(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回路部に接続されて無線により情報の送受信を行うためのアンテナであって、
前記回路部との接続部分を給電部とするミアンダ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と、
前記回路部に対して給電部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、前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスに影響を与える位置に配設された無給電ミアンダライン部と
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、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ように形成されたものであり、１辺の幅方向導体部と該１辺の幅方向導体部に隣接する２辺の幅方向導体部それぞれとの間の間隔が、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の少なくとも一部で互いに異なるように構成されたものである
ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記無給電ミアンダライン部は、前記給電ミアンダライン部と絶縁されたものである請求項１のアンテナ。
【請求項３】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔から幅方向導体部の幅寸法を引いた差が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔とそれら幅方向導体部の幅寸法の和よりも大きくなる部分と、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔とそれら幅方向導体部の幅寸法の和が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔から幅方向導体部の幅寸法を引いた差よりも小さくなる部分とが交互に配設されたものである請求項１又は２のアンテナ。
【請求項４】
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、同一の平面内に形成されたものである請求項１から３の何れかのアンテナ。
【請求項５】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を少なくとも１箇所有するものである請求項１から４の何れかのアンテナ。
【請求項６】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を複数箇所有するものである請求項５のアンテナ。
【請求項７】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を前記回路部の近傍に複数箇所有するものである請求項６のアンテナ。
【請求項８】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、何れも前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置にそれぞれ配設されたものである請求項６のアンテナ。
【請求項９】
前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置であってそれら幅方向導体部の何れか一方に偏って近接する位置に配設されたものである請求項５から８の何れかのアンテナ。
【請求項１０】
前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の線中心間距離は、該１対の幅方向導体部を挟む前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の線中心間距離の１／２以上である請求項５から９の何れかのアンテナ。
【請求項１１】
前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部のうち少なくとも前記給電ミアンダライン部との最近接位置にある幅方向導体部と該給電ミアンダライン部における最近接位置にある幅方向導体部との間隙距離は、前記導体の幅寸法以下である請求項５から１０の何れかのアンテナ。
【請求項１２】
前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部と前記給電ミアンダライン部におけるそれぞれ最近接位置にある幅方向導体部との間隙距離は、何れも前記導体の幅寸法以下である請求項１１のアンテナ。
【請求項１３】
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それぞれにおける長手方向導体部の長さ寸法の総和は、それぞれにおける最も長い幅方向導体部の長さ寸法よりも大きいものである請求項１から１２の何れかのアンテナ。
【請求項１４】
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それぞれの導電経路長は互いに異なるものである請求項１から１３の何れかのアンテナ。
【請求項１５】
入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられるものである請求項１から１４の何れかのアンテナ。
【請求項１６】
入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数により動作させられるものである請求項１０から１２の何れかのアンテナ。
【請求項１７】
前記回路部は、前記給電ミアンダライン部に備えられた何れかの長手方向導体部において該給電ミアンダライン部に接続されたものである請求項１から１６の何れかのアンテナ。
【請求項１８】
前記回路部は、前記給電ミアンダライン部に備えられた何れかの幅方向導体部において該給電ミアンダライン部に接続されたものである請求項１から１６の何れかのアンテナ。
【請求項１９】
前記回路部は、線状の導体から成る給電ライン部を介して前記給電ミアンダライン部に接続されたものである請求項１から１６の何れかのアンテナ。
【請求項２０】
前記給電ライン部は、前記長手方向導体部と平行に配設されたものであり、前記給電ミアンダライン部において、自身を延長すると前記給電ライン部と交差する給電ライン内幅方向導体部は、自身を延長しても前記給電ライン部と交差しない給電ライン外幅方向導体部より短くされ、該給電ライン外幅方向導体部に接続された長手方向導体部の一方とほぼ直線上となるよう前記給電ライン部が配設されたものである請求項１９のアンテナ。
【請求項２１】
所定の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、
所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備え、請求項１から２０の何れかのアンテナを備えていることを特徴とする無線タグ。
【請求項２２】
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それぞれの導電経路長は、前記無線タグとの間で情報の通信を行うために用いられる電磁波の波長の１／２以上である請求項２１の無線タグ。
【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】
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（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】
【特許文献１】特開２００４−２２８７９７号公報
【０００５】
しかし、前記無線タグの小型化に関しては、その構成に起因する特有の問題があった。すなわち、前記無線タグを小型化することでアンテナの入力インピーダンスが低下し、前記アンテナに接続されるＩＣ回路部の入力インピーダンスとの不整合（ミスマッチ）が大きくなることから、感度や通信距離等の特性が低下することが考えられる。このため、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及び無線タグの開発が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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通信特性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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、所定の回路部に接続されて無線により情報の送受信を行うためのアンテナであって、前記回路部との接続部分を給電部とするミアンダ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と、前記回路部に対して給電部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、前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスに影響を与える位置に配設された無給電ミアンダライン部とを、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、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ように形成されたものであり、１辺の幅方向導体部とその１辺の幅方向導体部に隣接する２辺の幅方向導体部それぞれとの間の間隔が、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の少なくとも一部で互いに異なるように構成されたものであることを特徴とするものである。
【０００８】
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、所定の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、所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備え、前記第１発明のアンテナを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように、前記第１発明によれば、前記回路部との接続部分を給電部とするミアンダ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と、前記回路部に対して給電部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、前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスに影響を与える位置に配設された無給電ミアンダライン部とを、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、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ように形成されたものであり、１辺の幅方向導体部とその１辺の幅方向導体部に隣接する２辺の幅方向導体部それぞれとの間の間隔が、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の少なくとも一部で互いに異なるように構成されたものであることから、その無給電ミアンダライン部を好適な位置に配設することで前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記回路部の入力インピーダンスに近づけることができ、前記アンテナが適用される装置を小型化する際の整合損失を可及的に抑えて感度や通信距離等の特性を低下させずに済む。また、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平面状に配置でき、且つ全体の占有面積を小さくできる。すなわち、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。
【００１０】
