特開 2023-57726 漏洩同軸ケーブル型アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023057726

(43)【公開日】2023-04-24

(54)【発明の名称】漏洩同軸ケーブル型アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/22 20060101AFI20230417BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021167379

(22)【出願日】2021-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】505399236

【氏名又は名称】株式会社フジクラ・ダイヤケーブル

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】公賀 邦明

【テーマコード（参考）】

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J045AA05

5J045DA14

(57)【要約】

【課題】スロットから放射される電磁波の強度を強めることができる漏洩同軸ケーブル型アンテナを提供する。
【解決手段】アンテナ１は、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯の通信に用いられる漏洩同軸ケーブル型アンテナである。アンテナ１は、一方向に延びる内部導体と、内部導体を覆う絶縁体と、少なくとも１つのスロット４ａが形成された外部導体４と、を備えたケーブル部を有する。ケーブル部の終端１ｂは、入力端１ａから入力された電力を反射可能である。スロット４ａの周寸法は、外部導体４の全周に対して３５～９５％の範囲内である。絶縁体の外径は、５ｍｍ以上である。入力端１ａから入力された電力に対する、終端１ｂで反射されて入力端１ａに達した電力の減衰量は、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯において８ｄＢ以上である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯の通信に用いられる漏洩同軸ケーブル型アンテナであって、
一方向に延びる内部導体と、
前記内部導体を覆う絶縁体と、
前記絶縁体を覆い、少なくとも１つのスロットが形成された外部導体と、を備えたケーブル部を有し、
前記ケーブル部の入力端と反対の終端は、前記入力端から入力された電力を反射可能であり、
前記スロットの周寸法は、前記外部導体の全周に対して３５～９５％の範囲内であり、
前記絶縁体の外径は、５ｍｍ以上であり、
前記入力端から入力された電力に対する、前記終端で反射されて前記入力端に達した電力の減衰量は、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯において８ｄＢ以上である、漏洩同軸ケーブル型アンテナ。

【請求項2】

前記スロットの長手寸法は１０ｍｍ以上である、請求項１記載の漏洩同軸ケーブル型アンテナ。

【請求項3】

前記スロットは、複数形成され、
前記外部導体に、複数の前記スロットが、前記内部導体の長手方向に間隔を空けて形成され、
複数の前記スロットの前記長手方向における配置の繰り返し寸法をＰとし、伝送する信号の波長をλとし、波長短縮率をνとし、νλを伝搬波長λｇとしたとき、λｇ／（１＋０．７６６ν）＜Ｐ＜３λｇ／（１＋ν）を満たす、請求項１または２に記載の漏洩同軸ケーブル型アンテナ。

【請求項4】

前記ケーブル部の長手方向における全長が１０ｍ以下である、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の漏洩同軸ケーブル型アンテナ。

【請求項5】

前記外部導体には、前記スロットを含む複数のスロットが、前記長手方向に間隔を空けて形成され、
前記複数のスロットのそれぞれの周寸法は、信号の伝搬方向の終端側に向かうに従って大きくなっている、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の漏洩同軸ケーブル型アンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、漏洩同軸ケーブル型アンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、商品の個品管理などにＲＦＩＤ（radio frequency identifier）タグが用いられている。ＲＦＩＤタグの情報はアンテナで読み取られる。ＲＦＩＤタグの情報を読み取るために、漏洩同軸ケーブル型のアンテナが用いられることがある（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、内部導体と、絶縁体と、スロットが形成された外部導体と、を備えた漏洩同軸ケーブル型のアンテナが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５１６２７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前述のアンテナは、スロットから放射される電磁波の強度が弱い場合がある。

【0005】

本発明の一態様は、スロットから放射される電磁波の強度を強めることができる漏洩同軸ケーブル型アンテナを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯の通信に用いられる漏洩同軸ケーブル型アンテナであって、一方向に延びる内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体を覆い、少なくとも１つのスロットが形成された外部導体と、を備えたケーブル部を有し、前記ケーブル部の入力端と反対の終端は、前記入力端から入力された電力を反射可能であり、前記スロットの周寸法は、前記外部導体の全周に対して３５～９５％の範囲内であり、前記絶縁体の外径は、５ｍｍ以上であり、前記入力端から入力された電力に対する、前記終端で反射されて前記入力端に達した電力の減衰量は、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯において８ｄＢ以上である漏洩同軸ケーブル型アンテナを提供する。

