DE212020000498U1

DE212020000498U1 - Drahtloskommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE212020000498U1
Application number: DE212020000498.6U
Authority: DE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2030-08-26
Also published as: US20210367325A1; JPWO2021106292A1; WO2021106292A1; CN216145205U; JP6947341B1; US11929544B2

Abstract

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine erste Elektrode;
eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist;
eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist;
eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist;
eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist;
eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist;
eine RFIC, die eine kapazitive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist, die höher ist als die erste Frequenz; und
einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind, wobei
die RFIC in dem ersten Strompfad enthalten ist, und
der zweite Strompfad eine induktive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine Antenne umfasst, und insbesondere auf eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die eine Technologie zur Hochfrequenzidentifizierung (RFID, Radio Frequency IDentification) verwendet, welche eine Datenkommunikation auf kontaktfreie Weise durch eine elektromagnetisches Induktionsfeld oder eine Funkwelle ausführt.
STAND DER TECHNIK
In Supermärkten, Restaurants und dergleichen wird eine Produktverwaltung mit einem RFID-Etikett (beziehungsweise Etikett, Kennung) ausgeführt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, die an einem Artikel angebracht ist, der ein Produkt ist. Gemäß der Produktverwaltung unter Verwendung des RFID-Etiketts kann eine Vielzahl von Produkten, an denen die RFID-Etiketten angebracht sind, gleichzeitig bezahlt werden, und die Bezahlzeit kann verkürzt werden.
Nahrungsmittel sind in dem Produkt eingeschlossen. In einigen Fällen wird ein Produkt unmittelbar nach dem Kauf des Produktes in einem Laden erwärmt und der Käufer isst/trinkt sofort vor Ort. In einigen Fällen wird ein Produkt erwärmt und einem Käufer in einem Restaurant serviert. Diese Produkte werden unter Verwendung einer Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen erwärmt, einem sogenannten Mikrowellenherd.
Das RFID-Etikett weist, gemeinsam mit einer integrierten Hochfrequenzschaltung (RFIC), ein Metallmaterial auf, z. B. ein Antennenmuster, das ein Metallfilmkörper ist, das gebildet ist auf einem Isoliersubstrat, z. B. einem Papiermaterial oder einem Harzmaterial. Wenn ein Produkt in einem Zustand, in dem solch ein RFID-Etikett angebracht ist, durch einen Mikrowellenherd erhitzt wird, beispielsweise wenn ein Lunchpaket erhitzt wird, an dem das RFID-Etikett angebracht ist, werden elektromagnetische Wellen aus dem Mikrowellenherd von dem RFID-Etikett zusammen mit dem Lunchpaket absorbiert. Dadurch wird ein elektrisches Feld in dem Metallmaterialabschnitt des RFID-Etiketts konzentriert und abgegeben, oder ein Überstrom fließt in dem Metallmaterialabschnitt. Folglich besteht ein Risiko, dass das Metall selbst erhitzt und sublimiert wird, oder dass sich das Papiermaterial oder Harzmaterial entzündet, welches das RFID-Etikett ausgebildet, wodurch sich das RFID-Etikett entzündet.
Zum Zwecke der Reduzierung einer Entzündung in dem RFID-Etikett schlägt Patentdokument 1 eine Konfiguration eines flammenhemmenden Tags vor.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: JP 2006-338563 A
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMSTELLUNG
Bei dem in Patentdokument 1 offenbarten „flammenhemmenden Tag“ besteht ein Basismaterial, auf dem ein RFIC-Chip und ein Antennenmuster montiert sind, aus einem flammenhemmenden Material. Da das flammenhemmende Material als das Basismaterial verwendet wird, kann selbst dann, wenn sich das Basismaterial entzündet, das Feuer innerhalb von wenigen Sekunden bis mehreren zehn Sekunden gelöscht werden. Jedoch besteht die Möglichkeit einer fortlaufenden Entladung in dem auf dem Basismaterial gebildeten Metallmaterialabschnitt, was bewirken kann, dass sich das Basismaterial erneut entzündet und das Produkt Feuer fängt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, eine Entzündung in einem Produkt, an dem eine Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, sogar dann zu unterbinden, wenn das Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, mit einer elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz bestrahlt wird, die höher ist als eine vorbestimmte Kommunikationsfrequenz.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEMSTELLUNG
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale umfasst:

eine erste Elektrode;
eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist;
eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist;
eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist;
eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist;
eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist;
eine RFIC, die eine kapazitive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist, die höher ist als die erste Frequenz; und
einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind, wobei
die RFIC in dem ersten Strompfad enthalten ist, und
der zweite Strompfad eine induktive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist.

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale umfasst:

eine erste Elektrode;
eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist;
eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist;
eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist;
eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist;
eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist;
einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind;
einen ersten Resonanzkreis, der den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad umfasst und eine Impedanzcharakteristik dahingehend aufweist, dass dieselbe bei der ersten Frequenz in Resonanz ist und bei einer zweiten Frequenz, die höher ist als die erste Frequenz, kurzgeschlossen ist;
einen zweiten Resonanzkreis, der die Schleifenstruktur und den zweiten Strompfad umfasst und bei der ersten Frequenz in Resonanz ist; und
eine RFIC, die in dem ersten Strompfad enthalten ist, wobei
die Antennenstruktur und der zweite Resonanzkreis bei der zweiten Frequenz oder bei einer Frequenz, die höher ist als die zweite Frequenz, in Resonanz sind.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, eine Entzündung in einem Produkt selbst dann zu unterbinden, wenn das Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, mit einer elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz bestrahlt wird, die höher ist als eine vorbestimmte Kommunikationsfrequenz.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels ist.
2 ist eine Draufsicht, die das RFID-Etikett in 1 zeigt, aus dem ein RFIC-Modul entfernt ist.
3 ist eine perspektivische Draufsicht auf das RFIC-Moduls.
4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang eines Pfeiles IV in 3 aufgenommen ist.
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Leiterstruktur, die auf einem Substrat des RFIC-Moduls gebildet ist. 5a ist eine Draufsicht auf eine Leiterstruktur, die auf einer Oberseitenoberfläche des Substrats des RFIC-Moduls gebildet ist. 5b ist eine perspektivische Draufsicht auf die Leiterstruktur, die auf einer Bodenoberfläche des Substrats gebildet ist, bei Betrachtung von oben.
6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang eines Pfeiles VI in 3 aufgenommen ist.
7 ist ein Schaltungsdiagramm des RFID-Etiketts.
8 ist eine Ansicht, die einen Stromfluss zeigt, wenn ein Signal bei einer in einer Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen („Mikrowellenherd“) verwendeten Heizfrequenz (2,4 GHz) empfangen wird.
9 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in einer Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist.
10 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in einer Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist.
11 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in einer Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist.
12 ist eine Draufsicht, die ein RFIC-Modul eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
13 ist eine Seitenansicht, die das RFIC-Modul des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
14 ist eine Draufsicht, die ein RFIC-Modul in einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
15 ist eine Seitenansicht, die das RFIC-Modul in der Variation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale umfasst: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist; eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist; eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist; eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist; eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist; eine RFIC, die eine kapazitive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist, die höher ist als die erste Frequenz; und einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind, wobei die RFIC in dem ersten Strompfad enthalten ist, und der zweite Strompfad eine induktive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung dieses Aspekts umfasst den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad, die RFIC ist in dem ersten Strompfad enthalten, weist die kapazitive Impedanz bei der zweiten Frequenz auf, und der zweite Strompfad weist die induktive Impedanz bei der zweiten Frequenz auf. Wenn die Antennenstruktur die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz empfängt, fließt daher ein Strom durch den zweiten Strompfad zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass eine hohe Spannung an den ersten Strompfad angelegt wird. Daher kann die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz unterbinden, dass eine Spannung an die RFIC angelegt wird, und kann verhindern, dass die RFIC unterbrochen wird. Selbst nach der Bestrahlung mit der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz, ist die Drahtloskommunikationsvorrichtung daher dazu in der Lage, eine Kommunikation ohne Unterbrechung der IC auszuführen.