ここで、好適には、前記無給電ミアンダライン部は、前記給電ミアンダライン部と絶縁されたものである。このようにすれば、前記無給電ミアンダライン部を給電ミアンダライン部の近傍に配設した場合に、その無給電ミアンダライン部による給電ミアンダライン部の入力インピーダンスへの影響を保証できる。
【００１２】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔から幅方向導体部の幅寸法を引いた差が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔とそれら幅方向導体部の幅寸法の和よりも大きくなる部分と、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔とそれら幅方向導体部の幅寸法の和が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の中心間隔から幅方向導体部の幅寸法を引いた差よりも小さくなる部分とが交互に配設されたものである。このようにすれば、実用的な構成の給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部により、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１３】
また、好適には、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、同一の平面内に形成されたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部に関する構成を空間的に拡張する必要がなく、前記アンテナ或いはそのアンテナが適用される装置の小型化が容易とされることに加え、製造コストを低減できる。
【００１４】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を少なくとも１箇所有するものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部が少なくとも１箇所入れ子状に配設されていることで、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１５】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を複数箇所有するものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部が連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１６】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置に配設された構成を前記回路部の近傍に複数箇所有するものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部が前記回路部の近傍において連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１７】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、何れも前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置にそれぞれ配設されたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部が全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１８】
また、好適には、前記無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部が、前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部に挟まれた位置であってそれら幅方向導体部の何れか一方に偏って近接する位置に配設されたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部がその給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを可及的に大きくする位置関係に配設されていることで、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００１９】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の線中心間距離は、その１対の幅方向導体部を挟む前記給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部の線中心間距離の１／２以上である。このようにすれば、比較的低い直列共振周波数が得られると共に、その直列共振周波数と次の並列共振周波数との周波数差が大きくなる。また、直列共振周波数近傍において入力インピーダンスの抵抗成分が略一定となり、安定した特性が得られる。
【００２０】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部のうち少なくとも前記給電ミアンダライン部との最近接位置にある幅方向導体部とその給電ミアンダライン部における最近接位置にある幅方向導体部との間隙距離は、前記導体の幅寸法以下である。このようにすれば、前記アンテナの特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできる。
【００２１】
また、好適には、前記給電ミアンダライン部に挟まれた無給電ミアンダライン部における相互に近接する１対の幅方向導体部と前記給電ミアンダライン部におけるそれぞれ最近接位置にある幅方向導体部との間隙距離は、何れも前記導体の幅寸法以下である。このようにすれば、前記アンテナの特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできる。
【００２２】
また、好適には、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それぞれにおける長手方向導体部の長さ寸法の総和は、それぞれにおける最も長い幅方向導体部の長さ寸法よりも大きいものである。このようにすれば、実用的な構成の給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部により、前記アンテナが適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００２３】
また、好適には、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それぞれの導電経路長は互いに異なるものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部の入力インピーダンスに整合させ易くなる。
【００２４】
また、好適には、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられるものである。このようにすれば、実用的な態様で前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記回路部の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００２５】
また、好適には、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数により動作させられるものである。このようにすれば、最適な態様で前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記回路部の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００２６】
また、好適には、前記回路部は、前記給電ミアンダライン部に備えられた何れかの長手方向導体部においてその給電ミアンダライン部に接続されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記回路部の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００２７】
また、好適には、前記回路部は、前記給電ミアンダライン部に備えられた何れかの幅方向導体部においてその給電ミアンダライン部に接続されたものである。このようにすれば、前記回路部を前記給電ミアンダライン部の設けられた基材の幅方向の中央付近に配設することができ、その基材の幅方向の端からはみ出すのが防止されるため、前記アンテナ或いはそのアンテナが適用される装置の小型化が容易とされる。
【００２８】
また、好適には、前記回路部は、線状の導体から成る給電ライン部を介して前記給電ミアンダライン部に接続されたものである。このようにすれば、前記給電ミアンダライン部との間に所定長の給電ライン部を設けることで、前記回路部は給電ライン部と給電ミアンダライン部とで直流的に短絡することができ、前記回路部の静電破壊を好適に防止できる。
【００２９】
また、好適には、前記給電ライン部は、前記長手方向導体部と平行に配設されたものであり、前記給電ミアンダライン部において、自身を延長すると給電ライン部と交差する給電ライン内幅方向導体部は、自身を延長しても給電ライン部と交差しない給電ライン外幅方向導体部より短くされ、給電ライン外幅方向導体部に接続された長手方向導体部の一方とほぼ直線上となるよう給電ライン部が配置されたものである。このようにすれば、前記回路部の静電破壊を好適に防止できると同時に、アンテナの占有面積から回路部や給電ライン部がはみださないので、全体の占有面積を小さくできる。
【００３０】
また、前記第２発明によれば、所定の情報を記憶し得る記憶部を有するＩＣ回路部を前記回路部として備え、前記第１発明のアンテナを備えていることから、前記無給電ミアンダライン部を好適な位置に配設することで前記給電ミアンダライン部の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部の入力インピーダンスに近づけることができ、前記無線タグを小型化する際の整合損失を可及的に抑えて感度や通信距離等の特性を低下させずに済む。すなわち、通信特性を保持しつつ小型化が可能な無線タグを提供することができる。
【００３１】
ここで、前記第２発明において、好適には、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それぞれの導電経路長は、前記無線タグとの間で情報の通信を行うために用いられる電磁波の波長の１／２以上である。このようにすれば、実用的な態様の給電ミアンダライン部及び無給電ミアンダライン部により、前記無線タグを小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００３２】
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】
【００３３】
図１は、本発明のアンテナが適用され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。
【００３４】
図２は、上記無線タグ通信装置１４の構成を説明する図である。この図２に示すように、上記無線タグ通信装置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、送信信号をディジタル信号として出力したり、上記無線タグ１２からの返信信号を復調する等のディジタル信号処理を実行するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１６と、そのＤＳＰ１６により出力された送信信号をアナログ信号に変換する送信信号Ｄ／Ａ変換部１８と、所定の搬送波信号を出力する局部発振器２０と、上記送信信号Ｄ／Ａ変換部１８によりアナログ信号に変換された送信信号で局部発振器２０から出力される搬送波信号を振幅変調する変調器２２と、その変調器２２により出力された変調搬送波信号を増幅する電力増幅器２３と、その電力増幅器２３から出力される変調搬送波信号を質問波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２４と、上記電力増幅器２３により増幅された変調搬送波信号をその送受信アンテナ２４に供給すると共に、その送受信アンテナ２４により受信された受信信号をダウンコンバータ２８に供給する送受信分離部２６と、上記送受信アンテナ２４により受信されてその送受信分離部２６を介して供給される受信信号と上記局部発振器２０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あるいは直交検波するミキサ２８と、そのミキサ２８から出力される検波された受信信号を増幅する可変ゲイン増幅器２９と、その可変ゲイン増幅器２９からの出力をディジタル信号に変換して上記ＤＳＰ１６に供給する受信信号Ａ／Ｄ変換部３０とを、備えて構成されている。ここで、上記送受信分離部２６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、送受分離部２６とミキサ２８の間に受信信号を増幅する低雑音増幅器を設けてもよい。
