CN103688409A - 天线和无线标签 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线和无线标签，本发明所涉及的天线（1）具备被配置在相同或者平行的平面内的底板（11）和辐射元件（12），且适合安装到无线标签（2）。此外，本发明所涉及的天线（1）具备缩短电容器（14），其介于辐射元件（12）的和供电侧为相反侧的端部（12B）与底板（11）之间。

Description

天线和无线标签

技术领域

本发明涉及天线和安装了天线的无线标签装置。

背景技术

近年来，RFID（Radio Frequency Identification：射频识别）系统被广泛地用于各种目的。RFID系统包括无线标签和阅读器，并根据它们之间的无线通信来实现各种功能。

在用于RFID系统的无线标签中，具有没有内置电池的无源标签和内置了电池的有源标签。无源标签作为预付卡等用于与接近的阅读器之间进行无线通信的无线标签而使用。另一方面，有源标签作为在入室管理系统中使用者所携带的标签或在库存管理系统中粘贴在商品上的标签等用于与没有接近的阅读器之间进行无线通信的无线标签而使用。作为公开了入室管理系统的文献，例如举出专利文献1。

在无线标签上，需要安装用于与阅读器进行无线通信的天线。作为安装在无线标签上的天线，无论是有源标签还是无源标签，常常使用小环天线。然而，在安装了小环天线的有源标签中，由于辐射功率小，因此有时会给与没有接近的阅读器之间的无线通信造成障碍。

为了解决这种问题，考虑代替小环天线，而使用小型偶极天线或者小型单极天线。这里，小型偶极天线和小型单极天线分别是指辐射元件的全长ρ相比谐振波长λ足够小（ρ＜＜λ）的偶极天线和单极天线。小环天线的辐射功率与（ρ／λ）⁴成正比，与此相对，小型偶极天线和小型单极天线的辐射功率与（ρ／λ）²成正比。即，小型偶极天线和小型单极天线的辐射功率比小环天线的辐射功率大。但是，满足条件ρ＜＜λ的这些小型天线在获得的辐射功率的大小方面均具有限度。

另一方面，公知有：采用ρ＝λ／2的半波长偶极天线和采用ρ＝λ／4的1／4波长单极天线相比上述的小型天线，辐射效率较好。作为具备半波长偶极天线的有源标签，有专利文献2所记载的标签等。专利文献2中记载的有源标签通过具有平面半波长偶极天线，而得到足够的辐射功率，并且抑制了其厚度。

专利文献1:日本公开专利公报“日本特开2011-70642（2011年4月7日公开）”

专利文献2:日本公开专利公报“日本特开平2-125797（1990年5月14日公开）”

为了使无线标签适合电波法等法令，常常需要使安装的天线的工作范围（谐振频率）低频化。然而，在具备平面的半波长偶极天线或者1／4波长单极天线的卡型的无线标签中，如果使天线的工作范围低频化，则导致该天线尺寸的大型化。因此，对于具备平面的半波长偶极天线或者1／4波长单极天线的卡型的无线标签，存在无法满足将无线标签的尺寸小型化的要求这样的问题。

例如，在日本，如图13所示那样确定了无线标签等微弱无线电台被允许的最大电场强度（参照电波法第4条和电波法实施规则第6条）。即，在322MHz以下的范围，如果电场强度（准确地说是在从微弱无线电台起离开了3m的地点的电场强度）在500μV／m以下，则允许对该微弱无线电台的未经许可使用，相对于此，在322MHz以上10GHz以下的范围，如果电场强度比35μV／m大，则不允许对该微弱无线电台的未经许可使用。如果将电场强度设在35μV／m以下，则在最坏的情况下，有时连在从微弱无线电台起离开了1m的地点，足够强度的电磁波也无法到达，从而是不具有实用性的。此外，在超过了10GHz的带，被允许的电场强度相比35μV／m变大。然而，频率越来越高，难以制造构成微弱无线电台的部件。尤其是，构成在60GHz以上的范围进行工作的微弱无线电台的部件目前还没有被实用化。因此，为了实现不论谁都能够轻易使用的无线标签，优选将安装的天线的工作范围设在322MHz以下。

但是，为了将半波长偶极天线的工作范围设在322MHz以下，需要将其辐射元件的全长设在λ／2≒46.6cm以上。因此，只使用平面半波长偶极天线，难以实现例如将无线标签的尺寸缩小到85.6mm×54.0mm这样的要求。此外，为了将1／4波长单极天线的工作范围设在322MHz以下，需要将其辐射元件的全长设在λ／4≒23.3cm以上。因此，即使使用了平面1／4波长单极天线，也难以实现上述那样的要求。这种问题是不论是否将辐射元件和底板配置于相同的平面内都产生的问题。

另外，上述的85.6mm×54.0mm（更严格地说是85.60mm×53.98mm）这样的尺寸是在ISO／IEC7810中被确定为ID-1的卡尺寸，是在电子货币卡等无源标签中常采用的尺寸。该ID-1卡尺寸的纵横比为黄金比，看起来很美观，并且在国际上是被确认为人们易于使用的卡尺寸。如果能够实现ID-1卡尺寸的有源标签，则是理想的，但是如上述那样，使用已有的半波长偶极天线或者1／4波长单极天线，难以实现ID-1卡尺寸的有源标签。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于，在具有与1／4波长单极天线匹敌的辐射效率的天线中，实现不将尺寸大型化而使工作范围低频化的天线，尤其是实现适合安装到薄型且小型无线标签的天线。

为了解决上述课题，本发明所涉及的天线的特征在于，是具备配置在第1平面内的底板和至少一部分配置在第2平面内的辐射元件的天线，所述天线具备电容器，其介于上述辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与上述底板之间。这里，该第2平面是与第1平面相同的平面，或者是与第1平面平行的平面。

根据上述的构成，由于辐射元件被配置在与底板相同的平面或者与底板平行的平面内，因此能够实现可安装到无线标签的薄型的天线。而且，根据上述电容器的作用，不增加上述辐射元件的全长，就能够使上述天线的工作范围（谐振频率）低频化。因此，能够实现不将尺寸大型化就使工作范围低频化的天线。另外，上述的天线是具备了底板和辐射元件的单极型的天线。因此，与辐射元件的长度相同的环形天线相比辐射功率较大，也适合安装到有源标签。

另外，在辐射元件的一部分被配置在第2平面内的情况下，即，在辐射元件的某些部分被配置在第2平面内且辐射元件的其他部分被配置在第2平面外的情况下，也可以将该其他部分配置在第1平面内，还可以配置在与第1平面和第2平面的双方平行的第3平面内。

