CN105408918A - Rfid标签、以及rfid系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供无论粘贴在金属部件和非金属部件的哪一个，均能够稳定地进行通信的RFID标签。RFID标签的包含第一天线单元和第二天线单元的环形天线在基部的与第一面相反的一侧的第二面侧，具有第一天线单元的第一端部与第二天线单元的第二端部以相互绝缘的状态重合的重复部，重复部的静电电容被调整为：第一合成阻抗的虚数成分与第二合成阻抗的虚数成分的差在规定差以下，所述第一合成阻抗是由将基部的第二面粘贴在金属部件的情况下的环形天线的电感、环形天线与金属部件之间的静电电容以及重复部的静电电容得到的从第一端子以及第二端子观察到的阻抗，所述第二合成阻抗是由将基部的第二面贴在非金属部件的情况下的环形天线的电感和重复部的静电电容得到的从第一端子以及第二端子观察到的阻抗。

Description

RFID标签、以及RFID系统

技术领域

本发明涉及RFID(RFIdentification：射频识别)标签、以及RFID系统。

背景技术

以往，有具备具有用于天线的连接的第一端子以及第二端子的无线通信电路、和形成第一曲面，且在上述第一曲面内的第一端部具有与上述第一端子连接的第三端子，在上述第一曲面内与上述第一端部相反的一侧的第二端部具有第一区域的第一导体的无线标签。该无线标签还具备第二导体，该第二导体形成第二曲面，且在上述第二曲面内的第三端部具有与上述第二端子连接的第四端子，在上述第二曲面内与上述第三端部相反的一侧的第四端部具有第二区域，上述第一区域与上述第二区域相互平行地重叠，上述第一曲面与上述第二曲面形成环形天线(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2011－109552号公报

然而，以往的无线标签在粘贴在金属部件的情况下、和粘贴在非金属部件的情况下谐振频率不同。这是因为在粘贴在金属部件的情况下，由于金属部件的影响，无线标签的天线的阻抗变化。

另外，无线标签的能够通信的距离在以谐振频率进行通信的情况下最长。

因此，在以往的无线标签中，若以在粘贴在金属部件的情况下得到的谐振频率进行通信，则可能有在无线标签粘贴在非金属部件的情况下得不到足够的通信距离，而不能够通信的情况。

相反，若以在粘贴在非金属部件的情况下得到的谐振频率进行无线标签的通信，则可能有在无线标签被粘贴在金属部件的情况下得不到足够的通信距离，而不能够通信的情况。

发明内容

因此，本发明目的在于提供无论被粘贴在金属部件和非金属部件的哪一个，均能够稳定地进行通信的RFID标签以及RFID系统。

本发明的实施方式的RFID标签包括：基部，其为电介质制且为板状；环形天线，其具备形成在上述基部的周围的第一天线单元以及第二天线单元，且具有比谐振频率下的波长短的环长；以及IC芯片，其被配设在上述基部的第一面侧，并连接在上述第一天线单元的第一端子与上述第二天线单元的第二端子之间，上述环形天线在上述基部的与上述第一面相反的一侧的第二面侧，具有第一天线单元的第一端部与上述第二天线单元的第二端部以相互绝缘的状态重合的重复部，上述重复部的静电电容被调整为：第一合成阻抗的虚数成分与第二合成阻抗的虚数成分的差在规定差以下，其中，所述第一合成阻抗是由将上述基部的上述第二面粘贴在金属部件的情况下的上述环形天线的电感、上述环形天线与上述金属部件之间的静电电容、以及上述重复部的静电电容得到的从上述第一端子以及上述第二端子观察到的阻抗，所述第二合成阻抗是由将上述基部的上述第二面粘贴在非金属部件的情况下的上述环形天线的电感和上述重复部的静电电容得到的从上述第一端子以及上述第二端子观察到的阻抗。

能够提供无论粘贴在金属部件与非金属部件的哪一个，均能够稳定地进行通信的RFID标签以及RFID系统。

附图说明

图1是表示实施方式1的RFID标签100的图。

图2是表示从图1所示的RFID标签100除去IC芯片130后的构成的图。

图3是表示RFID标签100的粘贴面(底面)的图。

图4是表示天线单元110、120的上面侧的图案的图。

图5是表示嵌体150的图。

图6是表示基部101的图。

图7是表示RFID标签100的等效电路的图。

图8是说明将实施方式1的RFID标签100贴在金属部件500的情况下的环形天线140的特性的变化的图。

图9是表示将实施方式1的RFID标签100粘贴在金属部件500的情况下，在金属部件500的内部流通的镜像电流的图。

图10是表示将实施方式1的RFID标签100粘贴在金属部件500的情况下和不粘贴在金属部件的情况下的各自的谐振频率的图。

图11是表示两根调整部115的间隔D的调整的方法的图。

图12是表示相对于调整部115的间隔D的电钠B的特性的图。

图13是表示相对于调整部115的间隔D的谐振频率的特性的图。

图14是表示相对于读取信号的频率的RFID标签100的能够读取的距离(ReadRange)的特性的图。

图15是表示使用了实施方式1的RFID标签100的RFID系统800的图。

图16是表示实施方式2的RFID标签200的图。

图17是表示实施方式2的RFID标签200所包含的嵌体250的图。

具体实施方式

以下，对应用了本发明的RFID标签、以及RFID系统的实施方式进行说明。

＜实施方式1＞

图1是表示实施方式1的RFID标签100的图。

实施方式1的RFID标签100包括基部101、薄片部105，天线单元110、120、以及IC芯片130。其中，薄片部105、天线单元110、120、以及IC芯片130构建嵌体150。