【0007】

前記構成によれば、前記減衰量（ＲＬ）が大きいため、スロットから放射される電磁波の強度は強い。そのため、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯のＲＦＩＤ通信に好適なアンテナを提供することができる。

【0008】

前記スロットの長手寸法は１０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0009】

前記スロットは、複数形成され、前記外部導体に、複数の前記スロットが、前記内部導体の長手方向に間隔を空けて形成され、複数の前記スロットの前記長手方向における配置の繰り返し寸法をＰとし、伝送する信号の波長をλとし、波長短縮率をνとし、νλを伝搬波長λｇとしたとき、λｇ／（１＋０．７６６ν）＜Ｐ＜３λｇ／（１＋ν）を満たすことが好ましい。

【0010】

前記ケーブル部の長手方向における全長は、１０ｍ以下であることが好ましい。

【0011】

前記外部導体には、前記スロットを含む複数のスロットが、前記長手方向に間隔を空けて形成され、前記複数のスロットのそれぞれの周寸法は、信号の伝搬方向の終端側に向かうに従って大きくなっていてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、スロットから放射される電磁波の強度を強めることができる漏洩同軸ケーブル型アンテナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（Ａ）第１実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナのケーブル部の斜視図である。（Ｂ）第１実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナのケーブル部の断面図である。

【図2】第１実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナの構造を示す側面図である。

【図3】試験１の結果を示すグラフである。

【図4】前図を拡大したグラフである。

【図5】試験２の結果を示すグラフである。

【図6】前図を拡大したグラフである。

【図7】試験３の結果を示すグラフである。

【図8】試験４の結果を示すグラフである。

【図9】試験例１－１、１－２の結果を示すグラフである。

【図10】試験例２の結果を示すグラフである。

【図11】試験例３－１、３－２、３－３の結果を示すグラフである。

【図12】第２実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナのケーブル部の斜視図である。

【図13】実施例１の結果を示すグラフである。

【図14】比較例１の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナについて図面に基づいて説明する。
［漏洩同軸ケーブル型アンテナ］（第１実施形態）
図１（Ａ）は、第１実施形態の漏洩同軸ケーブル型アンテナ１のケーブル部の斜視図である。漏洩同軸ケーブル型アンテナは単に「アンテナ」ともいう。図１（Ｂ）は、アンテナ１のケーブル部の断面図である。図２は、アンテナ１の構造を示す側面図である。

【0015】

図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、アンテナ１のケーブル部は、内部導体２と、絶縁体３と、外部導体４と、シース５と、を備える。絶縁体３は内部導体２を覆っている。外部導体４は絶縁体３を覆っている。図１（Ａ）および図２に示すように、外部導体４には、複数のスロット４ａが形成されている。

【0016】

図１（Ａ）に示すように、内部導体２は、一方向に延びる。内部導体２の中心軸線Ｏに沿う方向を長手方向といい、Ｚ軸によって表す。中心軸線Ｏに直交する方向を径方向という。中心軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。長手方向は、アンテナ１に信号が伝搬する方向でもある。信号が伝搬する方向における終端側を＋Ｚ側とし、信号源側を－Ｚ側とする。信号は＋Ｚ側に向けて伝搬する。アンテナ１のケーブル部の－Ｚ側の端は入力端１ａである（図２参照）。アンテナ１のケーブル部の＋Ｚ側の端は終端１ｂである（図２参照）。

【0017】

内部導体２は、銅などの金属により形成されている。内部導体２の長さ方向に直交する断面形状は、例えば、円形状である。内部導体２は、複数の導体の細線を撚り合わせることで形成された撚線であってもよい。

【0018】

絶縁体３は、内部導体２を径方向外側から覆っている。絶縁体３は、例えば、樹脂で形成される。絶縁体３を構成する樹脂としては、発泡ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂が挙げられる。絶縁体３は、内部導体２に対して同軸に形成されている。

