JP2006101370A - Antenna device - Google Patents
Antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006101370A JP2006101370A JP2004287050A JP2004287050A JP2006101370A JP 2006101370 A JP2006101370 A JP 2006101370A JP 2004287050 A JP2004287050 A JP 2004287050A JP 2004287050 A JP2004287050 A JP 2004287050A JP 2006101370 A JP2006101370 A JP 2006101370A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic material
- soft magnetic
- antenna device
- antenna
- aggregate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、従来のＲＦＩＤアンテナが、１３．６ＭＨｚの帯域でＩＣタグに電波を飛ばしＩＣタグの情報を読む機能があるが、ＩＣタグやＲＦＩＤアンテナの背面に磁界に影響する金属棚や電解物質があると著しく通信特性が悪くなる問題が指摘されていた。 In the present invention, the conventional RFID antenna has a function of reading the information of the IC tag by sending a radio wave to the IC tag in the band of 13.6 MHz, but the metal shelf or the electrolytic substance that affects the magnetic field on the back of the IC tag or the RFID antenna. There was a problem that the communication characteristics would be significantly worse if there was.
本発明は、ＩＣタグやＲＦＩＤアンテナの背面に磁界に影響する金属や電解物質があってもＩＣタグを使用するとき、ＲＦＩＤアンテナに対し裏面に低ロス（Ｈｉ−Ｑ）の磁性体を用いることで通信特性を向上させる磁性体を検討し、背面の磁界の影響物体（渦電流発生）に対してできるだけ影響を遮蔽するための磁性体の構造に関し、この磁性体を備えたアンテナ装置に関する。 The present invention uses a low-loss (Hi-Q) magnetic material on the back surface of the RFID antenna when the IC tag is used even if there is a metal or an electrolyte that affects the magnetic field on the back surface of the IC tag or the RFID antenna. The present invention relates to a magnetic body for improving communication characteristics and relates to the structure of the magnetic body for shielding the influence of the magnetic field on the back surface as much as possible against eddy current generation, and to an antenna device including the magnetic body.
近年、ＩＣチップを備えたトランスポンダとリーダ／ライタ（又はライタ）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ＲＦＩＤ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使用し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ｃｍ離しても通信が可能であり、汚れや静電気等に強いという長所から、病院の薬品管理、図書館の本の管理、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。 In recent years, RFID systems that perform data communication between a transponder provided with an IC chip and a reader / writer (or writer) have become widespread. Since this RFID system performs data communication using the antennas provided in each of the transponder and the reader / writer, communication is possible even if the transponder is several centimeters to several tens of centimeters away from the reader / writer. Due to its strength against static electricity, it has come to be used in various fields such as hospital medicine management, library book management, factory production management, logistics management, and entrance / exit management.
このようなＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタ及びトランスポンダに用いるアンテナとして、安価で優れた性能を有することから、従来は、空芯のコイルが用いられていた。この空芯コイルのアンテナとしては、例えば、（特許文献１）に示すように、絶縁層で被覆された導線を渦巻状に巻回してベース板に貼り付けて形成したものや、ベース板に堆積したアルミニウム箔や銅箔等の金属箔をエッチングにより除去して形成したもの等が知られている。
しかしながら、上述した空芯コイルのアンテナでは、磁束がベース板を貫通する方向に発生するため、アンテナコイルを金属製の物品に密着させた場合、磁束がベース板を貫通して金属製の物品に到達し、これにより、金属内に渦電流が発生し、アンテナコイルとコンデンサとで形成される共振回路の共振周波数が変化したり、損失が増加するという問題があった。つまり、タグに電力を供給する搬送波（交流磁界）と、その上に重ねられた変調データ信号のすべてが、金属面に誘起された反磁界Ｈｄ成分に打ち消され、大きく減衰してしまう事態となる。そのため、交信距離が短くなり、ＲＦＩＤシステムの機能を果たさなくなるといった課題があった。 However, in the above-described air core coil antenna, magnetic flux is generated in a direction penetrating the base plate. Therefore, when the antenna coil is brought into close contact with a metal article, the magnetic flux penetrates the base plate to the metal article. As a result, an eddy current is generated in the metal, and there is a problem that the resonance frequency of the resonance circuit formed by the antenna coil and the capacitor changes or the loss increases. That is, the carrier wave (AC magnetic field) that supplies power to the tag and the modulated data signal superimposed on the carrier wave are canceled out by the demagnetizing field Hd component induced on the metal surface and greatly attenuated. . For this reason, there is a problem that the communication distance is shortened and the function of the RFID system is not performed.