以下，在对RFID标签100的构成进行说明时，除了图1之外还使用图2～图6。在图1～图6中，定义通用的XYZ坐标系。

图2是表示从图1所示的RFID标签100除去IC芯片130后的构成的图。图3是表示RFID标签100的粘贴面(底面)的图。图4是表示天线单元110、120的上面侧的图案的图。图5是表示嵌体150的图。图6是表示基部101的图。

以下，将薄板状的RFID标签100的安装有IC芯片130的面称为上面，将与上面相反的一侧的面称为底面。底面是使用粘合剂等，将RFID标签100粘贴在金属制的物体或者非金属制的物体等的粘贴面。

另外，以下，作为一个例子，对谐振频率为865MHz的RFID标签100进行说明。即，实施方式1的RFID标签100以谐振频率为865MHz的方式，使各部的尺寸、电感、以及静电电容等最佳化。在使谐振频率为865MHz以外的频率的情况下，使各部的尺寸、电感、以及静电电容等与所希望的谐振频率配合地最佳化即可。

如图1以及图6所示，基部101是薄板状(长方体状)的部件。基部101只要是电介质制即可，例如，能够由ABS树脂、PET(Polyethyleneterephthalate：聚对苯二甲酸乙二酯)树脂、聚碳酸酯树脂、PVC(polyvinylchloride：聚氯乙烯)树脂等制成。

如图1所示，在基部101向长边方向(X轴方向)缠绕有嵌体150(参照图5)。基部101的X轴方向的长度大约为52mm，Y轴方向的宽度大约为7mm，Z轴方向的厚度大约为2mm。

这里，将基部101的长边方向的两端称为端部101A、101B。

如图5所示，薄片部105是俯视时为长方形的薄膜，在一个面形成天线单元110以及120。薄片部105是薄片部件的一个例子。

薄片部105例如，是PET薄膜或者PET树脂或者纸制的薄片状的部件。图5所示的薄片部105的X轴方向的长度大约为120mm，Y轴方向的宽度大约为6mm，Z轴方向的厚度大约为0.1mm。

薄片部105在一个面形成天线单元110以及120，并且在安装了IC芯片130的状态下，在缠绕于基部101的状态下粘合。即，薄片部105在嵌体150(参照图5)完成的状态下，缠绕于薄片部101并粘合。

如图5所示，天线单元110形成在薄片部105的一个面的长边方向上的大致一半的区域内。天线单元110是第一天线单元的一个例子。

如图1、图2、图4、以及图5所示，天线单元110具有单元111、突出部112、端子113、突出部114、以及调整部115(参照图5)。天线单元110构建天线单元120和环形天线140。

将天线单元110的两端中，位于基部101的上面并与IC芯片130连接的一侧的端部称为端部110A，将位于基部101的下面的端部称为端部110B。端部110B是第一端部的一个例子。

天线单元110例如，能够通过利用丝网印刷涂覆银膏来制成。此外，天线单元110只要是金属制即可，也可以是铝或者铜等。

单元111是俯视时为长方形的放射部，在端部110A侧连接突出部112、端子113、突出部114，在端部110B侧连接调整部115。单元111从位于基部101的上面侧的端部110A侧设置到位于基部101的底面侧的端部110B侧，在基部101的端部101A侧被折弯。

如图3所示，单元111在端部110B侧，与单元121重叠。即，天线单元110的端部110B与天线单元120的端部120B重叠。另外，与端部110B连接的调整部115也与端部120B重叠。

端部110B以及调整部115与端部120B在俯视时重复的部分构建重复部160。在重复部160中，端部110B以及调整部115与端部120B被薄片部105绝缘。

突出部112、114在端部110A侧，以从单元111向长边方向突出的方式伸延。突出部112、114形成在相对于沿RFID100的长边方向的中心轴轴对称的位置。

突出部112、114的宽度(Y轴方向的宽度)相等，从与单元111连接的一侧到X轴正方向侧的前端分别具有均匀的宽度(Y轴方向的宽度)。突出部112、114在俯视时与天线单元120的突出部122、123、124嵌套式地配置。

突出部112、114、端子113、突出部122、123、124构建叉指部170。叉指部170作为具有规定的静电电容的电容器发挥作用。叉指部170能够作为以并联的方式与天线单元110以及120构建的环形天线140连接的电容器处理。