【0019】

外部導体４は、絶縁体３を径方向外側から覆っている。外部導体４は、例えば、銅などの金属で形成されたテープ（金属テープ）を絶縁体３に巻き付けることで形成された導体層である。外部導体４の内周面には、絶縁性基材と、絶縁性基材を外部導体４に接着させる接着層と、が設けられてもよい。絶縁性基材としては、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等）、ポリオレフィン樹脂（ポリプロピレン、ポリエチレン等）を採用できる。接着層としては、例えばエチレン系アイオノマー樹脂を採用できる。絶縁性基材および接着層には、スロット４ａに対応した開口が形成されていなくてもよい。外部導体４の内径は、絶縁体３の外径と略同じ、あるいは、絶縁体３の外径よりわずかに大きい。絶縁体３と外部導体４との間には、空気の層があってもよい。
外部導体４は、金属テープに限らず、金属編組によって構成してもよい。外部導体４は、金属テープと金属編組との組み合わせにより構成してもよい。

【0020】

外部導体４には、複数の孔（スロット４ａ）が形成されている。複数のスロット４ａは、外部導体４の長さ方向（アンテナ１のケーブル部の長さ方向）に位置を違えて形成されている。複数のスロット４ａは、外部導体４の長さ方向に間隔を空けて形成されている。

【0021】

スロット４ａの形状は、例えば、矩形状である。詳しくは、スロット４ａは、長手方向（長辺方向）がアンテナ１のケーブル部の長さ方向に沿う長方形状である。複数のスロット４ａの形状は互いに同じである。複数のスロット４ａの向きは互いに同じである。複数のスロット４ａの大きさは互いに同じである。外部導体４となるテープを絶縁体３に巻き付ける前の、テープが平らな状態においても、スロット４ａは矩形状となっている。

【0022】

長手方向におけるスロット４ａの寸法を長手寸法Ｗ１という。周方向におけるスロット４ａの寸法を周寸法Ｗ２という。長手方向におけるスロット４ａの配置の繰り返し寸法を「スロットピッチＰ」という。スロットピッチＰは、長手寸法Ｗ１と、スロット４ａどうしの長手方向の間隔との和である。

【0023】

漏洩同軸ケーブル１において、＋Ｚ方向のみの電磁波の伝搬を考慮した場合、電磁波の方射角θｎは、中心軸線Ｏに直角な方射角を０として、終端側に傾いた放射方向を正とすれば、以下の式（１）で表される。

【0024】

θｎ＝ｓｉｎ^－１（ｎλ／Ｐ＋１／ν） …（１）

【0025】

ただし、ｎは放射モード（負の整数）、λは自由空間での波長、νは漏洩同軸ケーブル１の波長短縮率である。波長短縮率νは、内部導体２と外部導体４との間の絶縁体３および中空部分の体積比から求めた実効比誘電率εｓに基づき、以下の式（２）で表される。

【0026】

ν＝１／（εｓ）^１／２ …（２）

【0027】

通常は、ｎ＝－１のいわゆる－１次モードだけが使用されることが多い。経験的に、－１次モードの方射角は、－５０°～＋３０°が実用的な限界角度である。したがって、スロットピッチＰは、以下の式（３）の範囲が好ましい。

【0028】

λｇ／（１＋０．７６６ν）＜Ｐ＜３λｇ／（１＋ν） …（３）

【0029】

λｇは漏洩同軸ケーブル１内での伝搬波長であり、λｇ＝νλである。
例えば、信号の周波数が９２０ＭＨｚ（λ≒３２５．９ｍｍ）、波長短縮率νが０．８においては、スロットピッチＰの範囲は、１６１ｍｍ～４３４ｍｍの範囲が好ましい。

【0030】

なお、スロットの形状は長方形状に限らない。スロットは、長円形状、角丸四角形状（四隅を丸めた矩形状）、長方形状、平行四辺形状などであってもよい。スロットは、長手方向がアンテナのケーブル部の長さ方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。
外部導体に形成されるスロットの数は複数に限らず、１つでもよい。すなわち、スロットの数は少なくとも１つとすることができる。

【0031】

外部導体４は、例えば、予めスロット４ａが形成された金属テープを絶縁体３に巻き付けることで形成される。これにより、予め定められた位置にスロット４ａを形成することができる。

【0032】

内部導体２は、外部の信号源に電気的に接続され、信号源から供給される高周波信号を伝搬させる。高周波信号の伝搬に伴い、内部導体２から電磁波が放射される。アンテナ１のケーブル部の長手方向において、外部導体４にスロット４ａが形成されていない部位では、電磁波は外部導体４によって遮蔽される。そのため、電磁波はアンテナ１の外部に漏洩しない。一方、スロット４ａが形成された部位では、電磁波はスロット４ａを通してアンテナ１の外部に漏洩する。アンテナ１では、この漏洩した電磁波により無線通信を行うことができる。

