(57)【要約】【課題】インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制するアンテナ及び無線タグを提供する。【解決手段】給電ミアンダライン部７２の給電点６８を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部９６を含み、給電ミアンダライン部７２と短絡ライン部９６との１対の分岐点９８から長手方向中央側に向かって折り返された折り返し部１０４を備え、給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、長手方向における１対の分岐点９８相互間において相互に入れ子状に併設された入れ子状部１０８を有するものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができ、更には放射効率の低下や偏波方向の変化といった不具合の発生を抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、
それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部と
を、備えたアンテナであって、
前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部を含み、
前記給電ミアンダライン部は、該給電ミアンダライン部と前記短絡ライン部との１対の分岐点から長手方向中央側に向かって折り返された折り返し部を備え、
前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部は、長手方向における前記１対の分岐点相互間において、少なくともその一部がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設されたものである
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記給電ミアンダライン部における前記給電点と分岐点との間の少なくとも一部は、前記短絡ライン部の少なくとも一部と平行を成すように長手方向に沿って設けられたものである請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記給電ミアンダライン部における前記給電点と分岐点との間の一部は、幅方向に延伸して設けられたものである請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記給電ミアンダライン部は、前記無給電ミアンダライン部を入れ子状としない連続ミアンダ部を、前記無給電ミアンダライン部は、該連続ミアンダ部に相当する部分に前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状とならない迂回部を、長手方向における前記１対の分岐点相互間においてそれぞれ備えたものである請求項１から３の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記給電ミアンダライン部は、前記連続ミアンダ部の一部において前記無給電ミアンダライン部の迂回部に形成されたミアンダ形状部分と相対向する対向部を備えたものである請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記短絡ライン部は、前記折り返し部における長手方向導体部と、前記給電点と分岐点との間の長手方向導体部とで挟まれる位置に設けられたものである請求項１又は２に記載のアンテナ。
【請求項７】
無線タグ通信装置との間で無線にて情報の通信を行う無線タグであって、
情報を記憶する記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、該回路部に接続される請求項１から６の何れか１項に記載のアンテナを備えたものであることを特徴とする無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグ等に好適に適用されるアンテナの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
上記ＲＦＩＤシステムにおける基本的な課題の一つとして、上記無線タグの小型化が挙げられる。この無線タグの小型化では、無線による情報の送受信を行うためのアンテナの特性を保持しつつそのアンテナを可及的に狭小な面積に収めることが特に求められる。斯かるアンテナ構造の一例に、平面ミアンダライン構造がある。例えば、特許文献１に記載されたテレビジョン放送受信用の平面アンテナがそれである。この平面ミアンダライン構造によれば、線状の導体をミアンダ状（ジグザグ）に形成することで、長さ寸法等の特性はそのままにそのアンテナを可及的に狭小な面積に収めることができる。
【０００４】
ところで、ＲＦＩＤ通信に用いられる無線タグの回路部（ＩＣチップ）の入力インピーダンスは一般に容量性であり、インピーダンス整合のためにアンテナを誘導性インピーダンスとなる範囲で用いることが求められる。しかし、上記特許文献１に記載されたような従来の技術によりアンテナを小型化した場合、入力抵抗が低下すると共にその帯域幅（例えば、電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域）が狭くなるという不具合があった。斯かる不具合を解消するために、例えば、特許文献２に記載された技術が提案されている。この技術によれば、無線タグの回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、その給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部とを、備えると共に、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる短絡ライン部が設けられていることで、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化が可能なアンテナ及び無線タグを提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２８７９７号公報
【特許文献２】特開２００９−２６０４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した特許文献２に記載されたアンテナにおいては、前記短絡ライン部がＵ字状に形成されている場合等において、Ｕ字を形成する両側の導体では電流の方向が逆となる。従って、斯かる短絡ライン部に電流が集中することにより、電流の方向が逆であるため放射される電磁界が互いに打ち消し合って放射効率が低下する不具合があった。また、前記短絡ライン部が幅方向に直線状に形成されている場合、周波数によってはその短絡ライン部に電流が集中したり、前記無給電ミアンダライン部の迂回部に電流が集中したりする。このとき、前記短絡ライン部に電流が集中すると幅方向に偏波した電界が大きくなる一方、前記無給電ミアンダライン部の迂回部に電流が集中すると長手方向に偏波した電界が大きくなるので、使用帯域内の周波数によって偏波方向が変化する等の不具合があった。このため、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制するアンテナ及び無線タグの開発が求められていた。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制するアンテナ及び無線タグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成された、回路部との接続部分を給電点とする給電ミアンダライン部と、それぞれ複数辺の幅方向導体部及び長手方向導体部が交互に接続されて蛇行を成すミアンダ状に形成され、前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状に併設された、前記回路部に対して給電点を有しない無給電ミアンダライン部とを、備えたアンテナであって、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部を含み、前記給電ミアンダライン部は、その給電ミアンダライン部と前記短絡ライン部との１対の分岐点から長手方向中央側に向かって折り返された折り返し部を備え、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部は、長手方向における前記１対の分岐点相互間において、少なくともその一部がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設されたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、無線タグ通信装置との間で無線にて情報の通信を行う無線タグであって、情報を記憶する記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、その回路部に接続される前記第１発明のアンテナを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
