DE112018000033T5

DE112018000033T5 - Drahtloskommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018000033T5
Application number: DE112018000033.8T
Authority: DE
Inventors: Noboru Kato
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-01-24
Also published as: WO2018194174A1; US20190081402A1; CN109313716B; JP6443603B1; CN109313716A; US20210194139A1; WO2018194173A1; CN114781570A; JP6443602B1; US10957984B2; JPWO2018194174A1; US11646497B2; JP2019126023A; DE212018000046U1; JPWO2018194173A1; JP6601551B2

Abstract

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Feuerrisiko in einem Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung befestigt ist, zu verhindern, selbst wenn das Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung befestigt ist, mit einer elektromagnetischen Welle in einem höheren Frequenzband als einer vorgeschriebenen Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird. Die Drahtloskommunikationsvorrichtung (81) zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer Frequenz zur Kommunikation ist versehen mit: einer Antennenstruktur (83), die zugewandte Regionen (83aa) aufweist, die einander zugewandt sind; einem RFIC-Bauelement (2), das elektrisch mit der Antennenstruktur (83) verbunden ist; und schleifenförmigen leitfähigen Strukturen (85), die jeweils zwischen den zugewandten Regionen (83aa) der Antennenstruktur (83) angeordnet sind, wobei der Umfang der leitfähigen Struktur (83) kürzer ist als eine halbe Wellenlänge der Frequenz zur Kommunikation.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einer Antenne und insbesondere, durch Induktionsfeld oder Funkwelle, auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine Hochfrequenzidentifikations(RFID)-Technologie einsetzt, die eine Nahbereichskommunikation zum kontaktlosen Lesen und Schreiben von Halbleiterspeicher-Daten durchführt.
HINTERGRUNDTECHNIK
Es ist denkbar, eine Handelsgutabrechnung durch Anbringen eines „RFID-Etiketts“ (RFID-Tag), das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, an einer Ware zu automatisieren. Gemäß diesem automatisierten Begleichungssystem werden, wenn ein Korb, der Waren mit dem „RFID-Etikett“ beinhaltet, an einer Kasse platziert wird, Informationen aus dem „RFID-Etikett“ gelesen, um einen Warenpreis anzuzeigen.
In Geschäften, wie zum Beispiel Supermärkten, wird mit einer breiten Vielzahl an Waren gehandelt, wobei einige Nahrungsmittel als Waren unmittelbar nach dem Kauf desselben aufgewärmt werden können, so dass der Käufer an Ort und Stelle essen und trinken kann. Beispiele von Waren, die aufgewärmt werden, zum Essen und Trinken sind Nahrungsmittel, wie zum Beispiel eine Lunchbox und Tassennudeln. Diese Waren kommen für eine Erwärmung unter Verwendung eines Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen, d. h. einer sogenannten „Mikrowelle“, in den Geschäften in Betracht.
In dem „RFID-Etikett“ sind ein Chip mit integrierter Hochfrequenzschaltung (RFIC-Chip) und ein Metallmaterial, wie zum Beispiel eine Antennenstruktur, die ein Metallfilm ist, auf einem Papiermaterial oder einem Harzmaterial gebildet. Deshalb werden in dem Fall, in dem, wenn ein derartiges „RFID-Etikett“ an einer Ware angebracht ist, die Ware durch die „Mikrowelle“ erwärmt wird, beispielsweise in dem Fall, in dem eine Lunchbox mit dem „RFID-Etikett“ erwärmt wird, elektromagnetische Wellen von der „Mikrowelle“ nicht nur in der Lunchbox absorbiert, sondern auch dem „RFID-Etikett“, so dass die Metallmaterialabschnitte einer Konzentration elektrischer Felder und einer Entladung mit einem Wirbelstrom ausgesetzt werden, der durch das Metallmaterial fließt, woraufhin das Metall selbst erwärmt werden und einer Sublimation unterzogen werden könnte oder das Papiermaterial oder das Harzmaterial, das das Etikett bildet, sich entzünden könnte, was zu einem Risiko einer Entzündung des „RFID-Etiketts“ führt.
Zu dem Zweck einer Reduzierung des Risikos einer Entzündung in dem „RFID-Etikett“, wie oben beschrieben wurde, wurde eine Konfiguration eines „flammenhemmenden Etiketts“ vorgeschlagen (siehe Patentdokument 1).
STAND DER TECHNIK-DOKUMENT
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2006-338563
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Bei dem „flammenhemmenden Etikett“, das im Patentdokument 1 offenbart ist, ist ein Substrat, an dem ein IC-Chip und die Antennenstruktur befestigt sind, aus einem flammenhemmenden Material hergestellt. So wird aufgrund des flammenhemmenden Materials das Substrat selbst in einigen Sekunden oder mehreren zehn Sekunden nach einer Entzündung gelöscht, die Metallmaterialabschnitte jedoch, die auf dem Substrat gebildet sind, werden sehr wahrscheinlich weiter entladen, wobei keine Konfiguration bereitgestellt wird, die in der Lage ist, das Risiko einer Entzündung des Substrats und die Möglichkeit einer Entzündung der Waren sicher zu verhindern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Risiko einer Entzündung in einem Gegenstand, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, zu verhindern, selbst wenn der Gegenstand mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Welle in einem höheren Frequenzband als einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist folgende Merkmale auf:

eine Antennenstruktur mit einer Induktivitätskomponente;
ein RFIC-Element, das elektrisch mit der Antennenstruktur verbunden ist; und
einen Kapazitivkopplungsabschnitt, der spezifische gegenüberliegende Regionen, die einander zugewandt sind, der Antennenstruktur an einer Mehrzahl von Punkten an der Antennenstruktur kapazitiv koppelt, um eine LC-Parallel-Resonanzschaltung auszumachen.

AUSWIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden, die in der Lage ist, das Risiko einer Entzündung in einem Gegenstand mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung zu verhindern, selbst wenn der Gegenstand mit einer elektromagnetischen Welle in einem höheren Frequenzband als einer vorbestimmten Kommunikation bestrahlt wird.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die eine Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
2A ist ein Diagramm, das eine vordere Oberfläche (erste Hauptoberfläche) eines Antennensubstrats in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
2B ist ein Diagramm, das eine hintere Oberfläche (zweite Hauptoberfläche) des Antennensubstrats in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
3A ist ein Diagramm, das eine Veranschaulichung der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, die an einem Gegenstand angebracht ist, zeigt.
3B ist ein Diagramm, das eine Veranschaulichung der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, die an einem Gegenstand angebracht ist, zeigt.
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein RFIC-Bauelement in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
5 ist ein Diagramm, das schematisch in der Form von Schaltungsdiagrammsymbolen einen Kapazitivkopplungsabschnitt für eine Antennenstruktur in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
6 ist eine Pseudo-Ersatzschaltung, die eine Teilkonfiguration einer Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
7 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das ein Gesamtkonfigurationsbeispiel der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
8 ist ein Frequenzcharakteristikdiagramm, das das Ergebnis von Simulationsexperimenten in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
9 ist ein Smith-Diagramm der Simulationsexperimente an der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
10A ist ein Diagramm, das zeigt, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (920 MHz) in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels empfangen wird.
10B ist ein Diagramm, das zeigt, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz), die in einem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen („Mikrowelle“) verwendet wird, in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels empfangen wird.
11 ist ein Diagramm, das die Richtung zeigt, in der ein Strom zu fließen versucht, wenn die Antennenstruktur und der Kapazitivkopplungsabschnitt (Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur) ein Signal mit der Erwärmungsfrequenz in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels empfangen.
12A ist ein Diagramm, das Gewinne für alle Richtungen in Bezug auf die Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
12B ist ein Diagramm, das den Gewinn der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
14 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines dritten Ausführungsbeispiels zeigt.
15 ist eine Draufsicht, die eine Variante der Drahtloskommunikationsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels zeigt.
16A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
16B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das eine Konfiguration der Antennenstruktur in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
17A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
17B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das eine Konfiguration der Antennenstruktur in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
18 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
19A ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
19B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm einer Teilkonfiguration der Antennenstruktur in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels.
19C ist eine Erklärungsansicht, die einen Strom zeigt, der durch einen Teil der Antennenstruktur in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels fließt.
20 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines siebten Ausführungsbeispiels zeigt.
21 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines achten Ausführungsbeispiels zeigt.
22 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines neunten Ausführungsbeispiels zeigt.
23 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines zehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
24 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines elften Ausführungsbeispiels zeigt.
25 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines zwölften Ausführungsbeispiels zeigt.
26 ist eine Draufsicht der Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) des zwölften Ausführungsbeispiels bei Anbringung an einem Gegenstand.
27 ist ein Diagramm, das eine Veranschaulichung der Drahtloskommunikationsvorrichtung des zwölften Ausführungsbeispiels, die an einem Gegenstand angebracht ist, zeigt.
28 ist ein Frequenzcharakteristikdiagramm, das das Ergebnis von Simulationsexperimenten in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
29 ist ein Smith-Diagramm der Simulationsexperimente an der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels.
30A ist ein Diagramm, das zeigt, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (920 MHz) in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels empfangen wird.
30B ist ein Diagramm, das zeigt, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz), die in einem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen („Mikrowelle“) verwendet wird, in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels empfangen wird.
31A ist ein Diagramm, das Gewinne für alle Richtungen in Bezug auf die Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
31B ist ein Diagramm, das Gewinne an einer XZ-Ebene aus 12A in Bezug auf die Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
32 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines dreizehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
33 ist eine Draufsicht, die eine Variante der Drahtloskommunikationsvorrichtung des dreizehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
34A ist eine Draufsicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines vierzehnten Ausführungsbeispiels bei Anbringung an einem Gegenstand.
34B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das eine Antennenstrukturkonfiguration in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des vierzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
35A ist eine Draufsicht einer Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels bei Anbringung an einem Gegenstand.
35B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm, das eine Antennenstrukturkonfiguration in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des fünfzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
36 ist eine Draufsicht, die eine Drahtloskommunikationsvorrichtung (RFID-Etikett) eines sechzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Zuerst werden Konfigurationen verschiedener Aspekte einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden/Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz, die folgende Merkmale aufweist:

eine Antennenstruktur mit einer Induktivitätskomponente;
ein RFIC-Element, das elektrisch mit der Antennenstruktur verbunden ist; und
einen Kapazitivkopplungsabschnitt, der spezifische gegenüberliegende Regionen, die einander zugewandt sind, der Antennenstruktur an einer Mehrzahl von Punkten an der Antennenstruktur kapazitiv koppelt, um eine LC-Parallel-Resonanzschaltung auszubilden.

Die so ausgebildete Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Aspekts kann das Auftreten einer Entladung in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterdrücken, selbst wenn eine Ware mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Welle in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird, wodurch es möglich gemacht wird, das Risiko einer Entzündung in der Ware mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung zu verhindern.
Die Antennenstruktur kann entweder eine geradlinige Form oder eine krummlinige Form besitzen. Bei einer fortlaufenden Antennenstruktur mit Paaren gegenüberliegender Regionen kann die Antennenstruktur an einer Seite in einer Richtung liegen, die die Richtung schneidet, in der sich die Antennenstruktur an der anderen erstreckt. Entsprechend kann jedes Paar gegenüberliegender Regionen, die an der fortlaufenden Antennenstruktur liegen, den Fall einer Parallelbeziehung zueinander und den Fall einer Neigung einer der beiden beinhalten und ferner den Fall beinhalten, in dem Kurven einander gegenüberliegen.
In der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zweiten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur in der Form eines Mäanders mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten vorliegen und der Kapazitivkopplungsabschnitt, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, kann ausgebildet sein, um benachbarte Kurvenabschnitte der Antennenstruktur kapazitiv zu koppeln.
In der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dritten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur auf einer Oberfläche eines Antennensubstrats angeordnet sein, das aus einem Dielektrikum hergestellt ist, und der Kapazitivkopplungsabschnitt kann auf der anderen Oberfläche des Antennensubstrats angeordnet sein.
In der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines vierten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die Antennenstruktur und der Kapazitivkopplungsabschnitt auf einer Oberfläche eines Antennensubstrats angeordnet sein und der Kapazitivkopplungsabschnitt kann eine Leiterplatte sein, die zwischen den spezifischen gegenüberliegenden Abschnitten, die einander zugewandt sind, angeordnet ist.
In der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines fünften Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die Antennenstruktur und der Kapazitivkopplungsabschnitt über ein Dielektrikum auf einer Oberfläche des Antennensubstrats laminiert sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines sechsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Leitungslänge der LC-Parallel-Resonanzschaltung kürzer als 1/2 einer Wellenlänge der vorbestimmten Kommunikationsfrequenz gebildet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines siebten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Leitungslänge der LC-Parallel-Resonanzschaltung kürzer als 1/2 einer Wellenlänge einer Frequenz, die beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird, gebildet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines achten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die LC-Parallel-Resonanzschaltung als eine Resonanzfrequenz eine Frequenz verwenden, die höher ist als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines neunten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die LC-Parallel-Resonanzschaltung als die Resonanzfrequenz eine Frequenz verwenden, die beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die LC-Parallel-Resonanzschaltung als die Resonanzfrequenz eine Frequenz eines Bandes von 2.4 bis 2.5 GHz verwenden, das ein Frequenzband ist, das beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines elften Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur eine Leitungsbreite aufweisen, die schmaler ist als die Leitungsbreite des Kapazitivkopplungsabschnitts.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zwölften Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur in der Form eines Mäanders mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten vorliegen, wobei in einer Amplitudenrichtung des Mäanders die Länge der Antennenstruktur länger sein kann als die Länge des Kapazitivkopplungsabschnitts.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dreizehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Harz-Antennensubstrat aufweisen, an dem die Antennenstruktur gebildet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung eines vierzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Film aufweisen, der an dem Harz-Antennensubstrat klebt, wobei der Film eine höhere Wärmebeständigkeit aufweist als das Antennensubstrat.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines fünfzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur aus einer Dipolantenne mit zwei Dipolelementen ausgebildet sein und der Kapazitivkopplungsabschnitt, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, kann an jedem der Dipolelemente angeordnet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines sechzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Teil eines Stromwegs der Antennenstruktur, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung bildet, schmaler gebildet sein als die anderen Abschnitte an dem Stromweg.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines siebzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Teil eines Stromwegs der Antennenstruktur, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung bildet, dünner gebildet sein als die anderen Abschnitte an dem Stromweg.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines achtzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur ausgebildet sein, um eine Kommunikationsfrequenz in einem UHF-Band zu verwenden.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines neunzehnten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur ausgebildet sein, um eine Kommunikationsfrequenz in einem HF-Band zu verwenden.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Resonanzfrequenz durch die Antennenstruktur in Abwesenheit des Kapazitivkopplungsabschnitts höher sein als die Kommunikationsfrequenz.
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines einundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden/Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer Kommunikationsfrequenz, die folgende Merkmale aufweist: eine Antennenstruktur mit gegenüberliegenden Regionen, die einander zugewandt sind; ein RFIC-Element, das elektrisch mit der Antennenstruktur verbunden ist; und eine schleifenförmige Leiterstruktur, die zwischen jedem Paar der gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur angeordnet ist, wobei der Umfang der Leiterstruktur kleiner ist als 1/2 einer Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Aspekts, die auf diese Weise ausgebildet ist, wirkt, wenn die Ware mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung mit einer elektromagnetischen Welle in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird, die schleifenförmige Leiterstruktur als eine Magnetfeldantenne zur Erzeugung eines Magnetfelds. Dies ermöglicht es, dass die Magnetfeldantenne an einer Position nahe an der Antennenstruktur gebildet sein kann, die die elektromagnetische Welle in dem Band höherer Frequenzen als die Kommunikationsfrequenz aufnimmt. Dies verschlechtert die Antennenstrahlungswirksamkeit in dem Frequenzband, das höher ist als die Kommunikationsfrequenz, was es ermöglicht, dass die durch die Antennenstruktur aufgenommene Energie reduziert werden kann. Folglich kann das Risiko einer Entzündung in der Ware mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung verhindert werden.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zweiundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antennenstruktur in der Form eines Mäanders vorliegen und jedes Paar der gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur kann geradlinige Abschnitte aufweisen, die parallel zueinander sind.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dreiundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Leiterstruktur zwischen jedem Paar benachbarter Kurvenabschnitte der Antennenstruktur angeordnet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines vierundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Leiterstruktur eine Längsrichtung und eine Querrichtung aufweisen und die Länge der Leiterstruktur in der Längsrichtung kann zu 1/4 einer Wellenlänge oder weniger der Frequenz gebildet sein, die bei der Erwärmung mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines fünfundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl der Leiterstrukturen voneinander beabstandet zwischen jeweiligen Paaren der gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur angeordnet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines sechsundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Antennenstruktur mit einer elektromagnetischen Welle einer höheren Frequenz als der Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird, ein Potenzialunterschied zwischen jeweiligen Paaren der gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur zwischen der Mehrzahl von Leiterstrukturen zunehmen.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines siebenundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung können die Leiterstrukturen mit unterschiedlichen Umfängen entlang geradliniger Abschnitte der Antennenstruktur angeordnet sein.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines achtundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich eine erste Resonanzfrequenz durch die Leiterstruktur und einen Teil der Antennenstruktur, der die gegenüberliegenden Regionen beinhaltet, die die Leiterstruktur sandwichartig zwischen sich anordnen, von einer zweiten Resonanzfrequenz durch die andere Leiterstruktur und einen anderen Teil der Antennenstruktur, der gegenüberliegende Regionen beinhaltet, die den anderen Leiter sandwichartig zwischen sich anordnen, der neben der Leiterstruktur angeordnet ist.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines neunundzwanzigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die erste Resonanzfrequenz eine Frequenz sein, die beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dreißigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann die erste Resonanzfrequenz eine Frequenz einer Zone von 2,4 GHz oder mehr und 2.5 GHz oder weniger sein, was ein Frequenzband ist, das beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung eines einunddreißigsten Aspekts gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Differenz zwischen einem Umfang der Leiterstruktur und 1/2 einer Wellenlänge der ersten Resonanzfrequenz, die höher als die Kommunikationsfrequenz ist, kleiner sein als eine Differenz zwischen dem Umfang der Leiterstruktur und 1/2 einer Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz.
In Convenience-Geschäften und Supermärkten, die Waren verkaufen, an denen eine Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, wird mit einer breiten Vielzahl von Waren gehandelt, wie z. B. Nahrung und Waren des täglichen Bedarfs. In den letzten Jahren wurden für die Convenience-Geschäfte verschiedene Experimente im Hinblick auf die praktische Verwendung eines „unbemannten Convenience-Geschäfts“ ausgeführt, das ein Berechnen für gekaufte Gegenstände und Einpacken in Tüten automatisiert.
Um ein Abrechnen von Waren in einem „unbemannten Convenience-Geschäft“ zu automatisieren, kommt in Betracht, dass ein „RFID-Etikett“ als Drahtloskommunikationsvorrichtung an allen Waren angebracht wird. Das System funktioniert so, dass, wenn ein Einkaufskorb, in dem sich Waren mit „RFID-Etikett“ befinden, an einer Kasse an einem „unbemannten Convenenience-Geschäft“ platziert wird, Informationen von dem „RFID-Etikett“ zur Anzeige eines Kaufpreises gelesen werden. Der Käufer legt Bargeld an eine vorbestimmte Position oder führt eine Kreditkarte zum Kauf ein, um die Zahlung abzuschließen, und erhält danach die Waren, die automatisch in eine Einkaufstasche gepackt werden, wodurch der Kauf von Waren in dem „unbemannten Convenenience-Geschäft“ vollendet werden kann.
Ausführungsbeispiele als spezifische Veranschaulichungen einer Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Obwohl eine Lunchbox als Veranschaulichung eines Gegenstands beschrieben ist, an dem ein „RFID-Etikett“, d. h. eine Drahtloskommunikationsvorrichtung der folgenden Ausführungsbeispiele, angebracht ist, kann der Gegenstand, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist, alle Gegenstände sein, die in Geschäften, wie beispielsweise sogenannten „Convenience-Geschäften“, gehandelt werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Warenverkaufssystem, bei dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung mit der gleichen Konfiguration an allen Waren angebracht ist.
