特許 6018462 アンテナおよび無線通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018462

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】アンテナおよび無線通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/10 20060101AFI20161020BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20161020BHJP

   H01Q 1/48 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   H01Q13/10

   H01Q1/38

   H01Q1/48

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-203598(P2012-203598)

(22)【出願日】2012年9月14日

(65)【公開番号】特開2014-60542(P2014-60542A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2015年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(73)【特許権者】

【識別番号】599154663

【氏名又は名称】株式会社スマート

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】大島 淳

(72)【発明者】

【氏名】有村 國孝

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１９３４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０７４６１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００６−５１４４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１９３２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７４３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３６５３０５２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２０１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １３／１０

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面状の導体に穿たれたスロットの近傍に給電点を設けて波長λの電波の送受信を行うアンテナであって、
前記スロットが穿たれた平面状の第１の導体と、
平面状の第２の導体と、
前記第１の導体と前記第２の導体とに挟まれる誘電体と、
前記第１の導体と前記第２の導体とを前記誘電体を介して電気的に接続する複数の接続手段と
を備え、
前記接続手段は、
前記スロットの辺のうち、前記給電点が設けられる側の辺に対する高周波的長さによる射影がλ／２以下となる第１の間隔で、該給電点が設けられる側の辺の両側に設けられ、
前記給電点に対応する位置の近傍では、前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔で設けられる
ことを特徴とするアンテナ。

【請求項2】

複数の導体層を持ち、該複数の導体層間に絶縁体基材を挟んで構成されるプリント基板の、１の絶縁性基材を挟んで対向する２の導体層のうち一方の導体層および他方の導体層をそれぞれ前記第１の導体および前記第２の導体として用い、
前記１の絶縁性基材を前記誘電体として用い、
前記接続手段は、前記複数の導体層を電気的に接続するためのスルーホールである
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。

【請求項3】

前記プリント基板は、フレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。

【請求項4】

前記接続手段は、
前記スロットの前記両側のそれぞれに対し、前記給電点に対応する位置を挟んで少なくとも２個ずつが設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のアンテナ。

【請求項5】

前記接続手段は、
前記スロットの前記両側の少なくとも一方に複数列が設けられ、該複数列における該スロットの方向に前記第１の間隔で設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のアンテナ。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のアンテナと、
前記アンテナの前記給電点にアンテナ接続端が接続される無線通信手段と
を有する無線通信装置。

【請求項7】

前記無線通信手段は、
前記アンテナを介した無線通信により電源を供給される
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線電波の送受信を行うアンテナおよび無線通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パターンアンテナなどの平面アンテナでは、使用する波長λに対し、アンテナ面から距離λ／４以内に金属などの電磁気的物体が存在すると、アンテナ特性が著しく低下する。この特性低下に対する対策として、誘電体などの波長短縮効果を利用してアンテナ面から距離λ／４以内に電磁気的物体が存在しても、アンテナとして動作するようにした構成が既に知られている。

【0003】

特許文献１には、金属導体層で構成されるパッチアンテナ部による電界型パターンアンテナと、パッチアンテナ部の中央部に設けられたスロットで構成されるスロットアンテナ部による磁界型パターンアンテナとを有するアンテナ構造が開示されている。特許文献１の構成によれば、アンテナ面近傍に金属などが存在する場合のアンテナ特性の低下を改善することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、平面アンテナに波長短縮効果を生じさせる誘電体として、一般的なプリント基板における絶縁性基材を用いることができると、部品コストや生産性などの面で有利である。しかしながら、従来の平面アンテナの構成では、アンテナ面近傍に存在する金属物などによるアンテナ特性の低下を改善する効果を、一般的なプリント基板の絶縁性基材を誘電体として用いて実現することが困難であるという問題点があった。

【0005】

上述した特許文献１では、アンテナ面近傍に存在する金属物などによる特性の低下には対応できる。しかしながら、特許文献１によるアンテナを構成するためには、プリント基板に対して導電性反射層を設ける必要があり、コストが嵩んでしまうという問題点があった。