このように、前記第１発明によれば、前記給電ミアンダライン部の給電点を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部を含み、前記給電ミアンダライン部は、その給電ミアンダライン部と前記短絡ライン部との１対の分岐点から長手方向中央側に向かって折り返された折り返し部を備え、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部は、長手方向における前記１対の分岐点相互間において、少なくともその一部がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設されたものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができ、更には放射効率の低下や偏波方向の変化といった不具合の発生を抑制することができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制するアンテナを提供することができる。
【００１１】
ここで、前記第１発明において、好適には、前記給電ミアンダライン部における前記給電点と分岐点との間の少なくとも一部は、前記短絡ライン部の少なくとも一部と平行を成すように長手方向に沿って設けられたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部と短絡ライン部との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。更に、周波数によって前記短絡ライン部に電流が集中した場合において、前記無給電ミアンダラインの迂回部に電流が集中しても、共に長手方向の電流が大きくなるので偏波方向の変化を抑制できる。
【００１２】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部における前記給電点と分岐点との間の一部は、幅方向に延伸して設けられたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部の構成を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００１３】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部は、前記無給電ミアンダライン部を入れ子状としない連続ミアンダ部を、前記無給電ミアンダライン部は、その連続ミアンダ部に相当する部分に前記給電ミアンダライン部に対して入れ子状とならない迂回部を、長手方向における前記１対の分岐点相互間においてそれぞれ備えたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部と無給電ミアンダライン部との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００１４】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部は、前記連続ミアンダ部の一部において前記無給電ミアンダライン部の迂回部に形成されたミアンダ形状部分と相対向する対向部を備えたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部の構成を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００１５】
また、好適には、前記短絡ライン部は、前記折り返し部における長手方向導体部と、前記給電点と分岐点との間の長手方向導体部とで挟まれる位置に設けられたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部と短絡ライン部との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００１６】
また、前記第２発明によれば、無線タグ通信装置との間で無線にて情報の通信を行う無線タグであって、情報を記憶する記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備えると共に、その回路部に接続される前記第１発明のアンテナを備えたものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができ、更には放射効率の低下や偏波方向の変化といった不具合の発生を抑制することができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制する無線タグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本第１発明の一実施例であるアンテナを備えた無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信システムを例示する図である。
【図２】図１に示す無線タグ通信装置の構成を例示する図である。
【図３】本第２発明の一実施例である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図４】図３に示すＩＣ回路部における９種類の代表的なチップインピーダンスに対してそれぞれＶＳＷＲが２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲を示すスミスチャートである。
【図５】図３に示すアンテナの一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図６】図５に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図７】図３に示すＩＣ回路部の中心周波数を９３７．８ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４とした場合における図５に示すミアンダラインアンテナの反射係数の周波数特性を示すグラフである。
【図８】図５に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９２５ＭＨｚに対応するものである。
【図９】図５に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９５６ＭＨｚに対応するものである。
【図１０】図３に示すアンテナの他の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図１１】図１０に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図１２】図３に示すＩＣ回路部の中心周波数を９３７．８ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４とした場合における図１０に示すミアンダラインアンテナの反射係数の周波数特性を示すグラフである。
【図１３】図１０に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９２６ＭＨｚに対応するものである。
【図１４】図１０に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９５６ＭＨｚに対応するものである。
【図１５】図３に示すアンテナの更に別の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図１６】図１５に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図１７】図３に示すアンテナの更に別の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図１８】図１７に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図１９】図３に示すアンテナの更に別の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２０】図１９に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図２１】図３に示すアンテナの更に別の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２２】図２１に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図２３】図３に示すアンテナの更に別の一態様である本実施例の複共振ミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２４】図２３に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図２５】本第１発明のミアンダラインアンテナとの比較のために、長手方向における１対の分岐点相互間に入れ子状部を有しないミアンダラインアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２６】図２５に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図２７】従来技術であるミアンダラインアンテナの構成及びそのミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する平面図である。
