CN101836328A - 无线通信改善片体、无线通信用ic标签、信息传递介质及无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够改善无线通信用的IC标签的可通信距离的无线通信改善片体、无线通信用IC标签及无线通信系统。第1衬垫(2)具有配置无线IC标签的配置面(2a)，在第1衬垫(2)的与配置面(2a)相反侧的面上设有对于在无线通信中使用的电磁波进行共振的辅助天线(3)。第2衬垫(4)夹着辅助天线(3)设在与第1衬垫(2)的相反侧。在第1衬垫(2)及辅助天线(2)上，设有以第2衬垫(4)为底的槽(孔S)。

Description

无线通信改善片体、无线通信用IC标签、信息传递介质及无线通信系统

技术领域

本发明涉及通过在使用无线通信用IC标签时使用、改善通信距离的无线通信改善片体、无线通信用IC标签、信息传递介质及无线通信系统。

背景技术

不仅在信息通信的领域，在物流管理等的领域中也应用无线通信技术，无线通信用IC标签(以下单称作“IC标签”)作为承担RFID(Radio FrequencyIdentification射频识别)技术的一部分的产品而周知。由于使用用途作为物流管理或便宜的信息存储介质而遍及多个分支领域，所以无线通信设备被放置在各种使用环境中。

IC标签由存储识别号码等的数据的芯片、和用来收发电波的天线构成，能够以薄型、轻量实现是大的优点。

为了充分发挥这样的优点，希望对标签的粘贴位置没有限制、不论贴在哪里、怎样粘都构成为可通信。

但是，IC标签设计为，使其在自由空间中使用，在使用超短波带、超高频带、微波带的电波的情况下，使用通用标签或所谓的偶极天线进行电波方式的通信的收发，所以如果金属等存在于天线附近，则天线的通信特性变差，可通信距离变短。

在天线的附近存在金属等的导电性材料的情况下，如果在天线中流过电流，则在金属侧感应出与其反方向的电流，通过感应电流，使天线的输入阻抗较大地降低。由此，不能取得与对自由空间设计的IC芯片的阻抗的一致性，可通信距离变短。

一般，偶极天线、单极天线及环形天线设计为，通过接收特定频率的电波而在天线内产生共振电流，当它在IC芯片中流动时，能够取得与自由空间中的芯片阻抗的匹配。

图25是表示在将无线IC标签20配置在导电性部件的附近的状态下、在无线IC标签20的附近形成的电场的剖视图。

在天线元件111的附近存在通信妨碍部件112的情况下，产生从天线元件111的另一端部111b朝向一端部111a的电流I11，并且在通信妨碍部件112内产生从一个部分112a朝向另一部分12b的电流I12，由此在天线元件111与通信妨碍部件112中产生相反方向的电流。

由于通过IC117施加交流电，所以产生图所示的方向的电流的状态、和产生相反方向的电流的状态交替地发生。如果频率变高，则成为宛如与在天线元件111的一端部111a与通信妨碍部件112的一个部分112a之间、以及天线元件111的另一端部111b与通信妨碍部件112的另一部分112b之间产生了电流I0等价的状态，天线元件111的一端部111a与通信妨碍部件112的一个部分112a之间、以及天线元件111的另一端部111b与通信妨碍部件112的另一部分112b之间可以说成为高频率地短路的状态。如果发生这样的高频率的短路，则由天线元件111和通信妨碍部件112形成闭电路，与在附近不存在通信妨碍部件112的情况相比电流值增加。即，与在天线元件111的附近没有通信妨碍部件112的情况相比阻抗降低。

这样，如果在天线或芯片的附近存在导电性材料，则在导电性材料表面感应出与流过天线的电流相反方向的电流，并且与天线对置的导电性材料表面的、各个电场较高的部位和较低的部位高频率地连接，经由天线及导电性材料产生环状的电路。由于该电路的产生使阻抗大幅降低，所以不能取得与芯片阻抗的匹配，不再能进行信息信号的传递。由此，可通信距离变短。

此外，并不限于金属，纸、玻璃、树脂、液体等也能够成为通过存在于IC标签附近而使IC标签的通信特性变差的材质。

在这些材质的情况下，通过这些材质具有的介电常数及导磁率使天线的共振频率变化，发生通信对方使用的电波的频率与天线的共振频率的偏差，可通信距离变短。

进而，这些安装无线IC标签的产品不仅是单品的情况，如果有多个、或它们聚集、或混合存在尺寸不同的产品(到读取器天线的距离不均匀的状态)、或需要产品移动的状态下的读取、或在附近有其他RFID读取器门或金属物(电波反射体)，则需要进行电波暗室之中那样的与理想的电波环境差距较大的电波环境中的读取。在这样的电波环境下，在发生了电波干涉、或无线IC标签聚集或移动状态的情况下，能够获取无线IC标签启动或无线通信所需要的电力的概率下降，确保稳定的可通信距离变得困难，可通信距离变短。

日本特开2005-210676号公报记载的无线用IC标签具有IC芯片、与其连接的第1天线、和设在第1天线与安装IC芯片的部件之间的第1衬垫，还具有第2天线、和设在第1天线与第2天线之间的第2衬垫。

由此，即使IC标签配置在金属附近，也能够使通信距离变长。

在日本特开2005-210676号公报中，记载了第2天线为辅助天线、通信距离变长的结构，但实际上第2天线的辅助效果较小，不能相信通信距离的长距离化。此外，在日本特开2005-210676号公报中表示了特别设计的无线IC标签。在此情况下是使用该特殊标签能够得到所记载的效果，不具有仅通过粘贴市售无线IC标签就能够实现通信性能改善的通用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够改善无线通信用IC标签的可通信距离的无线通信改善片体、无线通信用IC标签、信息传递介质及无线通信系统。

此外，本发明的目的是提供一种具有仅通过粘贴无线IC标签就能够改善无线通信特性这样的通用性的片体。

本发明是一种无线通信改善片体，通过配置无线IC标签来改善无线IC标签的无线通信特性，其特征在于，层叠有：

第1衬垫，具有不接线地配置无线IC标签的配置面；

辅助天线，设在第1衬垫的与上述配置面相反侧的面上；以及

第2衬垫，夹着辅助天线设在与第1衬垫相反的一侧；

在上述辅助天线上，设有孔或切口。

此外，在本发明中，优选的是，上述辅助天线具备单个或多个导体部分，该导体部分的至少某1个是对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振的共振器。

此外，在本发明中，优选的是，上述辅助天线具备在平面方向或层叠方向上分割的多个导体部分，多个导体部分的至少某1个是对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振的共振器。

此外，在本发明中，优选的是，设有调整部，该调整部构成为包含上述孔或切口，用于调整无线IC标签的共振频率。

此外，在本发明中，优选的是，上述调整部由从电介体材料、磁性材料中选择的至少某1个材料构成。

此外，在本发明中，优选的是，在上述第2衬垫的与辅助天线相反的一侧还设有背面导体层。

此外，在本发明中，优选的是，上述背面导体层与上述辅助天线具备的导体部分相同、或比其大。

此外，在本发明中，优选的是，上述背面导体层至少一部分在上述辅助天线具备的导体部分的共振长度方向上突出而设置。

此外，在本发明中，优选的是，上述孔或切口设计为，在配置了上述无线IC标签时至少与上述无线IC标签具备的IC芯片或电抗负载部相对。

此外，在本发明中，优选的是，上述孔或切口设计为，使上述辅助天线对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振。

此外，在本发明中，优选的是，上述第1衬垫及上述第2衬垫的至少某1个包括发泡体。

此外，在本发明中，优选的是，由电介体材料覆盖外表面的一部分或全部。

此外，在本发明中，优选的是，上述配置面及与上述配置面相反一侧的面的至少某1个面具有粘性或粘着性。

此外，本发明是一种无线通信用IC标签，其特征在于，将无线IC标签配置在上述无线通信改善片体的配置面上，或者将IC芯片结合在上述无线通信改善片体上。

此外，本发明是一种无线通信用IC标签，其特征在于，将由磁性体对以电磁感应方式无线通信的线圈天线进行了通信特性改善的无线通信用IC标签、与上述无线通信用IC标签复合化。