【0006】

さらに、特許文献１の構成では、構造の異なる２種類のアンテナを用い、磁界放射と電磁放射とを組み合わせているため、アンテナ形状が複雑になると共に、多層形態でなければならない。そのため、一般的なプリント基板を用いて構成するのが困難であるという問題点があった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アンテナ面近傍に存在する金属物などのアンテナ特性に対する影響を、簡易な構成で抑制可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、平面状の導体に穿たれたスロットの近傍に給電点を設けて波長λの電波の送受信を行うアンテナであって、スロットが穿たれた平面状の第１の導体と、平面状の第２の導体と、第１の導体と第２の導体とに挟まれる誘電体と、第１の導体と第２の導体とを誘電体を介して電気的に接続する複数の接続手段とを備え、接続手段は、スロットの辺のうち、給電点が設けられる側の辺に対する高周波的長さによる射影がλ／２以下となる第１の間隔で、給電点が設けられる側の辺の両側に設けられ、給電点に対応する位置の近傍では、第１の間隔よりも狭い第２の間隔で設けられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、アンテナ面近傍に存在する金属物などのアンテナ特性に対する影響を、簡易な構成で抑制可能にできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、金属板を用いたスロットアンテナの基本的な構成を概略的に示す略線図である。

【図2】図２は、金属板を用いたスロットアンテナの別な例を概略的に示す略線図である。

【図3】図３は、箱形に構成したスロットアンテナの例を示す略線図である。

【図4】図４は、誘電体を用いたスロットアンテナの例を示す略線図である。

【図5-1】図５−１は、本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナの一例の構造を示す斜視図である。

【図5-2】図５−２は、本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナの一例の構造を示す断面図である。

【図6-1】本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図6-2】本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図6-3】本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図6-4】本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図6-5】本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図7-1】本発明の第１の実施形態の変形例によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図7-2】本発明の第１の実施形態の変形例によるスロットアンテナにおけるスルーホールの配置の例を示す略線図である。

【図8】図８は、本発明の第２の実施形態による多層プリント基板を用いたスロットアンテナの例を示す断面図である。

【図9】図９は、本発明の第３の実施形態による、フレキシブル基板を用いて構成したスロットアンテナの例を示す略線図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照して、本発明に係るアンテナおよび無線通信装置の実施形態を詳細に説明する。理解を容易とするために、本発明の各実施形態の説明に先立って、各実施形態に適用されるアンテナ構造である、スロットアンテナについて概略的に説明する。

【0012】

図１は、金属板を用いたスロットアンテナ１０の基本的な構成を概略的に示す。スロットアンテナ１０は、金属板などの平面状の導体１００にスロット１０１を穿って形成され、スロット１０１における各長辺の所定点を給電点として高周波電圧を印加することで、波長λの電波を放出する。

【0013】

図１に示される波長λを用いて表現される各寸法は、高周波電気的寸法であって、スロットアンテナ１０が波長λの電波を放出するものとして示してる。図１の例では、スロットアンテナ１０は、ｘ方向の長さがλ／２以上、ｙ方向の長さが３λ／４以上の矩形の導体１００の略中央部に、ｙ方向を長辺とした長さλ／２、幅０．０１λのスロット１０１が穿たれて形成される。給電点は、例えば、スロット１０１の各長辺の中点部分に設けられる。

【0014】

なお、図１および図２以下の各図において、波長λを用いて示される寸法は、特に記載のない限り、全て高周波電気的寸法である。高周波電気的寸法は、例えば、誘電体における波長短縮効果により短縮された波長に基づき示される。したがって、各図に波長λを用いて示される寸法は、実際の外形寸法とは異なる場合がある。例えば、誘電体の誘電率が１のとき、波長λで示される寸法と実際の外形寸法とが略一致する。