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale umfasst: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist; eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist; eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist; eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist; eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist; einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind; einen ersten Resonanzkreis, der den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad umfasst und eine Impedanzcharakteristik dahingehend aufweist, dass dieselbe bei der ersten Frequenz in Resonanz ist und bei einer zweiten Frequenz, die höher ist als die erste Frequenz, kurzgeschlossen ist; einen zweiten Resonanzkreis, der die Schleifenstruktur und den zweiten Strompfad umfasst und bei der ersten Frequenz in Resonanz ist; und eine RFIC, die in dem ersten Strompfad enthalten ist, wobei die Antennenstruktur und der zweite Resonanzkreis bei der zweiten Frequenz oder bei einer Frequenz, die höher ist als die zweite Frequenz, in Resonanz sind.
Bei der Drahtloskommunikationsvorrichtung dieses Aspekts sind sowohl der erste Resonanzkreis als auch der zweite Resonanzkreis parallel mit dem Hochfrequenzsignal der ersten Frequenz in Resonanz, was bewirkt, dass die Spannung zwischen beiden Enden der RFIC höher wird, und somit sind die Kommunikationscharakteristika gut. Ein Schaltkreis, der die Antennenstruktur und den zweiten Resonanzkreis umfasst, ist in Bezug auf eine elektromagnetische Welle in Resonanz, die die zweite Frequenz aufweist, welche höher ist als die erste Frequenz, oder die eine Frequenz aufweist, die höher ist als die zweite Frequenz, und somit weist der Schaltkreis eine induktive Impedanzcharakteristik bei der zweiten Frequenz auf, der erste Resonanzkreis weist jedoch eine Impedanzcharakteristik auf, die zu einem Kurzschluss wird, wenn die Impedanz von der RFIC-Seite aus betrachtet wird, wodurch kaum eine Potenzialdifferenz erzeugt wird. Da sowohl der erste Resonanzkreis als auch der zweite Resonanzkreis den zweiten Strompfad umfassen, fließt ein Strom in dem zweiten Strompfad in Bezug auf die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass eine hohe Spannung an den ersten Strompfad, der die RFIC umfasst, angelegt wird, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die RFIC unterbrochen wird. Selbst nach der Bestrahlung mit der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz, ist die Drahtloskommunikationsvorrichtung daher dazu in der Lage, eine Kommunikation ohne Unterbrechung der IC auszuführen.
Die Antennenstruktur kann eine elektrische Länge von einer 1/2-Wellenlänge der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz aufweisen. Dies kann es ermöglichen, den Strahlungswiderstandswert der Antennenstruktur zu maximieren, und es ist möglich, die elektromagnetische Wellenenergie ohne Verlust wiederauszustrahlen durch Erhöhung des Blindstromes, indem das Verhältnis der Antennenstruktur, der Schleifenstruktur und des Leiterwiderstandes des ersten Strompfades und des zweiten Strompfades erhöht wird. Daher ist es möglich, den Effektivstrom zu reduzieren, der durch die Antennenstruktur, die Schleifenstruktur, den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad fließt, und ist es möglich, die Wärmemenge zu reduzieren, die von denselben erzeugt wird.
Die Strukturbreite der Schleifenstruktur kann größer sein als die Strukturbreite der Antennenstruktur. Dies ermöglicht es, den Leiterwiderstand der Schleifenantenne im Vergleich zu der Antennenstruktur zu reduzieren, und kann es ermöglichen, die Spannung, die an die Schleifenantenne angelegt wird, kleiner auszuführen als die Spannung, die an die Antennenstruktur angelegt wird, selbst wenn die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz ausgestrahlt wird.
Die Impedanz der RFIC bei der ersten Frequenz kann kapazitiv sein.
Der Schaltkreis, der die Antennenstruktur, die Schleifenstruktur und den zweiten Strompfad umfasst, kann ein Resonanzkreis sein, der bei der zweiten Frequenz in Resonanz ist.
Der Schaltkreis, der den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad umfasst, kann ein nicht-resonanter Schaltkreis bei der zweiten Frequenz sein.
Die Antennenstruktur kann liniensymmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie sein, die in einer Draufsicht durch die Mitte der RFIC verläuft.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung umfasst ein Basismaterial, auf dem die Antennenstruktur und die Schleifenstruktur gebildet sind, und das Basismaterial kann sich selbst bei Bestrahlung mit der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz nicht verkleinern.
Die erste Frequenz kann eine Frequenz eines UHF-Bandes sein.
Die erste Frequenz kann eine Frequenz eines HF-Bandes sein.
Die zweite Frequenz kann eine Frequenz sein, die zur Erhitzung mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.
Überblick über die Erfindung
Zuerst wird ein Überblick der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das RFID-Etikett als die Drahtloskommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann Hochfrequenzsignale (Funksignale) in einem Kommunikationsfrequenzband senden und empfangen. Ferner kann eine Situation auftreten, in der das RFID-Etikett mit elektromagnetischen Wellen einer Heizfrequenz bestrahlt wird, die beispielsweise in einem „Mikrowellenherd“ verwendet wird, welcher eine Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen ist.
Bei der Metallantennenstruktur, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, wird in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem Strahlungswiderstand und dem Metallwiderstand die Energie der elektromagnetischen Welle, die von dem Mikrowellenherd empfangen wird, in die Energie zum Wiederausstrahlen der empfangenen elektromagnetischen Welle von der Antennenstruktur und die Energie zum Erzeugen von Wärme in der Antennenstruktur unterteilt. Hier ist die Wiederausstrahlungsenergie groß, wenn der Strahlungswiderstand der Antennenstruktur groß ist, und in der Antennenstruktur erzeugte Wärmemenge ist groß, wenn der Metallwiderstand der Antennenstruktur groß ist.
Da der Strahlungswiderstand der Antennenstruktur maximal wird, wenn die Gesamtlänge der Antennenstruktur eine 1/2-Wellenlänge der Funkwelle der empfangenen Frequenz beträgt, wird dieser maximal, wenn die Antennenstruktur die Form einer Dipolantenne aufweist. Idealerweise gilt: je größer der Strahlungswiderstand ist als der Metallwiderstand in dem Verhältnis zwischen dem Strahlungswiderstand und dem Metallwiderstand in der Antennenstruktur, desto mehr nimmt der Energiebetrag zu, wobei die elektrische Leistung, die in die Antenne eingebracht wird, durch den Strahlungswiderstand verbraucht wird, desto stärker wird die von dem Mikrowellenherd empfangene elektromagnetische Wellenenergiewieder ausgestrahlt, und es ist möglich, die Wärmeerzeugung in der Antennenstruktur zu unterdrücken. Daher wird ein Metall mit einem kleinen Widerstandswert als das Material der Metallantennenstruktur ausgewählt.
Die Antennenstruktur in der vorliegenden Erfindung weist eine Form auf, bei der eine Schleifenstruktur zu einer Dipolantennenstruktur hinzugefügt ist. Eine Impedanzanpassung zwischen der Antennenstruktur und der RFIC in einer Kommunikationsfrequenz wird ausgeführt, indem ein kleiner Zwischenraum auf der Schleifenstruktur gebildet wird und die RFIC auf zwei Elektroden an beiden Enden der Schleifenstruktur montiert wird, so dass der Zwischenraum sandwichartig eingeschlossen wird.
Wenn jedoch aufgrund der elektromagnetischen Welle von dem Mikrowellenherd in der Schleifenstruktur ein Überstrom erzeugt wird, wird eine hohe Spannung in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden erzeugt. Da die RFIC eine kapazitive Komponente aufweist, kann die Spannung reduziert werden, indem die Impedanz des Zwischenraums zwischen den Elektroden bei der Frequenz der elektromagnetischen Welle aus dem Mikrowellenherd reduziert wird. Da die Haltespannung des kapazitiven Elementes in der RFIC ungefähr 1 kV beträgt, ist jedoch das kapazitive Element in der RFIC unterbrochen und arbeitet nicht, wenn eine hohe Spannung angelegt wird, die auch nur für einen kurzen Moment eine Entladung bewirkt. In Abhängigkeit von dem Unterbrechungsmodus der RFIC weist die RFIC eine resistive Komponente auf, und in der RFIC kann eine Wärmeerzeugung auftreten, oder eine Entladung kann an beiden Enden der RFIC oder in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden auftreten.