Obwohl ein Mikrowellen-Erwärmungsgerät, das in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben ist, als sogenannte „Mikrowelle“ beschrieben ist, die ein dielektrisches Erwärmen durchführt, ist das Mikrowellen-Erwärmungsgerät der vorliegenden Erfindung ein Erwärmungsgerät mit einer dielektrischen Erwärmungsfunktion.
< Erstes Ausführungsbeispiel >
1 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett 1 zeigt, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Das RFID-Etikett 1 ist zur drahtlosen Kommunikation (Senden/Empfangen) unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage. Wie UHF-Band hierin verwendet wird, bedeutet dies ein Frequenzband von 860 MHz bis 960 MHz. Die UHF-Band-Kommunikationsfrequenz ist bei der vorliegenden Erfindung ein Beispiel einer „ersten Frequenz zur Kommunikation“. Das RFID-Etikett 1 beinhaltet ein RFIC-Bauelement 2, das später beschrieben wird, eine Antennenstruktur 3, eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur als Kapazitivkopplungsabschnitt und ein Antennensubstrat 5 aus einem Dielektrikum. Bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist das Antennensubstrat 5 aus einem flammenhemmenden Film mit einer Flexibilität hergestellt und besitzt eine im Wesentlichen rechteckige Form. Wenn das Antennensubstrat 5 nicht aus einem flammenhemmenden Filmmaterial hergestellt ist, kann die Filmdicke des Antennensubstrats 5 38 µm oder weniger betragen. Folglich schmilzt das Antennensubstrat 5 und verformt sich vor der Verbrennung und kann deshalb seine Grundform nicht behalten. Die Antennenstruktur 3 weist eine Leitungsbreite von 100 µm bis 300 µm auf und kann, wenn sie 150 µm oder weniger beträgt, ohne Weiteres gleichzeitig mit Verformung des Antennensubstrats 5 abgetrennt werden. Das Antennensubstrat 5 weist auf seiner vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) die Antennenstruktur 3 auf, die durch einen Film aus einem leitfähigen Material erzeugt ist, wie zum Beispiel einer Aluminiumfolie oder Kupferfolie. An der Antennenstruktur 3, die auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 gebildet ist, ist das RFIC-Bauelement 2 derart befestigt, dass das RFIC-Bauelement 2 und die Antennenstruktur 3 elektrisch miteinander verbunden sind. Die elektrische Verbindung bedeutet, dass die beiden derart miteinander verbunden oder gekoppelt sind, dass ein Hochfrequenzsignal übertragen wird und einen Betrieb erlaubt, und ist nicht auf eine DC-Verbindung eingeschränkt.
Das flammenhemmende Filmmaterial, das bei dem ersten Ausführungsbeispiel als Antennensubstrat 5 verwendet wird, kann ein Film aus einem Harzmaterial, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat(PET)-Harz oder Polyphenylensulfid(PPS)-Harz, sein, zu dem ein flammenhemmendes Material auf Halogenbasis hinzugefügt wird oder auf das ein flammenhemmendes Beschichtungsmaterial aufgetragen wird. Das Material des Antennensubstrats 5 könnte ein Hochleistungs-Harzmaterial, wie beispielsweise Polyethylennaphthalat (PEN), mit Wärmebeständigkeit sein. Ferner kann ein wärmebeständiger Materialfilm auf das dielektrische Antennensubstrat 5 aufgetragen werden, um so die Wärmebeständigkeit des Antennensubstrats 5 zwischen der Antennenstruktur 3 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 weiter zu verbessern.
Andererseits weist das Antennensubstrat 5 auf seiner hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als den Kapazitivkopplungsabschnitt auf, der aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise einer Aluminiumfolie oder Kupferfolie, hergestellt ist. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4, die auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 gebildet ist, koppelt spezifische Regionen der Antennenstruktur 3 an einer Mehrzahl von Punkten der Antennenstruktur 3 mit einer Induktivitätskomponente kapazitiv miteinander. Folglich wird eine Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S gebildet, die jeweils aus einer Induktivitätskomponente, die in einem Teil der Antennenstruktur 3 gebildet ist, und einer Kapazitätskomponente ausgebildet sind, die zwischen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 und einem Teil der Antennenstruktur 3 gebildet ist, was zu einer im Wesentlichen seriellen oder parallelen Verbindungskonfiguration führt. 1 zeigt ein Beispiel des Antennensubstrats 5, das aus einem transparenten Material hergestellt ist, bei dem die Antennenstruktur 3 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 (Anzeigen in 1 mit unterbrochener Linie) dargestellt sind, die an der Vorderseite und der Rückseite des Antennensubstrats 5 gebildet sind. Das Antennensubstrat 5 ist unter Umständen nicht aus dem transparenten Material hergestellt und könnte aus einem Material hergestellt sein, das zu einer kapazitiven Kopplung mit einer erwünschten Kapazität zwischen der Antennenstruktur 3 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 in der Lage ist.
2 zeigt die vordere Oberfläche (erste Hauptoberfläche) und die hintere Oberfläche (zweite Oberfläche) des Antennensubstrats 5. 2A zeigt die Antennenstruktur 3, die auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 gebildet ist, während 2B die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als Kapazitivkopplungsabschnitt zeigt, die auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 gebildet ist.
Wie in 2A gezeigt ist, weist die Antennenstruktur 3 bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwei Anschlussbereichstrukturen 6 (6a und 6b), die in Kontakt mit dem RFIC-Bauelement 2 stehen, zur elektrischen Verbindung auf. Die Antennenstruktur 3 weist ein erstes Antennenelement 3a und ein zweites Antennenelement 3b auf, um eine Dipolfeldantenne auszubilden.
Wie in 2A gezeigt ist, weist das erste Antennenelement 3a eine im Wesentlichen lineare Formstruktur auf und ist von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a herausgeführt und erstreckt sich in einer mäandernden Weise. Die Erstreckung der ersten Anschlussbereichstruktur 6a ist in Richtung eines Längsendes des Antennensubstrats 5 gerichtet, wobei die Spitze in der Erstreckungsrichtung der ersten Anschlussbereichstruktur 6a an dem Längsende des Antennensubstrats 5 angeordnet ist. Das erste Antennenelement 3a weist eine Länge von λ/4 der Kommunikationsfrequenz auf. Wenn die Kommunikationsfrequenz beispielsweise 920 MHz beträgt, beträgt die Länge von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a in dem ersten Antennenelement 3a bis zu dem Ende des Antennensubstrats 5 etwa 50 mm.
Das zweite Antennenelement 3b der Antennenstruktur 3 ist von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b herausgeführt und erstreckt sich in Richtung des anderen Längsendes des Antennensubstrats 3 in mäandernder Weise, wobei die Spitze in der Erstreckungsrichtung des zweiten Antennenelements 3b einen verbreiterten Abschnitt 7 aufweist. Dieser verbreiterte Abschnitt 7 ist ein Abschnitt, der an einem Gegenstand angebracht ist, und erlaubt bei Anbringung an einem Gegenstand, dessen äußere Oberfläche ein freiliegendes Metallmaterial aufweist, beispielsweise ein Dosenprodukt, dass die äußere Oberfläche des Gegenstands als Teil der Antenne fungieren kann.
Wie in 2B gezeigt ist, weist die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als Kapazitivkopplungsabschnitt, der auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 gebildet ist, eine Mehrzahl von Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 4a und 4b auf, die sich bei der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels in ihrer Form unterscheiden. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 weist eine erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a mit einer verbreiterten Form und eine zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4b mit einer verschmälerten Form auf. Die weit geformte erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a koppelt spezifische gegenüberliegende Regionen 3aa in dem mäandernden ersten Antennenelement 3a kapazitiv miteinander und koppelt ähnlich spezifische gegenüberliegende Regionen 3ba in dem mäandernden zweiten Antennenelement 3b kapazitiv miteinander. Die erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a ist so angeordnet, dass sie zumindest benachbarte Kurvenabschnitte in dem ersten Antennenelement 3a und dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv koppelt.
Andererseits ist die schmal geformte zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4b so angeordnet, dass sie eine spezifische Region in dem ersten Antennenelement 3a und eine spezifische Region in dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv koppelt. Die schmal geformte zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4b ist so angeordnet, dass sie die erste Anschlussbereichstruktur 6a kapazitiv mit einer spezifischen Region in dem ersten Antennenelement 3a koppelt, und ist so angeordnet, dass sie die zweite Anschlussbereichstruktur 6b kapazitiv mit einer spezifischen Region (einschließlich des verbreiterten Abschnitts 7) in dem zweiten Antennenelement 3b koppelt.
Die so ausgebildete Antennenstruktur 3 auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 5 weisen eine Form auf, die eine Konzentration des elektrischen Feldes verhindert, und weisen insbesondere an Kurvenabschnitten und Kantenabschnitten der Außenperipherie keine scharfen Kanten auf, wobei das Gesamte aus sanft gekrümmten Oberflächen gebildet ist.
Das RFID-Etikett 1 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist an allen Gegenständen angebracht, die beispielsweise in „Convenience-Geschäften“ gehandelt werden, und das RFID-Etikett 1 mit der gleichen Konfiguration wird für alle Gegenstände verwendet. Aus diesem Grund ist eine Lunchbox, die durch eine „Mikrowelle“ als Mikrowellenerwärmungsgerät erwärmt wird, bei dem ersten Ausführungsbeispiel als eine Veranschaulichung von Waren beschrieben. Eine derartige Lunchbox verwendet auch das RFID-Etikett 1 mit dem verbreiterten Abschnitt 7, was es erlaubt, dass ein Metallmaterial auf der äußeren Oberfläche des Gegenstands als Teil der Antenne fungiert. 3A ist eine perspektivische Ansicht, die den Fall zeigt, in dem das RFID-Etikett 1 an einer Lunchbox 8 als Veranschaulichung eines Gegenstands angebracht ist, der aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist. 3B zeigt ein Beispiel, bei dem das RFID-Etikett 1 an einer Metalldose 14 als Beispiel eines Gegenstands angebracht ist, dessen äußere Oberfläche aus einem Metallmaterial hergestellt ist.
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration des RFIC-Bauelements 2 zeigt, das an den Anschlussbereichstrukturen 6 (6a und 6b) der Antennenstruktur 3 befestigt ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist das RFIC-Bauelement 2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus einem Mehrschichtsubstrat ausgebildet, das aus drei Schichten besteht. Insbesondere ist das Mehrschichtsubstrat des RFIC-Bauelements 2 aus einem Harzmaterial hergestellt, wie beispielsweise Polyimid und einem Flüssigkristallpolymer, und ist aus drei laminierten Isolierschichten 12A, 12B und 12C mit Flexibilität ausgebildet. Die Isolierschichten 12A, 12B und 12C besitzen bei Draufsicht eine im Wesentlichen quadratische Form und weisen bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Das RFIC-Bauelement 2, das in 4 gezeigt ist, zeigt den Zustand, in dem das in 1 gezeigte RFIC-Bauelement 2 umgedreht ist, wobei drei Schichten auseinandergebaut sind.
Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet das RFIC-Bauelement 2 an seinem dreischichtigen Substrat (Isolierschichten 12A, 12B und 12C) an erwünschten Positionen einen RFIC-Chip 9, eine Mehrzahl von Induktivitätselementen 10A, 10B, 10C und 10D und externe Verbindungsanschlüsse 11 (11a und 11b).
Die externen Verbindungsanschlüsse 11 (11a und 11b) sind an der ersten Isolierschicht 12A gebildet, die die unterste Schicht ist (Substrat, das der Antennenstruktur gegenüberliegt), und sind an Positionen gebildet, die den Anschlussbereichstrukturen 6 (6a und 6b) der Antennenstruktur 3 gegenüberliegen. Die vier Induktivitätselemente 10A, 10B, 10C und 10D sind in zwei und zwei getrennt an der zweiten Isolierschicht 12B beziehungsweise der dritten Isolierschicht 12C gebildet. Anders ausgedrückt, das erste Induktivitätselement 10A und das zweite Induktivitätselement 10B sind an der dritten Isolierschicht als oberste Schicht gebildet (unterste Schicht in 4), während das dritte Induktivitätselement 10B und das vierte Induktivitätselement 10D an der zweiten Isolierschicht 12B als Zwischenschicht gebildet sind.
In dem RFIC-/Bauelement 2 des ersten Ausführungsbeispiels sind die externen Verbindungsanschlüsse 11 (11a und 11b) und die vier Induktivitätselemente 10A, 10B, 10C und 10D aus einer Leiterstruktur ausgebildet, die aus einem leitfähigen Material hergestellt ist, wie beispielsweise Aluminiumfolie oder Kupferfolie.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der RFIC-Chip 9 an der dritten Isolierschicht 12C als oberste Schicht an deren Mittelabschnitt in der Längsrichtung (in 4 X-Richtung) befestigt. Der RFIC-Chip 9 besitzt eine Struktur, bei der verschiedene Typen von Elementen in einem Halbleitersubstrat beinhaltet sind, das aus einem Halbleiter hergestellt ist, wie beispielsweise Silizium. Das erste Induktivitätselement 10A, das spiralförmig an der dritten Isolierschicht 12C an deren einer Seite (in 4 in X-Achsenrichtung links) gebildet ist, ist über einen Anschlussbereich 10A mit einem Eingangs/Ausgangsanschluss 9a an einer Seite des RFIC-Chips 9 verbunden. Das zweite Induktivitätselement 10B, das spiralförmig an der dritten Isolierschicht 12C an der anderen Seite (in 4 in X-Achsenrichtung rechts) gebildet ist, ist über einen Anschlussbereich 10Ba mit einem Eingangs/Ausgangsanschluss 9b an der anderen des RFIC-Chips 9 verbunden.
Das dritte Induktivitätselement 10C in Spiralform ist an der zweiten Isolierschicht 10B als Zwischenschicht auf deren einer Seite (in 4 in X-Achsenrichtung links) gebildet, während das vierte Induktivitätselement 10D in Spiralform an der zweiten Isolierschicht 12B an der anderen Seite (in 4 in X-Achsenrichtung rechts) gebildet ist. Ein Außenumfangsende des spiralförmigen dritten Induktivitätselements 10C stellt eine direkte Verbindung zu einem Außenumfangsende des spiralförmigen vierten Induktivitätselements 10D her. Andererseits stellt ein Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Ca) des dritten Induktivitätselements 10C über einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie beispielsweise einen Durchgangslochleiter, der durch die zweite Isolierschicht 12B verläuft, eine Verbindung zu einem Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Ab) des spiralförmigen ersten Induktivitätselements 10A an der dritten Isolierschicht 12C her. Das Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Ca) des dritten Induktivitätselements 10C stellt über einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie beispielsweise einen Durchgangslochleiter, der sich durch die ersten Isolierschicht 12A als unterste Schicht hindurch erstreckt, eine Verbindung zu dem ersten externen Verbindungsanschluss 11a an der ersten Instruktionsschicht 12A her.
Ein Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Da) des vierten Induktivitätselements 10D stellt über einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie beispielsweise einen Durchgangslochleiter, der sich durch die zweite Isolierschicht 12B hindurch erstreckt, eine Verbindung zu einem Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Bb) des spiralförmigen zweiten Induktivitätselements 10B an der dritten Isolierschicht 12C her. Das Innenumfangsende (Anschlussbereich 10Da) des vierten Induktivitätselements 10D stellt über einen Zwischenschichtverbindungsleiter, wie beispielsweise einen Durchgangslochleiter, der sich durch die erste Isolierschicht 12A hindurch erstreckt, eine Verbindung zu dem zweiten externen Verbindungsanschluss 11b an der ersten Isolierschicht 12A her.
Der erste externe Verbindungsanschluss 11a an der ersten Isolierschicht 12A ist so angeordnet, dass er mit der ersten Anschlussbereichstruktur 6a des ersten Antennenelements 3a, das auf dem Antennensubstrat 5 gebildet ist, verbunden ist. Der zweite externe Verbindungsanschluss 11b an der ersten Isolierschicht 12A ist so angeordnet, dass er mit der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b des Antennenelements 3b, das auf dem Antennensubstrat 5 gebildet ist, verbunden ist.
Ein Durchgangsloch 13 ist in der zweiten Isolierschicht 12B als Zwischenschicht gebildet, und zwar zum Aufnehmen des RFIC-Chips 9, der an der dritten Isolierschicht 12C befestigt ist. Der RFIC-Chip 9 ist aus einem Halbleitermaterial gebildet und ist zwischen dem ersten Induktivitätselements 10A und dem zweiten Induktivitätselement 10B und zwischen dem dritten Induktivitätselement 10C und dem vierten Induktivitätselement 10D angeordnet. Dies erlaubt eine Funktion des RFIC-Chips 9 als Schild, was die Magnetfeldkopplung und die Kapazitivkopplung zwischen dem ersten Induktivitätselement 10A und dem zweiten Induktivitätselement 10B unterdrückt, während gleichzeitig die Magnetfeldkopplung und die Kapazitivkopplung zwischen dem dritten Induktivitätselement 10C und dem vierten Induktivitätselement 10D unterdrückt wird. Folglich verhindert das RFIC-Bauelement 2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verschmälerung des Durchlassbands des Kommunikationssignals, was das Durchlassband breit macht.
5 ist ein Diagramm, das schematisch durch Schaltungssymbole die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 zeigt, die der Kapazitivkopplungsabschnitt ist, der kapazitiv mit der Antennenstruktur 3 gekoppelt ist, mit der das RFIC-Bauelement 2 bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels verbunden ist. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Antennenstruktur 3 derart ausgebildet, dass das mäandernde erste Antennenelement 3a und zweite Antennenelement 3b sich mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten von der Anschlussbereichstruktur 6 weg erstrecken, die an dem RFIC-Bauelement 2 befestigt ist. Insbesondere erstreckt sich das mäandernde erste Antennenelement 3a von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a schließlich in Richtung eines Endes an einer Seite in der Längsrichtung (+X-Richtung) in dem Antennensubstrat 5. Das mäandernde zweite Antennenelement 3b erstreckt sich von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b schließlich in Richtung eines Ende an der anderen in der Längsrichtung (-X-Richtung) in dem Antennensubstrat 5. Die Spitzenregion in der Erstreckungsrichtung des zweiten Antennenelements 3b ist ein verbreiterter Abschnitt 7 mit einer breiten Breite, die als ein Abschnitt fungiert, der an Waren angebracht ist. Der verbreiterte Abschnitt 7 ist eine Region, die beispielsweise an einem Metallabschnitt eines Dosenprodukts usw. angebracht ist, um dadurch die Charakteristika der Antenne weiter zu verbessern.
Wie in 5 gezeigt ist, weist die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4, die spezifische Regionen in dem ersten Antennenelement 3a und dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv miteinander koppelt, die erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a, die eine große Kapazität besitzt, sowie die zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4b auf, die eine kleinere Kapazität besitzt als die erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a. Die erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a koppelt spezifische Regionen in dem ersten Antennenelement 3a kapazitiv miteinander, um die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in der Form einer Schleifenschaltung als minimaler Weg, der aus der ersten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a und dem ersten Antennenelement 3a ausgebildet ist, zu erhalten. So ist die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen in Serie oder parallel zu dem Weg des ersten Antennenelements 3a gebildet. Ähnlich koppelt die erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a spezifische Regionen in dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv miteinander, um die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in Serie oder parallel zu dem Weg des zweiten Antennenelements 3b zu bilden.
Da das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels für eine Lunchbox usw. in dem Convenience-Geschäft als Zielwaren beabsichtigt ist, wird der Fall angenommen, in dem das RFID-Etikett 1 dielektrisch durch eine sogenannte „Mikrowelle“ erwärmt wird, die ein Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen zum Kochen ist. Elektromagnetische Wellen (Mikrowellenverwendungsfrequenzen), die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, liegen in einem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das das Band mit höheren Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz ist, und deshalb ist ein „Bandbeseitigungsfilter“ als eine Schaltung zum deutlichen Dämpfen dieses Frequenzbandpegels in dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet. Das „Bandbeseitigungsfilter“ ist eine Filterschaltung, die das Band mit höheren Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz dämpft, und dämpft beispielsweise ein höheres Frequenzband als 1,1 GHz. Insbesondere dämpft es Frequenzen (2,4 bis 2,5 GHz) elektromagnetischer Wellen zum Erwärmen, die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, deutlich.