特に、リーダ／ライタの場合は、トランスポンダと異なり、リーダ／ライタを駆動する回路や制御回路、電源等の多くの電子回路が必要であり、これらの電子回路や該回路の保持部材には、金属材料が多く含まれるため、リーダ／ライタ用アンテナはこれらの金属材料の影響を受けて共振周波数の変化や損失の増加が大きくなりやすい。このため、従来のリーダ／ライタでは、アンテナと電子回路とを別のケースに収め、その間をケーブルで接続するといった構造が用いられている。しかしながら、このような構造では、装置を持ち運ぶたびに電子回路のケースとアンテナのケースとを分断し、使用の度にケーブルで接続しなければならず、使用上不便である。また、持ち運ぶ場合には、ケースを鉄やアルミニウム、マグネシウム等の金属製とし、小型で強固なものとすることが望ましいが、空芯コ
イルのアンテナをケースに接して配置すると、共振周波数の変化や損失の増加は著しいものとなる。また、ケースがプラスチック製であっても、アルミニウム等の蒸着膜がある場合や、充填材または塗装層にアルミフレーク等の金属が含まれる場合にはコイルの損失が著しくなってしまう場合がある。
In particular, in the case of a reader / writer, unlike a transponder, many electronic circuits such as a circuit for driving the reader / writer, a control circuit, and a power source are necessary. Since a large amount of material is contained, the reader / writer antenna is easily affected by these metal materials, and the change in resonance frequency and increase in loss are likely to increase. For this reason, the conventional reader / writer uses a structure in which the antenna and the electronic circuit are housed in different cases and connected between them with a cable. However, such a structure is inconvenient in use because the case of the electronic circuit and the case of the antenna must be separated each time the device is carried and connected by a cable each time it is used. Also, when carrying, it is desirable to make the case made of metal such as iron, aluminum, magnesium, etc., and to make it small and strong, but if the antenna of the air-core coil is placed in contact with the case, the resonance frequency changes and The increase in loss is significant. Even if the case is made of plastic, the loss of the coil may be significant if there is a vapor deposition film such as aluminum or if the filler or coating layer contains a metal such as aluminum flakes.
また、上記問題を解決する手段として、図７に示すＲＦＩＤシステムにおけるリーダ／ライタ用アンテナのアンテナパターン１０２と金属ケース等の導電性物品との間に、平板状の軟磁性体１０４を設けたものが考案されている。このようにアンテナパターン１０２と金属ケース等の導電性物品との間に、軟磁性体１０４を介在させることにより、アンテナパターン１０２で発生する磁束を軟磁性体１０４に通し、金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制することができる。
As a means for solving the above problem, a flat soft
しかしながら、ＲＦＩＤシステムにおいて用いられるアンテナパターン１０２から必要とされる軟磁性体１０４は大きな面積が必要となっている。このような大きな面積の軟磁性体１０４を一個の個片で形成する場合、生産性、品質の点で障害となる場合があった。例えば、フェライトの場合、大型の板状物のものを焼成した場合、ソリやクラックまたは割れ等が発生し、品質低下の原因となっていた。また、大型の板状物の場合、取り扱いが困難で、生産性が悪いという課題があった。また、アモルファス、センダスト等の合金等で、大型の板状物を作製する場合、大掛かりな生産設備が必要となり、生産性、生産コストの点で大きな障害となっていた。また、大きな板状物で軟磁性体を形成した場合、板状物内で磁気特性のばらつきが生じ、ＲＦＩＤシステムの通信特性の低下につながったりしていた。
However, the soft
本発明は、非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、アンテナと背面の金属面の間に平板状の軟磁性体を設けたものにおいて、軟磁性体が複数の磁性材片の集合体であることを特徴とするアンテナ装置の構成とする。 The present invention relates to an antenna device in an RFID system that performs data communication without contact, in which a flat soft magnetic body is provided between an antenna and a metal surface on the back, and the soft magnetic body includes a plurality of magnetic materials. The antenna device is characterized by being an assembly of pieces.