【図２８】従来技術である他のミアンダラインアンテナの構成を示す平面図である。
【図２９】図２８に示すミアンダラインアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。
【図３０】図２８に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９３９ＭＨｚに対応するものである。
【図３１】図２８に示すミアンダラインアンテナにおける電流分布を例示する図であり、周波数９６７ＭＨｚに対応するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本第１発明の一実施例であるアンテナを備えた無線タグ１２との間で情報の通信を行う無線タグ通信システム１０を例示する図である。この無線タグ通信システム１０は、本第２発明の一実施例である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１２と、その無線タグ１２との間で無線にて情報の通信を行うための無線タグ通信装置１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ１２はそのＲＦＩＤシステムの応答器として、上記無線タグ通信装置１４は質問器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１４から質問波Ｆc（送信信号）が上記無線タグ１２に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１２において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆcが変調され、応答波Ｆr（返信信号）として上記無線タグ通信装置１４に向けて返信される。そして、その応答波Ｆrが上記無線タグ通信装置１４により受信されることで、上記無線タグ１２と無線タグ通信装置１４との間で非接触による情報の通信が行われ、その無線タグ１２に対する情報の読み出し及び／又は書き込みが実行される。
【００２０】
図２は、上記無線タグ通信装置１４の構成を例示する図である。この無線タグ通信装置１４は、上記無線タグ１２に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行するためにその無線タグ１２との間で情報の通信を行うものであり、図２に示すように、上記無線タグ１２との通信に係る送信データをディジタル信号として出力したり、その無線タグ１２からの返信信号を復号する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６と、上記質問波Ｆｃの搬送波に相当する所定の周波数信号を出力する搬送波出力部１８と、上記ＤＳＰ１６により出力された送信データをアナログ信号に変換する送信Ｄ／Ａ変換部２０と、その送信Ｄ／Ａ変換部２０によりアナログ信号に変換された送信データで上記搬送波出力部１８から出力される搬送波信号を変調（振幅変調）する送信ミキサ２２と、その送信ミキサ２２から出力される信号を増幅する送信アンプ２４と、その送信アンプ２４から出力される信号を質問波Ｆｃとして上記無線タグ１２に向けて送信すると共に、その質問波Ｆｃに応じて無線タグ１２から返信される応答波Ｆｒを受信する送受信アンテナ２６と、上記送信アンプ２４により増幅された信号を上記送受信アンテナ２６に供給すると共に、その送受信アンテナ２６により受信された受信信号を受信ミキサ３０に供給する送受信分離部２８と、上記送受信アンテナ２６により受信されてその送受信分離部２８を介して供給される受信信号と上記搬送波出力部１８から出力される搬送波信号とを乗算し、フィルタにより高周波成分を除去することによりホモダイン検波或いは直交検波する受信ミキサ３０と、その受信ミキサ３０から出力される信号を増幅する受信アンプ３２と、その受信アンプ３２からの出力をディジタル信号に変換して上記ＤＳＰ１６に供給する受信Ａ／Ｄ変換部３４とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部２８としては、サーキュレータ若しくは方向性結合器等が好適に用いられる。また、必要に応じて、上記送受分離部２８と受信ミキサ３０の間に受信信号を増幅する低雑音増幅器等を設けてもよい。
【００２１】
上記ＤＳＰ１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備え、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムであり、上記送信Ｄ／Ａ変換部２０及び受信Ａ／Ｄ変換部３４のサンプリング周波数を出力させるサンプリング周波数出力部３６と、前記無線タグ１２との通信に係る送信データに対応するコマンドビット列を生成する送信ビット列生成部３８と、その送信ビット列生成部３８から出力されたディジタル信号をパルス幅変調方式等により符号化して上記送信Ｄ／Ａ変換部２０へ供給する符号化部４０と、上記受信Ａ／Ｄ変換部３４から供給される信号（復調波）をＦＭ方式等により復号する復号部４２と、その復号部４２により復号された復号信号を解釈して前記無線タグ１２の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部４４とを、機能的に備えている。
【００２２】
図３は、前記無線タグ１２に備えられた無線タグ回路素子５０の構成を説明する図である。この図３に示すように、斯かる無線タグ回路素子５０は、本第１発明の一実施例であるアンテナ５２と、そのアンテナ５２に接続された回路部であり、前記無線タグ通信装置１４から送信されて上記アンテナ５２により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部５４とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部５４は、上記アンテナ５２により受信された前記無線タグ通信装置１４からの質問波Ｆｃを整流する整流部５６と、その整流部５６により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部５８と、上記アンテナ５２により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部６６に供給するクロック抽出部６０と、所定の情報信号を記憶し得る記憶部として機能するメモリ部６２と、上記アンテナ５２に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部６４と、上記整流部５６、クロック抽出部６０、及び変復調部６４等を介して上記無線タグ回路素子５０の作動を制御するための制御部６６とを、機能的に含んでいる。この制御部６６は、前記無線タグ通信装置１４と通信を行うことにより上記メモリ部６２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ５２により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部６４において上記メモリ部６２に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ５２から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００２３】
上述したような無線タグ回路素子５０では一般に、Ｒc＋ｊＸcで回路部はＸcが負、アンテナはこれと複素共役な抵抗成分がＲcと同じでリアクタンス成分がＸcとは符号が逆の正となるインピーダンスを持たせる必要がある。図４は、前記ＩＣ回路部５４における９種類の代表的なチップインピーダンスＲc＋ｊＸcに対してそれぞれＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio：電圧定在波比）が２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲を示すスミスチャートであり、虚部Ｘc＝−６０に対応する範囲を実線で、Ｘc＝-８０に対応する範囲を破線で、Ｘc＝−１００に対応する範囲を一点鎖線でそれぞれ示している。この図４に示すように、ＶＳＷＲが２以下となるアンテナ入力インピーダンス範囲は、チップインピーダンスＲc＋ｊＸcの複素共役となるインピーダンスを含む円となり、前記ＩＣ回路部５４のチップインピーダンスに応じてそれぞれ異なる。例えば、前記無線タグ通信システム１０に用いられる無線タグ１２（ＩＣ回路部５４）に関しては、点Ａで示す５０＋ｊ５０近傍が実用の値として用いられるため、その近傍にＶＳＷＲが２以下（すなわち反射係数｜Ｓ11｜が９．５４ｄＢ以下）となるアンテナ入力インピーダンス範囲がくるように前記アンテナ５２を設計することが望まれる。ここで、例えば図６に示すようなアンテナ入力インピーダンスを示すスミスチャートにおいて、図４に示す各アンテナ入力インピーダンス範囲を示す円と重なる部分（円の中に入る部分）が長いほど、円と重なるアンテナ入力インピーダンス軌跡に対応する周波数範囲が広くなるので、そのチップインピーダンスである前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスにアンテナ入力インピーダンスがマッチングできる周波数帯域が広くなる。すなわち、図６に示すような周波数を変化させたときのアンテナ入力インピーダンスを示すインピーダンス軌跡において、ループ（小巻円）様になっている部分が図４に示すアンテナ入力インピーダンス範囲を示す円の中に入る場合、単にインピーダンス軌跡が図４に示すアンテナ入力インピーダンス範囲を示す円を横切るだけの場合と比べて、そのチップインピーダンスを持つ前記ＩＣ回路部５４にアンテナ入力インピーダンスがインピーダンスマッチングできる周波数帯域が可及的に広くなる。これを前提として、以下、本発明の実施例であるアンテナ５２がとり得る種々の態様を、図面に基づいて詳しく説明する。