此外，突出部112、114、端子113、突出部122、123、124的X轴方向的长度、Y轴方向的宽度、Z轴方向的高度、X轴方向的间隔、以及Y轴方向的间隔等各尺寸设定为为了将叉指部170的静电电容设定为所希望的值而最佳的值即可。

端子113在端部110A侧，以从单元111沿长边方向向X轴正方向突出的方式伸延。端子113是第一端子的一个例子。

端子113的宽度(Y轴方向的宽度)从与单元111连接的一侧到X轴正方向侧的前端均匀。端子113的宽度是突出部112、114的宽度的大致两倍。

由于在RFID标签100的通信时，在端子113流通有电流，所以优选为了减小端子113的电阻值，而端子113的宽度较粗。因此，在实施方式1的RFID标签100中，在Y轴方向的有限的宽度中，使端子113的宽度比突出部112、114粗。端子113的宽度与经由IC芯片130连接的突出部123的宽度相等。

端子113位于突出部112、114之间。在端子113如图1所示连接有IC芯片130。

端子113在连接IC芯片130之前的状态下，如图2以及图4所示，以在与突出部123的前端的端子123A之间，在X轴方向上隔开间隔的方式形成。在端子113通过焊料等连接有IC芯片130的两个端子中的一个。

如图3以及图5所示，调整部115是两根细长的图案，在端部110B侧，以从单元111向长边方向突出的方式伸延。调整部115是第一突出部的一个例子。

调整部115与天线单元120的端部120B重复。调整部115与端部120B通过薄片部105绝缘。调整部115包含于重复部160。

调整部115为了调整天线单元110以及120构建的环形天线140的阻抗而设置。例如，能够通过进行调整部115的X轴方向的长度、Y轴方向的宽度、或者Z轴方向的高度的调整、和图3的(C)所示的两根调整部115彼此的间隔D的调整，来调整环形天线140的阻抗。

此外，如图3(A)所示，处于Y轴正方向侧的调整部115的Y轴正方向侧的端边115A与天线单元110的处于Y轴正方向侧的端边110C1相比向Y轴负方向侧(天线单元110的宽度方向上的中央侧)偏移。

同样地，处于Y轴负方向侧的调整部115的Y轴负方向侧的端边115B与天线单元110的处于Y轴负方向侧的端边110C2相比向Y轴正方向侧(天线单元110的宽度方向上的中央侧)偏移。

这是为了在将嵌体150(参照图5)的薄片部105缠绕于基部101并粘合时，在天线单元110的端部110B与天线单元120的端部120B在Y轴方向偏离的情况下，抑制调整部115不与端部120B重叠。这是因为若调整部115不与端部120B重叠，则重复部160的静电电容不成为想要设计的值，而谐振频率偏离。

因此，端边115A与端边110C1相比向Y轴负方向侧(天线单元110的宽度方向上的中央侧)偏移，端边115B与端边110C2相比向Y轴正方向侧(天线单元110的宽度方向上的中央侧)偏移。

如图5所示，天线单元120形成在薄片部105的一个面的长边方向上的大约一半的区域内。天线单元120是第二天线单元的一个例子。

如图1、图2、图4、以及图5所示，天线单元120具有单元121、突出部122、123、以及124。天线单元120构建天线单元120和环形天线140。

将天线单元120的两端中，位于基部101的上面并与IC芯片130连接的一侧的端部称为端部120A，并将位于基部101的下面的端部称为端部120B。端部120B是第二端部的一个例子。

天线单元120例如，能够通过利用丝网印刷涂覆银膏来制成。此外，天线单元120只要是金属制即可，也可以是铝或者铜等。

单元121是俯视时为长方形的放射部，在端部120A侧突连接出部122、123、124，在端部120B具有与Y轴方向平行的端边125。单元121从位于基部101的上面侧的端部120A侧设置到位于基部101的底面侧的端部120B侧，并在基部101的端部101B侧被折弯。

如图3所示，单元121在端部120B侧，与单元111重叠。即，天线单元120的端部120B与天线单元110的端部110B以及调整部115重合而构建重复部160。在重复部160中，端部120B与端部110B以及调整部115通过薄片部105绝缘。

突出部122、123、124在端部120A侧，以从单元121向长边方向突出的方式伸延。突出部122、124形成在相对于沿RFID100的长边方向的中心轴轴对称的位置。

突出部122、124沿着处于天线单元120的宽度方向(Y轴方向)的两端的向X轴方向伸延的端边，从单元121向X轴负方向伸延。突出部122、124的宽度(Y轴方向的宽度)相等，从与单元121连接的一侧到X轴负方向侧的前端分别具有均匀的宽度(Y轴方向的宽度)。

另外，突出部123位于突出部122与124之间，在沿RFID100的长边方向的中心轴上向X轴负方向伸延。在突出部123的前端形成有端子123A(参照图2以及图4)。在端子123A如图1所示连接有IC芯片130。

端子123A在连接IC芯片130之前的状态下，如图2以及图4所示，以在与端子113之间，在X轴方向隔开间隔的方式形成。端子123A是第二端子的一个例子。在端子123A通过焊料等连接有IC芯片130的两个端子中的另一个。

