JP2003224415A - Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法 - Google Patents
Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法Info
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- JP2003224415A JP2003224415A JP2002022742A JP2002022742A JP2003224415A JP 2003224415 A JP2003224415 A JP 2003224415A JP 2002022742 A JP2002022742 A JP 2002022742A JP 2002022742 A JP2002022742 A JP 2002022742A JP 2003224415 A JP2003224415 A JP 2003224415A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＲＦＩＤ用トランスポンダのような共振回路を
備える装置の共振周波数を簡単かつ正確に調整すること
ができるＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイルの
構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方
法の提供。 【解決手段】チップコンデンサ７と１ターン以上のルー
プで構成されるアンテナコイル４とからなる共振回路と
ＩＣチップと備えるラベル状やシート状のトランスポン
ダ２において、アンテナコイル４の最内周のループに経
路を短絡する複数のインダクタンス調整用トリミングラ
イン４ａを設け、トリミングライン４ａを順次切断する
ことにより、アンテナコイル４の長さを増減させて、イ
ンダクタンス又は共振周波数を所望の値に合わせ込む。
備える装置の共振周波数を簡単かつ正確に調整すること
ができるＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイルの
構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方
法の提供。 【解決手段】チップコンデンサ７と１ターン以上のルー
プで構成されるアンテナコイル４とからなる共振回路と
ＩＣチップと備えるラベル状やシート状のトランスポン
ダ２において、アンテナコイル４の最内周のループに経
路を短絡する複数のインダクタンス調整用トリミングラ
イン４ａを設け、トリミングライン４ａを順次切断する
ことにより、アンテナコイル４の長さを増減させて、イ
ンダクタンス又は共振周波数を所望の値に合わせ込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共振回路を構成す
るアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた
共振周波数の調整方法に関し、特に、実装されたＩＣチ
ップに対して非接触でデータの読み書きを行うことを特
徴とするＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）
用トラスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナ
コイルを用いた共振周波数の調整方法に関する。
るアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた
共振周波数の調整方法に関し、特に、実装されたＩＣチ
ップに対して非接触でデータの読み書きを行うことを特
徴とするＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）
用トラスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナ
コイルを用いた共振周波数の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣチップを備えたトランスポン
ダとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交
信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩ
Ｄシステムは、トランスポンダ及びリーダ／ライタの各
々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、
トランスポンダをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃ
ｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強
いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退
室管理等の様々な分野に利用されるようになってきてい
る。
ダとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交
信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩ
Ｄシステムは、トランスポンダ及びリーダ／ライタの各
々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、
トランスポンダをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃ
ｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強
いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退
室管理等の様々な分野に利用されるようになってきてい
る。
【０００３】このＲＦＩＤシステムでデータの通信を行
う場合、リーダ／ライタ、トランスポンダの双方のアン
テナの共振周波数をある程度の精度で送信するキャリア
周波数に合わせ込む必要がある。ここで、アンテナの共
振周波数ｆ0は、アンテナコイルのインダクタンスＬと
コンデンサのキャパシタンスＣとを用いて次式のように
表される。
う場合、リーダ／ライタ、トランスポンダの双方のアン
テナの共振周波数をある程度の精度で送信するキャリア
周波数に合わせ込む必要がある。ここで、アンテナの共
振周波数ｆ0は、アンテナコイルのインダクタンスＬと
コンデンサのキャパシタンスＣとを用いて次式のように
表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】式１より、アンテナコイルのインダクタン
スＬ又はコンデンサのキャパシタンスＣのいずれかを増
減させることにより共振周波数を所望の値に調整するこ
とができ、リーダ／ライタのアンテナの場合は、通常、
アンテナに実装したトリマコンデンサなどにより調整が
行われている。
スＬ又はコンデンサのキャパシタンスＣのいずれかを増
減させることにより共振周波数を所望の値に調整するこ
とができ、リーダ／ライタのアンテナの場合は、通常、
アンテナに実装したトリマコンデンサなどにより調整が
行われている。
【０００６】一方、トランスポンダの場合は、そのサイ
ズが小さいことから各々のトランスポンダにトリマコン
デンサを実装することが困難な場合もあり、特に、シー
ト状やラベル状の様な厚さ数１００μｍ程度のトランス
ポンダの場合は、ラベル上に作製されたフィルムコンデ
ンサをトリミングすることにより容量を変化させて共振
周波数を調整している。
ズが小さいことから各々のトランスポンダにトリマコン
デンサを実装することが困難な場合もあり、特に、シー
ト状やラベル状の様な厚さ数１００μｍ程度のトランス
ポンダの場合は、ラベル上に作製されたフィルムコンデ
ンサをトリミングすることにより容量を変化させて共振
周波数を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】フィルムコンデンサの
トリミングにより容量を変化させるためには、トランス
ポンダ内に大きな面積のフィルムコンデンサを形成する
必要がある。特に、小型トランスポンダの場合は、アン
テナコイルが小さくインダクタンスが小さくなることか
ら、所望の共振周波数を得るためには大型のトランスポ
ンダより大きなコンデンサ容量を必要とし、一定の容量
変化率を得るためのフィルムコンデンサの面積は更に大
きくなってしまい、トランスポンダの小型化の障害とな
ってしまう。
トリミングにより容量を変化させるためには、トランス
ポンダ内に大きな面積のフィルムコンデンサを形成する
必要がある。特に、小型トランスポンダの場合は、アン