【0033】

シース５は、外部導体４を被覆する。シース５は、樹脂、ゴムなどで構成される。

【0034】

アンテナ１のケーブル部の終端１ｂには、終端器は設けられていない。終端１ｂは、入力端１ａから入力された電力を反射可能である。終端１ｂは、短絡構造でもよいし、開放構造であってもよい。

【0035】

アンテナ１は、例えば、パッシブ型ＲＦＩＤタグとの間で通信を行うためのアンテナとして使用される。パッシブ型ＲＦＩＤタグでは、一般的に、ＵＨＦ帯（例えば、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ）の高周波信号が用いられる。

【0036】

高周波信号を用いて、アンテナ１とパッシブ型ＲＦＩＤタグとの間隔を例えば１ｍ程度空けた状態で良好な通信状態を保つには、例えば、結合損失を４０ｄＢ以内とすることが好ましい。結合損失を小さくするには、アンテナ１から放出される電磁波のエネルギーを高めることが求められる。アンテナ１は、放出される電磁波のエネルギーを高めて用いるため、例えば１００ｍを超えるような長距離の伝送には適さない。パッシブ型ＲＦＩＤタグとの間で通信を行うという用途を考慮すると、アンテナ１のケーブル部の全長は、１０ｍ以下が好ましい。

【0037】

図３は、試験１の結果を示すグラフである。図３の縦軸は、アンテナにおける反射減衰量（ＲＬ：Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）を示す。ＲＬは、ケーブル部の入力端から入力され、終端で反射されて入力端に達した電力の減衰量を表す（図２参照）。図３の横軸は、周波数を示す。図４は、図３を拡大したグラフである。

【0038】

試験１の条件は以下のとおりである。
アンテナのケーブル部の全長：１０３０ｍｍ
絶縁体３の材質：発泡ポリエチレン（波長短縮率０．８）
長手寸法Ｗ１：１１０ｍｍ
側方からみたスロット４ａの形状：矩形状
スロット４ａの数：４
長手方向におけるスロット４ａ同士の間隔：１１８ｍｍ
アンテナのケーブル部の終端には終端器は設けられていない。

【0039】

図３および図４に示すように、試験１では、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ（例えば、９１５ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ）帯において、ＲＬは約２ｄＢであった。このように、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯においては、ＲＬは比較的小さかった。

【0040】

図５は、試験２の結果を示すグラフである。図５の縦軸は、アンテナにおけるＲＬを示す。図５の横軸は、周波数を示す。図６は、図５を拡大したグラフである。

【0041】

試験２の条件は以下のとおりである。
アンテナのケーブル部の全長：７７０ｍｍ
絶縁体３の材質：発泡ポリエチレン（波長短縮率０．８）
長手寸法Ｗ１：８６ｍｍ
側方からみたスロット４ａの形状：矩形状
スロット４ａの数：４
長手方向におけるスロット４ａ同士の間隔：８６ｍｍ
アンテナのケーブル部の終端１ｂには終端器は設けられていない。

【0042】

図５および図６に示すように、試験２では、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯において、ＲＬ（反射減衰量）は約１４ｄＢ～約２２ｄＢであった。試験２では、スロット４ａの形態が試験１のアンテナとは異なることによって、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯のＲＬが大きくなったことがわかる。８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯においては、ＲＬが大きいため、スロット４ａから放射される電磁波の強度は強いと推測できる。

【0043】

８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯におけるＲＬは、８ｄＢ以上が求められる。ＲＬが８ｄＢ以上であると、スロット４ａから放射される電磁波の強度は強くなる。８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯におけるＲＬは、１０ｄＢ以上が好ましい。

【0044】

図７は、試験３の結果を示すグラフである。図７の縦軸は、スロット４ａの数が４～８のいずれかである複数のアンテナにおけるＲＬを示す。図７の横軸は、周波数を示す。例えば、「４ｓｌｏｔｓ」は、スロット数４ａの数が４であることを意味する。試験３のその他の条件は試験２に準じた。
図７に示すように、試験３では、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ（例えば、９１５ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ）帯におけるＲＬは、スロット４ａの数によって大きく異なる結果となった。

