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JP4857936B2 - Array antenna and RFID tag communicating apparatus - Google Patents
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JP4857936B2
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本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置等に好適に適用されるアレイアンテナ及びそのアレイアンテナを有する無線タグ通信装置に関する。 The present invention relates to a radio tag communication apparatus having an array antenna and an array antenna is preferably applied to a radio-frequency tag communication device for performing communication with the radio tag can be written and read information by radio.
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。 Predetermined information RFID (Radio Frequency Identification) system for reading information in a non-contact are known from the size of the wireless tag stored predetermined radio-frequency tag communication device from (responder) (interrogator). 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。 That the RFID system is capable of reading information stored in the wireless tag through communication with the case and even when placed in a position invisible wireless tag communication device by the wireless tag is dirty from practical it is expected in various fields such as merchandise management and inspection processes.
斯かる無線タグ通信装置の一例として、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナを備えたものが知られている。 An example of such radio tag communication apparatus, there has been known one provided with an array antenna having multiple antenna elements. 例えば、特許文献１に記載された無線装置がそれである。 For example, wireless device is that described in Patent Document 1. この無線装置によれば、複数のアンテナ素子から成るアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれにウェイトを乗算するアダプティブ処理部とを、備えていることから、上記複数のアンテナ素子相互間の位相差を利用して上記アレイアンテナの指向性を好適に定めることができ、通信対象である無線タグから送信される信号を好適に受信することができる。 According to the wireless device, an array antenna having multiple antenna elements, and the adaptive processing section that multiplies a weight to each reception signals received by the plurality of antenna elements, since it is provided, the plurality of antennas by utilizing the phase difference between the elements mutually can be determined suitably directivity of the array antenna, it is possible to suitably receive the signals transmitted from a communication target wireless tag.
特開２００３−２８３４１１号公報 JP 2003-283411 JP
しかし、前述したような従来のアレイアンテナでは、隣接するアンテナ素子相互間の結合量が比較的大きくなることから、特にそのアレイアンテナにより送信信号の送信及び受信信号の受信を同時に行う場合において、送信側からの回り込み信号が受信信号に混入し易くなるという弊害があった。 However, in the conventional array antenna as described above, since the amount of coupling between adjacent antenna elements mutually relatively large, in the case of performing the reception of the transmitted and received signals of the transmission signal at the same time particularly by the array antenna, transmission there is drawback that echo signal from the side is easily mixed into the received signal. そのように隣接するアンテナ素子相互間の影響に起因する弊害を抑制するための一方法として、それらアンテナ素子相互間の距離を長くとることが考えられるが、そのためにアレイアンテナの設置に要するスペースが大きくなってしまい、延いては装置が大型化するという新たな問題を生じさせる。 One way to suppress the adverse effects caused by the influence between the antenna elements mutually adjacent in such, but take the distance between these antenna elements mutually longer considered, a space required for installation of the array antennas for its becomes large, and by extension causes a new problem that the apparatus becomes large. このため、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナの開発が求められていた。 Therefore, only a small installation space, the development of an array antenna to reduce the impact between the antenna elements mutually and adjacent has been demanded.
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、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナ及びそのアレイアンテナを有する無線タグ通信装置を提供することにある。 The present invention has been completed with the above view in mind, it is an object requires a small installation space, an array antenna and an array antenna to reduce the influence between the antenna elements mutually and adjacent It is to provide a radio tag communication apparatus having.
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、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナであって、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、前記アンテナ素子の周囲を円筒状に被覆するものであり、それら固体誘電体に被覆された複数のアンテナ素子が互いに平行を成すように配列されて構成されたものであることを特徴とするものである。 To achieve such objectives, it is an gist of the present first invention provides an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna element from linear elements arranged on a straight line are those made, and at least partially covered by the solid dielectric having a higher dielectric constant than the air of those antenna elements, the solid dielectric is intended to cover the periphery of the antenna element in a cylindrical shape There, it is characterized in that the plurality of antenna elements coated on their solid dielectric is one that was constructed are arranged to form a parallel to each other.
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、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナであって、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つ矩形平板状に被覆するものであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present has as subject matter of the second invention, an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna elements may be linear elements arranged on a straight line from are those comprising, at least some of them antenna elements are covered with a solid dielectric having a higher dielectric constant than air, the solid dielectric, the plurality of which are arranged to form a parallel the antenna element is characterized in that is to cover the integrally and rectangular plate.
また、前記目的を達成するために、本第３発明の要旨とするところは、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナであって、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子によって張られる平面と垂直な方向に光軸を有する凸レンズ状又は凹レンズ状に被覆するものであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present third It is a gist of the invention, an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna elements may be linear elements arranged on a straight line from are those comprising, at least some of them antenna elements are covered with a solid dielectric having a higher dielectric constant than air, the solid dielectric, the plurality of which are arranged to form a parallel the antenna element is characterized in that is to cover the integrally and convex lens or a concave lens having an optical axis in a plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements.
また、前記目的を達成するために、本第４発明の要旨とするところは、無線通信を介して情報の書き込み及び／又は読み出しが可能な無線タグに向けて所定の送信信号を送信アンテナから送信すると共に、その送信信号に応答してその無線タグから返信される返信信号を受信アンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、上記第１発明、第２発明、乃至第３発明のアレイアンテナを備え、そのアレイアンテナは前記送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方として用いられることを特徴とするものである。 The transmission, in order to achieve the object, the fourth place to the gist of the invention, the predetermined transmission signal to the write and / or read-enabled wireless tag information via wireless communication from the transmission antenna while a radio tag communication apparatus for communicating information between that radio tag by in response to the transmission signal received by the wireless tag receives a reply signal returned from the antenna, the first invention, the second invention, or comprising an array antenna of the third invention, the array antenna is characterized in that used as at least one of the transmit and receive antennas.
このように、前記第１発明によれば、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナにおいて、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、前記アンテナ素子の周囲を円筒状に被覆するものであり、それら固体誘電体に被覆された複数のアンテナ素子が互いに平行を成すように配列されて構成されたものであることから、 複数の直線状エレメントから成るアレイアンテナに関して、前記複数のアンテナ素子相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 Thus, according to the first invention, in an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna element is made of linear elements arranged on a straight line, of them antenna elements at least a part is covered in a solid dielectric having a higher dielectric constant than air, the solid dielectric, which covers the periphery of the antenna element in a cylindrical shape, coated on their solid dielectric since the plurality of antenna elements is one that was constructed are arranged to form a parallel, with respect to an array antenna comprising a plurality of linear elements, it is possible to increase the electrical length between the plurality of antenna elements each other , substantially the same effect as taken long distances between these antenna elements each other are obtained. また、円筒状の固体誘電体によりアンテナ素子を被覆することで、アレイアンテナに到来する電波のアンテナ法線方向の成分を垂直に固体誘電体に入射させる構成が実現でき、その固体誘電体の誘電率や入射角等による屈折の影響を無視することができる。 Further, by a cylindrical solid dielectric to coat the antenna element, configured to be incident to the antenna normal direction component of the radio wave arriving at the array antenna in a vertical solid dielectric can be realized, the dielectric of the solid dielectric it can be ignored the effects of refraction by the rate and angle of incidence, and the like. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナを提供することができる。 That is, only a small installation space, and can provide an array antenna to reduce the effect between the antenna elements mutually adjacent.
また、前記第２発明によれば、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナにおいて、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つ矩形平板状に被覆するものであることから、 複数の直線状エレメントから成るアレイアンテナに関して、前記複数のアンテナ素子相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 In addition, according to the second invention, in an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna element is made of linear elements arranged on a straight line, at least one of them antenna elements parts are coated to a solid dielectric having a higher dielectric constant than air, the solid dielectric is coated on integrally and rectangular plate with a plurality of antenna elements arranged to form a parallel since those regarding array antenna comprising a plurality of linear elements, said plurality of antenna elements can increase the electrical length between each other, and when taken substantially increase the distance between those antenna elements mutually the same effect can be obtained. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナを提供することができる。 That is, only a small installation space, and can provide an array antenna to reduce the effect between the antenna elements mutually adjacent.
また、前記第３発明によれば、複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナにおいて、 前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、その固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子によって張られる平面と垂直な方向に光軸を有する凸レンズ状又は凹レンズ状に被覆するものであることから、 複数の直線状エレメントから成るアレイアンテナに関して、前記複数のアンテナ素子相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 Further, according to the third invention, in an array antenna composed of a plurality of antenna elements, the antenna element is made of linear elements arranged on a straight line, at least one of them antenna elements parts are coated to a solid dielectric having a higher dielectric constant than air, the solid dielectric, by integrally and the plurality of antenna elements of said plurality of antenna elements arranged to form a parallel since it is intended to cover the convex shape or concave shape having an optical axis in a plane perpendicular to the direction spanned with respect array antenna comprising a plurality of linear elements, to increase the electrical length between the plurality of antenna elements each other it can be, substantially the same effect as if taken long distances between these antenna elements each other are obtained. また、前記固体誘電体を凸レンズ状とすることで、各アンテナ素子に対応して固体誘電体中を通過する電波の距離が異なり、到来方向から遠いほど固体誘電体中を通過する距離が大きくなることから、指向性方向制御が容易となり、ビーム幅を狭くすることができる。 Further, the solid dielectric body by a convex lens shape, different distances of the radio waves passing through the solid dielectric in corresponding to each antenna element, the distance passing through the farther solid dielectric in the arrival direction is increased since, it is easy directivity direction control, it is possible to narrow the beam width. また、前記固体誘電体を凹レンズ状すなわち両端部に近付くほど厚みが厚くなるように構成することで、その両端部におけるアンテナ素子を近接させてもそれら隣接するアンテナ素子相互間の影響を可及的に軽減することができる。 Further, the solid dielectrics By configuring such that the thickness becomes thicker closer to the concave lens shape i.e. both end portions, as much as possible the influence between the antenna elements together and their adjacent even in proximity to the antenna element at its opposite ends it can be reduced to. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナを提供することができる。 That is, only a small installation space, and can provide an array antenna to reduce the effect between the antenna elements mutually adjacent.
ここで、前記第１発明、第２発明、乃至第３発明において、好適には、前記アンテナ素子は、１直線上に配置された１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナである。 Here, the first invention, the second invention, to the third invention, preferably, the antenna element is a dipole antenna consisting of a linear element of a pair disposed on a straight line. このようにすれば、複数のダイポールアンテナから成るアレイアンテナを小型化できると共に、隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減することができる。 Thus, it is possible reduce the size of the array antenna comprising a plurality of dipole antennas, it is possible to reduce the influence of adjacent antenna elements mutually.
また、好適には、前記アンテナ素子は、１対の直線状エレメントの長さが、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように構成されたものである。 Moreover, those Preferably, the antenna elements, the length of one pair of linear elements have been configured to be 1/2 of the wavelength in the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna it is. このようにすれば、固体誘電体を備えない通常のアンテナ素子より短いエレメント長で構成することができることに加え、アンテナ素子を共振状態で使用することができる。 Thus, in addition to being able to configure a shorter element length than the normal antenna elements without the solid dielectric it can be used antenna element in a resonant state.
また、好適には、前記固体誘電体は、セラミックスを主材料とするものである。 Also, preferably, the solid dielectric is for a ceramic as a main material. このようにすれば、比較的高い誘電率を有する実用的な材料を用いて設置スペースが小さくて済み且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナを提供することができる。 In this way, it is possible to provide an array antenna to reduce the effect between the antenna elements mutually and adjacent only a small installation space by using a practical material having a relatively high dielectric constant.
また、 前記第１発明において、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように配列されたものである。 In the first invention, preferably, the plurality of antenna elements, 1/2 the distance between the antenna elements each other, the wavelength of the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna adjacent to each other in which are arranged so as to be. このようにすれば、隣接するダイポールアンテナ相互間の結合を固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等に確保しつつ、より小型のアレイアンテナを実現できる。 Thus, while ensuring equivalent to the array antenna of the adjacent dipole antenna without a solid dielectric coupling between each other conventional half wavelength intervals, it is possible to realize a more compact array antenna.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２となるように配列されたものである。 Also, preferably, the plurality of antenna elements, which is the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged so as to be 1/2 of the wavelength in the radio wave in the air used for communication by the array antenna it is. このようにすれば、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するダイポールアンテナ相互間の結合を小さくすることができる。 Thus, at equivalent arrangement the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to reduce the coupling between adjacent dipole antenna each other.