【0015】

図１に示したスロットアンテナ１０を、図２に例示されるように、ｘ方向に引き延ばしてスロットアンテナ１０’としても、高周波的な電気特性は変化しない。ここで、スロットアンテナ１０をｘ方向に引き延ばして両端を接続させた場合について考える。

【0016】

この場合、図３に示されるように、導体１１０がスロット１０１の長辺方向に空間部分１１１を有する箱型とされ、波動管タイプのスロットアンテナ１１が形成される。このスロットアンテナ１１は、スロット１０１が設けられていない面側の近傍に、金属などの導体が存在していても、アンテナの電気的特性は影響を受けない。一方、この箱形の形状において所定のアンテナ特性を得るためには、空間部分１１１にある程度の厚みが必要となり、スロットアンテナ１１の全体の厚みが増してしまう。

【0017】

そこで、図４に例示されるように、図３のスロットアンテナ１１における空間部分１１１の代わりに誘電体１１２を用いてスロットアンテナ１２を構成する。誘電体１１２の誘電率に従った波長短縮効果により、スロットアンテナ１２の厚みは、図３に示した空間部分１１１を有するスロットアンテナ１１に対して薄くできる。この場合、スロットアンテナ１２の高周波電気的寸法と、スロット１０１の位置と、誘電体１１２の誘電率とを適切に調整することにより、スロットアンテナ１２の厚みを薄くすることができる。例えば、誘電体１１２の厚みが０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度でも、図３の箱形のスロットアンテナ１１と同等の効果を得ることが可能となり、薄型のスロットアンテナ１２を実現できる。

【0018】

また、図４の構成では、誘電体１１２として、例えばプリント基板の絶縁材基材として一般的なＦＲ４(Flame Retardant Type 4)などのガラスエポキシ基板を用いることができる。一方、図４の構成では、スロット１０１の長辺側の両端に、スロット１０１が形成される面と、当該面に対して誘電体１１２を挟んで対向する面とを接続するパターンを形成する必要がある。ところが、電子部品の搭載に一般的に使用されるプリント基板においては、このような、基板の両端にパターンを形成することは困難であり、実現するためにはコストが嵩んでしまう。

【0019】

（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態によるスロットアンテナについて説明する、図５−１および図５−２は、本第１の実施形態によるスロットアンテナ２０の一例の構造を示す。図５−１は、スロットアンテナ２０の斜視図、図５−２は、図５−１におけるＡ−Ａ’の断面図を示す。

【0020】

本第１の実施形態によるスロットアンテナ２０は、プリント基板の両面基板（以下、両面プリント基板と呼ぶ）を用いる。両面プリント基板は、誘電体１２２を、例えば銅板による導体１２０ａおよび１２０ｂで挟んで構成される。誘電体１２２としては、例えば上述したＦＲ４を適用することができる。これに限らず、誘電体１２２として、紙フェノール基板や紙エポキシ基板など、他のプリント基板の絶縁性基材を用いてもよい。

【0021】

このような両面プリント基板に対し、例えば導体１２０ａにスロット１２１を設け、スロット１２１の長辺の縁に給電点（図示しない）を設けると共に、導体１２０ａと導体１２０ｂとをスルーホール１２３、１２３、…で接続する。スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１の両側に、スロット１２１に対して並列して平行に、スロット１２１の長辺方向に隣接するスルーホール１２３との間隔をλ／４以下とされて並べて設けられる。また、スルーホール１２３、１２３、…の、スロット１２１の両側の列のうち一方の列と、他方の列との間の距離は、λ／２以上とされる。

【0022】

高周波の性質として、λ／４以下の間隔で導体が存在すれば、波長λの電波は、それらの導体を通過せず、導体のみ、電磁界エネルギが発生する。そのため、このように、スルーホール１２３、１２３、…を、間隔がλ／４以下として並べることで、スルーホール１２３、１２３、…の列が、高周波的に一様の導体で接続された場合と同等の効果を得ることができる。したがって、スロットアンテナ２０は、上述した箱形のスロットアンテナ１１や、箱形に加えて誘電体１１２を用いたスロットアンテナ１２と同等の構成となり、スロット１２１の設けられていない面の近傍に金属などが存在する場合の、アンテナとしての特性の劣化が防がれる。