【００２４】
図５は、前記アンテナ５２の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ７０の構成を説明する平面図である。前記無線タグ１２において、前記ＩＣ回路部５４及びこの図５に示すミアンダラインアンテナ７０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等から成るフィルム状の基材の表面に固設されている。このミアンダラインアンテナ７０は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電点６８とするミアンダ（meander）状且つ長手状に形成された線状の導体から成る給電ミアンダライン部７２と、前記ＩＣ回路部５４に対して給電点を有しないミアンダ状に形成された線状の導体から成り、上記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスに影響を与える位置、例えばその給電ミアンダライン部７２に所定の間隔を隔てて併行する位置に配設された無給電ミアンダライン部７４とから成る。これら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、銅、アルミニウム、銀等の導電性材料による細線パターン（幅寸法０．１〜３．０ｍｍ、厚み寸法１〜１００μｍ程度）が基材の表面に金属箔、薄膜、或いは印刷（銀又は銅ペースト）等の技術により形成されたものである。ここで、ミアンダ状とは、複数のＳ字型をつなぎ合わせた形で長手方向に連続する形状であり、蛇行状と同義である。なお、Ｓ字型は角が角張っていたり、斜めに面取りされているような形状でもよい。また、上記無給電ミアンダライン部７４は、好適には、上記給電ミアンダライン部７２と絶縁されたものである。
【００２５】
図５に示すように、上記給電ミアンダライン部７２は、前記ミアンダラインアンテナ７０の幅方向（図５に示すｙ方向）に直線状を成すように設けられた複数辺の幅方向導体部７６及び前記ミアンダラインアンテナ７０の長手方向（図５に示すｘ方向）に直線状を成すように設けられたそれぞれ長さ寸法の異なる２種類の長手方向導体部７８、８０が交互に接続されて蛇行を成すように形成されたものである。また、上記無給電ミアンダライン部７４は、複数辺の幅方向導体部８２及びそれぞれ長さ寸法の異なる２種類の長手方向導体部８４、８６が交互に接続されて蛇行を成すように形成されたものである。ここで、好適には、上記幅方向導体部７６及び８２の長さ寸法は等しく、上記長手方向導体部７８及び８４、８０及び８６の長さ寸法はそれぞれ等しい。このように、直線状の導体部が幅方向及び長手方向に交互に接続されて蛇行を成すように形成されることで、上記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、それぞれ所定のミアンダパターン（単位パターン）８８、９０が周期的に繰り返される構成とされている。これらのミアンダパターン８８、９０は、本実施例においては等しい構成となっている。そして、上記無給電ミアンダライン部７４における幅方向導体部８２が、相互に隣接する上記給電ミアンダライン部７２における幅方向導体部７６の間に挟まれるような位置関係に、換言すれば上記無給電ミアンダライン部７４が上記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状に併設されている。
【００２６】
また、図５に示すように、前記ミアンダラインアンテナ７０は、例えば、長手方向寸法Ｌａ＝５３ｍｍ程度、幅方向寸法Ｌｂ＝１７ｍｍ程度の寸法を備えて構成されている。また、好適には、前記給電ミアンダライン部７２を構成する導体部と前記無給電ミアンダライン部７４を構成する導体部とは、後述する連続ミアンダ部９２及び迂回部９４以外の部分においてはその相互間距離が一定とされており、その相互間距離は、上記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれを構成する導体部の線幅と略等しいものである。また、この相互間距離（＝導体部の線幅）は、それら導体部の絶縁を保証する範囲内における可及的に小さな間隔０．５ｍｍ程度とされている。このような形状とされることで、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、相互に絶縁された状態で同一の平面上に可及的小さな占有面積にて配置されている。なお、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれの導電経路長は、前記無線タグ回路素子５０との間で情報の通信を行うために用いられる電磁波すなわち前記質問波Ｆｃの搬送波の波長の１／２以上とされるのが好ましい。
【００２７】
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分すなわち給電点６８近傍に前記無給電ミアンダライン部７４を入れ子状としない連続ミアンダ部９２を備えている。また、前記無給電ミアンダライン部７４は、その連続ミアンダ部９２に相当する部分に前記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状とならない迂回部９４を備えている。換言すれば、前記ミアンダラインアンテナ７０は、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２及び無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４に対応する部分において、それら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４が相互に入れ子状とならないように構成されている。ここで、好適には、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２は、前記連続ミアンダ部９２の一部において前記無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４に形成されたミアンダ形状部分９４ａと相対向する対向部９２ａを備えている。換言すれば、前記連続ミアンダ部９２及び迂回部９４それぞれの一部がコの字状（Ｕ字状）に構成されると共に、それらコの字状の端部における前記連続ミアンダ部９２を構成する長手方向導体部８０と、前記迂回部９４の一部を構成する長手方向導体部８６とが、例えば０．５ｍｍ程度の間隔を隔てて相対向するように構成されている。
【００２８】
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２には、前記給電点６８を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部９６が設けられている。この短絡ライン部９６は、好適には、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２の一部である、前記給電点６８から長手方向に延伸して設けられた１対の長手方向導体部１００における幅方向導体部１０２との接続部（すなわち長手方向の両端）を１対の分岐点９８として幅方向外側に形成されたものであり、上記長手方向導体部１００と平行を成すように併設されたものである。換言すれば、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の少なくとも一部（図５においては全部）は、上記短絡ライン部９６の少なくとも一部と平行を成すように長手方向に沿って設けられたものである。なお、上記長手方向導体部１００の長さ寸法（給電点６８から両側に伸びる１対の導体部の長さの合計）は、図５に示すように、上記ミアンダパターン８８乃至９０の長手方向寸法の約４倍の長さに形成されたものであり、上記短絡ライン部９６におけるその長手方向導体部１００と平行を成す部分も同じ長さ寸法に形成されている。また、この長手方向導体部１００と短絡ライン部９６との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同じ０．５ｍｍ程度とされている。また、上記短絡ライン部９６は、好適には、前記導体部７６等と同様に銅、アルミニウム、銀等の導電性材料による細線パターンが基材の表面に金属箔、薄膜、或いは印刷（銀又は銅ペースト）等の技術により形成されたものであり、その線幅は例えば前記導体部７６等の線幅と同程度とされている。
【００２９】
