CN215732214U - 无线通信设备 - Google Patents
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Abstract
作为无线通信设备的一例的RFID标签(101)用于发送接收通信信号。RFID标签(101)具备:基材(1)、形成于基材(1)的天线图案(2A、2B)以及连接于天线图案(2A、2B)的RFIC封装体(3)。天线图案(2A、2B)由多个导体图案(2Aa~2Ae、2Ba~2Be)构成,天线图案(2A、2B)整体在通信频率下进行谐振,多个导体图案(2Aa~2Ae、2Ba~2Be)各自具有在比通信频率高的电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振的线长度。根据该构造,即使在RFID标签(101)附加于食品等而承受食品加热用的高频功率的状况下也能够防止起火、燃烧。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具备天线的无线通信设备,特别涉及一种借助感应电磁场或电磁波来进行近距离通信的RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)标签等无线通信设备。
背景技术
作为无线通信设备的一个方式的RFID标签与读写器进行通信,来以非接触的方式进行规定的信息的读写,因此被使用于各种场景。例如,通过事先对全部商品粘贴RFID标签,能够顺畅地进行所谓的自动结账。另外,能够顺畅地进行销售和物流状况的管理,如确保可追溯性、开展市场营销等。
另一方面,在便利店、超市等销售店中会交易多种多样的商品,在作为商品的食品中,有时紧接在购买商品之后加热商品并带走、或者由购买者当场立即食用。有时在销售店中使用电磁波加热装置、所谓的“微波炉”来加热例如便当、副食。
可是,当利用微波炉加热带有RFID标签的商品时,有时会发生如下那样的问题。
作为RFID标签的通信信号的频率,主要使用135kHz以下的LF频段、 13.56MHz等HF频段、860MHz~960MHz频段等UHF频段、2.45GHz等微波频段,当前,粘贴在食品上的类型的RFID标签是利用UHF频段的RFID标签。在利用UHF频段的RFID标签中,作为金属膜体的天线图案等金属材料与 RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit:射频集成电路)元件一起形成在纸、树脂等基材上。
当利用微波炉对带有这种RFID标签的商品进行加热时,RFID标签与商品一起吸收来自微波炉的电磁波的能量。由此,存在由于
·上述金属材料部分中的电场强度变高的部位处的放电
·因过电流流过金属材料部分而引起的金属材料的发热/升华
·RFID标签的基材的发热
等而RFID标签或粘贴有RFID标签的商品部分起火的风险。特别是,设置于便利店的微波炉向炉内辐射3kW左右的大输出的电磁波,紧接在加热开始之后RFID标签被一下子加热,因此可以说如果满足条件则上述起火的风险也高。
以减少如上所述的“RFID标签”中的起火的危险性为目的,提出了“阻燃性标签”的结构(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-338563号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
专利文献1中公开的“阻燃性标签”是利用阻燃性材料构成用于安装IC芯片和天线图案的基材的标签。因此,基材的燃烧得到抑制。但是,在形成在基材上的金属材料部分,在时间上连续放电的可能性高,不是能够可靠地防止基材起火的危险性或商品着火的可能性的结构。
本实用新型的目的在于提供一种即使在附加于食品等而承受食品加热用的高频功率的状况下也能够防止起火、燃烧的无线通信设备。
用于解决问题的方案
本实用新型的一个方式的无线通信设备用于发送接收通信信号,所述无线通信设备具备:基材;形成于所述基材的天线图案;以及连接于所述天线图案的馈电电路,其中,所述天线图案由分别与相邻的导体图案之间耦合的多个导体图案构成,所述天线图案的所述多个导体图案整体在所述通信信号的频率下进行谐振,所述多个导体图案各自具有在比所述通信信号的频率高的电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振的线长度。
根据上述构造,上述多个导体图案各自在电磁波加热用的微波的频率下不进行谐振,天线图案不会由于感应电流而发热。另外,上述多个导体图案之间不会产生大的电位差,因此也不存在导体图案之间的放电。因此,天线图案、基材不会起火,还防止无线通信设备或粘贴有无线通信设备的商品部分的熔解、变形。
优选地,在所述多个导体图案中的彼此相邻的导体图案之间形成有电容成分,通过所述多个导体图案的电感成分和所述电容成分构成在所述通信信号的频率下进行谐振的LC串联谐振电路。
优选地,所述通信信号的频率是UHF频段的频率,所述电磁波加热用微波频段的频率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。