また、好適には、前記固体誘電体は、隣接する円筒状の固体誘電体相互間で一部が重なるように一体的に構成されたものである。 Also, preferably, the solid dielectric is one that is integrally formed as part between adjacent cylindrical solid dielectric mutually overlap. このようにすれば、前記複数のアンテナ素子を被覆する固体誘電体を一体的に構成して厚みを持たせることで、その固体誘電体による隣接するアンテナ素子相互間の影響の軽減効果を高めることができる。 Thus, the plurality of antenna elements a solid dielectric covering By giving the thickness and integrally formed with, to enhance the effect of reducing the influence between the antenna elements mutually adjacent by the solid dielectric can.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体における底面半径は、前記隣接するアンテナ素子相互間の距離と等しいものである。 Also, preferably, the plurality of antenna elements, the distance between the antenna elements mutually adjacent are arranged such that half of the wavelength of the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna are as hereinbefore, bottom radius at the cylindrical solid dielectric is equal to the distance between the antenna elements together and said adjacent. このようにすれば、アレイアンテナに垂直な方向から±３０°の範囲で到来する電波のアンテナ法線方向の成分を垂直に固体誘電体に入射させる構成が実現でき、その固体誘電体の誘電率や入射角等による屈折の影響を無視することができることに加え、可及的に小型のアレイアンテナを実現できる。 Thus, configured to be incident antenna normal direction of the component of radio waves coming in a range from a direction perpendicular to the array antenna of ± 30 ° to the perpendicular to the solid dielectric can be realized, the dielectric constant of the solid dielectric in addition to being able to ignore the effects of refraction by and incident angle, etc., the size of the array antenna can be realized as much as possible.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体における底面半径は、前記隣接するアンテナ素子相互間の距離と等しいものである。 Also, preferably, the plurality of antenna elements, which is the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged so as to be 1/2 of the wavelength in the radio wave in the air used for communication by the array antenna , and the bottom radius of the cylindrical solid dielectric is equal to the distance between the antenna elements together and said adjacent. このようにすれば、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するアンテナ素子相互間の結合を小さくすることができる。 Thus, at equivalent arrangement the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to reduce the coupling between adjacent antenna elements mutually.
また、 前記第２発明において、好適には、前記矩形平板状の固体誘電体の厚さは、前記アンテナ素子のエレメントの直径以下である。 Further, in the above second invention, preferably, the thickness of the rectangular plate-shaped solid dielectric is the diameter following elements of the antenna elements. このようにすれば、前記矩形平板状の固体誘電体の厚さを可及的に薄くすることで電波の入射乃至射出時における屈折の影響を小さくできると共に、隣接するアンテナ素子相互間の結合量を小さくできる。 Thus, the with flat rectangular solid dielectric thickness to be reduced the influence of refraction when radio waves incident to the injection by thin as possible, the amount of coupling between adjacent antenna elements mutually a it can be reduced.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２以上となるように配列されたものである。 Also, preferably, the plurality of antenna elements, the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged such that half or more wavelengths in the radio wave in the air used for communication by the array antenna it is intended. このようにすれば、隣接するダイポールアンテナ相互間の結合を固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等に確保しつつ、より小型のアレイアンテナを実現できる。 Thus, while ensuring equivalent to the array antenna of the adjacent dipole antenna without a solid dielectric coupling between each other conventional half wavelength intervals, it is possible to realize a more compact array antenna.
また、好適には、前記矩形平板状の固体誘電体の厚さは、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２である。 Also, preferably, the thickness of the rectangular plate-shaped solid dielectric is a half of the wavelength of the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna. このようにすれば、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の通信特性を保証しつつ、より小型のアレイアンテナを実現できる。 Thus, while ensuring the same communication characteristics as the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to realize a more compact array antenna.
また、好適には、前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２以上となるように配列されたものである。 Also, preferably, the plurality of antenna elements, the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged such that half or more wavelengths in the radio wave in the air used for communication by the array antenna it is intended. このようにすれば、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するアンテナ素子相互間の結合を小さくすることができる。 Thus, at equivalent arrangement the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to reduce the coupling between adjacent antenna elements mutually.
また、好適には、前記矩形平板状の固体誘電体における前記複数のアンテナ素子によって張られる平面と平行を成す２つの平面部について、一方の平面部と前記平面との距離は前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２以上であり、他方の平面部と前記平面との距離はその波長の１／２未満である。 Also, preferably, the the two planar portions forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements in a rectangular plate-shaped solid dielectric, the distance between one flat section with said plane communication by the array antenna Telecommunications said to be used in the solid dielectric is 1/2 or more wavelengths in the body, the distance between the other of the planar portion and the plane which is less than half of that wavelength. このようにすれば、前記複数のアンテナ素子に対する前記２つの平面部までの厚さに偏りをつけることで、アレイの前後で別々のパターンを形成することができ、何れか一方の面のみにビームを形成すること等が可能とされる。 Thus, the above for the plurality of antenna elements by attaching a deviation in a thickness of up to two flat portions, it is possible to form separate pattern before and after the array, either the beam on only one surface It is or the like can be formed.
また、好適には、前記矩形平板状の固体誘電体における前記複数のアンテナ素子によって張られる平面と平行を成す２つの平面部について、少なくとも一方の平面部と前記平面との距離は前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２以上であり、その平面部を覆うように金属板が固設されたものである。 Also, preferably, the two planar portions forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements in the rectangular flat plate-shaped solid dielectric, the distance between at least one of the flat portion and the flat by the array antenna the radio wave used for communication solid dielectric is at least 1/2 of a wavelength in the body, in which the metal plate so as to cover the flat portion is fixedly provided. このようにすれば、金属面等に取り付けた際に好適に機能するアレイアンテナを実現できる。 Thus, it is possible to realize an array antenna which suitably functions when attached to a metal surface or the like.
また、前記第４発明によれば、前記第１発明、第２発明、乃至第３発明のアレイアンテナを備え、そのアレイアンテナは前記送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方として用いられるものであることから、無線タグ通信装置による無線タグとの通信に用いられるアレイアンテナに関して、複数のアンテナ素子相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 In addition, according to the fourth invention, since the first invention, the second invention, or comprising an array antenna of the third invention, the array antenna is used as at least one of the transmit and receive antennas , with respect to an array antenna used for communication with the wireless tag by the RFID tag communicating apparatus, it is possible to increase the electrical length between a plurality of antenna elements mutually, substantially when taken long distances between these antenna elements interacting with the same effect can be obtained. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子相互間の影響を軽減するアレイアンテナを備えた無線タグ通信装置を提供することができる。 That is, only a small installation space, and it is possible to provide a radio tag communication apparatus with an array antenna to reduce the effect of adjacent antenna elements mutually.
ここで、前記第４発明は、好適には、前記固体誘電体の性状に基づいて前記アレイアンテナの指向性を制御する指向性制御部を備えたものである。 Here, the fourth invention, preferably, those having a directivity control unit for controlling the directivity of the array antenna based on the nature of the solid dielectric. このようにすれば、前記アレイアンテナに備えられた固体誘電体の誘電率、形状、及びアンテナ素子との相対位置関係等に合わせて、それらによる電波の屈折や電気長の変化等の影響を考慮した指向性制御を行うことができる。 In this way, the dielectric constant of the solid dielectric provided in the array antenna, the shape, and in accordance with the relative positional relationship between the antenna elements, taking into account the effect of changes in the refraction and the electrical length of the radio wave by them it is possible to perform the directivity control.
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。 It will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図１は、本発明が好適に用いられる無線タグ通信システム１０について説明する図である。 Figure 1 is a diagram for explaining the wireless tag communication system 10 in which the present invention is suitably used. この無線タグ通信システム１０は、本発明の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。 The radio tag communication system 10 includes a radio tag communication apparatus 12 according to an embodiment of the present invention, from the wireless tag 14. Multiple is a singular or the communication target of the wireless tag communication device 12 (in FIG. 1 s) a constructed so-called RFID (radio Frequency Identification) system, the radio tag communication apparatus 12 as an interrogator of the RFID system, the radio tag 14 functions as a response. すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ ｃ （送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆ ｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆ ｃが変調され、応答波Ｆ ｒ （返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。 That is, the radio when the tag communication device 12 from the interrogating wave F c (transmission signal) is transmitted to the wireless tag 14, the radio in tag 14 with a predetermined information signal received the interrogation wave F c (data) the question wave F c is modulated in response wave F r (return signal) that is sent back toward the radio-frequency tag communication device 12, information with the wireless tag communication device 12 and the wireless tag 14 communication is carried out. この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。 The radio tag communication system 10 is, for example, those used in management of the article in a predetermined communication area, the wireless tag 14, preferably, the article and the like is attached to an article to be managed It is provided integrally with.
図２は、上記無線タグ通信装置１２の電気的構成を説明する図である。 Figure 2 is a diagram illustrating an electrical configuration of the RFID communication device 12. この図２に示すように、上記無線タグ通信装置１２は、上記送信信号の主搬送波を発生させるための主搬送波発生部２０と、その主搬送波発生部２０により発生させられた主搬送波を後述する送信データ生成部４２により生成される送信情報信号（送信データ）により変調して上記送信信号を生成する送信信号変調部２１と、その送信信号変調部２１により変調された送信信号を上記無線タグ１４に向けて送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信共用の複数（図２では３本）のアンテナ素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナ素子３０と称する）と、それら複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号の送信指向性を制御すると共に、 As shown in FIG. 2, the radio tag communication apparatus 12 will be described later and the main carrier wave generating portion 20 for generating a main carrier of the transmission signal, the main carrier that is is generated by the main carrier generator 20 transmitting information signals generated by the transmission data generating unit 42 and the transmission signal modulation unit 21 for generating the transmission signal is modulated by a (transmit data), the transmission signal modulation unit 21 the wireless tag 14 the modulated transmitted signal by to transmits toward the antenna elements 30a in response to the transmission signals a plurality of transmission and reception shared for receiving a reply signal returned from the wireless tag 14 (present Figure 2, 3), 30b, 30c (hereinafter, particularly simply referred to as the antenna element 30) when not distinguished, controls the transmission directivity of the transmission signals transmitted from the plurality of antenna elements 30, れら複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号の受信指向性を制御するための指向性処理部２２と、その指向性処理部２２から供給される送信信号をアンテナ素子３０に供給すると共に、それらアンテナ素子３０により受信された受信信号をその指向性処理部２２に供給する複数（図２では３つ）の送受信分離部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送受信分離部２４と称する）と、所定の周波数の局所信号を発生させる局部発振器２６と、上記指向性処理部２２から供給される受信信号それぞれにその局部発振器２６により発生させられる局所信号を掛け合わせることでダウンコンバートする複数（図２では３つ）のダウンコンバータ２８ａ、２８ｂ、２８ｃと、それらダウンコンバータ２８によりダウ The directional processing unit 22 for controlling the reception directivity of the received signals received by these plurality of antenna elements 30, supplies a transmission signal supplied from the directional processing unit 22 to the antenna element 30, reception separating portion 24a of the plurality supplies the received signals received by the antennas elements 30 to the directional processing section 22 (in FIG. 2 3), 24b, 24c (hereinafter, simply receiving separation unit when not particularly distinguished and referred to as 24), down by multiplying a local oscillator 26 for generating a local signal of a predetermined frequency, a local signal generated by the local oscillator 26 to the respective received signals supplied from the directional processing unit 22 down converter 28a of a plurality of conversion (in Figure 2 three), 28b, 28c and Dow by their down converter 28 コンバートされた受信信号の復調処理をはじめとする上記無線タグ通信装置１２の動作を制御する制御部４０とを、備えて構成されている。 And a control unit 40 for controlling the operation of the RFID communication device 12 including a demodulating process-converted received signal, and is configured to include. ここで、上記送受信分離部２４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。 Here, as the transmission and reception separating unit 24, a circulator or a directional coupler or the like is preferably used.
上記指向性処理部２２は、上記送信信号変調部２１から供給される送信信号それぞれの位相を制御する複数（図２では３つ）の送信信号位相制御部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送信信号位相制御部３２と称する）と、それぞれの振幅を制御する複数（図２では３つ）の送信信号振幅制御部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（以下、特に区別しない場合には単に送信信号振幅制御部３４と称する）とを、備えており、それら送信信号位相制御部３２及び送信信号振幅制御部３４を介して上記複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号それぞれの位相及び振幅を制御することでその送信信号の送信指向性を制御する。 The directional processing section 22, transmission signal phase controller 32a of the plurality (in FIG. 2 3) for controlling transmission signal respective phase supplied from the transmission signal modulation unit 21, 32 b, 32c (hereinafter, distinguished simply referred to as a transmission signal phase controller 32) if it does not, the transmission signal amplitude control section 34a of the plurality of controlling the respective amplitudes (three in FIG. 2), 34b, 34c (hereinafter, when not particularly distinguished simply and referred) and the transmission signal amplitude control section 34 comprises, their transmission signal phase control unit 32 and the transmission signal amplitude control section 34 is the transmitted signal, respectively in phase and transmitted from the plurality of antenna elements 30 through the controlling the transmission directivity of the transmit signal by controlling the amplitude. また、上記複数の送受信分離部２４から供給される受信信号それぞれの位相を制御する複数（図２では３つ）の受信信号位相制御部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ（以下、特に区別しない場合には単に受信信号位相制御部３６と称する）と、それぞれの振幅を制御する複数（図２では３つ）の受信信号振幅制御部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ（以下、特に区別しない場合には単に受信信号振幅制御部３８と称する）とを、備えており、それら受信信号位相制御部３６及び受信信号振幅制御部３８を介して上記複数のアンテナ素子３０により受信された受信信号それぞれの位相及び振幅を制御することでその受信信号の受信指向性を制御する。 The reception signal phase controller 36a of the plurality (in FIG. 2 3) for controlling the received signal respective phase supplied from the plurality of transmitting and receiving separation unit 24, 36b, 36c (hereinafter, when not distinguished simply referred to as a reception signal phase controller 36), the received signal amplitude control section 38a of the plurality of controlling the respective amplitudes (three in FIG. 2), 38b, 38c (hereinafter, simply received signal amplitude control in the case of not distinguished a Department 38 hereinafter), with which, to control the reception signal respective phase and amplitude received by said plurality of antenna elements 30 via their received signal phase control unit 36 ​​and the received signal amplitude control section 38 in controlling the reception directivity of the received signal.