此外，本发明是一种无线通信用IC标签，其特征在于，由电介体材料覆盖上述无线IC标签的外表面的一部分或全部。

此外，本发明是一种信息传递介质，其特征在于，组装有上述无线通信改善片体、或上述无线通信用IC标签。

此外，本发明是一种无线通信系统，其特征在于，使用上述无线通信用IC标签、或上述信息传递介质。

附图说明

本发明的目的、特色及优点根据下述详细的说明和附图会变得更加明确。

图1是作为本发明的第1实施方式的片体1的俯视图。

图2是片体1的放大剖视图。

图3是作为本发明的第2实施方式的片体11的俯视图。

图4A是表示本发明的另一实施方式的俯视图。

图4B是表示本发明的另一实施方式的俯视图。

图5是作为本发明的另一实施方式的片体1的放大剖视图。

图6A是表示辅助天线的另一例的俯视图。

图6B是表示辅助天线的另一例的俯视图。

图7A是表示作为本发明的再一个实施方式的无线通信用IC标签30的俯视图。

图7B是表示作为本发明的再一个实施方式的无线通信用IC标签30的俯视图。

图8是作为本发明的再一个实施方式的片体21的俯视图。

图9是片体21的主视图。

图10A是表示片体21的另一实施形态的俯视图。

图10B是表示片体21的另一实施形态的俯视图。

图10C是表示片体21的另一实施形态的俯视图。

图11A是表示平面形状是正方形的情况下的片体22的实施形态的俯视图。

图11B是表示平面形状是正方形的情况下的片体22的实施形态的俯视图。

图12是表示作为本发明的再一个实施方式的无线通信用系统40的俯视图。

图13是表示通信距离的测量方法的示意图。

图14是表示实施例8、比较例4、6的供电匹配S11的图。

图15是表示实施例9、比较例5、6的供电匹配S11的图。

图16A是表示实施例10的测量结果的图。

图16B是表示实施例10的测量结果的图。

图16C是表示实施例10的测量结果的图。

图17A是表示比较例7的测量结果的图。

图17B是表示比较例7的测量结果的图。

图17C是表示比较例7的测量结果的图。

图18是表示实施例10及比较例7～9的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。

图19是表示实施例17及比较例10的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。

图20是表示实施例20及比较例11的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。

图21是表示在实施例20的片体1上配置有无线IC标签20的状态的俯视图。

图22是表示实施例20及比较例11、12的供电匹配S11特性的曲线图。

图23是作为实施例20及比较例11、12的放射特性而表示动作增益Gw及绝对增益Ga的曲线图。

图24是将实施例20的共振电流分布的模拟结果可视化的图。

图25是表示在将无线IC标签20配置在导电性部件的附近的状态下、形成在无线IC标签20的附近的电场的剖视图。

具体实施方式

以下，参考附图详细说明本发明的优选的实施方式。

本发明是通过配置无线IC标签来改善无线IC标签的无线通信特性的无线通信改善片体(以下仅称作“片体”)。

本发明的片体层叠了具有不接线地配置无线IC标签的配置面的第1衬垫、设在与第1衬垫的上述配置面相反侧的面上的辅助天线、和夹着辅助天线设在与第1衬垫相反侧的第2衬垫，在上述辅助天线上，设有孔或切口。

本发明的发明者们经由以上那样的经过，实现了发明这样的结构的片体。

如在现有技术中提出那样，在使用无线IC标签那样的偶极天线、单极天线及环形天线那样的以电波方式通信的电场型天线的无线通信装置的情况下，设想了自由空间中的使用，所以如果在附近存在妨碍通信的部件(金属等的导电性部件、纸、玻璃、液体等的电介性、磁性部件)，则受其影响，无线通信变得困难，可通信距离变短。

相对于此，例如在使用由微波传输天线构成的无线IC标签的情况下，作为结构而具备以通信频率共振的共振板、和接地电位的导体层(接地层)，特别是通过接地层的存在，能够减小来自通信妨碍部件的影响，充分保持可通信距离。但是，为了制造微波传输天线结构的IC标签，微波传输天线与IC芯片的结合成为问题。一般为了防止尺寸变大，对微波传输天线的共振板进行冲切加工，在该冲切的部位连接(DC接合)IC芯片。该复杂的制造工序带来成本增加。

首先，通过将具有偶极天线、单极天线及环形天线的无线IC标签与在共振层和接地层中具有双层的导体层的微波传输天线结构的辅助天线组合，能够通过接地层抑制金属等的导电性部件等的通信妨碍部件的影响，通过共振层确保共振，所以考虑如果利用该共振则可进行无线IC标签的通信改善。

所以，制作将上述结构中的第1衬垫、辅助天线、第2衬垫、和导体层层叠的片体，在辅助天线、第2衬垫及导体层中做成微波传输天线结构，在这里配置无线IC标签，测量无线IC标签的可通信距离，可知看不到改善，距离变短。考虑这是因为没有发生无线IC标签与微波传输天线的电磁结合、微波传输天线没有充分发挥功能。此外，仅单单将辅助天线(导体)配置在无线IC标签附近，在辅助天线表面流过从无线IC标签的天线元件感应的电流，成为异态的关系，阻碍了天线的放射特性。即，只是再现了在无线IC标签的附近存在金属等的导电体的状况。

详细地讲，无线IC标签与微波传输天线的电磁结合只能利用围绕片体(微波传输天线)的外周那样的路径而结合，所以实际上几乎不能结合，考虑在微波传输天线中不能作为辅助天线而有效地发挥功能。进而，IC芯片及电抗负载部(天线的环部)受到辅助天线的影响，可通信距离变短。即，这是因为，由于微波传输天线所具有的导体板(共振板)存在于IC芯片及电抗负载部附近，所以通过产生向该导体板的感应电流，不能抑制阻抗的降低带来的阻抗不匹配(参照比较例1)。在本发明中所谓的配置，是指IC芯片和片体在不DC结合的状态下经由空间或介质进行电磁结合，配置的IC芯片和片体需要配置到能够进行该电磁结合的适当的位置上。

基于这些认识，反复进行了进一步的改良，发现通过在辅助天线上设置孔(槽)或切口(缝隙)、并且将孔或切口设置在对应于IC芯片或电抗负载部的位置上，能够实现无线IC标签的通信改善。孔或切口是指不存在导体板的导体部分的状态，只要是缝隙或槽状就可以，并不限定于此。关于孔或切口，对其形状没有限制，只要至少不夹着导体部分、或者能够缓和导体部分的影响而电磁结合，是怎样的形状都可以。例如也可以是多边形状、曲线形状、由直线和曲线构成的形状、不规则形状等。此外，只要是通过配置多个辅助天线的间隙部分或网部分、文字或标记的冲切部分、高电阻层等，具有提高导体板中的、对应于IC芯片或电抗负载部的位置的电阻值的功能，发挥抑制带来阻抗下降的感应电流的产生的效果的结构就可以。

无线IC标签的天线和辅助天线至少经由处于无线IC标签的IC芯片或电抗负载部对置的位置处的孔或切口进行电磁结合是重要的。此外，通过由该孔或切口使无线IC标签与辅助天线之间的电磁结合激活，能够进行通过辅助天线的无线通信，结果能够改善可通信距离。

通过在对置于IC芯片及环部(电抗负载部)的位置上设置孔或切口，能够进一步减小导体板对它们的影响，能够改善可通信距离。

通过这样在辅助天线上设置孔或切口，对应于天线的共振动作而在孔或切口中沿着天线的天线形状的长度方向产生电场，所以通过夹着它，天线(及IC芯片)与辅助天线间的电磁结合激活。

在将辅助天线做成微波传输天线结构时，如果观察微波传输天线结构的内部中的电场及磁场的分布，则电波出入的端部附近的电场最强，中央附近电场最低。此时，磁场和电场得到相反的状况。在上述孔或切口中产生的电场被供给到电场较低的地方，并且中央附近的较强的磁场经由孔或切口到达无线IC标签的天线或IC芯片，将附近场中的电磁结合激活。即，由于能够实现与无线IC标签的IC芯片经由空间或介质的电磁结合，所以在天线或IC芯片的周围在空间上创造出磁场较强的部位，借助于经由孔或切口进行的电场的活跃的流动，使能量及信号的交换激活，实现无线通信改善。设在辅助天线上的孔或切口设在了片体的大致中央附近，但也可以不一定是中央附近。只要能够抑制对无线IC标签的IC芯片的影响，可以设在辅助天线的任意的部位上。

本发明的辅助天线在以下的方面与微波传输天线不同。不仅是在共振板上有孔或切口的构造上的差异，而且通过夹着该孔或切口，电磁能量的出入口及输送路径也在其内部重叠化，由此，加上以往的天线动作，对于附近的电磁能量的交换的动作机构也实现了对应。

