(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向及び該第１の方向に直交する第２の方向で規定される面と平行な主面を有するシート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体上に形成された誘電体からなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置であって、
前記シート状構造体は、単位構造を前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであり、
前記単位構造は、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向から見た場合に四角形の形状を有しており、当該四角形の対角線に対して非線対称な構造を有しており、
前記第１の方向及び前記第２の方向における前記周波数は互いに等しいものである
アンテナ装置。
【請求項２】
前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層とを備えており、
前記グランド層、前記ビア及び前記トップ層は、導体からなる
請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記誘電体層は、ＬＴＣＣ(Low Temperature Co-fired Ceramics)などのセラミックス、ＦＲ−４(Flame Retardant-4)などのガラスエポキシ系基板材、テフロン（登録商標）系基板材、ＢＴ(Bismaleimide Triazine)レジン系基板材、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系熱可塑性樹脂フィルム、若しくは、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)若しくはＰＥＴ−Ｇ(Polyethylene terephthalate Glycol)などの樹脂、リネンなどの繊維又はそれらの複合体からなる
請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方が、前記対角線に対して非線対称な外形を有している
請求項２又は請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方が、複数の部位からなり、
当該部位は、前記対角線に対して非線対称な位置に位置している
請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記部位には、該部位の一辺から内面に向かって延びるようにスリットが形成されている
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記スリットは夫々、直線状、曲線状又はこれらの組み合わせからなる形状を有する、請求項６に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記単位構造の外形が前記対角線に関して非線対称である、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記シート状構造体は、前記第３の方向から見た場合に長方形の外形を有している、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記周波数は、前記第１の方向及び前記第２の方向において等しい、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記アンテナ支持層には、空孔、空気泡、空気層が含まれている、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
前記アンテナ支持層は、発泡ポリエチレン、アクリルフォーム若しくはウレタンなどの発泡材、テフロン（登録商標）やＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)若しくはＰＥＴ−Ｇ(Polyethylene terephthalate Glycol)などの樹脂、リネンなどの繊維又はそれらの組み合わせのいずれかからなる請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項１３】
請求項２乃至請求項１２のいずれかに記載のシート状構造体と、該シート状構造体上に設けられたアンテナ支持層であって前記シート状構造体の前記誘電体と同じ材料からなるアンテナ支持層とを備える
アンテナ装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記アンテナ層を省略してなるシート。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のアンテナ装置と、前記アンテナ支持層上において前記アンテナ導体パターンに接続されたＩＣを備え、前記シート状構造体をタグ基体の一部としてなるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ。
【請求項１６】