前記制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含んで構成され、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であり、送信データの生成、送信信号位相制御部３２及び送信信号振幅制御部３４の制御量の決定、受信信号位相制御部３６及び受信信号振幅制御部３８の制御量の決定、前記無線タグ１４に向けて前記送信信号を送信する送信制御、その送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信される返信信号を受信する受信制御、及び受信された受信信号を復調する復調制御等を実行する。 The control unit 40, CPU, ROM, and is configured to include a RAM or the like, a so-called microcomputer which performs signal processing according to programs stored in the ROM while utilizing a temporary storage function of the RAM, generation of transmission data , determination of the control amount of the transmission signal phase control unit 32 and the transmission signal amplitude control section 34, the control amount determination of the received signal phase control unit 36 ​​and the received signal amplitude control section 38, the transmission signal toward the wireless tag 14 transmission control for transmitting, the radio tag 14 receiving the control for receiving a reply signal returned from, and a reception signal received executes demodulation control such that demodulation in response to the transmission signal. 斯かる制御を実行するため、送信データ生成部４２、ＰＡＡウェイト制御部４６、受信信号合成部５２、及び受信信号復調部５４を機能的に含んでいる。 For performing such a control, it contains the transmission data generating unit 42, PAA weight control section 46, the reception signal synthesizing section 52, and a reception signal demodulation unit 54 functionally.
上記送信データ生成部４２は、前記送信信号を変調するための所定の送信情報信号である送信データを生成して前記送信信号変調部２１に供給する。 The transmission data generating unit 42 supplies the transmission signal modulation unit 21 generates the transmission data of a predetermined transmission information signal for modulating said transmission signal. その送信信号変調部２１では、上記送信データ生成部４２から供給される送信データに基づいて送信信号の変調が行われる。 In the transmission signal modulation unit 21, modulation of the transmission signal based on transmission data supplied from the transmission data generating unit 42 it is performed.
前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、送信制御部４８及び受信制御部５０を含んでおり、前記複数のアンテナ素子３０から送信される送信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することで送信指向性を制御する。 The PAA weight control unit 46 includes a transmission control unit 48 and the reception control unit 50, (and, optionally amplitude) transmission signals each phase transmitted from the plurality of antenna elements 30 to control the controlling the transmission directivity. また、前記複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することで受信指向性を制御する。 The plurality of (and, optionally amplitude) received by the received signal respective phase by the antenna element 30 controls the reception directivity by controlling the. すなわち、前記アレイアンテナ１６の送受信指向性を制御する指向性制御部として機能する。 That is, functions as a directivity control unit for controlling the transmission and reception directivity of the array antenna 16.
上記送信制御部４８は、前記指向性処理部２２を介して各送信信号の位相を制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る送信アンテナを送信用フェイズドアレイアンテナ（Phased Array Antenna）として制御する。 The transmission control unit 48, the controls as the plurality of antenna elements transmit phased array antenna transmitting antenna consisting of 30 by via a directional processing unit 22 controls the phase of each transmit signal (Phased Array Antenna) . 或いは、前記指向性処理部２２を介して各送信信号の位相及び振幅を受信信号の品質が向上するように制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る送信アンテナを送信用アダプティブアレイアンテナ（Adaptive Array Antenna）として制御する。 Alternatively, the transmitting adaptive array antenna (Adaptive transmit antenna comprising a plurality of antenna elements 30 by controlling as quality of the received signal the phase and amplitude of each transmitted signal over the directional processing unit 22 is improved to control as Array Antenna). 好適には、後述する受信信号合成部５２における前記受信信号の合成量が可及的に大きくなるように前記送信信号の送信指向性を定める。 Preferably, determining the transmission directivity of the transmit signal so that the resultant amount of the received signal in the received signal synthesizing unit 52 to be described later is as much as possible increases.
前記受信制御部５０は、前記複数のアンテナ素子３０により受信される受信信号それぞれの位相（及び必要に応じて振幅）を制御することによりその受信信号の受信指向性を制御する。 The reception control unit 50 controls the reception directivity of the received signals by controlling the (amplitude and, optionally) the received signal respective phase to be received by said plurality of antenna elements 30. すなわち、前記指向性処理部２２を介して各受信信号の位相を制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る受信アンテナを受信用フェイズドアレイアンテナとして制御する。 That is, the control as a receiving phased array antenna reception antenna comprising a plurality of antenna elements 30 by controlling the phase of each received signal via the directional processing unit 22. 或いは、前記指向性処理部２２を介して各受信信号の位相及び振幅を受信信号の品質が向上するように制御することにより前記複数のアンテナ素子３０から成る受信アンテナを受信用アダプティブアレイアンテナとして制御する。 Alternatively, it controls the reception antenna composed of a plurality of antenna elements 30 by controlling as quality of the received signal the phase and amplitude of each received signal via the directional processing unit 22 is improved as the receiving adaptive array antenna to. 好適には、後述する受信信号合成部５２における前記受信信号の合成量が可及的に大きくなるように前記受信信号の受信指向性を定める。 Preferably, determining the reception directivity of the received signal so that the resultant amount of the received signal in the received signal synthesizing unit 52 to be described later is as much as possible increases.
前記受信信号合成部５２は、前記複数のアンテナ素子３０によりそれぞれ受信される受信信号を合成する。 The received signal synthesizing unit 52 synthesizes the signal received respectively by the plurality of antenna elements 30. 前記受信制御部５０により前記指向性処理部２２を介してそれぞれ位相及び振幅が制御された受信信号がこの受信信号合成部５２により合成されることで、前記複数のアンテナ素子３０から成る受信アンテナの受信指向性が定まる。 By receiving signals respectively phase and amplitude through the directional processing unit 22 is controlled by the reception control unit 50 is synthesized by the received signal synthesizing unit 52, a receiving antenna comprising a plurality of antenna elements 30 reception directivity is determined.
前記受信信号復調部５４は、上記受信信号合成部５２により合成された前記複数のアンテナ素子３０からの受信信号を復調する。 The received signal demodulating unit 54 demodulates the received signal from the plurality of antenna elements 30 which are synthesized by the received signal synthesizing unit 52. 好適には、ＡＭ方式により受信信号をＡＭ復調した後、その復調信号をＦＭ復号化して前記無線タグ１４による変調に関する情報信号を読み出す。 Preferably, after the received signal is AM demodulated by the AM mode, the demodulated signal and FM decoding read information signal about the modulation by the wireless tag 14.
図３は、前記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子７０の構成を説明する図である。 Figure 3 is a diagram illustrating the configuration of the wireless tag circuit element 70 provided in the wireless tag 14. この図３に示すように、上記無線タグ回路素子７０は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部７２と、そのアンテナ部７２により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部７４とを、備えて構成されている。 As shown in FIG. 3, the RFID circuit element 70, an antenna unit 72 for transmitting and receiving signals to and from the radio tag communication apparatus 12, processes the signal received by the antenna unit 72 and an IC circuit part 74 for, and is configured to include. そのＩＣ回路部７４は、上記アンテナ部７２により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ ｃを整流する整流部７６と、その整流部７６により整流された質問波Ｆ ｃのエネルギを蓄積するための電源部７８と、上記アンテナ部７２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８６に供給するクロック抽出部８０と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部８２と、上記アンテナ部７２に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部８４と、上記整流部７６、クロック抽出部８０、及び変復調部８４等を介して上記無線タグ回路素子７０の作動を制御するための制御部８６とを、機能的に含んでいる。 The IC circuit part 74 comprises a rectification part 76 that rectifies the interrogation wave F c from the radio tag communication apparatus 12 received by the antenna unit 72, the energy of the interrogation wave rectified F c by the rectifier 76 a power source part 78 for accumulating, a clock extraction part 80 to the control unit 86 from the received carrier by extracting a clock signal by the antenna unit 72, functions as an information storage unit capable of storing a predetermined information signal the memory unit 82, a modem part 84 for performing modulation and demodulation of the connected signal to the antenna unit 72, the rectifying portion 76, clock extracting portion 80, and the RFID circuit element 70 via the modem part 84, etc. and a control unit 86 for controlling the operation of, contain functional. この制御部８６は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部８２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部７２により受信された質問波Ｆ ｃを上記変復調部８４において上記メモリ部８２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Ｆ ｒとして上記アンテナ部７２から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。 The control unit 86, the radio tag communication apparatus 12 and by communicating control and for storing the predetermined information in the memory unit 82, the antenna unit 72 the modem part 84 the received interrogation wave F c by in executing the basic control such as control of reflected back from the antenna unit 72 as a response wave F r in terms of modulated based on the information signal stored in the memory unit 82.
図４は、前記無線タグ通信装置１２に備えられた、本第１発明の一実施例であるアレイアンテナ１６の外観を概略的に示す斜視図である。 4, the wireless tag provided to the communication device 12 is a perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna 16 according to an embodiment of the present first invention. この図４に示すように、本実施例のアレイアンテナ１６を構成するアンテナ素子３０は、好適には、それぞれ１直線上に配置された１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナであり、それら複数のダイポールアンテナが互いに平行を成すように配列されて前記アレイアンテナ１６が構成されている。 As shown in FIG. 4, the antenna element 30 constituting the array antenna 16 of the present embodiment is preferably a dipole antenna consisting of a pair linear elements arranged on respectively 1 straight line, the plurality the array antenna 16 of the dipole antenna is arranged so as to form a parallel is configured. また、以下に詳述するように、それら複数のアンテナ素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃそれぞれの周囲が底面半径を同じくする円筒状の固体誘電体１８ａ、１８ｂ、１８ｃ（以下、特に区別しない場合には単に固体誘電体１８と称する）に被覆されている。 Further, as described in detail below, simply when those plurality of antenna elements 30a, 30b, the surrounding 30c each cylindrical solid dielectric 18a which have the same bottom radius, 18b, 18c (hereinafter, not distinguished It is coated on called solid dielectric 18). なお、この図４において、各アンテナ素子３０の中央から紙面下方に向かい延びている部分は給電用ケーブルである。 Incidentally, in FIG. 4, portion extending toward the paper surface downward from the center of each antenna element 30 is a power supply cable. 後述する図面においても同様であり、以下、その説明を省略する。 The same applies in the later drawings, hereinafter, description thereof is omitted.
図５は、前記アレイアンテナ１６に備えられたアンテナ素子３０（ダイポールアンテナ）の外観を概略的に示す斜視図であり、図６は、その寸法を説明する正面図（側面図）である。 Figure 5 is a is a perspective view schematically illustrating the appearance of the antenna element 30 provided in the array antenna 16 (dipole antenna), Fig. 6 is a front view for explaining the dimensions (side view). これらの図に示すように、１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナである前記アンテナ素子３０は、上記円筒状の固体誘電体１８における軸心に配設され、そのアンテナ素子３０における任意の箇所（直線上における任意の位置）から円筒の側面までの距離ｒが常に一定（＝円筒の底面半径）となるように構成されている。 As shown in these figures, the antenna element 30 is a dipole antenna consisting of a linear element of a pair is disposed with the axis of the cylindrical solid dielectric 18, any point in the antenna element 30 distance r from (an arbitrary position in a straight line) to the side surface of the cylinder is always configured so as to be constant (= cylinder bottom radius). また、好適には、上記円筒状の固体誘電体１８の長手寸法Ｌ cはアンテナ素子３０の長手寸法（エレメント全長）Ｌ eよりも長く、前記アンテナ素子３０は前記円筒状の固体誘電体１８中に埋設されている。 Also, preferably, the longitudinal dimension L c of the cylindrical solid dielectric 18 is longer than the longitudinal dimension (element overall length) L e of the antenna element 30, the antenna element 30 in the cylindrical solid dielectric 18 It is embedded in.
