JP2007516682A - 極超短波無線周波識別タグ - Google Patents

極超短波無線周波識別タグ Download PDF

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Abstract

本発明は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）タグ用アンテナ設計に関する。より詳細には、本発明は、極超短波（「ＵＨＦ」）動作帯域で特に動作するＲＦＩＤタグ用の設計に関する。このアンテナは、ｉ）第１のアンテナ素子（２０）が第１の導体（２４）及び第２の導体（２６）を含み、この第１のアンテナ素子（２０）が上記アンテナの所望の動作周波数範囲を備えるように選定される、第１のアンテナ素子（２０）と、ｉｉ）第１の部分が上記第１の導体に取り付けられ、第２の部分が上記第２の導体に取り付けられ、第２のアンテナ素子（２２）が上記アンテナの所望のインピーダンス値を備えるように選定される、第２のアンテナ素子（２２）と、を含む。

Description

本発明は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）タグ用のアンテナ設計に関する。より詳細には、本発明は、極超短波（「ＵＨＦ」）動作帯域で特に動作するＲＦＩＤタグ用の設計に関する。
無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）は、ＲＦＩＤタグが品物（item）に取り付けられた後で問い合せられ又は読み取られてその品物に関する情報を得る多くの用途で提案されている。例えば、米国特許第６，２３２，８７０号明細書、米国特許第６，４８６，７８０号明細書、及びＰＣＴ国際公報ＷＯ００／１０１２２号パンフレットには、ＲＦＩＤシステム用の種々の機能及び応用が記載されており、図書館におけるＲＦＩＤタグの使用が例示されている。また、米国特許第５，９６３，１３４号明細書には、図書館におけるＲＦＩＤシステム及びその他の応用のための幾つかの利用が記載されている。
典型的なＲＦＩＤタグの設計は、半導体及びプリント回路基板の産業にその起源を発している。この設計は、機能的であるけれども、特に極超短波（「ＵＨＦ」）で効率及び完成品のコストを増大させる多くの注目点を有する。共振ＲＦＩＤタグ（resonant RFID tag）において、アンテナの電気インダクタンスはコンデンサと並列に接続されており、このように形成された回路の共振周波数を規定の値に同調させる。更に高度な形態においては、上記ＲＦＩＤタグの回路は、基板上のアンテナに電気的及び機械的に結合された集積回路を含むことができ、読取り装置信号によって上記アンテナの内部／上に誘導された電圧が電力を供給して上記集積回路を動作させる。
例えば次のような文献、即ち米国特許第６，５０１，４３５号明細書、米国特許第６，１００，８０４号明細書、及びＰＣＴ国際公報ＷＯ００／２６９９３号パンフレットに開示されているように、ＲＦＩＤタグを設計する種々の方法が開発されている。
本発明の一態様は、極超短波（「ＵＨＦ」）無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）タグを提供する。前記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、ａ）誘電体基板と、ｂ）前記誘電体基板に取り付けられたアンテナであって、ｉ）第１のアンテナ素子であって、該第１のアンテナ素子が第１の導体及び第２の導体を含み、前記の各導体が第１の端部及び該第１の端部と反対側の第２の端部を有し、前記アンテナの所望の動作周波数範囲を備えるように前記第１のアンテナ素子を選定する、第１のアンテナ素子と、ｉｉ）第２のアンテナ素子であって、該第２のアンテナ素子が第１の部分及び第２の部分を含み、前記第１の部分が前記第１の導体の前記第２の端部に取り付けられ、前記第２の部分が前記第２の導体の前記第２の端部に取り付けられ、前記アンテナの所望のインピーダンス値を備えるように前記第２のアンテナ素子を選定する、第２のアンテナ素子と、を含むアンテナと、ｃ）前記第１の導体の前記第１の端部及び前記第２の導体の前記第１の端部に取り付けられた集積回路と、を含む。
上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの好ましい一実施形態において、前記集積回路は第１のインピーダンス値を有し、前記第２のアンテナ素子が第２のインピーダンス値を有し、前記第２のインピーダンス値の実数成分の大きさが前記第１のインピーダンス値の実数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさが前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とが逆である。