第１の方向及び該第１の方向と直交する第２の方向で規定される面と平行な主面を有するシート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体に形成された誘電体からなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置であって、前記シート状構造体は、単位構造を前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであって、前記第１の方向及び前記第２の方向の夫々に直交する第３の方向から見た場合に長方形の外形を有しており、前記単位構造は、前記第３の方向から見た場合に四角形の形状を有している場合において、
前記第１の方向及び前記第２の方向における前記周波数を等しくするために、前記単位構造を前記四角形の対角線に対して非線対称な構造とする
アンテナ装置の設計方法。
【請求項１７】
前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層からなり、前記グランド層、前記ビア、前記トップ層、前記浮遊キャパシタ層からなるものである場合において、
前記単位構造を前記非線対称な構造とするために、
前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方を前記対角線に対して非線対称な外形とし、
前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方を複数の部位からならなるものとし、且つ当該部位を前記対角線に対して非線対称な位置に位置させることとし、若しくは、
前記単位構造の外形を前記対角線に関して非線対称とし、又はこれらを組み合わせる
請求項１６に記載のアンテナ装置の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い表面インピーダンスを有するシート状構造体とそれを利用したアンテナ装置及びＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の機器の小型化により、例えば、グランドプレーン等の金属面とアンテナとの距離が短くなってきており、それによるアンテナ特性の劣化が懸念されている。また、ＲＦＩＤタグを金属面に貼付すると、ＲＦＩＤタグに含まれるアンテナの特性が著しく劣化し、ＲＦＩＤタグが適切に機能しなくなることも知られている。これらの問題は、いずれも金属面の表面インピーダンスが低いことに起因している。金属面では、低い表面インピーダンスのため、入射電界の位相と反射電界の位相とが１８０度又は約１８０度近く異なることとなる。即ち、金属面における反射波は、入射波の逆相又はほぼ逆相となる。そのため金属近傍では、合成電界が小さくなり、金属近傍アンテナ、タグの性能が著しく劣化する。逆に、表面インピーダンスの高いものをアンテナ近傍に配置することができれば、その高い表面インピーダンスによりインピーダンス面に入射した電磁波が同相反射され、アンテナ特性を向上させることが知られている。
【０００３】
高い表面インピーダンスを有するシート状構造体としては、従来、ビアを有する所謂マッシュルーム状導体を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これに対して、アンテナ用途に限られない左手系媒質としてビアを不要としビア密度の縛りを超えたスケーラビリティを持たせてなるもの（例えば、特許文献２参照）なども提案されている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，５３８，６２１号公報
【特許文献２】特開２００６−２４５９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンテナを小型化する場合や、直交する２方向の偏波に対してアンテナの感度を得たい場合には、アンテナを折り曲げることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、複数の単位セルを配置することによりカード形状のような長方形形状の高表面インピーダンスのシート状構造体を形成した場合、十分なアンテナ特性、若しくは偏波特性が得られないといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、長方形形状の高表面インピーダンスのシート状構造体上に折り曲げアンテナを搭載してアンテナ装置を構成した場合であっても、良好なアンテナ特性、若しくは偏波特性を得ることの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】
【０００８】
対角線に対して対称の正方形セルを複数個用いて長方形形状のシート状構造体を構成しようとした場合、シート状構造体の縦横でセルの数が異なってくる。
【０００９】
しかしながら、発明者らは、特にセル数が少ない場合には、それぞれの電界方向のセルの数が異なると、それらの電界方向の同相反射周波数が互いに異なってくることを見出した。これは、セルの数が有限である場合、外部境界の影響を受けて同相反射周波数がずれるためであると考えられる。そのため、等方性セル、即ち、セルの対角線に対して線対称な構造を有する単位セルを用いて、縦横でセル数が異なる少数セルからなる高表面インピーダンスシートを構成した場合、縦方向電界と横方向電界で同相反射周波数は異なってくる。
【００１０】
同相反射周波数がシート状構造体の縦方向と横方向とで異なるということは、ある周波数に対しては、縦方向又は横方向のいずれか一方向でしか同相反射効果を得ることができないということである。換言すると、折り曲げアンテナのような非直線状のアンテナを用いた場合にもアンテナ全体に亘って同相反射効果を得るためには、シート状構造体の縦方向と横方向とで同相反射周波数を同じにすればよい。
【００１１】