図７及び図８は、前記固体誘電体１８の物性（電気特性）について説明する図である。 7 and 8 are diagrams for describing properties (electrical properties) of the solid dielectric 18. 本実施例のアンテナ素子３０を被覆する固体誘電体１８は、例えば、セラミックス材料（ファインセラミックス）、合成樹脂材料、絶縁材料の粉体を含む混合材料等、少なくとも空気よりも高い誘電率を有する固体材料から成るものであり、その比誘電率ε rは、好適には２乃至１００程度である。 Solid dielectric 18 covering the antenna element 30 of the present embodiment, for example, ceramic material (fine ceramics), a synthetic resin material, or the like mixed material comprising a powder of an insulating material, a solid having at least a higher dielectric constant than air and made of a material, the relative dielectric constant epsilon r is preferably of the order of 2 to 100. また、その比透磁率μ rは、好適には空気に近い１程度である。 Further, the relative permeability mu r is preferably a 1 degree close to the air. 比誘電率がε r 、比透磁率がμ rである誘電体内における電波の速度ｖ rは、光速をｃとして次の（１）式で表せることから、前記固体誘電体１８内における所定の電波の波長λ rは、空気中におけるその電波の波長をλ 0として次の（２）式で表すことができる。 Relative dielectric constant epsilon r, radio wave of the velocity v r of the dielectric is a relative permeability mu r, since the expressed by the following equation (1) the speed of light as c, a predetermined radio wave within the solid dielectric 18 the wavelength lambda r, may represent the wavelength of the radio wave in the air as lambda 0 in the following equation (2). また、前記固体誘電体１８が無損失であると仮定すると、比透磁率μ r ＝１であり、図８に示すように角度θ iで到来する信号が前記固体誘電体１８と空気との境界面において角度θｔで入射する場合、この２つの角度は次の（３）式で表すような関係を持つ。 Also, the when the solid dielectric 18 is assumed to be lossless, a relative permeability mu r = 1, the boundary between the signal the solid dielectric 18 and the air that arrives at an angle theta i as shown in FIG. 8 If incident at an angle θt in the plane, the two angles have the relationship as expressed by the following equation (3). すなわち、前記固体誘電体１８内では空気中よりも電波の波長が短くなり、物理的には同じ距離だけ離れている二点に対する電気長は前記固体誘電体１８内では空気中よりも長くなる。 That is, the wavelength of a radio wave is shorter than in the air in the solid dielectric 18, the electrical length for two points that are physically separated by the same distance is longer than in the air within the solid dielectric 18. ここで、前記固体誘電体１８に被覆されたダイポールアンテナとしてのアンテナ素子３０は、斯かる固体誘電体１８に被覆されない空気中で用いられる通常のダイポールアンテナに比べてその長手寸法（エレメント全長）Ｌ eが短いものとされている。 Here, the antenna element 30 as a dipole antenna that is coated on the solid dielectric 18, the longitudinal dimension (element total length) as compared to conventional dipole antenna used in the uncoated to such solid dielectric 18 air L e there is a short one. すなわち、直線状ダイポールアンテナのエレメント全長Ｌは、通常、通信に用いられる電波の波長をλとしてＬ＝λ／２（各直線状エレメントの長さがλ／４）とされるが、前記アンテナ素子３０ように比誘電率ε rの固体誘電体１８に被覆されたダイポールアンテナでは、斯かる通常のダイポールアンテナよりもエレメント全長がε r 1/2だけ短いことが好ましく、本実施例のアンテナ素子３０ではそのように構成されている。 That is, elements the overall length of the linear dipole antennas L is typically, L = lambda / 2 the wavelength of the radio wave used for communication as lambda is (the length of each linear element is lambda / 4) are the antenna element in 30 as the dielectric constant epsilon r of the solid dielectric 18 dipole antenna coated on, it is preferable element overall length is shorter by epsilon r 1/2 than such conventional dipole antenna, the antenna element 30 of the present embodiment in being so configured.
ｖ r ＝ｃ／（ε r・μ r ） 1/2・・・（１） v r = c / (ε r · μ r) 1/2 ··· (1)
λ r ＝λ 0 ／（ε r・μ r ） 1/2・・・（２） λ r = λ 0 / (ε r · μ r) 1/2 ··· (2)
ｓｉｎθ i ／ｓｉｎθ t ＝ε r 1/2・・・（３） sinθ i / sinθ t = ε r 1/2 ··· (3)
図９は、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１８の相対位置関係と、それら複数のアンテナ素子３０による前記無線タグ１４との間の通信について説明する図である。 Figure 9 is a diagram for explaining communication between the relative positional relationship of the array of which is provided in the antenna 16 the antenna elements 30 and the solid dielectric 18, and the wireless tag 14 by the plurality of antenna elements 30 . この図９に示すように、前記アレイアンテナ１６に備えられた複数のアンテナ素子３０は、それら複数のアンテナ素子３０が互いに平行を成すように配列されている。 As shown in FIG. 9, the array antenna 16 a plurality of antenna elements 30 provided in the plurality of antenna elements 30 are arranged to form a parallel to each other. また、隣り合って設けられた円筒状の固体誘電体１８同士が接するように、すなわち相互に隣接する円筒状の固体誘電体１８が同一の直線上に位置する母線により接触するように配設されている。 Further, disposed in contact so that each other by a cylindrical solid dielectric 18 between which is provided adjacent contact, i.e. the generatrix cylindrical solid dielectric 18 adjacent to each other are positioned on the same straight line ing. 斯かる構成により、本実施例のアレイアンテナ１６に備えられた前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記固体誘電体１８の底面半径ｒの２倍（＝直径）に等しくなるように配設されている。 With such a configuration, the plurality of antenna elements 30 provided in the array antenna 16 of this embodiment, the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other, twice the bottom radius r of the solid dielectric 18 (= It is arranged to be equal to the diameter). このような構成によれば、前記アレイアンテナ１６に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）からアンテナ素子３０の軸心まわりに±６０°の範囲で到来する電波のアンテナ法線方向の成分を前記固体誘電体１８に垂直に入射させることができ、また誘電体内を通る経路長が各アンテナ素子で等しくなるため、前記アレイアンテナ１６の指向性制御に際して前記固体誘電体１８に関係する補正を行う必要が特に生じない。 According to such a configuration, the radio waves coming in a range of ± 60 ° from a direction perpendicular to the array antenna 16 (more perpendicular to the plane spanned by the antenna elements 30) about the axis of the antenna element 30 the components of the antenna normal direction can be made incident perpendicularly on the solid dielectric 18, and because the path length through the dielectric is equal at each antenna element, the solid dielectric upon directivity control of the array antenna 16 18 requires no particular to carry out a correction related to.
ここで、好適には、前記アレイアンテナ１６におけるアンテナ素子３０相互間の距離２ｒは、そのアレイアンテナ１６による通信に用いられる電波すなわち前記無線タグ１４との間の通信に用いられる搬送波の前記固体誘電体１８内における波長λ grの１／２に略等しくなるように定められている。 Here, preferably, the distance 2r between the antenna elements 30 mutually in the array antenna 16, the solid dielectric of carrier waves used for communication between the radio i.e. the radio-frequency tag 14 used for communication by the array antenna 16 It is determined to be substantially equal to a half of the wavelength lambda gr in the body 18. 一般に、複数のダイポールアンテナを備えたアレイアンテナでは、それら複数のダイポールアンテナが互いに平行を成すように且つ隣接するダイポールアンテナ相互間の間隔が通信に用いられる電波の波長の１／２に略等しくなるように配置されるが、上記構成では、アンテナ素子間結合量を固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等程度に保証できると共に、アンテナ素子３０相互間の距離（物理的距離）を可及的に短くすることができ、小型のアレイアンテナ１６を実現できる。 In general, in an array antenna having a plurality of dipole antennas, the spacing between the dipole antennas mutually plurality of dipole antenna are adjacent and so as to form a parallel is approximately equal to 1/2 of the wavelength of the radio wave used for communication Although positioned as such, in the above configuration, the amount of binding between the antenna elements can guarantee the same extent as the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, the distance between the antenna elements 30 mutually (physical distance) can be shortened as much as possible, it can be realized a compact array antenna 16.
また、好適には、前記アレイアンテナ１６におけるアンテナ素子３０相互間の距離２ｒは、そのアレイアンテナ１６による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２に略等しくなるように定められている。 Also, preferably, the distance 2r between the antenna elements 30 mutually in the array antenna 16 is defined to be substantially equal to a half of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 16 ing. 斯かる構成では、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置となるため、ビーム幅等を同じ条件で設計できることに加え、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合を小さくすることができ、その結合に起因する弊害を好適に抑制できる。 In this configuration, since the same arrangement and the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, in addition to being able to design the beam width such under the same conditions, coupling between adjacent antenna elements 30 mutually can be reduced, it can be suitably suppressed an adverse effect due to its binding.
続いて、本第１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。 Next, it will be described in detail with reference to another preferred embodiment of the present first invention with reference to the drawings. 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。 In the following description, the portions common to the embodiments are, explanation thereof will be denoted by the same reference numerals. また、以下に説明する各実施例に適用される固体誘電体としては、前述した実施例と同等の材質及び物性（電気特性）を有するものが好適に用いられる。 Further, as the solid dielectric applied to each embodiment described below, it is preferably used those having the above-described embodiments the same material and physical properties (electrical properties).
図１０は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の他の実施例であるアレイアンテナ８８の外観を概略的に示す斜視図であり、図１１は、そのアレイアンテナ８８に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体９０の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 10 is an perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, other aspects of the appearance of the array antenna 88 is an embodiment of the present first invention schematically 11 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 90 provided in the array antenna 88. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ８８では、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が固体誘電体９０により一体的に被覆されている。 As shown in these figures, the array antenna 88 of this embodiment is integrally covering the plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel to each other by a solid dielectric 90. この固体誘電体９０は、図１１に示すように、前記複数のアンテナ素子３０それぞれに対応して設けられた複数（アンテナ素子３０と同数）の、底面半径を同じくする円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃ（それぞれ固体誘電体９０の一部であり、特に区別しない場合には固体誘電体９０と称する）が、隣接する円筒相互間で一部が重なるように、すなわち円筒の一部を共有するように一体的に構成されたものである。 The solid dielectric 90, as shown in FIG. 11, the plurality of antenna elements 30 a plurality provided corresponding to each of (the same number as the antenna elements 30), a cylindrical solid dielectric 90a which have the same bottom radius , 90b, 90c (a portion of each solid dielectric 90, particularly referred to as a solid dielectric body 90 when not distinguished) are such that a portion between adjacent cylinder mutual overlap, i.e. the part of a cylinder those which are integrally formed to share. また、前記複数のアンテナ素子３０は、それぞれ対応する円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃにおける軸心に配設されており、上記固体誘電体９０は、それら複数のアンテナ素子３０が同一平面内において互いに平行を成すように形成されている。 The plurality of antenna elements 30, respective cylindrical solid dielectric 90a, 90b, are disposed in the axial center of 90c, the solid dielectric 90, the plurality of antenna elements 30 are coplanar It is formed so as to form a parallel in the inner.
また、図１１に示すように、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離は一定とされており、好適には、その距離は上記円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃに共通の底面半径ｒと等しいものとされている。 Further, as shown in FIG. 11, the distance between adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance is the cylindrical solid dielectric 90a, 90b, common to 90c bottom radius r It is assumed to be equal if. このような構成によれば、前記アレイアンテナ８８に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）からアンテナ素子３０の軸心まわりに±３０°の範囲で到来する電波のアンテナ法線方向の成分を前記固体誘電体９０に垂直に入射させることができ、また誘電体内を通る経路長が各アンテナ素子３０で等しくなるため、前記アレイアンテナ８８の指向性制御に際して前記固体誘電体９０に関係する補正を行う必要が特に生じない。 According to such a configuration, the radio waves coming in a range of ± 30 ° from a direction perpendicular to the array antenna 88 (more perpendicular to the plane spanned by the antenna elements 30) about the axis of the antenna element 30 the components of the antenna normal direction can be made incident perpendicularly on the solid dielectric 90, and because the path length through the dielectric is equal at each antenna element 30, the solid dielectric upon directivity control of the array antenna 88 necessary to correct relating to the body 90 does not occur particularly.
ここで、好適には、上記アレイアンテナ８８におけるアンテナ素子３０相互間の距離ｒは、そのアレイアンテナ８８による通信に用いられる電波すなわち前記無線タグ１４との間の通信に用いられる搬送波の前記固体誘電体９０内における波長λ grの１／２に略等しくなるように定められている。 Here, preferably, the distance r between the antenna elements 30 mutually in the array antenna 88, the solid dielectric of carrier waves used for communication between the radio i.e. the radio-frequency tag 14 used for communication by the array antenna 88 It is determined to be substantially equal to a half of the wavelength lambda gr in the body 90. 斯かる構成では、アンテナ素子間結合量を固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等程度に保証できると共に、アンテナ素子３０相互間の距離（物理的距離）を可及的に短くすることができ、小型のアレイアンテナ８８を実現できる。 In this configuration, the amount of binding between the antenna elements can guarantee the same extent as the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, the distance between the antenna elements 30 mutually (physical distance) Kakyu can be to short, it can achieve a compact array antenna 88.
また、好適には、前記アレイアンテナ８８におけるアンテナ素子３０相互間の距離ｒは、そのアレイアンテナ８８による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２に略等しくなるように定められている。 Also, preferably, the distance r between the antenna elements 30 mutually in the array antenna 88 is defined to be substantially equal to a half of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 88 ing. 斯かる構成では、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置となるため、ビーム幅等を同じ条件で設計できることに加え、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合を小さくすることができ、その結合に起因する弊害を好適に抑制できる。 In this configuration, since the same arrangement and the array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, in addition to being able to design the beam width such under the same conditions, coupling between adjacent antenna elements 30 mutually can be reduced, it can be suitably suppressed an adverse effect due to its binding.