如以上那样，本发明所涉及的天线是具备被配置在第1平面内的底板、以及至少一部分被配置在第2平面内的辐射元件的天线，该第2平面是与上述第1平面相同的平面或者与上述第1平面平行的平面，该天线具备电容器，其介于上述辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与上述底板之间。因此，根据本发明，能够实现不将尺寸大型化就使工作范围低频化的天线。此外，由本发明实现的天线也适合安装到无线标签。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的天线的构成的俯视图。

图2是用于说明图1所示的天线所具备的缩短电容器的效果的图。（a）表示天线的等价电路，（b）表示单极天线A1、在单极天线A1上安装了缩短电容器而成的天线A2、以及具有与天线A2相同的谐振频率的单极天线A3。

图3是用于说明图1所示的天线所具备的缩短电容器的电容的图。表示具有全长为λ／4的辐射元件的单极天线B1、和安装了电容为C的缩短电容器且具有全长为h的辐射元件的单极天线B2。

图4（a）是表示图1所示的天线的馈电点周围的结构的俯视图，（b）是表示其变形例的俯视图。

图5（a）是表示图1所示的天线的辐射元件周围的结构的俯视图，（b）和（c）是表示其变形例的俯视图。

图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的天线的一个实施例的俯视图。

图7是标绘了图6所示的天线的S参数（S11）的史密斯圆图。（a）表示没有安装缩短电容器的情况，（b）表示安装了2pF的缩短电容器的情况，（c）表示安装了3pF的缩短电容器的情况，（d）表示安装了4pF的缩短电容器的情况。

图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的天线的构成的俯视图。

图9是用于说图8所示的天线具有与区域R1、R2的形状对应的谐振频率的图。（a）是表示图8所示的天线具有与特定的偶极天线的谐振频率相当的谐振频率的图，（b）是表示图8所示的天线具有与特定的单极天线的谐振频率相当的谐振频率的图。

图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的天线的构成的立体图。

图11是表示图10所示的天线的变形例的立体图。

图12是表示图10所示的天线的其他变形例的立体图。

图13是表示由日本的法令（电波法第4条和电波法实施规则第6条）确定的微弱无线电台被允许的最大电场强度的图表。

具体实施方式

〔第1实施方式〕

根据附图，按照以下对本发明的第1实施方式（以下，记载为“本实施方式”）进行说明。

（天线的构成）

参照图1，对本实施方式所涉及的天线1的构成进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的天线1的构成的俯视图。

如图1所示，天线1是具备底板11、辐射元件12、以及短路部13的倒F型天线。底板11、辐射元件12、以及短路部13彼此不重叠地被配置在相同的平面（以下也记载为“天线形成面”）内，构成适合安装到无线标签2（在图1中用虚线表示其外缘）的薄型的平面天线。

底板11是被配置在天线形成面内的面状（板状）的导体，有时也称为“接地平面”。在天线1中，底板11承担利用镜面效应来增强从辐射元件12辐射的电磁波这样的功能。在本实施方式中，作为底板11，使用矩形形状的导体箔。在底板11的外缘，设置有凹部11a和凸部11b。更具体而言，凹部11a形成于短边11A的从一端（在图1中为右端）向中央靠近的位置，后述的辐射元件12的端部12A进入到该凹部11a。另一方面，凸部11b形成于短边11A的一端（在图1中为左端），后述的辐射元件12的端部12B与该凸部11b对置。

辐射元件12是被配置在天线形成面内的线状（丝状）或者带状（条状）的导体，有时也被称为“天线部件”。在本实施方式中，作为辐射元件12，使用有弯曲的带状的导体箔。更具体而言，使用有由以下部分构成的带状的导体箔：（1）从端部12A向y轴正向延伸的第1直线部12a；（2）从直线部12a的和端部12A为相反侧的端部向x轴正向延伸的第2直线部12b；（3）从第2直线部12b的和第1直线部12a侧为相反侧的端部向y轴正向延伸的第3直线部12c；（4）从第3直线部12c的和第2直线部12b侧为相反侧的端部向x轴负向延伸的第4直线部12d；以及（5）从第4直线部12d的和第3直线部12c侧为相反侧的端部向y轴负向延伸的第5直线部12e。这里，x轴和y轴分别是与底板11的短边11A和长边11B平行的轴。

如上述那样，辐射元件12的端部12A（在本实施方式中，与第1直线部12a的和第2直线部12b侧为相反侧的端部一致）进入到底板11的凹部11a，与底板11的凹部11a共同构成供电部。在图1中，分别用P和Q表示设置于辐射元件12和底板11的馈电点。以下，也将辐射元件12的端部12A称为“供电侧的端部”。

如上述那样，辐射元件12的端部12B（在本实施方式中，与第5直线部12e的和第4直线部12d侧为相反侧的端部一致）与底板11的凸部11b对置，并经由电容器14与底板11的凸部11b连接。该电容器14如后述那样承担着保持辐射元件12的长度不变地使天线1的工作范围（谐振频率）低频化这样的功能，换而言之，承担着保持天线1的工作范围不变地缩短辐射元件12的长度这样的功能。更具体而言，承担着保持天线1的工作范围不变地将辐射元件12的全长ρ从λ／4缩短至λ／8以下的功能。以下，也将该电容器14称为“缩短电容器”。

短路部13是使辐射元件12的中间部12C和底板11的外缘短路且配置在天线形成面内的线状或者带状的导体，其承担着使天线1的输入阻抗与IC芯片21（后述）的输出阻抗匹配这样的功能。在本实施方式中，将第2直线部12b与第3直线部12c之间用作中间部12C，将沿着从该中间部12C降至底板11的短边11A的垂线而配置的带状的导体箔用作短路部13。由此，辐射元件12的供电线部（从端部12A至中间部12C的部分）被配置在由底板11、短路部13、和辐射元件12的主要部（从中间部12C至端部12B的部分）围成的区域。另外，中间部12C中的“中间”是指处于端部12A与端部12B之间，不要求是端部12A与端部12B的中点。

另外，底板11、辐射元件12、以及短路部13例如能够通过使用了导电银浆的印刷而一体形成在平板状基板即PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）膜上。通过采用这种构成，显然能够实现适合安装到无线标签2的极其薄型的天线1。作为平板状基板的材料，除PET之外，还能够使用环氧玻璃，聚酰亚胺等各种电介质。

在将天线1安装于无线标签2的情况下，如图1所示，能够将底板11的长边11B与无线标签2的长边2B（例如，85.6mm）平行地配置，并且在底板11的短边11A与无线标签2的短边2A（例如，54.0mm）之间的空间配置辐射元件12和短路部13。允许这种配置的理由不外乎是因为：在缩短电容器14的作用下，辐射元件12的全长ρ被缩短至λ／8以下。