シート状構造体の縦方向と横方向とにおける同相反射周波数の調整手段として想定しうるもののうち、シート状構造体の外形を大きく変更することはアンテナ装置の仕様上困難な場合もあるが、個々の単位構造に対する変更にはそのような縛りは無い。
【００１２】
そこで、本発明では、四角形形状を有する単位構造を当該四角形形状の対角線に対して非線対称な構造となるように構成し、それをもってシート状構造体の縦方向及び横方向の同相反射周波数を個別に調整可能とすることとした。
【００１３】
本発明は、上記のような知見に基づきなされたものであり、具体的には、以下に掲げるような構成を備える。
【００１４】
即ち、本発明によれば、第１のアンテナ装置として、第１の方向及び該第１の方向に直交する第２の方向で規定される面と平行な主面を有するシート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体上に形成された誘電体からなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置であって、前記シート状構造体は、単位構造を前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであり、前記単位構造は、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向から見た場合に四角形の形状を有しており、当該四角形の対角線に対して非線対称な構造を有しているアンテナ装置が得られる。
【００１５】
更に、本発明によれば、第２のアンテナ装置として、第１のアンテナ装置において、前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層とを備えており、前記グランド層、前記ビア、前記トップ層、前記浮遊キャパシタ層は導体からなるアンテナ装置が得られる。
【００１６】
更に、本発明によれば、第３のアンテナ装置として、第２のアンテナ装置において、前記誘電体層は、ＬＴＣＣ(Low
Temperature Co-fired Ceramics)などのセラミックス、ＦＲ−４(Flame
retardant-4)などのガラスエポキシ系基板材、テフロン（登録商標）系基板材、ＢＴ(Bismaleimide Triazine)レジン系基板材、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系熱可塑性樹脂フィルム、若しくは、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)若しくはＰＥＴ−Ｇ(Polyethylene terephthalate Glycol)などの樹脂、リネンなどの繊維又はそれらの複合体からなるアンテナ装置が得られる。
【００１７】
更に、本発明によれば、第４のアンテナ装置として、第２又は第３のアンテナ装置において、前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方が、前記対角線に対して非線対称な外形を有しているアンテナ装置が得られる。
【００１８】
更に、本発明によれば、第５のアンテナ装置として、第２乃至第４のいずれかのアンテナ装置において、前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方が、複数の部位からなり、当該部位は、前記対角線に対して非線対称な位置に位置しているアンテナ装置が得られる。
【００１９】
更に、本発明によれば、第６のアンテナ装置として、第１乃至第５のいずれかのアンテナ装置において、前記容量導体部には、該容量導体部の一辺から内面に向かって延びるようにスリットが形成されているアンテナ装置が得られる。
【００２０】
更に、本発明によれば、第７のアンテナ装置として、第６のアンテナ装置において、前記スリットは夫々、直線状、曲線状またはこれらの組み合わせからなる形状を有する、アンテナ装置が得られる。
【００２１】
更に、本発明によれば、第８のアンテナ装置として、第１乃至第７のいずれかのアンテナ装置において、前記単位構造の外形が前記対角線に関して非線対称である、アンテナ装置が得られる。
【００２２】
更に、本発明によれば、第９のアンテナ装置として、第１乃至第８のいずれかのアンテナ装置において、前記シート状構造体は、前記第３の方向から見た場合に長方形の外形を有している、アンテナ装置が得られる。
【００２３】
更に、本発明によれば、第１０のアンテナ装置として、第１乃至第９のいずれかのアンテナ装置において、前記周波数は、前記第１の方向及び前記第２の方向において等しいアンテナ装置が得られる。
【００２４】
更に、本発明によれば、第１１のアンテナ装置として、第１乃至第１０のいずれかのアンテナ装置において、前記アンテナ支持層には、空孔、空気泡、空気層が含まれている、アンテナ装置が得られる。
【００２５】
更に、本発明によれば、第１２のアンテナ装置として、第１乃至第１１のいずれかのアンテナ装置において、前記アンテナ支持層は、発泡ポリエチレン、アクリルフォーム若しくはウレタンなどの発泡材、テフロン（登録商標）やＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)若しくはＰＥＴ−Ｇ(Polyethylene terephthalate Glycol)などの樹脂、リネンなどの繊維又はそれらの組み合わせのいずれかからなるアンテナ装置が得られる。
【００２６】