突出部123从与单元121连接的一侧到前端的端子123A具有均匀的宽度(Y轴方向的宽度)。突出部123的宽度是突出部122、124的宽度的大致两倍。

由于在RFID标签100的通信时，在突出部123流通有电流，所以优选为了减小突出部123的电阻值，而使突出部123的宽度增粗。因此，在实施方式1的RFID标签100中，在Y轴方向的有限的宽度中，使突出部123的宽度比突出部122、124粗。突出部123的宽度与经由IC芯片130连接的端子113的宽度相等。

突出部122、123、124与天线单元110的突出部112、114以及端子113在俯视时嵌套式地配置。

突出部122、123、124、突出部112、114、以及端子113构建叉指部170。

IC芯片130具有两个端子，并安装在薄片部105的表面。IC芯片130的两个端子分别通过焊料等与端子113、123A连接。IC芯片130与天线单元110、120电连接，在内部的存储器芯片储存表示固有的ID的数据。

IC芯片130若经由天线单元110、120从RFID标签100的读写器接收RF(RadioFrequency：射频)频带的读取用的信号，则利用接收信号的电力工作，经由天线单元110、120发送表示ID的数据。由此，能够利用读写器读取RFID标签100的ID。

如图3所示，重复部160是天线单元110的端部110B与天线单元120的端部120B重复的部分。重复部160为了调整RFID标签100的谐振频率而设置。重复部160的静电电容由端部110B与120B的重复的面积、和端部110B与120B之间的间隔决定。

另外，重复部160具有端部110A以及120A、和俯视时重复的部分。在图1～图5所示的RFID标签100中，重复部160和叉指部170具有重复的部分。这样，由于重复部160与叉指部170在Z轴方向上重复，从而在重复部160与叉指部170之间也能够确保静电电容。

此外，这里，对重复部160与端部110A以及120A重复的方式进行说明。这意味着端部110A以及120A、端部110B、120B、以及调整部115重复。

然而，这样在天线单元110以及120的表面侧和背面侧具有俯视时重复的部分的情况下，可以以任意的组合具有重复部。例如，也可以仅端部110A与端部120B重复，也可以仅端部120A与端部110B重复。

叉指部170由在俯视时并列地嵌套式地排列的突出部112、114、端子113、突出部122、123、124构建。叉指部170为了通过获得由于突出部112、114，端子113、突出部122、123、124相互接近地配设而产生的静电电容，调整RFID标签100的环形天线140的谐振频率而设置。

叉指部170遍及天线单元110和120形成。叉指部170中，在天线单元110形成的部分包含于端部110A。另外，叉指部170中，在天线单元120形成的部分包含于端部120A。

接下来，使用图7，对RFID标签100的谐振频率进行说明。

图7是表示RFID标签100的等效电路的图。

由天线单元110以及120构建的环形天线140能够由电阻器Ra和电感L1表示。在实施方式1的RFID标签100中，在环形天线140设有重复部160和叉指部170，所以在图7中，在电阻器Ra和电感L1并联连接电容器Ca。电容器Ca合成重复部160和叉指部170作为一个电容器表示。

另外，RFID标签100的IC芯片130能够由电阻器Rc和电容器Cc表示。

即，环形天线140包含电阻成分、电感成分、电容成分，IC芯片130能够由电阻成分和电容成分表示。

这里，电阻器Ra是电阻值Ra的电阻器，电感L1是电感为L1的电感，电容器Ca是电容为Ca的电容器。另外，电阻器Rc是电阻值Rc的电阻器，电容器Cc是电容为Cc的电容器。

例如，Rc为2000Ω，Cc为1.0pF左右。这是一般的IC芯片所得到的平均的值。

RFID标签100利用图7所示的等效电路使谐振产生来进行通信。即，在RFID标签100接收读取用的信号，并发送表示ID的数据时，在IC芯片130、和天线单元110以及120流通有基于谐振的电流。

谐振电流的谐振频率主要由IC芯片130的静电电容、天线单元110以及120的电感、重复部160的静电电容、以及叉指部170的静电电容决定。

这里，RFID标签100的谐振频率利用通式(1)得到。

[式1]

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{LC}}\mathrm{...}\left(1\right)$

若将式(1)应用于RFID标签100，则式(1)的L是天线单元110以及120的电感L1，式(1)的C是合成了IC芯片130的电容Cc、和重复部160以及叉指部170的电容Ca后的电容。

这样，RFID标签100的谐振频率并不仅由环形天线140(天线单元110以及120)决定，而由环形天线140(天线单元110以及120)、重复部160、叉指部170、以及IC芯片130决定。

在这一点，RFID标签100所包含的环形天线140与通过将环长设定为谐振频率下的一个波长的长度使谐振产生的所谓的环形天线不同。

实施方式1的RFID标签100的谐振电流的谐振频率是RFID标签100进行通信的频率(通信频率)，作为一个例子，设定为865MHz。天线单元110以及120构建的环形天线140的环长大约为110mm，以比谐振频率下的波长短的方式设定。