实际上，在使天线1在315MHz工作的情况下，如果不设置缩短电容器14，则辐射元件12的全长ρ大约为25cm（相当于λ／4）。因此，无论怎样折弯辐射元件12，也难以将辐射元件12配置于上述空间。另一方面，如果设置缩短电容器14，则辐射元件12的全长ρ大约为10cm（相当于λ／10）。因此，如果如上述那样折弯辐射元件12，则能够容易地将辐射元件12配置于上述空间。

此外，在将天线1安装到无线标签2的情况下，如图1所示，可以将随天线1一起安装到无线标签2的IC芯片21和纸电池22分别与馈电点P、Q和底板11重叠地配置。通过将IC芯片21与馈电点P、Q重叠地配置，能够不经由同轴线缆等而使IC芯片21与馈电点P、Q直接连结。因此，能够更有效地进行天线-IC芯片间的高频信号的传输。此外，通过将纸电池22与底板11重叠地配置，能够避免纸电池22与配置在上述空间的辐射元件12重叠。因此，能够防止由于纸电池22内产生的感应电流抵消了形成于辐射元件12周围的电场而使辐射强度降低，或者防止由于纸电池22使形成于辐射元件12周围的电磁场发生变形而导致辐射方向产生偏移。另外，安装于无线标签2的电池并不局限于纸电池22，也可以是纽扣电池等其他电池。在该情况下，也将该电池与底板11重叠地配置即可。

另外，本实施方式所涉及的天线1是除底板11和辐射元件12外还具备短路部13的倒F型天线，但是并不局限于此。即，本实施方式所涉及的天线1能够通过省略短路部13，而变形为具备了底板11和辐射元件12的倒L型天线。在该情况下，也并没有对在缩短电容器14的作用下缩短辐射元件12的全长ρ这一点作出改变。

（缩短电容器）

本实施方式所涉及的天线1的最大特征是具备：介于辐射元件12的和供电侧为相反侧的端部12B与底板11之间的缩短电容器14这一点。由此，能够保持天线1的工作范围不变地缩短辐射元件12的全长ρ。换而言之，能够保持着辐射元件12的全长ρ不变地使天线1的工作范围向低频侧偏移。这里，在图1所示的辐射元件12中，上述五个直线部12a～12e的长度总和与辐射元件12的全长ρ相当。

参照图2，对缩短电容器14的效果稍加详细地进行说明。以下，为了简便，以单极天线为例进行说明，但是对倒F型天线、倒L型天线等单极型天线（具备底板和辐射元件的天线且以与单极天线相同的工作原理工作的天线）而言，通常也可以说相同。

如已知那样，单极天线等价于图2（a）所示的RLC串联谐振电路。这里，R是辐射电阻，L_e是有效电感，C_e是有效电容。有效电感L_e和有效电容C_e由辐射元件的材质和形状等来决定。阻抗Z由（1）式得到，谐振频率f_o由（2）式得到。

【数式1】

$Z=R+j(\mathrm{\ω}{L}_e-\frac{1}{\mathrm{\ω}{C}_e})\left[\mathrm{\Ω}\right]...\left(1\right)$

【数式2】

$f_o=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L_e{C}_e}}\left[\mathrm{Hz}\right]...\left(2\right)$

为了说明缩短电容器14的效果，考虑有图2（b）所示的三个天线A1～A3。

天线A1是具备有效电感L₁和有效电容C₁的单极天线，其谐振频率f₁由（3）式得到。天线A1的辐射元件的全长ρ₁为ρ₁＝λ₁／4，其中λ₁＝c／f₁（c是光速）。

【数式3】

$f_1=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{L_1{C}_1}}...\left(3\right)$

天线A2是通过在天线A1中，在辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与底板之间安装具有电容C的缩短电容器而得到的。缩短电容器的安装通过使设置于辐射元件的和供电侧为相反侧的端部的圆盘与底板之间具有杂散电容C而实现。由于天线A2的有效电感L₂为L₂＝L₁，天线A2的有效电容C₂为C₂＝C₁＋C，因此其谐振频率f₂由（4）式得到。天线A2的辐射元件的全长ρ2与天线A1相同，为ρ₂＝λ₁／4。

【数式4】

$f_2=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_1(C_1+C)}}<f_1...\left(4\right)$

天线A3是具有与天线A2相同的谐振频率f₂的单极天线。天线A3的辐射元件的全长ρ₃为ρ₃＝λ₂／4，其中λ₂＝c／f₂。由于如（4）式所示那样f₂＜f₁，因此天线A3的辐射元件的全长ρ₃＝c／（4f₂）相比天线A1的辐射元件的全长ρ₁＝c／（4f₁）变长。

根据天线A2与天线A3的比较，可知通过安装缩短电容器，能够保持谐振频率不变地缩短辐射元件的全长。此外，根据天线A2与天线A1的比较，可知通过安装缩短电容器，能够保持辐射元件的全长不变地使谐振频率向低频侧偏移。

接着，参照图3，对缩短电容器14的电容的估算进行说明。

如图3所示，考虑将单极天线的辐射元件的全长从λ／4［m］缩短至h［m］。在图3中，天线B1是具有全长为λ／4的辐射元件的缩短前的单极天线，天线B2是具有全长为h的辐射元件的缩短后的单极天线。如果设辐射元件是与接地面（无限大的底板）正交且具有直径为d［m］的圆形剖面的直导线，则此时要安装的缩短电容器的电容C［F］由（5）式得到。

【数式5】

$C=\frac{1}{120\mathrm{\&pi;f}\{\ln \left(\frac{4h}{d}\right)-1\}}\tan \left\{\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{4}-h)\right\}\left[F\right]...\left(5\right)$

这里，λ［m］是工作波长（谐振波长），f［Hz］是工作频率（谐振频率）。在波长λ与频率f之间若使c［m／秒］为光速则具有f＝c／λ的关系。（5）式是如以下那样推倒出的。

天线等价于如上述那样图2（a）所示的RLC串联谐振电路。如果将从天线的前端起处于距离ρ＝λ／4-h的位置的点设为A，则根据开放了前端的高频传输路的理论式，由（6）式得到当从点A看前端时的输入阻抗Z［Ω］。

【数式6】

Z＝-jZ₀cotβρ[Ω]...(6)

这里，Z₀是传输线路的特性阻抗［Ω］，β是波数2π／λ［1／m］。可知与接地面正交且具有直径为d［m］的圆形剖面的直导线的特性阻抗Z₀可由（7）式近似得到。

【数式7】

$Z_0=60\{\ln \left(\frac{4h}{d}\right)-1\}\left[\mathrm{\&Omega;}\right]...\left(7\right)$

另一方面，如已知那样，使用角频率ω［rad／秒］并通过（8）式得到电容C［F］的电容器的阻抗Z［Ω］。

【数式8】

$Z=-j\frac{1}{\mathrm{\&omega;C}}\left[\mathrm{\&Omega;}\right]...\left(8\right)$