【0023】

なお、実際には、スルーホール１２３、１２３、…の間隔は、λ／２以下であれば、波長λの電波の遮蔽効果を得ることができる。しかしながら、スロットアンテナ２０としてより良好な特性を得るためには、スルーホール１２３、１２３、…の間隔をλ／４以下とすることが望ましい。

【0024】

本第１の実施形態においては、スロットアンテナ２０の給電点に対して、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification)によるＩＣ(Integrated Circuit)チップ１３０が直接的に接続される。一例として、導体１２０ａにおいて、スロット１２１の長辺の例えば中点近傍に給電点が設けられる。この給電点と、ＩＣチップ１３０のアンテナ接続端とが接続される。このように、スロットアンテナ２０に対してＲＦＩＤによるＩＣチップ１３０が搭載されることで、ＲＦＩＤタグが構成される。このＲＦＩＤタグは、例えば、通信の相手先（リーダ）からの電波をエネルギ源として電源が供給されて動作するパッシブタグであって、周波数帯域が９００ＭＨｚ帯の電波を用いて通信を行う。

【0025】

第１の実施形態によるスロットアンテナ２０におけるスルーホール１２３、１２３、…の配置の例について、図６−１〜図６−５を用いてより具体的に説明する。スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１と並列して平行に設けられる。また、スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１の両側に、それぞれスロット１２１から所定の距離Ｌを空けて、一列に並べて設けられる。さらに、各列において、スルーホール１２３、１２３、…の間隔Ｇは、λ／４以下である必要がある。

【0026】

図６−１は、スルーホール１２３、１２３、…の間隔Ｇ₁を、λ／４としたスロットアンテナ２０₁の例である。この例では、スルーホール１２３、１２３、…の列の中心をスロット１２１の中心と一致させ、当該列の長さを、スロット１２１の長さよりも長くしている。なお、間隔Ｇ₁は、λ／４よりも小さければよい。

【0027】

なお、スロット１２１とスルーホール１２３、１２３、…との間の距離Ｌは、例えばスロット１２１の一方の側のスルーホール１２３の列から他方の側のスルーホール１２３の列までの距離がλ／２以上になるように決めることが考えられる。実際の寸法としての距離Ｌは、誘電体１２２の材質（誘電率）や厚みなどにより調整される。

【0028】

図６−２は、スルーホール１２３、１２３、…の間隔Ｇを、上述の間隔Ｇ₁より狭い間隔Ｇ₂としたスロットアンテナ２０₂の例である。スルーホール１２３、１２３、…の間隔を狭くするほど、スロットアンテナ２０₂の特性が向上される。

【0029】

図６−３は、スロット１２１の長辺の中点近傍に対応するスルーホール１２３ｃ₁〜１２３ｃ₄の間隔Ｇ₃〜Ｇ₅を、上述の間隔Ｇ₁より狭くしたスロットアンテナ２０₃の例である。スロットアンテナ２０₃の電波放射エネルギは、スロット１２１の中点付近でより大きいため、このようにスロット１２１の中点近傍に対応するスルーホール１２３ｃ₁〜１２３ｃ₄のみ、間隔を狭くすることで、スロットアンテナ２０₃の特性を向上させることができる。

【0030】

図６−４は、スロット１２１の中点近傍に対応する所定範囲にのみ、λ／４に対してより狭い間隔Ｇ₆でスルーホール１２３、１２３、…を設けたスロットアンテナ２０₄の例である。スルーホール１２３は、スロット１２１の両側のそれぞれにおいて、スロット１２１の中点に対応する位置を挟んで少なくとも２個ずつ設ける。