实用新型的效果
根据本实用新型,能够得到即使在附加于食品等而承受食品加热用的高频功率的状况下也能够防止起火、燃烧的无线通信设备。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的RFID标签101的俯视图。
图2的(A)是图1所示的RFID标签101中形成的天线图案2A、2B的等效电路图。图2的(B)是示出天线图案2A、2B的频率特性的概念图。
图3是示出在天线图案2A、2B的连接盘图案6(6a、6b)上安装的RFIC封装体3的结构的分解立体图。
图4是示出带有RFID标签的商品的一例的图,是带有RFID标签101的便当201的立体图。
图5是第二实施方式所涉及的RFID标签102A的俯视图。
图6是第二实施方式所涉及的RFID标签102B的俯视图。
图7是第二实施方式所涉及的RFID标签102C的俯视图。
图8是第二实施方式所涉及的RFID标签102D的俯视图。
图9是第二实施方式所涉及的RFID标签102E的俯视图。
图10的(A)、图10的(B)是示出作为第一实施方式所涉及的RFID标签的比较例的RFID标签的构造以及在该RFID标签中产生的谐振模式下的电流分布的图。
具体实施方式
首先,记载本实用新型所涉及的无线通信设备中的各种方式的结构。
本实用新型所涉及的第一方式的无线通信设备用于发送接收通信信号,所述无线通信设备具备:基材;形成于该基材的天线图案;以及连接于该天线图案的馈电电路。而且,天线图案由多个导体图案构成,多个导体图案各自具有在比通信信号的频率高的电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振的线长度。
如上述那样构成的第一方式的无线通信设备例如当在微波炉的炉内承受微波的照射时,无线通信设备的各部被进行微波加热,但是,天线图案在电磁波加热用的微波的频率下不进行谐振,天线图案不会由于感应电流而发热。另外,多个导体图案之间不会产生大的电位差,因此也不容易产生导体图案之间的放电。因此,天线图案、基材不会起火,还防止无线通信设备或粘贴有无线通信设备的商品部分的熔解、变形。
在本实用新型所涉及的第二方式的无线通信设备中,在所述多个导体图案中的彼此相邻的导体图案之间形成有电容成分,通过所述多个导体图案的电感成分和所述电容成分构成在所述通信信号的频率下进行谐振的LC串联谐振电路。
根据如上述那样构成的第二方式的无线通信设备,上述LC串联谐振电路作为在通信信号的频率下进行谐振的集总常数型谐振电路发挥作用,能够容易地提高目标频率下的增益。
在本实用新型所涉及的第三方式的无线通信设备中,所述通信信号的频率是UHF频段的频率,所述电磁波加热用微波频段的频率是2.4GHz以上且 2.5GHz以下的频率。
根据如上述那样构成的第三方式的无线通信设备,能够避免利用例如 2.45GHz的一般的微波炉和利用例如860MHz至960MHz的UHF频段的一般的 RFID标签的组合中的上述的问题。
在销售带有无线通信设备的商品的便利店、超市中,进行食品、日用杂货等多种多样的商品的交易。近年来,关于便利店,针对使购买的商品的结算和装袋自动化的“无人便利店”的实用化进行了各种实验。
为了在“无人便利店”中使商品结算自动化,想到了对全部商品附加作为无线通信设备的“RFID标签”来进行应对。在“无人便利店”中为以下的系统:当收纳了带有“RFID标签”的商品的购物篮被放在结账台时,来自“RFID标签”的信息被读取从而显示商品价款。购买者能够在现金投入口投入作为商品价款的现金或者插入信用卡来完成支付,并领取自动地装在购物袋中的商品,由此完成在“无人便利店”中购买商品。
下面,参照附图来说明作为本实用新型所涉及的无线通信设备的具体例示的实施方式。作为带有本实用新型所涉及的无线通信设备的商品,以在所谓的“便利店”、“超市”等销售店中交易的全部商品为对象。
此外,作为在下面的实施方式中说明的电磁波加热装置,利用进行感应加热的所谓“微波炉”来进行说明,但是作为本实用新型中的电磁波加热装置,是以具有进行感应加热的功能的加热装置为对象。另外,在下面的实施方式中,将附加于上述商品的RFID标签作为无线通信设备的一例来进行说明。
《第一实施方式》
图1是第一实施方式所涉及的RFID标签101的俯视图。
如图1所示,RFID标签101具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材 1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。
第一天线图案2A由多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be构成。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae是从安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a起到顶端OE为止以局部邻近的方式依次排列的。具体地说,当将第一天线图案2A的馈电端FE设为导体图案2Aa的第一端时,导体图案2Aa的第二端与导体图案2Ab的第一端邻近,且导体图案2Aa与导体图案2Ab平行地配置。另外,导体图案2Ab的第二端与导体图案2Ac的第一端邻近,且导体图案2Ab与导体图案2Ac平行地配置。同样地,导体图案2Ac的第二端与导体图案2Ad的第一端邻近,且导体图案2Ac与导体图案2Ad平行地配置。并且,导体图案2Ad的第二端与导体图案2Ae的第一端邻近,且导体图案2Ad与导体图案2Ae平行地配置。