为了将辐射元件的全长从λ／4缩短至h，使安装的缩短电容器的阻抗Z与（6）式所示的输入阻抗Z一致即可。即，要安装的缩短电容器的电容C是如以下那样，使（8）式的右边和将（7）式代入（6）式的右边而得到的式相等而求出的。

【数式9】

$\begin{array}{c}-j\frac{1}{\mathrm{\&omega;C}}=-j{Z}_0\cot \mathrm{\&beta;\&rho;}\\ C=\frac{1}{\mathrm{\&omega;}{Z}_0}\cot \mathrm{\&beta;\&rho;}=\frac{1}{120\mathrm{\&pi;f}\{\ln \left(\frac{4h}{d}\right)-1\}}\tan \left\{\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{4}-h)\right\}\left[F\right]\end{array}...\left(9\right)$

另外，在辐射元件是与接地面正交且具有直径为d［m］的圆形剖面的直导线的情况下，由（5）式得到要安装的缩短电容器的电容C。然而，如本实施方式所涉及的天线1那样，即使是折弯的辐射元件12被配置在与底板11相同的平面内的情况下，也完全能够达到要安装的缩短电容器14的电容目标。

例如，考虑当辐射元件12的宽度的平均值为W［m］时，将向（5）式代入d＝W而得到电容C设为Co［F］，将缩短电容器14的电容设定在Co±50％（0.5×Co以上且1.5×Co以下）。如果缩短电容器14的电容在该范围内，则大概能够将辐射元件12的全长从λ／4［m］缩短至h［m］。另外，使Co具有±50％的幅度，是考虑了根据辐射元件12的材质、形状（有无折弯、折弯方法等）以及厚度，天线1的有效电容按照理论计算模型变化而得出的。

当然，如果代替（7）式，通过实验求出安装的辐射元件12的特性阻抗Z₀的近似式进行使用，则能够更准确地决定要安装的缩短电容器14的电容。

另外，在本实施方式中，对安装具有特定电容的单一电容器、并使该电容器为介于底板11与辐射元件12之间的缩短电容器14的构成进行了说明，但是并不局限于此。即，也可以采用安装具有不同电容的多个电容器，并使从这些多个电容器中选择电容器为介于底板11与辐射元件12之间的缩短电容器14的构成。通过采用这种构成，使用者能够切换天线1的工作范围。

（其他特征）

接着，参照图4和图5，对本实施方式所涉及的天线1的其他特征进行说明。

如上述那样，在本实施方式所涉及的天线1中，如图4（a）（以及图1）所示，采用了在底板11的短边11A设置凹部11a，并使辐射元件12的端部12A进入到该凹部11a的构成（以下记载为“构成A”）。因此，与如图4（b）所示使辐射元件12的端部12A仅与底板11的短边11A对置的构成（以下记载为“构成B”）相比，能够使馈电点P、Q远离辐射元件12的主要部（从端部12A至中间部12C的部分）。

这意味着，在将IC芯片21与馈电点P、Q直接连结的情况下，能够使IC芯片21远离辐射元件12的主要部。即，通过采用图4（a）所示的构成A，能够避免由于在形成于辐射元件12的主要部周围的电磁场中配置IC芯片21可产生的天线特性的劣化。但是，在不需要考虑IC芯片21给天线特性带来的影响的情况下，也可以采用底板11容易加工的图4（b）所示的构成B。

此外，如上述那样，在本实施方式所涉及的天线1中，如图5（a）（以及图1）所示，采用了将辐射元件12的供电线部（从端部12A至中间部12C的部分）配置在由底板11、短路部13以及辐射元件12的主要部（从中间部12C至端部12B的部分）围成的区域R内的结构。由此，即便在无线标签2被用户的手握住的情况等沿无线标签2的外缘配置了外部导体的情况下，也能够减小外部导体给辐射元件12的供电线部带来的影响。

另外，在本实施方式所涉及的天线1中，如图5（a）（以及图1）所示，采用了将短路部13与底板11的短边11A的从一端（右端）向中央靠近的位置连接的构成。因此，相比将短路部13与底板11的短边11A的一端连接的构成，能够如以箭头A所示那样，使辐射元件12的第3直线部12c远离无线标签2的外缘（尤其是长边2B’）。因此，即便在无线标签2被用户的手握住的情况等沿无线标签2的外缘（尤其是长边2B’）配置了外部导体的情况下，也能够减小该外部导体给天线特性带来的影响。

另外，作为本实施方式所涉及的天线1的一个变形例，也可以如图5（b）所示，采用将凸部11b设置在底板11的短边11A的从一端（左端）向中央靠近的位置的构成。在该情况下，能够如以箭头B所示那样，使辐射元件12的第5直线部12e远离无线标签2的外缘（尤其是长边2B），因此还是能够减小外部导体给天线特性带来的影响。

此外，作为本实施方式所涉及的天线1的其他变形例，也可以如图5（c）所示，采用将短路部13与底板11的短边11A的从一端（右端）向中央靠近的位置连接，并且将凸部11b设置在底板11的短边11A的从一端（左端）向中央靠近的位置的构成。在该情况下，能够如以箭头A所示那样，使辐射元件12的第3直线部12c远离无线标签2的外缘（尤其是长边2B’），并且能够如以箭头B所示那样，使辐射元件12的第5直线部12e远离无线标签2的外缘（尤其是长边2B），因此，还是能够减小外部导体给天线特性带来的影响。

另外，在本实施方式所涉及的天线1中，作为辐射元件12的形状，如上述那样采用了由五个直线部12a～12e构成的形状，但是并不局限于此。即，例如也可以将辐射元件12的至少一部分弯曲化。在将辐射元件12进行了弯曲化的情况下，不扩大用于配置辐射元件12的空间，就能够使辐射元件12的全长ρ变长。反过来说，能够不缩短辐射元件12的全长ρ，就缩小天线1的尺寸。即，不缩短天线1的谐振波长（提高谐振频率），就能够缩小天线1的尺寸。但是，在将辐射元件12进行了弯曲化的情况下，在辐射元件12相互接近的部分的周围所形成的电磁场彼此相消地干扰，可能使增益降低。作为辐射元件12的形状，通过如上述那样采用由五个直线部12a～12e构成的形状，能够避免这种增益的降低。

（实施例）

最后，参照图6～图7，对通过安装具有合适电容的缩短电容器14，使能够安装到ID-1卡尺寸（85.6mm×54.0mm）的无线标签2的天线1在315MHz范围可工作进行说明。

图6是表示本实施例所涉及的天线1的具体形状的俯视图。底板11、辐射元件12、以及短路部13中的各部的尺寸按照图6所示那样。天线1按照图6所示那样，形成在底板11和辐射元件12为85.6mm×54.0m的矩形区域内，更具体而言，形成在84.0mm×52.0mm的矩形区域内，从而能够安装到ID-1卡尺寸的无线标签2。