本发明的辅助天线在与无线IC标签组合时，整体上是在无线通信频率中至少一部分共振的结构，如果将无线通信频率的电波的波长设为λ，则辅助天线的共振层具有至少一个边长进入到λ/8～3λ/4的范围中的尺寸。

本发明的另一个特征是仅通过贴合在无线IC标签上就能够改善无线IC标签的通信。市售的无线IC标签因各自的设计而芯片阻抗值不同。该阻抗在静置的情况和动作时的情况下也不同，并且在动作条件下还取决于接收的能量的量而变化。仅通过从后面粘贴在这些具有不稳定、容易变动的阻抗的无线IC标签上就能够实现阻抗匹配及改善是本发明的无线通信改善片体的特征。通过辅助天线和孔或切口，不将IC芯片与片体接线(DC结合)，而实现了附近空间中的阻抗调整功能。由此能够得到无线通信改善效果。此外，阻抗调整功能还与共振频率调整功能相联系。该阻抗的调整也是作为孔或切口的调整部的作用。为了提高阻抗调整功能，也可以对包括孔或切口的调整部除了电容率以外还赋予导磁率。

如果总结本发明的无线通信改善片体的通信改善机构，则为以下这样。通过在辅助天线的、与无线IC标签的IC芯片相对的位置上设置孔或切口，无线IC芯片受到附近导体的影响的情况变少。进而，通过经由孔或切口激活的空间或介质中的电磁结合，以经由孔或切口供电的供电方法将IC芯片启动，能够进行辅助天线与无线IC标签的IC芯片的信息的交换。最后，用孔或切口进行阻抗调整，由此进行共振频率的调整并改善无线通信特性。从空间飞来的电波在辅助天线中共振，从辅助天线与导体层之间进入到内部中，通过辅助天线的孔或切口到达处于其附近的无线IC标签的IC芯片，与IC芯片进行阻抗匹配后，启动IC芯片而通信。在电波放射的情况下以该相反的顺序进行。

根据以上的结果，即使在无线IC标签的附近存在金属、纸、玻璃、树脂、液体等，通过使用本发明的无线通信改善片体，也能够得到良好而稳定的无线通信特性。

以下，利用附图详细地说明本发明的片体。

图1是作为本发明的第1实施方式的片体1的俯视图，图2是片体1的放大剖视图。

片体1具备第1衬垫2、辅助天线3、第2衬垫4、导体层5，进而，在第1衬垫2、辅助天线3上设有槽状的孔S。

第1衬垫2具有在片体使用时配置无线IC标签的配置面2a，设计为，使该配置面2a的相反侧的面与辅助天线3面接触，由将无线IC标签的偶极天线与辅助天线3之间绝缘的电介体层构成。

辅助天线3通过以无线IC标签的通信频率的共振，与无线IC标签电磁结合，并且其自身作为共振天线发挥功能。

第2衬垫4夹着辅助天线3设在与第1衬垫相反侧，由将辅助天线3与导体层5之间绝缘的电介体层构成。

导体层5设在第2衬垫4的与辅助天线3相反侧，是作为接地层发挥功能的背面导体层。

第1衬垫2、辅助天线3、第2衬垫4、导体层5分别具有相同的外形尺寸，依次层叠而构成片体1。

从层叠方向观察片体1时的俯视形状也取决于配置的无线IC标签的形状，但大多是矩形状。此外，片体1的总厚度是约0.5mm～10mm。

在第1实施方式中，平面形状是长方形，在其长边方向中央部，设有平行于短边方向的直线状的孔S。由于是直线状的孔形状，所以以下有将第1实施方式的孔称作I型、将片体1称作I型片体的情况。在图1中，孔S的位置位于片体的大致中央，但并不一定是中央部。可以根据无线IC标签的IC芯片及其接合部以及电抗负载部的位置选取适当的位置。

孔S如图2的剖视图所示，为将第1衬垫2和辅助天线3沿层叠方向贯通、结果第2衬垫4形成槽的底的结构。因而，孔S的深度D为与第1衬垫2的厚度与辅助天线3的厚度的和相同，例如是0.1～5mm。

孔S的长度L形成为相对于片体1的短边方向长度L0为20～97％的长度，例如是6～116mm。

孔S的宽度W取决于IC芯片及其接合部分以及电抗负载部的大小等，例如是1～120mm。通过设置这样的孔S，配置的无线IC标签和辅助天线3经由该孔S电磁地结合，辅助天线3作为共振天线发挥功能。进而，由于在无线IC标签的正下方设置孔S，所以能够使对于IC芯片的、辅助天线3的导体部分的作为附近导电体的影响变小。

第1衬垫2及第2衬垫4分别将无线IC标签与辅助天线3绝缘，将辅助天线3与导体层5绝缘，并且通过作为电介体层带来波长缩短效果的影响，调整辅助天线3的共振频率。有在辅助天线3与背面导体层5之间形成电场＝0的部分的情况，在此情况下，即使在电场＝0的部分上设置通孔(ビア)等，进行使辅助天线3与背面导体层5导通的处理也能够动作。此外，也可以在电场＝0的部分处将片体弯折，由此，能够使片体1及无线IC标签小型化。

第1衬垫2及第2衬垫4只要能够保持无线IC标签与辅助天线3、或导体层5的位置关系就可以，优选地使用电磁能量的损失较低的、即在通信频率带中介质损耗角正切tanδ(ε″/ε′)或磁损耗角正切tanδ(μ″/μ′)较低的材料。例如也可以是空的，但一般使用下述所例示那样的有机材料。

作为有机材料，例如可以举出橡胶、热塑性弹性材料、各种塑料、木材、纸材等的高分子有机材料等的多孔质体。作为上述橡胶，除了天然橡胶以外，可以举出异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM橡胶)、乙烯-醋酸乙烯酯类橡胶、丁基橡胶、卤代丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、腈基丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、乙烯丙烯酸类橡胶、表氯醇橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)等的合成橡胶单体、它们的衍生物、或者将它们通过各种变性处理改性后的材料等。这些橡胶除了单独使用以外，也可以将多种混合使用。

作为热塑性弹性材料，例如可以举出氯化聚乙烯那样的氯类、乙烯类共聚体、丙烯酸类、乙烯丙烯酸共聚体类、聚氨酯类、酯类、硅酮类、苯乙烯类、酰胺类、链烯烃类等各种热塑性弹性材料及它们的衍生物。

进而，作为各种塑料，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、AS树脂、ABS树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等的氯类树脂、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚体；氟树脂、硅树脂、丙烯酸类树脂、尼龙、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、醇酸树脂、不饱和聚酯、聚砜、聚酰亚胺树脂、聚氨酯类树脂、酚醛树脂、尿素树脂、环氧树脂等的热塑性树脂或热硬化性树脂及它们的衍生物、还有共聚体或再利用树脂等。

可以将以上的材料原样、或复合、变性化而使用。优选的是发泡。典型的低密度的电介体材料是发泡苯乙烯树脂等的发泡树脂。

构成第1衬垫2及第2衬垫4的电介体材料优选的是例如密度不到1.0g/cm³。

作为这样的低密度的电介体材料，使用从多孔质有机材料、多孔质无机材料中选择的1种或多种材料。也可以使用不发泡的材料，也可以将不发泡的材料与发泡材料组合。除了以上以外，也可以使用瓦楞纸板等的纸材、木材、玻璃、玻璃纤维、土类材料等。此外，也可以将无线IC标签的基材或粘接材料层作为衬垫的材料。

作为发泡方法，手段并没有限制，可以分类为发泡剂添加或热膨胀性微粒子添加等。发泡剂有有机类发泡剂和无机类发泡剂。

作为有机类发泡剂，例如添加二亚硝基五甲撑四胺(DPT)、偶氮甲酰胺(ADCA)、p，p′-氧代双苯磺酰肼(OBSH)、猪脱氧胆酸(HDCA)等，但并不限定于此。

作为无机类发泡剂，添加碳酸氢钠等，但并不限定于此，也可以根据材料适当选择添加。

此外，作为热膨胀性微粒子，添加微型胶囊化的热膨胀性微粒子小球等。

发泡倍率也没有特别限定，但需要成为吸收体的厚度变化较少、能够保持强度且轻量化那样的形态。由于这些，优选发泡倍率为2～30倍左右。

关于发泡构造没有特别限定，但优选的是在压缩方向上较强的结构、例如沿厚度方向扁平发泡的发泡形态。

作为木材，是胶合板、柳安材料、刨花板、MDF等的木质材料，其材料并没有受到本质上的限制，也可以将多种材料组合使用。

作为多孔质无机材料，可以举出各种陶瓷材料、石膏板、混凝土、发泡玻璃、浮石、沥青、土材等，但并不限定于此。

第1衬垫2及第2衬垫4需要将接收到的电波能量尽量无损失地变换为发送能量，所以需要尽可能选择材料带来的能量损失较少的材料。为此，在无线IC标签用于无线通信的电磁波的频率中，优选的是介质损耗角正切tanδ(ε″/ε′)为0.5以下，更优选的是0.2以下。