テナコイルが小さくインダクタンスが小さくなることか
ら、所望の共振周波数を得るためには大型のトランスポ
ンダより大きなコンデンサ容量を必要とし、一定の容量
変化率を得るためのフィルムコンデンサの面積は更に大
きくなってしまい、トランスポンダの小型化の障害とな
ってしまう。
【０００８】ここで、従来のトランスポンダの構造につ
いて、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２
は、従来のＲＦＩＤ用トランスポンダの基本構成を示す
回路図であり、図１３は、小型のシート（ラベル）状ト
ランスポンダにおける共振回路のアンテナコイルとフィ
ルムコンデンサとの位置関係を示す平面図である。
いて、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２
は、従来のＲＦＩＤ用トランスポンダの基本構成を示す
回路図であり、図１３は、小型のシート（ラベル）状ト
ランスポンダにおける共振回路のアンテナコイルとフィ
ルムコンデンサとの位置関係を示す平面図である。
【０００９】図１２に示すように、トランスポンダ２
は、共振回路を構成するアンテナコイル４及びコンデン
サと、データの記憶、演算を行うＩＣチップ５とからな
り、大型のトランスポンダ２の場合は部品の取り付けス
ペースが大きいことから、コンデンサを固定容量を形成
するコンデンサ６ａと容量の調整が可能なトリマコンデ
ンサ６ｂとで構成し、トリマコンデンサ６ｂを増減させ
ることにより共振周波数の調整を行っていた。
は、共振回路を構成するアンテナコイル４及びコンデン
サと、データの記憶、演算を行うＩＣチップ５とからな
り、大型のトランスポンダ２の場合は部品の取り付けス
ペースが大きいことから、コンデンサを固定容量を形成
するコンデンサ６ａと容量の調整が可能なトリマコンデ
ンサ６ｂとで構成し、トリマコンデンサ６ｂを増減させ
ることにより共振周波数の調整を行っていた。
【００１０】しかしながら、図１３に示すようなシート
（ラベル）状のトランスポンダ２の場合は、トリマコン
デンサ６ｂを設けることは困難であり、アンテナコイル
４と同一平面状にフィルムコンデンサ６ｃを形成してい
るが、図１３（ａ）に示すように、アンテナコイル４の
内部にフィルムコンデンサ６ｃを形成すると、容量変化
量は限定的であり、また渦電流損による損失の増加によ
りＱ値が低下する原因となる。
（ラベル）状のトランスポンダ２の場合は、トリマコン
デンサ６ｂを設けることは困難であり、アンテナコイル
４と同一平面状にフィルムコンデンサ６ｃを形成してい
るが、図１３（ａ）に示すように、アンテナコイル４の
内部にフィルムコンデンサ６ｃを形成すると、容量変化
量は限定的であり、また渦電流損による損失の増加によ
りＱ値が低下する原因となる。
【００１１】また、図１３（ｂ）に示すように、アンテ
ナコイル４の外部にフィルムコンデンサ６ｃを形成する
場合、その分の面積増加を招いてしまう。そして、一定
共振周波数を維持する場合、トランスポンダ２の微小化
に伴ってインダクタンスが減少することにより、共振用
コンデンサの容量は増加し、容量に一定の変化率を与え
るためのトリミング用フィルムコンデンサの面積の増加
比率は無視できないほど大きくなり、トランスポンダ２
のサイズはフィルムコンデンサ６ｃ（トリミング部分を
含む）の面積に律則されてしまう。
ナコイル４の外部にフィルムコンデンサ６ｃを形成する
場合、その分の面積増加を招いてしまう。そして、一定
共振周波数を維持する場合、トランスポンダ２の微小化
に伴ってインダクタンスが減少することにより、共振用
コンデンサの容量は増加し、容量に一定の変化率を与え
るためのトリミング用フィルムコンデンサの面積の増加
比率は無視できないほど大きくなり、トランスポンダ２
のサイズはフィルムコンデンサ６ｃ（トリミング部分を
含む）の面積に律則されてしまう。
【００１２】そこで、フィルムコンデンサ６ｃを用いず
に共振周波数の調整を行うために、アンテナコイル４側
で共振周波数を調整する方法が種々提案されている。例
えば、特開平４−３２１１９０号公報には、共振回路を
構成するアンテナコイルとして、基板の周辺部上にスパ
イラル状に形成された導体パターンからなる主コイル
と、それぞれ主コイルの対応する巻き線の導体パターン
と主コイルの一端とを電気的に接続すると共にこれらの
うち一つを残して他を切断することにより所望のインダ
クタンス特性を得るための複数の調整パターンとを設け
る構造が開示されている。
に共振周波数の調整を行うために、アンテナコイル４側
で共振周波数を調整する方法が種々提案されている。例
えば、特開平４−３２１１９０号公報には、共振回路を
構成するアンテナコイルとして、基板の周辺部上にスパ
イラル状に形成された導体パターンからなる主コイル
と、それぞれ主コイルの対応する巻き線の導体パターン
と主コイルの一端とを電気的に接続すると共にこれらの
うち一つを残して他を切断することにより所望のインダ
クタンス特性を得るための複数の調整パターンとを設け
る構造が開示されている。
【００１３】また、特開２０００−２８５２１４号公報
には、共振回路を構成するアンテナから接続端子を複数
個引き出し、接続端子のうち少なくとも任意の１組を選
択接続することにより、アンテナの巻き数を決定し、イ
ンダクタンス値を調整する技術が開示されている。
には、共振回路を構成するアンテナから接続端子を複数
個引き出し、接続端子のうち少なくとも任意の１組を選
択接続することにより、アンテナの巻き数を決定し、イ
ンダクタンス値を調整する技術が開示されている。
【００１４】上記公報記載の技術によれば、調整パター
ンの一つ又は接続端子の一組みを選択して、その経路の
みを接続又は他の経路を切断することにより、アンテナ
コイルの経路長を変えることができ、その結果、インダ
クタンスを増減させて共振周波数を調整することができ
るが、上記公報記載の方法では、予め設けられた経路の
一つを選択するため、インダクタンスの変化量を細かく
調整することができず、共振周波数を所望の値に正確に
合わせ込むことはできない。
ンの一つ又は接続端子の一組みを選択して、その経路の
みを接続又は他の経路を切断することにより、アンテナ
コイルの経路長を変えることができ、その結果、インダ
クタンスを増減させて共振周波数を調整することができ
るが、上記公報記載の方法では、予め設けられた経路の
一つを選択するため、インダクタンスの変化量を細かく
調整することができず、共振周波数を所望の値に正確に
合わせ込むことはできない。
【００１５】すなわち、上記公報では、トランスポンダ
２に実装されるＩＣチップ５の内部キャパシタンスの大
きなばらつきを補償するためにアンテナコイル４の巻き
数を選択しているが、選択可能な経路はトランスポンダ
２のサイズを維持する必要上、数多く形成することがで
きず、そのため共振周波数も粗い調整しか行うことがで
きない。また、実際のトランスポンダ２では、共振周波
数のずれを引き起こす要因として、共振回路を構成する
アンテナコイル４やコンデンサのパターン形成誤差や、
トランスポンダ２を取り付ける物品との相互作用等もあ
り、このような要因に起因する共振周波数のずれはＩＣ
チップ５に起因するずれに比べて小さく、上記公報記載
の方法では、このようなずれを有効に調整することはで
きない。
２に実装されるＩＣチップ５の内部キャパシタンスの大
きなばらつきを補償するためにアンテナコイル４の巻き
数を選択しているが、選択可能な経路はトランスポンダ
２のサイズを維持する必要上、数多く形成することがで
きず、そのため共振周波数も粗い調整しか行うことがで
きない。また、実際のトランスポンダ２では、共振周波
数のずれを引き起こす要因として、共振回路を構成する
アンテナコイル４やコンデンサのパターン形成誤差や、
トランスポンダ２を取り付ける物品との相互作用等もあ
り、このような要因に起因する共振周波数のずれはＩＣ
チップ５に起因するずれに比べて小さく、上記公報記載
の方法では、このようなずれを有効に調整することはで
きない。
【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、ＲＦＩＤ用トランスポ
ンダのような共振回路を備える装置の共振周波数を簡単
かつ正確に調整することができるＲＦＩＤ用トランスポ
ンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用
いた共振周波数の調整方法を提供することにある。
のであって、その主たる目的は、ＲＦＩＤ用トランスポ
ンダのような共振回路を備える装置の共振周波数を簡単
かつ正確に調整することができるＲＦＩＤ用トランスポ
ンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用