この実施形態の別の態様において、前記第１のインピーダンス値が第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記第２のインピーダンス値が第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値が前記第２の実数成分値と実質的に同様であり、前記第１の虚数成分値が前記第２の虚数成分値と実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさが前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とが逆である。この実施形態の別の態様において、前記第１のインピーダンス値が第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記第２のインピーダンス値が第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値が前記第２の実数成分値と等しく、前記第１の虚数成分値が前記第２の虚数成分値と等しく、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさが前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと等しく、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とが逆である。
上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記アンテナの前記第１の部分が第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分が第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値と前記第１の虚数成分値とを平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備えて、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と実質的に同様な前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように前記アンテナの前記第２の部分を選定する。この実施形態の別の態様において、前記アンテナの前記第１の部分が第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分が第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値と前記第１の虚数成分値とを平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備えて、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と等しい前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように、前記アンテナの前記第２の部分を選定する。
上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は閉じたループの形状をしている。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの更に別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は多角形の形状をしている。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの更に別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と異なる。
上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と同様である。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの更に別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分のサイズが、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分のサイズと異なる。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第１の導体及び第２の導体は蛇行部を含む。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第１の導体及び第２の導体は、ワイヤ、パターン化導電箔、又はプリント導電配線から作られる。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第１のアンテナ素子は、前記第２のアンテナ素子と異なる導電材料から作られる。