作为衬垫材料，最好兼具备低密度和低介质损耗角正切tanδ(ε″/ε′)，但更重要的是在通信频率带(UHF带等)中表现出较低的介质损耗角正切tanδ。

进而，如果复数介电常数的实部ε′较高，则能够实现片尺寸的薄型化、小型化，所以优选的是ε′为1～10。但是，由于通过各种参数构成片，所以并不限定于上述数值。

第1衬垫2及第2衬垫4既可以分别由不同的电介体材料构成，也可以由相同的电介体材料构成。

在包含孔或切口而构成的调整部中使用的材料可以原样使用在衬垫层中使用的材料。但是，在为了阻抗调整而增加电容率的情况下，例如也可以配合炭黑、碳纤维、石墨、石墨纤维、氧化钛、氧化锌、氧化镁、金属氧化物或金属等的高电容率材料。在带来导磁率的情况下，配合铁素体、Fe、Ni、Fe类合金、Fe类氧化物、粒状组成物、羰基铁、磁性金属、磁性氧化物等。在配合金属的情况下，设为不导通的程度的电阻率。

辅助天线3及导体层5由具有导电性的导电材料构成。

作为导电材料，也可以是金、白金、银、镍、铬、铝、铜、锌、铅、钨、铁等的金属，也可以是在树脂中混入了上述金属的粉末、导电性炭黑的树脂混合物、或导电性树脂的薄膜等。也可以是将上述金属等加工为箔状、板状、片状、薄膜状等的材料。或者，也可以具有还在合成树脂性薄膜上形成膜厚例如是600

的金属薄层的结构。也可以是将金属箔转印到薄膜或十字架等的基材上的材料。此外，也可以将金属粒子类的导电墨汁(例如电阻率10Ω/□以下)涂敷在第1衬垫2、第2衬垫4上。

辅助天线3的共振层决定为与对应于特定频率的电波对应的波长的尺寸，但导体层5优选的是至少与共振层相同的尺寸、或更大的尺寸。这是因为至少能够抑制盖覆对象产品的种类带来的影响的缘故。此外，该导体层5例如在仅粘贴在金属制品上等的具有电磁屏蔽性的材料、即具有背面导体层的功能的材质上的情况下，有时也可以没有。

孔或切口S可以通过一般的形成方法形成。在第1衬垫2中，只要使用冲切、切削等的机械加工、或使用蚀刻等的化学加工从由电介体材料构成的板状部件中将作为孔或切口的规定的部分除去就可以。此外，根据使用的电介体材料，也可以在成形时成形为预先设有孔或切口的形状。

在辅助天线3中，也与第1衬垫2同样只要使用机械、化学加工将作为孔或切口的规定的部分除去就可以。此外，也可以直接印刷、蒸镀、涂敷在衬垫上，以成为预先设有孔或切口的形状。

也可以使用上述那样的方法在第1衬垫2和辅助天线3上分别形成孔或切口，也可以预先将辅助天线3层叠在第1衬垫2上，在两者上同时形成孔或切口。

本发明的孔或切口在辅助天线3中是必须的，但在导体层5中没有也可以。同样，在第1衬垫2及第2衬垫4上有存在孔或切口的情况，也有没有孔或切口的情况。在最近的导体层上设置孔或切口是本发明的必要条件。

孔或切口的形状既可以是缝隙状(切入状)，也可以是槽状(空孔状)。只要是使电阻上升就可以，对于其形状没有限制。此外，孔或切口的尺寸既可以是相对于无线通信的电波的频率共振的尺寸，也可以不是共振的尺寸。

包括孔或切口的调整部的目的是调整无线IC标签的IC芯片的阻抗、调整标签的共振频率。如果按照该目的，则也可以对调整部赋予导磁率或电容率、更积极地变更及控制阻抗。

图3是作为本发明的第2实施方式的片体11的俯视图。在第2实施方式中，只有孔或切口的形状与第1实施方式不同，构成各层的材料等与第1实施方式是同样的，所以以下仅对槽形状进行说明。

在第2实施方式中，与第1实施方式同样，平面形状是长方形，在其长边方向中央部，设有平行于短边方向的直线状的孔S1、和在短边方向上隔开规定间隔、平行于长边方向的两条直线状孔S2，孔S1和孔S2在中央部分交叉，并且直线状的孔S1设计为，使其不比孔S2更向外侧突出。由于这样的两条孔S2、和设计为使其在中央部分将两条孔S2结合的孔S1的形状，所以以下有时将第2实施方式的孔S2称作H型孔S2、将片体11称作H型片体。

孔S1及孔S2的剖面与在第1实施方式中图2所示的剖视图同样，将第1衬垫2和辅助天线3沿层叠方向贯通，结果成为第2衬垫4形成槽的底的结构。此外，孔S1和孔S2的深度及宽度也可以不同，但这里是相同的。同样，设置了两个的孔S2也可以长度、深度或宽度等分别不同，但这里设为相同。

孔S2的深度D与第1衬垫2的厚度与辅助天线3的厚度的和相同，例如是0.1～5mm。孔S1及孔S2的宽度W取决于IC芯片及其接合部分以及电抗负载部的大小等，例如是1～50mm。

孔S1的长度L1例如是5～150mm，孔S2的长度L2例如是30～200mm。

通过设置这样的孔S1及孔S2，配置的无线IC标签的偶极天线或IC芯片与辅助天线3经由该孔S1及孔S2电磁结合，辅助天线3作为共振天线发挥功能。进而，由于在无线IC标签的正下方设有孔S1、在偶极天线的环部(电抗负载部)设有孔S2，所以能够使辅助天线3的作为导电体的对IC芯片及环部(电抗负载部)的影响变小。

图4A及图4B是表示本发明的另一实施方式的俯视图。图4A是将第1实施方式的孔S进一步变形的第3实施方式，使孔S的中央部分的宽度比其他部分宽、进一步减小了对IC芯片的影响。图4B是将第2实施方式的孔S1进一步变形的第4实施方式，使孔S1的中央部分的宽度比其他部分宽、进一步减小了对IC芯片的影响。

孔或切口的形状及个数并不限定于附图，也可以是多个孔，也可以是组合的结构，也可以是完全将辅助天线分割那样的切开状。此外，不仅是多边形状，也可以是线状、棒状、圆状、圆弧状、曲线状、不规则形状等任意的形状。它们也可以沿上下方向分布。

上述各片体为了在配置面2a上配置无线IC标签、与配置面相反侧的面粘贴到对象制品等上，优选的是它们中的至少1个面具有粘性或粘着性。由此，无线IC标签的配置及向对象制品的粘贴变得容易。向对象制品的安装方法并不限定于该方法。也可以是使用固定夹具的方法或使用磁铁的方法、嵌入的方法或用带状的结构压住的方法。

图5是作为本发明的另一实施方式的片体1的放大剖视图。在上述实施方式中，对于在第1衬垫2及辅助天线3上设有以第2衬垫4为底的槽状的孔S的结构进行了说明，但也可以是在第1衬垫2上不设置孔而仅在辅助天线3上设置孔那样的结构。

作为本实施方式的制造方法，既可以将没有设置孔的第1衬垫2粘贴在设有孔的辅助天线3上，也可以先在第1衬垫2及辅助天线3上设置孔之后将第1衬垫2的孔填埋。

在上述实施方式中，对于在辅助天线3上设有槽状的孔的实施方式进行了说明，但也可以是设置切口的结构。图6A及图6B是表示辅助天线的另一例的俯视图。图6A表示第5实施方式，表示形成了直线状的切口S的辅助天线3a。图6B表示第6实施方式，表示平行于短边方向的直线状的切口、和平行于长边方向的槽状的孔在中央部分交叉、并且设置为使直线状的切口不比孔更向外侧突出的辅助天线3b。