本発明は、軟磁性体が複数の磁性材片の集合体で形成されるため、磁性材片を小型化することが可能となる。磁性材片が小型できることにより、例えば、フェライトの場合、焼成時にソリやクラックまたは割れ等の発生が防止でき、品質が向上するとともに、製品の取り扱いが容易となり、生産性の向上も図れる。また、アモルファス、センダスト等の合金等の場合、大掛かりな生産設備が必要でなくなり、生産性の向上、生産コストの低下を実現することができる。また、磁性材片を小型化することにより、磁気特性のばらつきを低減でき、ＲＦＩＤシステムの通信特性の低下を防止することができる。 In the present invention, since the soft magnetic body is formed of an aggregate of a plurality of magnetic material pieces, the magnetic material pieces can be reduced in size. Since the magnetic material piece can be reduced in size, for example, in the case of ferrite, it is possible to prevent warpage, cracks, cracks, and the like during firing, improving quality, facilitating product handling, and improving productivity. Further, in the case of an alloy such as amorphous or sendust, a large-scale production facility is not necessary, and it is possible to improve productivity and reduce production cost. Further, by reducing the size of the magnetic material piece, it is possible to reduce variations in magnetic characteristics and to prevent deterioration in communication characteristics of the RFID system.
以上の構造により、生産性のよい、品質の優れた軟磁性体を塔載したＲＦＩＤシステムを作製でき、ＲＦＩＤシステムの特性向上が図られるとともに、背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる効果がある。 With the above structure, it is possible to fabricate an RFID system with a high-productivity, high-quality soft magnetic material, improve the characteristics of the RFID system, and increase the resonance frequency due to the eddy current generated in the metal on the back surface. There is an effect that a communication distance can be secured while suppressing an increase in change and loss.
本発明の請求項１に記載の発明は、非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、アンテナと背面の金属面の間に平板状の軟磁性体を設けた構成において、軟磁性体が複数の磁性材片の集合体で構成されることを特徴とするアンテナ装置であって、軟磁性体を複数の磁性材片の集合体で構成することにより生産性の向上を図り、品質の優れ、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製することができる。また、ＲＦＩＤシステムの中で、背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる。
The invention according to
本発明の請求項２に記載の発明は、アンテナ装置において、平面内で１ターン以上のループで構成されるアンテナコイルであって、アンテナと背面の金属面の間に平板状の軟磁性体を設けた構成において、軟磁性体が複数の磁性材片の集合体で構成されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体を複数の磁性材片の集合体で構成することにより生産性の向上を図ることができ、さらに品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製することができる。また、ＲＦＩＤシステムの中で、背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる。
The invention according to
本発明の請求項３に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、軟磁性体の央部に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１〜２に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体を複数の磁性材片の集合体で構成することにより生産性の向上を図ることができ、さらに品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製できるとともに、軟磁性体の央部に貫通孔を設けたことにより軟磁性体の軽量化が実現できる。 According to a third aspect of the present invention, in the soft magnetic body constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, a through hole is provided in the center of the soft magnetic body. 2. The antenna device according to 2, wherein the soft magnetic body can be improved in productivity by being composed of an assembly of a plurality of magnetic material pieces, and further has excellent quality and little characteristic variation. The weight of the soft magnetic material can be reduced by providing a through hole in the center of the soft magnetic material.
本発明の請求項４に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、軟磁性体の央部の片面に凹部を設けたことを特徴とする請求項１〜２に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体を複数の磁性材片の集合体で構成することにより生産性の向上を図ることができ、さらに品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製できるとともに、軟磁性体の央部の片面に凹部を設けたことにより軟磁性体の軽量化が実現できる。また、央部が凹部であるため、軟磁性体の一部が平面上で連続構造となり強度の低下を防止することができる。 The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that in a soft magnetic body constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, a concave portion is provided on one side of the central portion of the soft magnetic body. The antenna device according to 2-2, wherein the soft magnetic body is formed of an assembly of a plurality of magnetic material pieces, so that productivity can be improved, and further, soft magnetism with excellent quality and less characteristic variation. The body can be manufactured, and the weight of the soft magnetic material can be reduced by providing the concave portion on one side of the central portion of the soft magnetic material. In addition, since the central portion is a concave portion, a part of the soft magnetic material has a continuous structure on a flat surface, and a reduction in strength can be prevented.