Wie in 5 gezeigt ist, sind in dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels Mehrstufen- (eine Mehrzahl von) LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang Wegen des ersten Antennenelements 3a und des zweiten Antennenelements 3b gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ist so eingestellt, dass sie in Resonanz mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz ist. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist auf kürzer als 1/2 einer Frequenz der Frequenz eingestellt, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird. Wie in 5 gezeigt ist, sind die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S so angeordnet, dass sie eine Serienschaltung und eine Parallelschaltung ausbilden, wobei alle LC-Parallel-Resonanzschaltungen S magnetisch gekoppelt oder durch elektrisches Feld miteinander gekoppelt sind, um dadurch den Pegel der elektromagnetischen Welle in einem breiten Band eines Bands von 2,4 bis 2,5 GHz stark. 6 ist ein Diagramm, das in der Form einer Pseudoersatzschaltung ein Teilkonfigurationsbeispiel der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. 7 ist ein Diagramm, das in der Form einer Ersatzschaltung ein Gesamtkonfigurationsbeispiel der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in der Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
8 ist ein Frequenzcharakteristikdiagramm, das das Ergebnis von Simulationsexperimenten zeigt, die für das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt werden. 9 ist ein Smith-Diagramm bei den Simulationsexperimenten an dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Bei dem in 8 gezeigten Frequenzcharakteristikdiagramm hatte die Frequenz von 0,86 GHz, die durch ▼m1 angezeigt ist, einen Leistungsversorgungspegel von -10,2 dB, während die Frequenz von 0,92 GHz, die durch ▼m2 angezeigt ist, einen Leistungsversorgungspegel von -9,1 dB hatte. Für die Frequenz von 2,4 GHz, die durch ▼m3 angezeigt ist, die die Frequenz elektromagnetischer Wellen zum Erwärmen ist, die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, beträgt der Leistungsversorgungspegel -49,6 dB, während für die Frequenz von 2,5 GHz, die durch ▼m4 angezeigt ist, dieser -49,4 dB beträgt, woraus ersichtlich wird, dass der Versorgungspegel zu einem großen Ausmaß gedämpft wird. Es wird außerdem ersichtlich, dass das Band höherer Frequenzen als die Kommunikationsfrequenz gedämpft wird, ohne auf 2,4 bis 2,5 GHz eingeschränkt zu sein. Im Hinblick auf die Frequenz von etwa 1,2 GHz oder mehr beispielsweise wird der Zuführpegel auf -30 dB oder weniger gedämpft.
Wie in dem Smith-Diagramm in 9 gezeigt ist, liegt bei der Frequenz von 0,86 GHz, die durch ▼m1 angezeigt ist, und der Frequenz von 0,92 GHz, die durch Tm2 angezeigt ist, der empfängliche Zustand für Impedanzcharakteristika vor. In Bezug auf das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird aus den Simulationsexperimenten, die bei der Frequenz von 2,4 GHz, die durch ▼m3 angezeigt ist. Und der Frequenz von 2,5 GHz, die durch Vm4 angezeigt ist, erhalten, dass dieser in dem im Wesentlichen kurzgeschlossenen Zustand vorliegt (ein Marker liegt bei einem Punkt 0Ω an dem linken Ende in dem Smith-Diagramm).
Wie oben beschrieben wurde, ist bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels zu sehen, dass ein Hochfrequenzsignal (Funksignal) mit UHF-Band-Kommunikationsfrequenzen (900 MHz-Band, z. B. 920 MHz) in einem sendbaren/empfangbaren Frequenzband vorliegt, während die Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz), die in der „Mikrowelle“ als Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet werden, in einem Frequenzband vorliegen, in dem der Leistungsversorgungspegel zu einem großen Ausmaß (etwa -50 dB) gedämpft wird.
Obwohl bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels der Versorgungspegel zu einem großen Ausmaß (etwa -50 dB) bei den Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz), die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, gedämpft wird, ist der Zuführpegel nicht ganz null. Insbesondere fließt, wenn das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels 1 dielektrisch zusammen mit einem Gegenstand durch die „Mikrowelle“ erwärmt wird, ein extrem kleiner Strom durch die Antennenstruktur 3 (3a und 3b).
10 ist ein Diagramm, das aus Simulationsexperimenten des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels darüber erhalten wird, wie ein Strom fließt (10A), wenn ein Signal einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (920 MHz) empfangen wird, sowie darüber, wie ein Strom fließt (10B), wenn ein Signal einer Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) empfangen wird, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird. 10 zeigt in schwarzer und weißer achromatischer Farbe das farbige Ergebnis des Betrags eines Stroms, der auf einen Empfang hin durch die Antennenstruktur 3 (3a und 3b) und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 4 (4a und 4c) fließt. Obwohl aus diesem Grund die Unterscheidung in 10 nicht leicht ist, wie aus dem Ergebnis von Experimenten der Erfinder ersichtlich ist, war ein Strom, der beim Empfangen des Signals der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) fließt, deutlich kleiner als ein Strom, der beim Empfangen des Signals der Kommunikationsfrequenz (920 MHz) fließt. Da in 10 die Farbe der Antennenstruktur 3 (3a und 3b) in 10A tiefer wird als diejenige in 10B, ist zu erkennen, dass ein Strom, der beim Empfangen des Signals der Kommunikationsfrequenz (920 MHz) fließt, größer ist als ein Strom, der beim Empfangen des Signals der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) fließt.
11 ist ein Diagramm, das Richtungen zeigt, in denen, wenn die Antennenstruktur 3 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 4 (erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a) das Signal der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) empfangen, ein Strom durch die Strukturen (3 und 4) zu fließen versucht. In 11 zeigt ein durchgezogener Pfeil P die Richtung eines Stroms an, der durch die Antennenstruktur 3 fließt, wenn das Signal der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) empfangen wird. Ein gestrichelter Pfeil Q zeigt die Richtung eines Stroms an, der, wenn ein Strom, der durch den durchgezogenen Pfeil P angezeigt ist, durch die Antennenstruktur 3 fließt, durch das „Bandbeseitigungsfilter“ als die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S fließt, die aus der Antennenstruktur 3 und den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 8 bestehen.
Wie in 11 gezeigt ist, versucht, wenn das RFID-Etikett 1 dielektrisch erwärmt wird, um das Signal der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) zu empfangen, um zu ermöglichen, dass ein Strom, der durch den durchgezogenen Pfeil P angezeigt ist, durch die Antennenstruktur 3 fließen kann, ein Strom, der durch den gestrichelten Pfeil Q angezeigt ist, durch die Antennenstruktur 3 in jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S zu fließen. Insbesondere versucht in jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ein Strom in die entgegengesetzte Richtung (unterbrochener Pfeil Q) zu der Richtung P (durchgezogener Pfeil) eines Stroms zu fließen, der durch die Antennenstruktur 3 fließt. Dies führt zu einem Zustand, in dem Stromflüsse, die versuchen, durch die Antennenstruktur 3 beziehungsweise die LC-Parallel-Resonanzschaltung S zu fließen, zueinander versetzt sind, woraufhin ein Phänomen unterdrückt werden kann, dass die Antennenstruktur 3 Wärme bis zu einer hohen Temperatur durch einen großen Strom erzeugt, der aus der Antennenstruktur 3 freigegeben wird, die elektrische Leistung des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen empfängt. Bei der Konfiguration des RFID-Etiketts 1 kann, selbst wenn die Antennenstruktur 3 teilweise als ein Ergebnis einer Teilwärmeerzeugung der Antennenstruktur 3 und nachfolgenden Teilsublimation der Antennenstruktur 3 abgetrennt ist, da die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S auf der gesamten Antennenstruktur gebildet sind, das Phänomen unterdruckt werden, dass ein großer Strom durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen in die Antennenstruktur 3 zugeführt wird, obwohl die Antennenstruktur 3, die durch die Trennung abgeschnitten ist, elektrische Leistung des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen empfängt. So wird aufgrund der Einrichtung der in 11 gezeigten Beziehung zwischen den LC-Parallel-Resonanzschaltungen S und der Antennenstruktur 3 bei der Konfiguration des RFID-Etiketts 1 das Phänomen weiterhin unterdrückt, dass das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen einen ausreichend großen Strom in die Antennenstruktur 3 zuführt, um die Antennenstruktur in Stücke abzutrennen (unterteilen), die ausreichend kurz sind, zu dem Ausmaß, dass die Antennenstruktur 3 nicht schließlich elektrische Leistung des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen empfangen kann. Folglich wird, obwohl das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels das Signal der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) empfängt, ein Strom, der durch die Antennenstruktur 3 fließt, zu einem großen Ausmaß (z. B. etwa -50 dB) gedämpft. Ferner fließt in der Schleifenschaltung der LC-Parallel-Resonanzschaltungen S mit den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 4a, die an den Kurvenabschnitten der Antennenstruktur 3 angeordnet sind, ein Strom, der nicht durch einen Strom versetzt ist, der durch die Antennenstruktur 3 fließt, durch die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 4a. Da dieser Strom ein Magnetfeld bewirkt, geht ein Teil der elektrischen Leistung, die den LC-Parallel-Resonanzschaltungen S zugeführt wird, als Magnetfeldenergie verloren. Folglich kann das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels eine Schaltungskonfiguration aufweisen, die eine deutliche Dämpfung für das Band der Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz) durch das „Bandbeseitigungsfilter“ ermöglicht, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S besteht. Das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels weist eine Schaltungskonfiguration auf, die ähnlich eine erhebliche Dämpfung für das Erwärmungsfrequenzband (2,4 bis 2,5 GHz) ermöglicht, das in der „Mikrowelle“ als Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
12 ist ein Diagramm, das Gewinne für alle Richtungen in Bezug auf das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Eine X-Richtung in 12 zeigt die Längsrichtung des RFIC-Bauelements 2 in dem RFID-Etikett 1 an. Wie in 12 gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 1 in der Y-Richtung und Z-Richtung einen höheren Gewinn auf und in der Y-Richtung und Z-Richtung eine breite Richtwirkung auf. Das RFIC-Bauelement 2 weist nur in seiner Längsrichtung (X-Richtung) einen etwas niedrigeren Gewinn im Vergleich zu demjenigen der anderen Richtungen auf, besitzt jedoch eine allgemein breite Richtwirkung.
Obwohl bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels alle LC-Parallel-Resonanzschaltungen S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S, die aus der Antennenstruktur 3 und den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 4 ausgebildet sind, so eingestellt sind, dass sie mit Frequenzen des Frequenzbands (2,4 bis 2,5 GHz) in Resonanz sind, die in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird, müssen bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise alle LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in Resonanz mit Frequenzen sein, die in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet werden. Eine Konfiguration könnte derartig sein, dass in dem Fall, in dem das RFID-Etikett 1 dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, ein Strom, der durch die Antennenstruktur 3 fließt, zu einem großen Maß gedampft werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, ist das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden/Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz, die folgende Merkmale aufweist: die Antennenstruktur 3 mit einer Induktivitätskomponente; den RFIC-Chip 9, der elektrisch mit der Antennenstruktur 3 verbunden ist; und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als einen Kapazitivkopplungsabschnitt, der spezifische gegenüberliegende Regionen 3aa, die einander gegenüberliegen, der Antennenstruktur 3 an einer Mehrzahl von Punkten der Antennenstruktur 3 kapazitiv miteinander koppelt. Unter Verwendung einer derartigen einfachen Konfiguration fungieren, selbst wenn das RFID-Etikett 1 mit einer elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz bestrahlt wird, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S als Bandbeseitigungsfilter, so dass die ausgestrahlte elektromagnetische Welle, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, stark gedämpft werden kann.
Bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, ist das „Bandbeseitigungsfilter“ vorgesehen, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S besteht, die jeweils die Antennenstruktur 3 als ein Metallfilmkörper, der an beiden Seiten die Dielektrikums angeordnet ist, sowie die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als Kapazitivkopplungsabschnitt beinhalten. Aus diesem Grund ist das RFID-Etikett des ersten Ausführungsbeispiels derart ausgebildet, dass eine deutliche Dämpfung für Frequenzen in dem Frequenzband (2,4 bis 2,5 GHz) erzielt werden kann, das in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Aufgrund der Bildung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 an der Antennenstruktur 3 wird die Resonanzfrequenz des RFID-Etiketts 1 auf die UHF-Band-Kommunikationsfrequenz angepasst. Die Resonanzfrequenz durch die Antennenstruktur 3 ohne Bildung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 ist höher als die Kommunikationsfrequenz, beispielsweise etwa 1,1 GHz.
Das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass, wenn es dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, ein Strom durch die Schleifenschaltung als ein minimaler Weg fließt, der besteht aus der Antennenstruktur 3 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4, wobei diese Schleifenschaltung als eine Magnetfeldantenne mit kleiner Größe bei der Frequenz des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen wirkt, um so die Energie des elektrischen Felds, die von dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen abgestrahlt wird, weniger zu empfangen. So ist alleine die Schleifenschaltung ausgebildet, um schwer durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen zu entzünden zu sein und in der Lage zu sein, als Magnetfeldenergie die empfangene Energie des elektrisches Felds (elektrische Leistung) zu verlieren. Folglich wird das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet, um in der Lage zu sein, den Leistungsversorgungspegel zu dem Zeitpunkt des dielektrischen Erwärmens stark zu dämpfen. Obwohl die Antennenstruktur 3 durch einen winzigen Strom, der durch die Antennenstruktur 3 fließt, allmählich erwärmt wird, unabhängig von der deutlichen Dämpfung des Leistungsversorgungspegels, kann die Antennenstruktur 3 ohne Weiteres durch Verformung des Antennensubstrats 5 abgetrennt werden, indem die Leitungsbreite der Antennenstruktur auf etwa 100 µm bis 300 µm eingestellt wird. Folglich verformt sich das Antennensubstrat 5 durch Erwärmen der Antennenstruktur 3, wobei die Antennenstruktur 3 abgetrennt wird, so dass die Antennenstruktur 3 bis zu dem Zeitpunkt abgetrennt bleibt, zu dem die Antennenstruktur 3 nicht mehr in der Lage ist, weitere elektromagnetische Wellen des dielektrischen Wärmens zu empfangen, wodurch das gesamte Etikett trotz der dielektrischen Überhitzung des RFID-Etikett nicht brennen kann.
Das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass eine Konzentration des elektrischen Felds durch die gekrümmte Oberflächenform der Antennenstruktur 3 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 unterdrückt wird, und außerdem derart, dass die breit geformte erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode 4a zumindest die benachbarten Kurvenabschnitte in dem ersten Antennenelement 3a und dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv koppelt. Folglich kann, wenn das RFID-Etikett 1 dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, die Konzentration des elektrischen Felds in den Kurvenabschnitten des ersten Antennenelements 3a und des zweiten Antennenelements 3b besonders unterdrückt werden.
Mittels der obigen Konfiguration wird, auch wenn ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, das Auftreten einer Entladung in dem RFID-Etikett 1 stark unterdrückt, wodurch das Risiko einer Entzündung in dem Gegenstand verhindert wird.
< Zweites Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 21, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Das RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich in einer Konfiguration einer Antennenstruktur 23 von dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels, wobei die anderen Konfigurationen jedoch im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels sind. 13 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 21 des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 21 ist ausgebildet, um eine drahtlose Kommunikation durch ein Hochfrequenzsignal mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) durchzuführen, und ist ausgebildet, um zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage zu sein.
Das RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass die lineare Antennenstruktur 23 an spezifischen Regionen eine reduzierte Schnittform aufweist (Schnittform mit Schnitt in einer Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung). Das RFID-Bauelement 2 und das Antennensubstrat 5 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Konfiguration derart, dass in dem Fall, in dem das RFID-Etikett 21 dielektrisch in der „Mikrowelle“ erwärmt wird, die ein Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen ist, das RFID-Etikett 21 den Leistungsversorgungspegel der Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz), die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, zu einem großen Ausmaß (etwa -50 dB) dämpft. Unabhängig von einer derartigen Konfiguration des RFID-Etiketts 21, bei der der Leistungsversorgungspegel der Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz) stark gedämpft wird, fließt ein extrem kleiner Strom durch die Antennenstruktur 23, da der Leistungsversorgungspegel nicht null beträgt. Folglich erzeugt die Antennenstruktur 23 durch ihren eigenen Widerstand Wärme. Insbesondere bekommt in dem Fall, in dem das RFID-Etikett als Drahtloskommunikationsvorrichtung dielektrisch durch die „Mikrowelle“ über einen langen Zeitraum (mehrere Minuten) erwärmt wird, die Antennenstruktur selbst eine hohe Temperatur und so könnte sich das Antennensubstrat usw. möglicherweise entzünden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration derart, dass in dem Fall, in dem das RFID-Etikett 21 als die Drahtloskommunikationsvorrichtung dielektrisch durch die „Mikrowelle“ über einen langen Zeitraum (mehrere Minuten) erwärmt wird, die Antennenstruktur 23 sublimiert und an ihrem spezifischen Abschnitt abgetrennt wird. Das RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels besitzt eine reduzierte Schnittfläche an der linearen Antennenstruktur 23 an deren spezifischem Ort (Trennungsbildungsabschnitt C). Anders ausgedrückt weist die Antennenstruktur 23 an ihrem Trennungsbildungsabschnitt C eine kleinere Schnittfläche als den anderen Abschnitten, eines Schnitts auf, der an deren spezifischem Ort in einer Richtung orthogonal zu der Erstreckungsrichtung derselben geschnitten ist. Der Trennungsbildungsabschnitt C mit einer reduzierten Schnittfläche kann durch Verschmälern oder Dünnen der Leitung der Antennenstruktur 23 gebildet werden.
Die spezifische Konfiguration des Trennungsbildungsabschnitts C kann beispielsweise eine Konfiguration sein, bei der die Verdrahtungsbreite an einem spezifischen Ort an der Antennenstruktur 23 beispielsweise teilweise schmaler als etwa 100 µm bis 50 µm verglichen mit den anderen Abschnitten gebildet ist, oder eine Konfiguration, bei der die Dicke auf 9 µm bis 6 µm gedünnt ist. So wird ein zerbrechlicher Punkt gebildet, der leicht bricht, wenn sich das Antennensubstrat 5 verformt. Auf diese Weise ist der Trennungsbildungsabschnitt C mit einer kleineren Schnittfläche als die anderen Abschnitte an der Antennenstruktur 23 vorzugsweise ein Ort zwischen den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen, die Kapazitivkopplungsabschnitte in den LC-Parallel-Resonanzschaltungen S sind, die als „Bandbeseitigungsfilter“ ausgebildet sind. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ist so eingestellt, dass sie in Resonanz mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz ist. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist auf einen kleineren Wert als 1/2 einer Frequenz der Frequenz eingestellt, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird, und weiter auf 1/4 einer Wellenlänge (λ/4) oder weniger des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz). 13 zeigt ein Beispiel, bei dem der Trennungsbildungsabschnitt C an der Leitung der Antennenstruktur 3 zwischen den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 4 gebildet ist, die die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ausmachen.
Entsprechend wird in dem Fall, in dem das RFID-Etikett 21 dielektrisch für einen langen Zeitraum erwärmt wird und folglich die Antennenstruktur 23 sublimiert und an dem Trennungsbildungsabschnitt C abgetrennt wird, die Leitungslänge der abgetrennten Abschnitte der Antennenstruktur 23 zu 1/4 einer Wellenlänge (λ/4) oder weniger des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz), was es schwierig macht, die elektromagnetische Welle als die erwärmende elektromagnetische Welle (2,4 bis 2,5 GHz) zu empfangen, wodurch verhindert wird, dass die LC-Parallel-Resonanzschaltung S in ihrer Temperatur durch die Frequenz (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischen Welle, die in der „Mikrowelle“ verwendet wird, weiter ansteigt.