【0045】

図８は、試験４の結果を示すグラフである。図８の縦軸は、スロット４ａの数、および長さＬｔ（図２参照）を調整したアンテナにおけるＲＬを示す。長さＬｔは、最も後端側にあるスロット４ａと終端１ｂとの距離である。図８の横軸は、周波数を示す。例えば、「４ｓｌｏｔｓ ８６ｍｍ」は、スロット数４ａの数が４であり、Ｌｔが８６ｍｍであることを意味する。試験４のその他の条件は試験２に準じた。

【0046】

図８に示すように、試験４では、長さＬｔ（図２参照）を調整することによって、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯におけるＲＬは８ｄＢ以上となった。８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯においては、ＲＬが大きいため、スロット４ａから放射される電磁波の強度は強いと推測できる。

【0047】

アンテナ１は、ＴＥＭモードと呼ばれる電界により、エネルギーを伝搬する。外部導体４には長手方向に電流が流れる。周方向および長手方向に延びるスロット４ａを外部導体４に形成することで、外部導体４に流れる電流が部分的に切られてスロット４ａの信号源側と終端側との間で電位差が生じ、電界となってアンテナ１の外部にエネルギーが放出される。このエネルギーを大きくすることは、スロット４ａの長手寸法Ｗ１および周寸法Ｗ２を大きくすることで実現できる。本願発明者らが検討した結果によれば、長手寸法Ｗ１を１０ｍｍ以上とし、周寸法Ｗ２を外部導体４の全周の３５％以上とすることが好ましい。以下、詳しく説明する。

【0048】

図９に、長手寸法Ｗ１と結合損失との関係を示す。試験例１－１、１－２の条件は表１に示す通りである。表１における「外部導体の周長」は、外部導体４のスロット４ａが形成されていない部分の周方向の全長を示している。「周開口率Ｒ」は、周寸法Ｗ２の外部導体の周長に対する率である。

【0049】

【表1】

【0050】

図９に示すように、試験例１－１、１－２ともに、スロット４ａの長手寸法Ｗ１を異ならせて、結合損失を測定した。試験例１－１、１－２ともに、長手寸法Ｗ１が５０ｍｍ以下の領域では、長手寸法Ｗ１が大きいほど結合損失が小さくなる。これは、長手寸法Ｗ１が大きいほどスロット４ａから漏洩する電磁波の量が大きくなるためである。また、試験例１－１のほうが、試験例１－２よりも、結合損失が小さい傾向となった。これは、試験例１－１のほうが試験例１－２よりも周寸法Ｗ２および周開口率Ｒが大きいためである。

【0051】

試験例１－１の条件（Ｒ＝８３％）では、長手寸法Ｗ１を１０ｍｍ以上とすることで、結合損失を４０ｄＢ以内とすることができた。試験例１－２の条件（Ｒ＝７０％）では、長手寸法Ｗ１を３０ｍｍ以上とすることで、結合損失を４０ｄＢ以内とすることができた。なお、長手寸法Ｗ１の上限値については任意であるが、例えば複数のスロット４ａを形成する場合に、スロット４ａ同士が長手方向に間隔を空けて形成されるように設定するとよい。

【0052】

図１０に、周開口率Ｒと結合損失との関係を示す。試験例２では、外部導体４の外径を１０ｍｍとし、スロットの数を１つとし、長手寸法Ｗ１を１００ｍｍとした。周寸法Ｗ２（周開口率Ｒ）を異ならせて、結合損失を測定した。図１０に示すように、周開口率Ｒが大きいほど、結合損失が小さくなる。試験例２の条件では、周開口率Ｒを３５％以上とすることで、結合損失を４０ｄＢ以内とすることができた。

【0053】

スロット４ａの数が１つのみの漏洩同軸ケーブルにおいて結合損失を低下させるという観点では周開口率Ｒが大きいほど好ましい。一方、スロット４ａ数が複数である漏洩同軸ケーブルにおいては、スロット４ａの周開口率Ｒが大きすぎると、スロット４ａが形成された部分における伝送損失が大きくなり、終端側のスロット４ａに供給される信号エネルギーが極端に少なくなる。目安として、周開口率Ｒは９５％以下とすることが好ましい。周開口率Ｒが９５％以下であれば、終端側のスロット４ａにも適度な信号エネルギーが供給され、漏洩同軸ケーブル全体として結合損失を低くできる。