いた共振周波数の調整方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダは、アンテナコ
イルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ
用トランスポンダにおいて、１ターン以上のループで構
成される前記アンテナコイルの最内周のループに、該ル
ープの経路を短絡する複数のトリミング用配線が略平行
に形成され、前記トリミング用配線が順次切断されて、
前記アンテナコイルのインダクタンスが調整されるもの
である。
め、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダは、アンテナコ
イルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ
用トランスポンダにおいて、１ターン以上のループで構
成される前記アンテナコイルの最内周のループに、該ル
ープの経路を短絡する複数のトリミング用配線が略平行
に形成され、前記トリミング用配線が順次切断されて、
前記アンテナコイルのインダクタンスが調整されるもの
である。
【００１８】本発明においては、矩形形状のループに対
して、前記複数のトリミング用配線が、前記ループの対
向する辺を短絡するように形成される構成、又は、矩形
形状のループに対して、前記複数のトリミング用配線
が、前記ループの一辺と該一辺に隣り合う辺から分岐す
る配線とを短絡するように形成される構成とすることが
でき、前記分岐配線が、前記一辺に対して所定の角度で
傾斜するように形成される構成とすることもできる。
して、前記複数のトリミング用配線が、前記ループの対
向する辺を短絡するように形成される構成、又は、矩形
形状のループに対して、前記複数のトリミング用配線
が、前記ループの一辺と該一辺に隣り合う辺から分岐す
る配線とを短絡するように形成される構成とすることが
でき、前記分岐配線が、前記一辺に対して所定の角度で
傾斜するように形成される構成とすることもできる。
【００１９】また、本発明においては、前記複数のトリ
ミング用配線が、該トリミング用配線１本当たりのイン
ダクタンス変化量が略一定になる間隔に形成される構
成、又は、前記複数のトリミング用配線の間隔又は前記
分岐配線の傾斜角が、前記トリミング用配線を順次切断
した時の前記アンテナコイルのインダクタンスの変化量
が略一定の値となるように設定される構成とすることが
できる。
ミング用配線が、該トリミング用配線１本当たりのイン
ダクタンス変化量が略一定になる間隔に形成される構
成、又は、前記複数のトリミング用配線の間隔又は前記
分岐配線の傾斜角が、前記トリミング用配線を順次切断
した時の前記アンテナコイルのインダクタンスの変化量
が略一定の値となるように設定される構成とすることが
できる。
【００２０】また、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダ
は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を
備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、１ターン以
上のループで構成される前記アンテナコイルの最外周の
ループに、始点と終点とが前記ループに接続される迂回
配線が複数形成され、各々の前記迂回配線の始点と終点
とを結ぶ領域の前記ループが順次切断されて、前記アン
テナコイルのインダクタンスが調整されるものである。
は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を
備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、１ターン以
上のループで構成される前記アンテナコイルの最外周の
ループに、始点と終点とが前記ループに接続される迂回
配線が複数形成され、各々の前記迂回配線の始点と終点
とを結ぶ領域の前記ループが順次切断されて、前記アン
テナコイルのインダクタンスが調整されるものである。
【００２１】本発明においては、前記迂回配線が、迂回
経路長の異なる複数のグループからなる構成とすること
ができ、前記迂回配線が、コの字型又はＵ字型に形成さ
れていることが好ましい。
経路長の異なる複数のグループからなる構成とすること
ができ、前記迂回配線が、コの字型又はＵ字型に形成さ
れていることが好ましい。
【００２２】また、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダ
は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路
と、ＩＣチップとを備えたＲＦＩＤ用トランスポンダに
おいて、前記アンテナコイルの両端子部から、前記ＩＣ
チップを実装する２本の配線が略平行に延在して形成さ
れ、前記ＩＣチップの実装位置が前記配線上でスライド
されて、前記アンテナコイルのインダクタンスが調整さ
れるものである。
は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路
と、ＩＣチップとを備えたＲＦＩＤ用トランスポンダに
おいて、前記アンテナコイルの両端子部から、前記ＩＣ
チップを実装する２本の配線が略平行に延在して形成さ
れ、前記ＩＣチップの実装位置が前記配線上でスライド
されて、前記アンテナコイルのインダクタンスが調整さ
れるものである。
【００２３】本発明の共振周波数の調整方法は、アンテ
ナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦ
ＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整方法で
あって、１ターン以上のループで構成される前記アンテ
ナコイルの最内周のループに、該ループの経路を短絡す
る複数のトリミング用配線を略平行に形成し、前記トリ
ミング用配線を前記ループの経路を最も短くする側から
順次切断することにより、前記アンテナコイルのインダ
クタンスを徐々に増加させて共振周波数を調整するもの
である。
ナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦ
ＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整方法で
あって、１ターン以上のループで構成される前記アンテ
ナコイルの最内周のループに、該ループの経路を短絡す
る複数のトリミング用配線を略平行に形成し、前記トリ
ミング用配線を前記ループの経路を最も短くする側から
順次切断することにより、前記アンテナコイルのインダ
クタンスを徐々に増加させて共振周波数を調整するもの
である。
【００２４】また、本発明の共振周波数の調整方法は、
アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備え
たＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整
方法であって、１ターン以上のループで構成される前記
アンテナコイルの最外周のループに、始点と終点とが前
記ループに接続される迂回配線を複数形成し、各々の前
記迂回配線の始点と終点とを結ぶ領域の前記ループを順
次切断することにより、前記アンテナコイルのインダク
タンスを徐々に増加させて共振周波数を調整するもので
ある。
アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備え
たＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整
方法であって、１ターン以上のループで構成される前記
アンテナコイルの最外周のループに、始点と終点とが前
記ループに接続される迂回配線を複数形成し、各々の前
記迂回配線の始点と終点とを結ぶ領域の前記ループを順
次切断することにより、前記アンテナコイルのインダク
タンスを徐々に増加させて共振周波数を調整するもので
ある。
【００２５】また、本発明の共振周波数の調整方法は、
アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路と、Ｉ
Ｃチップとを備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける
共振周波数の調整方法であって、前記アンテナコイルの
両端子部に、前記ＩＣチップを実装する２本の配線を略
平行に延在して形成し、前記ＩＣチップの実装位置をず
らすことにより、前記アンテナコイルのインダクタンス
を徐々に変化させて共振周波数を調整するものである。
アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路と、Ｉ
Ｃチップとを備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける
共振周波数の調整方法であって、前記アンテナコイルの
両端子部に、前記ＩＣチップを実装する２本の配線を略
平行に延在して形成し、前記ＩＣチップの実装位置をず
らすことにより、前記アンテナコイルのインダクタンス
を徐々に変化させて共振周波数を調整するものである。
【００２６】このように、本発明では、トランスポンダ
の共振周波数の調整をコンデンサの容量ではなく、アン
テナコイルのインダクタンスにより行うため、トリミン
グ用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ部分の
面積を省略することができ、トランスポンダ全体の面積
の縮小化が可能となる。また、アンテナコイルの巻き数
を選択するのではなく、アンテナコイル内に形成したイ
ンダクタンス調整用トリミングラインを順次切断した
り、ＩＣチップの実装位置を変えてアンテナコイルの長
さを増減させることによりインダクタンスを調整してい
るため、微調整が可能となり、共振周波数を所望の値に
正確に合わせ込むことができる。
の共振周波数の調整をコンデンサの容量ではなく、アン
テナコイルのインダクタンスにより行うため、トリミン
グ用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ部分の
面積を省略することができ、トランスポンダ全体の面積
の縮小化が可能となる。また、アンテナコイルの巻き数
を選択するのではなく、アンテナコイル内に形成したイ
ンダクタンス調整用トリミングラインを順次切断した
り、ＩＣチップの実装位置を変えてアンテナコイルの長
さを増減させることによりインダクタンスを調整してい
るため、微調整が可能となり、共振周波数を所望の値に
正確に合わせ込むことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明に係るＲＦＩＤ用トランス
ポンダは、その好ましい一実施の形態において、チップ
コンデンサと１ターン以上のループで構成されるアンテ
ナコイルとからなる共振回路とＩＣチップとを備え、ア
ンテナコイルの最内周のループに経路を短絡する複数の
トリミングラインを設けたり、アンテナコイルの最外周
のループに経路を迂回する複数のトリミングラインを設
ける構造、又は、アンテナコイルの両端子に接続される
ＩＣチップ実装用配線を長く形成する構造により、アン
テナコイルのインダクタンスを調整して共振周波数を所
望の値に合わせ込むものである。
ポンダは、その好ましい一実施の形態において、チップ
コンデンサと１ターン以上のループで構成されるアンテ
ナコイルとからなる共振回路とＩＣチップとを備え、ア
ンテナコイルの最内周のループに経路を短絡する複数の
トリミングラインを設けたり、アンテナコイルの最外周
のループに経路を迂回する複数のトリミングラインを設
ける構造、又は、アンテナコイルの両端子に接続される
ＩＣチップ実装用配線を長く形成する構造により、アン
テナコイルのインダクタンスを調整して共振周波数を所
望の値に合わせ込むものである。
【００２８】すなわち、アンテナコイルの最内周ループ
又は最外周ループに設けたインダクタンス調整用のトリ
ミングラインを順次切断することによりアンテナコイル
の長さを増減させて、インダクタンスを徐々に変化させ
ることができ、経路を選択する従来の方法に比べて正確
な調整が可能となる。また、トリミングラインの間隔の
広狭、トリミングラインの長さを適宜設定することによ
りインダクタンスの調整幅を任意に設定することがで
き、トリミングラインの間隔又は長さを所定の関係式に
従って設定することにより、トリミング１本当たりのイ
ンダクタンスの変化量を略一定にすることができ、切断
作業を容易にすることができる。更に、インダクタンス
調整用のトリミングラインに代えて、ＩＣチップの実装
位置を調整可能とすることによっても、アンテナコイル
長を調整することができ、インダクタンスの微調整を実
現することができる。
又は最外周ループに設けたインダクタンス調整用のトリ
ミングラインを順次切断することによりアンテナコイル
の長さを増減させて、インダクタンスを徐々に変化させ
ることができ、経路を選択する従来の方法に比べて正確
な調整が可能となる。また、トリミングラインの間隔の
広狭、トリミングラインの長さを適宜設定することによ
りインダクタンスの調整幅を任意に設定することがで
き、トリミングラインの間隔又は長さを所定の関係式に
従って設定することにより、トリミング１本当たりのイ
ンダクタンスの変化量を略一定にすることができ、切断
作業を容易にすることができる。更に、インダクタンス
調整用のトリミングラインに代えて、ＩＣチップの実装
位置を調整可能とすることによっても、アンテナコイル
長を調整することができ、インダクタンスの微調整を実
現することができる。
【００２９】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について説明する。
上述したように、コンデンサで共振周波数を調整するた
めには大きな面積のトリミング用フィルムコンデンサを
形成する必要があるため、本実施例では、アンテナコイ
ルで共振周波数の調整を行い、コンデンサとしてフィル
ムコンデンサに代えてチップコンデンサを用い、コイル
渦電流損によるＱ値低下を防ぎ、かつ、トランスポンダ
のサイズの増大を防止している。また、共振周波数の微
調整を可能とするために、アンテナコイルの経路を選択
するのではなく、アンテナコイルに設けたインダクタン
ス調整用トリミングラインを順次切断し、また、ＩＣチ
ップの実装位置をずらすことにより、インダクタンスを
徐々に変化させている。以下、具体的な構成について図
面を参照して説明する。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について説明する。
上述したように、コンデンサで共振周波数を調整するた
めには大きな面積のトリミング用フィルムコンデンサを
形成する必要があるため、本実施例では、アンテナコイ
ルで共振周波数の調整を行い、コンデンサとしてフィル
ムコンデンサに代えてチップコンデンサを用い、コイル
渦電流損によるＱ値低下を防ぎ、かつ、トランスポンダ
のサイズの増大を防止している。また、共振周波数の微
調整を可能とするために、アンテナコイルの経路を選択
するのではなく、アンテナコイルに設けたインダクタン
ス調整用トリミングラインを順次切断し、また、ＩＣチ
ップの実装位置をずらすことにより、インダクタンスを
徐々に変化させている。以下、具体的な構成について図
面を参照して説明する。
【００３０】［実施例１］まず、本発明の第１の実施例
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、Ｒ
ＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図
２は、第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの
構造の一例を示す平面図である。また、図３及び図４
は、本実施例の効果を説明するための図である。
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、Ｒ
ＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図
２は、第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの
構造の一例を示す平面図である。また、図３及び図４
は、本実施例の効果を説明するための図である。
【００３１】図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１
は、リーダ／ライタ用アンテナ３ａを用いてデータの交
信を行うリーダ／ライタ３と、ラベル型、シート型、ス
ティック型等の種々の形状のトランスポンダ２とからな
り、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するため
の通信回路部と送受信信号をデコードするための演算処
理部とが接続されている。
は、リーダ／ライタ用アンテナ３ａを用いてデータの交
信を行うリーダ／ライタ３と、ラベル型、シート型、ス
ティック型等の種々の形状のトランスポンダ２とからな
り、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するため
の通信回路部と送受信信号をデコードするための演算処
理部とが接続されている。
【００３２】また、図２に示すように、本実施例のトラ
ンスポンダ２は、１ターン以上のループから構成される
アンテナコイル４とチップコンデンサ７とからなる共振
回路とデータの記憶、演算処理を行うＩＣチップ（図示
