JPH0327121B2 - - Google Patents
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- JPH0327121B2 JPH0327121B2 JP5857485A JP5857485A JPH0327121B2 JP H0327121 B2 JPH0327121 B2 JP H0327121B2 JP 5857485 A JP5857485 A JP 5857485A JP 5857485 A JP5857485 A JP 5857485A JP H0327121 B2 JPH0327121 B2 JP H0327121B2
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- antenna
- dipole
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- dipole antenna
- conductor
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、衛生通信や衛生放送の送受信等にお
いて円偏波用アンテナとして用いられるダイポー
ル接続型折返しアンテナに関する。
いて円偏波用アンテナとして用いられるダイポー
ル接続型折返しアンテナに関する。
［従来技術とその欠点］
円偏波用アンテナは、古くはレーダーに使用さ
れており、最近では衛生通信など移動物体との通
信に急速に利用されるようになつている。
れており、最近では衛生通信など移動物体との通
信に急速に利用されるようになつている。
従来、円偏波用アンテナとしては、クロスダイ
ポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、切込み付き
パツチアンテナ、スロツトアンテナ等がある。
ポールアンテナ、ヘリカルアンテナ、切込み付き
パツチアンテナ、スロツトアンテナ等がある。
この中で、クロスダイポールアンテナは、２本
の等長ダイポールが互いに直交する位置に配置さ
れたもので、円偏波を得るには最も簡単な素子構
造であり、アレー化が容易であることから古くか
ら利用されている。しかし、このクロスダイポー
ルアンテナは、動作原理上、各ダイポールの電流
が等振幅で90°の位相差を持つようにしなければ
ならず、分配器と移送器を必要としたり、給電部
にリアクタンスを直列装荷するなど、給電系が複
雑なものとなつている。
の等長ダイポールが互いに直交する位置に配置さ
れたもので、円偏波を得るには最も簡単な素子構
造であり、アレー化が容易であることから古くか
ら利用されている。しかし、このクロスダイポー
ルアンテナは、動作原理上、各ダイポールの電流
が等振幅で90°の位相差を持つようにしなければ
ならず、分配器と移送器を必要としたり、給電部
にリアクタンスを直列装荷するなど、給電系が複
雑なものとなつている。
［発明の目的］
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、その
目的は、クロスダイポールアンテナと同様の放射
特性を有し、分配器や移送器を必要としない簡単
な給電系により円偏波アンテナを実現できるダイ
ポール接続型折返しアンテナを提供することにあ
る。
目的は、クロスダイポールアンテナと同様の放射
特性を有し、分配器や移送器を必要としない簡単
な給電系により円偏波アンテナを実現できるダイ
ポール接続型折返しアンテナを提供することにあ
る。
［発明の概要］
本発明に係わるダイポール接続型折返しアンテ
ナは、第１のダイポールアンテナと、同アンテナ
と空間的に直交する位置に設置された第２のダイ
ポールアンテナとが、前記第１のダイポールアン
テナの一方のアンテナ素子の途中より分岐し狭い
間隔で平行に折返す導体によつて前記第２のダイ
ポールアンテナの一方の給電点に接続され、前記
第１のダイポールアンテナの他方のアンテナ素子
の途中より分岐し狭い間隔で平行に折返す導体に
よつて前記第２のダイポールアンテナの他方の給
電点に接続され、前記第１のダイポールアンテナ
の給電点に接続した一つの給電部から給電され
て、第２のダイポールアンテナに導体を通じて必
要な位相差と振幅の電圧を分配するものである。
ナは、第１のダイポールアンテナと、同アンテナ
と空間的に直交する位置に設置された第２のダイ
ポールアンテナとが、前記第１のダイポールアン
テナの一方のアンテナ素子の途中より分岐し狭い
間隔で平行に折返す導体によつて前記第２のダイ
ポールアンテナの一方の給電点に接続され、前記
第１のダイポールアンテナの他方のアンテナ素子
の途中より分岐し狭い間隔で平行に折返す導体に
よつて前記第２のダイポールアンテナの他方の給
電点に接続され、前記第１のダイポールアンテナ
の給電点に接続した一つの給電部から給電され
て、第２のダイポールアンテナに導体を通じて必
要な位相差と振幅の電圧を分配するものである。
［発明の実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図には第１実施例のダイポール接続型折