【0031】

このように、スロット１２１の全長ではなく、中点近傍に対応する所定範囲にのみ、スルーホール１２３を設けても、スロット１２１が設けられていない側の導体１２０ｂの近傍に金属などの導体が存在している場合のアンテナの電気的特性に対する影響を抑制することが可能である。但し、スロットアンテナ２０₄は、スルーホール１２３、１２３、…をスロット１２１の全長に設けた場合に比べ、アンテナ特性の点で劣る可能性がある。

【0032】

上述では、スルーホール１２３、１２３、…がスロット１２１の両側に１列ずつ並べられている例について説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、スルーホール１２３、１２３、…を、スロット１２１の両側に複数列ずつ配列してもよい。

【0033】

図６−５は、スルーホール１２３、１２３、…の列に対して、スロット１２１からの距離が異なるスルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…の列を追加し、各スルーホールを千鳥状に並べたスロットアンテナ２０₅の例を示す。図６−５の例では、間隔がλ／４以下とされたスルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…と、同様に間隔がλ／４以下とされたスルーホール１２３、１２３、…とが、スロット１２１から見て交互に並ぶように設けられる。

【0034】

この場合、スロット１２１から見たときのスルーホール１２３、１２３、…およびスルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…の間隔は、λ／８以下であると考えることができる。これは、すなわち、スルーホール１２３、１２３、…の間隔をλ／２以下とすると共に、スルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…の間隔をλ／２以下とし、これらスルーホール１２３、１２３、…およびスルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…が交互に並ぶように配置することで、スロット１２１から見たスルーホール１２３、１２３、…およびスルーホール１２３ｚ、１２３ｚ、…の間隔がλ／４以下となることを意味する。この場合であっても、スロット１２１が設けられていない側の導体１２０ｂの近傍に金属などの導体が存在している場合の、アンテナの電気的特性に対する影響を抑制することが可能である。

【0035】

ここでは、スルーホールがスロット１２１の長辺側の一方において２列に並べて設けられた例について説明したが、これはこの例に限定されず、例えばスルーホールを３列またはそれ以上に設けてもよい。また、スロット１２１の長辺側の両方でスルーホールの列数を異ならせることもできる。これにより、アンテナ設計上の自由度が大きくなる。

【0036】

なお、上述では、導体１２０ａおよび１２０ｂがそれぞれ板状であるとして説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、導体１２０ａおよび１２０ｂは、使用する周波数帯域において高周波的に面を構成していればよい。したがって、導体１２０ａおよび１２０ｂは、間隔がλ／４以下のメッシュ状や直径がλ／４以下の孔が穿たれたパンチングメタル状であってもよい。また、上述では、導体１２０ａおよび１２０ｂの形状が矩形であるように説明したが、これはこの例に限定されず、導体１２０ａおよび１２０ｂの形状は、必要に応じて任意の形状とすることができる。

【0037】

また、上述では、ＩＣチップ１３０をＲＦＩＤによるものであるとして説明したが、これはこの例に限定されず、ＩＣチップ１３０は、ＲＦＩＤ機能以外の機能を有するものであってもよい。さらに、ＩＣチップ１３０を搭載せずに、給電点に対して外部の回路からの配線を接続することも考えられる。

【0038】

このように、本第１の実施形態によれば、導体１２０ｂと、スロット１２１が設けられた導体１２０ａとを、スロット１２１の両側で、誘電体１２２を介してスルーホール１２３、１２３、…で接続してスロットアンテナ１０を構成している。そのため、一般的な両面プリント基板を用い、簡易な製作工程で、スロット１２１が設けられていない側の導体１２０ｂの近傍に金属などの導体が存在している場合の、アンテナの電気的特性に対する影響を抑制することが可能である。

【0039】

（第１の実施形態の変形例）
次に、本発明の第１の実施形態の変形例について説明する。図７−１および図７−２は、本第１の実施形態の変形例によるスロット１２１’と、スルーホール１２３、１２３、…の配置の例を示す。なお、図７−１および図７−２において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0040】