In dem RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels ist das Antennensubstrat 5 zwischen der Antennenstruktur 23 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 24 so angeordnet, dass es die dielektrische Kapazität zwischen der Antennenstruktur 23 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 24 selbst in dem Fall zuverlässig sichert, in dem eine Temperatur der Antennenstruktur 23 ansteigt und dabei das Antennensubstrat 5 wärmt, wobei das Antennensubstrat 5 aus einem wärmebeständigen Haftetikett besteht, z. B. einem Material, wie z. B. einem Harz auf Polyesterbasis oder einem Harz auf Polyimidbasis, mit 200°C oder mehr Wärmebeständigkeitstemperatur und einer Haltbarkeit von 5 Minuten oder mehr. Ein Filmkörper, der aus einem wärmebeständigen Material gebildet ist, kann zwischen dem Antennensubstrat 5 und der Antennenstruktur 23 und/oder zwischen dem Antennensubstrat 5 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 24 liegen, um so die Wärmebeständigkeit weiter zu verbessern.
Das so ausgebildete RFID-Etikett 21 des zweiten Ausführungsbeispiels verhindert das Risiko einer Entzündung in demselben selbst in dem Fall, in dem ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 21 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, wodurch eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit hoher Sicherheit und hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt wird.
< Drittes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 31, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich in seiner Form der mäandernden Antennenstruktur 33 stark von dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels. 14 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 31 des dritten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 31 ist zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist ausgebildet, um zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage zu sein.
Das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels hat bei Draufsicht eine länglichere Form als das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels und an seiner Mitte ist das RFIC-Bauelement 2 befestigt. Insbesondere weist ein Antennensubstrat 35 des RFID-Etiketts 31 eine längliche Form auf, wobei eine Antennenstruktur 33 (erstes Antennenelement 33a und zweites Antennenelement 33b) an beiden Seiten des RFIC-Bauelements 2 angeordnet ist, das an dem Antennensubstrat 35 in dessen Mitte befestigt ist. Das erste Antennenelement 33a ist an dem Antennensubstrat 35 in einer Region (rechte Region in 14) an einer Seite in der Längsrichtung gebildet und erstreckt sich in der Längsrichtung in einer mäandernden Weise in Richtung eines Endes. Andererseits ist das zweite Antennenelement 33b an dem Antennensubstrat 35 in einer Region (linke Region in 14) an der anderen in der Längsrichtung gebildet und erstreckt sich in der Längsrichtung in einer mäandernden Weise in Richtung des anderen Endes.
In dem RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels ist eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 34 als ein Kapazitivkopplungsabschnitt so angeordnet, um benachbarte Kurvenabschnitte in dem mäandernden ersten Antennenelement 33a und zweiten Antennenelement 33b kapazitiv miteinander zu koppeln. Auf diese Weise weist das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels Mehrstufen- (eine Mehrzahl von) LC-Parallel-Resonanzschaltungen S auf, die entlang jeweiliger Wege des ersten Antennenelements 33a und zweiten Antennenelements 33b mit einer Induktivitätskomponente gebildet sind, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem dritten Ausführungsbeispiel ist auch so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, in Resonanz ist. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist kürzer eingestellt als 1/2 einer Frequenz der Frequenz, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird.
Das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels ist derart gebildet, dass in einer Schleifenschaltung als minimalem Weg, ausgebildet aus der Antennenstruktur 33 und den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 34, die Leitungslänge zwischen den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 34, die an gegenüberliegenden Kurvenabschnitten angeordnet sind, kürzer ist als 1/2 einer Frequenz der Frequenz, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird, und weiter gleich 1/4 einer Wellenlänge oder weniger der Frequenzen (λ) des Frequenzbands (2,4 bis 2,5 GHz) ist, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird. Dies bedeutet, dass die Leitungslänge zwischen den Kurvenabschnitten auf den Wegen des ersten Antennenelements 33a und des zweiten Antennenelements 33b auf kürzer als 1/4 einer Wellenlänge (λ/4: etwa 30 bis 34 mm) oder weniger der Wellenlänge (λ) des Frequenzbands (2,4 bis 2,5 GHz) eingestellt ist. So kann das RFID-Etikett 31 des dritten Ausführungsbeispiels eine einfache Konfiguration aufweisen, wie ein kleines Band mit schmaler Breite, was den Aufbau billiger und einfach zu handhabender Drahtloskommunikationsvorrichtungen ermöglicht.
15 zeigt eine Variante des dritten Ausführungsbeispiels und ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines RFID-Etiketts 41 zeigt, bei der der RFIC-Chip 9 an einer Antennenstruktur 43 befestigt ist. Das RFID-Etikett 41 ist zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist dazu ausgebildet, zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage zu sein. Das RFID-Etikett 41, das in 15 gezeigt ist, weist eine ähnliche Konfiguration wie diejenige des in 14 gezeigten RFID-Etiketts 31 auf, mit der Ausnahme, dass der RFIC-Chip 9 an der Antennenstruktur 43 befestigt ist, die an einem Schleifenabschnitt 40 gebildet ist. Insbesondere weist ein Antennensubstrat 45 des RFID-Etiketts 41 eine längliche Form ist, wobei die Antennenstruktur 43 (erstes Antennenelement 43a und zweites Antennenelement 43b) an beiden Seiten des Schleifenabschnitts 40 angeordnet ist, der auf dem Antennensubstrat 54 an dessen Mitte gebildet ist. Das RFID-Etikett 41 weist außerdem Mehrstufen- (eine Mehrzahl von) LC-Parallel-Resonanzschaltungen S auf, die entlang jeweilige Wege des ersten Antennenelements 43a und zweiten Antennenelements 43b mit einer Induktivitätskomponente gebildet sind, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen.
Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem in 15 gezeigten RFID-Etikett 41 ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz in Resonanz ist, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, wobei die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S eingestellt ist, um kürzer zu sein als 1/2 einer Frequenz der Frequenz, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird.
Bei dem in 15 gezeigten RFID-Etikett 41 ist die Leitungslänge zwischen den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 44, die an den Kurvenabschnitten an den Wegen des mäandernden ersten Antennenelements 43a und zweiten Antennenelements 43b angeordnet sind, auf 1/4 einer Wellenlänge (λ/4: etwa 30 bis 34 mm) oder weniger eingestellt, wobei das RFID-Etikett 41 eine bandartige Form mit schmaler Breite aufweist, was eine leicht zu handhabende Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitstellt, die für den Käufer in der Verkaufsanzeige nicht hässlich erscheint.
Wie oben beschrieben wurde, stellen die RFID-Etiketten 31 und 41 in dem dritten Ausführungsbeispiel eine leicht zu handhabende Drahtloskommunikationsvorrichtung, die kein Hindernis für die Warenanzeige wird, mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit aufgrund der Verhinderung des Risikos einer Entzündung in dem RFID-Etikett 21 selbst in dem Fall bereit, in dem Waren mit den RFID-Etiketten 31 und 41 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt werden.
Die RFID-Etiketten 31 und 41, die in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können eine Konfiguration aufweisen, bei der der Trennungsbildungsabschnitt C, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, an der Antennenstruktur 33 und 43 gebildet ist. Die RFID-Etiketten 31 und 41 des dritten Ausführungsbeispiels weisen Eckabschnitte mit einer Form mit gekrümmter Oberfläche zum Unterdrücken der Konzentration eines elektrisches Felds an der Antennenstruktur 3 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 auf.
< Viertes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 51, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des vierten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
16A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 51 des vierten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 51 ist für eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage. 16B ist ein Diagramm, das in der Form einer Ersatzschaltung die Konfiguration einer Antennenstruktur (Spulenstruktur 53) in dem RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
Wie in 16A gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 51 die Antennenstruktur 53 mit einer Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 50, der mit dem RFIC-Chip 9 und einem Kondensatorelement 52 versehen ist, auf. In der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 50 ist das Kondensatorelement 52 an einer Position, die dem RFIC-Chip 9 zugewandt ist, angeschlossen. Das Antennenelement 53a der Antennenstruktur 53 in dem RFID-Etikett 51 erstreckt sich von dem Schleifenabschnitt 50 und ist in eine Spirale gebildet. Das in 16A gezeigte Antennenelement 53a ist in einer sich im Uhrzeigersinn innen windenden Weise von dem Schleifenabschnitt 50 weg geführt. Ein Spitzenabschnitt als ein vorderes Ende des Antennenelements 53a ist direkt über eine Brückenstruktur 56 mit der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 50 verbunden. Eine Isolierstruktur 57, die aus einem wärmebeständigen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, ist zwischen der Brückenstruktur 56 und der Antennenstruktur 53 angeordnet, um so die Isolierung zwischen der Brückenstruktur 56 und der Antennenstruktur 53 zu sichern.
In dem Spiralantennenelement 53a, das von der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 50 weg geführt ist, ist die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 54 als eine Mehrzahl von Kapazitivkopplungsabschnitten, die benachbarte Wege kapazitiv miteinander koppeln, an vorbestimmten Abständen entlang des Wegs des Spiralantennenelements 53a angeordnet. Die Isolierstruktur 57, die aus einem wärmebeständigen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, ist zwischen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 54 und dem Antennenelement 53a angeordnet, um so die Isolierung zwischen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 54 und dem Antennenelement 53a zu sichern.
Wie oben beschrieben wurde, weist das RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels Mehrstufen- (eine Mehrzahl von) LC-Parallel-Resonanzschaltungen S auf, die entlang des Wegs des Antennenelements 53a mit einer Induktivitätskomponente gebildet sind, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem RFID-Etikett 51 ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz in Resonanz ist, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, wobei die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S auf kürzer als 1/2 einer Frequenz der Frequenz eingestellt ist, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird.
Das RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass die Antennenstruktur 53 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 54 als Kapazitivkopplungsabschnitt auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 55 über die Isolierstruktur 57, die ein Dielektrikum ist, laminiert sind. Auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 55 ist die Brückenstruktur 56 über die Isolierstruktur 57 an der Antennenstruktur 53 gebildet, um die Antenne des RFID-Etiketts 51 auszumachen. So ist die Mehrzahl von Strukturen (53, 57, 56 und 54) auf der gleichen Oberfläche des Antennensubstrats 55 gebildet, was eine Konfiguration bereitstellt, bei der die Herstellung des RFID-Etiketts 51 leicht ist. Bei dem RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels ist das Antennensubstrats 55 unter Umständen nicht aus einem Dielektrikum hergestellt, wobei es beispielsweise aus einem Papiermaterial hergestellt sein könnte.
Wie Bezug nehmend auf 11 bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, weist das RFID-Etikett 51 des vierten Ausführungsbeispiels außerdem eine Schaltungskonfiguration auf, bei der das „Bandbeseitigungsfilter“, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S aufgebaut ist, eine deutliche Dämpfung für Frequenzen in dem Band der Erwärmungsfrequenz (2,4 bis 2,5 GHz) erzielen kann. Entsprechend ist das RFID-Etikett 51 als die Drahtloskommunikationsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels zu einer drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) in der Lage und kann, selbst wenn ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 51 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, das Auftreten der Entladung in dem RFID-Etikett 51 zu einem großen Ausmaß unterdrücken, wodurch ein Verhindern des Risikos einer Entzündung in dem Gegenstand sicher ermöglicht wird.
< Fünftes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 61, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des fünften Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
17A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 61 des fünften Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 61 ist für eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage. 17B ist ein Diagramm, das in der Form einer Ersatzschaltung die Konfiguration zweier Spulenstrukturen (63 und 73), die eine Antennenstruktur beinhalten, in dem RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
Wie in 17A gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels eine Resonanzverstärkungsschaltung mit zwei Spulenstrukturen (63 und 73) auf. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 73 an einer Seite des RFID-Etiketts 61 weist eine Anpassungsschaltung eines Schleifenabschnitts 70 auf, die mit dem RFIC-Chip 9 und einem Kondensatorelement 92 versehen ist. In der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 70 ist der RFIC-Chip 9 an einer Position, die dem Kondensatorelement 72 zugewandt ist, angeschlossen. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 72 ist spiralförmig von dem Schleifenabschnitt 70 weg geführt, wobei ein Spitzenabschnitt als ein vorderes Ende derselben direkt über eine Brückenstruktur 74 mit der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 70 verbunden ist. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 73 ist in einer im Uhrzeigersinn innen windenden Weise von dem Schleifenabschnitt 70 weg geführt.
Die Brückenstruktur 74 kann auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 65 gebildet sind, so dass der Spitzenabschnitt als das vordere Ende der Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 73 mit dem Schleifenabschnitt 70 über einen Zwischenschichtverbindungsleiter verbunden ist, der sich durch das Antennensubstrat 65 hindurch erstreckt. Andernfalls kann in dem Fall, in dem die Brückenstruktur 74 auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) gebildet ist, eine Isolierstruktur, die aus einem wärmebeständigen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, zwischen der Brückenstruktur 74 und der Primärspulenstruktur 73 angeordnet sein, um die Isolierung zwischen der Brückenstruktur 74 und der Primärspulenstruktur 73 zu sichern.
Die andere Spulenstruktur (Sekundärspulenstruktur) 63 in dem RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels ist so gebildet, dass sie die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 73 umgibt, um ein Antennenelement 63a auszubilden, das in einer im Uhrzeigersinn innenwindenden Weise gebildet ist. In dem Spiralantennenelement 63a der Antennenstruktur 63 sind Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 64 als eine Mehrzahl von Kapazitivkopplungsabschnitten, die die benachbarten Wege kapazitiv miteinander koppeln, an vorbestimmten Abständen entlang des Wegs des Antennenelements 63a angeordnet.
Die Antennenstruktur 63 in dem RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels ist auf der vorderen Oberfläche (ersten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 65 gebildet. Andererseits sind die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 64 als die Kapazitivkopplungsabschnitte auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 65 gebildet, das aus einem Dielektrikum hergestellt ist, um spezifische Regionen auf dem Antennenelement 63a der Antennenstruktur 63 kapazitiv zu koppeln. Ein Kondensatorelement 62 ist an dem Antennenelement 63a der Antennenstruktur 63 angeordnet. Ein äußeres Ende und ein inneres Ende des Spiralantennenelements 63a sind über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 66, der sich durch das Antennensubstrat 65 hindurch erstreckt, durch eine leitfähige Wegstruktur 67, die auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 65 gebildet ist, elektrisch direkt miteinander verbunden. Es ist möglich, die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 64 und die leitfähige Wegstruktur 67, die auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 65 gebildet sind, gleichzeitig zu bilden.
Wie oben beschrieben wurde, sind in dem RFID-Etikett 67 des fünften Ausführungsbeispiels die Mehrstufen- (die Mehrzahl von) LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang des Wegs des Antennenelements 63a der Antennenstruktur 63 mit einer Induktivitätskomponente gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem dritten Ausführungsbeispiel ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz in Resonanz ist, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist eingestellt, um kürzer zu sein als 1/2 einer Frequenz der Frequenz, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird.
Das so ausgebildete RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels weist eine Schaltungskonfiguration auf, die zu einer erheblichen Dämpfung für Frequenzen in dem Band einer Erwärmungsfrequenz (2,4 bis 2,5 GHz) durch das „Bandbeseitigungsfilter“, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S aufgebaut ist, in der Lage ist. Entsprechend ist das RFID-Etikett 61 des fünften Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass es zu einer drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) in der Lage ist, und ist so ausgebildet, dass es fähig ist, das Auftreten einer Entladung in dem RFID-Etikett 61 selbst dann stark zu unterdrücken, wenn ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 61 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, wodurch es möglich gemacht wird, das Risiko einer Entzündung in dem Gegenstand sicher zu verhindern.
So kann, wie unter Verwendung spezifischer Konfigurationen in den Ausführungsbeispielen dargelegt ist, gemäß diesen Ausführungsbeispielen eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit bereitgestellt werden, die das Auftreten einer Entladung in der Drahtloskommunikationsvorrichtung selbst dann unterdrückt, wenn ein Gegenstand mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung falsch angebracht ist, wodurch es möglich gemacht wird, das Risiko einer Entzündung der Drahtloskommunikationsvorrichtung und weiter das Risiko einer Entzündung in dem Gegenstand mit der Drahtloskommunikationsvorrichtung zu verhindern. Deshalb kann die vorliegende Erfindung ein System aufbauen, das ein Berechnen gekaufter Gegenstände und Einpacken derselben in Tüten in Geschäften, wie zum Beispiel Convenience-Geschäften, automatisiert, die eine breite Vielzahl von Waren handeln, wie zum Beispiel Nahrung und Waren des täglichen Gebrauchs, und stellt eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereit, die zu einem großen Fortschritt in Richtung einer praktischen Verwendung von „unbemannten Convenience-Geschäften“ in der Lage ist.
< Sechstes Ausführungsbeispiel >
Bezug nehmend auf 18 folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 18 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines RFID-Etiketts 81 des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des sechsten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden. Die anderen Konfigurationen des RFID-Etiketts 81 des sechsten Ausführungsbeispiels als die folgenden Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist die Antennenstruktur 3 auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 5 gebildet, während die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 4 als der Kapazitivkopplungsabschnitt auf der hinteren Oberfläche gebildet ist. Im Gegensatz dazu sind bei dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels sowohl eine Antennenstruktur 83 als auch eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 5 gebildet.
Die Antennenstruktur 83 als eine Feldemissionstyp-Antennenstruktur ist auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 5 gebildet. Die Antennenstruktur 83 beinhaltet ein erstes Antennenelement 83a mit einer mäandernden Antennenstruktur, die mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten 83ac mäandert, und ein zweites Antennenelement 83b, das mit einem verbreiterten Abschnitt 7 verbunden ist. Die Kurvenabschnitte 83ac der Antennenstruktur 83 sind Punkte, an denen die Erstreckungsrichtung der Antennenstruktur 83 umgekehrt wird. Das Antennenelement 83a weist die Mehrzahl von Kurvenabschnitten 83ac auf. Das erste Antennenelement 83 weist geradlinige Abschnitte 83aa parallel zu der Breitenrichtung (Y-Richtung) des Antennensubstrats 5 auf. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ist zwischen den benachbarten geradlinigen Abschnitten 83aa des ersten Antennenelements 83a und zwischen den benachbarten Kurvenabschnitten 83ac gebildet. Der Abstand zwischen dem Antennenelement 83a und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 beträgt beispielsweise 150 µm.
Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ist aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminiumfolie und Kupferfolie, ähnlich wie die Antennenstruktur 83, gebildet. Bei Bildung aus Aluminiumfolie beträgt die Dicke der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 beispielsweise 6 µm. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ist in eine Schleifenform gebildet.
Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 beinhaltet Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b, die jeweils eine unterschiedliche Länge in der Breitenrichtung (Y-Richtung) des Antennensubstrats 5 aufweisen. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b weisen die Längsrichtung und die Querrichtung auf und die Längslänge der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b ist kürzer als 1/4 einer Wellenlänge oder weniger der Frequenz gebildet, die bei dem Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird. In der Amplitudenrichtung (Y-Richtung) einer Mäanderung der Antennenstruktur 83 ist eine Länge Wa des ersten Antennenelements 83a länger als eine Länge Wc1 der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a und eine Länge Wc2 der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ist aus einer länglichen Geschlossene-Schleife-Struktur ausgebildet. So werden in dem Fall einer Wirkung als Magnetfeldantenne Q-Charakteristika der Antennenspule schlechter, mit einer Funktion einer Umwandlung der Magnetfeldenergie in Wärme aufgrund des magnetischen Verlusts. Diese Wärme bewirkt eine Verformung des Antennensubstrats 5 durch beispielsweise Schmelzen oder Verkohlen und trennt die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ab und trennt einen Teil der Antennenstruktur 83 ab.
Die Antennenstruktur 83 des sechsten Ausführungsbeispiels weist die beiden Anschlussbereichstrukturen 6 (6a und 6b) in Kontakt mit und zur elektrischen Verbindung zu dem RFIC-Bauelement 2 auf. Dies erlaubt es, dass der RFIC-Chip 9 und die Antennenstruktur 83, die in dem RFIC-Bauelement 2 beinhaltet ist, elektrisch miteinander verbunden sind. Die Antennenstruktur 83 beinhaltet das erste Antennenelement 83a und das zweite Antennenelement 83b, um eine Elektrisches-Feld-Dipolantenne auszubilden.
Das erste Antennenelement 83a weist eine im Wesentlichen linearförmige Struktur auf und ist von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a weg geführt und erstreckt sich in der mäandernden Weise. Die Erstreckungsrichtung des ersten Antennenelements 83a ist in Richtung eines Längsendes des Antennensubstrats 5 gerichtet. Der Spitzenabschnitt in der Erstreckungsrichtung des ersten Antennenelements 83a befindet sich an dem Längsende des Antennensubstrats 5.