在将天线1安装到无线标签2的情况下，其剖面具有按照封装（背面），纸电池22、包含天线1的薄膜基板、以及封装（表面）的顺序层叠的结构。由于封装的厚度为0.1mm，纸电池22的厚度为0.5mm，薄膜基板的厚度为0.1mm，因此无线标签2整体的厚度最小为0.8mm。即，能够实现具有与电子货币卡等无源标签（通常，厚1mm左右）相同程度的厚度的卡型的有源标签。

用于使具有图6所示的形状的天线1在315MHz进行谐振的缩短电容器14的电容C能够根据上述的（5）式来进行计算。具体而言，若将f＝315MHz、波长λ＝0.952m、h＝0.098m、d＝0.003m代入（5）式后，则得到Co＝2.87pF。因此，可知将缩短电容器14的电容C设定为2.87pF左右（±50％）即可。

图7示出证实该计算结果的实测结果。图7是对本实施例所涉及的天线1，示出250MHz～500MHz下的S参数（S11）的实测结果的史密斯圆图。（a）是没有设置缩短电容器14的情况下的史密斯圆图，（b）是将缩短电容器14的电容C设为2pF的情况下的史密斯圆图，（c）是将缩短电容器14的电容C设为3pF的情况下的史密斯圆图，（d）是将缩短电容器14的电容C设为4pF的情况下的史密斯圆图。在这些史密斯圆图中，S参数与实轴交叉的点表示谐振频率。实轴上的刻度“0”、“50”、“∞”分别表示“0Ω”、“50Ω”、“∞Ω”。

在没有设置缩短电容器14的情况下，如图7（a）所示，天线1在250MHz～500MHz下不具有谐振频率。另一方面，在将缩短电容器14的电容设为2pF的情况下，如图7（b）所示，天线1在比315MHz高的频率（367.5MHz）下谐振。此外，在将缩短电容器14的电容设为3pF的情况下，如图7（c）所示，天线1在315MHz下谐振。此外，在将缩短电容器14的电容设为4pF的情况下，如图7（d）所示，天线1在比315MHz更高的频率（450MHz以上）下谐振。即，可知如果将安装的缩短电容器14的电容设为3pF，则能够使本实施例所涉及的天线1在315MHz下进行工作。

在谐振频率f为315MHz的情况下，对应的波长λ＝c／f（c为光速）为95.2cm。因此，在不安装缩短电容器14的情况下，辐射元件12的全长ρ为λ／4＝23.8cm。相对于此，在安装了3pF的缩短电容器14的情况下，如图6所示那样，辐射元件12的全长ρ被缩短至10.8cm。这样，通过安装具有3pF的电容的缩短电容器14，能够实现可安装到ID-1卡尺寸的无线标签2且在工作范围中包含315MHz（为谐振频率）的天线1。

另外，在本实施例中，作为底板11使用了52mm×54mm的长方形状的导体板，但是并不局限于此。即，底板11作为接地面（无限大的底板）而发挥作用即可，在不损害该作用的范围内可以对其尺寸和形状进行适当地变更。

此外，在本实施例中，假定了将纸电池22与底板11重叠地配置，但是当在纸电池22内产生的感应电流的影响较小而能够忽略的情况下，不一定要将底板11与纸电池22重叠。例如，在底板11是52mm×12mm的长方形，纸电池22是48mm×38mm的长方形的情况下，也可以采用不使它们彼此重叠而并列配置的构成。在该情况下，由于与图6所示的构成相比底板11的面积变小，因此能够大幅度地降低天线1的材料成本（作为天线1的主要材料的导体箔的成本）。此外，如采用了图6所示的构成的情况那样无需使底板11与纸电池22重叠，因此，能够将无线标签2的厚度抑制在ISO／IEC7810中的规定值即0.76mm以下。实际上，在将封装的厚度设为0.1mm，纸电池22的厚度设为0.5mm，薄膜基板的厚度设为0.1mm的情况下，无线标签2整体的厚度最小为0.7mm。

〔第2实施方式〕

根据附图，按照以下对本发明的第2实施方式（以下，记载为“本实施方式”）进行说明。

参照图8，对本实施方式所涉及的天线1的构成进行说明。图8是表示本实施方式所涉及的天线1的构成的俯视图。

天线1是具备底板11、辐射元件12、以及短路部13的倒F型天线。底板11、辐射元件12、以及短路部13彼此不重叠地被配置在相同的平面内，与第1实施方式相同，构成适合安装到无线标签的薄型的平面天线。

与第1实施方式相同，底板11是被配置在天线形成面内的平面状的导体。在本实施方式中，作为底板11，使用了在一角（在图8中为右上角）形成矩形形状的切口11C的矩形形状的导体箔。在构成阶梯上的外缘的边11A、边11C1（构成与切口11C的边界的两边中平行于边11A的一个）、边11C2（构成与切口11C的边界的两边中垂直于边11A的一个）中，在边11A的一端（在图8中为左端）形成有凸部11b这一点与第1实施方式相同。

与第1实施方式相同，辐射元件12是配置在天线形成面内的带状的导体。在本实施方式中，作为辐射元件12，使用由以下部分构成的带状的导体箔：（1）从端部12A向y轴正向延伸的第1直线部12a；（2）从直线部12a的和端部12A为相反侧的端部向x轴负向延伸的第2直线部12b；（3）从第2直线部12b的和第1直线部12a侧为相反侧的端部向y轴负向延伸的第3直线部12c。

辐射元件12的端部12B（在本实施方式中，与第3直线部12c的和第2直线部12b侧为相反侧的端部一致）与底板11的凸部11b对置，并经由缩短电容器14与底板11的凸部11b连接。在本实施方式中，该缩短电容器14也承担着不使天线1的工作范围向高频侧偏移就缩短辐射元件12的全长ρ这样的功能。

与第1实施方式相同，短路部13是使辐射元件12的供电侧的端部12A与底板11的外缘短路且配置在天线形成面内的带状的导体。在本实施方式中，将沿着从辐射元件12的供电侧的端部12A降至底板11的边11C1的垂线而配置的带状的导体箔用作短路部13。

在本实施方式所涉及的天线1中，由底板11的外缘、辐射元件12、以及短路部13围成的区域被连结馈电点彼此的直线分割成两个区域R1、R2。第1区域R1是由底板11的外缘（尤其是边11A）、辐射元件12、以及连结馈电点彼此的直线围成的区域，第2区域R2是由底板11的外缘（尤其是边11C1和边11C2）、短路部13、以及连结馈电点彼此的直线围成的区域。

因此，本实施方式所涉及的天线1除具有根据辐射元件12的全长ρ和缩短电容器14的电容C而决定的谐振频率f0外，还具有根据这两个区域R1、R2的形状而决定的两个谐振频率f1、f2。对此根据互补的原理，参照图9进行说明。