【0054】

図１１に、外部導体４の内径（絶縁体３の外径）と結合損失との関係を示す。試験例３－１～３－３は、それぞれ、内部導体２の外径を０．６ｍｍ、１ｍｍ、および２ｍｍとしている。また、絶縁体３の外径（Ｄ）を１．５ｍｍ、２．５ｍｍ、および５ｍｍとしている。なお、外部導体４の外径は、絶縁体３の外径に、外部導体４の厚さの２倍を足した値とほぼ同じになる。試験例３－１～３－３の以下の条件は共通とした。
アンテナ１のケーブル部の全長：５ｍ
絶縁体３の材質：発泡ポリエチレン（波長短縮率０．８）
長手寸法Ｗ１：１１０ｍｍ
周開口率Ｒ：８０％
側方からみたスロット４ａの形状：矩形状
スロット４ａの数：２１
長手方向におけるスロット４ａ同士の間隔：１２８ｍｍ
周波数：９２０ＭＨｚ

【0055】

なお、結合損失の測定は、測定器（ダイポールアンテナ）を各アンテナ１のケーブル部から１．５ｍ離して配置し、測定器をアンテナ１のケーブル部に対して長手方向に移動させることで行った。図１１において、横軸（測定位置）はアンテナ１のケーブル部の長手方向における位置を示している。具体的に、横軸が０ｍのポイントがアンテナ１のケーブル部の信号源側の端部に対応し、横軸が５ｍのポイントがアンテナ１のケーブル部の終端側の端部に対応している。

【0056】

図１１に示すように、絶縁体３の外径Ｄが大きいほど、結合損失が小さくなる結果となった。特に、絶縁体３の外径Ｄが５ｍｍである試験例３－３では、長手方向におけるほとんどの領域で、結合損失が４０ｄＢ以内となった。なお、試験例３－３のように、長手方向における一部の領域で結合損失が４０ｄＢを超えても、パッシブ型ＲＦＩＤタグとの間で通信を行うことは可能である。例えば、アンテナ１のケーブル部のうち結合損失が４０ｄＢ以内の領域（試験例３－３では横軸が０～４．７ｍの領域）だけを通信用アンテナに使用すれば足りるためである。あるいは、アンテナ１のケーブル部とパッシブ型ＲＦＩＤタグとの間隔を１．５ｍよりも小さくすれば、アンテナ１のケーブル部の長手方向の全長にわたって結合損失が４０ｄＢ以内に調整できるためである。

【0057】

一般的な理屈でいえば、長手寸法Ｗ１が同じ場合、絶縁体３の外径Ｄとスロット４ａのうち周方向に延びるエッジの長さの比率で結合損失が決まるため、結合損失は外径Ｄに依存しないと考えられる。しかし、試験例３－１～３－３ではそのような結果とならず、絶縁体３の外径Ｄが大きいほど結合損失が小さくなった。その理由として、前記エッジが、外部導体４の他の部分と結合して、インピーダンスが上がらないことが考えられる。例えば、試験例３－１～３－３におけるスロット４ａは矩形状であるため、角部が略直角に曲がっているが、容量結合して電流が外部導体４を通らず絶縁体３中を進むことが考えられる。あるいは、前記エッジの中間部分は内部導体２と結合することが考えられる。このような現象が生じると、外径Ｄが大きくても実効的なエッジ部長が短くなり、結合損失が下がらないと考えられる。

【0058】

図９～図１１の結果を総合すると、結合損失を４０ｄＢ以内に抑制するためには、以下の条件Ａまたは条件Ｂを満たすことが好ましい。
条件Ａ：長手寸法Ｗ１を１０ｍｍ以上とし、周開口率Ｒを３５～９５％の範囲内とし、絶縁体３の外径Ｄを５ｍｍ以上とする。
条件Ｂ：長手寸法Ｗ１を３０ｍｍ以上とし、周開口率Ｒを７０～９５％の範囲内とし、絶縁体３の外径Ｄを５ｍｍ以上とする。

【0059】

［実施形態のアンテナが奏する効果］
前記アンテナでは、ＲＬは、８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯において８ｄＢ以上である。ＲＬが大きいため、スロット４ａから放射される電磁波の強度は強い。そのため、ＵＨＦ帯（８５０ＭＨｚ～９３０ＭＨｚ帯）のＲＦＩＤ通信に好適なアンテナを提供することができる。

【0060】

スロット４ａから放射される電磁波の強度が強くなるのは、入力端１ａから終端１ｂに向かう進行波（図２参照）と、終端１ｂから入力端１ａに向かう反射波とが干渉して生じた干渉波がスロット４ａを通して放出されるためであるという推測が可能である。