せず）とが設けられ、更に、アンテナコイル４の最内周
のループにはインダクタンス調整用のトリミングライン
４ａが所定の間隔でループを短絡するように形成されて
いる。
ンスポンダ２は、１ターン以上のループから構成される
アンテナコイル４とチップコンデンサ７とからなる共振
回路とデータの記憶、演算処理を行うＩＣチップ（図示
せず）とが設けられ、更に、アンテナコイル４の最内周
のループにはインダクタンス調整用のトリミングライン
４ａが所定の間隔でループを短絡するように形成されて
いる。
【００３３】なお、図では、アンテナコイル４は２ター
ンのループにより構成されているが、ループの数は任意
に設定することができる。また、インダクタンス調整用
トリミングライン４ａを等間隔に１０本（Ｌ１〜Ｌ１
０）設けた構成としているが、トリミングライン４ａは
複数本であればよく、その間隔及び本数はインダクタン
ス（共振周波数）の調整幅及び調整精度に合わせて適宜
設定することができる。
ンのループにより構成されているが、ループの数は任意
に設定することができる。また、インダクタンス調整用
トリミングライン４ａを等間隔に１０本（Ｌ１〜Ｌ１
０）設けた構成としているが、トリミングライン４ａは
複数本であればよく、その間隔及び本数はインダクタン
ス（共振周波数）の調整幅及び調整精度に合わせて適宜
設定することができる。
【００３４】トリミング前の段階では、アンテナコイル
４は実効的にチップコンデンサ７側の端子ＡからＬ１の
トリミングライン４ａを通って端子Ｂに繋がる経路とな
るため、アンテナコイル４の長さは短く、アンテナコイ
ル４のインダクタンスは小さくなっている。そして、チ
ップコンデンサ７側（Ｌ１側）から、レーザ光を用いた
方法や機械的に配線パターンを切除する方法等により、
トリミング位置４ｂで順次トリミングライン４ａを切断
していくことにより、アンテナコイル４の経路を徐々に
長くすることができ、その結果、アンテナコイル４のイ
ンダクタンスを徐々に大きく（共振周波数を徐々に小さ
く）することができる。
４は実効的にチップコンデンサ７側の端子ＡからＬ１の
トリミングライン４ａを通って端子Ｂに繋がる経路とな
るため、アンテナコイル４の長さは短く、アンテナコイ
ル４のインダクタンスは小さくなっている。そして、チ
ップコンデンサ７側（Ｌ１側）から、レーザ光を用いた
方法や機械的に配線パターンを切除する方法等により、
トリミング位置４ｂで順次トリミングライン４ａを切断
していくことにより、アンテナコイル４の経路を徐々に
長くすることができ、その結果、アンテナコイル４のイ
ンダクタンスを徐々に大きく（共振周波数を徐々に小さ
く）することができる。
【００３５】本実施例の効果を実証するため、図２のパ
ターンを持つＰＣＢ基板を製作し、トリミングライン４
ａを順次切断したときの共振周波数の値及びその変化を
測定した。なお、本実施例では、アンテナコイル４の最
外周ループの寸法は、短辺側（図の上下方向）が約８ｍ
ｍ、長辺側（図の左右方向）が約４０ｍｍ、最内周ルー
プの短辺側の間隔は３ｍｍ、インダクタンス調整用トリ
ミングライン４ａの間隔は０．５ｍｍとした。上記構造
のトランスポンダ２を用いて測定した結果を図３及び図
４に示す。
ターンを持つＰＣＢ基板を製作し、トリミングライン４
ａを順次切断したときの共振周波数の値及びその変化を
測定した。なお、本実施例では、アンテナコイル４の最
外周ループの寸法は、短辺側（図の上下方向）が約８ｍ
ｍ、長辺側（図の左右方向）が約４０ｍｍ、最内周ルー
プの短辺側の間隔は３ｍｍ、インダクタンス調整用トリ
ミングライン４ａの間隔は０．５ｍｍとした。上記構造
のトランスポンダ２を用いて測定した結果を図３及び図
４に示す。
【００３６】図３及び図４の横軸は、インダクタンス調
整用トリミングライン４ａの切断本数を示し、例え
ば、”２”はＬ１とＬ２の２本のトリミングライン４ａ
を切断した状態を示している。また、図３の縦軸は、切
断本数に対応する共振周波数の値を示し、図４の縦軸
は、切断本数を増加させた時の共振周波数の変化量を示
している。
整用トリミングライン４ａの切断本数を示し、例え
ば、”２”はＬ１とＬ２の２本のトリミングライン４ａ
を切断した状態を示している。また、図３の縦軸は、切
断本数に対応する共振周波数の値を示し、図４の縦軸
は、切断本数を増加させた時の共振周波数の変化量を示
している。
【００３７】図３から分かるように、インダクタンス調
整用トリミングライン４ａをトリミングするに従って、
共振周波数の値は徐々に減少しており、本実施例の構造
で共振周波数の微調整が可能であることが分かる。ま
た、図４から分かるように、トリミング本数の増加によ
る共振周波数の変化量は測定誤差を考慮すると一定の傾
きで減少しており、予めその傾きを求めておけば所望の
共振周波数に調整するための切断本数を容易に計算でき
ることが分かる。
整用トリミングライン４ａをトリミングするに従って、
共振周波数の値は徐々に減少しており、本実施例の構造
で共振周波数の微調整が可能であることが分かる。ま
た、図４から分かるように、トリミング本数の増加によ
る共振周波数の変化量は測定誤差を考慮すると一定の傾
きで減少しており、予めその傾きを求めておけば所望の
共振周波数に調整するための切断本数を容易に計算でき
ることが分かる。
【００３８】このように、アンテナコイル４を形成する
ループの最内周にループを短絡するインダクタンス調整
用トリミングライン４ａを複数本形成し、内側（Ｌ１
側）から順次切断することによって、アンテナコイル４
の経路を徐々に長くしてインダクタンスを徐々に増加さ
せる（共振周波数を減少させる）ことができる。従っ
て、従来例のようなアンテナコイルの経路を選択する方
法に比べてインダクタンスを微調整することができ、所
望の共振周波数より若干高めに共振周波数を設定してお
き、トリミングを行うことで共振周波数を正確に合わせ
込むことができる。
ループの最内周にループを短絡するインダクタンス調整
用トリミングライン４ａを複数本形成し、内側（Ｌ１
側）から順次切断することによって、アンテナコイル４
の経路を徐々に長くしてインダクタンスを徐々に増加さ
せる（共振周波数を減少させる）ことができる。従っ
て、従来例のようなアンテナコイルの経路を選択する方
法に比べてインダクタンスを微調整することができ、所
望の共振周波数より若干高めに共振周波数を設定してお
き、トリミングを行うことで共振周波数を正確に合わせ
込むことができる。
【００３９】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図５乃至図９を参照して説明する。図５は、第
２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一
例を示す平面図であり、図６及び図７は、本実施例の効
果を説明するための図である。また、図８及び図９は、
本実施例のアンテナコイルの他の構成を示す平面図であ
る。
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図５乃至図９を参照して説明する。図５は、第
２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一
例を示す平面図であり、図６及び図７は、本実施例の効
果を説明するための図である。また、図８及び図９は、
本実施例のアンテナコイルの他の構成を示す平面図であ
る。
【００４０】前記した第１の実施例では、アンテナコイ
ル４最内周のループの対向する辺を短絡するようにイン
ダクタンス調整用トリミングライン４ａを設けたが、特
に共振周波数の微調整を必要とする場合は、各々のトリ
ミングライン４ａの間隔を狭める必要がある。しかしな
がら、トリミングライン４ａの間隔が狭すぎるとトリミ
ングの作業性が悪化し、誤って余分なトリミングライン
４ａを切断してしまうといった不具合が生じる可能性が
ある。
ル４最内周のループの対向する辺を短絡するようにイン
ダクタンス調整用トリミングライン４ａを設けたが、特
に共振周波数の微調整を必要とする場合は、各々のトリ
ミングライン４ａの間隔を狭める必要がある。しかしな
がら、トリミングライン４ａの間隔が狭すぎるとトリミ
ングの作業性が悪化し、誤って余分なトリミングライン
４ａを切断してしまうといった不具合が生じる可能性が
ある。
【００４１】そこで、本実施例では、図５に示すよう
に、インダクタンス調整用トリミングライン４ａを最内
周のループの角部に設け、トリミング一本当たりのアン
テナコイル有効面積の変化量を小さくすることにより、
アンテナコイルの形状（すなわち、アンテナコイル４の
対向する辺の間隔）に依存しない共振周波数の調整を可
能としている。このような構造とすることにより、トリ
ミングライン４ａの間隔ｄがトリミングの物理的限界に
達していても、更に共振周波数の調整幅を小さくするこ
とが可能となる。
に、インダクタンス調整用トリミングライン４ａを最内