作为一个例子，在谐振频率为865MHz的情况下，谐振频率下的波长大约为348.6mm，但RFID标签100的环形天线140的环长大约为110mm。

这样，由于环形天线140的环长比谐振频率下的一个波长的长度短，所以与将环长设定为谐振频率下的一个波长的所谓的环形天线不同，构建环形天线140的天线单元110和120作为电感发挥作用。

但是，由于天线单元110与120加在一起的长度(环长)如上述那样比较短，而天线单元110与120的电感与长度成比例，所以环形天线140的电感比较小。因此，在RFID标签100中，为了弥补电感较小，通过在环形天线140设置重复部160和叉指部170，调整谐振频率。

此外，在由天线单元110以及120构建的环形天线140附加重复部160以及叉指部170后的天线的阻抗由图7所示的电阻器Ra的电阻值(Ra)、电感L1的电感(L1)、以及电容器Ca的电容(Ca)决定。

另外，IC芯片130的阻抗由电阻器Rc的电阻值(Rc)和电容器Cc的电容(Cc)决定。

为了在环形天线140与IC芯片130之间得到良好的阻抗匹配，除了电感L1、电容Ca、以及电容Cc的调整之外，调整电阻值Ra和电阻值Rc即可。

图8是说明将实施方式1的RFID标签100贴在金属部件500的情况下的环形天线140的特性的变化的图。图9是表示在将实施方式1的RFID标签100贴在金属部件500的情况下，在金属部件500的内部流通的镜像电流的图。图10是表示将实施方式1的RFID标签100贴在金属部件500的情况下和不贴在金属部件的情况下的各自的谐振频率的图。

这里，首先，对重复部160的静电电容未最佳化的情况下可能产生的现象进行说明。另外，由于着眼于基部101(参照图1)的底面侧的环形天线140的静电电容的变化，所以叉指部170省略。

如图8(A)所示，若利用绝缘材料制的粘合片400将RFID标签100贴在金属部件500，则在环形天线140的底面侧，在与金属部件500之间产生静电电容Cm1、Cm2。在环形天线140的底面侧也存在重复部160的静电电容Cg。另外，将此时的天线单元110以及120的电感分别设为Lm1、Lm2。

另外，如图8(B)所示，在未将RFID标签100贴在金属部件500的情况下，在RFID标签100的底面侧存在空气。此外，在图8(B)中，示出了将粘合片400贴在RFID标签100的底面的状态。

此时，在环形天线140的底面侧仅存在重复部160的静电电容Cg。另外，将此时的天线单元110以及120的电感分别设为La1、La2。

这里，若在将RFID标签100贴在金属部件500的情况下，如图9以实线的箭头所示的那样在环形天线140流通电流，则在金属部件500的内部如虚线的箭头所示那样流通镜像电流。

在环形天线140实际流通的电流、和镜像电流中，在与金属部件500的表面平行的成分中，产生抵消，但在与金属部件500的表面垂直的方向上，双方的电流的方向相等。

因此，在相对于粘贴的面垂直的方向配置循环的环形天线140由于贴在金属部件500，而得到更大的电流的循环。因此，若将环形天线140贴在金属部件500，则与未将环形天线140贴在金属部件500的情况(参照图8(B))相比，电流的分布以及电流值改变。

根据以上，图8(A)所示的天线单元110以及120的电感Lm1、Lm2与图8(B)所示的天线单元110以及120的电感La1、La2不同。

另外，如图8(A)所示，若将RFID标签100贴在金属部件500，则在环形天线140的底面侧产生静电电容Cm1、Cm2。静电电容Cm1、Cm2存在与在环形天线140并列连接静电电容Cm1、Cm2的电容器相同。

因此，在将RFID标签100贴在金属部件500的情况(参照图8(A))、和不将RFID标签100贴在金属部件500的情况(参照图8(B))下，环形天线140的电感以及电容不同，所以RFID标签100的谐振频率不同。

即，如图10所示，若将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的谐振频率为f0，则不将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的谐振频率为f1。

对于RFID标签100的谐振频率来说，贴在金属部件500而在环形天线140的底面侧存在静电电容Cm1、Cm2的情况下更高。即，f1＜f0成立。这根据式(1)明确。

然而，如图8(A)所示在将RFID标签100贴在金属部件500的状态下，在环形天线140有静电电容Cm1、Cm2，所以即使使重复部160的静电电容Cg变化，给予RFID标签100的谐振频率的影响也比较小。重复部160的静电电容的变化例如，能够通过改变天线单元110以及120的端部110B以及120B(参照图3)在X轴方向上重复的长度实现。

另外，如图8(B)所示，在未将RFID标签100贴在金属部件500的状态下，在环形天线140的底面侧仅存在重复部160的静电电容Cg，所以若使重复部160的静电电容Cg变化，则给予RFID标签100的谐振频率的影响比较大。