Dann wird eine Elektrodenstruktur, die ein kapazitives Element zwischen der RFIC und der Elektrode bildet, in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden gebildet, und ein neuer Impedanzanpassungsschaltkreis, der diese Struktur umfasst, wird hinzugefügt. Somit wird die Impedanz zwischen den Elektroden durch das kapazitive Element in Bezug auf die in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden durch die elektromagnetische Welle aus dem Mikrowellenherd erzeugte hohe Spannung reduziert, um die Erzeugung der hohen Spannung zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt wird das kapazitive Element über ein dielektrisches Basismaterial mit einer hohen Haltespannung gebildet, so dass das kapazitive Element nicht durch die Haltespannung unterbrochen wird.
Durch die Verwendung der Struktur dieses kapazitiven Elementes als Teil des Induktors in dem Impedanzanpassungsschaltkreis wird die hohe Spannung durch den Mikrowellenherd an die Struktur des kapazitiven Elementes angelegt, jedoch wird die hohe Spannung in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden auf die gesamte Oberfläche des kapazitiven Elementes durch das gegenüberliegende kapazitive Element angelegt, und somit tritt in dem Zwischenraumabschnitt zwischen den Elektroden keine Entladung auf, und ferner wird die Potenzialdifferenz an beiden Enden in der zwischen den kapazitiven Elementen gebildeten Induktivitätsstruktur klein. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine hohe Spannung an den Anpassungsschaltkreis angelegt wird, der mit der Induktivitätsstruktur als Teil des Anpassungsschaltkreises konfiguriert ist. Das ermöglicht es, eine Impedanzanpassung mit dem RFIC-Element als Antennenstruktur eines Kommunikationsfrequenzbandes auszuführen, und ein RFID-Etikett zu konfigurieren, bei dem die hohe Spannung durch den Mikrowellenherd nicht an die RFIC angelegt wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel als spezifisches Beispiel der Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind Bauglieder, die im Wesentlichen dieselben Funktionen und Konfigurationen aufweisen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung davon kann in der Beschreibung ausgelassen sein. Die Zeichnungen präsentieren auf schematische Weise hauptsächlich jede Komponente, um das Verständnis zu erleichtern.
Es ist zu beachten, dass jegliches unten beschrieben Ausführungsbeispiel ein Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist. Die Zahlenwerte, Formen, Konfigurationen, Schritte, Reihenfolgen von Schritten und dergleichen, die in den folgenden Ausführungsbeispielen im Einzelnen gezeigt sind, sind lediglich Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Von den Komponenten in den folgenden Ausführungsbeispielen werden diejenigen, die in den unabhängigen Ansprüchen, die das übergeordnete Konzept angeben, nicht beschrieben sind, als optionale Komponenten beschrieben. In allen Ausführungsbeispielen sind die Konfigurationen in Variationen dieselben, und die Konfigurationen, die in den Variationen beschrieben sind, können kombiniert werden.
Im Hinblick auf das Produkt, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist, werden beispielsweise alle Produkte anvisiert, die in Läden wie einem „Einzelhandelsladen“ und einem „Supermarkt“ gehandhabt werden.
Außerdem sind Nahrungsmittel anvisiert, die in einer Hauptküche gekocht werden. Die Nahrungsmittel, die in einer Hauptküche gekocht werden, werden in Restaurants und Einrichtungen wieder erhitzt und serviert. In der folgenden Beschreibung ist die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebene Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen ein „Mikrowellenherd“, der eine dielektrische Erhitzung als Beispiel ausführt, und die Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen in der vorliegenden Erfindung visiert eine Heizvorrichtung mit einer Funktion zum Ausführen einer dielektrischen Erwärmung an. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Produktverkaufssystem und auf ein Lebensmittel- und Getränkeserviersystem, in dem die Drahtloskommunikationsvorrichtungen mit derselben Konfiguration an allen Produkten angebracht sind.
Wenn die relative Permittivität εr des Antennenbasismaterials εr > 1 erfüllt, werden die elektrischen Längen der Antennenstruktur und der Leiterstruktur in Bezug auf die physische Länge länger. Bei dieser Beschreibung bezieht sich die physische Länge auf eine Leitungslänge, die auf einem Antennenbasismaterial gebildet ist. Die elektrische Länge ist eine Länge unter Berücksichtigung einer Kürzung oder Verlängerung der Wellenlänge aufgrund einer relativen Permittivität oder einer parasitären Reaktanzkomponente.
Erstes Ausführungsbeispiel
Als Nächstes wird eine schematische Konfiguration eines RFID-Etiketts 1 beschrieben, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 1 ist eine Draufsicht, die das RFID-Etikett 1 zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist. 2 ist eine Draufsicht, die das RFID-Etikett 1 in 1 zeigt, aus dem ein RFIC-Modul 5 entfernt ist. In den Zeichnungen dient das X-Y-Z-Koordinatensystem dazu, das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, und schränkt die Erfindung nicht ein. Die X-Achse-Richtung gibt die Längsrichtung des RFID-Etiketts 1 an, die Y-Achse-Richtung gibt die Tiefenrichtung (Breitenrichtung) an, und die Z-Achse-Richtung gibt die Dickenrichtung an. Die X-, Y- und Z-Richtungen sind orthogonal zueinander.
Das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, die dazu konfiguriert ist, eine drahtlose Kommunikation (Senden und Empfangen) mit einem Hochfrequenzsignal mit einer Kommunikationsfrequenz (Trägerfrequenz) als erste Frequenz auszuführen. Das RFID-Etikett 1 ist dazu konfiguriert, beispielsweise eine drahtlose Kommunikation mit einem Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz zur Kommunikation in dem UHF-Band auszuführen. Hier ist das UHF-Band ein Frequenzband von 860 MHz bis 960 MHz.
Das RFID-Etikett 1 umfasst ein Basismaterial 3, das ein Dielektrikum ist, das RFIC-Modul 5, die Schleifenstruktur 7, die elektrisch mit dem RFIC-Modul 5 verbunden ist, und eine Antennenstruktur 9, die direkt mit der Schleifenstruktur 7 verbunden ist. Die Schleifenstruktur 7 weist einen teilweise unterbrochenen Zwischenraumabschnitt 7a auf. Der Zwischenraumabschnitt 7a beträgt beispielsweise ungefähr 1 mm. Das RFID-Etikett 1 umfasst eine erste Elektrode 11 und eine zweite Elektrode 13, die als beide Enden der Schleifenstruktur 7 dienen, und der Zwischenraumabschnitt 7a ist zwischen der ersten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 13 gebildet.
Als das Basismaterial 3 wird beispielsweise ein Filmmaterial mit Flexibilität wie etwa ein Polyethylenterephthalat-(PET)-Film oder ein flexibles Substrat wie etwa Polyimid verwendet. Das Basismaterial 3 ist nicht auf die in 1 gezeigte rechteckige Form beschränkt, sondern kann eine elliptische Form oder eine Kreisform aufweisen.
Die Schleifenstruktur 7 und die Antennenstruktur 9, die aus einem Filmkörper aus einem leitfähigen Material wie etwa einer Aluminiumfolie oder einer Kupferfolie bestehen, sind auf der Oberfläche des Basismaterials 3 gebildet. Der Strahlungswiderstand kann durch die Verwendung eines Metalls mit einem kleinen Widerstandswert, z. B. Aluminium oder Kupfer, als die Antennenstruktur 9 erhöht werden.
Die Antennenstruktur 9 weist eine erste Antennenstruktur 9a, die sich in der Längsrichtung (-X-Richtung) von einem Verbindungsabschnitt 9c mit der Schleifenstruktur 7 nach außen erstreckt, und eine zweite Antennenstruktur 9b auf, die sich in der entgegengesetzten Richtung (+X-Richtung) zu der ersten Antennenstruktur 9a von dem Verbindungsabschnitt 9c erstreckt. Die Antennenstruktur 9 ist durch die erste und die zweite Antennenstruktur 9a und 9b als Dipolantenne konfiguriert. Die erste und zweite Antennenstruktur 9a und 9b sind in einer Positionsbeziehung beispielsweise liniensymmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie CL angeordnet, die durch eine im Wesentlichen Mitte des RFIC-Moduls 5 verläuft.