図１２は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ９２の外観を概略的に示す斜視図である。 Figure 12 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 92 ​​is an alternative embodiment of the present first invention schematically is there. この図１２に示すように、本実施例のアレイアンテナ９２では、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が矩形平板状の固体誘電体９４により一体的に被覆されている。 As shown in FIG. 12, the array antenna 92 ​​of this embodiment is integrally covering the plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel to each other by a rectangular plate-shaped solid dielectric 94. この固体誘電体９４の厚さ寸法ｔは、好適には、上記アレイアンテナ９２による通信に用いられる電波の上記固体誘電体９４内における波長λ grの１／２程度であり、前記複数のアンテナ素子３０は、その固体誘電体９４の厚み方向に関して略中央に、それら複数のアンテナ素子３０が同一平面内において互いに平行を成すように埋設されている。 Thickness t of the solid dielectric 94 is preferably a half of the wavelength lambda gr within radio of the solid dielectric 94 used for communication by the array antenna 92, the plurality of antenna elements 30, the substantially central with respect to the thickness direction of the solid dielectric 94, the plurality of antenna elements 30 is embedded so as to form the mutually parallel in the same plane. また、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄは一定とされており、好適には、その距離ｄは、上記アレイアンテナ９２による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２以上とされる。 The distance d between the adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance d is less than 1/2 of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 92 It is. 斯かる構成では、前記アレイアンテナ９２の指向性制御に際して上記固体誘電体９４の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要がある。 In such a configuration, it is necessary to perform a correction based on characteristics such as the electrical characteristics of the solid dielectric 94 upon directivity control of the array antenna 92. このため、上記アレイアンテナ９２が前記無線タグ通信装置１２に適用される場合、前記ＰＡＡウェイト制御部４６に備えられたバッファ等の記憶部には、上記固体誘電体９４の性状すなわち寸法、形状、比誘電率ε r 、比透磁率μ r 、及びアンテナ素子３０との相対位置関係等に応じて、上記アレイアンテナ９２に対する入射乃至射出角度（指向方向）に対応する電波の屈折量（屈折角度）及び誘電体を通過する距離を示す関係（所定のマップ等）が予め記憶され、前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、その関係に基づいて上記アレイアンテナ９２の指向性を制御する。 Therefore, when the array antenna 92 ​​is applied to the radio tag communication apparatus 12, the storage unit such as a buffer provided in the PAA weight control section 46, the properties i.e. the dimensions of the solid dielectric 94, the shape, relative dielectric constant epsilon r, the relative permeability mu r, and in accordance with the relative positional relationship between the antenna element 30, incident to the exit angle with respect to the array antenna 92 refraction of radio waves corresponding to (orientation) (refraction angle) and relationships indicating the distance passing through the dielectric (predetermined map or the like) are stored in advance, the PAA weight control section 46 controls the directivity of the array antenna 92 ​​on the basis of that relationship.
図１３は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ９６の外観を概略的に示す斜視図であり、図１４は、そのアレイアンテナ９６に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体９８の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 13 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 96 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 14 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 98 provided in the array antenna 96. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ９６では、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が矩形平板状の固体誘電体９８により一体的に被覆されており、それら複数のアンテナ素子３０が同一平面内において互いに平行を成すように埋設されている。 As shown in these figures, the array antenna 96 of this embodiment is integrally covered with the solid dielectric 98 of the plurality of antenna elements 30 which are arranged in the shape of a rectangular flat plate form an parallel, It is embedded to form a parallel in a plurality of antenna elements 30 are coplanar. また、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄは一定とされており、好適には、その距離ｄは、上記アレイアンテナ９６による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２以上とされる。 The distance d between the adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance d is less than 1/2 of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 96 It is. 上記固体誘電体９８は、前記複数のアンテナ素子３０相互間の電気長を長くするという効果を奏し得る範囲内において可及的に薄く構成されたものであり、その厚さ寸法ｔは、好適には、ダイポールアンテナとしての前記アンテナ素子３０の直径以下である。 The solid dielectric 98, which has been as thin as possible construction to the extent that can achieve the effect of lengthening the electrical length between the plurality of antenna elements 30 mutually, the thickness t is preferably is less than or equal to the diameter of the antenna element 30 as a dipole antenna. すなわち、各アンテナ素子３０の一部が平面部９８ｐから外部に露出していてもよい。 That is, a part of each antenna element 30 may be exposed to the outside from the flat portion 98p. 斯かる構成では、上記アレイアンテナ９６に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるが、上記固体誘電体９８の厚み寸法ｔが可及的に薄く構成されており、特に、その固体誘電体９８における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部９８ｐと、それらアンテナ素子３０との間の厚みはほとんど無視できることから、上記アレイアンテナ９６の指向性制御に際して前記固体誘電体９８に関係する補正を行う必要が特に生じない。 In this configuration, the incident angle is changed by refraction for the incident from a direction other than the direction perpendicular to the array antenna 96 (more perpendicular to the plane spanned by the antenna elements 30) of the solid dielectric 98 thickness t is configured as possible thinner, in particular, between the two flat portions 98p that forms a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in that the solid dielectric 98, and the antennas elements 30 the thickness from the almost negligible, requires no particular corrected relating to the solid dielectric 98 upon directivity control of the array antenna 96.
図１５は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ１００の外観を概略的に示す斜視図であり、図１６は、そのアレイアンテナ１００に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１０２の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 15 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 100 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 16 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 102 provided in the array antenna 100. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ１００では、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が矩形平板状の固体誘電体１０２により一体的に被覆されている。 As shown in these figures, the array antenna 100 of the present embodiment is integrally covering the plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel to each other by a rectangular plate-shaped solid dielectric 102. この固体誘電体１０２の厚さ寸法ｔは、好適には、上記アレイアンテナ１００による通信に用いられる電波の上記固体誘電体１０２内における波長λ grの１／２以上であり、更に好適には、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄ以上である。 Thickness t of the solid dielectric 102 is preferably is at least 1/2 of a wavelength lambda gr of the array antenna 100 by radio waves of the solid dielectric 102 used for communication, and more preferably, at a distance d or more between adjacent antenna elements 30 mutually. 前記複数のアンテナ素子３０は、その固体誘電体１０２の厚み方向に関して略中央に、それら複数のアンテナ素子３０が同一平面内において互いに平行を成すように埋設されている。 Wherein the plurality of antenna elements 30, the substantially central with respect to the thickness direction of the solid dielectric 102, the plurality of antenna elements 30 is embedded so as to form the mutually parallel in the same plane. また、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄは一定とされており、好適には、その距離ｄは、上記固体誘電体１０２の厚み寸法ｔ以下であり、且つ上記アレイアンテナ１００による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２以上とされる。 The distance d between the adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance d is less than or equal to the thickness t of the solid dielectric 102, and used for communication by the array antenna 100 is 1/2 or more wavelength lambda g0 in the radio wave in the air to be. 斯かる構成では、上記固体誘電体１０２における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部１０２ｐと、それらアンテナ素子３０との間に十分な厚みが存在するため、各アンテナ素子３０周辺の誘電体の効果が十分に奏される一方、図１６に示すように、上記アレイアンテナ１００に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるため、そのアレイアンテナ１００の指向性制御に際して上記固体誘電体１０２の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要がある。 In this configuration, since there is sufficient thickness between the two planar portions 102p forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in the solid dielectric 102, and the antennas elements 30, each antenna while the effect of the element 30 around the dielectric is achieved sufficiently, as shown in FIG. 16, the direction other than the direction perpendicular to the array antenna 100 (more perpendicular to the plane spanned by the antenna elements 30) the incident angle is changed by refraction for the incident, it is necessary to perform a correction based on the properties of the electrical characteristics of the solid dielectric 102 such as when the directivity control of the array antenna 100. このため、上記アレイアンテナ１００が前記無線タグ通信装置１２に適用される場合、前記ＰＡＡウェイト制御部４６に備えられたバッファ等の記憶部には、上記固体誘電体１０２の性状に応じて上記アレイアンテナ１００に対する入射乃至射出角度（指向方向）に対応する電波の屈折量及び誘電体を通過する距離を示す関係が予め記憶され、前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、その関係に基づいて上記アレイアンテナ１００の指向性を制御する。 Therefore, when the array antenna 100 is applied to the radio-frequency tag communication device 12, the storage unit such as a buffer provided in the PAA weight control section 46, the array depending on the nature of the solid dielectric 102 relationship indicating the distance passing through the refraction and the dielectric of the radio wave corresponding to the incident or exit angle (orientation) with respect to the antenna 100 is stored in advance, the PAA weight control section 46, the array antenna 100 based on the relationship to control the directivity.
図１７は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ１０４の外観を概略的に示す斜視図であり、図１８は、そのアレイアンテナ１０４に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１０６の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 17 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 104 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 18 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 106 provided in the array antenna 104. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ１０４では、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が矩形平板状の固体誘電体１０６により一体的に被覆されており、それら複数のアンテナ素子３０が同一平面内において互いに平行を成すように埋設されている。 As shown in these figures, the array antenna 104 of the present embodiment is integrally covering the plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel to each other by a rectangular plate-shaped solid dielectric 106, It is embedded to form a parallel in a plurality of antenna elements 30 are coplanar. また、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄは一定とされており、好適には、その距離ｄは、上記アレイアンテナ１０４による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２以上とされる。 The distance d between the adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance d is less than 1/2 of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 104 It is. また、図１８に示すように、上記固体誘電体１０６における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′について、一方の平面部１０６ｐ′と前記平面との距離は上記アレイアンテナ１０４による通信に用いられる電波の上記固体誘電体１０６内における波長λ grの１／２以上であり、他方の平面部１０６ｐと前記平面との距離はその波長λ grの１／２未満とされている。 Further, as shown in FIG. 18, two planar portions 106p forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in the solid dielectric 106, 'the, one of the flat portions 106p' 106p between said plane distance is at least 1/2 of the wavelength lambda gr of the array antenna 104 according to the radio wave of the solid dielectric 106 used for communication, the distance between the other plane portion 106p and the plane of the wavelength lambda gr 1 / It has been less than 2. 斯かる構成では、前記複数のアンテナ素子３０が上記固体誘電体１０６の厚み方向に関して中央から偏った位置に配設されており、上記２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′のうち何れに対して電波が入射乃至射出するかにより上記固体誘電体１０６の影響が異なるため、それら２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′それぞれに対応して個別の指向性制御を行うことができ、片側のみにビームを形成すること等が可能とされる一方、上記アレイアンテナ１０４に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるため、そのアレイアンテナ１０４の指向性制御に際して上記固体誘電体１０６の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要がある。 In this configuration, the plurality of antenna elements 30 is disposed at a position offset from the center with respect to the thickness direction of the solid dielectric 106, the two planar portions 106p, the radio wave to both of the 106p ' since the influence of the solid dielectric 106 is different depending on whether the incident or emitted, the two planar portions 106p, 106p 'can make individual directivity control corresponding to each, to form a beam on one side only while like it is possible, since the incident angle by refraction changes for incident from a direction other than the direction perpendicular to the array antenna 104 (plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements 30), the array antenna it is necessary to perform a correction based on characteristics such as the electrical characteristics of the solid dielectric 106 upon directivity control 104. このため、上記アレイアンテナ１０４が前記無線タグ通信装置１２に適用される場合、前記ＰＡＡウェイト制御部４６に備えられたバッファ等の記憶部には、上記固体誘電体１０６の性状に応じて上記アレイアンテナ１０４に対する入射乃至射出角度（指向方向）に対応する電波の屈折量及び誘電体を通過する距離を示す関係が予め記憶され、前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、その関係に基づいて上記アレイアンテナ１０４の指向性を制御する。 Therefore, when the array antenna 104 is applied to the radio tag communication apparatus 12, the storage unit such as a buffer provided in the PAA weight control section 46, the array depending on the nature of the solid dielectric 106 relationship indicating the distance passing through the refraction and the dielectric of the radio wave corresponding to the incident or exit angle (orientation) with respect to the antenna 104 is stored in advance, the PAA weight control section 46, the array antenna 104 based on the relationship to control the directivity.