本発明の請求項５に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、軟磁性体の央部の両面に凹部を設けたことを特徴とする請求項１〜２に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体を複数の磁性材片の集合体で構成することにより生産性の向上を図ることができ、さらに品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製できるとともに、軟磁性体の央部の両面に凹部を設けたことにより軟磁性体の軽量化が実現できる。また、央部が凹部であるため、軟磁性体の一部が平面上で連続構造となり強度の低下を防止することができる。
The invention according to
本発明の請求項６に記載の発明は、軟磁性体において、貫通孔や凹部が設けられた央部がＲＦＩＤシステムの該平面において、アンテナコイルの設置面よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１〜５に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体の設置面をアンテナコイルの設置面よりも内側に位置しているため、ＲＦＩＤシステムの通信特性の低下を防止できるとともに、軽量化を図ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the soft magnetic material, the central portion where the through hole and the concave portion are provided is located on the inner side of the installation surface of the antenna coil in the plane of the RFID system. The antenna device according to any one of
本発明の請求項７に記載の発明は、軟磁性体において、央部に設けられた貫通孔、及び、央部の片面または両面に設けられた凹部の数が１以上であることを特徴とする請求項１〜６に記載のアンテナ装置であって、軟磁性体の軽量化が図れるとともに、強度の低下を防止することができる。
The invention according to claim 7 of the present invention is characterized in that in the soft magnetic material, the number of through holes provided in the central portion and the number of concave portions provided on one or both sides of the central portion is one or more. The antenna device according to any one of
本発明の請求項８に記載の発明は、軟磁性体が、アモルファス合金、パーマロイ、電磁鋼、珪素鉄、Ｆｅ−Ａｌ合金、センダスト合金、又は、軟磁性フェライトのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のアンテナ装置であって、最適な軟磁性体料を選択することにより、効率良くアンテナコイルの背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる。
The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that the soft magnetic material is any one of an amorphous alloy, permalloy, electromagnetic steel, silicon iron, Fe-Al alloy, Sendust alloy, or soft magnetic ferrite. The antenna device according to any one of
本発明の請求項９に記載の発明は、軟磁性体が、金属酸化物を樹脂バインダーに混合し
て塗工し、乾燥したシートを積層させた磁性シートであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のアンテナ装置であって、柔軟性のある、衝撃に強い軟磁性体を作製でき、さらに、軽量化を図ることが可能となる。
The invention according to
本発明の請求項１０に記載の発明は、軟磁性体が、軟磁性フェライトであって、フェライト粉体を乾式成形し、焼成することによりバルク形状としたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のアンテナ装置であって、生産性に優れた軟磁性体で、軽量化を実現できる。 The invention according to claim 10 of the present invention is characterized in that the soft magnetic material is soft magnetic ferrite, and the ferrite powder is formed into a bulk shape by dry molding and firing. The antenna device according to any one of the above, can be reduced in weight with a soft magnetic material excellent in productivity.
本発明の請求項１１に記載の発明は、軟磁性フェライトが、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のアンテナ装置であって、柔軟性のある磁性材を実現できる。
The invention according to claim 11 of the present invention is the antenna device according to any one of
本発明の請求項１２に記載の発明は、軟磁性フェライトがＦｅ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載のアンテナ装置であって、柔軟性のある磁性材を実現できる。
The invention described in
本発明の請求項１３に記載の発明は、軟磁性体が、アモルファス箔又はアモルファス箔の積層材であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のアンテナ装置であって、衝撃に強い軟磁性体で、軽量化を実現できる。
The invention according to claim 13 of the present invention is the antenna device according to any one of
本発明の請求項１４に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、磁性材片が上下方向に複数のバルク材が積み重ねられたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のアンテナ装置であって、生産性の向上を図り、さらに、軽量化を実現できる。
The invention according to claim 14 of the present invention is characterized in that, in a soft magnetic material constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, a plurality of bulk materials are stacked in the vertical direction on the magnetic material pieces.