上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの更に別の好ましい実施形態において、前記誘電体基板は、８５０ＭＨｚから９６０ＭＨｚの間で誘電率ε≦１０*ε0を含み、ここで、ε0は自由空間の誘電率（ε0＝ ８．８５×１０-12 Ｃ2／Ｎ．ｍ2）である。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記誘電体基板が第１の側面及び該第１の側面と反対側の第２の側面を含み、前記アンテナは前記第１の側面に取り付けられ、前記の集積チップは前記第２の側面に取り付けられている。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分と前記第１の導体との間の距離は前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分と前記第２の導体との間の距離と異なる。上記ＵＨＦ ＲＦＩＤタグの別の好ましい実施形態において、前記第１の導体の長さは前記第２の導体の長さと異なる。
本発明の別の態様は、極超短波（「ＵＨＦ」）無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）タグを製造する方法を提供する。この方法は、ａ）誘電体基板を準備するステップと、ｂ）第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子から成るアンテナを選定するステップであって、前記第１のアンテナ素子を前記アンテナの所望の動作周波数範囲を備えるように選定し、前記第２のアンテナ素子を所望のインピーダンス値を備えるように選定し、前記第１のアンテナ素子は第１の導体及び第２の導体を含み、各導体は第１の端部及び前記第１の端部と反対側の第２の端部を有し、前記第２のアンテナ素子は第１の部分及び第２の部分を含むステップと、ｃ）前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分を前記第１の導体の前記第２の端部に取り付け、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分を前記第２の導体の前記第２の端部に取り付けるように前記アンテナを前記誘電体基板に取り付けるステップと、ｄ）前記第１の導体の前記第１の端部及び前記第２の導体の前記第１の端部に集積回路を取り付けるステップと、を含む。
上記方法の好ましい一実施形態において、前記集積回路は第１のインピーダンス値を有し、前記第２のアンテナ素子は第２のインピーダンス値を有し、前記第２のインピーダンス値の実数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の実数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である。この実施形態の別の態様において、前記第１のインピーダンス値は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記第２のインピーダンス値は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値は前記第２の実数成分値と実質的に同様であり、前記第１の虚数成分値は前記第２の虚数成分値と実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である。この実施形態の別の態様において、前記第１のインピーダンス値は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、ここで前記第２のインピーダンス値は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値は前記第２の実数成分値と等しく、前記第１の虚数成分値は前記第２の虚数成分値と等しく、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと等しく、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である。
上記方法の別の好ましい実施形態において、前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と実質的に同様な前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように前記アンテナの前記第２の部分を選定する。この実施形態の別の態様において、前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と等しい前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように前記アンテナの前記第２の部分を選定する。
上記方法の別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は閉じたループの形状をしている。上記方法の別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は多角形の形状をしている。上記方法の更に別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と異なる。上記方法の別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と同様である。上記方法の別の好ましい実施形態において、前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分のサイズは、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分のサイズと異なる。