図１９は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ１０８の外観を概略的に示す斜視図であり、図２０は、そのアレイアンテナ１０８に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１０６の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 19 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 108 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 20 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 106 provided in the array antenna 108. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ１０８は、上記アレイアンテナ１０４の固体誘電体１０６における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′のうち上記平面との距離が離れている方の平面部１０６ｐ′を覆うように金属板１１０が固設されたものである。 As shown in these figures, the array antenna 108 of the present embodiment, the array antenna 104 solid dielectric two forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in the 106 plane portion 106p, 106p 'of among those metal plate 110 is fixed so as to cover the person flat portion 106p of 'the distance between the planes are separated. すなわち、前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面とその金属板１１０との距離は、上記アレイアンテナ１０８による通信に用いられる電波の上記固体誘電体１０６内における波長λ grの１／２以上とされる。 That is, the distance between the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 and the metal plate 110 is 1/2 or more wavelength lambda gr of the array antenna 108 according to the radio wave of the solid dielectric 106 used in a communication that. この金属板１１０の材料としては、鉄、銅、アルミニウム等が好適に用いられ、その厚み寸法は、例えば、使用周波数帯における金属の表皮効果の厚み以上あれば十分（９００ＭＨｚ帯を用いる場合１０μｍ以上あれば十分）である。 As a material of the metal plate 110, iron, copper, used suitably aluminum or the like, the thickness is, for example, sufficient or more the thickness of the skin effect of metal in the use frequency band (or more if 10μm using a 900MHz band it is sufficient), if any. なお、上記金属板１１０は、必ずしも上記平面部１０６ｐ′の全面を被覆するものでなくともよい。 Incidentally, the metal plate 110, may not necessarily be intended to coat the entire surface of the flat portion 106p '. 斯かる構成では、上記アレイアンテナ１０８の背面に金属や他の誘電体が存在する場合にその影響を抑えられることに加え、上記金属板１１０により上記アレイアンテナ１０８を壁面等に取り付けることが容易とされる一方、上記アレイアンテナ１０４と同様に、上記アレイアンテナ１０８に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるため、そのアレイアンテナ１０８の指向性制御に際して上記固体誘電体１０６の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要がある。 In such a configuration, in addition to suppress the influence when a metal or other dielectric to the back of the array antenna 108 is present, by the metal plate 110 can be easily attached to the array antenna 108 to the wall surface or the like while being, similarly to the array antenna 104, since the incident angle is changed by refraction for the incident from a direction other than the direction perpendicular to the array antenna 108 (more perpendicular to the plane spanned by the antenna elements 30) , it is necessary to perform a correction based on the properties of the electrical characteristics of the solid dielectric 106 such as when the directivity control of the array antenna 108. この補正を踏まえた指向性制御については、上記アレイアンテナ１０４と同様である。 The directivity control in light of this correction is similar to the array antenna 104.
図２１は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ１１２の外観を概略的に示す斜視図であり、図２２は、そのアレイアンテナ１１２に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１１４の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 21 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 112 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 22 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 114 provided in the array antenna 112. これらの図に示すように、本実施例のアレイアンテナ１１２では、同一平面内に互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が固体誘電体１１４により一体的に被覆されている。 In As shown in these figures, the array antenna 112 of the present embodiment, the plurality of antenna elements 30 which are arranged so as to form a mutually parallel in the same plane are integrally covered with a solid dielectric 114. この固体誘電体１１４は、前記複数のアンテナ素子３０を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と垂直な方向に光軸を有する凸レンズ状（楕円柱状）に被覆するものである。 The solid dielectric 114, a plurality of antenna elements 30 is to cover the integrally and convex lens having an optical axis in a plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements 30 (elliptic cylinder). また、隣接するアンテナ素子３０相互間の距離ｄは一定とされており、好適には、その距離ｄは、上記アレイアンテナ１１２による通信に用いられる電波の上記固体誘電体１１４内における波長λ grの１／２に略等しくなるように定められている。 The distance d between the adjacent antenna elements 30 mutually is constant, preferably, the distance d is, the wavelength lambda gr within radio of the solid dielectric 114 used for communication by the array antenna 112 It is determined to be substantially equal to 1/2. なお、上記固体誘電体１１４は、必ずしも厳密な凸レンズ状を成すものでなくともよく、また、通信に用いられる電波の入射乃至射出が想定される方向のみが部分的に凸レンズ状とされたものであってもよい。 Incidentally, the solid dielectric 114 may not necessarily forming a strictly convex lens, also, those only in a direction in which the incident or exit of radio wave used for communication is envisioned is a partially convex lens it may be. 更には、必ずしも光学的なレンズとして機能しなくともよいことは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying without necessarily function as an optical lens. 斯かる構成では、上記アレイアンテナ１１２に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については、各アンテナ素子３０に対応して上記固体誘電体１１４中を通過する電波の距離が異なり、図２２に示すように、到来方向から遠いほど固体誘電体１１４中を通過する距離が大きくなることから、前記アンテナ素子３０相互間の距離ｄを比較的短くしても上記アレイアンテナ１１２がフェイズドアレイアンテナとして機能するために十分な位相差が得られる一方、上記アレイアンテナ１１２に垂直な方向以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるため、そのアレイアンテナ１１２の指向性制御に際して上記固体誘電体１１４の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要 In such a configuration, the array for incidence from directions other than (a direction perpendicular to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30) perpendicular to the antenna 112, the solid dielectric 114 corresponding to each antenna element 30 different distances of the radio wave passing through the medium, as shown in FIG. 22, since the distance to pass through the farther solid dielectric 114 medium from the incoming direction becomes large, relatively short distance d between the antenna elements 30 mutually while sufficient phase difference can be obtained for the array antenna 112 functions as a phased array antenna also, because the incident angle is changed by refraction for the incident from a direction other than the direction perpendicular to the array antenna 112, the necessary when directivity control of the array antenna 112 performs a correction based on characteristics such as the electrical characteristics of the solid dielectric 114 ある。 A. このため、上記アレイアンテナ１１２が前記無線タグ通信装置１２に適用される場合、前記ＰＡＡウェイト制御部４６に備えられたバッファ等の記憶部には、上記固体誘電体１１４の性状に応じて上記アレイアンテナ１１２の各エレメントに対し入射乃至射出角度（指向方向）に対応する電波の屈折量及び誘電体を通過する距離を示す関係が予め記憶され、前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、その関係に基づいて上記アレイアンテナ１１２の指向性を制御する。 Therefore, when the array antenna 112 is applied to the radio tag communication apparatus 12, the storage unit such as a buffer provided in the PAA weight control section 46, the array depending on the nature of the solid dielectric 114 relationship indicating the distance passing through the refraction and the dielectric of the radio wave corresponding to the incident or exit angle (orientation) with respect to each element of the antenna 112 is stored in advance, the PAA weight control section 46, based on the relationship controlling the directivity of the array antenna 112.
図２３は、前述したアレイアンテナ１６に替えて前記無線タグ通信装置１２に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナ１１６の外観を概略的に示す斜視図であり、図２４は、そのアレイアンテナ１１６に備えられた複数のアンテナ素子３０及び固体誘電体１１８の相対位置関係を説明する正面図である。 Figure 23 is a perspective view showing is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus 12 instead of the array antenna 16 described above, the further appearance of the array antenna 116 is an alternative embodiment of the present first invention schematically There, FIG. 24 is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements 30 and the solid dielectric 118 provided in the array antenna 116. なお、これらの図では、前述した図２に示す構成よりも２本多い５本のアンテナ素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅを備えた構成を示しているが、前記無線タグ通信装置１２には、これらのうち３本のアンテナ素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃを備えたものが好適に適用される。 In these figures, two more five antenna elements 30a than the configuration shown in FIG. 2 described above, 30b, 30c, 30d, while indicating the configuration with 30e, the radio tag communication apparatus 12 the three antenna elements 30a of these, 30b, those having a 30c is preferably applied. 本実施例のアレイアンテナ１１６では、同一平面内に互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０が固体誘電体１１８により一体的に被覆されている。 In the array antenna 116 of the present embodiment, the plurality of antenna elements 30 which are arranged so as to form a mutually parallel in the same plane are integrally covered with a solid dielectric 118. この固体誘電体１１８は、前記複数のアンテナ素子３０を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と垂直な方向に光軸を有する凹レンズ状（逆アーチ状）に被覆するものである。 The solid dielectric 118 serves to cover the integrally and concave lens having an optical axis in a plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements 30 (opposite arched) said plurality of antenna elements 30 . また、前記複数のアンテナ素子３０相互間の距離は、上記固体誘電体１１８の両端部に寄るにつれ短くなる（接近する）ように構成されている。 The distance between the plurality of antenna elements 30 mutually becomes shorter as the stop at both ends of the solid dielectric 118 is configured (close to) as. なお、この固体誘電体１１８は、必ずしも厳密な凹レンズ状を成すものでなくともよく、また、通信に用いられる電波の入射乃至射出が想定される方向のみが部分的に凹レンズ状とされたものであってもよい。 Incidentally, the solid dielectric 118 may not necessarily forming a strictly concave shape, also, those only in a direction in which the incident or exit of radio wave used for communication is envisioned is a partially concave shape it may be. 更には、必ずしも光学的なレンズとして機能しなくともよいことは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying without necessarily function as an optical lens. 斯かる構成では、上記固体誘電体１１８が両端部に近づくほど厚み寸法が大きくなるように形成されており、その両端部に寄るにつれ前記アンテナ素子３０相互間の距離が接近するように配設されているため、ビームを絞りサイドローブを小さくすることが可能とされる。 In such a configuration is formed so that the thickness dimension as the solid dielectric 118 approaches the end portions is increased, is disposed so that the distance between the antenna elements 30 mutually closer as the stop at its opposite ends and for which is it possible to reduce the side lobe squeeze the beam. また、図２３及び図２４に示すように、アンテナ素子３０の本数を増やすことで斯かるサイドローブを可及的に小さくすることができる。 Further, it is possible, as shown in FIGS. 23 and 24, to reduce as much as possible such side lobes by increasing the number of antenna elements 30. 一方、上記アレイアンテナ１１６に垂直な方向（複数のアンテナ素子３０によって張られる平面に垂直な方向）以外の方向からの入射については屈折により入射角が変わるため、そのアレイアンテナ１１６の指向性制御に際して上記固体誘電体１１８の電気特性等の性状に基づく補正を行う必要がある。 Meanwhile, since the incident angle by refraction changes for incident from a direction other than the direction perpendicular to the array antenna 116 (plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements 30), when the directivity control of the antenna array 116 it is necessary to perform a correction based on characteristics such as the electrical characteristics of the solid dielectric 118. このため、上記アレイアンテナ１１６が前記無線タグ通信装置１２に適用される場合、前記ＰＡＡウェイト制御部４６に備えられたバッファ等の記憶部には、上記固体誘電体１１８の性状に応じて上記アレイアンテナ１１６の各エレメントに対し入射乃至射出角度に対応する電波の屈折量及び誘電体を通過する距離を示す関係が予め記憶され、前記ＰＡＡウェイト制御部４６は、その関係に基づいて上記アレイアンテナ１１６の指向性を制御する。 Therefore, when the array antenna 116 is applied to the radio tag communication apparatus 12, the storage unit such as a buffer provided in the PAA weight control section 46, the array depending on the nature of the solid dielectric 118 relationship indicating the distance passing through the refraction and the dielectric of the radio wave corresponding to the incident or exit angle with respect to each element of the antenna 116 is stored in advance, the PAA weight control section 46, the array antenna 116 based on the relationship to control the directivity.
このように、本実施例によれば、複数のアンテナ素子３０から構成されるアレイアンテナ１６等において、それらアンテナ素子３０のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体１８等に被覆されていることから、前記複数のアンテナ素子３０相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子３０相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 Thus, according to this embodiment, the array antenna 16 such including a plurality of antenna elements 30, the solid dielectric 18 such as at least a part of them antenna element 30 has a higher dielectric constant than air since it was coated, the plurality of antenna elements 30 can be made longer electrical length between each other, substantially the same effect as taken long distance between those antenna elements 30 mutually is obtained. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を軽減するアレイアンテナ１６等を提供することができる。 That is, it is possible to provide a only a small installation space, the array antenna 16 to reduce the influence between the antenna elements 30 mutually and adjacent like.
また、前記アンテナ素子３０は、１直線上に配置された１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナであるため、複数のダイポールアンテナから成るアレイアンテナ１６等を小型化できると共に、隣接するダイポールアンテナ相互間の影響を軽減することができる。 Further, the antenna element 30 are the dipole antenna consisting of a linear element of a pair disposed on a straight line, it is possible reduce the size of the array antenna 16 and the like comprising a plurality of dipole antennas, dipole antennas mutually adjacent it is possible to reduce the influence of between.
また、前記アンテナ素子３０は、一対の直線状エレメントの長さが、前記アレイアンテナ１６等による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１８内における波長の約１／２となるように構成されたものであるため、固体誘電体を備えない通常のアンテナ素子より短いエレメント長で構成することができる上、アンテナ素子を共振状態で使用することができる。 Further, the antenna element 30, the length of the pair of straight elements, are configured to be approximately half of the wavelength of the array antenna 16 due within the solid dielectric 18 of the radio wave used for communication for those, on which can be configured with shorter element length than the normal antenna elements without the solid dielectric it can be used antenna element in a resonant state.