Das zweite Antennenelement 83b der Antennenstruktur 83 ist von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b weg geführt und erstreckt sich geradlinig in Richtung des anderen Längsendes des Antennensubstrats 5, wobei der Spitzenabschnitt in der Erstreckungsrichtung des zweiten Antennenelements 83b den verbreiterten Abschnitt 7 aufweist. Dieser verbreiterte Abschnitt 7 ist ein Abschnitt, der an einem Gegenstand angebracht ist, und ermöglicht bei Anbringung an einem Gegenstand, an dessen Außenoberfläche ein Metallmaterial freiliegt, beispielsweise bei einem Dosenprodukt, dass die äußere Oberfläche des Gegenstands als Teil der Antenne fungieren kann.
Beispielsweise weist das erste Antennenelement 83a die geradlinigen Abschnitte 83aa auf, die parallel zu der Breitenrichtung (Y-Richtung) des Antennensubstrats 5 sind und sich in der Amplitudenrichtung des Mäanders erstrecken. Der geradlinige Abschnitt 83aa weist gegenüberliegende Abschnitte 83c auf, die einander ohne Eingriff der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85c, in der Breitenrichtung (Y-Richtung) des Antennensubstrats 5 zwischen den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85c und in der Längsrichtung (X-Richtung) des Antennensubstrats 5 zwischen den benachbarten geradlinigen Abschnitten 83aa zugewandt sind. Durch abwechselndes Anordnen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b zwischen den geradlinigen Abschnitten 83aa in Abhängigkeit von einer Erstreckung der Antennenstruktur 83 in der Längsrichtung des Antennensubstrats 5 wechseln die Positionen der gegenüberliegenden Abschnitte 83c in der Breitenrichtung des Antennensubstrats 5.
Eine schleifenförmige Abschirmstruktur 87 ist um die Anschlussbereichstruktur 6 herum gebildet. Die Abschirmstruktur 87 ist aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel Aluminiumfolie oder Kupferfolie, ähnlich wie bei der Antennenstruktur 3, hergestellt. Die Abschirmstruktur 87 beinhaltet eine vollständig geschlossene schleifenförmige erste Abschirmstruktur 84a und eine teilweise unterbrochene zweite Abschirmstruktur 87b.
Die erste Abschirmstruktur 87a ist eine vollständig geschlossene schleifenförmige Struktur mit einer langen Seite, die kürzer ist als diejenige der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b. Diese Teilquadratstruktur ist mit einer langen Seite gebildet, die ausreichend ist, sich nicht zu entzünden, unabhängig von einem Empfang einer elektromagnetischen Welle in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz. Ein Strom fließt durch diese erste Abschirmstruktur 87a in der Richtung einer Aufhebung des magnetischen Feldes, das durch einen Strom erzeugt wird, der zwischen dem ersten Antennenelement 83a und den Anschlussbereichstrukturen 6a und 6b fließt. Da diese erste Abschirmstruktur 87a näher an einem Quadrat ist als die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b, sind Q-Charakteristika des Induktivitätselements, das durch diese Struktur ausgebildet ist, höher als Q-Charakteristika des Induktivitätselements, das durch die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b gebildet ist, was es leicht macht, eine Wärmeerzeugung und Entzündung, die aus dem magnetischen Verlust entstehen, zu unterdrücken. Folglich gibt es aufgrund der Anordnung der ersten Abschirmstrukturen 86a an dem Mittelabschnitt des Antennensubstrats 5 in der Längsrichtung keine Wärmeerzeugung auf Wirbelstrombasis, die zu einer Abtrennung führt, und zwar unabhängig von einer Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz.
Die zweite Abschirmstruktur 87b ist teilweise unterbrochen. Ein Strom fließt durch diese Struktur auch in der Richtung einer Aufhebung des Magnetfelds, das durch einen Strom erzeugt wird, der zwischen dem ersten Antennenelement 83a und den Anschlussbereichstrukturen 66 und 6b fließt. Aufgrund der Teilunterbrechung in dieser Struktur bringt eine Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz eine Entladung und einen Funken an dem unterbrochenen Abschnitt mit sich, mit dem Ergebnis, dass das Antennenelement des Entladungsabschnitts des Antennensubstrats 5 lokal sublimiert. Da die Antennenstruktur in der Nähe des Sublimationspunkts liegt, entsteht eine Funktion eines Abtrennens der benachbarten Antennenstruktur gleichzeitig mit der Sublimation der Basis.
Ein Erstreckungsabschnitt 83ab, der sich von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a des ersten Antennenelements 83a erstreckt, und das zweite Antennenelement 83b, das sich von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b weg erstreckt, sind in den Richtungen, die einander schneiden, zum Beispiel orthogonalen Richtungen, angeordnet. Dies kann das Auftreten eines Potenzialunterschieds zwischen dem Erstreckungsabschnitt 83ab des ersten Antennenelements und des zweiten Antennenelements 83b reduzieren.
Die so ausgebildete Antennenstruktur 83, Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 und Abschirmstruktur 87 auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 5 besitzen eine Form, die die Konzentration des elektrischen Feldes verhindert, und besitzen keine scharfen Kanten, insbesondere an gebogenen Abschnitten und Kantenabschnitten des Außenumfangs, wobei insgesamt sanft gekrümmte Oberflächen gebildet sind.
Obwohl bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Modus veranschaulicht wurde, bei dem das RFIC-Bauelement 2 an der Antennenstruktur 83 befestigt ist, könnte der RFIC-Chip 9 direkt an der Antennenstruktur 83 befestigt sein. Zu diesem Zeitpunkt könnte der Induktor, der als die Mehrzahl von Induktivitätselementen 10A, 10B, 10C und 10D in dem RFIC-Bauelement 2 ausgebildet ist, als eine schleifenförmige Struktur auf dem Antennensubstrat 5 ausgebildet sein.
19 ist eine Draufsicht, die einen Teil der Antennenstruktur 83 aus 18 zeigt. 19B ist ein Ersatzschaltungsdiagramm der in 19A gezeigten Antennenstruktur 83. 19C ist eine erläuternde Ansicht, die einen Strom zeigt, der durch 19A fließt, wenn eine elektromagnetische Welle in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz empfangen wird.
Wie in 19B gezeigt ist, beinhaltet die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85, die eine Kapazität zwischen spezifischen Regionen des ersten Antennenelements 83a erzeugt, die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b mit einer Umfangslänge, die kürzer ist als diejenige der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b sind zwischen gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur 83 angeordnet, entlang der Richtung einer Erstreckung der Antennenstruktur 83 voneinander beabstandet. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b erzeugen eine Kapazität zwischen spezifischen gegenüberliegenden Regionen des ersten Antennenelements 83a. So ist die LC-Parallel-Resonanzschaltung S aus den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a ausgebildet, die zwischen gegenüberliegenden Abschnitten, die einander zugewandt sind, des ersten Antennenelements 83a angeordnet sind. Anders ausgedrückt ist die LC-Parallel-Resonanzschaltung S aus einem Teil der Antennenstruktur 83, der die gegenüberliegenden Regionen beinhaltet, die die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 zwischen sich sandwichartig anordnen, und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ausgebildet. Die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ist in Serie mit und parallel zu dem Weg des ersten Antennenelements 83a gebildet. Diese mehreren LC-Parallel-Resonanzschaltungen S sind bei einer Frequenz in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz in Resonanz.
Eine Induktivität Lm zeigt eine Induktivitätskomponente, die in einer verteilten Weise auf dem ersten Antennenelement 83a liegt. Eine Induktivität Ln zeigt eine Induktivitätskomponente, die in einer verteilten Weise auf der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 liegt. Die Induktivität Lm des ersten Antennenelements 83 und die Induktivität Ln der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85, die einander gegenüberliegen, sind magnetisch miteinander gekoppelt. Das erste Antennenelement 83a und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 weisen eine elektrostatische Kapazität Cs1 zwischen sich auf. Da die benachbarten geradlinigen Abschnitte 83aa des ersten Antennenelements 83a und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ihre jeweiligen elektrostatischen Kapazitäten Cs1 zwischen sich haben, koppeln diese elektrostatischen Kapazitäten Cs1 die benachbarten geradlinigen Abschnitte 83aa des ersten Antennenelements 83a kapazitiv miteinander. Cs2 sei die elektrostatische Kapazität zwischen den benachbarten geradlinigen Abschnitten 83aa. Aufgrund der Anordnung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85 zwischen der Verdrahtungsstruktur des ersten Antennenelements 83a beinhalten die gegenüberliegenden Abschnitte 83c des ersten Antennenelements 83a ohne Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 zwischen sich keine Abschnitte, die den Wirbelstrom aufheben, wobei so der wirbelstrombasierte Potenzialunterschied maximiert ist, ohne das Magnetfeld zwischen den benachbarten geradlinigen Abschnitten 83aa aufzuheben.
Wenn die Antennenstruktur 83 mit einer elektromagnetischen Welle in dem Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz bestrahlt wird, wie in 19C gezeigt ist, fließen durch die elektrostatische Kapazität Cs2 Rückwärtsströme durch das erste Antennenelement 83a in Bezug auf den gegenüberliegenden Abschnitt 83c als Grenze. Diese Ströme erhöhen den Potenzialunterschied zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c.
Aufgrund der Kopplung des elektromagnetischen Feldes zwischen dem ersten Antennenelement 83a und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 fließen Wirbelströme innerhalb der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 in der umgekehrten Richtung zu dem benachbarten ersten Antennenelement 83a. Dieser Wirbelstrom induziert die Erzeugung eines Magnetfeldes. Diese Erzeugung des Magnetfeldes wandelt einen Teil elektrischer Leistung, die der LC-Parallel-Resonanzschaltung zugeführt wird, in eine Magnetfeldenergie um, was es erlaubt, dass Wärme durch den Magnetverlust der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 erzeugt wird, was zu einem allmählichen Energieverlust führt. Da das Band höherer Frequenzen als die Kommunikationsfrequenz auf diese Weise gedämpft werden kann, fungiert die LC-Parallel-Resonanzschaltung als Bandbeseitigungsfilter.
Das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels ist auf eine Lunchbox usw. in beispielsweise den Convenience-Geschäften als Anwendungsware gerichtet und so wird angenommen, dass das RFID-Etikett 81 durch die sogenannte „Mikrowelle“ dielektrisch erwärmt wird, die ein Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen zum Kochen ist. Die Verwendungsfrequenz der Mikrowelle als elektromagnetische Welle, die in der „Mikrowelle“ verwendet wird, liegt in dem Band von Frequenzen von 2,4 bis 2,5 GHz, das das Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz ist. Entsprechend weist das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels das „Bandbeseitigungsfilter“ als Schaltung zum Dämpfen dieses Frequenzbandpegels zu einem großen Ausmaß auf. Das „Bandbeseitigungsfilter“ ist eine Filterschaltung, die das Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz dämpft. Das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels dämpft ein Frequenzband, das höher als beispielsweise 1,1 GHz ist. Insbesondere wird eine deutliche Dämpfung für die Frequenzen (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischen Welle erzielt, die in der „Mikrowelle“ verwendet wird. Das „Bandbeseitigungsfilter“ ist durch Anordnen der schleifenförmigen Leiterstrukturen zwischen den gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur ausgebildet. Ferner wird durch Anordnen, in der Umgebung einer Elektrisches-Feld-Strahlungsantenne, von Leiterstrukturen in Form einer geschlossenen Schleife, die als Magnetfeldantenne, bei einer Frequenz der erwärmenden elektromagnetischen Welle wirken, der Antennenstrahlungswirkungsgrad der Elektrisches-Feld-Strahlungsantenne bei einer Frequenz der erwärmenden elektromagnetischen Welle zu einem großen Ausmaß gedämpft, was den Empfang von Energie der erwärmenden elektromagnetischen Welle schwer macht. In diesem Fall ist die Umfangslänge der schleifenförmigen Leiterstruktur kleiner als 1/2 einer Wellenlänge der UHF-Band-Frequenz, die zur Kommunikation verwendet wird. Dies erlaubt es, dass sich die Leiterstruktur als Magnetfeldantenne, bei einer Frequenz, die höher ist als die UHF-Band-Frequenzen, verhält, so dass der Strahlungswirkungsgrad in dem Band höherer Frequenzen als den UHF-Band-Frequenzen gedämpft werden kann. Die Differenz zwischen der Umfangslänge der schleifenförmigen Leiterstruktur und 1/2 einer Wellenlänge der Frequenz der erwärmenden elektromagnetischen Welle kann kleiner sein als die Differenz zwischen der Umfangslänge der schleifenförmigen Leiterstruktur und 1/2 einer Wellenlänge der UHF-Band-Frequenzen, die bei der Kommunikation verwendet werden. Folglich kann der Strahlungswirkungsgrad in der Umgebung der Frequenz der erwärmenden elektromagnetischen Welle stärker gedämpft werden als nahe den UHF-Band-Frequenzen.
Das Funktionsprinzip des Bandbeseitigungsfilters wird nun detaillierter beschrieben. Wie in den 18 und 19B gezeigt ist, ist in dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 als die schleifenförmige Leiterstruktur zwischen gegenüberliegenden Regionen der Antennenstruktur 83 angeordnet, so dass eine Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang des Wegs des ersten Antennenelements 83a gebildet wird, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S einer Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ist so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz parallel in Resonanz ist, um so als die Magnetfeldantenne zu wirken. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist auf kürzer als 1/2 einer Wellenlänge (λ/2) der Frequenz (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischen Welle, die in der „Mikrowelle“ verwendet wird, eingestellt. Die LC-Parallel-Resonanzschaltungen S sind so angeordnet, dass sie eine Serienschaltung und eine Parallelschaltung ausmachen, wobei die parallelen Resonanzschaltungen S für eine Magnetkopplung oder Elektrisches-Feld-Kopplung miteinander gebildet sind, um so als eine Magnetfeldantenne in einem breiten Band von 2,4 bis 2,5 GHz zu wirken, wodurch eine Mehrzahl von Magnetfeldantennen in der Umgebung des ersten Antennenelements 83a ausgebildet wird, das als die Elektrisches-Feld-Antenne wirkt. Da diese Magnetfeldantenne und das erste Antennenelement 83a, das als die Elektrisches-Feld-Antenne wirkt, durch die elektrostatische Kapazität miteinander gekoppelt sind, kann das erste Antennenelement 83a an jeweiligen Abschnitten der Struktur teilweise als eine Magnetfeldantenne wirken. Aus diesem Grund verschlechtern sich die Antennenstrahlungscharakteristika des ersten Antennenelements 83a als die Elektrisches-Feld-Antennenstruktur stark. Die Empfangsenergie des ersten Antennenelements 83a als die Elektrisches-Feld-Antennenstruktur wird in der Wärme durch die Magnetfeldantenne verbraucht. Dies dämpft den Empfangspegel elektromagnetischer Wellen der Elektrisches-Feld-Antennenstruktur und streut die Wärmeerzeugungspunkte. Die Umfangslänge der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b ist so eingestellt, dass sie kürzer ist als 1/2 einer Wellenlänge (λ/2) der Frequenz (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischen Welle ist.
28 ist ein Frequenzcharakteristikdiagramm, das das Ergebnis von Simulationsexperimenten zeigt, die an dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels durchgeführt werden. 29 ist das Smith-Diagramm bei den Simulationsexperimenten an dem RFID-Etikett 81 des ersten Ausführungsbeispiels. In dem Frequenzcharakteristikdiagramm des Antennenstrahlungswirkungsgrads, das in 28 gezeigt ist, betrug der Leistungsversorgungspegel -10 dB bei der Frequenz von 0,86 GHz, die durch ▼m1 angezeigt ist, während der Leistungsversorgungspegel bei der Frequenz von 0,92 GHz, die durch ▼m2 angezeigt ist, -9,6 dB betrug. Der Leistungsversorgungspegel beträgt bei der Frequenz von 2,4 GHz, die durch ▼m3 bezeichnet ist, -53 dB, was die Frequenz der erwärmenden elektromagnetischen Welle ist, die in der „Mikrowelle“ verwendet wird, während er bei der Frequenz von 2,4 GHz, die durch ▼m4 bezeichnet ist, -54 dB beträgt, woraus zu erkennen ist, dass der Leistungsversorgungspegel zu einem großen Ausmaß gedampft wird. Es ist außerdem zu erkennen, dass das Band höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz gedämpft wird, ohne auf 2,4 bis 2,5 GHz eingeschränkt zu sein. Beispielsweise wird die Frequenz von etwa 1,2 GHz oder mehr auf -30 dB oder mehr gedämpft.
Wie in dem Smith-Diagramm aus 29 gezeigt ist, liegt bei der Frequenz von 0,86 GHz, die durch ▼m1 angezeigt ist, und bei der Frequenz von 0,92 GHz, die durch ▼m2 angezeigt ist, der empfangbare Zustand für Impedanzcharakteristika vor. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels wird aus den Simulationsexperimenten erhalten, das bei der Frequenz von 2,4 GHz, die durch ▼m3 angezeigt ist, und der Frequenz von 2,5 GHz, die durch ▼m4 angezeigt ist, der im Wesentlichen kurzgeschlossene Zustand vorliegt (ein Marker liegt an einem Punkt 0Ω an dem linken Ende in dem Smith-Diagramm).
Wie oben beschrieben wurde, ist zu erkennen, dass in dem RFID-Etikett 8 des sechsten Ausführungsbeispiels ein Hochfrequenzsignal (Funksignal) mit UHF-Band-Kommunikationsfrequenzen (900 MHz-Band, z. B. 920 MHz) in einem sendbaren/empfangbaren Frequenzband liegt, während die Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz), die in der „Mikrowelle“ als dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet werden, in einem Frequenzband liegen, in dem der Leistungsversorgungspegel zu einem großen Ausmaß (etwa -50 dB) gedämpft wird. Dies zeigt, dass die Leistung von 1000 W eines Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen auf 0,1 oder weniger gedämpft wird, und zeigt, dass starke Überhitzung und Entzündung nur schwer auftreten können.
Auf diese Weise wird in dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels der Zuführpegel bei den Erwärmungsfrequenzen (2,4 bis 2,5 GHz), die in der „Mikrowelle“ verwendet werden, zu einem großen Ausmaß (etwa -50 dB) gedämpft, wobei der Zuführpegel jedoch nicht ganz null ist. Insbesondere fließt, wenn das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels dielektrisch zusammen mit einem Gegenstand durch die „Mikrowelle“ erwärmt wird, ein extrem kleiner Strom durch die Antennenstruktur 83 (3a und 3b). Dieser extrem kleine Strom wird durch die Kapazitivkopplung von der Antennenstruktur 83 zu der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 übertragen, und erzeugt Wärme durch den Magnetverlust der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85, die die Magnetfeldantenne bildet, was zu einem allmählichen Energieverlust führt. Folglich verformt sich das Antennensubstrat 5 durch Schmelzen oder Verkohlen und trennt dabei die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 und/oder einen Teil der Antennenstruktur 83 ab. Da dieses Abtrennen der Antennenstruktur 83 zwischen den geschlossenen Schleifen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a auftritt, wird die Antennenstruktur 83 auf eine elektrische Länge von 1/4 einer Wellenlänge (λ/4) oder weniger der Erwärmungsfrequenz (2,4 bis 2,5 GHz) unterteilt. Diese Strukturabtrennung macht es schwieriger für die Antennenstruktur 83, die Erwärmungsfrequenz (2,4 bis 2,5 GHz) zu empfangen.
30A ist ein Diagramm, das aus Simulationsexperimenten des RFID-Etiketts 81 des sechsten Ausführungsbeispiels darüber erhalten wird, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (920 MHz) empfangen wird. 30B ist ein Diagramm, das aus Simulationsexperimenten darüber erhalten wird, wie ein Strom fließt, wenn ein Signal einer Erwärmungsfrequenz (2,4 GHz), die in der „Mikrowelle“ verwendet wird, empfangen wird. Die 30A und 30B zeigen durch schwarze und weiße achromatische Farbe das einfarbig angezeigte Ergebnis des Betrags eines Stroms, der auf einen Empfang hin durch die Antennenstruktur 83 (3a und 3b) und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 4 (4a und 4c) fließt. Wie in 30A gezeigt ist, ist zu sehen, dass bei Bestrahlung mit einem elektrischen UHF-Band-Feld sich ein Strom an dem Antennenelement 83a der Antennenstruktur 83 konzentriert, so dass das Antennenelement 83a als Antenne fungiert. Wie in 30B gezeigt ist, ist zu sehen, dass bei Bestrahlung mit einem elektrischen Feld von 2,4 GHz die Energie unter dem Antennenelement 83a der Antennenstruktur 83, den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b und der Abschirmstruktur 87 verteilt wird.
