４Ｂの一端４Ｂａには突起片４Ｂｃの他に給電用の突起片４Ｂａ１が設けられている。この突起片４Ｂａ１は、ＧＮＤ導体板２上に設けられた給電点６に接続される。
【００４５】
なお、第１の板状導体３Ｂは、一方の側面側に突起片３Ｂｃを有したが、他方の側面側にも同様の突起片を有していてもよい。また、第２の板状導体４Ｂにおいても一方の側面側に突起片４Ｂｃを有したが、他方の側面側にも同様の突起片を有していてもよい。第１変形例のアンテナ装置１Ｂにおける第１の板状導体３ＢのＧＮＤ導体板２に対する短絡と、第２の板状導体４ＢのＧＮＤ導体板２に対する短絡を、それぞれの端部の側面で行うようにしても上述したアンテナ装置１Ａと同様の効果が得られる。
【００４６】
また、第１の板状導体３Ｂにおける角度ＡＮＧ１及び第２の板状導体４Ｂにおける角度ＡＮＧ２も上述したアンテナ装置１Ａと同様に直角でなくてもよい。
【００４７】
図７は、第１変形例のアンテナ装置１Ｂのアンテナ特性を示す図である。同図に示すように、８字状の放射パターンとなり、円偏波利得（ｄＢｉｃ）として最大２．９（ｄＢｉｃ）が得られている。
【００４８】
（第２変形例）
次に、上述したアンテナ装置１Ａの第２変形例について説明する。
図８は、アンテナ装置１Ａの第２変形例であるアンテナ装置１Ｃの概略構成を示す斜視図である。なお、同図において前述した図１と共通する部材には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００４９】
図８に示すように、第２変形例のアンテナ装置１Ｃは、第１の板状導体３Ｃ及び第２の板状導体４Ｃは、それぞれ略矩形状の平面形状を有している。第１の板状導体３Ｃは、ＧＮＤ導体板２上に略平行に配置されている。第１の板状導体３Ｃは、一端３ＣａがＧＮＤ導体板２のグランドパターン（図示略）に短絡され、他端３Ｃｂが開放されている。第２の板状導体４Ｃは、第１の板状導体３Ｃと同一平面上で、かつＧＮＤ導体板２上に略平行に配置されている。第２の板状導体４Ｃは、第１の板状導体３Ｃとは反対側の一端４ＣａがＧＮＤ導体板２のグランドパターン（図示略）に短絡され、他端４Ｃｂが開放されている。第１の板状導体３Ｃと第２の板状導体４Ｃの間の隙間５Ｃの形状は直線状となる。
【００５０】
第２変形例のアンテナ装置１Ｃにおける給電は、第１の板状導体３Ｃ及び第２の板状導体４Ｃのいずれか一方の短絡端近傍から行われる。第２の板状導体４Ｃ側で給電を行う場合、第２の板状導体４Ｃの一端４Ｃａは、例えば図１に示す一端４ａと同様の形状あるいは図６に示す一端４Ｂａと同様の形状となる。第１の板状導体３Ｃの開放端である他端３Ｃｂから、第１の板状導体３Ｃの接地された一端３Ｃａ、第１の板状導体３Ｃが接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４Ｃが接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４Ｃの接地された一端４Ｃａを経由して、第２の板状導体４Ｃの開放端である他端４Ｃｂまでの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなっている。
【００５１】
このような構成の第２変形例のアンテナ装置１Ｃにおいても、上述したアンテナ装置１Ａと同様の効果が得られる。
【００５２】
（第３変形例）
次に、上述したアンテナ装置１Ａの第３変形例ついて説明する。
図９は、アンテナ装置１Ａの第３変形例であるアンテナ装置１Ｄの概略構成を示す斜視図である。なお、同図において前述した図１と共通する部材には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００５３】
図９に示すように、第３変形例のアンテナ装置１Ｄは、上述したアンテナ装置１Ａと異なり、第１の板状導体３Ｄ及び第２の板状導体４Ｄが点対称になっておらず、第２の板状導体４Ｄが第１の板状導体３Ｄと比べて短くなっている。この点以外はアンテナ装置１Ａと同様の構造を成している。また、給電においても、第２変形例のアンテナ装置１Ｃと同様に、第１の板状導体３Ｄ及び第２の板状導体４Ｄのいずれか一方の短絡端近傍から行われる。第２の板状導体４Ｄ側で給電を行う場合、第２の板状導体４Ｄの一端４Ｄａは、例えば図１に示す一端４ａと同様の形状あるいは図６に示す一端４Ｂａと同様の形状となる。
【００５４】
第１の板状導体３Ｄの開放端である他端３Ｄｂから、第１の板状導体３Ｄの接地された一端３Ｄａ、第１の板状導体３Ｄが接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４Ｄが接地されたＧＮＤ導体板２上の位置、第２の板状導体４Ｄの接地された一端４Ｄａを経由して、第２の板状導体４Ｄの開放端である他端４Ｄｂまでの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しくなっている。
【００５５】
なお、第１の板状導体３Ｄにおける角度ＡＮＧ１及び第２の板状導体４Ｄにおける角度ＡＮＧ２も上述したアンテナ装置１Ａと同様に直角でなくてもよい。
【００５６】
このような構成の第３変形例のアンテナ装置１Ｄにおいても、上述したアンテナ装置１Ａと同様の効果が得られる。
【００５７】