また、前記固体誘電体１８は、前記アンテナ素子３０の周囲を円筒状に被覆するものであり、それら固体誘電体１８に被覆された複数のアンテナ素子３０が互いに平行を成すように配列されて構成されるものであるため、円筒状の固体誘電体１８によりアンテナ素子３０を被覆することで、アレイアンテナ１６に到来する電波のアンテナ法線方向の成分を垂直に固体誘電体１８に入射させることができ、その固体誘電体１８の誘電率や入射角等による屈折の影響を無視することができる。 Further, the solid dielectric 18, the is intended to cover the periphery of the antenna element 30 in a cylindrical shape, with their solid dielectric 18 a plurality of antenna elements 30 coated on are arranged so as to form a parallel arrangement because it is intended to be, by a cylindrical solid dielectric 18 that covers the antenna element 30, it is made incident on the wave of the antenna normal direction component perpendicular solid dielectric 18 that arrives at the array antenna 16 can, it is possible to ignore the effects of refraction by the dielectric constant and the incident angle and the like of the solid dielectric 18.
また、前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記アレイアンテナ１６等による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１８等内における波長λ grの１／２となるように配列されたものであるため、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等のアンテナ素子３０相互間の結合を保証しつつ、より小型のアレイアンテナ１６等を実現できる。 The plurality of antenna elements 30, the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other, a half of the wavelength lambda gr in the solid dielectric 18 Hitoshinai radio waves used for communication by such the array antenna 16 because it was arranged such that, while ensuring coupling between the array antenna and the same antenna elements 30 mutually conventional half wavelength interval without a solid dielectric, a smaller array antenna 16 or the like realizable.
また、前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記アレイアンテナ１６等による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２となるように配列されたものであるため、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合を小さくすることができる。 The plurality of antenna elements 30, the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other are arranged so as to be 1/2 of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by such the array antenna 16 and is intended for, with equal arrangement and an array antenna of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to reduce the coupling between adjacent antenna elements 30 mutually.
また、前記固体誘電体９０は、隣接する円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃ相互間で一部が重なるように一体的に構成されたものであるため、前記複数のアンテナ素子３０を被覆する固体誘電体９０を一体的に構成して厚みを持たせることで、その固体誘電体９０による隣接するアンテナ素子３０相互間の影響の軽減効果を高めることができる。 Further, the solid dielectric 90, adjacent the cylindrical solid dielectric 90a, 90b, because it was constructed integrally so as to partially overlap between 90c mutually covering the plurality of antenna elements 30 the solid dielectric 90 which can be performed by providing a thickness and integrally formed, it is possible to enhance the effect of reducing the influence between the antenna elements 30 mutually adjacent by the solid dielectric 90.
また、前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記アレイアンテナ８８による通信に用いられる電波の前記固体誘電体９０内における波長λ grの１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃにおける底面半径ｒは、前記隣接するアンテナ素子３０相互間の距離と等しいものであるため、アレイアンテナ８８に垂直な方向から±３０°の範囲で到来する電波のアンテナ法線方向の成分を垂直に固体誘電体９０に入射させることができ、その固体誘電体９０の誘電率や入射角等による屈折の影響を無視することができることに加え、可及的に小型のアレイアンテナ８８を実現できる。 The plurality of antenna elements 30, so that the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other, a half of the wavelength lambda gr in the array antenna 88 by the radio wave used for communication the solid dielectric 90 It has been arranged in the cylindrical solid dielectric 90a, 90b, a bottom radius r at 90c, because the is equal to the distance between adjacent antenna elements 30 mutually perpendicular to the array antenna 88 an antenna normal direction of the component of radio waves coming in a range of ± 30 ° from perpendicular could be made to be incident on the solid dielectric 90, ignoring the effects of refraction by the dielectric constant and the incident angle and the like of the solid dielectric 90 in addition to being able, a small array antenna 88 can be realized as much as possible.
また、前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記アレイアンテナ８８による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体９０ａ、９０ｂ、９０ｃにおける底面半径ｒは、前記隣接するアンテナ素子３０相互間の距離と等しいものであるため、固体誘電体を備えない通常の１／４波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合を小さくすることができ、ビーム幅等を同じ条件で設計できることに加え、より小型のアレイアンテナ８８を実現できる。 The plurality of antenna elements 30, the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other, are arranged such that half of the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 88 are those, wherein cylindrical solid dielectric 90a, 90b, a bottom radius r at 90c, the order is equal to the distance between adjacent antenna elements 30 mutually, usually 1/4 without a solid dielectric in equivalent arrangements the array antenna of the wavelength interval, it is possible to reduce the coupling between adjacent antenna elements 30 mutually, in addition to being able to design the beam width such under the same conditions, it is possible to realize a more compact array antenna 88.
また、前記固体誘電体９４等は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０を一体的に且つ矩形平板状に被覆するものであるため、隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を更に軽減することができる。 Further, the solid dielectric 94 and the like, because it is intended to cover the integrally and rectangular plate a plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel, influence between adjacent antenna elements 30 mutually it can be further reduced.
また、前記矩形平板状の固体誘電体９８の厚さｔは、前記アンテナ素子３０のエレメントの直径以下であるため、前記矩形平板状の固体誘電体９８の厚さｔを可及的に薄くすることで電波の入射乃至射出時における屈折の影響を小さくできると共に、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合量を小さくできる。 The thickness t of the rectangular plate-shaped solid dielectric 98, the order is less than diameter elements of the antenna element 30, to reduce the thickness t of the rectangular plate-shaped solid dielectric 98 as much as possible it is possible to reduce the influence of refraction when radio waves incident to the injection by, it is possible to reduce the amount of coupling between adjacent antenna elements 30 mutually.
また、前記矩形平板状の固体誘電体１０２の厚さｔは、前記アレイアンテナ１００による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１０２内における波長λ grの１／２以上であるため、隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を可及的に軽減することができる。 The thickness t of the rectangular plate-shaped solid dielectric 102, since the at least 1/2 of the wavelength lambda gr in the radio wave used for communication by the array antenna 100 solid dielectric 102, adjacent antennas it is possible to reduce the influence of inter-element 30 each other as much as possible.
また、前記矩形平板状の固体誘電体１０２の厚さｔは、前記アレイアンテナ１００による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１０２内における波長λ grの１／２であるため、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の通信特性を保証しつつ、より小型のアレイアンテナ１００を実現できる。 Further, since the thickness t of the rectangular plate-shaped solid dielectric 102 is a half of the wavelength lambda gr in the array antenna 100 by radio waves used for communication the solid dielectric 102, solid dielectrics while ensuring normal equivalent communication characteristics and the array antenna of half wavelength intervals not provided, it is possible to realize a more compact array antenna 100.
また、前記複数のアンテナ素子３０は、互いに隣接するアンテナ素子３０相互間の距離が、前記アレイアンテナ９２等による通信に用いられる電波の空気中における波長λ g0の１／２以上となるように配列されたものであるため、固体誘電体を備えない通常の１／２波長間隔のアレイアンテナと同等の配置で、隣接するアンテナ素子３０相互間の結合を小さくすることができ、ビーム幅等を同じ条件で設計できることに加え、より小型のアレイアンテナ９２等を実現できる。 The plurality of antenna elements 30, the distance between the antenna elements 30 mutually adjacent to each other, 1/2 or more and comprising as arranged in the wavelength lambda g0 in the radio wave in the air used for communication by the array antenna 92 or the like for those that are, in the array antenna and equivalent arrangements of the conventional 1/2 wavelength interval without a solid dielectric, it is possible to reduce the coupling between adjacent antenna elements 30 mutually, the beam width and the like the same in addition to being able to design conditions, it is possible to realize a more compact array antenna 92 ​​or the like.
また、前記矩形平板状の固体誘電体１０６における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′について、一方の平面部１０６ｐ′と前記平面との距離は前記アレイアンテナ１０４による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１０６内における波長λ grの１／２以上であり、他方の平面部１０６ｐと前記平面との距離はその波長λ grの１／２未満であるため、前記複数のアンテナ素子３０に対する前記２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′までの厚さに偏りをつけることで、アレイの前後で別々のパターンを形成することができ、片側のみにビームを形成すること等が可能とされる。 Moreover, two planar portions 106p forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in the rectangular plate-shaped solid dielectric 106, 'the, one of the flat portions 106p' 106p distance between said plane said and at least 1/2 of a wavelength lambda gr in the array antenna 104 according to the said solid dielectric 106 of the radio waves used for communication, the distance between the other plane portion 106p and the plane in less than half of the wavelength lambda gr some reason, the two planar portions 106p for the plurality of antenna elements 30, by putting a biased thickness of up to 106p ', it is possible to form separate pattern before and after the array, forming a beam on one side only or the like is possible to.
また、前記矩形平板状の固体誘電体１０６における前記複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と平行を成す２つの平面部１０６ｐ、１０６ｐ′について、少なくとも一方の平面部１０６ｐ′と前記平面との距離は前記アレイアンテナ１０８による通信に用いられる電波の前記固体誘電体１０６内における波長λ grの１／２以上であり、その平面部１０６ｐ′を覆うように金属板１１０が固設されたものであるため、金属面等に取り付けた際に好適に機能するアレイアンテナ１０８を実現できる。 Moreover, two planar portions 106p forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements 30 in the rectangular plate-shaped solid dielectric 106, 'the, at least one of the flat portions 106p' 106p distance between said plane because the is at least 1/2 of a wavelength lambda gr in the radio wave used for communication by the array antenna 108 solid dielectric 106, in which the metal plate 110 so as to cover the planar portions 106p 'is fixed , it can be realized an array antenna 108 suitably functions when attached to a metal surface or the like.
また、前記固体誘電体１１４は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と垂直な光軸を有する凸レンズ状に被覆するものであるため、前記固体誘電体１１４を凸レンズ状とすることで、各アンテナ素子３０に対応して固体誘電体１１４中を通過する電波の距離が異なり、到来方向から遠いほど固体誘電体１１４中を通過する距離が大きくなることから、指向性方向制御が容易となり、ビーム幅を狭くすることができる。 Further, the solid dielectric 114 covering the convex lens having a plane perpendicular to the optical axis spanned by integrally and the plurality of antenna elements 30 a plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel for to those, wherein the solid dielectric 114 by a convex lens, unlike the distance radio waves to pass through the solid dielectric 114 in correspondence with the respective antenna elements 30, farther from the DOA solid dielectric 114 since the distance to pass through the larger, it is easy directivity direction control, it is possible to narrow the beam width.
また、前記固体誘電体１１８は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子３０を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子３０によって張られる平面と垂直な光軸を有する凹レンズ状に被覆するものであるため、前記固体誘電体１１８を凹レンズ状すなわち両端部に近付くほど厚みが厚くなるように構成することで、その両端部におけるアンテナ素子３０を相互に近接させてもそれら隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を可及的に軽減することができる。 Further, the solid dielectric 118 covering the concave shape having a plane perpendicular to the optical axis spanned by integrally and the plurality of antenna elements 30 a plurality of antenna elements 30 which are arranged to form a parallel for those wherein the said solid dielectric 118 by configuring such that the thickness becomes thicker closer to the concave lens shape i.e. both end portions, the antenna element to which they also adjacent in close proximity to the antenna element 30 to each other at both ends thereof it can be as much as possible to reduce the influence of between 30 mutual.
また、前記固体誘電体１８等は、セラミックスであるため、比較的高い誘電率を有する実用的な材料を用いて設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を軽減するアレイアンテナ１６等を提供することができる。 Also, like the solid dielectric 18 are the ceramics, practical material using only a small installation space with a relatively high dielectric constant, and to reduce the influence of the adjacent antenna elements 30 mutually array it is possible to provide an antenna 16 or the like.
また、本実施例の無線タグ通信装置１２は、前述した本実施例のアレイアンテナ１６等を備え、そのアレイアンテナ１６等は前記送信アンテナ及び受信アンテナとして用いられるものであることから、その無線タグ通信装置１２による無線タグ１４との通信に用いられるアレイアンテナ１６等に関して、複数のアンテナ素子３０相互間の電気長を長くすることができ、実質的にそれらアンテナ素子３０相互間の距離を長くとった場合と同等の効果が得られる。 The radio tag communication apparatus 12 of the present embodiment, since with a like array antenna 16 of the present embodiment described above, its array antenna 16 or the like is used as the transmitting and receiving antennas, the wireless tag respect like array antenna 16 used for communication with the wireless tag 14 by the communication apparatus 12, it is possible to increase the electrical length between a plurality of antenna elements 30 mutually, taken substantially increase the distance between those antenna elements 30 mutually the same effect as in the case was obtained. すなわち、設置スペースが小さくて済み、且つ隣接するアンテナ素子３０相互間の影響を軽減するアレイアンテナ１６等を備えた無線タグ通信装置１２を提供することができる。 That is, it is possible to provide an installation space be small, radio-frequency tag communication device 12 having an array antenna 16 such that reduces the influence between the antenna elements 30 mutually and adjacent.
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記固体誘電体９４等の性状に基づいて前記アレイアンテナ９２等の指向性を制御する指向性制御部であるＰＡＡウェイト制御部４６を備えたものであるため、前記アレイアンテナ９２等に備えられた固体誘電体９４等の誘電率、形状、及びアンテナ素子３０との相対位置関係等に合わせて、それらによる電波の屈折や電気長の変化等の影響を考慮した指向性制御を行うことができる。 Moreover, since the radio-frequency tag communication device 12 is obtained with a PAA weight control section 46 is a directivity control unit for controlling the directivity of such the array antenna 92 ​​on the basis of the properties of such the solid dielectric 94 , the dielectric constant of such solid dielectric 94 provided in the array antenna 92 ​​such as shape, and in accordance with the relative positional relationship between the antenna elements 30, taking into account the effect of changes in the refraction and the electrical length of the radio wave by them it is possible to perform the directivity control.