这样，RFID标签100的底面侧的重复部160的静电电容Cg的变化在将RFID标签100贴在金属部件500的状态下给予RFID标签100的谐振频率的影响比较小。另一方面，静电电容Cg的变化在未将RFID标签100贴在金属部件500的状态下，给予谐振频率的影响比较大。

因此，在实施方式1的RFID标签100中，通过使重复部160的静电电容最佳化，使谐振频率在将RFID标签100贴在金属部件500的状态、和未将RFID标签100贴在金属部件500的状态下一致。

RFID标签100的能够通信的距离在以谐振频率进行通信的情况下最长。

因此，RFID标签100通过使将RFID标签100贴在金属部件500的状态和不贴在金属部件的状态双方的状态下的谐振频率一致，尽可能地延长双方的状态下能够通信的距离。

而且，通过这样的构成，提供在将RFID标签100贴在金属部件500的状态和不贴在金属部件的状态的任意一个状态下，均能够稳定地进行通信的RFID标签。

作为在交流电路使相位变化的要素，有作为导纳的虚数成分的电钠。RFID标签100是在环形天线140流通谐振频率下的交流电流的交流电路。因此，若使将RFID标签100贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠相等，则能够使双方的谐振频率相等。

因此，在实施方式1的RFID标签100中，以贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠一致的方式，进行重复部160的静电电容的最佳化。

这里，作为一个例子，通过调整重复部160中的调整部115(参照图3)，使重复部160的静电电容最佳化。

另外，以下，环形天线140的导纳是从端子113和端子123A观察到的环形天线140的导纳。另外，环形天线140的电钠是从端子113和端子123A观察到的环形天线140的导纳作为虚数成分所包含的电钠。

由于导纳是阻抗的倒数，所以电钠能够作为阻抗的虚数成分处理。

在将RFID标签100贴在金属部件500时的环形天线140的电钠是第一合成阻抗的虚数成分的一个例子。另外，未将RFID标签100贴在金属部件500时的环形天线140的电钠是第二合成阻抗的虚数成分的一个例子。

另外，第一合成阻抗是由将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的环形天线140的电感、环形天线140与金属部件500之间的静电电容、以及重复部160的静电电容得到的阻抗。

第二合成阻抗是由将RFID标签100贴在非金属部件的情况下的环形天线140的电感、和重复部160的静电电容得到的阻抗。

实施方式1的RFID标签100由于环形天线140包含叉指部170，所以第一合成阻抗与第二合成阻抗也可以均是通过进一步加上叉指部170的静电电容得到的阻抗。

此外，以在未将RFID标签100贴在金属部件500时，与将RFID标签100贴在非金属部件时同义为例进行说明。

以下，使用图11～图14，对通过使两根调整部115的间隔D(参照图3(C))变化的重复部160的静电电容的最佳化进行说明。

图11是表示两根调整部115的间隔D的调整的方法的图。

两根调整部115的间隔D通过固定处于Y轴负方向侧的调整部115的Y轴负方向侧的端边115A、和处于Y轴正方向侧的调整部115的Y轴正方向侧的端边115B的位置，而变更两根调整部115的宽度来进行。此外，端边115A与115B的Y轴方向的间隔为3mm。

图11(A)示出D＝2mm的情况下的调整部115的构成。图11(B)示出D＝1mm的情况下的调整部115的构成。图11(C)示出D＝0mm的情况下的调整部115的构成。D＝0mm的情况下，两根调整部115一体化而成为一个调整部。

另外，虽然图11未图示，但端边115A与115B的Y轴方向的间隔为3mm，所以在D＝3mm的情况下，调整部115不存在。

这样通过调整调整部115的间隔D，得到图12～图14所示的模拟结果。

图12是表示相对于调整部115的间隔D的电钠B的特性的图。图13是表示相对于调整部115的间隔D的谐振频率的特性的图。图14是表示相对于读取信号的频率的RFID标签100的能够读取的距离(ReadRange)的特性的图。图12～图14所示的特性通过电磁场模拟器得到。

在图12～图14中，以四角的曲线示出将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的特性，以三角的曲线示出未将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的特性。

如图12所示，在调整调整部115的间隔D时，在大约2.7mm时，将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的电钠与未将RFID标签100贴在金属部件500的情况下的电钠一致。

另外，如图13所示，同样地在大约2.7mm时谐振频率一致。一致的谐振频率大约为870MHz，通过进一步进行微调能够使谐振频率与865MHz一致。

而且，将调整部115的间隔D固定在2.7mm，并在将RFID标签100贴在金属部件500的情况下、和未将RFID标签100贴在金属部件500的情况下，使读取信号的频率变化时，如图14所示，谐振频率大约为865MHz时，双方的特性得到峰值。

此外，在图14中，在将RFID标签100贴在金属部件500的情况下、和未将RFID标签100贴在金属部件500的情况下能够读取的距离不同是因为若将RFID标签100贴在金属部件500则由于镜像电流而外观上的循环增大。

