专利名称：曲折线天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由折叠导电图案构成的，可用于不同频带的曲折线天线。
背景技术：
已经提出了用于IC标签(集成电路标签)、RF-ID标签(无线电频率识别标签) 等的各种平面天线，曲折线天线就是其中的一种。提出了各种结构的曲折线天线，其中一个 示例是形成为Z字形的折叠偶极天线导电图案。已知制造包括一层或多层导电图案的曲折线天线的方法的一个示例，其中在介电 基板和磁性体基板上或在其内形成曲折形导电图案，对该图案进行切割以获得期望的天线 特性，并对基板进行煅烧(例如专利文献1)。此外，根据另一种已知的方法，在介电基板上 形成用作馈电辐射电极的曲折形导电图案；用作非馈电辐射电极的曲折形导电图案；和 用于串联电感调节的导电图案，其中通过部分地去除用于串联电感调节的导电图案来调节 谐振频率(例如，专利文献2)。此外，公开了一种可调节其谐振频率的曲折线天线，其中该曲折线天线在曲折形 导电图案的一部分的相对线之间的两处或更多处具有短路导体。其中，通过选择短路导体 的切断点来降低谐振频率；并且适当地选择这样的短路点，使相对线的多个点之间短路连 接来提高谐振频率(例如，专利文献3)。此外，已知一种由电介质对其除馈电点之外的部分 进行密封的曲折线天线，其中，通过有选择地去除两个或更多个短路部分来调节谐振频率 (例如专利文献4)。此外，对可用于IC标签等的曲折线天线进行特性测量和模拟，其中，在700MHz频 带，将曲折线天线的长度设置在0. 025与0. 1波长之间，并且参数是目标天线的宽度W、长度 L、线宽d、线间隔S、折叠次数N等(例如非专利文献1)。[专利文献1]日本特开2001-119224号公报[专利文献2]日本特开2001-217631号公报[专利文献3]日本特开2002-330018号公报[专利文献4]日本特开2004-32102号公报[非专利文献 1] “Radiation and Ohmic Resistances in Very SmallMeander Line Antennas of Less than 0. 1 Wavelength", MasatoTakiguchi and Yoshihide Yamada, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE Transaction B, Vol. J87-B No. 9，pp 1336—1345，September 2004。曲折线天线是可制成例如约为50mmX20mm的尺寸的平面型天线，并且可利用用 于制造各种印刷电路板的印刷电路技术进行大量生产。然而，天线的特性会受到工作环境 条件以及电特性(例如用作在其上安装曲折线天线的卡的基板的介电常数)的严重影响。因此，存在的问题是，为了获得适用于与曲折线天线的基板的电特性相对应的使用场合的期望特性，需要反复进行天线长度等的设计更改和测试生产。此外，目前，对于RF-ID标签， 介于860与960MHz之间的频带，以及处于2. 45GHz范围内的另一频带是可用的。因此，为 了获得可用于如上所述的两个或更多个频带的曲折线天线，不得不对各个频带反复进行设 计更改和测试生产，所以上述问题就更加严重了。
发明内容
本发明一般目的是提供一种曲折线天线，其基本上消除了由现有技术的局限性和 缺陷所引起的一个或多个问题。将在下面的说明中阐述本发明的特征和优点，并且其部分地可通过说明和附图变 得明确，或者可以根据说明中提供的教义，通过对本发明的实践来获悉。本发明的其它特征 和优点将通过本说明书中具体指出的曲折线天线来实现并获得，其中使用充分、清楚、简明 和确切的术语进行了描述，以使本领域的普通技术人员能够实践本发明。为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，正如在此具体实施和广泛描述的 那样，本发明提供如下各项。本发明提供一种通过对折叠偶极天线的导电图案进行折叠而构造成的曲折线天 线，该曲折线天线包括下半部分，包括在其中心处具有馈电点的折叠导电图案；以及，上 半部分，其形状与下半部分相似，但是没有馈电点，其中通过以与期望频率相对应的间隔而 设置的连接导电图案来连接上半部分和下半部分，该间隔以馈电点为中心。该连接导电图 案用作频率调节部分。根据本发明的一个方面，完整保留根据期望频率而选择的频率调节部分的连接导 电图案，去除所选导电图案外侧的折叠导电图案，并去处所选连接导电图案内侧的连接导 电图案，以便获得在期望频率上的谐振。根据本发明另一个方面的曲折线天线包括细调谐部分，包括两个或更多个短路导 电图案，该两个或更多个短路导电图案在具有预定间隔的多个位置处连接上半部分的特定 相对导电图案，所述特定相对导电图像与下半部分的馈电点相对。由于通过切除连接导电图案获得了期望频率的谐振，所以免除了针对每一频带的 重复设计更改和测试生产。