図７−１および図７−２に示されるように、スロット１２１’の形状は、矩形に限定されない。すなわち、スロット１２１’は、給電点が設けられる各辺において、給電点の位置で例えば０．０１λといった所定の間隔が確保された閉じた形状であればよい。図７−１および図７−２の例では、スロット１２１’は、２つの三角形を互いの１つの頂点で結合させた形状とされ、結合部の間隔が０．０１λとなっている。この結合部の位置に給電点が設けられ、ＩＣチップ１３０が接続される。

【0041】

スロット１２１’の形状は、図７−１および図７−２のように直線を組み合わせた形状に限られない。例えば、曲線を用いてスロット１２１’の形状を構成してもよい。曲線を用いた場合でも、給電点の幅は、例えば０．０１λといった所定の間隔とされる。

【0042】

図７−１は、スルーホール１２３、１２３、…が導体１２０ａの端部などに直線的に配列されたスロットアンテナ２０₆の例を示す。すなわち、図７−１の例では、スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１’におけるｙ方向の中心線に対して並列して平行に設けられる。この場合、各スルーホール１２３、１２３、…は、その間隔のスロット１２１’の直近の辺に対する高周波的長さによる射影がλ／２以下、好ましくは、λ／４以下となるように配置する。また、各スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１’の辺との最短距離がλ／４以上になるように配置する。

【0043】

図７−２は、スルーホール１２３、１２３、…がスロット１２１’の形状に沿って配列されたスロットアンテナ２０₇の例を示す。すなわち、図７−２の例では、各スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１’の辺に対して一定の距離を保って設けられる。このように、スルーホール１２３、１２３、…の配列は、直線的には限られない。

【0044】

各スルーホール１２３、１２３、…の間隔およびスロット１２１’との距離の条件は、図７−１の例と同様である。すなわち、各スルーホール１２３、１２３、…の間隔は、上述と同様に、スロット１２１’の直近の辺に対する高周波的長さによる射影がλ／２以下、好ましくは、λ／４以下となるようにする。また、各スルーホール１２３、１２３、…は、スロット１２１’の辺との最短距離がλ／４以上になるように配置する。

【0045】

なお、これらのスルーホール１２３、１２３、…の間隔およびスロット１２１’との距離の条件は、上述した図５、ならびに、図６−１〜図６−５の例にも同様に適用可能である。

【0046】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、両面プリント基板を用いてスロットアンテナを構成するように説明したが、これはこの例に限定されない。本第２の実施形態では、プリント基板の多層基板（以下、多層プリント基板と呼ぶ）を用いてスロットアンテナを構成する。

【0047】

図８は、本第２の実施形態による、多層プリント基板を用いたスロットアンテナ３０の例を示す断面図である。この例では、４層構造の多層プリント基板を用いて、スロットアンテナ３０を構成している。上層導体１４２、第１の内層導体１４１ａ、第２の内層導体１４１ｂおよび下層導体（図示しない）により、絶縁性基材１４０ａ、１４０ｂおよび１４０ｃを順次挟んで、４層構造の多層プリント基板が構成される。

【0048】

図８の例では、多層プリント基板を構成する導体のうち、誘電体としての絶縁性基材１４０ｂを挟んで対向する第１の内層導体１４１ａと、第２の内層導体１４１ｂとを用いてスロットアンテナ構造を形成している。すなわち、第１の内層導体１４１ａに対してスロット１４３を設け、第１の内層導体１４１ａと第２の内層導体１４１ｂとをスルーホール１２４で接続する。スルーホール１２４の配置は、第１の実施形態において図６−１〜図６−５を用いて説明した配置をそのまま適用することができるので、ここでの説明を省略する。

【0049】

また、第１の内層導体１４１ａと上層導体１４２とを、給電点の位置でスルーホール１２５により接続し、上層導体１４２において、スルーホール１２５の位置またはスルーホール１２５の近傍に、ＲＦＩＤによるＩＣチップ１３０のアンテナ接続端を接続する。なお、上層導体１４２において、スルーホール１２５およびＩＣチップ１３０の上層導体１４２に対する接続部以外の部分は、できるだけ除去すると、上層導体１４２によるアンテナ特性に対する影響を抑制することができる。