根据以上，明确了在实施方式1的RFID标签100中，通过使重复部160的静电电容最佳化，能够使谐振频率在将RFID标签100贴在金属部件500的状态、和未将RFID标签100贴在金属部件500的状态下一致。

如上述那样，使重复部160的静电电容最佳化能够通过使将RFID标签100贴在金属部件500时的电钠与未贴在金属部件500时的电钠一致来实现。

由于RFID标签100的能够通信的距离在以谐振频率进行通信的情况下最长，所以通过使将RFID标签100贴在金属部件500的状态和未贴在金属部件的状态双方的状态下的谐振频率一致，如图14所示能够在双方的状态下得到最长的能够通信的距离。

以上，根据实施方式1，通过使贴在金属部件500时的电钠与未贴在金属部件500时的电钠一致，能够提供在贴在金属部件500的状态和未贴在金属部件的状态的任意一个状态下，均能够稳定地进行通信的RFID标签100。

此外，求解使贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠一致的调整部115的间隔D若使用电磁场模拟器则能够实现。这如图12～图14所示。

在电磁场模拟器中，若指定天线单元110以及120的材质、介电常数、导电率等条件、以及各部的尺寸等条件，则能够求出使贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠一致的调整部115的间隔D。

另外，以上，对求解使贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠一致的调整部115的间隔D的方式进行了说明。

然而，也可以并不一定使贴在金属部件500时的电钠、和贴在金属部件500时的电钠一致，例如，也可以图14所示的双方的特性得到峰值的中心频率稍微偏移。例如，也可以以双方的特性得到峰值的中心频率限制在±10％的范围内的方式，调整调整部115的间隔。

此时，以贴在金属部件500时的电钠与未贴在金属部件500时的电钠的差进入规定的范围内的方式，调整调整部115的间隔。

另外，以上，对在天线单元110的端部110B设置调整部115的方式进行了说明。调整部115是重复部160的一部分。

然而，在即使不设置调整部115，也能够得到所希望的谐振频率的情况下，也可以不设置调整部115。

另外，以上，对调整部115为两根细长的图案的方式进行了说明。两根调整部115的粗度既可以如图11(B)所示变更，另外，也可以如图11(C)所示成为一根。

实施方式1的最后，对使用了RFID标签100的RFID系统进行说明。

图15是表示使用了实施方式1的RFID标签100的RFID系统800的一个例子的图。

RFID系统800例如，包括RFID标签100、个人计算机50、以及读写器60。在图15中，RFID标签100贴在金属部件500。此外，在图15中，RFID标签100的环形天线140(参照图1)省略图示。

读写器60与个人计算机50连接。若从个人计算机50输入指令信号，则读写器60放射读取信号。另外，读写器60接收从RFID标签100放射的表示ID的信号。由此，利用个人计算机50，能够识别RFID标签100的ID。

此外，这里，示出了读写器60与个人计算机50连接的方式，但读写器60也可以与服务器连接。

在实施方式1的RFID标签100中，通过使重复部160的静电电容最佳化，使谐振频率在将RFID标签100贴在金属部件500的状态、和未将RFID标签100贴在金属部件500的状态下一致。

因此，如图15所示，能够在将RFID标签100贴在金属部件500的情况、和代替图15所示的金属部件500而将RFID标签100贴在非金属部件的情况的双方的状态下得到最长的能够通信的距离。

因此，能够提供在贴在金属部件500的状态和未贴在金属部件的状态的任意一个状态下，均能够稳定地进行通信的RFID系统800。

＜实施方式2＞

图16是表示实施方式2的RFID标签200的图。图17是表示实施方式2的RFID标签200所包含的嵌体250的图。

实施方式2的RFID标签200包括基部101、薄片部205、天线单元110、220、以及IC芯片130。它们中，薄片部205、天线单元110、120、以及IC芯片130构建嵌体250。

实施方式2的RFID标签200具有在实施方式1的RFID标签100的天线单元120的端部120B(参照图3)，连接调整部215的构成。换句话说，实施方式2的RFID标签200的天线单元220具有在实施方式1的天线单元120的端部120B(参照图3)，连接调整部215的构成。调整部215是第二突出部的一个例子。

调整部215与天线单元220的端部220B连接。调整部215的构成与调整部115相同。

在实施方式2的RFID标签200中，由于包含调整部215，所以薄片部205比实施方式1的薄片部105长。

另外，天线单元110与220构建环形天线240。

由于其他的构成与实施方式1的RFID标签100相同，所以在相同的构成要素附加同一符号，并省略其说明。

根据实施方式2，通过使贴在金属部件500时的电钠、和未贴在金属部件500时的电钠一致，能够提供在贴在金属部件500的状态和未贴在金属部件的状态的任意一个状态下，均能够稳定地进行通信的RFID标签200。