返しアンテナを示している。第１図に示すダイポ
ール接続型折返しアンテナは、導体（アンテナ素
子）１１，１２から成りそれぞれのアンテナ素子
１１，１２に途中から分岐する折返し導体１３，
１４が設けられた第１のダイポールアンテナと、
この第１のダイポールアンテナと空間的に直交す
る位置に配置された導体（アンテナ素子）１５，
１６から成る第２のダイポールアンテナを有して
いる。アンテナ素子１１，１２のそれぞれの端子
１７，１８の間には給電部１９が設けられてい
る。アンテナ素子１１から分岐した折返し導体１
３は、アンテナ素子１１と狭い間隔で平行に折返
されて、第２のダイポールアンテナの一方のアン
テナ素子１５の給電部２０に接続されている。ま
た、アンテナ素子１２から分岐した折返し導体１
４は、アンテナ素子１２と狭い間隔で平行に折返
されて、第２のダイポールアンテナの他方のアン
テナ素子１６の給電部２１に接続されている。従
つて、第１のダイポールアンテナ、及び第２のダ
イポールアンテナは、一つの給電部１９によつて
給電される。
る。第１図には第１実施例のダイポール接続型折
返しアンテナを示している。第１図に示すダイポ
ール接続型折返しアンテナは、導体（アンテナ素
子）１１，１２から成りそれぞれのアンテナ素子
１１，１２に途中から分岐する折返し導体１３，
１４が設けられた第１のダイポールアンテナと、
この第１のダイポールアンテナと空間的に直交す
る位置に配置された導体（アンテナ素子）１５，
１６から成る第２のダイポールアンテナを有して
いる。アンテナ素子１１，１２のそれぞれの端子
１７，１８の間には給電部１９が設けられてい
る。アンテナ素子１１から分岐した折返し導体１
３は、アンテナ素子１１と狭い間隔で平行に折返
されて、第２のダイポールアンテナの一方のアン
テナ素子１５の給電部２０に接続されている。ま
た、アンテナ素子１２から分岐した折返し導体１
４は、アンテナ素子１２と狭い間隔で平行に折返
されて、第２のダイポールアンテナの他方のアン
テナ素子１６の給電部２１に接続されている。従
つて、第１のダイポールアンテナ、及び第２のダ
イポールアンテナは、一つの給電部１９によつて
給電される。
第２図には第２実施例のダイポール接続型折返
しアンテナを示している。第２子例では、第１の
ダイポールアンテナの折返し導体１３，１４を延
長し（導体１３ａ，１４ａの部分）、等価半径を
等しくし、さらに反射板の上ｈの場所に設置した
ものである。第２図に示すように、第１のダイポ
ールアンテナの全長を2L1、折返し幅ｄ、分岐位
置Ls、及び導体１１，１２の直径を2a1とする
と、ダイポール接続型折返しアンテナは、折返し
導体１３，１４の不平衡モード電流が放射に付寄
するので、反射板上に配置された等価半径ａ＝√
a1・ｄで流さ2L1の等価ダイポールアンテナと、
半径a2で流さ2Ldのダイポールアンテナで構成さ
れる。この両ダイポールアンテナ間は、永さLs
の短絡スタブで結ばれている。なお、a1、a2、
ｄ≪λ（波長）の条件が必要である。
しアンテナを示している。第２子例では、第１の
ダイポールアンテナの折返し導体１３，１４を延
長し（導体１３ａ，１４ａの部分）、等価半径を
等しくし、さらに反射板の上ｈの場所に設置した
ものである。第２図に示すように、第１のダイポ
ールアンテナの全長を2L1、折返し幅ｄ、分岐位
置Ls、及び導体１１，１２の直径を2a1とする
と、ダイポール接続型折返しアンテナは、折返し
導体１３，１４の不平衡モード電流が放射に付寄
するので、反射板上に配置された等価半径ａ＝√
a1・ｄで流さ2L1の等価ダイポールアンテナと、
半径a2で流さ2Ldのダイポールアンテナで構成さ
れる。この両ダイポールアンテナ間は、永さLs
の短絡スタブで結ばれている。なお、a1、a2、
ｄ≪λ（波長）の条件が必要である。
本発明のダイポール接続型折返しアンテナは、
従来の円偏波用クロスダイポールアンテナと同じ
く、第１のダイポールアンテナと第２のダイポー
ルアンテナとが、空間的に直交するように配置さ
れている。従つて、ダイポール接続型折返しアン
テナは、端子１７，１８からの給電のみで、端子
２０，２１へ必要な位相差と振幅の電圧が分配さ
れるように構成すれば、クロスダイポールアンテ
ナと同様の放射特性が得られる。すなわち、各ア
ンテナ素子１１，１２，１５，１６の励振に90°
の位相差を与えてやれば、ダイポールの面に垂直
な方向で円偏波を発生させることができる。
従来の円偏波用クロスダイポールアンテナと同じ
く、第１のダイポールアンテナと第２のダイポー
ルアンテナとが、空間的に直交するように配置さ
れている。従つて、ダイポール接続型折返しアン
テナは、端子１７，１８からの給電のみで、端子
２０，２１へ必要な位相差と振幅の電圧が分配さ
れるように構成すれば、クロスダイポールアンテ
ナと同様の放射特性が得られる。すなわち、各ア
ンテナ素子１１，１２，１５，１６の励振に90°
の位相差を与えてやれば、ダイポールの面に垂直
な方向で円偏波を発生させることができる。
第２のダイポールアンテナには、第１ダイポー
ルアンテナのアンテナ素子１１，１２の途中から