更に、本発明によれば、第１３のアンテナ装置として、第２乃至第１２のいずれかのシート状構造体と、該シート状構造体上に設けられたアンテナ支持層であって前記シート状構造体の前記誘電体と同じ材料からなるアンテナ支持層とを備えるアンテナ装置が得られる。
【００２７】
更に、本発明によれば、第１乃至第１３のいずれかのアンテナ装置において、前記アンテナ層を省略してなるシートが得られる。
【００２８】
更に、本発明によれば、第１乃至第１３のいずれかのアンテナ装置と、前記アンテナ支持層上において前記アンテナ導体パターンに接続されたＩＣを備え、前記シート状構造体をタグ基体の一部としてなるＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）タグが得られる。
【００２９】
更に、本発明によれば、第１のアンテナ装置の設計方法として、第１の方向及び該第１の方向と直交する第２の方向で規定される面と平行な主面を有するシート状構造体と、アンテナ導体パターンを有するアンテナ層と、前記シート状構造体に形成された誘電体からなるアンテナ支持層とを備えたアンテナ装置であって、前記シート状構造体は、単位構造を前記第１の方向及び前記第２の方向に繰り返し並べてなる周期構造により、特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものであって、前記第１の方向及び前記第２の方向の夫々に直交する第３の方向から見た場合に長方形の外形を有しており、前記単位構造は、前記第３の方向から見た場合に四角形の形状を有している場合において、前記第１の方向及び前記第２の方向における前記周波数を等しくするために、前記単位構造を前記四角形の対角線に対して非線対称な構造とするアンテナ装置の設計方法が得られる。
【００３０】
更に、本発明によれば、第２のアンテナ装置の設計方法として、第１のアンテナ装置の設計方法において、前記単位構造は、グランド層と、前記グランド層から垂直に延びるビアと、前記ビアにより前記グランド層と接続されたトップ層と、前記トップ層と前記グランド層の間に満たされた誘電体層と、前記誘電体層内にフローティング状態で保持された浮遊キャパシタ層からなり、前記グランド層、前記ビア、前記トップ層、前記浮遊キャパシタ層からなるものである場合において、前記単位構造を前記非線対称な構造とするために、前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方を前記対角線に対して非線対称な外形とし、前記トップ層及び前記浮遊キャパシタ層のうち少なくとも一方を複数の部位からならなるものとし、且つ当該部位を前記対角線に対して非線対称な位置に位置させることとし、若しくは、前記単位構造の外形を前記対角線に関して非線対称とし、又はこれらを組み合わせる、アンテナ装置の設計方法が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、折り曲げアンテナのように非直線状のアンテナを使用した場合であっても、直交する２方向の偏波に対して同相反射させることにより、アンテナ特性を向上させることができるアンテナ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１の実施の形態）
図１及び図２に示されるように、本発明の第１の実施の形態によるアンテナ装置を適用したＲＦＩＤタグは、シート状構造体１と、シート状構造体１に形成されたアンテナ支持層２と、アンテナ支持層２の上面において所定のアンテナ導体パターン３ａを有するアンテナ素子３と、アンテナ導体パターン３ａに接続されたＩＣ４を有する。
【００３３】
図２から理解されるように、本発明の実施の形態によるＲＦＩＤタグにおけるアンテナ素子３は、非直線形状の折り曲げアンテナであり、それぞれ略コの字状を有し且つＩＣ４を境にして互いに対称となるように配置されアンテナ導体パターン３ａを有している。
【００３４】
本実施の形態におけるアンテナ素子３には、アンテナ導体パターン３ａを接続する梁部導体３ｂがインピーダンスマッチング用として更に設けられている。なお、図１及び図２において、実際の誘電体材料としては比較的透明なもの（少なくとも内部を透視しうるもの）を用いる場合もあるが、簡略化するため、透過しないものとして描いてある。
【００３５】
アンテナ支持層２の材料としては、ＰＥＴ（Polyethylene  terephthalate）、ＰＥＴ−Ｇ（Polyethylene  terephthalate  Glycol）、テフロン（登録商標）など一般的な樹脂やプラスチックなどの誘電体が使用できるが、できるだけ誘電率の低い樹脂や、空気分を含む発泡材、スポンジ、ウレタン、発泡ポリエチレン、アクリルフォーム、あるいはリネンなどの繊維などが好ましい。特にプラスチックについては、さらに詳しくは、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性プラスチックでも、メラミン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性プラスチックでも良い。空気層や空孔は空気中に電界を集中させ、材料内の電界を下げるので、損失の低減に有効である。低い誘電率はまた、アンテナとシート状構造体との相関を低減し、アンテナ特性の劣化を軽減するので、空気層や空孔を含む材料は特に有効である。更に、アンテナ支持層２の材料をシート状構造体１の誘電体層４０（後述）と同じ材料のもので構成することとしてもよい。これにより、シート状構造体１、アンテナ支持層２、アンテナ素子３を一体的に形成でき、アンテナ装置を低コストで製造することができる。
【００３６】