图7A及图7B是表示作为本发明的再一个实施方式的无线通信用IC标签30的俯视图。在本实施方式的无线通信用IC标签30中，其特征是在上述片体的配置面2a上配置无线IC标签20的结构。图7A表示在第1实施方式的片体1的配置面2a上配置无线IC标签20的第7实施方式，图7B表示在第2实施方式的片体11的配置面上配置无线IC标签20的第8实施方式。

无线通信用IC标签30优选的是将外表面的一部分或全部用电介体材料覆盖。该电介体材料也可以具有磁性。作为用来覆盖的电介体材料，例如可以考虑硬覆盖的情况和付与柔软性的软覆盖的情况。作为硬覆盖，可以考虑上述各种塑料及无机材料、木材等。也可以在树脂中配合无机材料等。作为软覆盖，可以使用上述热塑性弹性材料及各种合成橡胶。使用能够带来刚性的材料的为硬覆盖，使用能够带来柔软性的材料的为软覆盖。作为材料，可以使用作为电介体材料例示的材料或其他无机材料、纸类、木材类、土类、玻璃类、陶瓷类材料。在这些材料中配合填充材料、或实施交联是任意的。此外也可以具有粘性或粘着性。也可以使用发泡材料。作为覆盖材料，可以原样使用作为第1衬垫及第2衬垫的材料举出的材料。使用聚合物与玻璃纤维的组合及其他复合材料的情况较多。特别是，为了带来耐环境性、耐久性、耐冲击性、绝缘性而选择适当的材料，进行覆盖加工。

在本发明的片体中，优选的是使导体层5的大小与辅助天线3的共振层的大小相同或比其大，特别优选的是构成为使至少导体层5的一部分在辅助天线3的共振层的共振长度方向上突出而设置的情况。

辅助天线3的共振层的尺寸中的至少1个边的长度被设定为用于无线通信的特定频率的电波共振的长度即共振长度。例如，在图1所示的片体1中，辅助天线3的长度方向的尺寸被设定为共振长度。此外，在I型片体的情况下，正交于孔S的延伸方向的方向被设定为共振长度。在H型片体的情况下，与平行于短边方向的直线状的孔S1的延伸方向正交的方向被设定为共振长度。

如果将相对于辅助天线3的共振层的具有共振长度的边、即在图1所示的片体1中相对于长度方向的边平行的方向设为共振长度方向，则导体层5的一部分在该共振长度方向上突出而设置。

图8是作为本发明的再一个实施方式的片体21的俯视图，图9是片体21的主视图。

在俯视片体21时，辅助天线3、第2衬垫4与设在最上层的第1衬垫2重叠而不能辨认，但导体层5由于在辅助天线3的长度方向上突出设置，所以能够辨认。

此外，在本实施方式中，导体层在与共振长度方向正交的方向、即辅助天线3的共振层的短边方向上不突出，导体层5的与共振长度方向正交的方向的边的长度设定为与辅助天线3的共振层的短边方向长度相同的长度。

由于导体层5作为接地层发挥功能，所以只要以能够与辅助天线3的共振层结合而调整结合阻抗的程度的大小设置就足够，但优选地设计为，使其将第2衬垫4整面覆盖。因而构成为，通过导体层5的一部分在共振长度方向上突出，使导体层5的面积比辅助天线3的共振层的面积大。可以将在导体层5的共振长度方向上突出的部分用电介体材料覆盖。在此情况下，只要能够保持辅助天线3与导体层5的大小的关系，因为没有第1衬垫2、第2衬垫4及覆盖材料的大小的限制，所以能够分别做成适当的大小。

进而，如果导体层5的一部分在共振长度方向上突出，则能够提高放射电波的指向性，通信改善效果提高，所以例如也可以仅向共振长度方向的一个方向侧突出。此外，不需要遍及与共振长度方向正交的方向的整体在共振长度方向上突出，也可以仅在与共振长度方向正交的方向的一部分上沿共振长度方向突出。

导体层5的一部分在共振长度方向上突出的突出长度根据在无线通信中使用的特定频率等而变化，例如可以设为相对于辅助天线3的共振层的共振长度为1.2～2倍左右的长度。如果比1.2倍短，则不能充分发挥效果，如果比2倍长，则虽然能够维持效果，但片体整体的尺寸变大。

图10A～图10C是表示片体21的另一实施形态的俯视图。

图10A表示仅向共振长度方向的1方向侧突出的形态的俯视图，图10B表示仅在与共振长度方向正交的方向的一部分上沿共振长度方向突出的形态的俯视图，图10C表示仅向共振长度方向的1方向侧突出、并且仅在与共振长度方向正交的方向的一部分上沿共振长度方向突出的形态的俯视图。

在将无线IC标签配置在片体上的状态下进行无线通信的情况下，来自无线IC标签的发送电磁波主要被从共振长度方向端面释放。在导体层5的大小与辅助天线3的共振层相同或比其小的情况下，从端面释放的电磁波以端面为中心向全方位释放，但如果导体层5的一部分沿共振长度方向突出，则从端面释放的电磁波仅在导体层5的抵接在第2衬垫4上的表面侧释放。由此，发送电磁波在片体21的厚度方向上具有指向性。进而，从共振长度方向的两端面沿片体21的厚度方向释放的电磁波在片体21的上方、即无线IC标签的上方结合，所以发送强度提高。

图1所示的片体1的平面形状是长方形，但并不限于此，平面形状也可以是正方形。在平面形状是正方形的情况下，共振长度方向是平行于各个边的两个相互正交的方向，所以优选地将导体层5设置为，使其不是仅在图8所示那样的作为共振长度方向的长度方向上突出、而是在相互正交的两个共振长度方向上突出。本发明的片体1的平面形状只要是具有天线功能的结构就可以，对形状没有限制。也可以是多边形、圆形、椭圆形、不规则形状等的平面形状。

图11A及图11B是表示平面形状是正方形的情况下的片体22的实施形态的俯视图。

图11A表示导体层5遍及辅助天线3的共振层的全部周边突出的形态，图11B表示在两个共振长度方向上分别突出的形态。

通过在本发明的片体1、11、21、22上配置无线IC标签，即使粘贴在导电性材料、电介体材料、磁性材料等使无线IC标签的通信特性变差的材质的通信妨碍部件上，也与自由空间的情况没有变化，成为在电波方式下具有良好的无线通信特性的无线IC标签。此外，通过在该片体1、11、21、22上直接安装IC芯片，片体1、11、21、22原样成为无线IC标签。该无线IC标签也即使粘贴在通信妨碍部件上也能够进行与自由空间没有变化的无线通信。

在本发明中作为对象的通信频率并没有特别限定，包括300MHz以上300GHz以下的范围，可以选择任意的单个或多个频率。在该300MHz以上300GHz以下的范围中，包括UHF带(300MHz～3GHz)、SHF带(3GHz～30GHz)及EHF带(30GHz～300GHz)。此外，是对以以上的频率进行电波方式的通信的天线的无线通信改善方案。

可以使用组装了本发明的片体或无线通信用IC标签的发票、证书、卡或签条等的信息传递介质。这些发票类当前也作为作业指示书、委托书、订货书、交费发票、书表(札表)、发票、招牌等在物流、后勤、流通、库存管理、工程管理等中应用。但是，在以往那样组装或粘贴了通用无线IC标签的结构中，不能粘贴到上述通信妨碍部件上。但是，在实际的制造业中，由通信妨碍部件构成的材料或材质非常多。通过使用本发明的无线通信改善片体或无线通信用IC标签等，即使在由金属制或具有导电性的、或电容率较高的材料等的通信妨碍部件构成的制品、中间制品、部件、材料、或这些材料或材质构成的容器、运输工具、托盘、车、叉车、集装箱、包、包袋(包袋)、箱、送货箱、导电性箱、测量器、装置、重型机械、日常用具、备件、机械、设备、部件、灭火器、储气瓶、液化气瓶、罐、交通工具、输送机、搭载机、配管、金属管等上作为IC标签、招牌、发票、证书、卡或签条直接粘贴，也能够进行无线IC标签通信。由此，物流管理、库存管理、流通管理、信息管理等中的对象制品扩大，并且通过对应于RFID频率的国际频率，输入输出的情况下的管理也变得容易。