周のループの角部に設け、トリミング一本当たりのアン
テナコイル有効面積の変化量を小さくすることにより、
アンテナコイルの形状（すなわち、アンテナコイル４の
対向する辺の間隔）に依存しない共振周波数の調整を可
能としている。このような構造とすることにより、トリ
ミングライン４ａの間隔ｄがトリミングの物理的限界に
達していても、更に共振周波数の調整幅を小さくするこ
とが可能となる。
【００４２】本実施例の効果を実証するため、図５のパ
ターンを持つＰＣＢ基板を製作し、トリミングライン４
ａを順次切断したときの共振周波数の値及びその変化を
測定した。なお、本実施例では、アンテナコイル４の寸
法は第１の実施例と同様とし、インダクタンス調整用ト
リミングライン４ａの各々の長さを２ｍｍ、間隔は０．
５ｍｍとした。上記構造のトランスポンダを用いて測定
した結果を図６及び図７に示す。
ターンを持つＰＣＢ基板を製作し、トリミングライン４
ａを順次切断したときの共振周波数の値及びその変化を
測定した。なお、本実施例では、アンテナコイル４の寸
法は第１の実施例と同様とし、インダクタンス調整用ト
リミングライン４ａの各々の長さを２ｍｍ、間隔は０．
５ｍｍとした。上記構造のトランスポンダを用いて測定
した結果を図６及び図７に示す。
【００４３】図６から分かるように、インダクタンス調
整用トリミングライン４ａをトリミングするに従って、
共振周波数は減少しており、かつ、その減少量は１０本
のトリミングライン４ａを切断しても０．２５ＭＨｚ程
度であり、０．７ＭＨｚ程度である第１の実施例に比べ
て共振周波数の微調整が可能であることが分かる。ま
た、１カット当たりの変化量も図７に示すように０．３
ＭＨｚ程度と極めて小さいことが分かる。
整用トリミングライン４ａをトリミングするに従って、
共振周波数は減少しており、かつ、その減少量は１０本
のトリミングライン４ａを切断しても０．２５ＭＨｚ程
度であり、０．７ＭＨｚ程度である第１の実施例に比べ
て共振周波数の微調整が可能であることが分かる。ま
た、１カット当たりの変化量も図７に示すように０．３
ＭＨｚ程度と極めて小さいことが分かる。
【００４４】なお、第１の実施例で示した図２の構成又
は本実施例の図５の構成では、トリミングの本数が多く
なるに従って、図４及び図７に示すように、１カット当
たりのインダクタンスの変化幅は小さくなっている。こ
れは、インダクタンスがアンテナ線の直径やターン数、
アンテナの面積等に相関して変化するからであり、トリ
ミングライン４ａを等間隔に設定してもインダクタンス
の変化量を一定にすることはできない。このような複雑
な形状のアンテナでは、インダクタンスの変化量を一定
にするトリミングライン４ａの間隔を厳密に求めること
は困難であるが、単純化したモデルを考えると指針を得
ることができる。例えば、辺の長さがａ、ｂ（ａ＞ｂ）
の長方形のアンテナを考えた場合、アンテナの半径を
ｒ、アンテナ線の直径をｄ、ターン数をＮ、ターン間隔
をｓとした場合、インダクタンスＬは次式で表される。
は本実施例の図５の構成では、トリミングの本数が多く
なるに従って、図４及び図７に示すように、１カット当
たりのインダクタンスの変化幅は小さくなっている。こ
れは、インダクタンスがアンテナ線の直径やターン数、
アンテナの面積等に相関して変化するからであり、トリ
ミングライン４ａを等間隔に設定してもインダクタンス
の変化量を一定にすることはできない。このような複雑
な形状のアンテナでは、インダクタンスの変化量を一定
にするトリミングライン４ａの間隔を厳密に求めること
は困難であるが、単純化したモデルを考えると指針を得
ることができる。例えば、辺の長さがａ、ｂ（ａ＞ｂ）
の長方形のアンテナを考えた場合、アンテナの半径を
ｒ、アンテナ線の直径をｄ、ターン数をＮ、ターン間隔
をｓとした場合、インダクタンスＬは次式で表される。
【００４５】
【数２】
【００４６】そこで、式２を参考にして、Ｌの変化量が
一定となるようにｒを設定することにより、インダクタ
ンスの変化量が略一定となるトリミングライン４ａの形
状を決定することができる。例えば、図８に示すように
インダクタンス調整用トリミングライン４ｃを台形構造
にすることによって、１カット当たりのインダクタンス
の変化量を略一定にすることも可能である。また、図９
に示すようにトリミングライン４ｄの外形は矩形形状と
し、各々のラインの間隔を式２に関係に従って変化させ
ることによっても同様にインダクタンスの変化量を略一
定に保つことができる。そして、インダクタンスの変化
量を一定にすることにより、所望の共振周波数に調整す
るために必要なカット数を簡単に計算することができ、
トリミング作業を更に容易にすることができる。
一定となるようにｒを設定することにより、インダクタ
ンスの変化量が略一定となるトリミングライン４ａの形
状を決定することができる。例えば、図８に示すように
インダクタンス調整用トリミングライン４ｃを台形構造
にすることによって、１カット当たりのインダクタンス
の変化量を略一定にすることも可能である。また、図９
に示すようにトリミングライン４ｄの外形は矩形形状と
し、各々のラインの間隔を式２に関係に従って変化させ
ることによっても同様にインダクタンスの変化量を略一
定に保つことができる。そして、インダクタンスの変化
量を一定にすることにより、所望の共振周波数に調整す
るために必要なカット数を簡単に計算することができ、
トリミング作業を更に容易にすることができる。
【００４７】なお、図８及び図９では、ループの角部に
インダクタンス調整用トリミングライン４ａを設ける場
合の構造について記載しているが、ループの対向する辺
を短絡するようにトリミングライン４ａを形成する第１
の実施例の構造に対して、各々のトリミングライン４ａ
の間隔を変化させる図９の構造を適用することも可能で
ある。
インダクタンス調整用トリミングライン４ａを設ける場
合の構造について記載しているが、ループの対向する辺
を短絡するようにトリミングライン４ａを形成する第１
の実施例の構造に対して、各々のトリミングライン４ａ
の間隔を変化させる図９の構造を適用することも可能で
ある。
【００４８】［実施例３］次に、本発明の第３の実施例
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の
実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を
示す平面図である。
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の
実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を
示す平面図である。
【００４９】前記した第１及び第２の実施例では、アン
テナコイル４をトリミングライン４ａで短絡させてアン
テナコイル４のインダクタンスを変化させたが、図１０
に示すように、アンテナコイル４の端子Ａ及びＣに接続
されるチップコンデンサ７の接続配線を延長してＩＣチ
ップ５を実装するための配線（トリミング調整用配線４
ｅ）を長く形成して、ＩＣチップ５の実装位置に自由度
を持たせておき、アンテナコイル４からの線路長を変化
させることによってインダクタンスを増減し、共振周波
数を調整することもできる。
テナコイル４をトリミングライン４ａで短絡させてアン
テナコイル４のインダクタンスを変化させたが、図１０
に示すように、アンテナコイル４の端子Ａ及びＣに接続
されるチップコンデンサ７の接続配線を延長してＩＣチ
ップ５を実装するための配線（トリミング調整用配線４
ｅ）を長く形成して、ＩＣチップ５の実装位置に自由度
を持たせておき、アンテナコイル４からの線路長を変化
させることによってインダクタンスを増減し、共振周波
数を調整することもできる。
【００５０】具体的には、図の左側から右側にＩＣチッ
プ５の実装位置をずらすことにより、アンテナコイル４
からの線長が増加し、インダクタンスを増加させること
ができる。これにより、式１の関係から共振周波数は減
少することになり、共振周波数の微調整が可能となる。
なお、トリミング調整用配線４ｅの形成位置は図の構成
に限定されず、アンテナコイル４の端子Ａ及びＣからＩ
Ｃチップ５までの距離が調整可能な構成であればよい。
プ５の実装位置をずらすことにより、アンテナコイル４
からの線長が増加し、インダクタンスを増加させること
ができる。これにより、式１の関係から共振周波数は減
少することになり、共振周波数の微調整が可能となる。
なお、トリミング調整用配線４ｅの形成位置は図の構成
に限定されず、アンテナコイル４の端子Ａ及びＣからＩ
Ｃチップ５までの距離が調整可能な構成であればよい。
【００５１】［実施例４］次に、本発明の第４の実施例
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の