図１０は、図１のアンテナ装置１Ａを用いたＲＦＩＤタグの応用端末を示す分解図である。同図に示すＲＦＩＤタグの応用端末６０は、筐体ケース６１、回路基板６２、ＥＨ（エナジーハーベスト）アンテナ地板（ＧＮＤ導体板２に対応）６３、クッション材６４、ＥＨアンテナ６５，６６（第１の板状導体３、第２の板状導体４に対応）、ＲＦＩＤの通信用アンテナ６７及び筐体カバー６８を備える。
【００５８】
筐体ケース６１と筐体カバー６８は、例えば合成樹脂、ＡＢＳ樹脂で構成される。クッション材６４は、例えば発泡材で構成される。ＲＦＩＤの通信用アンテナ６７には、例えば銅箔又は洋白によるプリントパターンが用いられる。第２の板状導体４に対応するＥＨアンテナ６６は、一端６６ａが、３つの分岐部分からなり、中央の分岐部分がＧＮＤ導体板２に対応するＥＨアンテナ地板６３上に設けられる給電点（図示略）に接続され、両側の分岐部分がＥＨアンテナ地板６３のグランドパターン（図示略）に短絡される。ＥＨアンテナ地板６３上に設けられる給電点（図示略）は、配線によって回路基板６２上のＲＦ出力端子（図示略）に接続される。この応用端末６０は、アンテナ装置１Ａを用いているので、円偏波特性を持ち、高い感度が得られ、しかも小型化できるとともに、容易に作成することができる。
【００５９】
なお、本応用端末６０には、図１のアンテナ装置１Ａ以外に、図６のアンテナ装置１Ｂ、図８のアンテナ装置１Ｃ及び図９のアンテナ装置１Ｄも使用できることは言うまでもない。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態及びそれの変形例（第１〜第３）を詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係るアンテナ装置は、ＲＦＩＤのタグ等の小型の通信端末やエナジーハーベスト等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１Ａ〜１Ｄ  アンテナ装置
２  ＧＮＤ導体板
３，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  第１の板状導体
３ａ  第１の板状導体の一端（短絡端）
３ｂ  第１の板状導体の他端（開放端）
３Ｂａ  第１の板状導体の一端
３Ｂｂ  第１の板状導体の他端
３Ｂｃ  突起片
３Ｃａ  第１の板状導体の一端
３Ｃｂ  第１の板状導体の他端
３Ｄａ  第１の板状導体の一端
３Ｄｂ  第１の板状導体の他端
４，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ  第２の板状導体
４ａ  第２の板状導体の一端（短絡端）
４ｂ  第２の板状導体の他端（開放端）
４ａ１〜４ａ３  第２の板状導体の一端の分岐部分
４Ｂａ  第２の板状導体の一端
４Ｂａ１  第２の板状導体の一端の突起片
４Ｂｂ  第２の板状導体の他端
４Ｂｃ  突起片
４Ｃａ  第２の板状導体の一端
４Ｃｂ  第２の板状導体の他端
４Ｄａ  第２の板状導体の一端
４Ｄｂ  第２の板状導体の他端
５，５Ｃ  隙間
６  給電点
２０  第２の板状導体の接地箇所
２１  第２の板状導体の開放箇所
２２  第１の板状導体の接地箇所
２３  第１の板状導体の開放箇所
６０  ＲＦＩＤタグの応用端末
６１  筐体ケース
６２  回路基板
６３  ＥＨアンテナ地板
６４  クッション材
６５，６６  ＥＨアンテナ
６７  ＲＦＩＤの通信用アンテナ
６８  筐体カバー
７０  第１の板状導体の電気長
７１  第２の板状導体の電気長
Ｉ  軸
Ｒ  円偏波の放射方向
【図１】
2018207209.tif 000003
【図２】
2018207209.tif 000004
【図３】
2018207209.tif 000005
【図４】
2018207209.tif 000006
【図５】
2018207209.tif 000007
【図６】
2018207209.tif 000008
【図７】
2018207209.tif 000009
【図８】
2018207209.tif 000010
【図９】
2018207209.tif 000011
【図１０】
2018207209.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月28日(2017.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のＧＮＤ導体板と、
前記ＧＮＤ導体板上に略平行に配置され、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放された第１の板状導体と、
前記第１の板状導体と略同一形状を成し、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放され、前記ＧＮＤ導体板上で前記第１の板状導体と同一平面上で、前記ＧＮＤ導体板の略中心点を通過する直交線を軸として、前記第１の板状導体を略１８０度回転した位置に配置され、前記接地箇所及び前記開放箇所は、前記第１の板状導体の前記接地箇所及び前記開放箇所に対して、前記軸で略１８０度回転した位置に設けられた第２の板状導体と、を備え、