分岐した折返し導体１３，１４を介して給電され
ているので給電差が発生する。また、折返し導体
１３，１４には、平衡電流と不平衡電流が流れて
いるものと仮定され、放射に携わる不平衡電流か
らは放射するが、平衡電流は互いに逆の電流が流
れるので放射が起こらない。従つて、本発明のダ
イポール接続型折返しアンテナは、折返し導体１
３，１４による作用（伝送線路の役割を備える）
を考慮して、各アンテナ素子１１，１２，１５，
１６に対する給電が、それぞれ所定の位相（90°
の位相差）となるような構造とすることにより実
現できる。
ルアンテナのアンテナ素子１１，１２の途中から
分岐した折返し導体１３，１４を介して給電され
ているので給電差が発生する。また、折返し導体
１３，１４には、平衡電流と不平衡電流が流れて
いるものと仮定され、放射に携わる不平衡電流か
らは放射するが、平衡電流は互いに逆の電流が流
れるので放射が起こらない。従つて、本発明のダ
イポール接続型折返しアンテナは、折返し導体１
３，１４による作用（伝送線路の役割を備える）
を考慮して、各アンテナ素子１１，１２，１５，
１６に対する給電が、それぞれ所定の位相（90°
の位相差）となるような構造とすることにより実
現できる。
ここで、第２実施例を用いて具体的な構造につ
いて説明する。ダイポール接続型折返しアンテナ
の構造は、a1、a2、ｄ、ｈ、L1、L2、Ls、及び
λに基づいて決定される。例えば、a1＝a2＝ａ
とし、予めａ／λ、ｄ／λ及びｈ／λを与え、残
りの条件L1／λ、L2／λ、Ls／λの値を求める。
残りの条件については、適当な初期値を設定して
L1／λを固定し、ダイポール接続型折返しアン
テナを直接数値計算して、Ｚ軸上で軸比（どの程
度円偏波となつているかを示す電界の最大値と最
小値との比）が最小となるようにL2／λ、Ls／
λを調整する方法で求められる。
いて説明する。ダイポール接続型折返しアンテナ
の構造は、a1、a2、ｄ、ｈ、L1、L2、Ls、及び
λに基づいて決定される。例えば、a1＝a2＝ａ
とし、予めａ／λ、ｄ／λ及びｈ／λを与え、残
りの条件L1／λ、L2／λ、Ls／λの値を求める。
残りの条件については、適当な初期値を設定して
L1／λを固定し、ダイポール接続型折返しアン
テナを直接数値計算して、Ｚ軸上で軸比（どの程
度円偏波となつているかを示す電界の最大値と最
小値との比）が最小となるようにL2／λ、Ls／
λを調整する方法で求められる。
具体的には、ａ／λ＝0.006、ｄ／λ＝0.032、
ｈ／λ＝0.25とし、L1＝L2となるようにすると、
L1／λ＝0.208、Ls／λ＝0.068となる。従つて、
設計中心周波数f0が、f0＝2GHzとするとｈ＝37.5
mm、L1＝L2＝31.2mm、Ls＝10.7mm、ａ＝0.9mm、
ｄ＝4.8mmと求められる。
ｈ／λ＝0.25とし、L1＝L2となるようにすると、
L1／λ＝0.208、Ls／λ＝0.068となる。従つて、
設計中心周波数f0が、f0＝2GHzとするとｈ＝37.5
mm、L1＝L2＝31.2mm、Ls＝10.7mm、ａ＝0.9mm、
ｄ＝4.8mmと求められる。
なお、第１のダイポールアンテナと第２のダイ
ポールアンテナの素子長は、等長（L1＝L2）と
する場合に限ることなく、不等長とする場合にも
実現できるものである。
ポールアンテナの素子長は、等長（L1＝L2）と
する場合に限ることなく、不等長とする場合にも
実現できるものである。
第３図には、第２図に示すダイポール接続型折
返しアンテナについて、Ｚ軸方向における軸比の
周波数特性を、中心周波数f0として測定した結果
を示している。第３図において、実線が理論値
で、丸印が測定値を示している。両者はよく一致
している。これから明らかなように、第２図に示
すダイポール接続型折返しアンテナは、軸比3dB
以下では約±５％の周波数帯域を有する。なお、
λ0は2GHzの波長を示し、給電部１９はスリツト
バラン（分割同軸形バラン）により給電するもの
である。
返しアンテナについて、Ｚ軸方向における軸比の
周波数特性を、中心周波数f0として測定した結果
を示している。第３図において、実線が理論値
で、丸印が測定値を示している。両者はよく一致
している。これから明らかなように、第２図に示
すダイポール接続型折返しアンテナは、軸比3dB
以下では約±５％の周波数帯域を有する。なお、
λ0は2GHzの波長を示し、給電部１９はスリツト
バラン（分割同軸形バラン）により給電するもの
である。
第４図にはＺ軸方向の利得の周波数特性を示し
ている。第４図において、実線は理論値を示し、
丸印は測定値を示すもので、特性は広帯域で、利
得は約6.5dBが一定の値を示している。
ている。第４図において、実線は理論値を示し、
丸印は測定値を示すもので、特性は広帯域で、利
得は約6.5dBが一定の値を示している。
第５図には第２図中のＸ−Ｚ面の電界最大値の
指向特性を示している。同図に示すように、理論
値と測定値が良く一致している。
指向特性を示している。同図に示すように、理論
値と測定値が良く一致している。
このように、L1、L2、及びLsの素子値を適当
に設定することにより、第１のダイポールアンテ