【００３５】
上記ＤＳＰ１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から成り、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、前記無線タグ１２への送信信号に対応するコマンドビット列を生成するコマンドビット列生成部３２と、そのコマンドビット列生成部３２から出力されたディジタル信号をパルス幅方式で符号化する符号化部３４と、その符号化部３４により符号化された信号からＡＭ変調を行うための変調信号を生成して上記送信信号Ｄ／Ａ変換部１８に供給する変調信号生成部３６と、上記送信信号Ｄ／Ａ変換部１８及び受信信号Ａ／Ｄ変換部３０のサンプリング周波数を発生させるサンプリング周波数発振部３８と、上記送受信アンテナ２４により受信され、ミキサ２８で検波（復調）されたＡＭ復調波をＦＭ方式で復号するＦＭ復号部４２と、そのＦＭ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。
【００３６】
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。
【００３７】
図４は、前記無線タグ１２の外観を説明する平面図である。また、図５は、図４のV-V断面図であり、図６は、図４のVI-VI断面図である。これらの図に示すように、前記無線タグ１２において、前記アンテナ５２及びＩＣ回路部５４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６８の表面に固設されている。また、前記アンテナ５２及びＩＣ回路部５４を保護するために、ＰＥＴ等から成る保護層７０が上記基材６８の表面にそれらアンテナ５２及びＩＣ回路部５４を覆うように設けられている。ここで、前記アンテナ５２は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電部ＥＳとするミアンダ（meander）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に対して給電部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に配設された無給電ミアンダライン部７４とから成る。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。
【００３８】
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、例えば図７に示すように、銅、アルミニウム、銀等の導電性材料による細線パターン（一般には幅０．１〜３．０ｍｍ、厚み１〜１００μｍ程度、本実施例では幅１．０ｍｍ、厚み１６μｍ程度）が前記基材６８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、そのように形成された表面に更に上記保護層７０が設けられることで、図５及び図６に示すような構成とされている。また、本実施例では説明を省略するが、図４乃至図６のように構成された無線タグ１２において、好適には、上記保護層７０の表面にその無線タグ１２の種別や記憶内容等を示す印字が形成されると共に、上記基材６８の裏面には粘着層が設けられ、前記無線タグ１２の管理対象となる物品等への貼付が可能とされる。
【００３９】
図８は、上記給電ミアンダライン部７２の構成を、図９は、上記無給電ミアンダライン部７４の構成を、それぞれ詳しく説明する図である。これらの図に示すように、上記給電ミアンダライン部７２は、前記アンテナ５２の幅方向（図４に示すｙ方向）に直線状を成し且つ互いに平行に設けられた複数辺の幅方向導体部７６及びその幅方向導体部７６の両端を通る前記アンテナ５２の長手方向（図４に示すｘ方向）の１直線に沿って直線状を成すように設けられた複数辺の長手方向導体部７８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、前記ＩＣ回路部５４は、それら複数辺の長手方向導体部７８のうち何れか（好適にはアンテナ５２の中央付近）の長手方向導体部７８において上記給電ミアンダライン部７２に接続されている。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８０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８２、８４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。すなわち、前記無給電ミアンダライン部７４では、１辺の幅方向導体部８０とその１辺の幅方向導体部８０に隣接する２辺の幅方向導体部８０それぞれとの間の間隔の比すなわち図９に示す距離の比ａ：ｂが例えば１：１７となるように構成されている。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）８６、８８が周期的に繰り返される構成とされている。なお、これらのミアンダパターン８６及び８８における前記アンテナ５２の長手方向に関する寸法は等しく、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、それぞれ単位パターンが等しい周期で繰り返される構成とされている。
【００４０】
図１０は、前記アンテナ５２の構成を詳しく説明する図である。この図１０に示すように、前記アンテナ５２は、例えば長手方向寸法Ｌａ＝６７ｍｍ程度、幅方向寸法Ｌｂ＝１８．５ｍｍ程度の寸法を備えて構成されている。すなわち、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それぞれにおける長手方向導体部７８、８２、８４の長さ寸法の総和は、それぞれにおける幅方向導体部７６、８０の長さ寸法よりも大きい。また、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の相互間隔は、図面上側における前記長手方向導体７８、８２の相互間隔や幅方向導体部７６、８０の比較的狭い方の相互間隔すなわち最近接部分では絶縁を保証する範囲内における可及的に小さな間隔Ｌｃ＝０．５ｍｍ程度とされ、図面下側における前記長手方向導体７８、８４の相互間隔Ｌｄ＝２ｍｍ程度とされている。また、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それぞれの全長（導電経路長）は互いに異なるものであり、上記給電ミアンダライン部７２の全長は２８９ｍｍ程度、無給電ミアンダライン部７４の全長は３１７ｍｍ程度とされている。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。
【００４１】
前述したように、前記無給電ミアンダライン部７４では、１辺の幅方向導体部８０とその１辺の幅方向導体部８０に隣接する２辺の幅方向導体部８０それぞれとの間の間隔ａ、ｂが異なるように構成されている。一方、前記給電ミアンダライン部７２では、１辺の幅方向導体部７６とその１辺の幅方向導体部７６に隣接する２辺の幅方向導体部７６それぞれとの間の間隔は等しいことから、前記給電ミアンダライン部７２におけるミアンダパターン８６と、前記無給電ミアンダライン部７４におけるミアンダパターン８８とは、それぞれに含まれる任意の１周期以上のパターンをその長手方向に相互に異なる割合で拡大乃至は縮小しても形状が一致しない。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、例えば図１０に示すように、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。
【００４２】
また、図１０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、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の中心間隔から幅方向導体部８０の幅寸法を引いた差が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の中心間隔とそれら幅方向導体部７６の幅寸法の和よりも大きくなる第１部分９０と前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の中心間隔とそれら幅方向導体部８０の幅寸法の和が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の中心間隔から幅方向導体部７６の幅寸法を引いた差よりも小さくなる第２部分９２とが等しい周期で交互に配設されたものである。ここで、上記中心間隔とは、導体部の中心線の間隔である。換言すれば、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置に配設された構成を複数箇所（図１０では６箇所）所有し、逆に前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６が、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０に挟まれた位置に配設された構成を複数箇所（図１０では６箇所）所有するものである。すなわち、前記アンテナ５２では、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が全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されている。また、換言すれば、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、何れも前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置にそれぞれ配設されたものであり、逆に前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６が、何れも前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０に挟まれた位置にそれぞれ配設されたものであるとも言える。また、図１０に示すように、本実施例のアンテナ５２では、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置であってそれら幅方向導体部７６の何れか一方に偏って近接する位置に配設されたものである。これにより、後述するように、前記無給電ミアンダライン部７４は、前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスに大きな影響を与えることができる。
【００４３】
図１１は、前記アンテナ５２の入力インピーダンスについて説明する図であり、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンスを示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。入力インピーダンスのアドミタンス（虚数部）が零となる周波数を共振周波数と定義すると、図１１に示すように、周波数を変数として直列共振周波数を示す曲線と並列共振周波数を示す曲線（縦軸に略平行な線）とが交互に現れる。前記無線タグ回路素子５０による通信に使用される周波数は、例えば８００乃至９５０ＭＨｚ程度であり、斯かる周波数帯域において上記並列共振周波数の虚数部が零となる周波数では抵抗成分が略無限大となり不適である。そこで、直列共振周波数を示す曲線について考えると、最も低い第１共振周波数を示す曲線Ｘ１の虚数部が零となる周波数ｆ１＝５００ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ１は略零の値をとりアンテナとして満足に動作しない。次に、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ２の虚数部が零となる周波数ｆ２＝９２０ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ２は５０Ω程度の値をとりアンテナとして機能するために十分な入力インピーダンスが得られる。そして更に、３番目に低い第３共振周波数を示す曲線Ｘ３の虚数部が零となる周波数ｆ３＝９８０ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ３は２３０Ω程度の値をとりアンテナとして機能するために十分な入力インピーダンスが得られる。このように、本実施例のアンテナ５２は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数（直列共振周波数）を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられることにより、前記無線タグ回路素子５０のアンテナとして好適に機能する。