在此,参照图10的(A)、图10的(B)来说明作为比较例的RFID标签。图10 的(A)、图10的(B)所示的作为比较例的RFID标签100具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及馈电电路90。天线图案2A、 2B从馈电电路90分别向彼此相反的方向延伸。天线图案2A、2B是构成在馈电端FE连接有馈电电路90的偶极型的电场天线的图案。
图10的(A)所示的电流密度的波形表示在第一天线图案2A和第二天线图案2B中分别产生1/4波长的驻波的基波谐振下的电流密度的分布。RFID标签 100在通信信号的频率下像这样进行基波谐振。
另一方面,图10的(B)所示的电流密度的波形表示在第一天线图案2A和第二天线图案2B中分别产生3/4波长的驻波的谐波谐振下的电流密度的分布。这样,当天线图案2A、2B是长且连续的线状图案时,可能具有谐波谐振模式。因此,RFID标签100有时在电磁波加热用的微波的频率下像这样进行谐波谐振。与如图10的(A)所示的1/4波长谐振的基波谐振模式相比,在谐波谐振的模式下电流密度分布的波节的数量更多(谐振的波数增加),因此谐振器的Q值提高。当Q值提高时,能量集中,因此更容易局部地发热。
这样,当在电磁波加热用的微波的频率下进行谐振时,在天线图案2A、 2B感应出大电流,天线图案2A、2B和基材1发热,存在基材1起火的危险性、商品着火的可能性。
图2的(A)是图1所示的RFID标签101中形成的天线图案2A、2B的等效电路图。在图2的(A)中,关于电感器L,将导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be的电感成分表示为集总常数型的电感器。另外,关于电容器C,将导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、 2Bd、2Be中的彼此相邻的导体图案之间产生的电容成分表示为集总常数型的电容器。并且,在图2的(A)中,馈电电路90对应于RFIC封装体3。
多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be 中的相邻的导体图案之间分别经由上述电容成分来进行电场耦合。另外,多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be中的彼此相邻的导体图案局部地平行地邻近,因此,该相邻的导体图案在磁场上也耦合。因而,在上述电感器L中还包含该磁场耦合形成的电感成分。
图2的(B)是示出天线图案2A、2B的频率特性的概念图。图2的(B)中的“S21”是从馈电电路90观察天线图案2A、2B时的插入损耗。另外,“S11”是从馈电电路90观察天线图案2A、2B时的反射损耗。其中,该反射损耗是作为比较例的图10的(A)、图10的(B)所示的RFID标签100的、从馈电电路90观察时的反射损耗。
如图2的(A)所示,本实施方式的RFID标签101中设置的天线图案2A、2B 构成LC串联谐振电路。如图2的(B)中“S21”所示,该LC串联谐振电路示出带通滤波器特性。
如图2的(B)所示,上述LC串联谐振电路的谐振频率fo相当于上述带通滤波器的通过频带的中心频率。该谐振频率fo还相当于通信信号的频带的中心频率。在此,通信信号的频带例如是860MHz至960MHz的UHF频段的频率。另一方面,电磁波加热用微波频段例如是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。这样,电磁波加热用微波频段的频率与通信信号的频率不同,上述LC串联谐振电路在电磁波加热用微波频段下不进行谐振。换言之,上述LC串联谐振电路是在通信信号的频率下进行谐振的集总常数型谐振电路。
另外,多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、 2Bd、2Be各自具有在电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振的线长度。换言之,具有比电磁波加热用微波频段的频率下的波长的1/2短的线长度,在电磁波加热用微波频段下的基波模式下和谐波模式下都不进行谐振。换言之,就分布常数而言,在电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振。因而,多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be各自在电磁波加热用微波频段的频率下不独立地进行谐振。
在本实施方式的RFID标签101中,将具有挠性的膜材料或阻燃性的膜材料用作基材1。基材1在俯视观察时的外形为矩形形状。另外,在基材1是非阻燃性的通常的膜材料的情况下,也可以使基材1的厚度为38μm以下的薄度。由此,基材1在燃烧之前熔化而变形,因此能够使得不保持基材形状。