根据互补的原理，如图9（a）所示，上述的两个区域R1、R2作为和具备与这两个区域R1、R2一致的两个辐射元件R1’、R2’的偶极天线等同的天线而发挥作用。即，天线1具有与具备辐射元件R1’、R2’的偶极天线的谐振频率相当的谐振频率f1。

此外，根据互补的原理，如图9（b）所示，上述的两个区域R1、R2还作为和具备与这两个区域R1、R2的合并R1∪R2一致的一个辐射元件R’的单极天线等同的天线而发挥作用。即，天线1具有与具备辐射元件R’的单极天线的谐振频率相当的谐振频率f2。

如以上那样，本实施方式所涉及的天线1作为具有三个谐振频率的多谐振天线（多频率天线）而发挥作用。因此，例如具有能够在所要求的工作范围不同的各国中进行使用这样的优点。

〔第3实施方式〕

在上述的各实施方式中，采用了将底板11和辐射元件12配置在相同的平面内的构成，但是本发明并不局限于此。即，也可以采用将底板11和辐射元件12配置在不同的平面内的构成。以下，将这种实施方式作为本发明的第3实施方式（以下，记载为“本实施方式”）进行说明。

（天线的构成）

图10是表示本实施方式所涉及的天线1的构成的立体图。本实施方式所涉及的天线1是具备底板11、辐射元件12、以及短路部13的倒F型天线，其被安装于平板状的基板3。作为基板3的材质，除PET之外，还能够使用环氧玻璃、聚酰亚胺等各种电介质。另外，如果考虑安装到ID-1卡尺寸（85.6mm×54.0mm）的无线标签2上，则优选基板3的表面以及背面的尺寸在85.6mm×54.0mm以下，基板3的厚度在5.0mm以下。

本实施方式所涉及的天线1与实施方式1所涉及的天线1不同之处在于，底板11和辐射元件12被配置在不同的平面内。更具体而言，是底板11形成在基板3的背面上，辐射元件12形成在基板3的表面上这一点。另外，短路部13与辐射元件12一起形成在基板3的表面上。此外，在基板3的表面上，形成与底板11导通的区域15，缩短电容器14以介于区域15与辐射元件12的前端之间的方式被安装在基板3的表面上。

底板11例如通过使用了银粒子含有率较低的导电银浆的印刷而被形成在基板3的背面上。另一方面，辐射元件12例如通过使用了银粒子含有率较高的导电银浆的印刷而被形成在基板3的表面上。这样，通过使形成底板11的面与形成辐射元件12的面不同，能够使用不同的材料来印刷底板11和辐射元件12。

另外，在基板3的与短路部13的前端重叠的位置，形成有从基板3的表面到背面的贯通孔31，利用充满该贯通孔31的导电性材料来实现短路部13与底板11之间的导通。此外，在基板3的与区域15重叠的位置，也形成有从基板3的表面到背面的贯通孔32，利用充满该贯通孔32的导电性材料来实现区域（land）15与底板11之间的导通。

如以上那样，在本实施方式所涉及的天线1中，在第1平面（基板3的背面）内形成底板11，在与第1面平行的第2平面（基板3的表面）内形成辐射元件12。因此，如果第1平面（基板3的背面）与第2平面（基板3的表面）的间隔（基板3的厚度）相比无线标签2的厚度变薄，则与第1实施方式所涉及的天线1相同，能够实现适合安装到无线标签2的薄型天线。

另外，在如图10所示的天线1中，采用了将辐射元件12的整体形成在基板3的表面的构成，但是本实施方式并不局限于此。即，将辐射元件12的一部分形成在基板3的表面，并且将辐射元件12的残留的部分形成在基板3的背面的构成也包含在本实施方式的范畴中。之后参照图11对这种变形例进行说明。

此外，在图10所示的天线1中，采用了仅使辐射元件12的一部分（馈电点P侧的前端部分）与底板11对置的构成，但是本实施方式并不局限于此。即，使辐射元件12的整体与底板11对置的构成也包含在本实施方式的范畴内。之后参照图12对这种变形例进行说明。

此外，在基板3为多层基板的情况下，也可以代替将底板11和辐射元件12这两方配置在基板3的外层（表面或者背面）的构成，而采用将底板11和辐射元件12的至少任意一方配置在基板3的内层的构成。即，也可以采用在作为基板3的外层或者内层的第1层配置底板11，并且在作为与第1层不同的基板3的外层或者内层的第2层配置辐射元件12的全部或者一部的构成。

无论是采用这些构成的哪种的情况下，只要配置底板11的第1平面与配置辐射元件12的第2平面的间隔足够小，就可得到与第1实施方式所涉及的天线1相同的天线特性。例如，只要配置底板11的第1平面与配置辐射元件12的第2平面的间隔在辐射元件12的全长ρ的5％以下，就能够忽略由于底板11与辐射元件12形成在不同的平面内而产生的对天线特性的影响，从而可得到与第1实施方式所涉及的天线1相同的天线特性。

（变形例1）

图11是表示本实施方式所涉及的天线1的第1变形例的立体图。在图11所示的天线1中，采用了将由两个直线部12a～12b构成的辐射元件12的供电线部形成在基板3的表面上，并且将由三个直线部12c～12e构成的辐射元件12的主要部形成在基板3的背面上的构成。

在基板3的背面上，除底板11与辐射元件12的主要部之外，还形成有短路部13。此外，在基板3的表面上，除辐射元件12的供电线部之外，还形成有两个区域15～16。区域15利用充满贯通孔32的导电性材料而与底板11导通，区域16利用充满贯通孔33的导电性材料而与辐射元件12的前端部导通。缩短电容器14以介于区域15与区域16之间的方式被安装在基板3的表面上。

（变形例2）

在图10和图11所示的构成中，辐射元件12的与底板11对置的部分被限定为馈电点P侧的前端部分。这样，在辐射元件12的与底板11对置的部分的面积足够小的情况下，即，当能够忽略在辐射元件12与底板11之间产生的杂散电容C_s的情况下，为了将辐射元件12的全长从λ／4缩短至h而要安装的缩短电容器14的电容C与第1实施方式相同，由（5）式得到。

但是，对在底板11与辐射元件12之间产生无法忽略的杂散电容C_s的构成，也不应该从本实施方式的范畴中排除。例如，如图12所示，底板11覆盖基板3的背面（的大致整体）的构成也包含在本实施方式的范畴中。

如图12所示，在辐射元件12的整体与底板11对置的情况下，在底板11与辐射元件12之间产生无法忽略的杂散电容C_s。由于该杂散电容C_s与有效电容C_e为串联的关系，因此考虑进该杂散电容C_s的有效电容C_e’成为C_e’＝（C_e×C_s）／（C_e＋C_s）＜C_e。在该情况下，安装具有比由式（5）所示更大的电容的电容器，来作为缩短电容器14。