31A ist ein Diagramm, das Gewinne für alle Richtungen im Hinblick auf das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt. Eine X-Richtung in 31A stellt die Längsrichtung des RFIC-Bauelements 2 in dem RFID-Etikett 81 dar. Wie in den 31A und 31B gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 81 einen höheren Gewinn in der Y-Richtung und Z-Richtung auf und weist in der Y-Richtung und Z-Richtung eine breite Richtwirkung auf. Das RFIC-Bauelement 2 weist in seiner Längsrichtung (X-Richtung) verglichen mit den anderen Richtungen nur einen etwas niedrigeren Gewinn auf, besitzt jedoch eine allgemein breite Richtwirkung.
Obwohl in dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels alle LC-Parallel-Resonanzschaltungen S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S, die aus der Antennenstruktur 83 und den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85 ausgebildet sind, so eingestellt sind, dass sie mit Frequenzen des Frequenzbands (2,4 bis 2,5 GHz) in Resonanz sind, das in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird, müssen bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise alle LC-Parallel-Resonanzschaltungen S mit Frequenzen in Resonanz sein, die in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen verwendet werden. Eine Konfiguration könnte derart sein, dass in dem Fall, in dem das RFID-Etikett 1 dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, ein Strom, der durch die Antennenstruktur 83 fließt, zu einem großen Ausmaß gedämpft werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, ist das RFID-Etikett 81 als die Drahtloskommunikationsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden/Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz von beispielsweise einem 900 MHz-Band zur Kommunikation. Das RFID-Etikett 81 weist das erste Antennenelement 83a der Antennenstruktur 83 mit geradlinigen Abschnitten als gegenüberliegenden Regionen, die einander zugewandt sind; und den RFIC-Chip 9 auf, der elektrisch mit der Antennenstruktur 83 verbunden ist. Das RFID-Etikett 81 weist die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a als eine schleifenförmige Leiterstruktur auf, die zwischen den gegenüberliegenden Regionen des ersten Antennenelements 83 angeordnet ist. Die Umfangslänge der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a ist kleiner als 1/2 einer Wellenlänge der elektromagnetischen Welle der ersten Frequenz. Die Antennenstruktur 83 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 machen das „Bandbeseitigungsfilter“ der LC-Parallel-Resonanzschaltung S aus. Aus diesem Grund erzeugt, selbst wenn das RFID-Etikett 81 mit einer elektromagnetischen Welle einer zweiten Frequenz bestrahlt wird, die höher ist als die erste Frequenz, die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a, die als die Magnetfeldantenne wirkt, ein Magnetfeld, so dass die Energie der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz reduziert werden kann. Selbst wenn eine einzelne Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a an dem RFID-Etikett 81 angeordnet ist, kann die Energie, die um die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a herum ausgestrahlt wird, reduziert werden, so dass ein Aufflammen der Waren um die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a herum verhindert werden kann.
Wenn das RFID-Etikett 81 des ersten Ausführungsbeispiels dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, fließt ein induzierter Strom durch die schleifenförmige Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85. So fungiert diese Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 bei der Frequenz des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen als eine Magnetfeldantenne mit kleiner Größe, was eine Konfiguration bereitstellt, bei der die Elektrisches-Feld-Energie, die von dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen abgestrahlt wird, reflektiert wird und schwer zu empfangen ist. Folglich ist das RFID-Etikett 81 so ausgebildet, dass es durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen schwer zu entzünden ist und außerdem in der Lage ist, die empfangene Elektrisches-Feld-Energie (elektrische Leistung) in der Form von Magnetfeldenergie zu reflektieren oder abzuleiten. Entsprechend ist das RFID-Etikett 81 des ersten Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass es in der Lage ist, den Leistungsversorgungspegel zu dem Zeitpunkt des dielektrischen Erwärmens zu einem großen Ausmaß zu dämpfen.
Durch Anordnen einer Mehrzahl von Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen als die schleifenförmigen Leiterstrukturen kann das RFID-Etikett 81 die Energie, die um die Antennenstruktur 83 herum abgestrahlt wird, weiter reduzieren. Da die benachbarten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b ihre jeweiligen unterschiedlichen Umfangslängen aufweisen, stellen die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b ihre jeweiligen unterschiedlichen Magnetfeldantennenfrequenzen bereit, was allgemein eine Breitband-Magnetfeldantenne mit einem Band von 2,4 GHz bis 2,5 GHz oder mehr ausbildet. Die erste Resonanzfrequenz durch die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a und einen Teil der Antennenstruktur 83, der die gegenüberliegenden Regionen beinhaltet, die die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a sandwichartig zwischen sich anordnen, unterscheidet sich von der zweiten Resonanzfrequenz durch die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b und einen anderen Teil der Antennenstruktur 83, der gegenüberliegende Regionen aufweist, die die andere Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b, die benachbart zu der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a angeordnet ist, sandwichartig zwischen sich anordnen. So ist es durch Anbringen des RFID-Etiketts an einer Ware, selbst wenn eine Abweichung der Resonanzfrequenz durch die Dielektrizitätskonstante der Ware auftritt, möglich, eine Magnetfeldantenne auszubilden, die die Elektrisches-Feld-Antenne stört, und die Energie der elektromagnetischen Wellen zu reduzieren.
Aufgrund der Bildung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 für die Antennenstruktur 83 ist die Resonanzfrequenz des RFID-Etiketts 81 feinabgestimmt. Verglichen mit der Resonanzfrequenz (880 MHz) der Antennenstruktur 83 in dem Fall ohne die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 beispielsweise wird die Antennenresonanzfrequenz aufgrund der Bildung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 um mehrere 10 MHz höher (etwa 980 MHz).
Das RFID-Etikett 81 des ersten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass die Antennenstruktur 83 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 eine gekrümmte Oberflächenform aufweisen, um die Konzentration eines elektrischen Feldes zu unterdrücken, wobei die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a zwischen benachbarten Kurvenabschnitten 83ac zumindest des ersten Antennenelements 83a und des zweiten Antennenelements 83b angeordnet ist, so dass, wenn das RFID-Etikett 81 dielektrisch durch das Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen erwärmt wird, die Konzentration eines elektrischen Felds in den Kurvenabschnitten 83ac des ersten Antennenelements 83a besonders unterdrückt wird.
Die obige Konfiguration unterdrückt das Auftreten einer Entladung in dem RFID-Etikett 81 des ersten Ausführungsbeispiels selbst in dem Fall stark, in dem ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 81 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, wodurch das Risiko einer Entzündung des Gegenstands verhindert wird.
Wenn der Potenzialunterschied zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c einen bestimmten Betrag überschreitet, tritt zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c eine Entladung auf. Entsprechend tritt bei Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen mit im Hinblick auf die Mikrowelle großer Energie beispielsweise eine Entladung zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c auf, was es erlaubt, dass die gegenüberliegenden Abschnitte 83c durch die Wärme der Entladung abgetrennt werden. Das erste Antennenelement 83c ist so entworfen, dass es einen Widerstand mit dem Pegel aufweist, der durch die Entladung eine Abtrennung induziert. Das Antennensubstrat 5 weist eine Dicke auf, die durch die Wärme der Entladung verformbar ist. Die Dicke des Antennensubstrats 5 beträgt beispielsweise 38 µm. Da die Form der Antennenstruktur 3 auf dem Antennensubstrat 5 sich gemäß der Verformung des Antennensubstrats 5 ebenso verformt, wird eine Resonanz mit der abgestrahlten elektromagnetischen Welle verhindert.
In dem Fall einer Verwendung des PET-Films als Antennensubstrat 5 schmilzt das Antennensubstrat 5 in den gegenüberliegenden Abschnitten 83c durch Energie, was sein elektrisches Feld zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c stärkt. Das geschmolzene Antennensubstrat 5 unmittelbar unter der Antennenstruktur 3 in den gegenüberliegenden Abschnitten 83 zieht an der Antennenstruktur und bewirkt deren Abtrennung. So wird vor dem Auftreten einer Entladung zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c die Antennenstruktur 3 an den gegenüberliegenden Abschnitten 83c abgetrennt.
Diese Abtrennungen treten gleichzeitig an einer Mehrzahl von Punkten der gegenüberliegenden Abschnitte 83c in der Anfangsstufe vor dem Erwärmen des gesamten Antennensubstrats 5 auf. Deshalb kann, da das erste Antennenelement 83a gleichzeitig an mehreren Punkten abgetrennt wird, kein Strom durch das erste Antennenelement 83a fließen, wodurch verhindert wird, dass die Temperatur des gesamten Antennensubstrats 5 ansteigt und dabei eine Entzündung bewirkt.
Die Länge von gegenüberliegenden Abschnitten 83c als einem Ende des geradlinigen Abschnitts 83aa des Antennenelements 83a zwischen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85a und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b bis zu den nächsten gegenüberliegenden Abschnitten 83c als dem anderen Ende desselben ist auf 1/4 einer Wellenlänge (λ/4) des Frequenzbands der Frequenzen (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischen Welle eingestellt. Entsprechend können in dem Fall einer Abtrennung an jeweiligen gegenüberliegenden Abschnitten 83c die jeweils fein abgetrennten Antennenelemente 83a nur schwer Funkwellen mit Frequenzen der erwärmenden elektromagnetischen Welle absorbieren, wodurch verhindert werden kann, dass eine Entladung an der Antennenstruktur 83 nach der Abtrennung auftritt.
Die Positionen der gegenüberliegenden Abschnitte 83c verschieben sich abwechselnd in der Breitenrichtung (Y-Richtung) des Antennensubstrats 5 gemäß der Position des Antennensubstrats 5 in der Längsrichtung (X-Richtung), wobei auch die abgetrennten Abschnitte des ersten Antennenelements 83a abwechselnd auftauchen. Dies verteilt Wärmeerzeugungspunkte, die aus einer Abtrennung auf dem Antennensubstrat 5 entstehen, um dadurch zu verhindern, dass die abgetrennten Abschnitte sich miteinander verbinden und eine Entzündung bewirken.
Die elektrostatische Kapazität Cs2 ist nur zwischen den geradlinigen Abschnitten 83aa der benachbarten ersten Antennenelemente 83a gebildet. Mit anderen Worten, die elektrostatische Kapazität Cs2 wird nicht zwischen den geradlinigen Abschnitten 83aa des ersten Antennenelements 83a, über einen oder mehrere geradlinige Abschnitte 83aa in der Längsrichtung des Antennensubstrats 5 hinaus gebildet. Es kann so verhindert werden, dass in dem Fall einer Abtrennung der gegenüberliegenden Abschnitte 83c ein Strom zwischen den geradlinigen Abschnitten 83aa über einen oder mehrere geradlinige Abschnitte 83aa hinaus fließt.
Aufgrund der Bildung der Antennenstruktur 83 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 auf einer Oberfläche des Antennensubstrats 5 kann nur die eine Oberfläche einem Ätzvorgang zur Strukturbildung bei Herstellungsprozessen unterzogen werden. Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 könnte auf der hinteren Oberfläche des Antennensubstrats 5 gebildet sein. Zwei oder mehr Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85 könnten in der gegenüberliegenden Richtung zwischen jeweiligen geradlinigen Abschnitten 83aa der benachbarten ersten Antennenelemente 83 angeordnet sein.
< Siebtes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 20 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 91, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines siebten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 20 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 91 des siebten Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des siebten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des sechsten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Obwohl das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels zwei Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b entlang der Erstreckungsrichtung des ersten Antennenelements 83a, zwischen den geradlinigen Abschnitten 83aa des ersten Antennenelements 83a, aufwies, könnte es drei oder mehr Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen aufweisen. Das RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels weist beispielsweise drei Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen auf. Obwohl die Längen in der Längsrichtung (Y-Richtung) der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85b des sechsten Ausführungsbeispiels die Länge von etwa einer Hälfte der geradlinigen Abschnitte 83aa der Antennenstruktur 83 betrugen, sind die Längen in der Längsrichtung der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 83c und 85b des siebten Ausführungsbeispiels noch kürzer. Obwohl das RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels die zweite Abschirmstruktur aufwies, ist die gesamte Abschirmstruktur des RFID-Etiketts 91 des siebten Ausführungsbeispiels eine erste Abschirmstruktur 87a. Die weiteren Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Durch Unterteilen der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85b in Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85c und 85d mit kürzeren Längslängen zur Anordnung ist es möglich, die Punkte der gegenüberliegenden Abschnitte 83c zu erhöhen und die Punkte, an denen eine Entladung auftritt, zu erhöhen. Dies ermöglicht es, dass die Entladungspunkte abhängig von dem Typ des Bands höherer Frequenzen als der Kommunikationsfrequenz verändert werden können.
Da die Konfiguration des siebten Ausführungsbeispiels auch einen Wirbelstrom und deshalb ein Magnetfeld an den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a, 85c und 85d erzeugt, wenn eine Frequenz empfangen wird, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, geht ein Teil der zugeführten elektrischen Leistung als Magnetfeldenergie verloren. Da das erste Antennenelement 83a durch Erhöhen des Potenzialunterschieds zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c abgetrennt werden kann, um letztendlich eine Entladung zu verursachen, kann ein Entzünden des gesamten RFID-Etiketts 1 verhindert werden.
< Achtes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 21 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 101, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines achten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 21 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 101 des achten Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 101 des achten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des achten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des siebten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Obwohl in dem RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels die erste Anschlussbereichstruktur 6a und die zweite Anschlussbereichstruktur 6b in der Breitenrichtung auf dem Antennensubstrat 5 nebeneinandergestellt wurden, sind in dem RFID-Etikett 101 des achten Ausführungsbeispiels die erste Anschlussbereichstruktur 6a und die zweite Anschlussbereichstruktur 6b in der Längsrichtung Seite an Seite auf dem Antennensubstrat 5 angeordnet. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 91 des siebten Ausführungsbeispiels.
Da die Konfiguration des achten Ausführungsbeispiels auch einen Wirbelstrom, und deshalb ein Magnetfeld an den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a, 85c und 85d erzeugt, wenn eine Frequenz empfangen wird, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, geht ein Teil der zugeführten elektrischen Leistung als die Magnetfeldenergie verloren. Da das erste Antennenelement 83a durch Erhöhen des Potenzialunterschieds zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c abgetrennt werden kann, um letztendlich eine Entladung zu bewirken, kann verhindert werden, dass sich das gesamte RFID-Etikett 1 entzündet.
< Neuntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 22 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 111, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines neunten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 22 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 111 des neunten Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 111 des neunten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des neunten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des sechsten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Obwohl in dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels die erste Anschlussbereichstruktur 6a und die zweite Anschlussbereichstruktur 6b in der Breitenrichtung auf dem Antennensubstrat 5 nebeneinandergestellt wurden, sind bei dem RFID-Etikett 111 des neunten Ausführungsbeispiels die erste Anschlussbereichstruktur 6a und die zweite Anschlussbereichstruktur 6b in der Längsrichtung Seite an Seite auf dem Antennensubstrat 5 angeordnet. Das zweite Antennenelement 83b ist von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b weg geführt und erstreckt sich in einer mäandernden Weise in Richtung des anderen Längsendes des Antennensubstrats 5. Die anderen Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels.
Da die Konfiguration des neunten Ausführungsbeispiels auch einen Wirbelstrom, und deshalb ein Magnetfeld an den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a und 85c erzeugt, wenn eine Frequenz empfangen wird, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, geht ein Teil der zugeführten elektrischen Leistung als die Magnetfeldenergie verloren. Da das erste Antennenelement 83a durch Erhöhen des Potenzialunterschieds zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c abgetrennt werden kann, um letztendlich eine Entladung zu bewirken, kann verhindert werden, dass sich das gesamte RFID-Etikett 111 entzündet.
< Zehntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 23 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 141, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zehntes Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 23 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 141 des zehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 141 des zehnten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des zehnten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des siebten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
In dem RFID-Etikett 141 des zehnten Ausführungsbeispiels ist eine mäandernde Antennenstruktur 143 so gebildet, dass sie entlang der Längsrichtung des Antennensubstrats 5 von sowohl der ersten Anschlussbereichstruktur 6a als auch der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b mäandert. Beispielsweise ist die Amplitudenrichtung der mäandernden Antennenstruktur 143 parallel zu der Breitenrichtung des Antennensubstrats 5. Die Antennenstruktur 143 beinhaltet das mäandernde erste Antennenelement 83a und ein zweites Antennenelement 83d, das im Wesentlichen punktsymmetrisch zu dem ersten Antennenelement 83a um die Mitte des RFID-Bauelements 2 angeordnet ist. Solange das zweite Antennenelement 83d eine mäandernde Form besitzt, können das erste Antennenelement 83a und das zweite Antennenelement 83d liniensymmetrisch zueinander sein, anstatt punktsymmetrisch. Das mäandernde zweite Antennenelement 83d mit Kurvenabschnitten 83dc erstreckt sich von der zweiten Anschlussbereichstruktur 6b letztendlich in Richtung des anderen Endes in der Längsrichtung (-X-Richtung) auf dem Antennensubstrat 5.
Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 ist zwischen benachbarten geradlinigen Abschnitten des ersten Antennenelements 83a gebildet. Ähnlich wie bei dem siebten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 die drei Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a, 85c und 85d, die jeweils abwechselnd angeordnet sind, abhängig von der Amplitude des Mäanders des ersten Antennenelements 83a. Ähnlich ist die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 85 zwischen benachbarten geradlinigen Abschnitten 83da des zweiten Antennenelements 83d gebildet.
Das RFID-Etikett 141 des zehnten Ausführungsbeispiels ist geeignet für den Fall einer Anbringung an beispielsweise Nicht-Metall-Waren. In dem Fall, in dem der Gegenstand beispielsweise eine Lunchbox ist, weist das RFID-Etikett 141 mit zwei mäandernden Antennenelementen aufgrund der Abwesenheit eines Metallabschnitts weiter verbesserte Kommunikationscharakteristika bei der Kommunikationsfrequenz im Vergleich zu dem RFID-Etikett mit dem verbreiterten Abschnitt 7 auf. Selbst beim Empfangen einer höheren Frequenz als der Kommunikationsfrequenz erzeugt das RFID-Etikett 141 einen Wirbelstrom und deshalb ein Magnetfeld an den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a, 85c und 85d, ähnlich wie bei dem RFID-Etikett 91, wodurch es ermöglicht wird, dass ein Teil der zugeführten elektrischen Leistung als Magnetfeldenergie verlorengeht. Da das erste Antennenelement 83a durch Erhöhen des Potenzialunterschieds zwischen den gegenüberliegenden Abschnitten 83c abgetrennt werden kann, um letztendlich eine Entladung zu bewirken, kann verhindert werden, dass sich das gesamte RFID-Etikett 1 entzündet.
< Elftes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 24 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 151, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines elften Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 24 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 151 des elften Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 151 des elften Ausführungsbeispiels werden hauptsächliche Unterschiede zu dem RFID-Etikett 141 des zehnten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des elften Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des zehnten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wurde, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Obwohl das Antennensubstrat 5 des RFID-Etiketts 141 des zehnten Ausführungsbeispiels das flammenhemmende Antennensubstrat 5 verwendet, das dem Antennensubstrat 5 des ersten Ausführungsbeispiels ähnelt, weist das elfte Ausführungsbeispiel ein normales Antennensubstrat 153 und ein flammenhemmendes Basissubstrat 155 auf, anstelle das flammenhemmende Antennensubstrat 5 zu verwenden, das in dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Das Basissubstrat 155 haftet über ein Haftmittel, wie zum Beispiel ein doppelseitiges Klebeband, an der unteren Oberfläche des Antennensubstrats 153. Die anderen Konfigurationen der Antennenstruktur 143 etc. des RFID-Etiketts 151 des elften Ausführungsbeispiels ähneln dem RFID-Etikett 142 des zehnten Ausführungsbeispiels.