在基材1采用阻燃性膜的情况下,作为所使用的阻燃性膜材料,例如使用对PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂等树脂材料进行卤素系阻燃材料的添加、阻燃性涂层材料的涂布而得到的膜。另外,作为基材 1的材料,还能够使用具有耐热性的PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂等在耐热性、耐水解性、耐药性的方面具有高功能的树脂材料。此外,作为基材1,未必需要阻燃性材料,例如还能够由纸质材料构成。
上述天线图案2A、2B是在基材1的表面上形成的由铝箔、铜箔等导电材料的膜体形成的图案。
图3是示出在天线图案2A、2B的连接盘图案6(6a、6b)上安装的RFIC封装体3的结构的分解立体图。如图3所示,第一实施方式中的RFIC封装体3由包括三层的多层基板构成。具体地说,RFIC封装体3的多层基板由聚酰亚胺、液晶聚合物等树脂材料制成,是将具有挠性的三个绝缘片12A、12B、12C层叠而构成的。绝缘片12A、12B、12C在俯视观察时呈大致四边形形状,在本实施方式中具有大致长方形的形状。图3所示的RFIC封装体3示出将图1所示的RFIC封装体3翻过来并将三层分解后的状态。
如图3所示,在RFIC封装体3中,在三层基板(绝缘片12A、12B、12C) 上,在期望的位置形成有RFIC芯片9、多个电感元件10A、10B、10C、10D 以及与天线图案2A、2B连接的外部连接端子11(11a、11b)。
外部连接端子11a、11b形成于成为最下层(与天线图案2A、2B相向的基板)的第一绝缘片12A,形成于与天线图案2A、2B的连接盘图案6a、6b相向的位置。4个电感元件10A、10B、10C、10D分开地形成于第二绝缘片12B和第三绝缘片12C,在各绝缘片各形成有2个电感元件。即,在成为最上层(在图3中记载于最下方的层)的第三绝缘片12C形成有第一电感元件10A和第二电感元件10B,在成为中间层的第二绝缘片12B形成有第三电感元件10C和第四电感元件10D。
在本实施方式中的RFIC封装体3中,外部连接端子11a、11b和4个电感元件10A、10B、10C、10D由利用铝箔、铜箔等导电材料制成的导体图案构成。
如图3所示,RFIC芯片9安装于作为最上层的第三绝缘片12C上的长边方向(图3中的X方向)上的中央部分。RFIC芯片9具有在以硅等半导体为原材料的半导体基板形成RF电路而成的构造。在第三绝缘片12C上的长边方向上的一侧(在图3中为+X方向的一侧)形成为漩涡状的第一电感元件10A经由连接盘10Aa来与RFIC芯片9的一个输入输出端子9a连接。在第三绝缘片12C上的长边方向上的另一侧(在图3中为-X方向的一侧)形成为漩涡状的第二电感元件10B经由连接盘10Ba来与RFIC芯片9的另一个输入输出端子9b连接。
在作为中间层的第二绝缘片12B上的长边方向上的一侧(在图3中为+X 方向的一侧)形成有漩涡状的第三电感元件10C,在第二绝缘片12B上的长边方向上的另一侧(在图3中为-X方向的一侧)形成有漩涡状的第四电感元件 10D。漩涡状的第三电感元件10C的外周侧的端部与漩涡状的第四电感元件 10D的外周侧的端部直接连接。另一方面,作为第三电感元件10C的内周侧的端部的连接盘10Ca经由贯通第二绝缘片12B的导通孔导体等层间连接导体来与第三绝缘片12C上的作为漩涡状的第一电感元件10A的内周侧的端部的连接盘10Ab连接。另外,作为第三电感元件10C的内周侧的端部的连接盘 10Ca经由贯通作为最下层的第一绝缘片12A的通孔导体等层间连接导体来与第一绝缘片12A上的第一外部连接端子11a连接。
作为第四电感元件10D的内周侧的端部的连接盘10Da经由贯通第二绝缘片12B的通孔导体等层间连接导体来与第三绝缘片12C上的作为漩涡状的第二电感元件10B的内周侧的端部的连接盘10Bb连接。另外,作为第四电感元件10D的内周侧的端部的连接盘10Da经由贯通作为最下层的第一绝缘片 12A的通孔导体等层间连接导体来与第一绝缘片12A上的第二外部连接端子 11b连接。
第一绝缘片12A上的第一外部连接端子11a被配设成与形成在基材1上的第一天线图案2A的第一连接盘图案6a连接。另外,第一绝缘片12A上的第二外部连接端子11b被配设成与形成在基材1上的第二天线图案2B的第二连接盘图案6b连接。
另外,在作为中间层的第二绝缘片12B形成有用于收容被安装在第三绝缘片12C上的RFIC芯片9的贯通孔13。RFIC芯片9配设于第一电感元件10A与第二电感元件10B之间,且在第三电感元件10C与第四电感元件10D之间。因此,RFIC芯片9作为屏蔽件(shield)而发挥功能,从而第一电感元件10A与第二电感元件10B之间的磁场耦合和电场耦合得以抑制,同样地,第三电感元件10C与第四电感元件10D之间的磁场耦合和电场耦合得以抑制。其结果是,在RFIC封装体3中,抑制了通信信号的通带变窄的情况,使通带较宽。