【００４４】
図１２は、対比のために従来のミアンダラインアンテナ９４を例示する図であり、本実施例のアンテナ５２から前記無給電ミアンダライン部７４を除外した構成と等価である。また、図１３は、そのミアンダラインアンテナ９４の入力インピーダンスについて説明する図であり、前述した図１１と同様に、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンスを示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。この図１３に示すように、前記無給電ミアンダライン部７４を有しない従来のミアンダラインアンテナ９４では、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンスを示す曲線が零となる周波数７６０ＭＨｚ程度において、それに対応する抵抗を示す曲線は１０Ω程度と比較的低い値をとっていることがわかる。このようなアンテナ９４が前記ＩＣ回路部５０に接続された場合、そのＩＣ回路部５０の入力インピーダンスとの不整合（ミスマッチ）が大きくなることから、感度や通信距離等の特性が低下することが考えられる。だが、図１１を用いて前述したように、本実施例のアンテナ５２は、前記無線タグ回路素子５０による通信に好適に用いられる８００乃至９５０ＭＨｚ程度の周波数帯域において５０Ω以上といった比較的高い入力インピーダンスをとることから、感度や通信距離等の特性を保持しつつ前記無線タグ回路素子５０を小型化することができるのである。すなわち、前記ＩＣ回路部５０の入力インピーダンスはそのＩＣ回路部５０の構成によって異なるが、一般に５０〜６０Ω以上であり、入力インピーダンスが高い方が、受信電力が同一であれば、アンテナとのインピーダンス整合時の受信電圧が増加し、感度や通信距離等の特性が向上する。
【００４５】
続いて、前記無線タグ通信装置１４による前記無線タグ１２との間の情報の通信について詳述する。図１４は、前記無線タグ回路素子５０との通信に用いられるコマンドを例示する図である。この図１４に示すように、前記無線タグ回路素子５０との通信では、複数種類のコマンドのうち目的により所定のコマンドが用いられ、例えば通信対象となる前記無線タグ回路素子５０を特定する通信では、その無線タグ回路素子５０に記憶された情報を読み出すための「PING」及び「SCROLL ID」等のコマンドが用いられる。また、前記無線タグ回路素子５０に情報を書き込むための通信では、その無線タグ回路素子５０に記憶された情報を初期化するための「ERASE ID」、情報を書き込むための「PROGRAM ID」、書き込まれた情報を確認するための「VERIFY」、新たな情報の書き込みを禁止するための「LOCK」等のコマンドが用いられる。
【００４６】
図１５は、前記無線タグ通信装置１４にて作成されるコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。このコマンドフレームは、Ｔ０を１ビットの情報を送信するための時間として、２Ｔ０の送信パワーオフである「GAP」、５Ｔ０の送信パワーオンである「PREAMBL」、２０箇の０信号を送信してクロック同期を行う「CLKSYNC」、コマンドの内容である「COMMAND」、８Ｔ０の送信パワーオンである「SET UP」、及び１箇の１信号を送信する「SYNC」から成る。前記無線タグ回路素子５０により解釈される部分である「COMMAND」は、コマンドの開始を示す「SOF」、図１４に示す個々のコマンド「CMD」、書き込み対象となる無線タグ回路素子５０のメモリ位置を指定するポインタである「PTR」、情報の長さを示す「LEN」、送信する情報の内容である「VAL」、上記「PTR」、「LEN」、及び「VAL」のパリティ情報である「P」、及びコマンドの終了を示す「EOF」から成る。
【００４７】
前記コマンドフレームは、図１６に示す０信号、１信号、及び所定時間の連続した送信パワーオン・オフを要素として構成される。情報の書き込み対象となる前記無線タグ回路素子５０の特定動作や、情報の書き込み動作では、このコマンドフレームに基づく変調情報である信号が前記無線タグ通信装置１４のコマンドビット列生成部３２により生成され、前記ＦＭ符号化部３４による符号化及びＡＭ変調部３６による変調が行われた後、前記送受信アンテナ２４から前記無線タグ１２に向けて送信される。その信号が対象である無線タグ回路素子５０により受信されると、前記制御部６６によりコマンドに対応する前記メモリ部６２への情報の書き込みや、情報の返信動作等が行われる。
【００４８】
前記無線タグ回路素子５０による情報の返信動作において、以下に詳細に説明するリプライ情報は、図１７に示す０信号及び１信号を要素とするＦＭ符号化された一連の信号として構成され、その信号に基づいて搬送波が反射変調されて前記無線タグ通信装置１４へ返信される。例えば、情報の書き込み対象となる前記無線タグ回路素子５０の特定動作では、図１８に示すようなその無線タグ回路素子５０に固有のＩＤを示す信号により変調された反射波が返信される。
【００４９】
図１９は、前記無線タグ回路素子５０のメモリ構成を示す図である。この図１９に示すように、前記無線タグ回路素子５０のメモリ部６２には、前述したＣＲＣ符号の計算結果、その無線タグ回路素子５０に固有のＩＤ、及び「LOCK」コマンド等に用いられるパスワードが予め記憶されている。上記リプライ情報は、これらの情報に基づいて作成されるものであり、例えば、図２０に示すように、「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合には、０ｘＦＥで表される８ビットの「PREAMBLE」信号と、前記メモリ部６２に記憶されたＣＲＣ符号の計算結果である「CRC」、及びその無線タグ回路素子５０のＩＤを示す「ID」から成るリプライ信号が作成される。
【００５０】
前述した図１４の「PING」コマンドは、複数の前記無線タグ回路素子５０に対して各無線タグ回路素子５０のメモリ部６２に記憶された情報に対応して、図１９に示すメモリ上の位置を指定して応答させるためのコマンドであり、図２１に示すように、開始アドレスポインタ「PTR」、データ長「LEN」、及び値「VAL」の情報を含む。例えば、図２２に示すように、前記メモリ部６２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しい場合、「PTR+LEN+1」番目以降８ビットのデータがリプライ信号となる。前記メモリ部６２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しくない場合には、返信対象となっていないためリプライ信号は生成されない。
【００５１】
また、前記無線タグ回路素子５０の「PING」コマンドに対する返信タイミングは、リプライ信号の上位３ビットによって決まり、前記無線タグ通信装置１４から「PING」に続けて送られるＢＩＮパルスによって区分される「bin0」乃至「bin7」のうち何れかの区間でリプライ信号が返される。例えば、図２２（ａ）に示すように、「PING」コマンドとして「PTR=0」、「LEN=1」、「VAL=0」が送られてきた場合、前記メモリ部６２に記憶された情報のうち１ビット目が「VAL」と一致する「0」である無線タグ回路素子５０では、図２２（ｂ）に示すような信号が抽出されてリプライ信号に組み込まれ、そのリプライ信号の上位３ビットが「011」であれば、図２３に示す「PING」コマンドに対するリプライの中の区間「bin3」においてそのリプライ信号が返信される。
【００５２】
「PING」コマンドに対するリプライは、前記無線タグ通信装置１４の通信範囲内に存在する通信可能な無線タグ回路素子５０の数によって以下のように異なったものとなる。すなわち、前記無線タグ通信装置１４の通信範囲内に通信可能な無線タグ回路素子５０が存在しない場合には、図２３の「CASE1」に示すように、いかなるリプライ信号も返信されない。通信範囲内に通信可能な１つの無線タグ回路素子５０が存在する場合には、図２３の「CASE2」に示すように、例えば、「bin3」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信される。通信範囲内に返信可能な２つの無線タグ回路素子５０が存在する場合には、図２４の「CASE3」に示すように、例えば、「bin0」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信されると共に、「bin2」の区間において「ID2」を示す信号が返信される。また、リプライ信号の上位３ビットが等しい場合には、図２４の「CASE4」に示すように、例えば、「bin2」の区間において「ID1」及び「ID2」を示す信号が重なって返信される場合もある。「PTR」、「LEN」、及び「VAL」の値を変化させつつこの「PING」コマンドを繰り返すことで、前記無線タグ通信装置１４の通信範囲内に存在する返信可能な無線タグ回路素子５０の個数及び各無線タグ回路素子５０のＩＤを知ることができ、そのＩＤを用いて書き込み対象となる無線タグ回路素子５０へ情報を書き込むことができる。
【００５３】
このように、本実施例によれば、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電部ＥＳとするミアンダ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に対して給電部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、前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に配設された無給電ミアンダライン部７４とを、備えていることから、その無給電ミアンダライン部７４を好適な位置に配設することで前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに近づけることができ、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化する際の整合損失を可及的に抑えて感度や通信距離等の特性を低下させずに済む。すなわち、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５２を提供することができる。
【００５４】
また、前記無給電ミアンダライン部７４は、前記給電ミアンダライン部７２と絶縁されたものであるため、前記無給電ミアンダライン部７４を給電ミアンダライン部７２の近傍に配設した場合に、その無給電ミアンダライン部７４による給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスへの影響を保証できる。
【００５５】
また、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、それぞれ複数辺の幅方向導体部７６、８０及び長手方向導体部７８、８２、８４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り、１辺の幅方向導体部７６、８０とその１辺の幅方向導体部７６、８０に隣接する２辺の幅方向導体部７６、８０それぞれとの間の間隔が、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の少なくとも一部で互いに異なるように構成されたものであるため、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を平面状に配置でき、且つ全体の占有面積を小さくできる。
【００５６】