图IA至图IE示出了根据本发明的实施例1的图案；图2示出了根据本发明的实施例2的图案；图3示出根据本发明的实施例2的图案。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的优选实施例。本发明的曲折线天线由图IA所示的曲折形的折叠偶极天线的折叠导电图案构 成，并且包括两部分，即，下半部分和上半部分。下半部分在其中心点具有馈电点1。除没有 设置馈电点之外，上半部分的形状与下半部分相似。通过以与谐振频率相对应的预定间隔设置的导电图案2，来连接下半部分与上半部分，馈电点1位于该间隔的中心处。导电图案2用作频率调节部分。下文中，括号中的尺寸是示例性的。[实施例1]参照图IA至IE来描述实施例1。图IA示出了折叠偶极曲折线天线的基本结构， 其中将折叠的导电图案(其宽为0.25mm)设置在长度为Ll (48mm)并且宽度为W(20mm)的 区域中。该结构能够通过保留或切除以长度L2 (12mm)彼此间隔开的连接导电图案2，来提 供两种谐振频率之一。在下半部分的中心部分安装有IC芯片，并将其连接到馈电点1。图IB突出了可根据期望频率切除的连接导电图案2的切除位置。图IC示出了 通过切割器或冲压机等在切除位置切除连接导电图案2之后的状态。即，获得了具有长度 Ll (48mm)和宽度W(20mm)的曲折线天线，其尺寸适合于860至960MHz的频带。图ID示出了与图IB所示的基本构成相同的导电图案。图ID示出了用于去除用 作频率调节部分的连接导电图案2的各位置的外侧的导电图案的切割线。当沿着该切割线 切割外侧导电体图案时，可获得如图IE中示出的具有长度为L2 (12mm)且宽度为W(20mm) 的曲折线天线。这些尺寸适合于2. 45GHz的频带。总之，通过如图IC所示切除连接导电图案2，可将图IA所示的基本结构制成宽度 为W(20mm)且长度为Ll (48mm)，以用于860 960MHz的频带；或者另选地，可通过如图IE 所示去除外侧的导电图案并保留连接导电图案2，可将图IA所示的基本结构制成宽度为 W(20mm)且长度为L2 (12mm)，以用于2. 45GHz的带宽。即，可以根据图IA所示的基本结构 来获得用于两种频带之一的曲折线天线。[实施例2]接下来，参照图2描述本发明的实施例2。尺寸是示例性的，并将其写在括号中。 根据实施例2的曲折线天线基本上具有宽度W (20mm)和长度Ll (48mm)。上半部分和下半部 分通过按以馈电点1为中心的不同间隔布置的两个或更多个导电图案(导电图案的宽度是 0. 25mm)彼此连接，这些导电图案用作频率调节部分3。所述间隔是L2 (40mm)，L3 (32mm)， L4(24mm)，L5(16mm)和L6 (8mm)。此外，在与下半部分的馈电点1相对的位置处的、上半部 分的中心部分处的相对导电图案之间，以预定间隔设置有用作细调谐部分4的两个或更多 个短路导电图案。根据期望频率，对用作频率调节部分3的，按以馈电点1为中心的间隔Ll至L6布 置的连接导电图案进行选择性地切除，以便利用分别与频率Fl至F6相对应的间隔Ll至L6 来选择具有如Fl < F2 < F3 < F4 < F5 < F6的关系的多个频率。对于精细调谐部分4，完 整地保留所选择的短路导电图案，而切除其它短路导电图案，从而使得在由频率调节部分3 选择的频率上的阻抗变为期望值。图3示出了基于图2所示的结构的实际应用的示例。具体来说，在图3所示的此 示例中，完整地保留以馈电点1为中心的间隔L4的频率调节部分3的连接导电图案；切除 与间隔L4的内侧的间隔L5和L6相对应的连接导电图案；并且去除与间隔L4相对应的连 接导电图案的外侧的折叠导电图案。这样，制成用于频率F4的天线。在此，对于细调谐部 分4，仅将第五短路导电图案(“第五”是指从馈电点1侧数起)完整保留，而将其它短路导 电图案切除。当完整保留的短路导体越接近馈电点1时，精细调谐部分4可提供的阻抗就越高。如上所述，通过完整保留连接导电图案，同时利用切割器、冲压机等切除其它连接 导电图案，并去除上半部分与下半部分之间的连接导体图案的外侧的导电图案，可获得具 有期望谐振频率的天线。此外，通过选择性地去除细调谐部分4的短路导电图案获得了对 天线阻抗的细调谐。此外，本发明并不限于这些实施例，并且可以在不脱离本发明 的范围内做出各种 变化和变型。
权利要求
一种曲折线天线，包括折叠偶极天线的导体图案，以曲折线形状折叠，所述导体图案包括第一部分，包括折叠导体图案和具有馈电点的中心区域；第二部分，包括具有与所述第一部分的折叠导体图案相同的形状、长度以及宽度的折叠导体图案；频率调节部分，由连接导体图案形成，所述连接导体图案被设置成以关于所述馈电点且对应于多个选择频率的多个间隔连接所述第一部分和所述第二部分，其中所述频率调节部分的与一个选择频率相对应的连接导体图案被完整保留，而设置在所述完整的连接导体图案的内侧的连接导体图案被和设置在所述完整的连接导体图案的外侧的所述折叠导体图案被去除。
2.根据权利要求1所述的曲折线天线，还包括细调谐部分，包括多个短路导体图案，所述多个短路导体图案被设置成以预定间隔连 接与所述馈电点相对的所述第二部分的导体图案。
3.根据权利要求1所述的曲折线天线，其中根据选择频率，所述频率调节部分的选择 的连接导体图案与设置在除所选择的连接导体图案之外的连接导体图案的外侧的所述折 叠导体图案一起能够被去除。
全文摘要
曲折线天线。公开了一种形成为曲折形的曲折线天线。该曲折线天线包括下半部分，其包括折叠偶极天线的折叠导电图案，并且在其中心部分包括用于安装IC芯片的馈电点(1)；上半部分，其包括与下半部分形状相似的折叠偶极天线的折叠导电图案；和频率调节部分(3)，其包括按以所述馈电点为中心的与预期谐振频率相对应的间隔布置的多个连接导电图案(2)，所述连接导电图案(2)连接下半部分和上半部分。所述连接导电图案(2)可被切除，并且所切除的连接导电图案(2)的外侧的折叠导电图案可被去除。
文档编号H01Q5/01GK101820100SQ20101015431
公开日2010年9月1日 申请日期2005年7月14日 优先权日2005年2月1日
发明者山雅城尚志, 甲斐学, 马庭透 申请人:富士通株式会社