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto, it is implemented in yet another embodiment.
例えば、前述した実施例において、前記アレイアンテナ１６等に備えられたアンテナ素子３０は、１直線上に配置された１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一部が非直線状である線状エレメントから成るダイポールアンテナや単一の線状エレメントから成るモノポールアンテナ等であってもよく、アレイアンテナを構成するアンテナ素子として機能し得るものであればその態様は問わない。 For example, in the embodiment described above, the array antenna 16 such as an antenna element 30 provided in has been a dipole antenna consisting of a linear element of a pair disposed on a straight line, the present invention is limited to not intended to be, for example, a part may be a monopole antenna or the like comprising a dipole antenna and a single linear element comprising a linear element is a non-linear, as the antenna elements constituting the array antenna that aspect does not matter as long as it can function.
また、前述した実施例では、無線通信を介して情報の書き込み及び／又は読み出しが可能な無線タグ１４に向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応答してその無線タグ１４から返信される返信信号を受信することでその無線タグ１４との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置１２にアレイアンテナ１６等が適用された例を説明したが、本発明のアレイアンテナは、例えば、種々の移動体通信や無線ＬＡＮ通信等、ＲＦＩＤシステム以外の通信にも好適に用いられ得るものである。 Further, in the embodiment described above, to the wireless tag 14 can be written and / or read information via radio communication with transmitting a predetermined transmission signal from the wireless tag 14 in response to the transmission signal an example has been described in which such array antenna 16 is applied to the radio tag communication apparatus 12 for communicating information to and from the wireless tag 14 by receiving a reply signal returned, an array antenna of the present invention, for example, various mobile communications and wireless LAN communication or the like, in which can be suitably used in communications other than the RFID system.
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。 Though not specifically exemplified, the present invention is intended to be implemented various changes were made within a range not departing from its gist.
本発明が好適に用いられる無線タグ通信システムについて説明する図である。 It is a diagram illustrating a radio tag communication system to which the present invention is suitably used. 本第２発明の一実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。 It is a diagram illustrating a configuration of a radio tag communication apparatus according to an embodiment of the present second invention. 図２の無線タグ通信装置の通信対象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。 Is a diagram illustrating the configuration of the RFID circuit element provided to the RFID tag is a communication target wireless tag communication device of FIG. 図２の無線タグ通信装置に備えられた、本第１発明の一実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Provided in the radio tag communication apparatus of FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna according to an embodiment of the present first invention. 図４のアレイアンテナに備えられたアンテナ素子の外観を概略的に示す斜視図である。 The appearance of the antenna elements provided in an array antenna of FIG. 4 is a perspective view schematically showing. 図４のアレイアンテナに備えられたアンテナ素子の寸法を説明する正面図（側面図）である。 It is a front view for explaining the dimensions of the antenna elements provided in an array antenna of FIG. 4 (side view). 図５のアンテナ素子を被覆する固体誘電体の物性について説明する図である。 Is a diagram for describing the physical properties of the solid dielectric covering the antenna element of FIG. 図５のアンテナ素子を被覆する固体誘電体の物性について説明する図である。 Is a diagram for describing the physical properties of the solid dielectric covering the antenna element of FIG. 図４のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係と、それら複数のアンテナ素子による図３の無線タグとの間の通信について説明する図である。 The relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 4 is a diagram for explaining communication between the wireless tag of FIG. 3 according to the plurality of antenna elements. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の他の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of an array antenna schematically a further embodiment of the present first invention. 図１０のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 It is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 10. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図１３のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 It is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図１５のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 A plurality of antenna elements and relative positional relationship of the solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 15 is a front view for explaining. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図１７のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 It is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 17. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図１９のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 It is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 19. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図２１のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 A plurality of antenna elements and relative positional relationship of the solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 21 is a front view for explaining. 図２の無線タグ通信装置に好適に適用される、本第１発明の更に別の実施例であるアレイアンテナの外観を概略的に示す斜視図である。 Is preferably applied to the RFID tag communicating apparatus of FIG. 2 is a further perspective view schematically illustrating the appearance of an array antenna is an alternative embodiment of the present first invention. 図２３のアレイアンテナに備えられた複数のアンテナ素子及び固体誘電体の相対位置関係を説明する正面図である。 It is a front view illustrating the relative positional relationship of the plurality of antenna elements and a solid dielectric provided in the array antenna of FIG. 23.
１２：無線タグ通信装置１４：無線タグ１６、８８、９２、９６、１００、１０４、１０８、１１２、１１６：アレイアンテナ１８、９０、９４、９８、１０２、１０６、１１４、１１８：固体誘電体３０：アンテナ素子（ダイポールアンテナ） 12: radio tag communication apparatus 14: RFID 16,88,92,96,100,104,108,112,116: Array Antenna 18,90,94,98,102,106,114,118: solid dielectric 30 : antenna element (dipole antenna)
４６：ＰＡＡウェイト制御部（指向性制御部） 46: PAA weight controller (directivity control unit)
１０２ｐ、１０２ｐ′：平面部１１０：金属板 102p, 102p ': plane portion 110: metal plate
複数のアンテナ素子から構成されるアレイアンテナであって、 An array antenna comprised of a plurality of antenna elements,
前記アンテナ素子は、１直線上に配置された直線状エレメントから成るものであり、 The antenna element is made of linear elements arranged on one straight line,
それらアンテナ素子のうち少なくとも一部が空気よりも高い誘電率を有する固体誘電体に被覆されており、 And at least partially covered by the solid dielectric having a higher dielectric constant than the air of those antenna elements,
該固体誘電体は、前記アンテナ素子の周囲を円筒状に被覆するものであり、それら固体誘電体に被覆された複数のアンテナ素子が互いに平行を成すように配列されて構成されたものである The solid dielectric, the is intended to cover the periphery of the antenna element in a cylindrical shape, a plurality of antenna elements coated on their solid dielectric is constituted are arranged to form a parallel
ことを特徴とするアレイアンテナ。 Array antenna characterized in that.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように配列されたものである請求項１のアレイアンテナ。 Claim wherein the plurality of antenna elements is one in which the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged so as to be 1/2 of the wavelength in the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna 1 of the array antenna.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２となるように配列されたものである請求項１のアレイアンテナ。 Wherein the plurality of antenna elements, the distance between the antenna elements mutually adjacent, the one in which are arranged such that half of the wavelength in the radio wave in the air used for communication by an array antenna according to claim 1 array antenna.
前記固体誘電体は、隣接する円筒状の固体誘電体相互間で一部が重なるように一体的に構成されたものである請求項１のアレイアンテナ。 The solid dielectric, the one in which is integrally formed as part between adjacent cylindrical solid dielectric cross overlaps claim 1 array antenna.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体における底面半径は、前記隣接するアンテナ素子相互間の距離と等しいものである請求項４のアレイアンテナ。 Wherein the plurality of antenna elements, which distance between adjacent antenna elements each other, are arranged so as to be 1/2 of the wavelength in the solid dielectric of the radio wave used for communication by the array antenna to each other, wherein bottom of a cylindrical solid dielectric radius, said adjacent antenna elements inter array antenna according to claim 4 is equal to the distance.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２となるように配列されたものであり、前記円筒状の固体誘電体における底面半径は、前記隣接するアンテナ素子相互間の距離と等しいものである請求項４のアレイアンテナ。 Wherein the plurality of antenna elements, which is the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged so as to be 1/2 of the wavelength in the radio wave in the air used for communication by the array antenna, said cylindrical the bottom radius of the solid dielectric, the adjacent antenna element array antenna according to claim 4 is equal to the distance between each other.
該固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つ矩形平板状に被覆するものである The solid dielectric is intended to coat the integrally and rectangular plate a plurality of antenna elements arranged to form a parallel
前記矩形平板状の固体誘電体の厚さは、前記アンテナ素子のエレメントの直径以下である請求項７のアレイアンテナ。 The thickness of the rectangular plate-shaped solid dielectric, the antenna element array antenna according to claim 7 element is less than the diameter of the.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の空気中における波長の１／２以上となるように配列されたものである請求項８のアレイアンテナ。 Wherein the plurality of antenna elements, the distance between the antenna elements mutually adjacent, claim 8 in a radio wave in the air used for communication by the array antenna in which are arranged so that 1/2 or more of the wavelength of the array antenna.
前記矩形平板状の固体誘電体の厚さは、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２以上である請求項７のアレイアンテナ。 The thickness of the rectangular plate-shaped solid dielectric, the array antenna of claim 7 Telecommunications of the solid dielectric is less than 1/2 of a wavelength in the body used for communication by the array antenna.
前記複数のアンテナ素子は、互いに隣接するアンテナ素子相互間の距離が、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電対中における波長の１／２以上となるように配列されたものである請求項１０のアレイアンテナ。 Wherein the plurality of antenna elements is one in which the distance between the antenna elements mutually adjacent, are arranged so that 1/2 or more of the wavelength in the medium wave of the solid dielectric pair used for communication by said array antenna array antenna according to claim 10.
前記矩形平板状の固体誘電体における前記複数のアンテナ素子によって張られる平面と平行を成す２つの平面部について、一方の平面部と前記平面との距離は前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２以上であり、他方の平面部と前記平面との距離は該波長の１／２未満である請求項７のアレイアンテナ。 For the two planar portions forming a parallel to the plane of the rectangular plate-shaped solid dielectric spanned by the plurality of antenna elements, the distance between one flat section with said plane said radio wave used for communication by the array antenna solid dielectric is at least 1/2 of a wavelength in the body, the array antenna according to claim 7 is the distance between the other of the planar portion and the plane which is less than 1/2 of the wavelength.
前記矩形平板状の固体誘電体における前記複数のアンテナ素子によって張られる平面と平行を成す２つの平面部について、少なくとも一方の平面部と前記平面との距離は前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２以上であり、該平面部を覆うように金属板が固設されたものである請求項７のアレイアンテナ。 The two planar portions forming a parallel to the plane spanned by the plurality of antenna elements in the rectangular flat plate-shaped solid dielectric, the distance between at least one of the flat portion and the plane of the radio wave used for communication by the array antenna the solid dielectric is at least 1/2 of a wavelength in the body, the array antenna of claim 7 in which the metal plate is fixedly provided so as to cover the flat portion.
該固体誘電体は、互いに平行を成すように配列された前記複数のアンテナ素子を一体的に且つそれら複数のアンテナ素子によって張られる平面と垂直な方向に光軸を有する凸レンズ状又は凹レンズ状に被覆するものである The solid dielectric, integrally and convex lens or a concave shape covering having an optical axis in a plane perpendicular to the direction spanned by the plurality of antenna elements of said plurality of antenna elements arranged to form a parallel it is intended to
前記アンテナ素子は、１直線上に配置された１対の直線状エレメントから成るダイポールアンテナである請求項１から１４の何れかのアレイアンテナ The antenna element 1 from claim 1 is a dipole antenna consisting of a linear element of a pair disposed on a straight line either 14 array antenna
前記アンテナ素子は、１対の直線状エレメントの長さが、前記アレイアンテナによる通信に用いられる電波の前記固体誘電体内における波長の１／２となるように構成されたものである請求項１５のアレイアンテナ。 The antenna element, the length of the pair linear element is, the radio wave of the solid dielectric claim 15 in which is configured to be 1/2 of the wavelength in the body used for communication by the array antenna array antenna.
前記固体誘電体は、セラミックスを主材料とするものである請求項１から１６の何れかのアレイアンテナ。 The solid dielectric is one of an array antenna of claims 1 to 16, in which the ceramic as a main material.
無線通信を介して情報の書き込み及び／又は読み出しが可能な無線タグに向けて所定の送信信号を送信アンテナから送信すると共に、該送信信号に応答して該無線タグから返信される返信信号を受信アンテナにより受信することで該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置であって、 Towards via wireless communication to the write and / or read-enabled wireless tag information transmits a predetermined transmission signal from the transmitting antenna, receiving a reply signal returned from the wireless tag in response to said transmission signal a radio tag communication apparatus for communicating information between the wireless tag by receiving by the antenna,
請求項１から１７の何れかのアレイアンテナを備え、該アレイアンテナは前記送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方として用いられることを特徴とする無線タグ通信装置。 With either of the array antenna of claims 1 to 17, the radio tag communication apparatus the array antenna, characterized in that used as at least one of the transmit and receive antennas.
前記固体誘電体の性状に基づいて前記アレイアンテナの指向性を制御する指向性制御部を備えたものである請求項１８の無線タグ通信装置。 RFID tag communicating apparatus of the solid dielectric those having a directivity control unit for controlling the directivity of the array antenna based on the nature of the claim 18.
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