また、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の中心間隔から幅方向導体部８０の幅寸法を引いた差が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の中心間隔とそれら幅方向導体部７６の幅寸法の和よりも大きくなる部分と、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の中心間隔とそれら幅方向導体部８０の幅寸法の和が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の中心間隔から幅方向導体部７６の幅寸法を引いた差よりも小さくなる部分とが交互に配設されたものであるため、実用的な構成の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により、前記アンテナ５２が適用される装置に対し感度や通信距離等の特性を保持したまま、全体の占有面積を小さくできる。
【００５７】
また、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、同一の平面内に形成されたものであるため、前記給電ミアンダライン部７２に関する構成を空間的に拡張する必要がなく、前記アンテナ５２或いはそのアンテナ５２が適用される装置の小型化が容易とされることに加え、製造コストを低減できる。
【００５８】
また、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置に配設された構成を複数箇所有するものであるため、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が連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００５９】
また、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置に配設された構成を前記ＩＣ回路部５４の近傍に複数箇所有するものであるため、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が前記ＩＣ回路部５４の近傍において連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００６０】
また、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、何れも前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置にそれぞれ配設されたものであるため、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が全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されていることで、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００６１】
また、前記無給電ミアンダライン部７４における相互に近接する１対の幅方向導体部８０が、前記給電ミアンダライン部７２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置であってそれら幅方向導体部７６の何れか一方に偏って近接する位置に配設されたものであるため、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がその給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを可及的に大きくする位置関係に配設されていることで、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００６２】
また、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それぞれにおける長手方向導体部７８、８２、８４の長さ寸法の総和は、それぞれにおける最も長い幅方向導体部７６、８０の長さ寸法よりも大きいものであるため、実用的な構成の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により、前記アンテナ５２が適用される装置を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００６３】
また、好適には、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互いに異なるものであるため、その長さをそれぞれ調整することにより前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに整合させ易くなる。
【００６４】
また、前記アンテナ５２は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられるものであるため、実用的な態様で前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００６５】
また、前記ＩＣ回路部５４は、前記給電ミアンダライン部７２に備えられた何れかの長手方向導体部７８においてその給電ミアンダライン部７２に接続されたものであるため、実用的な態様で前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００６６】
また、前記無線タグ回路素子５０は、所定の情報を記憶し得るメモリ部６２を有するＩＣ回路部５４を備え、前記アンテナ５２を備えていることから、前記無給電ミアンダライン部７４を好適な位置に配設することで前記給電ミアンダライン部７２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに近づけることができ、前記無線タグ回路素子５０を小型化する際の整合損失を可及的に抑えて感度や通信距離等の特性を低下させずに済む。すなわち、通信特性を保持しつつ小型化が可能な無線タグ１２を提供することができる。
【００６７】
また、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の波長の１／２以上であるため、実用的な態様の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により、前記無線タグ１２を小型化した際の感度や通信距離等の特性を保持できる。
【００６８】
続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に関して、実施例相互間で共通する部分については同一の符合を付してその説明を省略する。
【００６９】
図２５は、本発明の他の実施例であるアンテナ９６の構成を説明する平面図である。この図２５に示すように、本実施例のアンテナ９６は、前記幅方向導体部７６及び長手方向導体部７８が交互に接続されて蛇行を成すように形成された給電ミアンダライン部９８と、前記幅方向導体部８０及び長手方向導体部８２、８４が交互に接続されて蛇行を成すように形成された無給電ミアンダライン部１００とが、前記アンテナ５２と同様に全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されている。このアンテナ９６は、例えば長手方向寸法６７．５ｍｍ程度、幅方向寸法１８ｍｍ程度の寸法を備えて構成されている。また、上記給電ミアンダライン部９８及び無給電ミアンダライン部１００の相互間隔は、最近接部分すなわち相互に隣接する幅方向導体部７６、８０間では絶縁を保証する範囲内における小さな間隔０．５ｍｍ程度とされ、上記アンテナ９６の幅方向両端部すなわち長手方向導体部７８、８２間、７８、８４間では共に等しくＬｅ＝２．０ｍｍ程度とされている。また、本実施例のアンテナ９６では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部９８に備えられた何れか（好適にはアンテナ９６の中央付近）の幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部９８に接続されて無線タグ回路素子１０２を構成しており、前記ＩＣ回路部５４が上記無給電ミアンダライン部１００から最も離隔された位置に配設された構成とされている。斯かる無線タグ回路素子１０２が前記基材６８上に形成されることで、前記無線タグ１２と同様に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い得る無線タグが得られる。
【００７０】
図２６は、上記アンテナ９６の入力インピーダンスについて説明する図であり、前述した図１１等と同様に、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンス成分を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。この図２６に示す図において、直列共振周波数を示す曲線について考えると、最も低い第１共振周波数を示す曲線Ｘ４の虚数部が零となる周波数ｆ４＝５００ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ４は略零の値をとりアンテナとして動作しない。次に、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ５に関しては、並列共振周波数を示す曲線と同様に縦軸と略平行であり周波数に応じてのアドミタンス成分の変化が大きいことから用いづらい。次に、３番目に低い第３共振周波数を示す曲線Ｘ６の虚数部が零となる周波数ｆ６＝９６０ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ５は１１０Ω程度の値をとりアンテナとして機能するために十分な入力インピーダンスが得られる。このように、本実施例のアンテナ９６は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち３番目に低い第３共振周波数以上の共振周波数により動作させられることにより、上記無線タグ回路素子１０２のアンテナとして好適に機能する。
【００７１】
このように、本実施例において、前記ＩＣ回路部５４は、前記給電ミアンダライン部９８に備えられた何れかの幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部９８に接続されたものであるため、前記ＩＣ回路部５４を前記給電ミアンダライン部９８の設けられた基材６８の幅方向の中央付近に配設することができ、その基材６８の幅方向の端からはみ出すのが防止されるため、前記アンテナ９６が適用される装置の小型化が容易とされる。
【００７２】
図２７は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１０４の構成を説明する平面図である。この図２７に示すように、本実施例のアンテナ１０４は、ミアンダ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１０６と、同様にミアンダ状に形成された線状の導体から成る無給電ミアンダライン部１０８とを備えて構成されている。これら給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８は、何れも複数辺の幅方向導体部１１０とそれぞれ長さ寸法の異なる２種類の長手方向導体部１１２、１１４とが交互に接続されて蛇行を成すように形成されている。斯かる給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８は、図２７に示すように、上記アンテナ１０４の全体に渡り連続して互いに入れ子状に、且つ上記長手方向導体部１１２、１１４間が常に等しい間隔をとるように配設されている。好適には、この給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８の相互間隔Ｌｆ＝１．０ｍｍ程度とされる。そして、ある幅方向導体部１１０ａとその両側の幅方向導体部１１０ａとの相互間隔の比は、例えば１：３であり、このある幅方向導体部１１０ａに最も近い幅方向導体部１１０ｂとその両側の幅方向導体部１１０ｂとの相互間隔の比は３：１であり、異なっている。また、本実施例のアンテナ１０４では、前記ＩＣ回路部５４が線状の導体から成る一対の給電ライン部１１６を介して上記給電ミアンダライン部１０６に接続されて無線タグ回路素子１１８を構成している。この給電ライン部１１６は、上記幅方向導体部１１０、長手方向導体部１１２、１１４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（例えば、幅０．５ｍｍ、厚み１６μｍ程度）が前記基材６８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、その給電ライン部１１６に対応する部分、すなわち自身を延長すると給電ライン部１１６と交差する幅方向導体部１１０が存在する部分では、上記給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８を構成する幅方向導体部１１０が他の部分よりも上記間隔Ｌｆだけ短いものとされている。このように構成された無線タグ回路素子１１８が前記基板６８上に形成される場合、前記ＩＣ回路部５４は、その基材６８の幅方向端部付近に配設される位置関係となる。前記給電ライン部１１６は、前記給電ミアンダライン部１０６の長手方向導体部１１２ａとほぼ直線上に配置され、その給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８が占める矩形領域からＩＣ回路部５４及び給電ライン部１１６が大きく突出することなくＩＣ回路部５４及び給電ライン部１１６を配置することができる。