本発明を、添付図面を参照して更に説明し、それぞれの図を通じて同じ構造は同じ数字で表す。
本発明は、通常８５０ＭＨｚから９６０ＭＨｚに及んでおりヨーロッパでは８６８ＭＨｚ、米国では９１５ＭＨｚ、日本では９５６ＭＨｚが好ましい、極超短波（ultra high frequency「ＵＨＦ」）帯域で動作する無線周波識別（radio frequency identification「ＲＦＩＤ」）タグ（tag）に有用である。
ＲＦＩＤタグは、能動又は受動のいずれであってもよい。受動ＲＦＩＤタグ（Passive RFID tag）、特にＵＨＦ帯域で動作する同タグでは、このタグに電力を供給するＲＦＩＤ読取り装置（RFID reader）によって送出された入射電磁界からの無線周波信号を使用する。上記の無線周波読取り装置は、データ管理システムと上記ＲＦＩＤタグとの間、又は使用者とＲＦＩＤタグとの間にインタフェースを備えることができる。上記ＲＦＩＤタグは入射電磁界から上記無線周波信号を受信すると、アンテナは、この無線周波信号から受信した無線周波エネルギーを吸収し、上記ＲＦＩＤタグ上の集積回路にこのエネルギーを導く。この集積回路は、吸収した上記無線周波エネルギーの一部を電位エネルギーに変換して、このエネルギーを上記集積回路の内部回路の一部分に格納する。上記電位エネルギーは、上記集積回路における内部電源接続部に電圧として現れる。この格納されたエネルギーによって、マイクロプロセッサ、オプションのメモリ、通信用復号化及び符号化回路を含む上記集積回路における他の回路に電力が供給される。
上記ＲＦＩＤ読取り装置からの入射電磁エネルギーは、上記無線周波信号に符号化された命令又はデータを含むことができる。この命令は、上記ＲＦＩＤタグへの、そのシリアルナンバー又は上記集積回路におけるデータレジスタの内容を通信するコマンドを含むことができる。上記集積回路上に格納されたエネルギーを用いて、この集積回路は、次に、集積回路のオンボードメモリ（on-board memory）に格納されたデータの詳細を上記ＲＦＩＤ読取り装置に通信して戻すことができる。ＲＦＩＤタグを「読み取る」ことができる、即ち、上記ＲＦＩＤ読取り装置との双方向通信（two-way communication）に関与することができる距離は、そのＲＦＩＤ読取り装置の出力電力、周囲の環境、及びそのＲＦＩＤタグが上記入射電磁界と相互作用する効率に依存する。上記ＲＦＩＤタグがそのメモリに新しいデータを「書き込む」ことができる範囲は、「書込み」動作に必要な電圧の方が通常高いので、「読取り」範囲よりも通常狭い。特にＵＨＦ ＲＦＩＤタグの場合、このＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤアンテナ上の負荷を変調することによって上記ＲＦＩＤ読取り装置と通信して、上記入射電磁エネルギーの一部がこのＲＦＩＤ読取り装置に後方散乱されるようにする。上記読取り装置は、この後方散乱された電磁放射を受信して、変調された信号を復号化する。
政府の規制によって制限されたＲＦＩＤ読取り装置の電力放射では、読取り範囲の向上は、より効率的なタグアンテナ設計でのみ多分可能であろう。従って、上記の入射無線周波エネルギーのアンテナ吸収とその吸収されたエネルギーの上記の集積回路への伝達の効率の増大が求められる。ＵＨＦ ＲＦＩＤタグアンテナは、上記入射電磁放射を吸収して電磁放射を上記ＲＦＩＤ読取り装置に後方散乱させて戻すのに効率的であるべきである。更に、上記ＲＦＩＤタグアンテナと集積回路との間の接続は、動作距離の上限、即ち、上記ＲＦＩＤ読取り装置とＲＦＩＤタグとを隔てる距離が長い（例えば、３ｍ）場合でも、十分なエネルギーを上記集積回路に供給するのに効率的である必要がある。
上記ＲＦＩＤタグと電磁界との相互作用の効率は、ＲＦＩＤタグアンテナ設計及び上記アンテナからの電磁エネルギーを上記集積回路に結合する効率に依存する。この効率は、上記アンテナのインピーダンス及び上記集積回路のインピーダンスに関連している。適度に効率的なＵＨＦアンテナは、好ましくはおよそ半波長のダイポールあるいは２つの導体から製造可能である。９００ＭＨｚで、自由空間波長は、約３００ｍｍである。上記アンテナと上記集積回路との間の電磁エネルギーの効率的な結合は、上記集積回路の入力接続部でのインピーダンスに上記アンテナのインピーダンスを実質的に整合又は完全に整合させることに依存する。インピーダンスＺは、複素数によって表現することができ、その実数成分（Ｒｅ Ｚで表現）は、電圧と同相の時間変化電流（φ＝０、但しφを電圧及び電流波形間の位相角として定義される）が散逸（抵抗）損失関数になる抵抗負荷を表す。虚数成分（Ｉｍ Ｚで表現）は、特性位相角（characteristic phase angle）φだけ制限負荷における上記時間変化電流より進む（φ＝π／２、誘導性）又は遅れる（φ＝−π／２、容量性）時間変化電圧を表す。上記アンテナの複素インピーダンス及び上記集積回路の複素インピーダンスは、実数成分と虚数成分の合計によって表現することができる。インピーダンス、電圧、及び電流の複素表現は、複素変数の通常の数学的規則を用いて扱うことができる。