本実施の形態によるシート状構造体１は、概略、図３に示されるような単位構造５を図４に示されるようにＸ方向及びＹ方向に繰り返し並べてなる周期構造により特定の周波数帯域に対する表面インピーダンスを高め、それにより当該特定の周波数帯域に属する周波数を有する入射波を同相反射するものである。
【００３７】
詳しくは、本実施の形態におけるシート状構造体１は、図５乃至図７から理解されるように、ベタ導体パターンを有するグランド層１０と、グランド層１０から垂直に延びる導体からなるビア２０と、ビア２０によりグランド層と電気的に接続された所定導体パターンからなるトップ層３０と、トップ層３０とグランド層１０との間に満たされた誘電体層４０と、容量増加のために誘電体層４０内にフローティング状態で保持された所定数の容量導体部５1からなる浮遊キャパシタ層５０とを備えている。なお、図５及び図６においては、構成要素の関係を明確にするため、誘電体層４０が省略されている。
【００３８】
本実施の形態における誘電体層４０の材質としては、ＦＲ−４などの基板材でも良いが、誘電損失（ｔａｎδ）の小さいものが望ましく、ＬＴＣＣなどのセラミック、ＰＥＴ，ＰＥＴ−Ｇ、テフロン（登録商標）などの一般的な樹脂やプラスチック、ＢＴレジンなどの低損失基板材料や、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系熱可塑性樹脂フィルムなどを用いることが好ましい。また、リネンなどの繊維でも良い。プラスチックについては、さらに詳しくは、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性プラスチックでも、メラミン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性プラスチックでも良い。
【００３９】
図６に示されるように、本実施の形態における単位構造５及びトップ層３０は、夫々が長方形、即ち夫々の対角線に対して非線対称な外形を有している。また、図７に示されるように、浮遊キャパシタ層５０についても、単位構造５の対角線に対して非線対称な外形を有している。本実施の形態におけるシート状構造体１は、この単位構造５をＸ方向及びＹ方向に連続して繰り返し並べてなる構造を有している。これにより、単位構造５の外形はその対角線に対して非線対称なものとなっている。
【００４０】
図８に示されるように、本実施の形態によるシート状構造体１において、表面から見たシート状構造体のインピーダンスＺｓは、近似的にＬＣ並列回路の等価回路で表せる。この並列共振回路の共振時においては、表面インピーダンスＺｓが非常に高くなり同相反射が生じる。そのため、Ｘ方向及びＹ方向の夫々における等価回路において、特に、キャパシタンス成分ｃの構造を変更することによって、Ｘ方向及びＹ方向の同相反射周波数を別々に調整することができる。
【００４１】
これにより、シート状構造体１において、Ｘ方向、Ｙ方向における単位構造５の数が違
う場合であっても、特に、キャパシタンスｃをＸ方向、Ｙ方向について別個に独立して調整し、夫々の方向の同相反射周波数を同じにすることができる。
【００４２】
なお、図９に示されるように、容量導体部５１の一辺から内面に向かって延びるようにスリット５２を形成することとしてもよい。これにより、インダクタンスを増大させ、同相反射周波数を下げることができ、シート状構造体１を小型化することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によるアンテナ装置は、図１０に示されるように、単位構造５ａ及び浮遊キャパシタ層５０ａを構成する容量導体部５１ａの形状が異なる点を除き、上述した第１の実施の形態とほぼ同様の構造を有する。従って、第１の実施の形態と同じ構成要素については図面内において同一の符号を付すこととし、説明を省略することとする。
【００４４】
本実施の形態における浮遊キャパシタ層５０ａは夫々が略三角形の形状を有する４つの容量導体部５１ａからなっており、略三角形の底辺部分を単位構造５ａの辺上に配置させる一方で頂点を単位構造５ａの中心に配置されたビア２０ａに向けるように配置されている。本実施の形態において、Ｘ方向において対向するように配置された１組の容量導体部５１ａは、底辺に対する高さＨａを有している。一方、Ｙ方向において対向するように配置された容量導体部５１ａは、底辺に対する高さＨｂを有している。本実施の形態において、高さＨａは高さＨｂよりも大きい（Ｈａ＞Ｈｂ）。本実施の形態における４つの容量導体部５１ａは、単位構造５ａの中心を通りＸ方向に延びる直線（以下、Ｘ方向直線）及びＹ方向に延びる直線（以下、Ｙ方向直線）の夫々に対しては線対称な位置に位置しているが、単位構造５ａの対角線に対しては非対称な位置に位置している。従って、単位構造５ａは、単位構造５ａの対角線に対しては非線対称な構造を有することとなっている。
【００４５】
これにより、シート状構造体１ａにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向における単位構造５ａの数が違う場合であっても、特に、キャパシタンスｃをＸ方向、Ｙ方向について別個に独立して調整し、夫々の方向の同相反射周波数を同じにすることができる。
【００４６】
なお、第１の実施の形態と同様、本実施の形態においても、図１１に示されるように、容量導体部５１ａの一辺から内面に向かって延びるようにスリット５２ａを形成することとしてもよい。これにより、インダクタンスを増大させ、同相反射周波数を下げることができ、シート状構造体１ａを小型化することができる。