针对这一点，按照以下进一步稍加详细说明。即，当在辐射元件12的前端安装了电容C_l的缩短电容器14时，天线1的谐振频率通过下式来表示。

【数式10】

$f_o^{\&prime;}=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_e(C_e+C_l)}}\left[\mathrm{Hz}\right]$

当通过将底板11的面积扩大来使其与辐射元件12整体对置，而在它们之间新产生了无法忽略的杂散电容C_s的情况下，天线1的谐振频率如下式表示。这是因为杂散电容C_s与有效电容C_e为串联的关系。

【数式11】

$f_o^{\&prime;\&prime;}=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}\sqrt{L_e(\frac{C_e{C}_s}{C_e+C_s}+C_l^{\&prime;})}}\left[\mathrm{Hz}\right]$

这里，使f₀’＝f₀”所需要的缩短电容器14的电容C’_l如下述那样得到。

【数式12】

$\frac{C_e{C}_s}{C_e+C_s}+C_l^{\&prime;}=C_e+C_l$

$C_l^{\&prime;}=C_l+C_e-\frac{C_e{C}_s}{C_e+C_s}$

由此，为C’_l＞C_l。因此，在将底板11的面积扩大来使其与辐射元件12整体对置的情况下，需要安装比通过（5）式求出的值更大容量的缩短电容器14。

另外，如图12所示，在采用底板11覆盖基板3的背面的构成的情况下，能够抑制当来自基板3的背面侧的导体（人体、金属体等）接近时可产生的天线特性的变动（辐射强度的降低、辐射分布的变形等）。

（将底板和辐射元件形成在基板表面和背面的效果）

天线的辐射效率η通常由式（10）得到。这里，Rrad是天线的辐射电阻，Rloss是构成天线的导体的损耗电阻。

【数式13】

$\mathrm{\&eta;}=\frac{R_{\mathrm{rad}}}{R_{\mathrm{rad}}+R_{\mathrm{loss}}}...\left(10\right)$

此外，对于构成天线的导体，电阻损耗Rloss与导电率σ之间的关系通常通过下式（11）得到。这里，L是构成天线的导体的长度，S是构成天线的导体的剖面面积。

【数式14】

$R_{\mathrm{loss}}=\frac{L}{\mathrm{\&sigma;}\&CenterDot;S}...\left(11\right)$

由式（10）可知，为了提高天线的辐射效率η，减小构成该天线的导体的损耗电阻Rloss即可。此外，由式（11）可知，为了减小导体的电阻损耗Rloss，增大该导体的导电率σ即可。因此，为了提高天线的辐射效率η，增大构成该天线的导体的导电率σ即可。

然而，存在导电率越高的材料成本越高这样的趋势。尤其是，印刷电路形成用的银浆的导电率根据银粒子的含有量而决定，所以导电率直接关系到成本。因此，如果为了提高辐射效率而利用具有较高传导率的材料来构成天线整体，则产生制造成本高涨这样的问题。

然而，在具备底板11和辐射元件12的天线1中，主要有助于提高辐射效率的不是底板11的导电率，而是辐射元件12的导电率。因此，如果利用导电率较差但廉价的材料（例如，银粒子含有率较低的银浆）构成底板11，并且利用虽然昂贵但是导电率更胜一筹的材料（例如，银粒子的含有率较高的银浆）形成辐射元件12，则能够使高辐射效率和低制造成本两者并存。通常，由于作为平面状的导体的底板11与作为线状或者带状的导体的辐射元件12相比，面积较大，因此通过这种方式而削减的成本并不能忽略。

如上述那样，在本实施方式所涉及的天线1中，采用了将底板11形成在基板的背面上，将辐射元件12形成在基板12的表面上的构成。因此，能够使用导电率较差但廉价的材料来形成底板11（例如印刷），并使用虽然昂贵但导电率更胜一筹的材料来形成辐射元件12（例如印刷）。即，能够使高辐射效率和低制造成本两者并存。

尤其是，在图10～图12所示的构成中，通过将底板11形成在了基板3的背面，在基板3的表面上产生能够用于各种电路（例如振荡电路、检波电路等）的安装的空间。因此，在制造包含各种电路的天线基板时，能够采用单面安装（将各种电路与缩短电容器14一起安装于基板3的表面）。通过采用单面安装，与采用了双面安装的情况相比，能够使天线基板薄型化，并能够使天线基板的制造成本降低。

〔总结〕

如以上那样，第1实施方式所涉及的天线和第2实施方式所涉及的天线是具备配置在相同的平面内的底板和辐射元件的天线，其特征在于，具备电容器，该电容器介于上述辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与上述底板之间。此外，第3实施方式所涉及的天线是具备配置在第1平面内的底板和配置在与上述第1平面平行的第2平面内的辐射元件的天线，其特征在于，具备电容器，该电容器介于上述辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与上述底板之间。

根据上述构成，由于底板和辐射元件被配置在相同的平面内，或者由于底板和辐射元件被配置在平行的平面内，因此能够实现可安装到无线标签的薄型天线。而且，通过上述电容器的作用，不增加上述辐射元件的全长，就能够使上述天线的工作范围低频化。因此，能够实现不将尺寸大型化就使工作范围低频化的天线。另外，上述天线是具备了底板和辐射元件的单极型的天线。因此，与辐射元件的长度相同的环形天线比，辐射功率较大，也适合安装到有源标签。

上述天线优选上述底板和上述辐射元件形成在85.6mm×54.0mm的矩形区域内，并且以322MHz以下的频率进行工作。

根据上述构成，能够实现由ISO／IEC7810规定的ID-1卡尺寸的无线标签等便携性优良且易于与其他IC卡共存的无线标签。而且，由于以322MHz以下的频率进行工作，因此能够实现具有足够的电场强度且任何人都可以轻易使用的无线标签

在上述天线中，优选上述辐射元件是带状的导体，将该天线的工作范围设为f［Hz］，将该天线的工作波长设为λ＝c／f［m］（c是光速），将上述辐射元件的全长设为h［m］（h＜λ／4），将上述辐射元件的宽度的平均值设为W［m］，将向下述（A）式代入d＝W而得到的C设为Co［F］，上述电容器的电容被设定在0.5×Co以上且1.5×Co以下。

【数式15】

$C=\frac{1}{120\mathrm{\&pi;f}\{\ln \left(\frac{4h}{d}\right)-1\}}\tan \left\{\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{4}-h)\right\}\left[F\right]...\left(A\right)$