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２は、その給電ミアンダライン部７２と上記短絡ライン部９６との１対の分岐点９８から上記幅方向導体部１０２を介して長手方向中央側に向かって折り返された１対の折り返し部１０４を備えたものである。すなわち、図５に示すように、上記１対の長手方向導体部１００に対して幅方向内側に、その長手方向導体部１００と平行を成すように１対の長手方向導体部１０６が併設されている。この長手方向導体部１０６と上記長手方向導体部１００との相互間距離は、好適には、それら導体部の線幅と同じ０．５ｍｍ程度とされている。換言すれば、上記長手方向導体部１００を対称中心として上記短絡ライン部９６と対称を成すように上記長手方向導体部１０６が上記分岐点９８から長手方向中央側に向かって延伸して設けられている。
【００３０】
また、図５に示すように、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、長手方向における前記１対の分岐点９８相互間において、少なくともその一部がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設された１対の入れ子状部１０８を有するものである。すなわち、前記ミアンダパターン８８と同様に、前記無給電ミアンダライン部７４における幅方向導体部が、相互に隣接する前記給電ミアンダライン部７２における幅方向導体部の間に挟まれるような位置関係となるように構成されている。換言すれば、長手方向における前記１対の分岐点９８相互間における、前記連続ミアンダ部９２乃至迂回部９４に対応する部分以外の部分（図５ではその両外側）が、前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設された１対の入れ子状部１０８とされている。
【００３１】
図６は、前記ミアンダラインアンテナ７０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図６に示すスミスチャートにおいては、各部に対応する周波数を数値で付記しており、その単位はＧＨｚである。また、後述する図１１等に示すスミスチャートにおいても同様に周波数を示す数値を付記している。図６に示すように、前述した図５に示す構成のミアンダラインアンテナ７０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。前述のように、このインピーダンス軌跡が示す経路のうち、図４に示す各アンテナ入力インピーダンス範囲を示す円と重なる部分（円の中に入る部分）が長いほど、そのチップインピーダンスに関して前記ＩＣ回路部５４にインピーダンスマッチングできる周波数帯域が広くなるが、図６に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ８０（或いはＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ６０）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。
【００３２】
図７は、前記ＩＣ回路部５４の中心周波数を９３７．８ＭＨｚ、チップインピーダンス（入力インピーダンス）をＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４とした場合における前記ミアンダラインアンテナ７０の反射係数の周波数特性を示すグラフであり、電圧定在波比ＶＳＷＲ＝２を破線で示している。回路部との間で好適なマッチングをとるためには、反射係数が比較的小さく電圧定在波比ＶＳＷＲが２以下となることが求められる。ここで、図７に示すように、中心周波数を９３７．８ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ７０は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が４０．１ＭＨｚ程度得られており、十分に広い帯域幅を確保することができる。アンテナ帯域幅４０．１ＭＨｚ、中心周波数９３７．８ＭＨｚに対する割合（比帯域）は４．３％と通常の小形アンテナの目安である１〜２％の倍以上が得られている。例えば、ＵＨＦ帯である９００ＭＨｚ帯では米国において２６ＭＨｚの帯域が許可されており、比帯域は 約２．９％であるが、本アンテナでは比帯域が４．３％であるので、十分広い帯域が得られている。これに対し、通常の小形アンテナでは、その１／２以下の帯域である２％程度であるので、米国で許可されている帯域に対し狭い帯域幅しか得られない。
【００３３】
図２７は、従来技術であるミアンダラインアンテナ２００の構成及びそのミアンダラインアンテナ２００における所定周波数に対応する電流分布（電流密度）を例示する図であり、電流が集中している部分を右上から左下への斜線部（ハッチング）で示すと共に、特に電流が集中している部分を塗りつぶして示している。この図２７に示すミアンダラインアンテナ２００は、給電ミアンダライン部の給電点２０２を直流的に短絡させる直流短絡線路である短絡ライン部２０４がコの字状（Ｕ字状）に形成されたものであり、斯かる短絡ライン部２０４に特に電流が集中していることがわかる。ここで、図２７に示すようにコの字状に形成された短絡ライン部２０４においては、そのコの字の両側（相対向する幅方向の導体部）で電流の方向が逆になるため、その電流に起因して発生する放射電磁界が打ち消し合い、放射効率が低下するという不具合があった。
【００３４】
図２８は、従来技術である他のミアンダラインアンテナ２０６の構成を示す図であり、図２９は、そのミアンダラインアンテナ２０６の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。図２８に示すミアンダラインアンテナ２０６では、給電ミアンダライン部の給電点２０２を直流的に短絡させる直流短絡線路である短絡ライン部２０８が幅方向に延伸して形成されている。換言すれば、上記ミアンダラインアンテナ２００における不具合を解消するために、幅方向に延伸する直線状の導体部としての短絡ライン部２０８が設けられている。斯かる構成においては、上述のような放射電磁界が打ち消されることによる不具合が抑制されると共に、図２９に示すようにスミスチャート上に複共振による小ループが出現し、使用可能な帯域が広がる。
【００３５】
図３０及び図３１は、上記ミアンダラインアンテナ２０６における電流分布（電流密度）を例示する図であり、図３０は周波数９３９ＭＨｚ、図３１は周波数９６７ＭＨｚにそれぞれ対応するものである。これら図３０及び図３１においては、上述した図２７と同様に各周波数において電流が集中している部分を右上から左下への斜線部で示すと共に、特に電流が集中している部分を塗りつぶして示している。図２８に示すような構成のミアンダラインアンテナ２０６において、図２９に示す小ループ部の低域側に対応する周波数９３９ＭＨｚでは、図３０に示すように上記短絡ライン部２０８に特に電流が集中する。そのようにして上記短絡ライン部２０８に電流が集中した場合、その短絡ライン部２０８が幅方向に延伸して設けられていることで幅方向に偏波した電界が大きくなり、図３０に矢印で示すようにその偏波方向が幅方向となる。一方、図２９に示す小ループ部の高域側に対応する周波数９６７ＭＨｚでは、図３１に示すように給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部それぞれに関して、電流が集中する部分が長手方向に対称的に発生する。この場合において、給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部それぞれにおいてコの字状を成す部分、すなわち１対の幅方向導体部が相互に隣接して形成された部分においては、それら隣接する幅方向導体部それぞれに係る電流の方向が逆になるため、放射電磁界が打ち消し合い、放射に有効な部分は長手方向に流れる部分とされるため全体として長手方向に偏波した電界が大きくなり、図３１に矢印で示すようにその偏波方向が長手方向となる。このように、図２８に示すような構成のミアンダラインアンテナ２０６では、図２７に示すようなミランダラインアンテナ２００における問題点である放射電磁界が打ち消されることによる不具合は解消されるものの、使用帯域内の周波数によって偏波方向が幅方向或いは長手方向に変化するため、結果的に直線偏波アンテナのリーダで読み取る際に、帯域内で読取感度が大きく変化する等の不具合が生じる。
【００３６】
図８及び図９は、前記ミアンダラインアンテナ７０における電流分布（電流密度）を例示する図であり、図８は周波数９２５ＭＨｚ、図９は周波数９５６ＭＨｚにそれぞれ対応するものである。これら図８及び図９においては、各周波数において電流が集中している部分を右上から左下への斜線部で示すと共に、特に電流が集中している部分を塗りつぶして示している。本実施例のミアンダラインアンテナ７０においては、前記短絡ライン部９６が長手方向に直線状に設けられているため、図２７に示す従来技術のミアンダラインアンテナ２００における問題点である放射電磁界が打ち消されることによる不具合が解消される。また、図８及び図９に示すように、各周波数に関して前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれに、長手方向に対称的に電流が集中する部分が発生するが、前述したようにそれら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれにおいてコの字状に併設された幅方向導体部においては電流の方向が逆になるため放射電磁界が打ち消し合い、放射に有効な部分は長手方向に流れる部分とされる。また、前記短絡ライン部９６に電流が集中した場合であっても、その短絡ライン部９６が長手方向に直線状に設けられているため、発生する偏波方向は長手方向となる。従って、図８及び図９に矢印で示すように、前記ミアンダラインアンテナ７０の偏波方向は周波数によらず定常的に長手方向となり、図２８に示す従来技術のミアンダラインアンテナ２０６における問題点である帯域内で偏波方向が変化して読取感度が大きく変化する等の不具合の発生を抑制することができる。