【００７３】
このように、本実施例において、前記ＩＣ回路部５４は、線状の導体から成る給電ライン部１１６を介して前記給電ミアンダライン部１０６に接続されたものであるため、その給電ミアンダライン部１０６との間に所定長の給電ライン部１１６を設けることで、前記ＩＣ回路部５４の給電点に接続される端子が給電ライン部１１６とそれに対応する給電ミアンダライン部１０６によって直流的に短絡されているため、静電破壊を好適に防止できる。
【００７４】
また、前記ＩＣ回路部５４は、前記アンテナ１０４の幅方向端部に配設されるものであるため、そのＩＣ回路部５４を避けて無線タグの表面に広い印字領域を確保することができるという副次的な利点がある。
【００７５】
図２８は、上記アンテナ１０４の変形例であるアンテナ１０４′を説明する平面図である。上記アンテナ１０４では、上記給電ミアンダライン部１０６及び無給電ミアンダライン部１０８は、上記アンテナ１０４の全体に渡り連続して互いに入れ子状に構成されていたが、例えば、図２８に示すアンテナ１０４′のように、その一部において入れ子状に構成されていない部分ＮＰを備えたものであってもよい。上記無給電ミアンダライン部１０８は、上記給電ミアンダライン部１０６の入力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、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１０４′及び無線タグ回路素子１１８′を提供することができる。
【００７６】
図２９は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１２０の構成を説明する平面図である。この図２９に示すように、本実施例のアンテナ１２０は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電部ＥＳとするミアンダ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１２２と、前記ＩＣ回路部５４に対して給電部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１２２の入力インピーダンスに影響を与える位置にその給電ミアンダライン部１２２を挟むように配設された一対の無給電ミアンダライン部１２４ａ、１２４ｂ（以下、特に区別しない場合には単に無給電ミアンダライン部１２４と称する）とを、備えて構成されている。上記給電ミアンダライン部１２２は、複数辺の幅方向導体部１２６及び長手方向導体部１２８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１２４は、複数辺の幅方向導体部１３０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１３２、１３４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。上記無給電ミアンダライン部１２４ａは、上記給電ミアンダライン部１２２に対して上記アンテナ１２０の全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されており、これら給電ミアンダライン部１２２及び無給電ミアンダライン部１２４ａの相対位置関係は、前述したアンテナ５２における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の相対位置関係に近似している。また、上記給電ミアンダライン部１２２及び無給電ミアンダライン部１２４ｂの相対位置関係は、上記アンテナ１２０の幅方向に関して上記給電ミアンダライン部１２２及び無給電ミアンダライン部１２４ａの相対位置関係と線対称的とされたものである。このような構成では比較的鋭い共振が得られ、上記給電ミアンダライン部１２２及び無給電ミアンダライン部１２４の相対位置関係によって種々の特性を実現できる。また、本実施例のアンテナ１２０では、上記給電ミアンダライン部１２２に含まれる長手方向導体部１２８のうち何れか（好適にはアンテナ１２０の中央付近）の長手方向導体部１２８８において前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部１２２に接続されて無線タグ回路素子１３６を構成している。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１２０及び無線タグ回路素子１３６を提供することができる。
【００７７】
図３０は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１３８の構成を説明する平面図である。この図３０に示すように、本実施例のアンテナ１３８は、前述した給電ミアンダライン部９８及び無給電ミアンダライン部１００を備えて構成されており、前記幅方向導体部８０、７６間の間隔が少なくとも前記ＩＣ回路部５４の近傍において常に等しい間隔をとるように配設されている。更に、それら給電ミアンダライン部９８及び無給電ミアンダライン部１００相互間の間隔すなわち前記幅方向導体部８０、７６間、長手方向導体部７８、８２間、７８、８４間の間隔が少なくとも前記ＩＣ回路部５４の近傍において常に等しい間隔をとるように配設されていてもよい。また、本実施例のアンテナ１３８では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部９８に備えられた何れか（好適にはアンテナ９６の中央付近）の幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部９８に接続されて無線タグ回路素子１４０を構成している。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１３８及び無線タグ回路素子１４０を提供することができる。
【００７８】
図３１は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１４２の構成を説明する平面図であり、図３２は、図３１のa-a断面図である。これらの図に示すように、本実施例のアンテナ１４２は、前記ＩＣ回路部５４との接続部分を給電部ＥＳとするミアンダ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１４４と、前記ＩＣ回路部５４に対して給電部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１４４の入力インピーダンスに影響を与える位置であってその給電ミアンダライン部１４４とは別の平面内に配設された無給電ミアンダライン部１４６とを、備えて構成されている。すなわち、図３２に示すように、前記基材６８の表面に上記無給電ミアンダライン部１４６が前述した金属箔、薄膜、或いは印刷等の技術により形成されている。同様に前記基材６８の裏面に上記給電ミアンダライン部１４４が形成され、前記ＩＣ回路部５４がその給電ミアンダライン部１４４に接続されると共に固設されている。
【００７９】
上記給電ミアンダライン部１４４は、複数辺の幅方向導体部１４８及び長手方向導体部１５０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１４６は、複数辺の幅方向導体部１５２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１５４、１５６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。上記給電ミアンダライン部１４４を構成する幅方向導体部１４８及び無給電ミアンダライン部１４６を構成する幅方向導体部１５２は略同じ長さ寸法とされており、上記給電ミアンダライン部１４４及び無給電ミアンダライン部１４６は、平面視において相互に一部が重なり合うような位置関係とされている。また、本実施例のアンテナ１４２では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部１４４に備えられた何れか（好適にはアンテナ１４２の中央付近）の長手方向導体部１５０においてその給電ミアンダライン部１４４に接続されて無線タグ回路素子１５８を構成しており、斯かる無線タグ回路素子１５８が前記基材６８上に形成されることで、前記無線タグ１２と同様に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い得る無線タグ１６０が得られる。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１４２及び無線タグ回路素子１５８を提供することができる。
【００８０】
図３３は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１８０の構成を説明する平面図である。この図３３に示すように、本実施例のアンテナ１８０は、前記幅方向導体部７６及び長手方向導体部７８が交互に接続されて蛇行を成すように形成された給電ミアンダライン部９８と、前記幅方向導体部８０及び長手方向導体部１７４、１７６が交互に接続されて蛇行を成すように形成された無給電ミアンダライン部１７８とが、前記アンテナ５２等と同様に全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されている。このアンテナ１８０に備えられた上記長手方向導体部１７４は、前記アンテナ５２等の長手方向導体部８２に対応するもので、前記給電ミアンダライン部９８の長手方向導体部７８より短い（前記長手方向導体部８２より長い）ものである。また、上記長手方向導体部１７６は、前記アンテナ５２等の長手方向導体部８４に対応するもので、前記給電ミアンダライン部９８の長手方向導体部７８より長い（前記長手方向導体部８４より短い）ものである。
【００８１】