根据上述构成，能够不改变工作范围地将在没有上述电容器时为λ／4的辐射元件的全长缩短至h＜λ／4。

在上述天线中，优选将该天线的工作波长设为λ，设定上述电容器的电容，以使得上述辐射元件的全长在λ／8以下。

根据上述构成，能够不改变工作范围地将在没有上述电容器时为λ／4的辐射元件的全长缩短至λ／8以下。

在上述天线中，优选在上述底板的外缘形成有凹部，上述辐射元件的上述供电侧的端部进入到上述凹部。

根据上述构成，能够使在无线标签中与上述辐射元件的上述供电侧的端部直接连结的IC芯片远离上述辐射元件的主要部。因此，能够减轻由于形成在上述辐射元件的主要部周围的电磁场因上述IC芯片导致变形而引起的天线特性的劣化。

上述天线优选，还具备使上述辐射元件的中间点和上述底板的外缘短路的短路部，上述辐射元件的从上述供电侧的端部到上述中间点的供电线部被配置在由上述底板、上述短路部、以及上述辐射元件的从上述中间点到和上述供电侧为相反侧的端部的主要部围成的区域内。

根据上述构成，即使在无线标签被用户的手握住的情况等沿着无线标签的外缘配置了外部导体的情况下，也能够减小该外部导体给上述辐射元件的供电线部带来的影响。因此，能够减轻由该外部导体的影响引起的天线特性的劣化。

另外，上述短路部是用于调整该天线的输入阻抗的部件，上述中间点不必是上述辐射元件的两端的中点。即，上述中间点被设置在该天线输入阻抗为希望的值的位置即可，可以是处于上述辐射元件的两端间的任意的点。

在上述天线中，优选上述短路部的和上述中间点侧为相反侧的端部、以及上述辐射元件的和上述供电侧为相反侧的端部的至少一个与构成上述底板的外缘的边的从一端向该边的中央靠近的位置连接。

根据上述构成，即使在无线标签被用户的手握住的情况等沿无线标签的外缘配置了外部导体的情况下，也能够减小该外部导体给上述辐射元件带来的影响。因此，能够减轻由该外部导体的影响引起的天线特性的劣化。

上述天线优选，还具备使上述辐射元件的上述供电侧的端部与上述底板的外缘短路的短路部，由上述底板的外缘、上述辐射元件、和上述短路部围成的区域被连接馈电点彼此的直线分割成两个区域。

根据上述构成，除根据上述辐射元件的全长和上述电容器的电容决定的频率之外，还能够将根据上述两个区域的形状决定的两个频率作为上述天线的谐振频率。

另外，内置了上述天线的无线标签也包含在本申请的范畴内。

〔附加事项〕

本发明并不局限与上述的实施方式，在权利要求所示的范围内能够进行各种变更。即，对于在权利要求所示的范围内组合适当变更的技术的手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

工业上的可利用性

本发明所涉及的天线能够适宜用作安装到无线标签的天线。此外，也能够适宜用作安装到符合IEEE802.15.4的Zigbee（注册商标）模块的天线。

附图标记说明

1天线；11底板；11A短边（构成底板外缘的边）；1B长边；11a凹部；11b凸部；12辐射元件；12A供电侧的端部；12B和供电侧为相反侧的端部；12C中间部（中间点）；12a第1直线部（供电线部）；12b第2直线部（供电线部）；12c第3直线部（主要部）；12d第4直线部（主要部）；12e第5直线部（主要部）；13短路部；14缩短电容器（电容器）；2无线标签；2A短边；2B长边。

Claims (16)

1.一种天线，其特征在于，该天线具备：

底板，其被配置在第1平面内；以及

辐射元件，其至少一部分被配置在第2平面内，该第2平面是与所述第1平面相同的平面，或者是与所述第1平面平行的平面，

所述天线具备电容器，该电容器介于所述辐射元件的和供电侧为相反侧的端部与所述底板之间。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

若将该天线的谐振波长设为λ，则所述电容器的电容被设定成所述辐射元件的全长在λ／8以下。

3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，

所述底板和所述辐射元件分别被安装于单一的平板状基板。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的天线，其特征在于，

所述第2平面是与所述第1平面相同的平面。

5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，

所述底板和所述辐射元件被形成在85.6mm×54.0mm以下的矩形区域内，并且，谐振频率在322MHz以下。

6.根据权利要求4或5所述的天线，其特征在于，

所述辐射元件是带状的导体，

将该天线的谐振频率设为f［Hz］，将该天线的谐振波长设为λ＝c／f［m］，将所述辐射元件的全长设为h［m］，将所述辐射元件的宽度的平均值设为W［m］，将向下述（A）式代入d＝W而得到的C设为Co［F］，所述电容器的电容被设定在0.5×Co以上且1.5×Co以下，其中，c是光速，

【数式1】

$C=\frac{1}{120\mathrm{\&pi;f}\{\ln \left(\frac{4h}{d}\right)-1\}}\tan \left\{\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{4}-h)\right\}\left[F\right]...\left(A\right).$

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的天线，其特征在于，

在所述底板的外缘形成有凹部，

所述辐射元件的所述供电侧的端部进入到所述凹部。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的天线，其特征在于，

还具备短路部，该短路部使所述辐射元件的中间点和所述底板的外缘短路，

所述辐射元件的从所述供电侧的端部到所述中间点的供电线部被配置在由所述底板、所述短路部、以及所述辐射元件的从所述中间点到和所述供电侧为相反侧的端部的主要部围成的区域内。

9.根据权利要求8所述的天线，其特征在于，

所述短路部的和所述中间点侧为相反侧的端部、以及所述辐射元件的和所述供电侧为相反侧的端部的至少一个与构成所述底板的外缘的边上从该边一端向靠近该边的中央的位置连接。

10.根据权利要求4至6中任意一项所述的天线，其特征在于，

还具备短路部，该短路部使所述辐射元件的所述供电侧的端部与所述底板的外缘短路，

由所述底板的外缘、所述辐射元件以及所述短路部围成的区域被连接馈电点彼此的直线分割成两个区域。

11.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，

所述第1平面和所述第2平面的一方是所述平板状基板的背面，另一方是所述平板状基板的正面。

12.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，

所述平板状基板是多层基板，

所述第1平面是作为所述平板状基板的内层或者外层的第1层所包含的平面，

所述第2平面是作为与所述第1层不同的所述平板状基板的内层或者外层的第2层所包含的平面。

13.根据权利要求11或12所述的天线，其特征在于，

所述平板状基板的尺寸在85.6mm×54.0mm以下，并且谐振频率在322MHz以下。

14.一种无线标签，其特征在于，

在无线标签中，内置有权利要求1至13中任意一项所述的天线。

15.根据权利要求14所述的无线标签，其特征在于，

所述底板和电池以在85.6mm×54.0mm以下的矩形区域内彼此不重叠的方式而配置。

16.根据权利要求14或15所述的无线标签，其特征在于，

该无线标签为卡型。

Images