【００４７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態によるアンテナ装置は、上述した第１の実施の形態とほぼ同様の構造を有する。従って、第１の実施の形態と同じ構成要素については図面内において同一の符号を付すこととし、説明を省略することとする。
【００４８】
図１２に示されるように、本実施の形態によるアンテナ装置においては、Ｘ方向に隣接するトップ層３０ｂ同士の間隔Ｈｃ及びＹ方向に隣接するトップ層３０ｂ同士の間隔Ｈｄが異なる。Ｘ方向、Ｙ方向でトップ層３０ｂ同士の間隔を変えることにより、夫々の方向におけるキャパシタンスｃを別個に独立して変えることができる。それにより、各方向で独立に同相反射周波数を調整し、同じ周波数にすることができる。本実施の形態における単位構造５ｂの外形は正方形であるが、トップ層３０ｂは長方形である。このため、単位構造５ｂは、単位構造５ｂの対角線に対しては非線対称な構造を有している。
【００４９】
これにより、シート状構造体１ｂにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向における単位構造５ｂの数が違う場合であっても、特に、キャパシタンスｃをＸ方向、Ｙ方向について別個に独立して調整し、夫々の方向の同相反射周波数を同じにすることができる。
【００５０】
上述した様々な手法により単位構造をその対角線に対して非線対称な構造とし、非線対称な構造を有する単位構造を複数配列してシート状構造体を構成することにより、Ｚ方向から見た場合のシート状構造体の外形が長方形であったとしても、シート状構造体のＸ方向とＹ方向とにおける同相反射周波数を同じにするように調整することができる。これにより、折り曲げアンテナのような非直線状のアンテナを用いた場合にもアンテナ全体に亘って同相反射効果を得ることができる。
【００５１】
なお、上述した実施の形態においては、１）単位構造の外形自体を長方形にする、２）浮遊キャパシタ層の形状を単位構造の対角線に対して非線対称となるように構成する、及び３）Ｘ方向及びＹ方向における隣接トップ層同士の間隔を夫々変更することの３つの手法により、単位構造が２本の対角線の少なくともいずれかの対角線に対して非線対称な構造を有することとなるようにしていたが、４）トップ層の形状及び／又は配置を単位構造の２本の対角線のうち少なくともいずれかの対角線に対して非線対称となるように構成する、若しくは５）浮遊キャパシタ層の配置を単位構造の２本の対角線のうち少なくともいずれかの対角線に対して非線対称となるように構成することにより、単位構造がその対角線に対して非線対称な構造を有することとなるようにしてもよく、又は、１）〜５）の想定しうる組み合わせ等により、単位構造が２本の対角線の少なくもいずれかの対角線に対して非線対称な構造を有することとなるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシート状構造体をＲＦＩＤタグに適用した例を示す図である。
【図２】図１に示されるＲＦＩＤタグの上面図である。
【図３】図１のシート状構造体における単位構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１のシート状構造体の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】図１のシート状構造体の断面図である。
【図６】図１のシート状構造体のトップ層を概略的に示す上面図である。
【図７】図１のシート状構造体の浮遊キャパシタ層を概略的に示す上面図である。
【図８】図１のシート状構造体のｘｚ断面図と、表面インピーダンスＺｓの等価回路である。
【図９】図１のシート状構造体の浮遊キャパシタ層にスリットを入れた変形例を概略的に示す上面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるシート状構造体、特に浮遊キャパシタ層の構造を概略的に示す上面図である。
【図１１】図１０のシート状構造体の浮遊キャパシタ層にスリットを入れた変形例を概略的に示す上面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態によるシート状構造体、特にトップ層の構造を概略的に示す上面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ａ、１ｂ    シート状構造体
２    アンテナ支持層
３    アンテナ素子
３ａ    アンテナ導体パターン
３ｂ    梁部導体
４    ＩＣ
５、５ａ、５ｂ    単位構造
１０    グランド層
２０、２０ａ    ビア
３０、３０ｂ    トップ層
４０    誘電体層
５０、５０ａ    浮遊キャパシタ層
５１、５１ａ    容量導体部
５２、５２ａ    スリット
【図１】
0005006820.tif 000002
【図２】
0005006820.tif 000003
【図３】
0005006820.tif 000004
【図４】
0005006820.tif 000005
【図５】
0005006820.tif 000006
【図６】
0005006820.tif 000007
【図７】
0005006820.tif 000008
【図８】
0005006820.tif 000009
【図９】
0005006820.tif 000010
【図１０】
0005006820.tif 000011
【図１１】
0005006820.tif 000012
【図１２】
0005006820.tif 000013