如上述那样，由于实施方式2的RFID标签200包括调整部215，所以能够进行贴在金属部件500的状态和未贴在金属部件的状态下的谐振频率的调整的宽度进一步扩展。

以上，对本发明的例示的实施方式的RFID标签、以及RFID系统进行了说明，但本发明并不限定于具体地公开的实施方式，能够不从权利要求书脱离，而进行各种变形、变更。

符号说明

100、200…RFID标签，101…基部，105、205…薄片部，110、120、220…天线单元，111…单元，112、114…突出部，115…调整部，121…单元，122、123、124…突出部，130…IC芯片，140、240…环形天线，150、250…嵌体，160…重复部，170…叉指部。

Claims (13)

1.一种RFID标签，其中，包括：

基部，其为电介质制且为板状；

环形天线，其具备形成在所述基部的周围的第一天线单元以及第二天线单元，且具有比谐振频率下的波长短的环长；以及

IC芯片，其被配设在所述基部的第一面侧，并连接在被设置于所述第一天线单元的一端侧的第一端子与被设置于所述第二天线单元的一端侧的第二端子之间，

所述环形天线在所述基部的与所述第一面相反的一侧的第二面侧，具有第一天线单元的另一端侧的第一端部与所述第二天线单元的另一端侧的第二端部以相互绝缘的状态重合的重复部，

所述重复部的静电电容被调整为：第一合成阻抗的虚数成分与第二合成阻抗的虚数成分的差在规定差以下，所述第一合成阻抗是由将所述基部的所述第二面侧粘贴在金属部件的情况下的所述环形天线的电感、所述环形天线与所述金属部件之间的静电电容以及所述重复部的静电电容得到的从所述第一端子以及所述第二端子观察到的阻抗，所述第二合成阻抗是由将所述基部的所述第二面侧粘贴在非金属部件的情况下的所述环形天线的电感和所述重复部的静电电容得到的从所述第一端子以及所述第二端子观察到的阻抗。

2.根据权利要求1所述的RFID标签，其特征在于，

所述重复部的静电电容被调整成所述第一合成阻抗的虚数成分与所述第二合成阻抗的虚数成分一致。

3.根据权利要求1或者2所述的RFID标签，其特征在于，

还包括形成所述环形天线的第一天线单元以及第二天线单元的薄片部件，

所述环形天线通过所述薄片部件缠绕在所述基部的周围从而形成在所述基部的周围。

4.根据权利要求3所述的RFID标签，其特征在于，

所述第一天线单元以及第二天线单元与所述薄片部件构建嵌体。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的RFID标签，其特征在于，

所述第一天线单元具有比所述第一端部的宽度窄，并从所述第一端部向所述环形天线的长边方向突出的第一突出部。

6.根据权利要求5所述的RFID标签，其特征在于，

所述第一突出部在所述第一端部的宽度方向上，向比所述第一端部靠近该宽度方向的中央部偏移。

7.根据权利要求5或者6所述的RFID标签，其特征在于，

所述第一天线单元具有两条所述第一突出部。

8.根据权利要求1～7的任意一项所述的RFID标签，其特征在于，

所述第二天线单元具有比所述第二端部的宽度窄，并从所述第二端部向所述环形天线的长边方向突出的第二突出部。

9.根据权利要求8所述的RFID标签，其特征在于，

所述第二突出部在所述第二端部的宽度方向上，向比所述第二端部靠近该宽度方向的中央部偏移。

10.根据权利要求8或者9所述的RFID标签，其特征在于，

所述第二天线单元具有两条所述第二突出部。

11.根据权利要求1～10的任意一项所述的RFID标签，其特征在于，

所述第一天线单元的所述一端，或者所述第二天线单元的所述一端与所述第一端部或者所述第二端部在俯视时重复。

12.根据权利要求1～11的任意一项所述的RFID标签，其特征在于，

所述环形天线具有配设在所述第一天线单元的所述一端侧、和所述第二天线单元的所述一端侧的叉指部。

13.一种RFID系统，是包括RFID标签、和在与所述RFID标签之间进行通信的读写器的RFID系统，其特征在于，

所述RFID标签包括：

基部，其为电介质制且为板状；

环形天线，其具备形成在所述基部的周围的第一天线单元以及第二天线单元，且具有比谐振频率下的波长短的环长；以及

IC芯片，其被配设在所述基部的第一面侧，并连接在被设置于所述第一天线单元的一端侧的第一端子与被设置于所述第二天线单元的一端侧的第二端子之间，

所述环形天线在所述基部的与所述第一面相反的一侧的第二面侧，具有第一天线单元的另一端侧的第一端部与所述第二天线单元的另一端侧的第二端部以相互绝缘的状态重合的重复部，

所述重复部的静电电容被调整为：第一合成阻抗的虚数成分与第二合成阻抗的虚数成分的差在规定差以下，所述第一合成阻抗是由将所述基部的所述第二面侧粘贴在金属部件的情况下的所述环形天线的电感、所述环形天线与所述金属部件之间的静电电容以及所述重复部的静电电容得到的从所述第一端子以及所述第二端子观察到的阻抗，所述第二合成阻抗是由将所述基部的所述第二面侧粘贴在非金属部件的情况下的所述环形天线的电感和所述重复部的静电电容得到的从所述第一端子以及所述第二端子观察到的阻抗。