上記アンテナと集積回路との間の入力接続部にかかる電磁エネルギーの効率的な結合は、アンテナインピーダンスの実数成分（Ｒｅ ＺANT）を、上記集積回路入力インピーダンスの実数成分（Ｒｅ ＺIC）に近くなる、好ましくは等しくなるように設計することによって実現される。上記アンテナ及び集積回路入力インピーダンスの実数成分を整合させることは、上記アンテナと集積回路接続点との間の境界での電磁エネルギーの反射を最小にするのに役立ち、ＲＦＩＤタグをより効率化する。この現象は、Paul Horowitz及びWinfield Hillによる「エレクトロニクス技術」（The Art of Electronics）、（ケンブリッジ大学出版局（Cambridge University Press）、Cambridge、England）、１９８０年、５６５〜５６８頁に教示されており、これを参照により本明細書に援用する。
特にＵＨＦ動作帯域を含む種々の動作周波数帯域において、上記アンテナの虚数インピーダンス及び上記集積回路の虚数インピーダンス（それぞれ、Ｉｍ ＺANT及びＩｍ ＺIC）は、上記集積回路への電力伝達の効率に影響を及ぼすことになる。用語「力率」は、上記アンテナによって吸収されるＲＦＩＤ読取り装置によって送られる吸収無線周波電磁エネルギーを上記集積回路における格納エネルギーに変換する効率を特徴づけるのに使用される。（力率の定義及び説明について、Paul Horowitz及びWinfield Hillによる「エレクトロニクス技術」、（ケンブリッジ大学出版局、Cambridge、England）、１９８０年、２９頁に更に記述されており、これを参照により本明細書に援用する。）この力率は、電流及び電圧が同相の時に最大であり、これは上記集積回路入力の虚数（容量性）インピーダンス成分を上記アンテナの虚数（誘導性）インピーダンス成分と平衡させることによって実現可能である。
単純なダイポールアンテナの動作は、当業者によってよく知られており、マックスウェルの方程式によって記述可能である。単純なダイポールアンテナについて、ニュージャージー州（NJ）Englewood CliffsのPrentice-Hall,Inc.のGeorge Shortley及びDudley Williamsによる「物理学の初歩」（Elements of Physics）（１９７１年）に更に記述されており、これを参照により本明細書に援用する。ダイポールアンテナの物理的な全長は、好ましい物理長を維持しながらこのダイポールアンテナの有効な電気的長さ（信号経路）を増大させる上記ダイポールアンテナに沿った回り道の回路あるいは湾曲部である蛇行部（meander）３０を用いて短縮することができる。この蛇行部は、均一でも不均一でもよい。
これも技術的によく知られている上記ダイポールアンテナの別の変形例は、折返しダイポール（folded dipole）であり、そこでは上記集積回路の反対側に延びた２つの自由末端部（free distal end）がそれら自体の上で折り返され、電気的に接続されている。折返しダイポールアンテナの直線部の長さが１４０ｍｍである例の折返しダイポールアンテナのインピーダンスは、ｆ＝９１５ＭＨｚで次のように計算される。
ＺFOLDED DIPOLE（ｌ0＝１４０ｍｍ）＝（２４．５８Ω，−ｊ１３．９３Ω）
ここで、ｌ0は、上記折返しダイポールアンテナにおける直線部の終端間長さ（end-to-end length）である。この計算は、ユタ州（UT）RivertonにあるNittany Scientificから市販されているＮＥＣ（Numerical Electromagnetics Code：電磁気学数値コード）Win-Proを用いて行われた。この例の折返しダイポールの長さを有効長さ１％だけ短くすると、計算の結果、ｆ＝９１５ＭＨｚでのインピーダンスは次のように変化する。
ＺFOLDED DIPOLE（ｌ＝０．９９＊ｌ0）＝（４．８３Ω，−ｊ８．６３５Ω）
上記折返しダイポールの物理的特性長（physical characteristic length）の比較的小さい変化に対する計算されたアンテナインピーダンスのこの大きな変化は、その全長の小さい変化に対する上記折返しダイポールアンテナの敏感さを表している。
本発明のＲＦＩＤタグは、アンテナで受信される無線周波電力をＲＦＩＤ集積回路に効率的に結合するアンテナ設計を提供し、特にＵＨＦ動作帯域で動作するＲＦＩＤタグである。このアンテナ設計は、コンパクトで、ＲＦＩＤタグ全体のサイズを最小にすることが望ましいＲＦＩＤラベル又はそれと同様な用途に適するようにするものである。選定された動作周波数で上記集積回路の複素入力インピーダンスと複素アンテナインピーダンスとを整合及び平衡させるのを支援するように、上前アンテナ設計を容易に修正することができる。