Das Antennensubstrat 153 ist beispielsweise aus einem PET-Film hergestellt und besitzt unter Umständen keine Flammenhemmung. Die Dicke des Antennensubstrats 153 beträgt beispielsweise 38 µm. Das Basissubstrat 155 weist eine höhere Flammenhemmung auf als das Antennensubstrat 153 und besitzt eine Flammenhemmung in der Größenordnung einer Wärmebeständigkeit bei 200°C. Das Basissubstrat ist beispielsweise ein Film auf Polyesterbasis. Die Dicke des Basissubstrats 155 beträgt beispielsweise etwa 25 bis 50 µm.
Die Leitungsbreite des ersten Antennenelements 83a und des zweiten Antennenelements 83d beträgt beispielsweise 125 µm. Der Widerstandswert des ersten Antennenelements 83a von der ersten Anschlussbereichstruktur 6a zu der Spitze beträgt beispielsweise 5 Ω bis 15 Ω. Das zweite Antennenelement 83d besitzt einen ähnlichen Widerstandswert. Da das erste Antennenelement 83a und das zweite Antennenelement 83d ein derartiges Maß eines Widerstandswert besitzen, tritt beim Empfangen einer höheren Frequenz als der Kommunikationsfrequenz leicht eine Abtrennung an den gegenüberliegenden Abschnitten 83c auf. Die Leitungsbreite der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85a, 85c und 85d ist schmaler als diejenige des ersten und des zweiten Antennenelements 83a und 83d und beträgt beispielsweise 100 µm.
Aufgrund einer derartigen Konfiguration wird, wenn das RFID-Etikett 151 eine höhere Frequenz als die Kommunikationsfrequenz empfängt, falls die Energie groß ist, die Antennenstruktur als ein Ergebnis eines Empfangs der Energie der elektromagnetischen Wellen durch die Antennenstruktur 143 auf eine hohe Temperatur überhitzt. Insbesondere tritt leicht eine hohe Temperatur an einem oder einigen der gegenüberliegenden Abschnitte 83c auf. Ein Hochtemperaturteil der Antenne bringt eine winzige Funkenentladung mit sich und ein Teil der Antennenstruktur 143, der auf eine hohe Temperatur überhitzt ist, sublimiert, wobei als ein Ergebnis dessen das Antennensubstrat 153 neben der Antennenstruktur 143, die durch die Wärme auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, ebenso ausschmilzt oder sich zusammenzieht, was es schwierig macht, ihre Grundform zu behalten, um folglich die Antennenstruktur 143 abzutrennen. Als ein Ergebnis des Ausschmelzens oder Zusammenziehens des Randantennensubstrats 153, das auf eine hohe Temperatur überhitzt ist, schmilzt das Basissubstrat 155 in der Umgebung desselben aufgrund dessen Flammenhemmung aus, ohne zu verbrennen. Der Rand des Metallleiters der Randantennenstruktur 143, der eine winzige Funkenentladung induziert, ist mit diesem geschmolzenen Basissubstrat 155 überzogen. Entsprechend wird, obwohl sich das RFID-Etikett 151 im Allgemeinen zusammenzieht und durch die Verformung krümmt, die aus einer Entladung oder Wärme entsteht, die abgetrennte Antennenstruktur 143 durch einen Teil des geschmolzenen Basissubstrats 155 als Isolator eingehüllt, woraufhin die Antennenstrukturen 143 voneinander getrennt bleiben, wodurch es möglich gemacht wird, den Kontakt der Antennenstruktur 143 untereinander zu unterdrücken. Dies kann verhindern, dass die Antennenstruktur, die eine höhere Frequenz als die Kommunikationsfrequenz empfängt, neu konfiguriert wird. Die Isolationseigenschaften zwischen der Verdrahtung der Antennenstruktur 143 können ebenso beibehalten werden.
In dem Fall ohne das Basissubstrat 55 können, wenn das Antennensubstrat 153 ohne Flammenhemmung schmilzt und sich um den Entladepunkt herum zusammenzieht, die Metallleiter, die die Antennenstruktur 143 bilden, möglicherweise in Kontakt miteinander kommen. Die Antennenstruktur, die aufgrund ihrer Abtrennung nicht in der Lage ist, eine höhere Frequenz als die Kommunikationsfrequenz zu empfangen, führt zu einer Antennenstruktur mit einer neuen Struktur durch den Kontakt. Dies ermöglicht es, dass wieder eine höhere Frequenz als die Kommunikationsfrequenz empfangen werden kann, mit einem Risiko einer weiteren Entladung an einem Teil der neuen Antennenstruktur. Auf diese Weise könnte ein Risiko vorliegen, dass das RFID-Etikett 151 ohne das Basissubstrat 155 eine kontinuierliche Entladung erzeugt.
Das RFID-Etikett 151 des elften Ausführungsbeispiels kann einen billigen Film für das Antennensubstrat 153 einsetzen und kann einen billigen wärmebeständigen Film für das Basissubstrat 155 einsetzen, was eine Kostenreduzierung erzielt. Obwohl eine Entladung an einem Teil der Antennenstruktur 143 auftritt und das Antennensubstrat 153 darum herum geschmolzen ist, hüllt das geschmolzene Basissubstrat 155 den Rand der abgetrennten Antennenstruktur 143 ein, so dass der abgetrennte Zustand beibehalten werden kann. Entsprechend kann die Antennenstruktur 143 nicht wieder eine höhere Frequenz als die Kommunikationsfrequenz empfangen. Ferner kann durch Einhüllen der Antennenstruktur 143 durch das geschmolzene Basissubstrat 155 verhindert werden, dass, obwohl sich das RFID-Etikett 151 aufgrund der Schmelzwärme verfärbt, wieder ein Kurzschluss aufgebaut wird, um eine neue Antennenstruktur auszubilden. Es wird darauf hingewiesen, dass das Material des flammenhemmenden Antennensubstrats 5, das in dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist, für das Basissubstrat 155 eingesetzt werden kann.
< Zwölftes Ausführungsbeispiel >
Es folgt Bezug nehmend auf 25 eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 161, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines zwölften Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 25 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 161 des zwölften Ausführungsbeispiels zeigt.
Im Hinblick auf das RFID-Etikett 161 des zwölften Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 91 des siebten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des zwölften Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des zwölften Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wurde, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
In dem Fall des RFID-Etiketts mit dem verbreiterten Abschnitt 7, wie dem RFID-Etikett 161 des zwölften Ausführungsbeispiels, wird es bei Anbringung an einem Gegenstand bevorzugt, dass eine überlappende Region zwischen dem Gegenstand und dem RFID-Etikett 161 innerhalb der Region des verbreiterten Abschnitts 7 liegt (siehe 3B). In dem RFID-Etikett 161 ist die Antennenstruktur 83 unter Berücksichtigung des Antennensubstrats 5 und der Dielektrizitätskonstante von Luft entworfen. Deshalb unterscheidet sich, wenn das RFID-Etikett 161 an dem Gegenstand in einer Weise angebracht ist, die sich mit der Antennenstruktur 83 über die Region des verbreiterten Abschnitts 7 hinaus überlappt, die Dielektrizitätskonstante eines Teils der Antennenstruktur 83 von der angenommenen Dielektrizitätskonstante. Dies führt zu der Bildung einer Zone, die die empfangene Wellenlänge verkürzt, wobei sich so eine Zone bildet, in der die Energie elektromagnetischer Wellen sich selbst bei einer höheren Frequenz als der Kommunikationsfrequenz konzentriert.
Wenn beispielsweise das RFID-Etikett 161 an einem Gegenstand mit einer großen Dielektrizitätskonstante, wie beispielsweise einer Keramik, in einer Weise angebracht ist, die sich mit der Antennenstruktur 83 über die Region des verbreiterten Abschnitts 7 hinaus überlappt, tritt nicht nur die Frequenzabweichung bei der Kommunikationsfrequenz des RFID-Etiketts 161 auf, sondern auch die Konzentration der Energie elektromagnetischer Wellen. Folglich wird die Zone, die sich mit dem Dielektrikum des RFID-Etiketts 161 überlappt, der Konzentration einer Überhitzung durch die Konzentration der Energie elektromagnetischer Wellen unterworfen, was eine Entzündung verursachen könnte.
Um die Position einer Anbringung von Waren klarzumachen, weist das RFID-Etikett 161 des zwölften Ausführungsbeispiels einen Faltabschnitt 165 und einen Abdeckabschnitt 163 auf, der sich in der Längsrichtung auf dem Antennensubstrat 5 entgegengesetzt zu dem verbreiterten Abschnitt 7 erstreckt. Der Faltabschnitt 165 und der Abdeckabschnitt 163 sind einstückig mit dem Antennensubstrat 5 gebildet. Der Faltabschnitt 165 weist an seinen Außenrändern Einkerbungen 165a auf, die sich jeweils in der Breitenrichtung nach innen erstrecken. Der Faltabschnitt 165 weist eine Perforation entlang der Breitenrichtung auf dem Antennensubstrat 5 auf, wobei jeweilige Enden der Perforation 167 mit den Einkerbungen 165a verbunden sind. Eine Struktur, die leicht zu falten ist, wie beispielsweise eine V-förmige Rille, könnte anstelle der Perforation 167 gebildet sein.
Die Gesamtlänge des Umfangs oder die Länge der Diagonalen des verbreiterten Abschnitts 7 ist kürzer entworfen als 1/4 einer Wellenlänge der Wellenlänge bei einer spezifischen Frequenz, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz. In dem Fall eines Entwurfs von weniger als 1/4 einer Wellenlänge der Wellenlänge bei der Frequenz des Erwärmungsgeräts mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) beispielsweise betragen die Abmessungen des verbreiterten Abschnitts 7 in der Längslänge La beispielsweise 10 mm und in der Breitenrichtungslänge Lb 18 mm.
Obwohl eine Endseite des verbreiterten Abschnitts 7 in Richtung der Antennenstruktur 83 als die Position einer Anbringung an einem Gegenstand erlaubt ist, bringt eine Anbringung an dem Gegenstand in leicht überlappender Weise mit der Antennenstruktur 83 eine Frequenzabweichung mit sich. So könnte mit einer Sicherheitsreservenlänge La2 von 1 mm gleich 10 % der Länge La die Längslänge La1, die an dem Gegenstand angebracht ist, bei 9 mm verbleiben. Eine Linie ML einer Anbringung an einem Gegenstand ist eine gerade Linie, die sich entlang der Breitenrichtung auf dem Antennensubstrat 5 an der Position der Länge La2 von der Endseite des verbreiterten Abschnitts 7, die näher an der Antennenstruktur 83 ist, weg erstreckt.
Der Abdeckabschnitt 163 ist derart dimensioniert, dass seine Endseite gegenüber von dem Faltabschnitt 165 bei Faltung entlang der Perforation 167 exakt mit der Anbringungslinie ML übereinstimmt, um so die Antennenstruktur 83 zu bedecken. Ein doppelseitiges Klebeband haftet an der gesamten Oberfläche des RFID-Etiketts 161, so dass, wenn der Abdeckabschnitt 163 entlang der Perforation 167 gefaltet ist, der Abdeckabschnitt 163 an der Antennenstruktur 83 haftet.
26 ist eine Draufsicht des RFID-Etiketts 161, wobei der Abdeckabschnitt 163 entlang der Perforation 167 hochgefaltet ist. Da die Endseite des Abdeckabschnitts 163 exakt mit der Anbringungslinie ML ausgerichtet ist, ist die Region der Länge La2 des verbreiterten Abschnitts 7 mit dem Abdeckabschnitt 163 bedeckt, während die Region der Länge La1 des verbreiterten Abschnitts 7 freiliegt. Wie in 27 gezeigt ist, kann durch Haften der Endseite des Abdeckabschnitts 163 an einem Gegenstand, wie beispielsweise der Metalldose 14, entlang seines Endabschnitts das RFID-Etikett 161 geeignet an dem Gegenstand angebracht sein, ohne dabei die Frequenzabweichung zu bewirken.
Wie oben beschrieben wurde, weist das RFID-Etikett 161 unter Umständen weder den Abdeckabschnitt 163 noch den Faltabschnitt 165 auf, unter der Voraussetzung, dass das RFID-Etikett 161 auf seiner Rückseite Anweisungen besitzt, die Anbringungslinie ML einfach entlang des Endabschnitts an den Gegenstand zu kleben, wobei ein Haftmittel auf die vordere Oberfläche des RFID-Etiketts 161 gegenüber von der Antennenstruktur 83 in Bezug auf die Anbringungslinie ML aufgetragen ist. Stattdessen könnten Symbole, wie beispielsweise Pfeile, verwendet werden, um die Anbringung an der Anbringungslinie ML klar anzuzeigen.
< Dreizehntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 168, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines dreizehnten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des dreizehnten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des sechsten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wurde, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind unter Umständen in einigen Fällen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Das RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich in der Form einer mäandernden Antennenstruktur 169 stark von dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels. 32 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 168 ist für eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist ausgebildet, um zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage zu sein.
Das RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels weist in der Draufsicht verglichen mit dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels eine länglichere Form auf und in seiner Mitte ist das RFIC-Bauelement 2 befestigt. Dies bedeutet, dass das Antennensubstrat 170 des RFID-Etiketts 168 eine längliche Form besitzt und eine Antennenstruktur 169 (erstes Antennenelement 169a und zweites Antennenelement 169b) auf beiden Seiten des RFIC-Bauelements 2, das in der Mitte desselben befestigt ist, aufweist. Das erste Antennenelement 169a ist in einer Region (rechte Region in 32) einerseits in der Längsrichtung auf dem Antennensubstrat 170 gebildet und erstreckt sich in einer mäandernden Weise in der Längsrichtung in Richtung eines Endes. Andererseits ist das zweite Antennenelement 169b in einer Region (linken Region in 32) an der anderen in der Längsrichtung auf dem Antennensubstrat 170 gebildet und erstreckt sich in einer mäandernden Weise in der Längsrichtung in Richtung des anderen Endes.
In dem RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels ist eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 171 angeordnet, um eine Kapazität zwischen benachbarten Kurvenabschnitten 169ac und zwischen benachbarten Kurvenabschnitten 169bc in dem mäandernden ersten Antennenelement 169a beziehungsweise zweiten Antennenelement 169b zu erzeugen. Entsprechend entsprechen in dem RFID-Etikett 168 des achten Ausführungsbeispiels die Kurvenabschnitte 169ac und die Kurvenabschnitte 169bc den gegenüberliegenden Abschnitten 83c des RFID-Etiketts 81 des ersten Ausführungsbeispiels. Auf diese Weise ist in dem RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang der jeweiligen Wege des ersten Antennenelements 169a und zweiten Antennenelements 169b mit einer Induktivitätskomponente gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, in Resonanz ist. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist auf kürzer als 1/2 einer Frequenz (λ/2) des Frequenzbands von Frequenzen (2,4 bis 2,5 GHz) der erwärmenden elektromagnetischer Welle eingestellt. Das RFID-Etikett 168 des dreizehnten Ausführungsbeispiels kann eine einfache Konfiguration besitzen, wie zum Beispiel ein kleines Band mit schmaler Breite, was den Aufbau einer billigen und leicht zu handhabenden Drahtloskommunikationsvorrichtung ermöglicht.
33 zeigt eine Variante des dreizehnten Ausführungsbeispiels und ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines RFID-Etiketts 172 aufweist, bei dem der RFIC-Chip 9 auf einer Antennenstruktur 173 befestigt ist. Das RFID-Etikett 172 ist für eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer UHF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist ausgebildet, um zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage zu sein. Das in 33 gezeigte RFID-Etikett 172 weist eine ähnliche Konfiguration wie das in 32 gezeigte RFID-Etikett 168 auf, mit der Ausnahme, dass der RFIC-Chip 9 auf der Antennenstruktur 169 mit einem Schleifenabschnitt 177 befestigt ist. Insbesondere hat ein Antennensubstrat 174 des RFID-Etiketts 172 eine längliche Form und weist die Antennenstruktur 173 (erstes Antennenelement 173a und zweites Antennenelement 173b) an beiden Seiten des Schleifenabschnitts 177 auf, der in der Mitte des Antennensubstrats 174 gebildet ist. In dem RFID-Etikett 172 ist eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 175 angeordnet, um eine Kapazität zwischen benachbarten Kurvenabschnitten 173ac und zwischen benachbarten Kurvenabschnitten 173bc in dem mäandernden ersten Antennenelement 173a beziehungsweise zweiten Antennenelement 173b zu erzeugen. Auch in dem RFID-Etikett 172 ist die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang der jeweiligen Wege des ersten Antennenelements 173a und zweiten Antennenelements 173b mit einer Induktivitätskomponente gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen.
Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem RFID-Etikett 172, das in 33 gezeigt ist, ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, in Resonanz ist, wobei die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S so eingestellt ist, dass sie kürzer ist als 1/2 einer Frequenz (λ/2) des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz).
So weist das in 33 gezeigte RFID-Etikett 172 ähnlich wie das RFID-Etikett 41 eine bandartige Form mit schmaler Breite auf, was eine leicht zu handhabende Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitstellt, die visuell für den Käufer in der Warenanzeige nicht abschreckend ist.
Wie oben beschrieben wurde, stellen die RFID-Etiketten 168 und 172 bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel eine leicht zu handhabende Drahtloskommunikationsvorrichtung, die kein Hindernis für die Warenanzeige wird, mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit bereit, da das Risiko einer Entzündung in den RFID-Etiketten 168 und 172 selbst in dem Fall verhindert wird, in dem Waren mit den RFID-Etiketten 168 und 172 in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) dielektrisch erwärmt werden.
Die RFID-Etiketten 168 und 172, die in dem dreizehnten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, weisen Eckabschnitte mit einer Form mit gekrümmter Oberfläche zum Unterdrücken der Konzentration eines elektrischen Felds auf den Antennenstrukturen 169 und 173 und der Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 171 und 175 auf.
< Vierzehntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 181, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines vierzehnten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 181 des vierzehnten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des vierzehnten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des sechsten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
34A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 181 des neunten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 181 ist zur drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage. 19B ist ein Diagramm, das in der Form einer Ersatzschaltung die Konfiguration einer Antennenstruktur (Spulenstruktur)183 in dem RFID-Etikett 181 des neunten Ausführungsbeispiels zeigt. Wie HF-Band hierin verwendet wird, bezieht es sich auf ein Frequenzband von 13 MHz oder mehr und 15 MHz oder weniger.
Wie in 34A gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 181 eine Antennenstruktur 183 mit einer Anpassungsschaltung eines Schleifenabschnitts 187, der mit einem RFIC-Chip 9 und einem Kondensatorelement 182 versehen ist, auf. In der Anpassungsschaltung der Schleifenschaltung 187 ist das Kondensatorelement 182 an einer Position angeschlossen, die dem RFIC-Chip 9 zugewandt ist. Ein Antennenelement 183a der Antennenstruktur 183 in dem RFID-Etikett 181 erstreckt sich von dem Schleifenabschnitt 187 und ist spiralförmig gebildet. Das in 34A gezeigte Antennenelement 183a ist in einer sich im Uhrzeigerrichtung innen windenden Weise von dem Schleifenabschnitt 187 weg geführt. Ein Spitzenabschnitt als ein vorderes Ende des Antennenelements 183a ist direkt über eine Brückenstruktur 186 mit der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 187 verbunden. Eine Isolierstruktur 188, die aus einem wärmebeständigen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, ist zwischen der Brückenstruktur 186 und der Antennenstruktur 183 angeordnet, um so die Isolierung zwischen der Brückenstruktur 186 und der Antennenstruktur 183 zu sichern.
In dem Spiralantennenelement 183a, das von der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 187A weg geführt ist, ist eine Mehrzahl von Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 185, die eine Kapazität zwischen benachbarten Wegen erzeugen, in vorbestimmten Abständen entlang des Wegs des Spiralantennenelements 183a angeordnet.
Eine schleifenförmige Abschirmstruktur 189 ist innerhalb des Antennenelements 183a gebildet. Die Abschirmstruktur 189 ist aus einem leitfähigen Material hergestellt, wie beispielsweise einer Aluminiumfolie oder Kupferfolie, ähnlich wie die Antennenstruktur 183. Die Abschirmstruktur 189 liegt in der Form einer vollständig geschlossenen Schleife vor, könnte jedoch auch eine teilweise unterbrochene Abschirmstruktur sein.