【0061】

アンテナ１では、外部導体４に、複数のスロット４ａが長手方向に間隔を空けて形成されているため、ケーブル部の長手方向に広い範囲でＲＦＩＤ通信を行うことが可能なアンテナ１を提供することができる。

【0062】

［漏洩同軸ケーブル型アンテナ］（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態のアンテナ１０１のケーブル部の斜視図である。図１２に示すように、アンテナ１０１では、複数のスロット４ａのそれぞれの周寸法は、信号の伝搬方向の終端側に向かうに従って大きくなっている。この場合、結合損失を長手方向においてより均等にすることができる。

【0063】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
図１（Ａ）等に示すアンテナ１では、複数のスロット４ａの形態（形状、大きさ、向きなど）は互いに同じであるが、複数のスロットのうち２以上のスロットの形態は互いに異なっていてもよい。複数のスロットのうち２以上のスロットの形態は互いに異なる場合には、形態が異なる２以上のスロットから放射される電磁波の特性（例えば、周波数特性）が互いに異なるような設計が可能である。

【0064】

前述の実施形態では、アンテナ１がパッシブ型ＲＦＩＤタグとの通信を行うアンテナとして利用されると説明したが、これ以外の用途にも、実施形態のアンテナを好適に利用できる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

【実施例0065】

（実施例１）
アンテナ１（図１（Ａ）参照）を作製した。実施例１のアンテナ１の仕様は以下のとおりである。
アンテナ１のケーブル部の全長：７７０ｍｍ
内部導体２の外径：２ｍｍ
絶縁体３の材質：発泡ポリエチレン（波長短縮率０．８）
絶縁体３の外径：５ｍｍ
外部導体４の外径：５．５ｍｍ
長手寸法Ｗ１：８６ｍｍ
周寸法Ｗ２：１３ｍｍ
側方からみたスロット４ａの形状：矩形状
スロット４ａの数：４
長手方向におけるスロット４ａ同士の間隔：８６ｍｍ
アンテナ１のケーブル部の終端１ｂには終端器は設けられていない。

【0066】

結合損失の測定は、測定器（ダイポールアンテナ）を各アンテナ１から高さ方向に３０ｃｍ離して配置し、測定器をアンテナ１に対して移動させることで行った。Ｅｘは、測定器の移動方向がアンテナ１と平行な方向である場合の結合損失である。Ｅｙは、測定器の移動方向が水平面内でアンテナ１と直交する方向である場合の結合損失である。Ｅｚは、測定器の移動方向が高さ方向である場合の結合損失である。

【0067】

図１３は、実施例１の結果を示すグラフである。図１３において、横軸（測定位置）はアンテナ１の長手方向における位置を示している。横軸が０ｃｍのポイントがアンテナ１の信号源側の端部に対応し、横軸が７７ｃｍのポイントがアンテナ１の終端側の端部に対応している。

【0068】

（比較例１）
アンテナを作製した。比較例１のアンテナの仕様は以下のとおりである。
アンテナ１のケーブル部の全長：１０３０ｍｍ
内部導体２の外径：２ｍｍ
絶縁体３の材質：発泡ポリエチレン（波長短縮率０．８）
絶縁体３の外径：５ｍｍ
外部導体４の外径：５．５ｍｍ
長手寸法Ｗ１：１１０ｍｍ
周寸法Ｗ２：１３ｍｍ
側方からみたスロット４ａの形状：矩形状
スロット４ａの数：４
長手方向におけるスロット４ａ同士の間隔：１１８ｍｍ
比較例１のアンテナは、ケーブル部の終端に終端器が設けられている。

【0069】

図１４は、比較例１の結果を示すグラフである。図１４において、横軸（測定位置）はアンテナ１のケーブル部の長手方向における位置を示している。横軸が０ｃｍのポイントがアンテナ１の信号源側の端部に対応し、横軸が１０３ｃｍのポイントがアンテナ１のケーブル部の終端側の端部に対応している。

【0070】

図１３および図１４に示すように、実施例１のアンテナ１では、結合損失を小さくできた。

【符号の説明】

【0071】

１，１０１…アンテナ（漏洩同軸ケーブル型アンテナ）、１ａ…入力端、１ｂ…終端、２…内部導体、３…絶縁体、４…外部導体、４ａ…スロット、Ｄ…絶縁体の外径、Ｗ１…長手寸法、Ｗ２…周寸法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】