前記第１の板状導体と前記第２の板状導体とが、互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を有し、
前記隙間は、前記第１の板状導体の前記ＧＮＤ導体板上と略平行な面において前記一端及び前記他端以外の辺と、前記第２の板状導体の前記ＧＮＤ導体板上と略平行な面において前記一端及び前記他端以外の辺とからなり、
前記第１の板状導体の開放端である前記他端から、前記第１の板状導体の接地された前記一端、前記第１の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体の接地された前記一端、を経由して、前記第２の板状導体の開放端である前記他端までの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しく、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体のいずれか一方で給電され、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有していない前記ＧＮＤ導体板の面から、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有した前記ＧＮＤ導体板の面に向けて、円偏波が放射されることを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体の接地箇所から、前記第１の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離と、前記第１の板状導体の接地箇所に対して前記軸による回転対称の位置にある前記第２の板状導体の接地箇所から、前記第２の板状導体の接地箇所近くの前記ＧＮＤ導体板の縁までの距離とが大概等しいことを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略Ｌ字形状の平面形状を有することを特徴とする、
アンテナ装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置であって、
前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体は、それぞれ略矩形状の平面形状を有することを特徴とする、
アンテナ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のアンテナ装置は、平板状のＧＮＤ導体板と、前記ＧＮＤ導体板上に略平行に配置され、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放された第１の板状導体と、前記第１の板状導体と略同一形状を成し、一端が前記ＧＮＤ導体板に接地され、前記一端と対向した位置にある他端が開放され、前記ＧＮＤ導体板上で前記第１の板状導体と同一平面上で、前記ＧＮＤ導体板の略中心点を通過する直交線を軸として、前記第１の板状導体を略１８０度回転した位置に配置され、前記接地箇所及び前記開放箇所は、前記第１の板状導体の前記接地箇所及び前記開放箇所に対して、前記軸で略１８０度回転した位置に設けられた第２の板状導体と、を備え、前記第１の板状導体と前記第２の板状導体とが、互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を有し、前記隙間は、前記第１の板状導体の前記ＧＮＤ導体板上と略平行な面において前記一端及び前記他端以外の辺と、前記第２の板状導体の前記ＧＮＤ導体板上と略平行な面において前記一端及び前記他端以外の辺とからなり、前記第１の板状導体の開放端である前記他端から、前記第１の板状導体の接地された前記一端、前記第１の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体が接地された前記ＧＮＤ導体板上の位置、前記第２の板状導体の接地された前記一端、を経由して、前記第２の板状導体の開放端である前記他端までの一連の長さが、使用する周波数の略１／２波長の電気長と大概等しく、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体のいずれか一方で給電され、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有していない前記ＧＮＤ導体板の面から、前記第１の板状導体及び前記第２の板状導体を有した前記ＧＮＤ導体板の面に向けて、円偏波が放射される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記構成によれば、第１の板状導体がＧＮＤ導体板と略平行に配置され、第１の板状導体と略同一形状を成す第２の板状導体が、第１の板状導体と互いに隣り合う辺の間に略等間隔の隙間を隔てて、ＧＮＤ導体板と略平行に配置され、第１の板状導体においては、一端がＧＮＤ導体板に短絡され、他端が開放され、第２の板状導体においては、第１の板状導体とは反対側の一端が短絡され、他端が開放された構成を採り、給電は第１の板状導体及び第２の板状導体のいずれか一方から行われ、隙間は、第１の板状導体のＧＮＤ導体板上と略平行な面において一端及び他端以外の辺と、第２の板状導体のＧＮＤ導体板上と略平行な面において一端及び他端以外の辺とからなる。