Die erste Antennenstruktur 9a weist eine mäanderförmige Verdrahtungsstruktur 9ab, die eine Mehrzahl von gefalteten Abschnitten aufweist und sich mäanderförmig erstreckt, und eine flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9ac außerhalb der Verdrahtungsstruktur 9ab auf. Die zweite Antennenstruktur 9b weist auch eine mäanderförmige Verdrahtungsstruktur 9bb, die eine Mehrzahl von gefalteten Abschnitten aufweist und sich mäanderförmig erstreckt, und eine flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9bc längs außerhalb der Verdrahtungsstruktur 9bb auf.
Die Gesamtlänge der Antennenstruktur 9, d. h. die elektrische Gesamtlänge, die durch das Addieren der Längen der ersten und der zweiten Antennenstruktur 9a und 9b erhalten wird, weist eine Länge einer 1/2-Wellenlänge einer Hochfrequenz der zweiten Frequenz auf, die höher ist als die erste Frequenz zur Kommunikation. Unter der Annahme, dass das RFID-Etikett 1 mit einer hohen Frequenz der zweiten Frequenz bestrahlt wird, sind die elektrische und physische Gesamtlänge der Antennenstruktur 9 somit derart ausgebildet, dass dieselben die hohe Frequenz der zweiten Frequenz reflektieren. Wenn das RFID-Etikett 1 mit einer Funkwelle der zweiten Frequenz, die höher ist als die erste Frequenz, bestrahlt wird, kann die Antennenstruktur 9 daher die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz reflektieren, da die Antennenstruktur 9 eine Länge einer 1/2-Wellenlänge in Bezug auf die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz aufweist, und der induzierte Strom fließt kaum durch die Antennenstruktur 9. Folglich ist es möglich, zu unterbinden, dass die Energie der Funkwelle, die auf die Antennenstruktur 9 gestrahlt wird, sich ansammelt und Wärme erzeugt. Die Gesamtlänge der Antennenstruktur 9 kann kürzer als die Wellenlänge von 1/2 der elektromagnetischen Welle der ersten Frequenz und länger als die Wellenlänge von 1/2 der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz sein, da der Strahlungswiderstand nicht schnell abnimmt, selbst wenn die Gesamtlänge länger ist als die Wellenlänge von 1/2 der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz. Somit ist es möglich, mit einem Fall umzugehen, in dem die Antennenwelle aufgrund der Permittivität des Produktes lang wird, indem das RFID-Etikett an dem Produkt angebracht wird, und es ist möglich, die elektrische Länge der Antennenstruktur 9 unter Berücksichtigung der Lesecharakteristik des RFID-Etiketts bei der ersten Frequenz zu ändern.
Als Nächstes wird die Konfiguration des RFIC-Moduls 5 unter Bezugnahme auf 3 bis 6 beschrieben. 3 ist eine perspektivische Draufsicht auf die RFIC, und 4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang des Pfeils IV in 3 aufgenommen ist. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Leiterstruktur, die auf dem Substrat des RFIC-Moduls gebildet ist. 5a ist eine Draufsicht auf die Leiterstruktur, die auf der Oberseitenoberfläche des Substrats des RFIC-Moduls gebildet ist. 5b ist eine perspektivische Draufsicht auf die Leiterstruktur, die auf der Bodenoberfläche des Substrats gebildet ist, bei Betrachtung von oben. 6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang des Pfeils VI in 3 aufgenommen ist.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das RFIC-Modul 5 über ein Haftmittel 15 wie etwa ein doppelseitiges Band oder ein synthetisches Harz bondmäßig an die obere Oberfläche der ersten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 13 angehaftet.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das RFIC-Modul 5 ein Substrat 21 und eine RFIC 23, die auf dem Substrat 21 montiert ist. Das Substrat 21 ist ein flexibles Substrat wie zum Beispiel Polyimid. Ein Schutzfilm 25 ist auf der oberen Oberfläche des Substrats 21 gebildet, auf das die RFIC 23 montiert ist. Der Schutzfilm 25 ist z. B. ein Elastomer wie etwa Polyurethan oder ein Heißschmelzmittel wie etwa Ethylenvinylacetat (EVA). Ein Schutzfilm 27 ist außerdem an der unteren Oberfläche des Substrats 21 angebracht. Der Schutzfilm 27 ist z. B. ein Deckschichtfilm wie etwa ein Polyimidfilm (Kapton-Band). Da das Substrat 21, der Schutzfilm 25 und der Schutzfilm 27 Flexibilität aufweisen, kann daher das gesamte RFIC-Modul 5 auch Flexibilität aufweisen.
Siehe 5. Auf der oberen Oberfläche des Substrats 21 sind eine fünfte Elektrode 33, eine sechste Elektrode 35, eine Leiterstruktur L1a eines Hauptteils eines ersten Induktivitätselements L1 sowie eine Leiterstruktur L2a eines Hauptteils eines zweiten Induktivitätselements L2 gebildet. Die fünfte Elektrode 33 ist mit einem Ende der Leiterstruktur L1a verbunden und die sechste Elektrode 35 ist mit einem Ende der Leiterstruktur L2a verbunden. Diese Leiterstrukturen werden beispielsweise durch Strukturieren einer Kupferfolie durch Fotolithographie erhalten.
Auf der unteren Oberfläche des Substrats 21 sind eine dritte Elektrode 29 und eine vierte Elektrode 31, die kapazitiv mit der ersten Elektrode 11 beziehungsweise der zweiten Elektrode 13 gekoppelt sind, der Leiterstruktur 7 gebildet. Auf der unteren Oberfläche des Substrats 21 sind eine Leiterstruktur L1b eines Teils des ersten Induktivitätselements L1, Leiterstrukturen L3a, L3b (von Strichpunktlinien umgebene Leiterstrukturen) und L3c eines dritten Induktivitätselements L3 gebildet. Diese Leiterstrukturen werden beispielsweise auch durch Strukturieren einer Kupferfolie durch Fotolithographie erhalten.
Ein Ende der Leiterstruktur L1b eines Teils des ersten Induktivitätselements L1 und ein Ende der Leiterstruktur L3a des dritten Induktivitätselements L3 sind mit der dritten Elektrode 29 verbunden. Gleichermaßen sind ein Ende der Leiterstruktur L2b des zweiten Induktivitätselements L2 und ein Ende der Leiterstruktur L3c des dritten Induktivitätselements L3 mit der vierten Elektrode 31 verbunden. Die Leiterstruktur L3b ist zwischen das andere Ende der Leiterstruktur L3a des dritten Induktivitätselements L3 und das andere Ende der Leiterstruktur L3c geschaltet.
Das andere Ende der Leiterstruktur L1b des ersten Induktivitätselements L1 und das andere Ende der Leiterstruktur L1a des ersten Induktivitätselements L1 sind über einen Durchkontaktierungsleiter V1 verbunden. Gleichermaßen sind das andere Ende der Leiterstruktur L2b des zweiten Induktivitätselements L2 und das andere Ende der Leiterstruktur L2a des zweiten Induktivitätselements L2 über einen Durchkontaktierungsleiter V2 verbunden.
Die RFIC 23 ist auf der fünften Elektrode 33 und der sechsten Elektrode 35 montiert, die auf der oberen Oberfläche des Substrats 21 gebildet sind. Das heißt, ein Anschluss 23a der RFIC 23 ist mit der fünften Elektrode 33 verbunden und ein Anschluss 23b der RFIC 23 ist mit der sechsten Elektrode 35 verbunden.
Das erste Induktivitätselement L1 und die Leiterstruktur L3a des dritten Induktivitätselements L3 sind in unterschiedlichen Schichten des Substrats 21 gebildet, und eine Spulenöffnung des ersten Induktivitätselements L1 sowie eine Spulenöffnung des dritten Induktivitätselements L3 sind in einer überlappenden Beziehung angeordnet. Gleichermaßen sind das zweite Induktivitätselement L2 und die Leiterstruktur L3c des dritten Induktivitätselements L3 in unterschiedlichen Schichten des Substrats 21 gebildet, und eine Spulenöffnung des zweiten Induktivitätselements L2 sowie eine Spulenöffnung des dritten Induktivitätselements L3 sind in einer überlappenden Beziehung angeordnet. Die RFIC 23 ist auf der Oberfläche des Substrats 21 zwischen dem zweiten Induktivitätselement L2, der Leiterstruktur L3c des dritten Induktivitätselements L3 und dem ersten Induktivitätselement L1, der Leiterstruktur L3a des dritten Induktivitätselements L3 positioniert.