【００３７】
続いて、前記アンテナ５２の他の好適な態様を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図１０は、前記アンテナ５２の他の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１１０の構成を説明する平面図である。この図１０に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１１０においては、前記１対の分岐点９８から給電点に向かう長手方向に延伸して設けられた前記１対の長手方向導体部１００の中央側端部から、更に幅方向に延伸して１対の幅方向導体部１１２が設けられており、その幅方向導体部１１２における前記長手方向導体部１００の接続部とは逆側の端部に前記ＩＣ回路部５４との接続部分としての給電点６８が設けられている。換言すれば、上記ミアンダラインアンテナ１１０においては、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の一部は、幅方向に延伸して設けられたものである。
【００３９】
図１１は、上記ミアンダラインアンテナ１１０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図１１に示すように、上述した図１０に示す構成のミアンダラインアンテナ１１０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図１１に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ８０）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。
【００４０】
図１２は、前記ＩＣ回路部５４の中心周波数を９３８．３ＭＨｚ、チップインピーダンス（入力インピーダンス）をＲc＋ｊＸc＝７６−ｊ１０６とした場合における前記ミアンダラインアンテナ１１０の反射係数の周波数特性を示すグラフであり、電圧定在波比ＶＳＷＲ＝２を破線で示している。この図１２に示すように、中心周波数を９３８．３ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝７６−ｊ１０６とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１１０は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が４１．１ＭＨｚ程度得られており、十分に広い帯域幅を確保することができる。アンテナ帯域幅４１．１ＭＨｚ、中心周波数９３８．３ＭＨｚに対する割合（比帯域）は４．４％と通常の小形アンテナの目安である１〜２％の倍以上が得られている。このように、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の一部を、幅方向に延伸することにより、入力インピーダンスを少し下げることができ、チップインピーダンスに対してアンテナ入力インピーダンスを調整することができる。
【００４１】
図１３及び図１４は、前記ミアンダラインアンテナ１１０における電流分布（電流密度）を例示する図であり、図１３は周波数９２６ＭＨｚ、図１４は周波数９５６ＭＨｚにそれぞれ対応するものである。これら図１３及び図１４においては、各周波数において電流が集中している部分を右上から左下への斜線部で示すと共に、特に電流が集中している部分を塗りつぶして示している。本実施例のミアンダラインアンテナ１１０においては、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の一部が幅方向に延伸して設けられているが、前記短絡ライン部９６は長手方向に直線状に設けられているため、図２７に示す従来技術のミアンダラインアンテナ２００における問題点である放射電磁界が打ち消されることによる不具合が解消される。また、図１３及び図１４に示すように、各周波数に関して前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれに、長手方向に対称的に電流が集中する部分が発生するが、前述のようにそれら給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４それぞれにおいてコの字状に併設された幅方向導体部においては電流の方向が逆になるため放射電磁界が打ち消し合い、放射に有効な部分は長手方向に流れる部分とされる。また、前記短絡ライン部９６に電流が集中した場合であっても、その短絡ライン部９６が長手方向に直線状に設けられているため、発生する偏波方向は長手方向となる。従って、図１３及び図１４に矢印で示すように、前記ミアンダラインアンテナ１１０の偏波方向は周波数によらず長手方向となり、図２８に示す従来技術のミアンダラインアンテナ２０６における問題点である帯域内で偏波方向が変化して読取感度が大きく変化する等の不具合の発生を抑制することができる。
【００４２】
図１５は、前記アンテナ５２の更に別の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１１４の構成を説明する平面図である。この図１５に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１１４においては、図５に示す前記ミアンダラインアンテナ７０の構成に対して、前記給電点６８乃至１対の長手方向導体部１００の位置と前記短絡ライン部９６の位置とが入れ替えられた配置となっている。すなわち、上記ミアンダラインアンテナ１１４における短絡ライン部９６は、前記給電ミアンダライン部７２の一部である、前記給電点６８から長手方向に延伸して設けられた前記１対の長手方向導体部１００に連続する前記１対の幅方向導体部１０２との接続部を分岐点９８として幅方向内側に、上記長手方向導体部１００と平行を成すように併設されたものである。換言すれば、上記ミアンダラインアンテナ１１４において、前記短絡ライン部９６は、前記折り返し部１０４における長手方向導体部１０６と、前記給電点６８と分岐点９８との間の長手方向導体部１００とで挟まれる位置に設けられたものである。
【００４３】
図１６は、上記ミアンダラインアンテナ１１４の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図１６に示すように、上述した図１５に示す構成のミアンダラインアンテナ１１４について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図１６に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ８０に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。なお、中心周波数を９３９．２ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝２０−ｊ８１とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１１４は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が４２．２ＭＨｚ程度得られるものであり、十分に広い帯域幅を確保することができる。更に、図５に示した構成であるミアンダラインアンテナ７０に対応するチップインピーダンスＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４よりも主に抵抗成分を小さくできる。これにより様々な入力インピーダンスを持つチップにも対応できるようになる。
【００４４】
図１７は、前記アンテナ５２の更に別の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１１６の構成を説明する平面図である。この図１７に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１１６においては、図５に示す前記ミアンダラインアンテナ７０の構成に対して、前記無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４に、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２に設けられた対向部９２ａと相対向するミアンダ形状部分９４ａが設けられておらず、長手方向導体部が連続している。また、前記無給電ミアンダライン部７４の長手方向中央部から、１対の幅方向導体部１１８及びそれらの間を連結する長手方向導体部１２０によって形成されるコの字状部が幅方向に延伸して設けられている。換言すれば、前記無給電ミアンダライン部７４における前記迂回部９４の一部が幅方向に延伸してミアンダ状に形成されている。