図１は、本発明のＲＦＩＤタグ１０の一実施形態を例示する。ＲＦＩＤタグ１０は、ＵＨＦ範囲で特に有用であり、従ってＵＨＦ ＲＦＩＤタグ１０であってよい。ＲＦＩＤタグ１０は、第１の側面１４及びこの第１の側面１４と反対側の第２の側面１６を有する誘電体基板１２を含む。アンテナ１８は、誘電体基板１２の第１の側面１４に取り付けられている。好ましくは、技術的に既知の任意の手段、例えば、粘着、硬化性接着フィルム（pressure sensitive, curable adhesive film）を用いたラミネート加工、又は上記基板上に直接成膜（deposition）によって、アンテナ１８を誘電体基板１２に取り付ける。また、ＲＦＩＤタグ１０は、誘電体基板１２の第１の側面１４に取り付けられた集積回路３６を含む。好ましくは、技術的に既知の任意の手段、例えば、異方性導電膜接着剤（anisotropic conductive film adhesive）、はんだ、又は熱圧着（thermo-compression bonding）によって、集積回路３６を誘電体基板１２に取り付ける。
アンテナ１８は、第１のアンテナ素子２０及び第２のアンテナ素子２２を含む。第１のアンテナ２０は、第１の導体２４及び第２の導体２６を含むダイポールアンテナであることが好ましい。好ましい一実施形態において、導体２４、２６は、蛇行部３０を含む。蛇行部３０は、上記ダイポールアンテナの全体的な物理的長さを低減するのを助け、しかもその電気的長さ（信号経路）を増大させるのに役立つ。各導体２４、２６は、第１の端部２７及びこの第１の端部２７と反対側の第２の端部２８を含む。第２のアンテナ素子は、第１の部分３２及び第２の部分３４を含む。好ましい一実施形態において、この第１の部分３２及び第２の部分３４は、閉じたループ又は多角形の形状をしている。一例では、図１に例示するように、第１の部分３２は円形であってもよく、第２の部分３４は楕円形であってもよい。しかしながら、上記第２のアンテナ素子の部分３２、３４は、どのような形状であってもよい。上記第２のアンテナ素子の部分３２、３４を、同様な形状又は同じ形状にすることができる。上記第２のアンテナ素子の部分３２、３４を、同様なサイズ又は異なるサイズにしてもよい。しかしながら、上記第２のアンテナ素子の部分３２、３４の形状及びサイズを、以下に述べるようにアンテナ１８のインピーダンスを集積回路３６のインピーダンスと平衡させるのを支援するように当業者によって選定することができる。
導体２４、２６の第１の端部２７は、好ましくは個々の端子パッド（terminal pad）（図示せず）によって、集積回路３６と電気的に接続されている。好ましい一実施形態において、第１の導体２４の第２の端部２８は、第２のアンテナ素子２２の第１の部分３２に取り付けられ、あるいは第１の部分３２と電気的に接続されており、また第２の導体２６の第２の端部２８は、第２のアンテナ素子２２の第２の部分３４に取り付けられ、あるいは第２の部分３４と電気的に接続されている。（図１に例示されるように）第１の導体２４の第２の端部２８と第１の導体２４の湾曲部との間で測定される長さ「ｃ」は、第２の導体２６の第２の端部２８と第２の導体２６の湾曲部３との間で測定される長さ「ｄ」と等しくても異なっていてもよい。この長さｃ及びｄをそれぞれ、以下に述べるようにアンテナ１８のインピーダンスを集積回路３６のインピーダンスと平衡させるのを支援するように当業者によって選定することができる。
ＲＦＩＤアンテナ１８の動作周波数帯域をチューニングするために、第１のアンテナ素子２０を構成する第１の導体２４及び第２の導体２６の長さを変更することができる。第１の導体２４及び第２の導体２６の長さを選定することによって、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ１８の動作周波数範囲を決めるように第１のアンテナ素子２０を選定することができる。導体２４、２６の長さは、同一か又は異なってもよい。導体２４、２６の好ましい長さは、８５ｍｍ〜１７０ｍｍの範囲にあり、導体２４、２６のより好ましい長さは、約１４０ｍｍである。
また、第１のアンテナ素子２０の設計は、アンテナ１８のインピーダンスの実数部分を集積回路３６の入力インピーダンスの実数部分に整合させることをも支援する。第１のアンテナ素子２０の設計は、アンテナ１８のインピーダンスの実数部分を増加、又は、それが望ましい場合は減少させて集積回路３６の入力インピーダンスの範囲を実質的に整合させる又は等しくすることができる手段を提供する。
第２のアンテナ素子２２の設計は、第１のアンテナ素子２０の第１及び第２の導体２４、２６の第２の端部２８での電流分布を変更するのを支援する。導体２４、２６の第２の端部２８での電流分布を変更することによって、上記第２のアンテナ素子は、アンテナ１８のインピーダンスの虚数成分を変更して、集積回路３６の入力インピーダンスの虚数成分を平衡させる。アンテナ１８及び集積回路３６の実数インピーダンス（real impedance）を実質的に整合させ、そしてアンテナ１８及び集積回路３６の虚数インピーダンス成分（imaginary impedance component）を平衡させると、上記アンテナによって吸収される無線周波エネルギーは、アンテナ１８から集積回路３６に効率的に伝達される。