【0050】

なお、図８の構成において、スロット１４３が設けられていない側であって、且つ、スロットアンテナ３０の構成に含まれていない層、例えば図示されない下層導体には、回路パターンを形成し回路部品を実装することができる。

【0051】

また、図８の例では、上層導体１４２、第１の内層導体１４１ａ、第２の内層導体１４１ｂおよび下層導体のうち第１の内層導体１４１ａと第２の内層導体１４１ｂとを用いてスロットアンテナ３０を構成したが、これはこの例に限定されない。すなわち、スロットアンテナ３０を構成するための導体は、誘電体を挟んで対向していればよく、例えば上層導体１４２にスロット１４３を設け、上層導体１４２と第１の内層導体１４１ａとをスルーホール１２４で接続して、多層プリント基板によるスロットアンテナ３０を構成してもよい。

【0052】

このように、第２の実施形態では、スロットアンテナ３０を多層プリント基板を用いて構成しているので、他の回路をスロットアンテナ３０と共に構成することができる。

【0053】

（第３の実施形態）
上述の第１および第２の実施形態では、スロットアンテナを硬質の絶縁体基材を用いた両面または多層プリント基板により構成した。これに対して、本第３の実施形態では、両面基板のフレキシブル基板（以下、両面フレキシブル基板と呼ぶ）により、スロットアンテナを構成する。周知のように、フレキシブル基板は、薄く柔軟性の高い絶縁性基材を用いて形成され、曲げに対する自由度が高い。

【0054】

図９は、本第３の実施形態による、フレキシブル基板を用いて構成したスロットアンテナ４０の例を示す。フレキシブル基板の絶縁性基材１５０において、導体により配線１７０、１７０、…と、コネクタ端１７１、１７１、…とが形成される。

【0055】

スロットアンテナ４０の構成は、次のようになる。フレキシブル基板において、導体による第１の面１６０ａに対してスロット１６１が設けられる。給電点に対して、ＲＦＩＤによるＩＣチップ１８０のアンテナ接続端が直接的に接続される。また、第１の面１６０ａと、第１の面１６０ａに対して誘電体としての絶縁性基材１５０を挟んで対向する第２の面１６０ｂとがスルーホール１６２、１６２、…で接続される。スルーホール１６２、１６２、…の配置は、第１の実施形態において図６−１〜図６−５を用いて説明した配置をそのまま適用することができるので、ここでの説明を省略する。

【0056】

フレキシブル基板は、薄く柔軟性があるので、本第３の実施形態のようにフレキシブル基板を用いてスロットアンテナ４０を構成し、ＲＦＩＤによるＩＣチップ１９０を給電点に接続することで、曲面などにも容易に貼付可能なＲＦＩＤタグを実現することができる。

【0057】

なお、上述では両面フレキシブル基板を用いてスロットアンテナ４０を構成したが、これはこの例に限定されない。すなわち、上述の第２の実施形態の手法を取り入れて、多層基板のフレキシブル基板を用いてスロットアンテナ４０を構成することも可能である。この場合、上述の第２の実施形態と同様に、多層フレキシブル基板において、スロット１６１が設けられていない側であって、且つ、スロットアンテナ４０を構成していない導体面には、回路を実装することができる。

【符号の説明】

【0058】

１０，１０’，２０，３０，４０ スロットアンテナ
１００，１１０，１２０ａ、１２０ｂ，１６０ａ，１６０ｂ 導体
１０１，１２１，１４３，１６１ スロット
１１２，１２２ 誘電体
１２３，１２４，１２５，１６２ スルーホール
１３０，１８０ ＩＣチップ
１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１５０ 絶縁性基材

【先行技術文献】

【特許文献】

【0059】

【特許文献1】特開２０１０−０５６６８３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5-1】

【図5-2】

【図6-1】

【図6-2】

【図6-3】

【図6-4】

【図6-5】

【図7-1】

【図7-2】

【図8】

【図9】