【００４５】
図１８は、上記ミアンダラインアンテナ１１６の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図１８に示すように、上述した図１７に示す構成のミアンダラインアンテナ１１６について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図１８に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。なお、中心周波数を９２８．８ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝３６−ｊ１０２とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１１６は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が４０．４ＭＨｚ程度得られるものであり、十分に広い帯域幅を確保することができる。更に、図５に示した構成であるミアンダラインアンテナ７０に対応するチップインピーダンスＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４よりも主に抵抗成分を小さく、リアクタンス成分の絶対値をやや大きくできる。これにより様々な入力インピーダンスを持つチップにも対応できるようになる。
【００４６】
図１９は、前記アンテナ５２の更に別の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１２２の構成を説明する平面図である。この図１９に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１２２においては、図５に示す前記ミアンダラインアンテナ７０の構成に対して、前記短絡ライン部９６、前記給電点６８と分岐点９８とを連結する１対の長手方向導体部１００、及び前記折り返し部１０４における１対の長手方向導体部１０６が、それぞれ前記ミアンダパターン８８乃至９０の１ピッチ（単位パターン）分長手方向に延伸して（１ピッチ分延長して）形成されている。また、前記無給電ミアンダライン部７４の長手方向中央部から、１対の幅方向導体部１２４及びそれらの間を連結する長手方向導体部１２６によって形成されるコの字状部が幅方向に延伸して設けられている。換言すれば、前記無給電ミアンダライン部７４における前記迂回部９４の一部が幅方向に延伸してミアンダ状に形成されている。
【００４７】
図２０は、上記ミアンダラインアンテナ１２２の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図２０に示すように、上述した図１９に示す構成のミアンダラインアンテナ１２２について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図２０に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ１００に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が含まれるため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。なお、中心周波数を９２３．５ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝９６−ｊ１４４とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１２２は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が３８．５ＭＨｚ程度得られるものであり、十分に広い帯域幅を確保することができる。更に、図５に示した構成であるミアンダラインアンテナ７０に対応するチップインピーダンスＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４よりも抵抗成分およびリアクタンス成分の絶対値を大きくできる。これにより様々な入力インピーダンスを持つチップにも対応できるようになる。
【００４８】
図２１は、前記アンテナ５２の更に別の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１２８の構成を説明する平面図である。この図２１に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１２８においては、図５に示す前記ミアンダラインアンテナ７０の構成に対して、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２における対向部９２ａが幅方向に短縮させられると共に、その短縮分だけ前記無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４におけるミアンダ形状部分９４ａが幅方向に延長させられている。換言すれば、前記対向部９２ａを構成する長手方向導体部８０及び前記ミアンダ形状部分９４ａを構成する長手方向導体部８６が、幅方向であって前記給電部６８へ近づく方向へその相互間距離を保ったまま平行移動（シフト）させられている。
【００４９】
図２２は、上記ミアンダラインアンテナ１２８の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図２２に示すように、上述した図２１に示す構成のミアンダラインアンテナ１２８について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図２２に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ８０、Ｒc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。なお、中心周波数を９３２．３ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝４６−ｊ１１４とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１２８は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が３７．３ＭＨｚ程度得られるものであり、十分に広い帯域幅を確保することができる。更に、図５に示した構成であるミアンダラインアンテナ７０に対応するチップインピーダンスＲc＋ｊＸc＝７３−ｊ９４よりも抵抗成分を小さく、リアクタンス成分の絶対値を大きくできる。すなわち、図５に示す前記ミアンダラインアンテナ７０に簡単な構成の変形を加えることで、入力インピーダンスを異なる値に調整することができる。これにより様々な入力インピーダンスを持つチップにも対応できるようになる。
【００５０】
図２３は、前記アンテナ５２の更に別の一態様である複共振ミアンダラインアンテナ１３０の構成を説明する平面図である。この図２３に示すように、本実施例のミアンダラインアンテナ１３０においては、図１０に示す前記ミアンダラインアンテナ１１０の構成に対して、前記給電ミアンダライン部７２の連続ミアンダ部９２における対向部９２ａが幅方向に短縮させられると共に、その短縮分だけ前記無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４におけるミアンダ形状部分９４ａが幅方向に延長させられている。換言すれば、前記対向部９２ａを構成する長手方向導体部８０及び前記ミアンダ形状部分９４ａを構成する長手方向導体部８６が、幅方向であって前記給電部６８へ近づく方向へその相互間距離を保ったまま平行移動（シフト）させられている。
【００５１】
図２４は、上記ミアンダラインアンテナ１３０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートである。この図２４に示すように、上述した図２３に示す構成のミアンダラインアンテナ１３０について、６００ＭＨｚから１．２ＧＨｚまでの各周波数に対応する抵抗成分（実部Ｒc）及びリアクタンス成分（虚部Ｘc）を求め、それらの値から決定されるアンテナ入力インピーダンスＺaの各周波数毎の値をスミスチャートに示すと、太線で示されるようなインピーダンス軌跡が描かれる。この図２４に示す環状曲線では、図４に示すＲc＋ｊＸc＝６０−ｊ１００（或いはＲc＋ｊＸc＝４０−ｊ１００）に対応する円の中にループ（小巻円）様になっている部分が入るため、斯かるチップインピーダンスに関して整合可能な周波数帯域が広くなる。なお、中心周波数を９２９．１ＭＨｚ、チップインピーダンスをＲc＋ｊＸc＝３４−ｊ１３２とする前記ＩＣ回路部５４に関して、前記ミアンダラインアンテナ１３０は電圧定在波比ＶＳＷＲ≦２となる帯域が３３．８ＭＨｚ程度得られるものであり、比較的広い帯域幅を確保することができる。更に、図２１に示した構成であるミアンダラインアンテナ１２８に対応するチップインピーダンスＲc＋ｊＸc＝４６−ｊ１１４よりも抵抗成分を更に小さく、リアクタンス成分の絶対値を更に大きくできる。すなわち、図１０に示す前記ミアンダラインアンテナ１１０に簡単な構成の変形を加えることで、入力インピーダンスを異なる値に調整することができる。