In dem RFIC-Modul 5 sind ein erster Strompfad CP1, der durch die obere Oberfläche und die untere Oberfläche des Substrats 21 verläuft, und ein zweiter Strompfad CP2 gebildet, der durch die untere Oberfläche des Substrats 21 verläuft. Der erste Strompfad CP1 verläuft von der dritten Elektrode 29 durch einen Verzweigungspunkt N1, die Leiterstruktur L1b, die Leiterstruktur L1a, die RFIC 23, die Leiterstruktur L2a, die Leiterstruktur L2b und einen Verzweigungspunkt N2 und erreicht die vierte Elektrode 31. Der zweite Strompfad CP2 verläuft von der dritten Elektrode 29 durch den Verzweigungspunkt N1, die Leiterstruktur L3a, die Leiterstruktur L3b, die Leiterstruktur L3c und den Verzweigungspunkt N2 und erreicht die vierte Elektrode 31. Hier sind die Wicklungsrichtungen des Stroms, der durch das erste Induktivitätselement L1 fließt, das die Leiterstruktur L1b umfasst, welche mit der Leiterstruktur L1a über den Durchkontaktierungsleiter V1 verbunden ist, und durch das zweite Induktivitätselement L2 fließt, das die Leiterstruktur L2b umfasst, welche mit der Leiterstruktur L2a über den Durchkontaktierungsleiter V2 verbunden ist, umgekehrt, und das durch das erste Induktivitätselement L1 erzeugte Magnetfeld und das durch das zweite Induktivitätselement L2 erzeugte Magnetfeld heben sich gegenseitig auf. Der erste Strompfad CP1 und der zweite Strompfad CP2 sind zwischen der dritten Elektrode 29 und der vierten Elektrode 31 parallel zueinander gebildet.
Als Nächstes wird die Schaltungskonfiguration der RFID-Kennung 1 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist ein Schaltungsdiagramm des RFID-Etiketts 1.
In dem RFIC-Modul 5 ändert sich der in dem RFIC-Modul fließende Strompfad zwischen der Funkwelle der Kommunikationsfrequenz und der elektromagnetischen Welle von dem Mikrowellenherd. Da der erste Strompfad CP1 ein Teil eines ersten Resonanzkreises RC1 ist, welcher ein paralleler LC-Resonanzkreis ist, und an die Funkwellen der Kommunikationsfrequenz angepasst ist, fließt ein Strom durch die Schleifenstruktur 7 zu der RFIC 23, wenn die Antennenstruktur 9 eine Funkwelle der Kommunikationsfrequenz empfängt. Da der erste Strompfad CP1 die kapazitive RFIC 23 aufweist, ist der erste Strompfad CP1 in Bezug auf die Frequenz des Mikrowellenherdes kapazitiv.
Da das dritte Induktivitätselement L3 in Bezug auf die Frequenz des Mikrowellenherdes induktiv ist, gibt es die Tendenz, dass ein Überstrom in dem zweiten Strompfad CP2 mit einer induktiven Impedanz fließt und nicht in dem ersten Strompfade CP1 mit einer kapazitiven Impedanz in Bezug auf die Frequenz des Mikrowellenherdes. Selbst wenn eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz des Mikrowellenofens ausgestrahlt wird, wie in 8 gezeigt ist, ist es möglich, zu verhindern, dass eine hohe Spannung zwischen den Kapazitäten der RFIC 23 angelegt wird, da ein Überstrom durch den zweiten Strompfad CP2 zwischen den Verzweigungspunkten N1 und N2 fließt. Selbst wenn das RFID-Etikett 1 mit einer elektromagnetischen Welle von dem Mikrowellenofen bestrahlt wird, kann folglich verhindert werden, dass die RFIC 23 unterbrochen wird, und eine Kommunikation mit dem RFID-Etikett 1 kann auch dann ausgeführt werden, nachdem das Produkt, an dem das RFID-Etikett 1 angebracht ist, durch den Mikrowellenherd erhitzt ist.
Die Schaltungskonfiguration des RFID-Etiketts 1 kann wie folgt auch aus einem anderen Gesichtspunkt beschrieben werden. Wie in 7 gezeigt ist, sind der erste Resonanzkreis RC1 und der zweite Resonanzkreis RC2 auf dem RFID-Etikett 1 gebildet. Der erste Resonanzkreis RC1 ist ein Schleifenschaltkreis, der das erste Induktivitätselement L1, die RFIC 23, das zweite Induktivitätselement L2 und das dritte Induktivitätselement L3 umfasst.
Der zweite Resonanzkreis RC2 ist ein Schleifenschaltkreis, der eine Kapazität C1, das dritte Induktivitätselement L3, eine Kapazität C2, ein viertes, fünftes und sechstes Induktivitätselement L4, L5 und L6 umfasst. Die Kapazität C1 umfasst die erste Elektrode 11, die dritte Elektrode 29, das Haftmittel 15 und den Schutzfilm 27. Die Kapazität C2 umfasst die zweite Elektrode 13, die vierte Elektrode 31, das Haftmittel 15 und den Schutzfilm 27. Das vierte, fünfte und sechste Induktivitätselement L4, L5 und L6 sind jeweils als Induktivitätskomponente der Schleifenstruktur 7 gebildet. In 7 ist ein siebtes Induktivitätselement L7 eine Induktivitätskomponente der ersten Antennenstruktur 9a und ein achtes Induktivitätselement L8 ist eine Induktivitätskomponente der zweiten Antennenstruktur 9b.
Der erste Resonanzkreis RC1 ist so gestaltet, dass dieser durch eine Impedanzanpassung mit einer Funkwelle bei einer Kommunikationsfrequenz eine parallele LC-Resonanz ausführt. Selbst wenn die Antennenstruktur 9 in Bezug auf die Heizfrequenz des Mikrowellenherdes eine Dipolantenne ist, wird die Antennenstruktur 9 somit an die RFIC bei der Kommunikationsfrequenz angepasst, und ist es möglich, die Kommunikationsdistanz des RFID-Etiketts 1 bei der Kommunikationsfrequenz sicherzustellen. Der erste Resonanzkreis RC1 ist so gestaltet, dass dieser in Bezug auf eine elektromagnetische Welle von einem Mikrowellenherd mit einer Frequenz, die höher ist als die Kommunikationsfrequenz, nicht in Resonanz ist.
Der zweite Resonanzkreis RC2 ist so gestaltet, dass dieser bei einer Impedanzanpassung mit der Funkwelle bei der Kommunikationsfrequenz in Resonanz ist, und ist so gestaltet, dass dieser bei der Frequenz des Mikrowellenherdes oder einer Frequenz, die höher ist als die Frequenz der elektromagnetischen Welle von dem Mikrowellenherd, gemeinsam mit der Antennenstruktur 9 in Resonanz ist. Da der zweite Resonanzkreis RC2 ein Schleifenschaltkreis ist, wird eine Potenzialdifferenz zwischen der Kapazität C1 und der Kapazität C2 groß, wenn eine elektromagnetische Welle von dem Mikrowellenherd ausgestrahlt wird. Jedoch tritt keine große Potenzialdifferenz zwischen beiden Enden des dritten Induktivitätselements L3 auf und es wird keine hohe Spannung zwischen beiden Enden der RFIC 23 angelegt, die mit dem dritten Induktivitätselement L3 über das erste Induktivitätselement L1 und das zweite Induktivitätselement L2 verbunden ist, und somit wird die RFIC 23 nicht unterbrochen. Da der zweite Resonanzkreis RC2 eine Schaltkreiskonfiguration aufweist, die die Induktivitätskomponente und die Kapazitätskomponente umfasst, ist es möglich, einen Verbrauch von elektromagnetischer Wellenenergie als Wärmeerzeugung zu unterdrücken, selbst wenn die elektromagnetische Welle von dem Mikrowellenofen abgestrahlt wird.