実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を
示す平面図である。
に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造
及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に
ついて、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の
実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を
示す平面図である。
【００５２】前記した第１及び第２の実施例では、アン
テナコイル４の最内周ループにインダクタンス調整用ト
リミングライン４ａを設けたが、トランスポンダ２の形
状によっては最外周ループでトリミングを行う方が好ま
しい場合もある。そこで、図１１に示すように、アンテ
ナコイル４の最外周ループの端子Ｂ近傍にコの字形状の
トリミングライン４ｆを複数形成し、初期状態で最外周
ループによって短絡しておく。そして、順次短絡部分
（トリミング位置４ｂ）を切断することにより、アンテ
ナコイル４の経路長が増加してインダクタンスが増加
し、その結果、共振周波数を減少させることができる。
このような構造によっても、順次切断本数を増やすこと
によって共振周波数を微調整することができる。
テナコイル４の最内周ループにインダクタンス調整用ト
リミングライン４ａを設けたが、トランスポンダ２の形
状によっては最外周ループでトリミングを行う方が好ま
しい場合もある。そこで、図１１に示すように、アンテ
ナコイル４の最外周ループの端子Ｂ近傍にコの字形状の
トリミングライン４ｆを複数形成し、初期状態で最外周
ループによって短絡しておく。そして、順次短絡部分
（トリミング位置４ｂ）を切断することにより、アンテ
ナコイル４の経路長が増加してインダクタンスが増加
し、その結果、共振周波数を減少させることができる。
このような構造によっても、順次切断本数を増やすこと
によって共振周波数を微調整することができる。
【００５３】更に、上記構造において、図に示すグルー
プ１とグループ２のように、迂回線長の異なるトリミン
グライン４ａを複数種類作製しておくことによって、１
回のトリミングで変化するインダクタンスの量を調整す
ることができ、例えば、グループ１のトリミングライン
４ａを切断することによって粗調整を行い、グループ２
のトリミングライン４ａを切断することによって微調整
を行うといった調整方法が可能となり、より細かな調整
を実現することができる。
プ１とグループ２のように、迂回線長の異なるトリミン
グライン４ａを複数種類作製しておくことによって、１
回のトリミングで変化するインダクタンスの量を調整す
ることができ、例えば、グループ１のトリミングライン
４ａを切断することによって粗調整を行い、グループ２
のトリミングライン４ａを切断することによって微調整
を行うといった調整方法が可能となり、より細かな調整
を実現することができる。
【００５４】なお、上記各実施例では、ＲＦＩＤ用トラ
ンスポンダに形成される共振回路の共振周波数の調整方
法について記載したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、任意のコイルの構造及びそのコイルを
用いたインダクタンスの調整に適用することができる。
ンスポンダに形成される共振回路の共振周波数の調整方
法について記載したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、任意のコイルの構造及びそのコイルを
用いたインダクタンスの調整に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＲＦＩＤ
用アンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた
共振周波数の調整方法によれば、下記記載の効果を奏す
る。
用アンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた
共振周波数の調整方法によれば、下記記載の効果を奏す
る。
【００５６】本発明の第１の効果は、トランスポンダの
Ｑ値の損失や面積の増加を招くことなく、共振周波数の
微調整を実現することができるということである。
Ｑ値の損失や面積の増加を招くことなく、共振周波数の
微調整を実現することができるということである。
【００５７】その理由は、アンテナコイルの最内周又は
最外周に、アンテナコイルの経路を短絡又は迂回するイ
ンダクタンス調整用のトリミングラインを複数本設けて
順次切断したり、ＩＣチップの実装位置をずらすことに
より、アンテナコイルの経路長又はアンテナコイルの面
積を変化させてインダクタンス、すなわち共振周波数を
変化させることができるからであり、従来のように面積
の大きいフィルムコンデンサを設ける必要がなく、又、
アンテナコイルの経路を選択する方法に比べてインダク
タンスの変化量を制御することができるからである。
最外周に、アンテナコイルの経路を短絡又は迂回するイ
ンダクタンス調整用のトリミングラインを複数本設けて
順次切断したり、ＩＣチップの実装位置をずらすことに
より、アンテナコイルの経路長又はアンテナコイルの面
積を変化させてインダクタンス、すなわち共振周波数を
変化させることができるからであり、従来のように面積
の大きいフィルムコンデンサを設ける必要がなく、又、
アンテナコイルの経路を選択する方法に比べてインダク
タンスの変化量を制御することができるからである。
【００５８】また、本発明の第２の効果は、所望の共振
周波数に設定するためのトリミング本数を容易に求める
ことができるということである。
周波数に設定するためのトリミング本数を容易に求める
ことができるということである。
【００５９】その理由は、インダクタンス調整用トリミ
ングラインの形状又は各々のトリミングラインの間隔を
予め与えられた関係式に従って設定することにより、ト
リミングライン１本当たりのインダクタンス調整量を略
一定に維持することができるからである。
ングラインの形状又は各々のトリミングラインの間隔を
予め与えられた関係式に従って設定することにより、ト
リミングライン１本当たりのインダクタンス調整量を略
一定に維持することができるからである。
【図１】ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダの構成を示す平面図である。
スポンダの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数との関係を示す図
である。
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数との関係を示す図
である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数の変化量との関係
を示す図である。
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数の変化量との関係
を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダの構成を示す平面図である。
スポンダの構成を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数との関係を示す図
である。
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数との関係を示す図
である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数の変化量との関係
を示す図である。
スポンダを用いた共振周波数の調整方法の効果を示す図
であり、トリミング本数と共振周波数の変化量との関係
を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダの他の構成を示す平面図である。
スポンダの他の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トラン
スポンダの他の構成を示す平面図である。
スポンダの他の構成を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施例に係るＲＦＩＤ用トラ
ンスポンダの構成を示す平面図である。
ンスポンダの構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の第４の実施例に係るＲＦＩＤ用トラ
ンスポンダの構成を示す平面図である。
ンスポンダの構成を示す平面図である。
【図１２】従来のＲＦＩＤ用トランスポンダの構成を示
す回路図である。