在本实施方式中,例示了RFIC封装体3被安装在天线图案2A、2B上的方式,但是也可以将RFIC芯片9直接安装在天线图案2A、2B上。另外,此时,也可以将在RFIC封装体3中构成为多个电感元件10A、10B、10C、10D的电感器通过环状的图案构成在基材1上。
图4是示出带有RFID标签的商品的一例的图,是带有RFID标签101的便当201的立体图。
这样,即使利用微波炉对带有RFID标签101的便当201进行加热,也能够防止RFID标签101起火,进而防止带有RFID标签101的便当的包装熔解、变形。
《第二实施方式》
在第二实施方式中,示出第一实施方式中示出的RFID标签的天线图案的形状不同的几个例子。
图5是第二实施方式所涉及的RFID标签102A的俯视图。
如图5所示,RFID标签102A具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A由多个导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf构成。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af是从安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图5中为-X方向) 以局部邻近的方式依次排列的。导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af 均是朝向+Y方向或-Y方向的U字状的导体图案,由彼此相邻的两个导体图案形成对,以该两个导体图案中的一个导体图案的一半被插入到另一个U字状导体图案的内部、且另一个导体图案的一半被插入到一个U字状导体图案的内部那样的关系进行配置。在图5所示的例子中,排列有导体图案2Aa、2Ab 的对、导体图案2Ac、2Ad的对、以及导体图案2Ae、2Af的对。而且,在安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a连接导体图案2Aa的一端。因而,导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
构成第二天线图案2B的导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf是从安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图5中为+X方向)以局部邻近的方式依次排列的。第二天线图案2B为第一天线图案2A的对称形状,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf为导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af的对称形状。因而,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
图6是第二实施方式所涉及的RFID标签102B的俯视图。该RFID标签 102B具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A由多个导体图案 2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf构成。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af是从安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图6中为-X方向) 以局部邻近的方式依次排列的。导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af 均是朝向+Y方向或-Y方向的U字状(发夹型)的导体图案,以相邻的导体图案的U字的开口的朝向为彼此相反的方向的方式排列。而且,在安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a连接导体图案2Aa的一端。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af是使多个发夹型谐振器依次磁耦合(叉指型耦合)的带通滤波器那样的图案。因而,导体图案2Aa、2Ab、 2Ac、2Ad、2Ae、2Af中的彼此相邻的导体图案进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
构成第二天线图案2B的导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf是从安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图6中为+X方向)以局部邻近的方式依次排列的。第二天线图案2B为第一天线图案2A的对称形状,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf为导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af的对称形状。因而,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