ナと第２のタイポールアンテナに流れる電流に必
要な振幅比と位相差を与えることができるので、
図に示す構造のアンテナを円偏波アンテナとする
ことができる。
に設定することにより、第１のダイポールアンテ
ナと第２のタイポールアンテナに流れる電流に必
要な振幅比と位相差を与えることができるので、
図に示す構造のアンテナを円偏波アンテナとする
ことができる。
第６図及び第７図はそれぞれ本発明のさらに他
の実施例を示すものである。第６図においては、
第２図のダイポール接続型折返しアンテナの第２
のダイポールアンテナの導体１５，１６、それぞ
れ平行となるように導体２２，２３を接続したも
のである。第７図は第６図に示すアンテナを平面
的に構成したものである。導体２２，２３の端子
２４，２５には、適当な負荷を接続しても良い
し、端に短絡又は開放とする端子条件を与えるこ
とも可能である。さらに、本発明のアンテナを用
いて指向性を鋭くし、利得を大きくするようなア
ンテナ構成として、第８図、第９図及び第１０図
にそれぞれ示すようなものがある。第８図に示す
ものは、八木アレイの方法を示すもので、３１は
導波器、３２は第１図に示したアンテナによる放
射器、３３は反射器を示す。第９図は平面アレイ
であり、プリント基板３４の上に導体プリントに
より、複数の放射器３２を構成し、プリント基板
３４の下面の導体板３５を反射器のようにして用
いるものである。また、第１０図に示すものは縦
続アレイの形式を取るものである。すなわち、第
１図に示す複数の放射器３２を90°づつ回転させ、
給電点と給電部を交互に接続したもので、全給電
円偏波指向性アンテナとしたものである。
の実施例を示すものである。第６図においては、
第２図のダイポール接続型折返しアンテナの第２
のダイポールアンテナの導体１５，１６、それぞ
れ平行となるように導体２２，２３を接続したも
のである。第７図は第６図に示すアンテナを平面
的に構成したものである。導体２２，２３の端子
２４，２５には、適当な負荷を接続しても良い
し、端に短絡又は開放とする端子条件を与えるこ
とも可能である。さらに、本発明のアンテナを用
いて指向性を鋭くし、利得を大きくするようなア
ンテナ構成として、第８図、第９図及び第１０図
にそれぞれ示すようなものがある。第８図に示す
ものは、八木アレイの方法を示すもので、３１は
導波器、３２は第１図に示したアンテナによる放
射器、３３は反射器を示す。第９図は平面アレイ
であり、プリント基板３４の上に導体プリントに
より、複数の放射器３２を構成し、プリント基板
３４の下面の導体板３５を反射器のようにして用
いるものである。また、第１０図に示すものは縦
続アレイの形式を取るものである。すなわち、第
１図に示す複数の放射器３２を90°づつ回転させ、
給電点と給電部を交互に接続したもので、全給電
円偏波指向性アンテナとしたものである。
このようにして、第１のダイポールアンテナの
途中から分岐して平行に折返した折返し導体１
３，１４によつて、第１ダイポールアンテナと空
間的に直交するように設置された第２ダイポール
アンテナと接続することにより、折返し導体１
３，１４部分が伝送線路役割を兼ね備えることを
利用して各アンテナ素子に対して必要な位相差と
振幅の電圧を分配し、円偏波を発生させることが
できる。従つて、給電部が一つで良いので、給電
系を簡単に構成することができる。また、印刷技
術が使えるので、多素子アンテナを容易に構成で
き、高利得化が可能である。
途中から分岐して平行に折返した折返し導体１
３，１４によつて、第１ダイポールアンテナと空
間的に直交するように設置された第２ダイポール
アンテナと接続することにより、折返し導体１
３，１４部分が伝送線路役割を兼ね備えることを
利用して各アンテナ素子に対して必要な位相差と
振幅の電圧を分配し、円偏波を発生させることが
できる。従つて、給電部が一つで良いので、給電
系を簡単に構成することができる。また、印刷技
術が使えるので、多素子アンテナを容易に構成で
き、高利得化が可能である。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、電力分配器及び
位相器を用いることなく、円偏波アンテナを実現
できるダイポール接続型折返しアンテナを提供す
ることができる。
位相器を用いることなく、円偏波アンテナを実現
できるダイポール接続型折返しアンテナを提供す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すダイポール接
続型折返しアンテナの構成を示す斜視図、第２図
は本発明の第２実施例に係わるアンテナの構成を
示す斜視図、第３図は第２図に示すアンテナの軸
比特性を示す図、第４図は第２図に示すアンテナ
の利得を示す図、第５図は第２図に示す指向性を
示す図、第６図乃至第７図はそれぞれ本発明のさ
らに他の実施例を示す構成図、第８図乃至第１０
図は本発明のアンテナを用いたアンテナ構成を示
す図である。 １１，１２，１５，１６……導体（アンテナ素
子）、１３，１４……折返し導体、１７，１８，
２０，２１……端子、１９……給電部。
続型折返しアンテナの構成を示す斜視図、第２図