Wie oben beschrieben wurde, ist in dem RFID-Etikett 181 des vierzehnten Ausführungsbeispiels die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang des Wegs des Antennenelements 183a mit einer Induktivitätskomponente gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem RFID-Etikett 181 ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, in Resonanz ist, wobei eine Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S so eingestellt ist, dass sie kürzer ist als 1/2 einer Frequenz (λ/2) des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz).
Das RFID-Etikett 181 des vierzehnten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, dass die Antennenstruktur 183 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 185 auf der Oberfläche des Antennensubstrats 184 laminiert sind. Auf der Oberfläche des Antennensubstrats 184 ist die Brückenstruktur 186 über die isolierende Struktur 188 auf der Antennenstruktur 183 gebildet und macht so die Antenne des RFID-Etiketts 181 aus. So ist die Mehrzahl von Strukturen (183, 185 und 186) auf der gleichen Oberfläche des Antennensubstrats 55 gebildet, was eine einfache Konfiguration zur Herstellung des RFID-Etiketts bereitstellt. In dem RFID-Etikett 181 des vierzehnten Ausführungsbeispiels ist das Antennensubstrat 184 unter Umständen nicht aus einem Dielektrikum hergestellt und könnte beispielsweise aus einem Papiermaterial hergestellt sein.
Wie Bezug nehmend auf 19C in dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, weist das RFID-Etikett 181 des vierzehnten Ausführungsbeispiels auch eine Schaltungskonfiguration auf, die zu einer erheblichen Dämpfung für Frequenzen in dem Band einer Erwärmungsfrequenz (2,4 bis 2,5 GHz) durch das „Bandbeseitigungsfilter“, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S besteht, in der Lage ist. Entsprechend ist das RFID-Etikett 181 als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung des vierzehnten Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass es zu einer drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) in der Lage ist, und ist so ausgebildet, dass es in der Lage ist, das Auftreten einer Entladung in dem RFID-Etikett 181 selbst dann stark zu unterdrücken, wenn ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 181 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, wodurch es möglich gemacht wird, das Risiko einer Entzündung in dem Gegenstand sicher zu verhindern.
< Fünfzehntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 191, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines fünfzehnten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels sind hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 81 des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des fünfzehnten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
35A ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels zeigt. Das RFID-Etikett 191 ist für eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) ausgebildet und ist zu einer drahtlosen Kommunikation in einem breiten Frequenzband in der Lage. 35B ist ein Diagramm, das in der Form einer Ersatzschaltung die Konfiguration zweier Spulenstrukturen (193 und 203) mit einer Antennenstruktur in dem RFID-Etikett 191 des zehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
Wie in 35A gezeigt ist, weist das RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels eine Resonanzverstärkerschaltung mit den beiden Spulenstrukturen (193 und 203) auf. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 203 an einer Seite des RFID-Etiketts 191 weist eine Anpassungsschaltung eines Schleifenabschnitts 200 auf, der mit dem RFIC-Chip 9 und einem Kondensatorelement 202 versehen ist. In der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 200 ist der RFIC-Chip 9 an einer Position angeschlossen, die dem Kondensatorelement 202 zugewandt ist. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 203 ist spiralförmig von dem Schleifenabschnitt 20 weg geführt, wobei ein Spitzenabschnitt als ein vorderes Ende derselben direkt über eine Brückenstruktur 204 mit der Anpassungsschaltung des Schleifenabschnitts 200 verbunden ist. Die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 203 ist in einer sich im Uhrzeigersinn innen windenden Weise von dem Schleifenabschnitt 200 weg geführt.
Die Brückenstruktur 204 könnte auf der hinteren Oberfläche (zweiten Hauptoberfläche) des Antennensubstrats 194 so gebildet sein, dass der Spitzenabschnitt als das vordere Ende der Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 203 über einen Zwischenschichtverbindungsleiter, der sich durch das Antennensubstrat 194 hindurch erstreckt, mit dem Schleifenabschnitt 200 verbunden ist. Andernfalls könnte in dem Fall, in dem die Brückenstruktur 204 auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 194 gebildet ist, eine Isolierstruktur, die aus einem wärmebeständigen elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, zwischen der Brückenstruktur 204 und der Primärspulenstruktur 203 angeordnet sein, um dadurch die Isolierung zwischen der Brückenstruktur 204 und der Primärspulenstruktur 203 zu sichern.
Die Antennenstruktur 193 als die andere Spulenstruktur (Sekundärspulenstruktur) in dem RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels ist so gebildet, dass sie die Spulenstruktur (Primärspulenstruktur) 203 umgibt, um so ein Antennenelement 193a auszubilden, das in einer sich im Uhrzeigersinn innen windenden Weise gebildet ist. In dem Spiralantennenelement 193a der Antennenstruktur 193 ist eine Mehrzahl von Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 195, die eine Kapazität zwischen den benachbarten Wegen erzeugen, in vorbestimmten Abständen entlang des Wegs des Antennenelements 193a angeordnet.
Die Antennenstruktur 193 und die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 195 in dem RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels sind auf der vorderen Oberfläche des Antennensubstrats 194 gebildet. Ein Kondensatorelement 192 ist an dem Antennenelement 193a der Antennenstruktur 193 angeordnet. Ein äußeres Ende und ein inneres Ende des Spiralantennenelements 193a sind elektrisch über einen Zwischenschichtverbindungsleiter 196, der sich durch das Antennensubstrat 194 hindurch erstreckt, durch eine leitfähige Wegstruktur 197, die an der hinteren Oberfläche des Antennensubstrats 194 gebildet ist, direkt miteinander verbunden.
Eine schleifenförmige Abschirmstruktur 199 ist innerhalb des Antennenelements 183a gebildet. Die Abschirmstruktur 199 ist aus einem leitfähigen Material hergestellt, wie zum Beispiel einer Aluminiumfolie oder Kupferfolie, ähnlich wie die Antennenstruktur 193. Die Abschirmstruktur 199 liegt in der Form einer vollständig geschlossenen Schleife vor, sie könnte jedoch auch eine teilweise unterbrochene Abschirmstruktur sein.
Wie oben beschrieben wurde, ist in dem RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels die Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S entlang des Wegs des Antennenelements 193a in der Antennenstruktur 193 mit einer Induktivitätskomponente gebildet, wobei diese LC-Parallel-Resonanzschaltungen S das „Bandbeseitigungsfilter“ ausmachen. Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S in dem RFID-Etikett 191 ist außerdem so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz, das in der „Mikrowelle“ verwendet wird, in Resonanz ist. Die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S ist so eingestellt, dass sie kürzer ist als 1/2 einer Frequenz (A/2) des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz).
Das so ausgebildete RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels weist eine Schaltungskonfiguration auf, die zu einer erheblichen Dämpfung für Frequenzen in dem Band der erwärmenden Frequenz (2,4 bis 2,5 GHz) durch das „Bandbeseitigungsfilter“, das aus der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S besteht, in der Lage ist. Entsprechend ist das RFID-Etikett 191 des fünfzehnten Ausführungsbeispiels ausgebildet, um zu einer drahtlosen Kommunikation unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals mit einer HF-Band-Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) in der Lage zu sein, und ist ausgebildet, um in der Lage zu sein, das Auftreten einer Entladung in dem RFID-Etikett 191 selbst dann stark zu unterdrücken, wenn ein Gegenstand mit dem RFID-Etikett 191 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt wird, wodurch es möglich gemacht wird, das Risiko einer Entzündung in dem Gegenstand sicher zu verhindern.
< Sechzehntes Ausführungsbeispiel >
Es folgt eine Beschreibung eines RFID-Etiketts 211, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines sechzehnten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Hinblick auf das RFID-Etikett 211 des sechzehnten Ausführungsbeispiels werden hauptsächlich Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Bei der Beschreibung des sechzehnten Ausführungsbeispiels sind Elemente mit ähnlichen Konfigurationen, Bedienungen und Funktionen wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, das oben beschrieben wurde, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und sind in einigen Fällen unter Umständen nicht wieder beschrieben, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
Das RFID-Etikett 211 des sechzehnten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass eine Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 214, die als ein Kapazitivkopplungsabschnitt dient, auf der gleichen Oberfläche (vorderen Oberfläche) wie die Antennenstruktur 3 gebildet ist, wobei die anderen Konfigurationen im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels sind. 36 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration des RFID-Etiketts 211 des sechzehnten Ausführungsbeispiels zeigt.
Die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur 214 beinhaltet erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214a mit verbreiterter Plattenform und zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214b mit einer verschmälerten Plattenform. Die ersten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214a mit der verbreiterten Plattenform koppeln spezifische gegenüberliegende Regionen in dem mäandernden ersten Antennenelement 3a kapazitiv miteinander und koppeln ähnlich spezifische gegenüberliegende Regionen 3ba in dem mäandernden Antennenelement 3b kapazitiv miteinander. Die ersten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214a sind angeordnet, um zumindest benachbarte Kurvenabschnitte 3ac und benachbarte Kurvenabschnitte 3bc in dem ersten Antennenelement 3a beziehungsweise dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv zu koppeln.
Andererseits sind die zweiten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214b mit der verschmälerten Plattenform angeordnet, um eine spezifische Region des ersten Antennenelements 3a und eine spezifische Region des zweiten Antennenelements 3b kapazitiv zu koppeln. Die zweiten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214b mit der verschmälerten Plattenform sind angeordnet, um die erste Anschlussbereichstruktur 6a und eine spezifische Region des ersten Antennenelements 3a kapazitiv zu koppeln, und angeordnet, um die zweite Anschlussbereichstruktur 6b und eine spezifische Region (einschließlich des verbreiterten Abschnitts 7) des zweiten Antennenelements 3b kapazitiv zu koppeln.
Die ersten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214a koppeln jeweilige gegenüberliegende Regionen 3aa, die einander zugewandt sind, in dem ersten Antennenelement 3a kapazitiv, um eine Schleifenschaltung zu bilden, die aus den ersten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214a und einem Teil des ersten Antennenelements 3a besteht. Diese Schleifenschaltung ist die elektrische Parallel-Resonanzschaltung S. Die zweiten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214b koppeln jeweilige gegenüberliegende Regionen 3ba, die einander zugewandt sind, in dem zweiten Antennenelement 3b kapazitiv, um eine Schleifenschaltung zu bilden, die aus den zweiten Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektroden 214b und einem Teil des zweiten Antennenelements 3b besteht. Diese Schleifenschaltung bildet die elektrische Parallel-Resonanzschaltung S.
Jede LC-Parallel-Resonanzschaltung S der Mehrzahl von LC-Parallel-Resonanzschaltungen S ist so eingestellt, dass sie mit Frequenzen in dem Frequenzband von 2,4 bis 2,5 GHz in Resonanz ist, wobei die Leitungslänge jeder LC-Parallel-Resonanzschaltung S so eingestellt ist, dass sie kürzer ist als 1/2 einer Frequenz der Frequenz, die als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz verwendet wird, und außerdem kürzer als 1/2 einer Wellenlänge (λ/2) des Frequenzbands der erwärmenden elektromagnetischen Welle (2,4 bis 2,5 GHz) ist.
Wie oben beschrieben wurde, stellt das RFID-Etikett 211 des sechszehnten Ausführungsbeispiels eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit bereit, da das Risiko einer Entzündung in dem RFID-Etikett 211 selbst in dem Fall verhindert wird, in dem Waren mit den RFID-Etiketten 211 dielektrisch in dem Erwärmungsgerät mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowelle) erwärmt werden.
Die vorliegende Erfindung kann wie folgt verschiedentlich modifiziert werden, ohne auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt zu sein.

(1) Obwohl bei dem ersten Ausführungsbeispiel die gegenüberliegenden Regionen des ersten Antennenelements 83a geradlinige Abschnitte 83aa sind, ist dies nicht einschränkend. Wenn beispielsweise das erste Antennenelement 83a krummlinig gebildet ist, könnten die Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen 85 zwischen gekrümmten Antennenstrukturen, die einander zugewandt sind, angeordnet sein. Obwohl die gegenüberliegenden Regionen des ersten Antennenelements 83a die geradlinigen Abschnitte 83aa sind, ist unter Umständen nicht jeder geradlinige Abschnitt 83aa parallel zu dem anderen, so dass ein geradliniger Abschnitt 83aa in Bezug auf den anderen geradlinigen Abschnitt 83aa geneigt ist.
(2) In den Leiterstrukturen, wie zum Beispiel der Antennenstruktur und den Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstrukturen in dem RFID-Etikett der Ausführungsbeispiele sind deren Eckabschnitte usw. aus einer gleichmäßigen gekrümmten Oberfläche gebildet, um die Konzentration eines elektrischen Felds zu unterdrücken.

Obwohl die vorliegende Erfindung in den Ausführungsbeispielen mit einem gewissen Maß an Details beschrieben wurde, soll zu erkennen sein, dass der Inhalt der Offenbarung dieser Ausführungsbeispiele natürlich an den Details der Konfiguration verändert werden könnte, und dass die Kombinationen von Elementen und Veränderungen der Größenordnung in den Ausführungsbeispielen implementiert werden könnten, ohne von dem Schutzbereich und dem Gedanken der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung stellt ein Produkt mit großer Vielseitigkeit und Nützlichkeit als eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die an Handelswaren angebracht ist und insbesondere zur Implementierung von „unbemannten Convenience-Geschäften“ benötigt wird, bereit.
Bezugszeichenliste

1: RFID-Etikett
2: RFIC-Bauelement
3: Antennenstruktur
3a: erstes Antennenelement
3b: zweites Antennenelement
4: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur (Kapazitivkopplungsabschnitt)
4a: erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode (verbreiterter Form)
4b: zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode (verschmälerte Form)
5: Antennensubstrat
6: Anschlussbereichstruktur
6a: erste Anschlussbereichstruktur
6b: zweite Anschlussbereichstruktur
7: verbreiterter Abschnitt
8: Lunchbox
9: RFIC-Chip
10: Induktivitätselement
11: externer Verbindungsanschluss
11a: erster externer Verbindungsanschluss
11b: zweiter externer Verbindungsanschluss
12: Isolierschicht
13: Durchgangsloch
14: Metalldose
81: RFID-Etikett
83: Antennenstruktur
83a: erstes Antennenelement
83ab: erweiterter Abschnitt
83b: zweites Antennenelement
83c: gegenüberliegender Abschnitt
83d: zweites Antennenelement
85: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
85a: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
85b: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
85c: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
85d: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
87: Abschirmstruktur
87a: erste Abschirmstruktur
91: RFID-Etikett
111: RFID-Etikett
141: RFID-Etikett
143: Antennenstruktur
151: RFID-Etikett
153: Antennensubstrat
155: Basissubstrat
161: RFID-Etikett
163: Abdeckabschnitt
164: Antennensubstrat
165: Faltabschnitt
165a: Einkerbung
167: Perforation
168: RFID-Etikett
169: Antennenstruktur
169a: erstes Antennenelement
169b: zweites Antennenelement
170: Antennensubstrat
171: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
172: RFID-Etikett
173: Antennenstruktur
173a: Antennenelement
174: Antennensubstrat
175: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
177: Schleifenabschnitt
181: RFID-Etikett
182: Kondensatorelement
183: Antennenstruktur
183a: Antennenelement
184: Antennensubstrat
185: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
186: Brückenstruktur
187: Schleifenabschnitt
188: Isolierstruktur
189: Abschirmstruktur
191: RFID-Etikett
192: Kondensatorelement
193: Antennenstruktur
193a: Antennenelement
194: Antennensubstrat
195: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
196: Zwischenschichtverbindungsleiter
197: leitfähige Wegstruktur
198: Isolierstruktur
199: Abschirmstruktur
200: Schleifenabschnitt
202: Kondensatorelement
203: Spulenstruktur
204: Brückenstruktur
211: RFID-Etikett
214: Leitung-zu-Leitung-Kapazitätsstruktur
214a: erste Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode
214b: zweite Leitung-zu-Leitung-Kapazitätselektrode

Claims

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden/Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer vorbestimmten Kommunikationsfrequenz, die folgende Merkmale aufweist: eine Antennenstruktur mit einer Induktivitätskomponente; ein RFIC-Element, das elektrisch mit der Antennenstruktur verbunden ist; und einen Kapazitivkopplungsabschnitt, der spezifische gegenüberliegende Regionen, die einander zugewandt sind, der Antennenstruktur an einer Mehrzahl von Punkten auf der Antennenstruktur kapazitiv koppelt, um eine LC-Parallel-Resonanzschaltung auszumachen.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: die Antennenstruktur in der Form eines Mäanders mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten vorliegt, und wobei: der Kapazitivkopplungsabschnitt, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, ausgebildet ist, um benachbarte Kurvenabschnitte der Antennenstruktur kapazitiv zu koppeln.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der: die Antennenstruktur auf einer Oberfläche eines Antennensubstrats, das aus einem Dielektrikum hergestellt ist, angeordnet ist, und wobei: der Kapazitivkopplungsabschnitt auf der anderen Oberfläche des Antennensubstrats angeordnet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der: die Antennenstruktur und der Kapazitivkopplungsabschnitt auf einer Oberfläche eines Antennensubstrats angeordnet sind, und wobei: der Kapazitivkopplungsabschnitt eine Leiterplatte ist, die zwischen den spezifischen gegenüberliegenden Abschnitten, die einander zugewandt sind, angeordnet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der: die Antennenstruktur und der Kapazitivkopplungsabschnitt über ein Dielektrikum auf einer Oberfläche des Antennensubstrats laminiert sind.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der: eine Leitungslänge der LC-Parallel-Resonanzschaltung kürzer als 1/2 einer Wellenlänge der vorbestimmten Kommunikationsfrequenz gebildet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der: die Leitungslänge der LC-Parallel-Resonanzschaltung kürzer als 1/2 einer Wellenlänge einer Frequenz, die beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird, gebildet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der: die LC-Parallel-Resonanzschaltung als eine Resonanzfrequenz eine Frequenz verwendet, die höher ist als die vorbestimmte Kommunikationsfrequenz.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der': die LC-Parallel-Resonanzschaltung als die Resonanzfrequenz eine Frequenz verwendet, die beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, bei der: die LC-Parallel-Resonanzschaltung als die Resonanzfrequenz eine Frequenz mit einem Band von 2,4 bis 2,5 GHz verwendet, das ein Frequenzband ist, das beim Erwärmen mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der: die Antennenstruktur eine Leitungsbreite aufweist, die schmaler ist als die Leitungsbreite des Kapazitivkopplungsabschnitts.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: die Antennenstruktur in der Form eines Mäanders mit einer Mehrzahl von Kurvenabschnitten vorliegt, und wobei: in einer Amplitudenrichtung des Mäanders eine Länge der Antennenstruktur länger ist als die Länge des Kapazitivkopplungsabschnitts.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, die folgendes Merkmal aufweist: ein Harz-Antennensubstrat, auf dem die Antennenstruktur gebildet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 13, die folgendes Merkmal aufweist: einen Film, der an dem Harz-Antennensubstrat klebt, wobei der Film eine größere Wärmebeständigkeit als diejenige des Antennensubstrats aufweist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der: die Antennenstruktur aus einer Dipolantenne mit zwei Dipolelementen ausgebildet ist, und wobei: der Kapazitivkopplungsabschnitt, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, an jedem der Dipolelemente angeordnet ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der: ein Teil eines Stromwegs der Antennenstruktur, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, schmaler gebildet ist als die anderen Abschnitte an dem Stromweg.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der: ein Teil eines Stromwegs der Antennenstruktur, der die LC-Parallel-Resonanzschaltung ausmacht, dünner gebildet ist als die anderen Abschnitte an dem Stromweg.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der: die Antennenstruktur ausgebildet ist, um eine Kommunikationsfrequenz in einem UHF-Band zu verwenden.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der: die Antennenstruktur ausgebildet ist, um eine Kommunikationsfrequenz in einem HF-Band zu verwenden.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, bei der: eine Resonanzfrequenz durch die Antennenstruktur in Abwesenheit des Kapazitivkopplungsabschnitts höher ist als die Kommunikationsfrequenz.