す回路図である。
【図１３】従来のＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナ
コイル及びフィルムコンデンサの位置関係を示す平面図
である。
コイル及びフィルムコンデンサの位置関係を示す平面図
である。
１ ＲＦＩＤ用システム
２ トランスポンダ
３ リーダ／ライタ
３ａ リーダ／ライタ用アンテナ
４ アンテナコイル
４ａ インダクタンス調整用トリミングライン（短絡経
路） ４ｂ トリミング位置 ４ｃ インダクタンス調整用トリミングライン ４ｄ インダクタンス調整用トリミングライン ４ｅ インダクタンス調整用実装配線 ４ｆ インダクタンス調整用トリミングライン（迂回経
路） ５ ＩＣチップ ６ａ コンデンサ ６ｂ トリマコンデンサ ６ｃ フィルムコンデンサ ７ チップコンデンサ
路） ４ｂ トリミング位置 ４ｃ インダクタンス調整用トリミングライン ４ｄ インダクタンス調整用トリミングライン ４ｅ インダクタンス調整用実装配線 ４ｆ インダクタンス調整用トリミングライン（迂回経
路） ５ ＩＣチップ ６ａ コンデンサ ６ｂ トリマコンデンサ ６ｃ フィルムコンデンサ ７ チップコンデンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｑ 1/38 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｋ
(72)発明者 高橋 英二
東京都文京区小石川１−12−14 三菱マテ
リアル株式会社ＲＦＩＤ事業センター内
Ｆターム(参考） 5B035 AA03 BA03 BB09 CA08 CA23
5J046 AA01 AA02 AA09 AB11 PA07
5J047 AA01 AA02 AA09 AB11 EF04
EF05
Claims (17)
- 【請求項１】アンテナコイルとコンデンサとからなる共
振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、 １ターン以上のループで構成される前記アンテナコイル
の最内周のループに、該ループの経路を短絡する複数の
トリミング用配線が略平行に形成され、前記トリミング
用配線が順次切断されて、前記アンテナコイルのインダ
クタンスが調整されることを特徴とするＲＦＩＤ用トラ
ンスポンダ。 - 【請求項２】矩形形状のループに対して、前記複数のト
リミング用配線が、前記ループの対向する辺を短絡する
ように形成されていることを特徴とする請求項１記載の
ＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項３】矩形形状のループに対して、前記複数のト
リミング用配線が、前記ループの一辺と該一辺に隣り合
う辺から分岐する配線とを短絡するように形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ用トランス
ポンダ。 - 【請求項４】前記分岐配線が、前記一辺に対して所定の
角度で傾斜するように形成されていることを特徴とする
請求項３記載のＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項５】前記複数のトリミング用配線が、該トリミ
ング用配線１本当たりのインダクタンス変化量が略一定
になる間隔に形成されていることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれか一に記載のＲＦＩＤ用トランスポン
ダ。 - 【請求項６】前記複数のトリミング用配線の間隔又は前
記分岐配線の傾斜角が、前記トリミング用配線を順次切
断した時の前記アンテナコイルのインダクタンスの変化
量が略一定の値となるように設定されていることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のＲＦＩＤ用
トランスポンダ。 - 【請求項７】アンテナコイルとコンデンサとからなる共
振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、 １ターン以上のループで構成される前記アンテナコイル
の最外周のループに、始点と終点とが前記ループに接続
される迂回配線が複数形成され、各々の前記迂回配線の
始点と終点とを結ぶ領域の前記ループが順次切断され
て、前記アンテナコイルのインダクタンスが調整される
ことを特徴とするＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項８】前記迂回配線が、迂回経路長の異なる複数
のグループで構成されていることを特徴とする請求項７
記載のＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項９】前記迂回配線が、コの字型又はＵ字型に形
成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の
ＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項１０】アンテナコイルとコンデンサとからなる
共振回路と、ＩＣチップとを備えたＲＦＩＤ用トランス
ポンダにおいて、 前記アンテナコイルの両端子部から、前記ＩＣチップを
実装する２本の配線が略平行に延在して形成され、前記
ＩＣチップの実装位置が前記配線上でスライドされて、
前記アンテナコイルのインダクタンスが調整されること
を特徴とするＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 【請求項１１】アンテナコイルとコンデンサとからなる
共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共
振周波数の調整方法であって、 １ターン以上のループで構成される前記アンテナコイル
の最内周のループに、該ループの経路を短絡する複数の
トリミング用配線を略平行に形成し、前記トリミング用
配線を前記ループの経路を最も短くする側から順次切断
することにより、前記アンテナコイルのインダクタンス
を徐々に増加させて共振周波数を調整することを特徴と
する共振周波数の調整方法。 - 【請求項１２】矩形形状のループに対して、前記複数の
トリミング用配線を、前記ループの一辺と該一辺に隣り
合う辺から分岐する配線とを短絡するように形成し、前
記分岐配線の形成位置によって前記トリミング用配線の
長さを調整することにより、共振周波数の微調整を行う
ことを特徴とする請求項１１記載の共振周波数の調整方
法。 - 【請求項１３】前記分岐配線を、前記一辺に対して所定
の角度で傾斜するように形成し、前記前記トリミング用
配線の長さを徐々に変化させることを特徴とする請求項
１２記載の共振周波数の調整方法。 - 【請求項１４】前記複数のトリミング用配線の間隔又は
前記分岐配線の傾斜角を、前記トリミング用配線を順次
切断した場合における前記アンテナコイルのインダクタ
ンスの変化量が略一定の値となるように設定し、所望の
共振周波数に調整するための前記トリミング用配線の切
断数を計算可能とすることを特徴とする請求項１１乃至
１３のいずれか一に記載の共振周波数の調整方法。 - 【請求項１５】アンテナコイルとコンデンサとからなる
共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共
振周波数の調整方法であって、 １ターン以上のループで構成される前記アンテナコイル
の最外周のループに、始点と終点とが前記ループに接続
される迂回配線を複数形成し、各々の前記迂回配線の始
点と終点とを結ぶ領域の前記ループを順次切断すること
により、前記アンテナコイルのインダクタンスを徐々に
増加させて共振周波数を調整することを特徴とする共振
周波数の調整方法。 - 【請求項１６】前記迂回配線を、迂回経路長の異なる複
数のグループで構成し、インダクタンスの粗調整と微調
整とを行うことを特徴とする請求項１５記載の共振周波
数の調整方法。 - 【請求項１７】アンテナコイルとコンデンサとからなる
共振回路と、ＩＣチップとを備えたＲＦＩＤ用トランス
ポンダにおける共振周波数の調整方法であって、 前記アンテナコイルの両端子部に、前記ＩＣチップを実
装する２本の配線を略平行に延在して形成し、前記ＩＣ
チップの実装位置をずらすことにより、前記アンテナコ
イルのインダクタンスを徐々に変化させて共振周波数を
調整することを特徴とする共振周波数の調整方法。
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|---|---|
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-
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