作为本发明的再一个实施方式，可以举出无线通信系统。作为无线通信系统，如图12所示，可以举出例如在多个金属制容器31上分别粘贴无线IC标签30、使它们一起通过设置有读取器42的天线门(アンテナゲ一ト)部41、进行信息的读取及写入的RFID无线通信系统40。此外，也可以构成将无线IC标签30粘贴在多个金属制物品上、将它们依次(一边隔开一定间隔)在输送机上传送、通过设置在任意的地方上的天线门部对它们进行物流管理(出入库管理)或跟踪管理等的RFID无线通信系统。作为能够由无线IC标签30传递的信息，不仅是制品ID、履历信息、特别记载信息，也可以包括作业指示书、委托书、交费发票、订货书等，例如通过设为库存管理或成本管理的数据，还可以期待成品率提高或成本降低等提高生产性。

以下，对本发明的实施例进行说明。

实施例

制作对应于上述辅助天线的各实施方式的片体，粘贴无线IC标签，测量通信距离。

将实施例1～7及比较例1～3的尺寸、材料等表示在表1中。在表1中，尺寸a表示片体的长边的长度，尺寸b表示片体的短边的长度。缝隙宽度对于实施例1～4、6(实施方式1、3、5)表示I型的缝隙(切口)的宽度。对于实施例5、7(实施方式4、2)表示H型的缝隙的宽度，但这里缝隙S1和缝隙S2的宽度是相同的。另外，在实施例及比较例中，缝隙及槽没有区分。都作为孔或切口的总称而使用。既包括缝隙或槽分别是切口或孔的情况、也包括是指其相反的情况。

辅助天线通过由导体层构成的共振层和第2衬垫构成，有在下层具有导电层和不具有导电层的情况。在实施例中使用的第1衬垫及第2衬垫是发泡树脂，950MHz带中的介电常数的实部ε′为1～2，并且介质损耗角正切tanδ不到0.5。

[表1]

比较例1除了没有形成缝隙以外与实施例1相同。比较例2及比较例3是发泡苯乙烯单层的衬垫，不具备辅助天线等。

图13是表示通信距离的测量方法的示意图。

在SUS板(210mm×300mm×0.5mm厚)上，设置粘贴在片体上的状态的无线IC标签，通过设置在规定的高度上的读取器天线，从可通信的距离逐渐按照SUS板离开距离，将能够读取的最大距离设为通信距离。

在无线IC标签中，使用ォムロン(欧姆龙)株式会社制的Wave Tag，在读取器天线中，使用富士通株式会社制TFU-AN11(圆偏振波微波传输天线)，在读取器中，使用富士通株式会社制TFU-RW351(发送输出28.5dBm，使用频道：在1～9CH中随机，标签种类是EPC C1G2)。在将无线IC标签配置在片体上时，无线IC标签的IC芯片或电抗负载部的一部分处于与缝隙部分对置的位置。

基于测量的通信距离计算通信比率而进行评价。通信比率是通过测量的通信距离/自由空间中的标签读取通信距离(4.5m)×100(％)计算出的。将结果表示在表1中。

比较例1～3的通信距离都较短，通信比率是4～13％。

实施例1～7都大幅地超过了比较例的通信比率，可以看到通信改善效果。

在将实施例7的无线通信改善片体与无线IC标签粘贴的状态下，沿着曲面安装在Φ140mm的金属制罐上。在此状态下通信距离是3.5m，通信比率表现出79％的较高的值。对于金属制物品的曲面形状也能够对应，可以说圆筒状的金属制品也能够进行RFID无线通信管理。

表2及表3表示模拟对无线IC标签20使用本发明的无线通信改善片体1的情况的形状效果的结果。表2表示形状及材料条件，表3表示供电匹配S11(S参数)和953MHz下的通信特性、由它们决定的通信改善率。在表2及表3中，表示没有孔或切口(在表中表示为缝隙)的情况(微波传输天线结构)以及使用自由空间中的无线IC标签20时的相对的比较。表2的第1衬垫及第2衬垫使用与表1相同的发泡树脂。

[表2]

[表3]

首先，在计算中使用的无线IC标签20在大致长度方向(长度94mm，宽度16mm)上，IC芯片的阻抗对应于在950MHz带中以自由空间实现匹配的阻抗值的UHF带。

在表3中，显示了各个条件下的供电匹配S11的峰值频率(GHz)、表示953MHz下的电磁波反射特性的供电匹配S11(dB)、表示在同频率下相对于定义为无指向·无损失的基准天线的增益的绝对增益Ga(dB)、同时考虑由式(1)表示的匹配损失和绝对增益Ga而得到的动作增益Gw、用式(2)表示的表示无线IC标签20的通信距离相对于自由空间的通信距离怎样变化的通信改善率。此外，供电匹配S11的结果在图14、图15中表示。另外，绝对增益Ga表示当供给相同的电力时从天线放射的电力密度以怎样的程度差异的尺度。

[式1]

$\mathrm{Gw}=10\log \left({1-10}^{\frac{S11}{10}}\right)+\mathrm{Ga}...\left(1\right)$

[式2]

Gwfree：表示自由空间(比较例6)中的Gw值

为了提高通信改善率，需要通过实现阻抗匹配而尽量减小供电匹配S11、使绝对增益Ga变大。由图14及图15所示的结果可知，与使用没有缝隙的微波传输天线的情况相比，在计算上可知使用带有缝隙的辅助天线的供电匹配S11大幅降低、接近于自由空间中的值。即，虽然是薄型及小型的片体1，但仅通过粘贴该片体1，就能够实现取得与无线IC标签20的阻抗匹配、并且使天线放射特性(绝对增益Ga)变大。虽然从供电匹配S11可以看到的波段还较窄，但可以看到可匹敌于自由空间的通信改善率。通过进一步的材料及结构的研究，可以说能够提供覆盖通信认可波段、并且具有较高的通信改善率的片体1。

接着，对于图8所示的导体层5沿共振长度方向突出的片体21，制作片体，粘贴无线IC标签，测量可通信距离及可通信方向。

在实施例10中，尺寸a＝105mm，尺寸b＝37mm，在此情况下，导体层5的长度与片体相同。进而，也制作将导体层5的a方向长度设为140mm、将导体层5设计为使其向作为共振长度方向的a方向的两侧突出的结构，同时评价。在粘贴到SUS板上的情况下，对于自由空间、粘贴到装有水的树脂性(聚对苯二甲酸乙二醇酯)容器(PET瓶)的外壁面上的情况，分别测量可通信距离及可通信方向。测量方法与上述方法是同样的，但一边变更读取器天线与无线IC标签的距离及方向一边测量。

作为比较例7，采用只有无线IC标签、没有粘贴到片体上的结构。

图16A～图16C是表示实施例10的测量结果的图。图17A～图17C是表示比较例7的测量结果的图。图16A及图17A表示粘贴在SUS板上的情况下的测量结果，图16B及图17B表示通常空间中的测量结果，图16C及图17C表示粘贴在装有水的PET瓶上的情况的测量结果。

在图16A～图16C及图17A～图17C中，横向表示通信距离，纵向表示通信方向。右上角是原点，表示无线IC标签的位置。以涂黑涂满的范围表示能够通信的位置。因而，向左方向范围越大表示可通信距离越长，向下方向范围越大表示可通信的方向越广。

由图17A～图17C的结果可知，在比较例7中，在粘贴在SUS板上的情况下不能通信，即使是通常空间，通信距离也较短，通信方向也变窄。进而，在通常空间中的测量中存在完全不能通信的所谓的零信号的位置、或独立在距离较远的位置上能够通信的、所谓的幻影读取的位置。考虑这是无线IC标签在测量时由壁面、地面或顶面等产生反射波，在直接通信的直接波与反射波之间发生干涉，在电磁波相互减弱的位置处成为零信号、在相互增强的位置处成为幻影读取。无论怎样，都可想到会频繁发生读取错误，通信可靠性下降。在粘贴到装有水的PET瓶上的情况下，虽然在极短的距离能够稍稍进行通信，但不能实际应用。

相对于此，在实施例10中，在粘贴在SUS板上的情况下，不论是自由空间、粘贴到装有水的PET瓶上的情况的哪种情况，可知通信距离都较长、通信方向也较广、能够遍及大范围进行通信。进而，也没有发生不能通信的位置及幻影读取，通信可靠性也提高。

将该实施例10的标签在金属板(纵90cm×横90cm)上以相互等间隔的方式配置3×3＝9个，进行多个同时读取试验。作为比较，将市售的同样数量的无线IC标签粘贴在瓦楞纸(90cm×90cm)上，比较读取性能。根据该试验结果，应该容易将来自读取器的电波反射而产生驻波、容易发生干涉造成的不能读取区域的使用大型的金属板的实施例结构能够得到更稳定的读取结果。这表示通过使用本发明的片体，不仅是将IC标签粘贴在金属板上读取，在容易发生电波干涉的多个同时读取环境中也具有比市售的IC标签稳定的读取性能。另外，该情况下的读取器的输出为22.5dBm。