Wie oben beschrieben ist, ist das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals beispielsweise mit der ersten Frequenz zur Kommunikation im 900-MHz-Band. Das RFID-Etikett 1 umfasst die erste Elektrode 11, die zweite Elektrode 13, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode 11 angeordnet ist, die Schleifenstruktur 7, die die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 13 als beide Enden aufweist, die Antennenstruktur 9, die mit der Schleifenstruktur 7 verbunden ist, die dritte Elektrode 29, die kapazitiv mit der ersten Elektrode 11 gekoppelt ist, die vierte Elektrode 31, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode 13 gekoppelt ist, die RFIC 23, die eine kapazitive Impedanz bei der Frequenz eines Mikrowellenherdes aufweist, und den ersten Strompfad CP1 sowie den zweiten Strompfad CP2, die zwischen die dritte Elektrode 29 und die vierte Elektrode 31 parallel zueinander geschaltet sind. Die RFIC 23 ist in dem ersten Strompfad CP1 enthalten, und der zweite Strompfad CP2 weist die induktive Impedanz bei der Frequenz des Mikrowellenherdes auf. Selbst wenn das RFID-Etikett 1 mit einer elektromagnetischen Welle mit einer Frequenz eines Mikrowellenherdes bestrahlt wird, die höher ist als eine Frequenz zur Kommunikation, ist es mit solch einer Konfiguration möglich, die Erzeugung einer hohen Spannung in dem Zwischenraumabschnitt 7a zwischen der ersten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 13 zu reduzieren, da das RFID-Etikett 1 eine kapazitive Komponente zwischen der ersten Elektrode 11 und der dritten Elektrode 29 und eine kapazitive Komponente zwischen der zweiten Elektrode 13 und der vierten Elektrode 31 aufweist. Selbst wenn eine Spannung aufgrund einer elektromagnetischen Welle einer Frequenz eines Mikrowellenherdes zwischen der dritten Elektrode 29 und der vierten Elektrode 31 angelegt wird, fließt der Großteil des Stromes durch den zweiten Strompfad CP2 mit der induktiven Impedanz, da der erste Strompfad CP1 und der zweite Strompfad CP2 zwischen die dritte Elektrode 29 und die vierte Elektrode 31 parallel geschaltet sind, und somit wird kaum eine Spannung an den ersten Strompfad CP1 angelegt, und das Anlegen einer Spannung an die RFIC 23 kann reduziert werden. Folglich wird das RFID-Etikett 1 nicht unterbrochen und kann sogar dann kommunizieren, nachdem das Produkt, an dem das RFID-Etikett 1 angebracht ist, durch den Mikrowellenherd erhitzt ist, es ist somit möglich, die Produktinformationen auch nach der Erhitzung beizubehalten, und es ist möglich, die Daten zur Fertigstellung der Erhitzung in das RFID-Etikett 1 zu schreiben.
Die Antennenstruktur 9 weist eine elektrische Länge von einer 1/2-Wellenlänge der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz auf. Da der Leiterwiderstand der Antennenstruktur 9 viel kleiner ist als der Strahlungswiderstand, ist es somit möglich, die Erwärmung der Antennenstruktur 9 durch Reflektieren eines Großteils der abgestrahlten elektromagnetischen Wellen der zweiten Frequenz zu reduzieren.
Die Strukturbreite der Schleifenstruktur 7 kann größer sein als die Strukturbreite der Antennenstruktur 9. Dies kann den Leiterwiderstand der Schleifenstruktur 7 stärker reduzieren als den Leiterwiderstand der Antennenstruktur 9, und kann das Anlegen einer hohen Spannung an die Schleifenstruktur 7 reduzieren. Um den Leiterwiderstand der Schleifenstruktur 7 kleiner zu gestalten als den Leiterwiderstand der Antennenstruktur 9, kann nicht die Strukturbreite, sondern die Dicke der Schleifenstruktur 7 größer gestaltet werden als die Dicke der Antennenstruktur 9, oder es können unterschiedliche Metallmaterialien für die Schleifenstruktur 7 und die Antennenstruktur 9 verwendet werden.
Die Impedanz der RFIC 23 bei der ersten Frequenz ist kapazitiv.
Der Schaltkreis, der die Schleifenstruktur 7 und den zweiten Strompfad CP2 (d. h. der zweite Resonanzkreis RC2) und die Antennenstruktur 9 umfasst, ist ein Resonanzkreis, der bei der zweiten Frequenz in Resonanz ist. Aufgrund dessen fließt ein Strom durch den Schaltkreis, der die Antennenstruktur 9, die Schleifenstruktur 7 und den zweiten Strompfad CP2 umfasst, wenn die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz ausgestrahlt wird.
Der Schaltkreis, der den ersten Strompfad CP1 und den zweiten Strompfad CP2 umfasst, d. h. der erste Resonanzkreis RC1, ist ein nicht-resonanter Schaltkreis bei der zweiten Frequenz, und weist eine Impedanzcharakteristik auf, die zu einem Kurzschluss führt, wenn die Impedanz von der Seite der RFIC 23 bei der zweiten Frequenz betrachtet wird, wodurch kaum eine Potenzialdifferenz erzeugt wird. Hier umfasst ein „Kurzschluss“ nicht nur einen vollständig kurzgeschlossenen Zustand, sondern auch einen im Wesentlichen kurzgeschlossenen Zustand. Selbst wenn die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz ausgestrahlt wird, kann somit unterbunden werden, dass der Überstrom durch den ersten Strompfad CP1 fließt.
Die Antennenstruktur ist liniensymmetrisch in Bezug auf die Mittellinie, die in einer Draufsicht durch die Mitte der RFIC verläuft.
Die Antennenstruktur 9 weist eine Mäanderstruktur auf, die sich in mäanderförmig erstreckt.
Das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels umfasst den ersten Resonanzkreis RC1, der den ersten Strompfad CP1 und den zweiten Strompfad CP2 umfasst und eine Impedanzcharakteristik dahingehend aufweist, bei der ersten Frequenz in Resonanz zu sein und bei der zweiten Frequenz kurzgeschlossen zu sein, den zweiten Resonanzkreis RC2, der die Schleifenstruktur 7 und den zweiten Strompfad CP2 umfasst und bei der ersten Frequenz in Resonanz ist, und die RFIC 23, die in dem ersten Strompfad CP1 enthalten ist. Die Antennenstruktur 9 und der zweite Resonanzkreis RC2 sind bei der zweiten Frequenz oder bei einer Frequenz, die höher ist als die zweite Frequenz, in Resonanz. Somit sind sowohl der erste Resonanzkreis RC1 als auch der zweite Resonanzkreis RC2 parallel mit dem Hochfrequenzsignal der ersten Frequenz in Resonanz, was bewirkt, dass die Spannung zwischen beiden Enden der RFIC höher wird, und somit sind die Kommunikationscharakteristika gut. Der Schaltkreis, der die Antennenstruktur 9 und den zweiten Resonanzkreis RC2 umfasst, ist in Bezug auf eine elektromagnetische Welle mit der zweiten Frequenz, die höher ist als die erste Frequenz, oder mit einer Frequenz, die höher ist als die zweite Frequenz, in Resonanz, und somit weist der Schaltkreis eine induktive Impedanzcharakteristik bei der zweiten Frequenz auf, der erste Resonanzkreis RC1 weist jedoch eine Impedanzcharakteristik auf, die zu einem Kurzschluss führt, wenn die Impedanz von der Seite der RFIC 23 aus betrachtet wird, wodurch kaum eine Potenzialdifferenz erzeugt wird. Da sowohl der erste Resonanzkreis RC1 als auch der zweite Resonanzkreis RC2 den zweiten Strompfad CP2 umfassen, fließt ein Strom in dem zweiten Strompfad CP2 in Bezug auf die elektromagnetische Welle der zweiten Frequenz, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass eine hohe Spannung an den ersten Strompfad CP1, der die RFIC 23 umfasst, angelegt wird, und es ist möglich, zu verhindern, dass die RFIC 23 unterbrochen wird. Daher ist das RFID-Etikett 1 selbst nach einer Bestrahlung mit der elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz dazu in der Lage, eine Kommunikation ohne Unterbrechung der IC auszuführen.