本発明の請求項１５に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、磁性材片が略三角柱、略四角柱、略多角柱、略円柱等の形状で構成されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のアンテナ装置であって、多様な磁性材片が使用できるため、生産性が優れ、低コストの磁性材を作製できる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the soft magnetic material constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, the magnetic material pieces are in the shape of a substantially triangular column, a substantially square column, a substantially polygonal column, a substantially columnar shape, or the like. The antenna device according to any one of
本発明の請求項１６に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、磁性材片が接着剤により接合されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のアンテナ装置であって、接着材で接合することにより、磁性材片のズレ等がなくなり、寸法精度の良い磁性材を作製することができるとともに、強度向上も図れる。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the soft magnetic material constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, the magnetic material pieces are joined by an adhesive. In any one of the antenna devices, by joining with an adhesive, a magnetic material piece can be prevented from being displaced, and a magnetic material with high dimensional accuracy can be produced and strength can be improved.
本発明の請求項１７に記載の発明は、軟磁性体において、軟磁性体の央部に設けた貫通孔、軟磁性体の央部の片面又は両面に設けた凹部に樹脂等の非磁性体を充填した構成とすることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載のアンテナ装置であって、軟磁性体の貫通孔や凹部に樹脂等の非磁性体を充填することにより、軟磁性体の軽量化を図りつつ、強度を保持できる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a non-magnetic material such as a resin in a soft magnetic material, a through-hole provided in the central portion of the soft magnetic material, or a recess provided on one or both surfaces of the central portion of the soft magnetic material. The antenna device according to any one of
本発明の請求項１８に記載の発明は、複数の磁性材片の集合体で構成された軟磁性体において、中央部がフェライトのバルク材の集合体で構成され、外周部がフェライトの磁性シートの集合体で構成されたことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のアンテナ装置であって、外周部をフェライトの磁性シートで構成することにより、ＲＦＩＤの端部の磁界強度を高めることができ、通信時の不感地帯を低減できる。
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the soft magnetic body constituted by an assembly of a plurality of magnetic material pieces, the central portion is constituted by an aggregate of ferrite bulk materials, and the outer peripheral portion is a magnetic sheet of ferrite. The antenna device according to any one of
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施の形態）
１はＲＦＩＤシステムの内部構造を示したアンテナ装置、２は樹脂ケース（本体）、３はアンテナ基板上に形成されたアンテナパターン、４は整合回路、５は軟磁性体、６は樹脂スペーサー、７は金属板、８は樹脂ケース（裏フタ）である。
(Embodiment)
1 is an antenna device showing the internal structure of the RFID system, 2 is a resin case (main body), 3 is an antenna pattern formed on an antenna substrate, 4 is a matching circuit, 5 is a soft magnetic material, 6 is a resin spacer, 7 Is a metal plate, and 8 is a resin case (back cover).
まず、アンテナ装置１の構造において、各図のそれぞれに表されている構造の特徴とその効果を簡略に説明する。
First, in the structure of the
図１（ａ）には、本発明の実施の形態におけるアンテナ装置の分解状態での斜視図を示す。アンテナパターン３と整合回路４が形成されたアンテナ基板の下方に、軟磁性体５が設置されている。軟磁性体５の下方には、樹脂スペーサー６、金属板７が設置されている。以上の部品を、樹脂ケース（本体）２と樹脂ケース（裏フタ）８に収納されている。軟磁性体５は、複数の磁性材片の集合体で構成されており、生産性の向上を図るとともに、品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を作製することができる。また、軟磁性体５をアンテナパターン３の下方に設置することにより、ＲＦＩＤシステムの背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる効果がある。図１（ｂ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図を示す。図１（ｃ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の側面図を示す。図１（ｄ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の斜視図を示す。９は軟磁性体５内の磁性材片を示したものである。
FIG. 1A shows a perspective view of an antenna device in an exploded state according to an embodiment of the present invention. A soft
図２（ａ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図である。図２（ｂ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の側面図を示す。図２（ｃ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の斜視図を示す。この構造により、軟磁性体の軽量化が図れるとともに、ＲＦＩＤシステムの背面の金属内で発生する渦電流による共振周波数の変化や損失の増加を抑制しつつ、通信距離を確保できる効果がある。 FIG. 2A is a top view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. FIG. 2B shows a side view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. FIG. 2C is a perspective view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. With this structure, the weight of the soft magnetic material can be reduced, and there is an effect that a communication distance can be secured while suppressing a change in resonance frequency and an increase in loss due to an eddy current generated in the metal on the back surface of the RFID system.