本実施例のアンテナ１８０では、例えば、図３３に示す距離ｗ１すなわち前記給電ミアンダライン部９８における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の線中心間距離が５ｍｍ程度、距離ｗ２すなわち上記無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の線中心間距離が３ｍｍ程度、距離ｗ３、ｗ３′すなわち前記給電ミアンダライン部９８に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０とその給電ミアンダライン部９８における最近接位置にある幅方向導体部７６との間隙距離（導体が設けられていない間の距離）が０．２５〜０．５ｍｍ程度とされている。すなわち、本実施例のアンテナ１８０では、前記給電ミアンダライン部９８に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の線中心間距離ｗ２が、その１対の幅方向導体部８０を挟む前記給電ミアンダライン部９８における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の線中心間距離ｗ１の１／２以上とされている。また、前記給電ミアンダライン部９８に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０と前記給電ミアンダライン部９８におけるそれぞれ最近接位置にある幅方向導体部７６との間隙距離ｗ３、ｗ３′が、何れも前記導体の幅寸法（０．１〜３．０ｍｍ）以下とされている。また、前記給電ミアンダライン部９８の全長（総長）が３０６ｍｍ程度、無給電ミアンダライン部１７８の全長が３１５ｍｍ程度とされている。なお、図３３において、上記間隙距離ｗ３、ｗ３′は略等しく対称的に描かれているが、前記アンテナ５２のように、前記給電ミアンダライン部９８における相互に近接する１対の幅方向導体部７６に挟まれた位置であってそれら幅方向導体部７６の何れか一方に偏って近接する位置に上記１対の幅方向導体部８０が配設されていても構わない。本実施例のアンテナ１８０では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部９８に備えられた何れか（好適にはアンテナ１８０の中央付近）の幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部９８に接続されて無線タグ回路素子１８２を構成しており、斯かる無線タグ回路素子１８２が基板上に設けられることで前記無線タグ１２と同様に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い得る無線タグとされる。
【００８２】
図３４は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１８８の構成を説明する平面図である。この図３４に示すアンテナ１８８は、前記アンテナ１８０の無給電ミアンダライン部１７８の幅方向導体部８０よりも若干短い幅方向導体部１８４を有する無給電ミアンダライン部１８６を備えたものであり、その他の構成は前記アンテナ１８０と同様である。このアンテナ１８８に備えられた無給電ミアンダライン部１８６の全長は３０６ｍｍ程度であり、前記給電ミアンダライン部９８の全長と略等しいものとされている。また、本実施例のアンテナ１８８では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部９８に備えられた何れか（好適にはアンテナ１８８の中央付近）の幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部９８に接続されて無線タグ回路素子１９０を構成しており、斯かる無線タグ回路素子１９０が基板上に設けられることで前記無線タグ１２と同様に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い得る無線タグとされる。
【００８３】
また、図３５は、本発明の更に別の実施例であるアンテナ１９４の構成を説明する平面図である。この図３５に示すアンテナ１９４は、前記アンテナ１８８等の給電ミアンダライン部９８よりも全長の長い給電ミアンダライン部１９２を備えたものであり、その他の構成は前記アンテナ１８８と同様である。このアンテナ１９４に備えられた給電ミアンダライン部１９２の全長は３２２ｍｍ程度であり、上記無給電ミアンダライン部１８６の全長より長いものとされている。また、本実施例のアンテナ１９４では、前記ＩＣ回路部５４が上記給電ミアンダライン部１９２に備えられた何れか（好適にはアンテナ１９４の中央付近）の幅方向導体部７６においてその給電ミアンダライン部１９２に接続されて無線タグ回路素子１９６を構成しており、斯かる無線タグ回路素子１９６が基板上に設けられることで前記無線タグ１２と同様に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い得る無線タグとされる。
【００８４】
図３６は、前述した図３３に示すアンテナ１８０の入力インピーダンスの周波数特性について説明する図であり、前述した図１１等と同様に、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンス成分を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。この図３６に示す特性図において、直列共振周波数を示す曲線について考えると、最も低い第１共振周波数を示す曲線の虚数部は図１１と同様ｆ１＝５００ＭＨｚ近傍で零となるが（図３６の表示範囲外）、それに対応する抵抗は略零の値をとりアンテナとして機能しない。次に、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ７の虚数部が零となる周波数ｆ７＝８３９ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ６は６０Ω程度の値をとりアンテナとして機能するために十分な入力インピーダンスが得られる。次に、３番目に低い第３共振周波数を示す曲線Ｘ８に関しては、縦軸と略平行であり周波数に応じてのアドミタンス成分の変化が大きいことから、曲線Ｘ８の虚数部が零となる周波数ｆ８は用いづらい（対応する抵抗を示す曲線Ｒ７も周波数に応じての変化が大きい）。このように、前記アンテナ１８０は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられることにより、上記無線タグ回路素子１８２のアンテナとして好適に機能する。また、図３６に示すように、第２共振周波数を示す曲線Ｘ７の虚数部が零となる周波数ｆ７と、その第２共振周波数よりも大きい次の並列共振周波数を示す曲線Ｘ７′の虚数部が零となる周波数ｆ７′（厳密には虚数部は＋∞から−∞に変化するが、便宜的に並列共振周波数ｆ７′を通る曲線Ｘ７′で表している）との間には比較的開きがあり、その間に広い周波数帯域が得られる。また、上記第２共振周波数近傍において入力インピーダンスの抵抗成分が略一定の６０〜７０Ω程度となり、安定した特性が得られる。
【００８５】
図３７は、前述した図３４に示すアンテナ１８８の入力インピーダンスの周波数特性について説明する図であり、前述した図１１等と同様に、入力インピーダンスの虚数部すなわちアドミタンス成分を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。なお、前記アンテナ１９４の入力インピーダンスは、前記アンテナ１８８と略同様の関係をとる。この図３７に示す特性図において、直列共振周波数を示す曲線について考えると、最も低い第１共振周波数を示す曲線の虚数部は、図１１と同様ｆ１＝５００ＭＨｚ近傍で零となるが（図３７の表示範囲外）、それに対応する抵抗は略零の値をとりアンテナとして満足には機能しない。次に、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ９の虚数部が零となる周波数ｆ７＝８４９ＭＨｚ付近において、それに対応する抵抗を示す曲線Ｒ８は６５Ω程度の値をとりアンテナとして機能するために十分な入力インピーダンスが得られる。次に、３番目に低い第３共振周波数を示す曲線Ｘ１０に関しては、縦軸と略平行であり周波数に応じてのアドミタンス成分の変化が大きいことから、曲線Ｘ１０の虚数部が零となる周波数ｆ１０は用いづらい（対応する抵抗を示す曲線Ｒ９も周波数に応じての変化が大きい）。このように、前記アンテナ１８８、１９４は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数以上の共振周波数により動作させられることにより、上記無線タグ回路素子１９０、１９６のアンテナとして好適に機能する。また、図３７に示すように、第２共振周波数を示す曲線Ｘ９の虚数部が零となる周波数ｆ９と、その第２共振周波数よりも大きい次の並列共振周波数を示す曲線Ｘ９′の虚数部が零となる周波数ｆ９′との間には比較的開きがあり、その間に広い周波数帯域が得られる。また、上記第２共振周波数近傍において入力インピーダンスの抵抗成分が略一定の６５〜７５Ω程度となり、安定した特性が得られる。
【００８６】
図３８、図３９は、前記アンテナ１８０において、前述した図３３に示す距離ｗ２すなわち前記無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の線中心間距離を変化させた場合における前記周波数ｆ７、ｆ７′、ｆ８の変化を示すグラフであり、図３８は前記距離ｗ３＝０．５ｍｍ程度である例を、図３９は前記距離ｗ３＝０．２５ｍｍ程度である例をそれぞれ示している。これらの図から、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ７の虚数部が零となる周波数ｆ７は、前記距離ｗ２が大きくなるほど低下していくことがわかる。また、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ７の虚数部が零となる周波数ｆ７と、その次の並列共振周波数を示す曲線Ｘ７′の虚数部が零となる周波数ｆ７′との周波数差は、前記距離ｗ２が大きくなるほど増大していくことがわかる。周波数としてはインピーダンスの整合及び通信特性を保持し得る範囲で可及的に低いものが使い易く、また上記周波数ｆ７とｆ７′との周波数差は大きい方が好適であることから、前記距離ｗ２は好適には図３８において２．０ｍｍ以上、図３９において２．５ｍｍ以上、更に好適には両図において２．５ｍｍ以上であることが好ましい。このように、前記給電ミアンダライン部９８に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部８０の線中心間距離を、好適にはその１対の幅方向導体部８０を挟む前記給電ミアンダライン部９８における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の線中心間距離の２／５以上、更に好適には１／２以上とすることで、前記アンテナ１８０の特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできるのである。
【００８７】
また、図４０、図４１は、前記アンテナ１８８、１９４において、前述した図３３に示す距離ｗ２すなわち前記無給電ミアンダライン部１８６における相互に近接する１対の幅方向導体部１８４の線中心間距離を変化させた場合における前記周波数ｆ９、ｆ９′、ｆ１０の変化を示すグラフであり、図４０は前記アンテナ１８８に関する例を、図４１は前記アンテナ１９４に関する例をそれぞれ示している。これらの図から、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ９の虚数部が零となる周波数ｆ９は、前記距離ｗ２が大きくなるほど低下していくことがわかる。また、２番目に低い第２共振周波数を示す曲線Ｘ９の虚数部が零となる周波数ｆ９と、その次の並列共振周波数を示す曲線Ｘ９′の虚数部が零となる周波数ｆ９′との周波数差は、前記距離ｗ２が大きくなるほど増大していくことがわかる。すなわち、図３８、図３９を用いて上述した前記アンテナ１８０に関する例と同様に、前記距離ｗ２は好適には２．０ｍｍ以上、更に好適には２．５ｍｍ以上であることが好ましい。このように、前記給電ミアンダライン部９８、１９２に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８における相互に近接する１対の幅方向導体部１８４の線中心間距離を、好適にはその１対の幅方向導体部１８４を挟む前記給電ミアンダライン部９８、１９２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の線中心間距離の２／５以上、更に好適には１／２以上とすることで、前記アンテナ１８８、１９４の特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできるのである。
【００８８】
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９８、１９２に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８、１８６における相互に近接する１対の幅方向導体部８０、１８４の線中心間距離ｗ２は、その１対の幅方向導体部８０、１８４を挟む前記給電ミアンダライン部９８、１９２における相互に近接する１対の幅方向導体部７６の線中心間距離ｗ１の１／２以上であるため、比較的低い直列共振周波数が得られると共に、その直列共振周波数と次の並列共振周波数との周波数差が大きくなる。また、直列共振周波数近傍において入力インピーダンスの抵抗成分が略一定となり、安定した特性が得られる。
【００８９】