此外,也可以是,U字状(发夹型)的导体图案均形成为朝向一个方向(+Y 方向或-Y方向),在外观上形成梳状(comb-line)耦合那样的构造。
图7是第二实施方式所涉及的RFID标签102C的俯视图。该RFID标签 102C具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A由多个导体图案 2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag、2Ah构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg、2Bh构成。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag、2Ah是从安装RFIC 封装体3的第一连接盘图案6a起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图7中为-X方向)以局部邻近的方式依次排列的。导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、 2Ae、2Af、2Ag、2Ah均是曲柄状或L字状的导体图案,以相邻的导体图案的端部附近彼此在规定长度范围邻近的方式排列。因而,导体图案2Aa、2Ab、 2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag、2Ah中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
构成第二天线图案2B的导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg、 2Bh是从安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图7中为+X方向)以局部邻近的方式依次排列的。第二天线图案2B为第一天线图案2A的对称形状,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、 2Bf、2Bg、2Bh为导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag、2Ah的对称形状。因而,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg、2Bh 中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
图8是第二实施方式所涉及的RFID标签102D的俯视图。该RFID标签 102D具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A由多个导体图案 2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg构成。
导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag是从安装RFIC封装体 3的第一连接盘图案6a起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图8中为-X 方向)以局部邻近的方式依次排列的。导体图案2Aa为L字状的导体图案,导体图案2Ac、2Ae、2Ag均为U字状的导体图案。导体图案2Ab、2Ad、2Af均是扩展成面状的矩形形状的导体图案。这种线状导体图案2Aa、2Ac、2Ae、 2Ag和面状的导体图案2Ab、2Ad、2Af被交替地配置。而且,在安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a连接导体图案2Aa的一端。因而,导体图案2Aa、 2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
构成第二天线图案2B的导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg 是从安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图8中为+X方向)以局部邻近的方式依次排列的。第二天线图案2B 为第一天线图案2A的对称形状,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、 2Bg为导体图案2Aa、2Ab、2Ac、2Ad、2Ae、2Af、2Ag的对称形状。因而,导体图案2Ba、2Bb、2Bc、2Bd、2Be、2Bf、2Bg中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
图9是第二实施方式所涉及的RFID标签102E的俯视图。该RFID标签 102E具备绝缘体或电介质的基材1、形成于该基材1的天线图案2A、2B以及连接于天线图案2A、2B的RFIC封装体3。第一天线图案2A由多个导体图案 2Aa~2Am构成。同样地,第二天线图案2B由多个导体图案2Ba~2Bm构成。