如上所述，市售的通用无线IC标签主要是偶极天线型，该天线虽然通信特性良好，但没有指向性，即能够接受来自以天线为中心的绕轴线360°的全方向的电波，所以容易接受反射波，在接受地点处发生干涉，结果容易发生读取不良。相对于此，通过使用本发明的片体，在利用市售的IC标签(偶极天线结构)的同时通过辅助天线动作，所以通过抑制反射波的接收，能够提供对无线通信带来最合适的指向性的无线IC标签，能够降低不需要的反射波带来的干涉的影响。可以想到，如果有该效果，则即使是工厂、仓库或运输机构等、不能采取特别的电波反射对策及电波干涉对策的地域、区域或地区，也能够实现更稳定可靠的无线IC标签的读取/写入，能够对RFID标签系统的普及做出贡献。

此外，设计为，通过使用本发明的片体，基本上收发设置无线IC标签的方向的电波，但例如在不粘贴在金属板上等情况下，也能够与导体层方向的电波通信，也能够与侧面方向的电波通信。因而，能够实现不论方向如何都能够进行无线通信的结构，例如经由本发明的片体，也可以进行联结多个IC标签那样的通信。

接着，制作对应于小型化的片体，粘贴无线IC标签，测量通信改善率。

在表4所示的条件下制作实施例11～19及比较例及比较例8～10。将通信改善率的测量结果也一起表示在表4中。

[表4]

在实施例11、12中，使用与实施例10相同的无线IC标签。在实施例13、14中，使用将与实施例10相同的无线IC标签的长度切割为80mm的IC标签。在实施例15、16中，使用将与实施例10相同的无线IC标签的长度切割为70mm的IC标签。在实施例17～19中，使用与在实施例10中使用的无线IC标签不同的IC标签。

在比较例8、9中，使用将与比较例7相同的无线IC标签的长度切割为80mm的IC标签。在比较例10中，使用与在比较例7中使用的无线IC标签不同的IC标签。在实施例11、12及比较例7中使用的市售无线IC标签是DNP公司制哑铃型镶嵌物(ダンベル型インレツト)(尺寸87.5mm×20mm)，在实施例17～19及比较例10中使用的市售无线IC标签是富士通公司制亚麻标签(リネンタグ)(尺寸60mm×15mm)。

进而，对于实施例10、实施例17及比较例7～10，测量IC标签的最小启动功率的频率特性。

图18是表示实施例10及比较例7～9的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。图19是表示实施例17及比较例10的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。频率特性使用ペリテツクス公司制RFID测试器测量。

在这些曲线图中，最小启动功率越小越容易通信，通信距离越长。比较例7及比较例10是市售无线IC标签，如果分别粘贴在金属上则完全不进行通信，而如果使用本实施例11～19的片体，则能够进行无线通信。

图18及图19所示的比较例7及比较例10表示了市售无线IC标签的自由空间中的通信距离。将该测量结果与本实施例结构的无线IC标签在相同的图中比较，通过比较通信频率中的最小启动功率值，能够相对比较实际的无线通信距离。

例如，如果本发明的无线IC标签的最小启动功率值比自由空间中的市售无线IC标签低，则可以说本发明的无线IC标签比自由空间中的市售无线IC标签通信距离长。

此外，在比较例8及比较例9中，为了小型化而将比较例7的IC标签切断。通过切断，共振频率变动，通信距离也变短，但使用它与本发明的片体组合，调整为日本的UHF带RFID认可频率，即使在粘贴在金属板上的状态下也通过改善通信特性而能够进行读取。

进而，作为具有宽波段频率特性的实施例而制作实施例20，将仅使用与在实施例20中粘贴的IC标签相同的IC标签的情况作为比较例11。作为比较例11使用的无线IC标签是爱伦科技公司(エイリアン·テクノロジ一)公司制ALN-9540(94.8mm×8.15mm)。

实施例20做成了将带有IC标签的纸制板(厚度1mm)粘贴在片体上的结构。片体具有纵100mm、横200mm的外形，第1衬垫是厚度1mm的发泡聚乙烯，第2衬垫是厚度4mm的发泡聚乙烯。辅助天线具有纵100mm、横110mm的外形，设有宽度10mm、长度65mm的I型槽。此外，将背面导体层5以纵100mm、横200mm的尺寸层叠。

带有IC标签的纸制板例如是指示书等的信息传递介质，粘贴在导电性的送货箱、集装箱或导电性托盘等的容器上使用。

在将这样的片体和带有IC标签的纸制板叠合的状态下测量实施例20的通信改善率(自由空间，SUS板粘贴)及IC标签的最小启动功率的频率特性(自由空间，SUS板粘贴)。作为比较例11，仅用带有IC标签的纸制板的IC标签测量。

通信改善率以比较例11的自由空间中的通信距离为基准，在实施例20的自由空间、SUS板粘贴的哪种条件下都是193％。在将比较例11的市售无线IC标签粘贴在SUS板的条件下不能通信。

图20是表示实施例20及比较例11的IC标签的最小启动功率的频率特性的曲线图。

如图20所示，实施例20的自由空间中的频率特性(表示为实施例20(自由空间))和实施例20的SUS板粘贴条件(表示为实施例20(金属板))下的频率特性与比较例11相比，虽然波段变窄，但覆盖了900MHz～980MHz的宽波段。进而，IC标签的最小启动功率与比较例11相比变低了约5dBm，这如果换算为通信距离，则实施例20的通信距离为比较例11的通信距离的约1.8倍。此次的测量结果是小输出(16.5dBm)的结果，但可知比较例11在高输出(28.5dBm)下通信距离为约5m，如果相对比较，则在实施例20中，通信距离为约9m。在东南亚、美国及日本，对应于UHF带的RFID频率、并且具有接近于市售的无线IC标签的2倍的通信距离的标签到目前为止不存在。并且，即使粘贴在金属表面上，在自由空间中都能够使用，所以可以说能够用于国际物流用途的RFID管理。

接着，通过模拟，比较将实施例20粘贴在金属板上的情况、和比较例11的市售无线IC标签的自由空间中的情况各自的通信特性。进而，作为比较例12，评价从实施例20拔出了片体的状态、即将市售无线IC标签从金属板离开5mm的状态下的通信特性。将结果表示在表5中。

另外，实施例20内置有与比较例11相同的无线IC标签，将此时的配置状态表示在图21中。无线IC标签20的IC芯片配置在槽S上，将无线IC标签20粘贴在片体1上，以使无线IC标签20的天线的长度方向与槽S的长度方向正交。IC芯片的位置为距离片体1的下边26mm的位置。

[表5]

并且，图22是表示供电匹配S11与频率的关系的图，图23是作为放射特性而表示动作增益Gw及绝对增益Ga与频率的关系的模拟结果的图。动作增益Gw及绝对增益Ga较高的值表示良好的通信特性。

如图22所示，比较例11的共振频率向高频率侧移动，这设想是粘贴到高电容率的材质上，此时可以考虑为预先预料到共振频率向低频率侧移动的设计。比较例12几乎看不到共振。

相对于此，实施例20具有在UHF带的900MHz～950MHz带中具有较宽的共振频率带。由于实施例20的无线IC标签为在背面具有导体层的金属对应标签结构，所以能够进行使通信频率带与共振频率带一致的设计。结果，本发明不论粘贴在怎样的材质或材料上都能够表现稳定的通信特性。

如图23所示，可知在900MHz～1,000MHz带的通信带中，实施例20与比较例11相比，动作增益Gw及绝对增益Ga变大。作为综合性的通信带比较例11有优势，而在实施例20中，通过模拟也能够确认在UHF带RFID用通信频率的较宽的波段中能够得到市售无线IC标签的2倍左右的通信特性。

本来如比较例12那样，因附近存在金属而通信特性较大地下降，但不仅将其恢复到与比较例11同等的水平，而且发现了更好的通信特性。

为了寻找该原因，通过模拟，计算对于953MHz的电波的实施例20的共振电流分布。图24是将实施例20的共振电流分布的模拟结果可视化的图。

在图24中，用白色表示的部分是共振部位。虽然也可确认一部分无线IC标签的共振，但可以看到辅助天线及槽中的较强的共振域。因此，可知无线IC标签的共振与辅助天线的共振复合化，能够得到较高的通信特性。