また、前記給電ミアンダライン部９８、１９２に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８、１８６における相互に近接する１対の幅方向導体部８０、１８４のうち少なくとも前記給電ミアンダライン部９８、１９２との最近接位置にある幅方向導体部８０、１８４とその給電ミアンダライン部９８、１９２における最近接位置にある幅方向導体部７６との間隙距離ｗ３は、前記導体の幅寸法以下であるため、前記アンテナ１８０、１８８、１９４の特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできる。
【００９０】
また、前記給電ミアンダライン部９８、１９２に挟まれた無給電ミアンダライン部１７８、１８６における相互に近接する１対の幅方向導体部８０、１８４と前記給電ミアンダライン部９８、１９２におけるそれぞれ最近接位置にある幅方向導体部８０、１８４との間隙距離ｗ３、ｗ３′は、何れも前記導体の幅寸法以下であるため、前記アンテナ１８０、１８８、１９４の特性を更に安定させられると共に、周波数帯域を可及的に広くできる。
【００９１】
また、前記アンテナ１８０、１８８、１９４は、入力インピーダンスの虚数成分が零となる複数の共振周波数を有し、それら複数の共振周波数のうち２番目に低い第２共振周波数により動作させられるものであるため、最適な態様で前記給電ミアンダライン部９８、１９２の入力インピーダンスを前記ＩＣ回路部５４の入力インピーダンスに整合させることができる。
【００９２】
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。
【００９３】
例えば、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、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図４２に示すアンテナ１６２のように、その長手方向に関する給電ミアンダライン部１６４及び無給電ミアンダライン部１６６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、図４３に示すアンテナ１６８のように、前記給電ミアンダライン部１７０及び無給電ミアンダライン部１７２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１６２、１６８を提供することができる。
【００９４】
また、前述の実施例では、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が全体に渡り連続して互いに入れ子状に配設されたアンテナ５２等について説明したが、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は少なくとも一部において入れ子状に配設されていれば相互のインピーダンスに影響を及ぼし合うため、必ずしも全体に渡り入れ子状に構成されていなくともよい。また、前記無給電ミアンダライン部が給電ミアンダライン部の入力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いことから、必ずしも入れ子状に配設されていなくともよく、設計に応じて種々の相対位置関係が適宜選択されて適用される。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明のアンテナが適用され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の無線タグ通信システムを構成する無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】本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の無線タグの外観を説明する平面図である。
【図５】図４のV-V断面図である。
【図６】図４のVI-VI断面図である。
【図７】図３の無線タグに保護層が設けられていない状態を説明する図であり、図６に対応するものである。
【図８】図４の無線タグのアンテナに備えられた給電ミアンダライン部の構成を詳しく説明する図である。
【図９】図４の無線タグのアンテナに備えられた無給電ミアンダライン部の構成を詳しく説明する図である。
【図１０】図４の無線タグのアンテナの構成を詳しく説明する図である。
【図１１】図４の無線タグのアンテナの入力インピーダンスについて説明する図であり、共振周波数を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。
【図１２】対比のために従来のミアンダラインアンテナを例示する図であり、本実施例のアンテナから無給電ミアンダライン部を除外した構成と等価である。
【図１３】図１２のミアンダラインアンテナの入力インピーダンスについて説明する図であり、図１１と同様に、共振周波数を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。
【図１４】図３の無線タグ回路素子との通信に用いられるコマンドを例示する図である。
【図１５】図２の無線タグ通信装置にて作成されるコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。
【図１６】図１５のコマンドフレームの構成要素である０信号及び１信号について説明する図である。
【図１７】図３の無線タグ回路素子からのリプライ信号の作成に用いられる０信号及び１信号について説明する図である。
【図１８】図３の無線タグ回路素子に固有のＩＤを示す信号を例示する図である。
【図１９】図３の無線タグ回路素子のメモリ構成を示す図である。
【図２０】図３の無線タグ回路素子において「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合に返信される「SCROLL ID Reply」について説明する図である。
【図２１】図３のメモリ部に記憶された情報の一部である「LEN」に続く情報が抽出される様子を説明する図である。
【図２２】図１６の「SCROLL ID Reply」について詳しく説明する図である。
【図２３】図２の無線タグ通信装置が通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。
【図２４】図２の無線タグ通信装置が通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。
【図２５】本発明の他の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２６】図２５の無線タグのアンテナの入力インピーダンスについて説明する図であり、共振周波数を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。
【図２７】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２８】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図２９】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３０】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３１】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３２】図３１のa-a断面図である。
【図３３】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３４】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３５】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図３６】図３３の無線タグのアンテナの入力インピーダンスについて説明する図であり、共振周波数を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。
【図３７】図３４の無線タグのアンテナの入力インピーダンスについて説明する図であり、共振周波数を示す曲線を実線で、抵抗（放射抵抗）に対応する曲線を破線でそれぞれ示している。
【図３８】図３３に示すアンテナにおいて、図３３に示す距離ｗ２を変化させた場合における図３６の周波数ｆ７、ｆ７′、ｆ８の変化を示すグラフである。
【図３９】図３３に示すアンテナにおいて、図３３に示す距離ｗ２を変化させた場合における図３６の周波数ｆ７、ｆ７′、ｆ８の変化を示すグラフである。
【図４０】図３４に示すアンテナにおいて、図３３に示す距離ｗ２を変化させた場合における図３７の周波数ｆ９、ｆ９′、ｆ１０の変化を示すグラフである。
【図４１】図３５に示すアンテナにおいて、図３３に示す距離ｗ２を変化させた場合における図３７の周波数ｆ９、ｆ９′、ｆ１０の変化を示すグラフである。
【図４２】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【図４３】本発明の更に別の実施例であるアンテナの構成を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１２、１６０：無線タグ
５２、９６、１０４、１０４′、１２０、１３８、１４２、１８０、１８８、１９４：アンテナ
５４：ＩＣ回路部
７２、９８、１０６、１２２、１４４、１９２：給電ミアンダライン部
７４、１００、１０８、１２４、１４６、１７８、１８６：無給電ミアンダライン部
７６、８０、１１０、１２６、１３０、１４８、１５２、１８４：幅方向導体部
７８、８２、８４、１１２、１１４、１２８、１３２、１３４、１５０、１５４、１５６、１７４、１７６：長手方向導体部
８６、８８：ミアンダパターン
９０：第１部分
９２：第２部分
１１６：給電ライン部
ＥＳ：給電部
【図１】
0004578411.tif 000002
【図２】
0004578411.tif 000003
【図３】
0004578411.tif 000004
【図４】
0004578411.tif 000005
【図５】
0004578411.tif 000006
【図６】
0004578411.tif 000007
【図７】
0004578411.tif 000008
【図８】
0004578411.tif 000009
【図９】
0004578411.tif 000010
【図１０】
0004578411.tif 000011
【図１１】
0004578411.tif 000012
【図１２】
0004578411.tif 000013
【図１３】
0004578411.tif 000014
【図１４】
0004578411.tif 000015
【図１５】
0004578411.tif 000016
【図１６】
0004578411.tif 000017
【図１７】
0004578411.tif 000018
【図１８】
0004578411.tif 000019
【図１９】
0004578411.tif 000020
【図２０】
0004578411.tif 000021
【図２１】
0004578411.tif 000022
【図２２】
0004578411.tif 000023
【図２３】
0004578411.tif 000024
【図２４】
0004578411.tif 000025
【図２５】
0004578411.tif 000026
【図２６】
0004578411.tif 000027
【図２７】
0004578411.tif 000028
【図２８】
0004578411.tif 000029
【図２９】
0004578411.tif 000030
【図３０】
0004578411.tif 000031
【図３１】
0004578411.tif 000032
【図３２】
0004578411.tif 000033
【図３３】
0004578411.tif 000034
【図３４】
0004578411.tif 000035
【図３５】
0004578411.tif 000036
【図３６】
0004578411.tif 000037
【図３７】
0004578411.tif 000038
【図３８】
0004578411.tif 000039
【図３９】
0004578411.tif 000040
【図４０】
0004578411.tif 000041
【図４１】
0004578411.tif 000042
【図４２】
0004578411.tif 000043
【図４３】
0004578411.tif 000044