【００５２】
図２５は、本実施例のミアンダラインアンテナ７０等との比較のために、長手方向における前記１対の分岐点９８相互間に入れ子状部１０８を有しないミアンダラインアンテナ２１０の構成を説明する平面図である。この図２５に示すミアンダラインアンテナ２１０は、給電ミアンダライン部の給電点６８を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部２１２を含むと共に、給電ミアンダライン部においてその給電ミアンダライン部と上記短絡ライン部２１２との１対の分岐点２１４から長手方向中央側に向かって折り返された１対の折り返し部２１６を備えたものであるが、長手方向における上記１対の分岐点２１４相互間において、給電ミアンダライン部と無給電ミアンダライン部とが入れ子状に併設された部分を有していない。すなわち、長手方向における上記１対の分岐点２１４相互間が全長に渡り前記連続ミアンダ部９２乃至迂回部９４とされている。図２６は、上記ミアンダラインアンテナ２１０の入力インピーダンスの周波数特性を示すスミスチャートであり、この図２６に示す環状曲線では、図４に示す円の何れにもそのループ（小巻円）様になっている部分がかからない。換言すれば、ループ様になっている一部がスミスチャートの外形円（抵抗成分が０となる円）に略内接する。これは、複共振周波数が離れすぎることにより、ループ様になっている部分の一部しか利用できないため、使用可能な帯域幅は狭くなる。
【００５３】
このように、本実施例によれば、前記給電ミアンダライン部７２の給電点６８を直流的に短絡させる、長手方向に延伸して設けられた短絡ライン部９６を含み、前記給電ミアンダライン部７２は、その給電ミアンダライン部７２と前記短絡ライン部９６との１対の分岐点９８から長手方向中央側に向かって折り返された折り返し部１０４を備え、折り返し部からアンテナ端部へ向かう前記給電ミアンダライン部７２及び無給電ミアンダライン部７４は、長手方向における前記１対の分岐点９８相互間において、少なくともその一部がミアンダ形状に形成され且つ相互に入れ子状に併設された入れ子状部１０８を有するものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができ、更には放射効率の低下や偏波方向の変化といった不具合の発生を抑制することができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制するミアンダラインアンテナ７０等を提供することができる。
【００５４】
また、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の少なくとも一部は、前記短絡ライン部９６の少なくとも一部と平行を成すように長手方向に沿って設けられたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２と短絡ライン部９６との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。更に、周波数によって前記短絡ライン部９６に電流が集中した場合において、前記無給電ミアンダライン７４の迂回部９４に電流が集中しても、共に長手方向の電流が大きくなるので偏波方向の変化を抑制できる。
【００５５】
また、前記給電ミアンダライン部７２における前記給電点６８と分岐点９８との間の一部は、幅方向に延伸して設けられたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２の構成を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。更に、前記給電点６８と分岐点９８との間の一部を幅方向に延伸することによりアンテナ入力インピーダンスを変化させ調整することができる。
【００５６】
また、前記給電ミアンダライン部７２は、前記無給電ミアンダライン部７４を入れ子状としない連続ミアンダ部９２を、前記無給電ミアンダライン部７４は、その連続ミアンダ部９２に相当する部分に前記給電ミアンダライン部７２に対して入れ子状とならない迂回部９４を、長手方向における前記１対の分岐点９８相互間においてそれぞれ備えたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２と無給電ミアンダライン部７４との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００５７】
また、前記給電ミアンダライン部７２は、前記連続ミアンダ部９２の一部において前記無給電ミアンダライン部７４の迂回部９４に形成されたミアンダ形状部分９４ａと相対向する対向部９２ａを備えたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２の構成を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００５８】
また、前記短絡ライン部９６は、前記折り返し部１０４における長手方向導体部１０６と、前記給電点６８と分岐点９８との間の長手方向導体部１００とで挟まれる位置に設けられたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２と短絡ライン部９６との相対的な配置を適宜定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を更に好適に広げることができる。
【００５９】
また、本実施例によれば、前記無線タグ通信装置１４との間で無線にて情報の通信を行う無線タグ１２であって、情報を記憶する記憶部を有するＩＣ回路部５４を回路部として備えると共に、そのＩＣ回路部５４に接続される前記ミアンダラインアンテナ７０等を備えたものであることから、アンテナを小型化できると共に、所望のインピーダンスに対応して適宜構成を定めることで、複共振によりアンテナ帯域幅を十分に広げることができ、更には放射効率の低下や偏波方向の変化といった不具合の発生を抑制することができる。すなわち、インピーダンスの整合及び十分な帯域幅を保持しつつ小型化を可能とすると共に、放射効率の低下や偏波方向の変化を抑制する無線タグ１２を提供することができる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００６１】
例えば、前述の実施例において、前記ミアンダラインアンテナ７０等は、所定の基材における同一平面に形成された前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４を備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば所定の基材の表面に前記給電ミアンダライン部７２等が、裏面に前記無給電ミアンダライン部７４がそれぞれ形成されたものであっても構わない。すなわち、前記給電ミアンダライン部７２等及び無給電ミアンダライン部７４は、平面視においてその一部が相互に入れ子状になっていると共にそれらが相互のインピーダンスに影響を与える位置に配設されていればよく、その相対位置関係は必ずしも前述した実施例のものでなくともよい。
【００６２】
また、前述の実施例では、それぞれ所定のミアンダパターン（単位パターン）が周期的に繰り返される構成とされた給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部から成るアンテナ５２等について説明したが、例えば、その長手方向に関する給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部自体の間隔やその相互間の間隔が前記ＩＣ回路部５４から離れるにつれて狭まる態様や、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部を構成する幅方向導体部の長さ寸法が長くなっていく態様等も考えられる。このような態様においても、インピーダンスの整合及び通信特性を保持しつつ小型化が可能なアンテナを提供することができる。
【００６３】
また、前述の実施例では、前記無線タグ通信装置１４から送信される質問波Ｆcからエネルギを得る内的な電力供給源を含まない所謂パッシブタグ（passive tag）について説明したが、内的な電力供給源を含む所謂アクティブタグ（active tag）にも本発明は好適に適用されるものである。
【００６４】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１２：無線タグ
１４：無線タグ通信装置
５４：ＩＣ回路部
６２：メモリ部（記憶部）
６８：給電点
７０、１１０、１１４、１１６、１２２、１２８、１３０：ミアンダラインアンテナ
７２：給電ミアンダライン部
７４：無給電ミアンダライン部
７６、８２：幅方向導体部
７８、８０、８４、８６：長手方向導体部
９２：連続ミアンダ部
９２ａ：対向部
９４：迂回部
９４ａ：ミアンダ形状部分
９６：短絡ライン部
９８：分岐点
１０４：折り返し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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