は本発明の第２実施例に係わるアンテナの構成を
示す斜視図、第３図は第２図に示すアンテナの軸
比特性を示す図、第４図は第２図に示すアンテナ
の利得を示す図、第５図は第２図に示す指向性を
示す図、第６図乃至第７図はそれぞれ本発明のさ
らに他の実施例を示す構成図、第８図乃至第１０
図は本発明のアンテナを用いたアンテナ構成を示
す図である。 １１，１２，１５，１６……導体（アンテナ素
子）、１３，１４……折返し導体、１７，１８，
２０，２１……端子、１９……給電部。
Claims (1)
- １ 第１のダイポールアンテナと、同アンテナと
空間的に直交する位置に設置された第２のダイポ
ールアンテナとが、前記第１のダイポールアンテ
ナの一方のアンテナ素子の途中より分岐し狭い間
隔で平行に折返す導体によつて前記第２のダイポ
ールアンテナの一方の給電点に接続され、前記第
１のダイポールアンテナの他方のアンテナ素子の
途中より分岐し狭い間隔で平行に折返す導体によ
つて前記第２のダイポールアンテナの他方の給電
点に接続され、前記第１のダイポールアンテナの
給電点に接続した一つの給電部から給電されるこ
とを特徴とするダイポール接続型折返しアンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5857485A JPS61218206A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ダイポ−ル接続型折返しアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5857485A JPS61218206A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ダイポ−ル接続型折返しアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218206A JPS61218206A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH0327121B2 true JPH0327121B2 (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=13088209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5857485A Granted JPS61218206A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ダイポ−ル接続型折返しアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218206A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029296A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Fujitsu Limited | Ｒｆタグ及びｒｆタグを製造する方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011024990A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 学校法人日本大学 | 間引き給電型アレーアンテナ装置 |
| JP2017195547A (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 日立金属株式会社 | 通信装置 |
| JP6963274B2 (ja) * | 2017-08-07 | 2021-11-05 | アルプスアルパイン株式会社 | 電力変換装置、及び、折返しダイポールアンテナ |
| US12039394B2 (en) | 2019-07-19 | 2024-07-16 | Daio Paper Corporation | RFID tag, pet bottle, and antenna |
| JP7340175B2 (ja) * | 2019-07-19 | 2023-09-07 | 大王製紙株式会社 | Ｒｆｉｄタグ、ペットボトル、及びアンテナ |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP5857485A patent/JPS61218206A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029296A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Fujitsu Limited | Ｒｆタグ及びｒｆタグを製造する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218206A (ja) | 1986-09-27 |
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