导体图案2Aa~2Am是从安装RFIC封装体3的第一连接盘图案6a起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图9中为-X方向)以局部邻近的方式依次排列的。导体图案2Aa~2Am是曲柄状或直线状(线段状)的导体图案,以相邻的导体图案的端部附近彼此在规定长度范围邻近的方式排列。导体图案 2Aa~2Am被排列成各导体图案的长度方向与天线图案2A的延伸方向(-X方向)一致、且各导体图案的宽度方向与同天线图案2A的延伸方向正交的方向 (Y方向)一致。
导体图案2Aa~2Am中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
构成第二天线图案2B的导体图案2Ba~2Bm是从安装RFIC封装体3的第二连接盘图案6b起向基材1的长边方向上的一个端方向(在图9中为+X方向) 以局部邻近的方式依次排列的。第二天线图案2B为第一天线图案2A的对称形状,导体图案2Ba~2Bm为导体图案2Aa~2Am的对称形状。因而,导体图案2Ba~2Bm中的彼此相邻的导体图案在邻近部分处进行电场耦合、或者进行电场耦合和磁场耦合。
在图5~图9所示的RFID标签102A~102E中的任一个中,天线图案2A、2B 构成具有带通滤波器特性的LC串联谐振电路,通信信号的频率相当于带通滤波器的通过频带的中心频率。而且,上述LC串联谐振电路在电磁波加热用微波频段下不进行谐振。另外,构成天线图案2A、2B的多个导体图案各自在电磁波加热用微波频段的频率下不独立地进行谐振。
此外,作为以上所示的天线图案2A、2B,是铝电极、铜电极等导电率高的金属材料。此外,除金属材料以外,也可以将碳类的材料用作天线图案 2A、2B。
另外,在图1、图5~图9所示的例子中,示出了RFID标签所具备的第一天线图案2A和第二天线图案2B的形状处于以馈电点(RFIC封装体3的位置)为中心呈线对称的关系的例子,但是两个天线图案2A、2B的形状的关系也可以是以馈电点为中心的点对称。并且,还可以是非对称。
如以上那样,如在各实施方式中使用具体的结构来说明的那样,根据这些实施方式,能够防止在利用电磁波加热装置对带有RFID标签的商品进行加热的情况下RFID标签起火、进而防止带有RFID标签的商品中的构件熔解、变形。因而,本实用新型提供如下的无线通信设备:在交易食品、日用杂货等多种多样的商品的便利店等销售店中,该无线通信设备使得能够构建使所购买的商品的结算和装袋自动化的系统,从而能够大幅推进“无人便利店”的实用化。
最后,上述的实施方式的说明在所有方面都是例示性的而非限制性的。对于本领域技术人员来说,能够适当地进行变形和变更。本实用新型的范围是由权利要求书表示的,而不是由上述的实施方式表示的。并且,本实用新型的范围包括基于与权利要求书等同的范围内的实施方式的变更。
产业上的可利用性
本实用新型作为附加于商品的无线通信设备是通用性高且实用的产品,特别是在实现“无人便利店”时需要的产品。
附图标记说明
FE:馈电端;OE:顶端;1:基材;2A:第一天线图案;2Aa~2Am:导体图案;2B:第二天线图案;2Ba~2Bm:导体图案;3:RFIC封装体;6:连接盘图案;6a:第一连接盘图案;6b:第二连接盘图案;9:RFIC芯片; 9a、9b:输入输出端子;10A:第一电感元件;10B:第二电感元件;10C:第三电感元件;10D:第四电感元件;10Aa、10Ab、10Ba、10Bb、10Ca、 10Da:连接盘;11:外部连接端子;11a:第一外部连接端子;11b:第二外部连接端子;12A:第一绝缘片;12B:第二绝缘片;12C:第三绝缘片;13:贯通孔;90:馈电电路;101:RFID标签;102A~102E:RFID标签;201:便当。
Claims (3)
1.一种无线通信设备,用于发送接收通信信号,所述无线通信设备的特征在于,具备:
基材;
形成于所述基材的天线图案;以及
连接于所述天线图案的馈电电路,
其中,所述天线图案由分别与相邻的导体图案之间电场耦合、或者电场耦合和磁场耦合的多个导体图案构成,
所述天线图案的所述多个导体图案整体在所述通信信号的频率下进行谐振,
所述多个导体图案各自具有在比所述通信信号的频率高的电磁波加热用微波频段的频率下不进行谐振的线长度。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备,其特征在于,
在所述多个导体图案中的彼此相邻的导体图案之间形成有电容成分,通过所述多个导体图案的电感成分和所述电容成分构成在所述通信信号的频率下进行谐振的LC串联谐振电路。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信设备,其特征在于,
所述通信信号的频率是UHF频段的频率,所述电磁波加热用微波频段的频率是2.4GHz以上且2.5GHz以下的频率。
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