図３（ａ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図である。図３（ｂ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の側面図を示す。図３（ｃ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の斜視図を示す。この構造により、柔軟性のある、衝撃に強い軟磁性体を作製できる。 FIG. 3A is a top view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. FIG. 3B shows a side view of the soft magnetic material according to the embodiment of the present invention. FIG. 3C shows a perspective view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. This structure makes it possible to produce a soft magnetic material that is flexible and resistant to impact.
図４（ａ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図である。この構造により、任意の厚みに対応でき、磁界強度の調整を容易に行うことができる。 FIG. 4A is a top view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. With this structure, it is possible to cope with an arbitrary thickness, and the magnetic field strength can be easily adjusted.
図５（ａ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図を示している。この構造により、多様な磁性材片が使用できるため、生産性が優れ、低コストの磁性材を作製できる。 FIG. 5A shows a top view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. With this structure, since various magnetic material pieces can be used, it is possible to produce a magnetic material with excellent productivity and low cost.
図６（ａ）には、本発明の実施の形態における軟磁性体の上面図を示している。この構造により、ＲＦＩＤの端部の磁界強度を高めることができ、通信時の不感地帯を低減できる。 FIG. 6A shows a top view of the soft magnetic material in the embodiment of the present invention. With this structure, the magnetic field strength at the end of the RFID can be increased, and the dead zone during communication can be reduced.
以上が、各図面の構造の概略とそのポイントを説明したものである。 The above is an outline of the structure of each drawing and the points thereof.
次に、各部の詳細について説明する。 Next, the detail of each part is demonstrated.
１はＲＦＩＤシステムの内部構造を示したアンテナ装置であり、図１などに表されるように、樹脂ケース（本体）２、アンテナ基板上に形成されたアンテナパターン３、整合回路４、軟磁性体５、樹脂スペーサー６、金属板７、樹脂ケース（裏フタ）８で構成される
。
３はアンテナパターンであり、ループアンテナ構造となっている。ループアンテナの構造としては、中央に開口部を備えたループ形状であればよく、その形状は円形または略矩形または多角形のいずれであってもよい。さらに、ループアンテナの材質としては、導電性の金属製線材、金属製板材、金属製箔材、または金属製筒材等から適宜選択することができる。 Reference numeral 3 denotes an antenna pattern having a loop antenna structure. The loop antenna may have a loop shape with an opening at the center, and the shape may be circular, substantially rectangular, or polygonal. Furthermore, the material of the loop antenna can be appropriately selected from conductive metal wire, metal plate, metal foil, metal cylinder, and the like.
４は整合回路を示したものであり、整合回路４を接続することにより、設置場所の周囲の金属等によるアンテナ特性への影響を受けにくくするともに不整合による定在波の発生を抑えることで動作の安定した損失の少ないアンテナとなる。 4 shows a matching circuit. By connecting the matching circuit 4, it is less likely to be affected by the antenna characteristics due to the metal around the installation site, and the occurrence of standing waves due to mismatching is suppressed. The antenna has a stable operation and a small loss.
５は軟磁性体であり、軟磁性体５はアンテナパターン３の背面に配置され、その材質としては、軟磁性フェライト、アモルファス合金、パーマロイ、電磁鋼、珪素鉄、Ｆｅ−Ａｌ合金、センダスト合金等を用いることができる。軟磁性体の形状として、例えば、フェライトの場合、板状またはシート状のものを用いることができる。シート状のフェライトは、フェライト粉末を樹脂材料等の有機結合体内に混練させ、乾燥させることにより作製できる。磁性体シートを用いることで、柔軟性を確保し、耐衝撃性や耐久性を向上させることができる。９は、軟磁性体５の構成部材である磁性材片を示したものである。磁性材片９の集合体で軟磁性体５を構成することにより、軟磁性体５の生産性を向上させ、品質の優れた、磁気特性のばらつきを低減させる効果がある。
１０は、本発明の別の実施例による軟磁性体を示したものである。軟磁性体１０は磁性材片９の集合体で構成され、さらに軟磁性体１０の央部に貫通孔１１を形成したものである。この構造により、軟磁性体１０の生産性を向上させ、品質の優れた、磁気特性のばらつきを低減させるとともに、軽量化を実現できる。
10 shows a soft magnetic material according to another embodiment of the present invention. The soft
１２は、本発明の別の実施例による軟磁性体を示したものである。軟磁性体１２は磁性材片１４の集合体で構成され、磁性材片１４はシートを積層させた磁性シートである。
12 shows a soft magnetic material according to another embodiment of the present invention. The soft
この構造により、柔軟性のある、衝撃に強い軟磁性体を作製できる。 This structure makes it possible to produce a soft magnetic material that is flexible and resistant to impact.