Selbst wenn das Produkt, an dem das RFID-Etikett 1 angebracht ist, des ersten Ausführungsbeispiels auf dielektrische Weise durch die Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen (Mikrowellenherd) erhitzt wird, wird aufgrund der obigen Konfiguration die Erzeugung einer Entladung in dem RFID-Etikett 1 stark unterdrückt, und es ist möglich, eine Entzündung in dem Produkt zu unterbinden. Folglich entzündet sich das RFID-Etikett 1 mit der in 1 gezeigten Struktur nicht, auch wenn es in einem professionellen Mikrowellenherd (1800 W) für 1 Minute auf induktive Weise erhitzt wird. Als der Lesetest des RFID-Etiketts nach der Induktionserhitzung ausgeführt wurde, war das Lesen erfolgreich.
Als Nächstes wird eine Variation des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. 9 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in der ersten Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist. Ein RFID-Etikett 1A in der ersten Variation des ersten Ausführungsbeispiels weist eine Konfiguration auf, bei der die flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9ac aus der ersten Antennenstruktur 9a des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels ausgelassen ist und die flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9bc aus der zweiten Antennenstruktur 9b des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels ausgelassen ist. Die andere Konfiguration ist im Wesentlichen dieselbe wie die des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Selbst eine solche Konfiguration kann denselben Effekt wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Als Nächstes wird eine zweite Variation des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. 10 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in der zweiten Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist. Ein RFID-Etikett 1B in der zweiten Variation des ersten Ausführungsbeispiels weist eine Konfiguration auf, bei der die flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9ac aus der ersten Antennenstruktur 9a des RFID-Etiketts 1 ausgelassen ist, die flache plattenförmige Verdrahtungsstruktur 9bc aus der zweiten Antennenstruktur 9b des RFID-Etiketts 1 des ersten Ausführungsbeispiels ausgelassen ist und der Spitzenabschnitt der Mäanderstruktur zwischen gefalteten Abschnitten 9ad beziehungsweise 9bd angeordnet ist. Die Schleifenstruktur 7 und die Antennenstruktur 9 sind an zwei Stellen verbunden. Die Schleifenstruktur 7 weist einen Stufenabschnitt 7b auf, der sich stufenförmig von dem Verbindungsabschnitt 9c zwischen der Schleifenstruktur 7 und der Antennenstruktur 9 erstreckt. Die andere Konfiguration ist im Wesentlichen dieselbe wie die des RFID-Etiketts 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Selbst eine solche Konfiguration kann denselben Effekt wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Als Nächstes wird eine dritte Variation des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. 11 ist eine Draufsicht, die ein RFID-Etikett zeigt, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in der dritten Variation des ersten Ausführungsbeispiels ist. Die Schleifenstruktur 7 eines RFID-Etiketts 1C in der dritten Variation des ersten Ausführungsbeispiels wird dadurch erhalten, dass der Stufenabschnitt 7b aus der Schleifenstruktur 7 des RFID-Etiketts 1B in der zweiten Variation des ersten Ausführungsbeispiels ausgelassen wird, und erstreckt sich auf lineare Weise von dem Verbindungsabschnitt 9c mit der Antennenstruktur 9. Die andere Konfiguration ist im Wesentlichen dieselbe wie die des RFID-Etiketts 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel. Selbst eine solche Konfiguration kann denselben Effekt erzielen wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels. In der Tat hat sich das RFID-Etikett 1C, das die in 11 gezeigte Struktur aufweist, selbst dann nicht entzündet, als dasselbe in einem professionellen Mikrowellenherd (1800 W) auf induktive Weise für 1 Minute erhitzt wurde. Als der Lesetest des RFID-Etiketts nach der Induktionserhitzung ausgeführt wurde, war das Lesen erfolgreich.
Zweites Ausführungsbeispiel
Im Folgenden wird ein RFID-Etikett 1D, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung ist, unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben. 12 ist eine Draufsicht, die ein RFIC-Modul 5D des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. 13 ist in der Seitenansicht, die das RFIC-Modul 5D des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
Das RFID-Etikett 1D des zweiten Ausführungsbeispiels wird hauptsächlich im Hinblick auf Unterschiede zu dem RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels Elemente mit derselben Konfiguration, demselben Betrieb und derselben Funktion wie die des ersten Ausführungsbeispiels mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und dass einige Teile deren Beschreibung ausgelassen werden, um eine sich wiederholende Beschreibung zu vermeiden. Mit Ausnahme der unten beschriebenen Punkte weist das RFID-Etikett 1D des zweiten Ausführungsbeispiels weist dieselbe Konfiguration wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels auf.
Das RFID-Etikett 1D des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst ein RFIC-Modul 5D, das eine Schaltkreiskonfiguration aufweist, die sich von der des RFIC-Moduls 5 des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet. Wie auch das erste Ausführungsbeispiel weist das RFIC-Modul 5D des zweiten Ausführungsbeispiels auch zwei Strompfade auf. Das RFIC-Modul 5D umfasst über das Substrat 21 hinweg eine Leiterstruktur 37, die auf der oberen Oberfläche des Substrats 21 zugewandt zu der ersten Elektrode 11 gebildet ist, und eine Leiterstruktur 39, die auf der oberen Oberfläche des Substrats 21 zugewandt zu der zweiten Elektrode 13 gebildet ist. Die Kapazität C1 ist zwischen der ersten Elektrode 11 und der Leiterstruktur 37 gebildet, und die Kapazität C2 ist zwischen der zweiten Elektrode 13 und der Leiterstruktur 39 gebildet.
In dem ersten Strompfad CP1 sind das erste Induktivitätselement L1, die RFIC 23, das zweite Induktivitätselement L2 und die Leiterstruktur 39 von der Leiterstruktur 37 aus in Reihe geschaltet. In dem zweiten Strompfad CP2, der parallel zu dem ersten Strompfad CP1 gebildet ist, ist die Leiterstruktur 37 über das dritte Induktivitätselement L3 in Reihe mit der Leiterstruktur 39 geschaltet.
Selbst eine solche Konfiguration kann denselben Effekt wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Als Nächstes wird ein RFID-Etikett 1E, das eine Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben. 14 ist eine Draufsicht, die ein RFIC-Modul 5E in einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. 15 ist eine Seitenansicht, die das RFIC-Modul 5E in der Variation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
In dem RFIC-Modul 5E des RFID-Etiketts 1E in der Variation des zweiten Ausführungsbeispiels sind der erste Strompfad CP1 und der zweite Strompfad CP2, die von der Leiterstruktur 37 zu der Leiterstruktur 39 parallel geschaltet sind, durch eine Leiterstruktur L9a gebildet, bei der ein neuntes Induktivitätselement L9 spiralförmig ist. Ein Ende der Leiterstruktur L9a ist mit der Leiterstruktur 37 verbunden, und das andere Ende davon ist mit der RFIC 23 verbunden. Die Umgebung des anderen Endes der Leiterstruktur L9a ist über einen Durchkontaktierungsleiter V3 mit einem Ende der Leiterstruktur 41 verbunden. Das andere Ende der Leiterstruktur 41 ist über einen Durchkontaktierungsleiter V4 mit einer Leiterstruktur 43 verbunden. Ein Ende der Leiterstruktur 43 ist mit der RFIC 23 verbunden, und das andere Ende der Leiterstruktur 43 ist mit der Leiterstruktur 39 verbunden. Die Leiterstruktur 43 umfasst einen Sprungverbindungsabschnitt 43a in einem Teil derselben.