以上的实施例的结构的各尺寸是一例，并不限定于这些。只要能够得到本发明的效果，可以做成任意的形状、尺寸、结构。

本发明能够不脱离其主旨或主要的特征而以其他各种各样的形态实施。因而，上述实施方式在所有方面都不过是单纯的例示，本发明的范围由权利要求的范围示出，不受说明书文本的任何约束。进而，属于权利要求的范围内的变形及变更都在本发明的范围之内。

产业上的可利用性

根据本发明，是通过配置无线IC标签来改善无线IC标签的无线通信特性的无线通信改善片体。

本发明的无线通信改善片体是通过叠合市售的无线IC标签、能够不取决于覆盖物品的种类而实现通信改善的辅助天线。在辅助天线与无线IC标签的IC芯片间的电波信号的交换中不采用导线配线、接线、焊接等的工艺，而仅通过空间上的电磁场分布，是在该条件下进行阻抗调整、能够实现共振频率调整及通信改善的无线通信改善片体。

其特征在于，第1衬垫具有不接线地配置无线IC标签的配置面，在第1衬垫的与上述配置面相反侧的面上设有辅助天线。第2衬垫夹着辅助天线设在与第1衬垫相反侧。

在上述辅助天线上，设有孔或切口。

由此，无线IC标签的偶极天线与辅助天线经由孔或切口电磁结合，发挥辅助天线带来的通信改善效果。

此外，根据本发明，上述辅助天线具备单个或多个导体部分，该导体部分的至少某1个是对于在上述无线通信中使用的电磁波共振的共振器。

通过对在无线通信中使用的电磁波进行共振，能够进行通过辅助天线的无线通信，发挥通信改善效果。

此外，根据本发明，上述辅助天线具备在平面方向或层叠方向上分割的多个导体部分，多个导体部分的至少某1个是对于在上述无线通信中使用的电磁波共振的共振器。

通过在对于在无线通信中使用的电磁波共振的共振器以外具有导体部分、或排列多个共振器，能够进一步附加阻抗调整功能或扩大无线通信波段，发挥通信改善效果。

此外，根据本发明，设有包括上述孔或切口而构成、调整无线IC标签的共振频率的调整部。

由此，能够更可靠地进行阻抗调整，提高通信改善效果。

此外，根据本发明，通过将上述调整部由从电介体材料、磁性材料中选择的至少任1种材料构成，能够扩大可无线通信的频率波段。

此外，根据本发明，在上述第2衬垫的与辅助天线相反侧还设有背面导体层。由此，能够减小无线通信改善片体的设置位置(也包括材料的种类)的影响。

此外，根据本发明，上述导体层比辅助天线具备的导体部分大。由此，能够更可靠地减小无线通信改善片体的设置位置(也包括粘贴的材料的种类)的影响。

此外，根据本发明，上述导体层至少一部分在上述辅助天线具备的导体部分的共振长度方向上突出而设置。

由此，发送的电磁波的强度及指向性提高，通信改善效果提高。

此外，根据本发明，上述孔或切口设计为，在配置了上述无线IC标签时至少与上述无线IC标签具备的IC芯片或电抗负载部相对。

由此，能够减小辅助天线作为导体材料带来的影响、进一步提高通信改善效果。

此外，根据本发明，上述孔或切口设计为，使上述辅助天线对于在上述无线通信中使用的电磁波共振。

由此，能够进一步提高辅助天线带来的通信改善效果。

此外，根据本发明，上述第1衬垫及上述第2衬垫的至少某1个包括发泡体。

通过使用发泡体，能够提供轻量化、薄型化的无线通信改善片体。

此外，根据本发明，将外表面的一部分或全部用电介体材料覆盖。

由此，能够减小来自外部的不需要的电磁波的影响、及来自周边环境的影响，进一步提高通信改善效果。

此外，根据本发明，上述配置面及与上述配置面相反侧的面的至少某1个面具有粘性或粘着性。

由此，能够容易地进行无线IC标签的配置、及向对象制品的粘贴。

此外，根据本发明，是一种无线通信用IC标签，在上述无线通信改善片体的配置面上配置无线IC标签，或者不在上述无线通信改善片体上配置无线IC标签，而将IC芯片DC结合。

由于在无线IC标签上一体化无线通信改善片体，所以不论设置场所、粘贴场所如何，都能够进行无线通信。此外，成为不论原样粘贴在哪里都能够读取的无线通信用IC标签。

此外，根据本发明，通过将由磁性体对以电磁感应方式无线通信的线圈天线进行了通信特性改善的无线通信用IC标签、与上述无线通信用IC标签复合化，能够扩大无线通信的频率波段。

此外，根据本发明，特征在于是将上述无线IC标签的外表面的一部分或全部用电介体材料覆盖的无线通信用IC标签。

通过将无线IC标签覆盖，能够带来耐久性、耐候性、耐冲击性、印刷特性等，并且能够进行阻抗调整及共振频率的调整。

此外，根据本发明，是一种信息传递介质，其特征在于，组装有上述无线通信改善片体、或上述无线通信用IC标签。

所谓信息传递介质，例如是发票、证书、卡或签条等。

即使作为发票、证书、卡或签条等的信息传递介质直接粘贴在金属制或具有导电性的、或者由电容率较高的材料构成的制品、中间制品、部件、材料或由这些材料构成的容器、运输工具或移动机构上，也能够进行无线IC标签通信。

此外，根据本发明，通过使用上述无线通信用IC标签或上述信息传递介质，能够实现不发生读取错误或读取不良的无线通信系统。

Claims (18)

1.一种无线通信改善片体，通过配置无线IC标签来改善无线IC标签的无线通信特性，其特征在于，层叠有：

第1衬垫，具有不接线地配置无线IC标签的配置面；

辅助天线，设在第1衬垫的与上述配置面相反侧的面上；以及

第2衬垫，夹着辅助天线设在与第1衬垫相反的一侧；

在上述辅助天线上，设有孔或切口。

2.如权利要求1所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述辅助天线具备单个或多个导体部分，该导体部分的至少某1个是对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振的共振器。

3.如权利要求1所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述辅助天线具备在平面方向或层叠方向上分割的多个导体部分，多个导体部分的至少某1个是对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振的共振器。

4.如权利要求1～3中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，设有调整部，该调整部构成为包含上述孔或切口，用于调整无线IC标签的共振频率。

5.如权利要求4所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述调整部由从电介体材料、磁性材料中选择的至少某1个材料构成。

6.如权利要求1～5中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，在上述第2衬垫的与辅助天线相反的一侧还设有背面导体层。

7.如权利要求6所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述背面导体层与上述辅助天线具备的导体部分相同、或比其大。

8.如权利要求7所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述导体层至少一部分在上述辅助天线具备的导体部分的共振长度方向上突出而设置。

9.如权利要求1～8中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述孔或切口设计为，在配置了上述无线IC标签时，至少与上述无线IC标签具备的IC芯片或电抗负载部相对。

10.如权利要求1～9中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述孔或切口设计为，使上述辅助天线对在上述无线通信中使用的电磁波进行共振。

11.如权利要求1～10中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述第1衬垫及上述第2衬垫的至少某1个包括发泡体。

12.如权利要求1～11中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，由电介体材料覆盖外表面的一部分或全部。

13.如权利要求1～12中任一项所述的无线通信改善片体，其特征在于，上述配置面及与上述配置面相反一侧的面的至少某1个面具有粘性或粘着性。

14.一种无线通信用IC标签，其特征在于，将无线IC标签配置在权利要求1～13中任一项所述的无线通信改善片体的配置面上，或者将IC芯片结合在权利要求1～13中任一项所述的无线通信改善片体上。

15.一种无线通信用IC标签，其特征在于，将由磁性体对以电磁感应方式无线通信的线圈天线进行了通信特性改善的无线通信用IC标签、与权利要求14所述的无线通信用IC标签复合化。

16.如权利要求14或15所述的无线通信用IC标签，其特征在于，由电介体材料覆盖外表面的一部分或全部。

17.一种信息传递介质，其特征在于，组装有权利要求1～13中任一项所述的无线通信改善片体、或权利要求14～16中任一项所述的无线通信用IC标签。

18.一种无线通信系统，其特征在于，使用权利要求14～16中任一项所述的无线通信用IC标签、或权利要求17所述的信息传递介质。

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