１５は、本発明の別の実施例による軟磁性体を示したものである。軟磁性体１５は磁性材片１６の集合体で構成され、磁性材片１６は磁性材のバルク材が上下方向に２段に積み重ねたものである。この構造により、任意の厚みに対応でき、磁界強度の調整を容易に行うことができる。
15 shows a soft magnetic material according to another embodiment of the present invention. The soft
１７は、本発明の別の実施例による軟磁性体を示したものである。軟磁性体１７は磁性材片１８の集合体で構成され、磁性材片１８は三角柱状で形成されている。この構造により、多様な磁性材片が使用できるため、生産性が優れ、低コストの磁性材を作製できる。
17 shows a soft magnetic material according to another embodiment of the present invention. The soft
１９は、本発明の別の実施例による軟磁性体を示したものである。軟磁性体１９は中央部がフェライトのバルク材２１の集合体で構成され、外周部がフェライトの磁性シート２０の集合体で構成されたものである。この構造により、ＲＦＩＤの端部の磁界強度を高めることができ、通信時の不感地帯を低減できる。
19 shows a soft magnetic material according to another embodiment of the present invention. The soft
６は、軟磁性体５の下方に配置された樹脂スペーサーであり、材質としては、樹脂等を選択することにより軽量化を図ることができる。
７は、金属板で、材料としては、アルミ板等の非磁性が好ましい。 7 is a metal plate, and the material is preferably non-magnetic such as an aluminum plate.
２は、樹脂ケース（本体）であり、８は、樹脂ケース（裏フタ）である。樹脂ケース（本体）２と樹脂ケース（裏フタ）８で、アンテナ基板、磁性材等の部品を挟み込む構成にしたことにより、製造時の組み立ての容易さが増し、各素子の位置決め組み立て寸法精度が向上することにより、性能のばらつきを低減することができる。 2 is a resin case (main body), and 8 is a resin case (back cover). Since the resin case (main body) 2 and the resin case (back cover) 8 sandwich the parts such as the antenna substrate and magnetic material, the ease of assembly during manufacturing increases, and the positioning and assembly accuracy of each element increases. By improving, it is possible to reduce variation in performance.
以上のような構造により、軟磁性体５の生産性の向上を図り、品質の優れた、特性ばらつきの少ない軟磁性体を提供でき、ＲＦＩＤシステムの安定した特性を得ることができ、通信距離を確保することが可能となる。
With the above structure, the productivity of the soft
本発明は、商品棚などに収納される非接触ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体に電力と送信データを供給し、無線通信媒体から受信データを負荷変動により取得する無線通信媒体処理装置であって、特に自動で商品管理、書籍管理等が可能となる収納棚、展示棚以外の医薬品管理、危険物管理、貴重品管理システム等々などの、通信範囲を拡大させることが必要な用途にも適用できる。 The present invention is a wireless communication medium processing apparatus that supplies power and transmission data to a wireless communication medium such as a non-contact IC card or IC tag stored in a product shelf and obtains reception data from the wireless communication medium due to load fluctuations. Especially for applications that need to expand the communication range, such as storage shelves that enable automatic product management and book management, medicine management other than display shelves, dangerous goods management, valuables management system, etc. Applicable.