Der erste Strompfad CP1 verläuft von der Leiterstruktur 37 durch die Leiterstruktur L9a, die RFIC 23 und die Leiterstruktur 43 und erreicht die Leiterstruktur 39. Der zweite Strompfad CP2 verläuft von der Leiterstruktur 37 durch die Leiterstruktur L9a, den Durchkontaktierungsleiter V3, die Leiterstruktur 41, den Durchkontaktierungsleiter V4 und die Leiterstruktur 43 und erreicht die Leiterstruktur 39. Der erste Strompfad CP1 und der zweite Strompfad CP2 teilen sich das neunte Induktivitätselement L9 durch die Leiterstruktur L9a. Selbst eine solche Konfiguration kann denselben Effekt wie das RFID-Etikett 1 des ersten Ausführungsbeispiels erzielen.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß diesen Ausführungsbeispielen selbst dann, wenn ein Produkt, an dem eine Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, fälschlicherweise in einer Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen erhitzt wird, während die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, eine Erzeugung einer Entladung in der Drahtloskommunikationsvorrichtung unterbunden. Indem die charakteristische Impedanz bei Betrachtung von dem RFIC-Element aus bei der Frequenz der Heizvorrichtung mit elektromagnetischen Wellen auf eine Impedanz eingestellt wird, die einen Kurzschluss verursacht, wird kaum eine Potenzialdifferenz zwischen beiden Enden des RFIC-Elements erzeugt, und somit wird das RFIC-Element kaum unterbrochen. Somit ist es möglich, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, eine Entzündung der Drahtloskommunikationsvorrichtung und ferner eine Entzündung eines Produktes, an dem die Drahtloskommunikationsvorrichtung angebracht ist, zu unterbinden. Daher ermöglicht es die vorliegende Erfindung, ein System zu konstruieren, das selbst dann mit dem RFID-Etikett 1 kommuniziert, welches eine Drahtloskommunikationsvorrichtung ist, nachdem ein Produkt oder Nahrungsmittel und Getränk in einem Laden oder einem Restaurant, das eine große Vielzahl von Produkten wie etwa Nahrungsmittel und Haushaltswaren handhabt, erhitzt wurde.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann wie folgt modifiziert werden.

(1) Bei den obigen Ausführungsbeispielen wird ein flexibles Filmmaterial als das Material des Basismaterials 3 verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das Basismaterial 3 kann beispielsweise ein flammenhemmendes Filmmaterial sein. Wenn ein flammenhemmendes Filmmaterial als das Basismaterial 3 verwendet wird, wird ein Film, der dadurch erhalten wird, dass ein halogenbasiertes flammenhemmendes Material zu einem Harzmaterial wie etwa Polyethylenterephthalat-(PET)-Harz oder Polyphenylensulfid-(PPS)-Harz hinzugefügt wird oder ein flammenhemmendes Beschichtungsmaterial beschichtet wird, als das flammenhemmende Filmmaterial verwendet. Es ist möglich, ein Harzmaterial mit einer hohen Funktion wie etwa Polyethylennaphthalat-(PEN)-Harz mit einem Wärmewiderstand als das Material des Basismaterials 3 zu verwenden. Wenn diese flammenhemmenden Filmmaterialien als das Basismaterial 3 eingesetzt werden, kann verhindert werden, dass sich die Strukturen in der Schleifenstruktur 7 und der Antennenstruktur 9 einander annähern und miteinander in Kontakt treten, da sich dieselben nicht verkleinern, wenn elektromagnetische Wellen der zweiten Frequenz empfangen werden, und die Erzeugung einer Entladung sowie eine Wärmeerzeugung können unterdrückt werden.
(2) Bei den obigen Ausführungsbeispielen ist das erste Frequenzband zur Kommunikation das UHF-Band, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann dazu konfiguriert sein, eine Drahtloskommunikation mit einem Hochfrequenzsignal auszuführen, das eine Frequenz (Trägerfrequenz) zur Kommunikation in dem HF-Band aufweist. In diesem Fall ist die Gesamtlänge der Antennenstruktur derart gestaltet, dass diese Hochfrequenzsignale des HF-Bands empfängt. Das HF-Band ist ein Frequenzband von 13 MHz oder mehr und 15 MHz oder weniger.

Obwohl die vorliegende Erfindung in gewissem Maße in jedem Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben worden ist, sollte die Offenbarung dieser Ausführungsbeispiele hinsichtlich der Details der Konfiguration variieren, und Änderungen der Kombination und Reihenfolge von Elementen in jedem Ausführungsbeispiel können erzielt werden, ohne von Schutzumfang und Gedanken der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: RFID-Etikett
3: Basismaterial
5: RFIC-Modul
7: Schleifenstruktur
7a: Zwischenraumabschnitt
7b: Stufenabschnitt
9: Antennenstruktur
9a: erste Antennenstruktur
9b: zweite Antennenstruktur
9c: Verbindungsabschnitt
11: erste Elektrode
13: zweite Elektrode
15: Haftmittel
21: Substrat
23: RFIC
23a: Anschluss
23b: Anschluss
25: Schutzfilm
27: Schutzfilm
29: dritte Elektrode
31: vierte Elektrode
33: fünfte Elektrode
35: sechste Elektrode
37, 39, 41, 43: Leiterstruktur
43a: Sprungverbindungsabschnitt
L1: erstes Induktivitätselement
L1a: Leiterstruktur
L2a: Leiterstruktur
L2: zweites Induktivitätselement
L2a: Leiterstruktur
L2b: Leiterstruktur
L3: drittes Induktivitätselement
L3a: Leiterstruktur
L3b: Leiterstruktur
L3c: Leiterstruktur
L4: viertes Induktivitätselement
L5: fünftes Induktivitätselement
L6: sechstes Induktivitätselement
L7: siebtes Induktivitätselement
L8: achtes Induktivitätselement
L9: neuntes Induktivitätselement
CL: Mittellinie
CP1: erster Strompfad
CP2: zweiter Strompfad
C1: Kapazität
C2: Kapazität

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006338563 A [0006]

Claims

Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist; eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist; eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist; eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist; eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist; eine RFIC, die eine kapazitive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist, die höher ist als die erste Frequenz; und einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind, wobei die RFIC in dem ersten Strompfad enthalten ist, und der zweite Strompfad eine induktive Impedanz bei einer zweiten Frequenz aufweist.
Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zum Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals mit einer ersten Frequenz zur Kommunikation, wobei die Drahtloskommunikationsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: eine erste Elektrode; eine zweite Elektrode, die in einem Abstand zu der ersten Elektrode angeordnet ist; eine Schleifenstruktur, die die erste Elektrode und die zweite Elektrode als beide Enden aufweist; eine Antennenstruktur, die mit der Schleifenstruktur verbunden ist; eine dritte Elektrode, die kapazitiv mit der ersten Elektrode gekoppelt ist; eine vierte Elektrode, die kapazitiv mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist; einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad, die zwischen der dritten Elektrode und der vierten Elektrode parallel zueinander geschaltet sind; einen ersten Resonanzkreis, der den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad umfasst und eine Impedanzcharakteristik dahingehend aufweist, dass dieselbe bei der ersten Frequenz in Resonanz ist und bei einer zweiten Frequenz, die höher ist als die erste Frequenz, kurzgeschlossen ist; einen zweiten Resonanzkreis, der die Schleifenstruktur und den zweiten Strompfad umfasst und bei der ersten Frequenz in Resonanz ist; und eine RFIC, die in dem ersten Strompfad enthalten ist, wobei die Antennenstruktur und der zweite Resonanzkreis bei der zweiten Frequenz oder bei einer Frequenz, die höher ist als die zweite Frequenz, in Resonanz sind.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Antennenstruktur eine elektrische Länge von einer 1/2-Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz aufweist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Strukturbreite der Schleifenstruktur größer ist als eine Strukturbreite der Antennenstruktur.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die RFIC eine kapazitive Impedanz bei der ersten Frequenz aufweist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 5, bei der ein Schaltkreis, der die Antennenstruktur, die Schleifenstruktur und den zweiten Strompfad umfasst, ein Resonanzkreis ist, der bei der zweiten Frequenz in Resonanz ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 5, bei der ein Schaltkreis, der den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad umfasst, ein nicht-resonanter Schaltkreis bei der zweiten Frequenz ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Antennenstruktur liniensymmetrisch in Bezug auf eine Mittellinie ist, die in einer Draufsicht durch eine Mitte der RFIC verläuft.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die folgende Merkmale aufweist: ein Basismaterial, auf dem die Antennenstruktur und die Schleifenstruktur gebildet sind, wobei das Basismaterial sich nicht verkleinert, selbst wenn dasselbe mit einer elektromagnetischen Welle der zweiten Frequenz bestrahlt wird.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die erste Frequenz eine Frequenz eines UHF-Bandes ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die erste Frequenz eine Frequenz eines HF-Bandes ist.
Die Drahtloskommunikationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die zweite Frequenz eine Frequenz ist, die zur Erwärmung mit elektromagnetischen Wellen verwendet wird.