１ アンテナ装置
２ 樹脂ケース（本体）
３ アンテナパターン
４ 整合回路
５ 軟磁性体
６ 樹脂スペーサー
７ 金属板
８ 樹脂ケース（裏フタ）
９ 磁性材片
１００ アンテナ装置
１０１ 樹脂ケース（本体）
１０２ アンテナパターン
１０３ 整合回路
１０４ 軟磁性体
１０５ 樹脂スペーサー
１０６ 金属板
１０７ 樹脂ケース（裏フタ）
1
3 Antenna Pattern 4
9
102
Claims (18)
のバルク材が積み重ねられたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のアンテナ装置。 14. The antenna according to claim 1, wherein a plurality of bulk materials are stacked in a vertical direction in the soft magnetic material configured by the aggregate of the plurality of magnetic material pieces. apparatus.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004287050A JP2006101370A (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Antenna device |
| PCT/JP2005/018494 WO2006036012A1 (en) | 2004-09-29 | 2005-09-29 | Magnetic sheet, antenna apparatus using the same, and method of producing magnetic sheet |
| EP05790142.3A EP1815558B1 (en) | 2004-09-29 | 2005-09-29 | Magnetic sheet, antenna apparatus using the same, and method of producing magnetic sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004287050A JP2006101370A (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Antenna device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006101370A true JP2006101370A (en) | 2006-04-13 |
Family
ID=36240736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004287050A Pending JP2006101370A (en) | 2004-09-29 | 2004-09-30 | Antenna device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006101370A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324961A (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Nec Tokin Corp | Antenna unit |
| JP2008252089A (en) * | 2007-03-07 | 2008-10-16 | Toda Kogyo Corp | Molded ferrite sheet, sintered ferrite substrate and antenna module |
| JP2010200061A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Panasonic Corp | Antenna unit |
| JP2013070369A (en) * | 2011-09-07 | 2013-04-18 | Hitachi Metals Ltd | Short-range radiocommunication antenna device |
| JP2014107322A (en) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Sumida Corporation | Magnetic sheet, electronic apparatus and method of manufacturing magnetic sheet |
| JP2017037913A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | Coil unit |
| KR20210061855A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 국방과학연구소 | Compact loop antenna with ferrite |
-
2004
- 2004-09-30 JP JP2004287050A patent/JP2006101370A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324961A (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Nec Tokin Corp | Antenna unit |
| JP2008252089A (en) * | 2007-03-07 | 2008-10-16 | Toda Kogyo Corp | Molded ferrite sheet, sintered ferrite substrate and antenna module |
| JP2010200061A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Panasonic Corp | Antenna unit |
| JP2013070369A (en) * | 2011-09-07 | 2013-04-18 | Hitachi Metals Ltd | Short-range radiocommunication antenna device |
| JP2014107322A (en) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Sumida Corporation | Magnetic sheet, electronic apparatus and method of manufacturing magnetic sheet |
| JP2017037913A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | Coil unit |
| KR20210061855A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 국방과학연구소 | Compact loop antenna with ferrite |
| KR102258705B1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-06-01 | 국방과학연구소 | Compact loop antenna with ferrite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101795545B1 (en) | Combo antenna unit for Wireless power receive module and Wireless power receive module including the same | |
| US9831685B2 (en) | Wireless power transmitter | |
| JP5029371B2 (en) | Antenna device and adjustment method thereof | |
| JP4720348B2 (en) | Antenna for RF-ID reader / writer device, RF-ID reader / writer device using the antenna, and RF-ID system | |
| JP3772778B2 (en) | Antenna coil, identification tag using the same, reader / writer device, reader device and writer device | |
| US7443362B2 (en) | Solenoid antenna | |
| US7315248B2 (en) | Radio frequency identification tags for use on metal or other conductive objects | |
| TWI464964B (en) | Magnetic sheet, antenna module, electronic apparatus, and magnetic sheet manufacturing method | |
| KR101810248B1 (en) | Composite rf tag and tool provided with the composite rf tag | |
| EP2950422A1 (en) | Wireless charging transmitter and wireless charging system using the same | |
| KR20040037127A (en) | Antenna coil and rfid-use tag using it, transponder-use antenna | |
| US10607770B2 (en) | Shield unit for wireless charging and wireless power transmission module comprising same | |
| US10886598B2 (en) | Antenna module and electronic device having the same | |
| JP2006174223A (en) | Magnetic material, method of producing the same, magnetic sheet using the same and antenna device | |
| US20180286575A1 (en) | Magnetic sheet and wireless power charging apparatus including the same | |
| WO2018100975A1 (en) | Combined coil module and magnetic sheet | |
| KR20160100786A (en) | Shielding unit for combo antenna and wireless charging module having the same | |
| JP5003653B2 (en) | Antenna device | |
| JP2006101370A (en) | Antenna device | |
| JP2007043621A (en) | Antenna device and manufacturing method thereof | |
| JP2010109806A (en) | Antenna device | |
| JP5494723B2 (en) | Mobile device | |
| JP2006101109A (en) | Antenna device | |
| US20170149141A1 (en) | Antenna device | |
| JP2005078114A (en) | Non-contact type data carrier |