各導体２４、２６の第２の端部２８において、第２のアンテナ素子２２は、導体２４、２６の第２の端部２８と電気的に接続されている。集積回路３６の容量性リアクタンスを平衡させるのを支援するために、第２のアンテナ素子２２の第１の部分３２及び第２の部分３４を、アンテナ１８のインピーダンスに第１に誘導性リアクタンスを、そして無線周波信号における関連する位相シフトを導入するように選定する。また、第２のアンテナ素子２２も、関連する容量性リアクタンスのいくらかの小さな部分を有してもよいが、第２のアンテナ素子２２の正味の誘導性インピーダンス（net inductive impedance）は、上記集積回路の容量性インピーダンスを平衡させるのを支援する。第２のアンテナ素子２２の部分３２、３４は、小は上記無線周波信号の１／８波長から大はその無線周波信号の１／２波長に及ぶ周囲を有する閉じたループの形であってよい。第２のアンテナ素子２２のインピーダンスの影響の大きさは、アンテナ１８の第１の部分２０の長さに沿った電流の分布及び各導体２４、２６の第２の端部２８での電流分布によって決められる。第２のアンテナ素子２２の存在は、先行技術で既知のダイポールアンテナの電流分布に比べて、電流に対する境界条件を変更するのを支援する。この変更された境界条件は、先行技術で既知のダイポールアンテナの位相シフトに比べて、上記アンテナにおける電流分布の追加の位相シフトを導入する。この第２のアンテナ素子２２によって導入される電流分布の位相シフトは、先行技術で既知のダイポールアンテナに比べて、第１のアンテナ素子２０の第２の端部２８での無線周波エネルギーの反射を変更する効果を有する。本明細書の開示に基づいて第２のアンテナ素子２２を選定することによって、アンテナ１８のインピーダンスの虚数成分が誘導性になるように選定することができ、これによって集積回路３６の（容量性）虚数成分を平衡させる。
アンテナ１８の設計は、アンテナインピーダンスの実数部分、Ｒｅ ＺANT、を集積回路入力インピーダンスの実数成分、Ｒｅ ＺIC、に整合させるのを支援して、アンテナ１８から集積回路３６に上記無線周波信号を効率的に結合するのを支援する。アンテナ１８のインピーダンスの虚数部分、Ｉｍ ＺANT、は、集積回路３６の入力インピーダンスの虚数部分、Ｉｍ ＺIC、と平衡するが、逆相であることが好ましい。整合及び平衡化されたインピーダンス成分のこれらの条件下で、アンテナ１８で吸収される無線周波電力は、上記集積回路と効率的に結合する。
ＲＦＩＤタグ１０の好ましい動作条件の一実施形態は、次のように要約される。
Figure 2007516682
 及び
Figure 2007516682
 であると共に、
Figure 2007516682
 ここで、φは複素インピーダンスの位相角である。
上記ＲＦＩＤ動作周波数でアンテナ１８の複素インピーダンスを上記集積回路の入力複素インピーダンスに正確に整合させることができない場合でも、上記動作周波数での実質的にあるいはほぼ近いインピーダンス整合により、整合が悪い場合に比べて、アンテナ１８を集積回路３６に一層効率的に結合することになろう。
図２は、ダイポール長さ（１４０ｍｍの距離ａ及び１０ｍｍの端部長さ（距離ｂ））を有する先行技術の折返しダイポールアンテナの計算インピーダンスを例示するグラフである。線５０は、周波数の関数としてアンテナインピーダンスの実数成分Ｒｅ ＺANTを描いている。線５２は、周波数の関数としてアンテナインピーダンスの虚数成分Ｉｍ ＺANTを描いている。９１５ＭＨｚの無線周波数範囲に対して与えられたＲｅ ＺANT及びＩｍ ＺANTに対する値即ち、９１５ＭＨｚで、ＺPRIOR ART DIPOLE ANT＝（２４．６Ω，−ｊ１３．６Ω）に留意のこと。
図２は、先行技術の折返しループダイポールアンテナの複素インピーダンスの実数及び虚数成分の計算値を示す。この計算は、アンテナモデル化プログラム（Nittany Scientific,Inc.からNEC WinProとして市販されているＮＥＣ：電磁気学数値コード）を用いて行われた。９１５ＭＨｚでの複素インピーダンスは約（２４．５７５Ω−ｊ１３．９３Ω）であることに留意のこと。対象となっている無線周波数（９１５ＭＨｚ）の近くで、上記先行技術の折返しダイポールアンテナは、小さい実数インピーダンス（抵抗性）成分及び負（即ち、容量性）の位相を有する小さい虚数インピーダンス成分を示す。上記折返しダイポールインピーダンスの実数（２４Ω抵抗性）成分の小さい値は、それより大きな集積回路入力インピーダンスの実数（６５Ω抵抗性）成分の値と整合しない。この折返しダイポールインピーダンスの虚数成分の小さい値（１３．９３Ω容量性）は、集積回路入力インピーダンスの虚数成分のより大きな値（７２０Ω容量性）と整合しない。上記折返しダイポールインピーダンスの虚数成分の位相（−ｊ、容量性）は、上記集積回路入力インピーダンスの虚数成分の位相（−ｊ、容量性）と同じである。従って、上記折返しダイポールアンテナの虚数成分は、一方が他方を実質的に相殺する（打ち消す）ようには上記集積回路入力インピーダンスの虚数成分と平衡しない。上記アンテナ及び集積回路のインピーダンスのこれらの不整合実数成分（mismatched real components）及び不平衡虚数成分（unbalanced imaginary components）の条件下では、上記アンテナで吸収される電磁信号は、低い効率、即ち低電力伝達で上記集積回路に結合することになる。
図３は、本発明のＲＦＩＤタグのアンテナ１８の計算インピーダンスを例示するグラフであり、ここで距離ａは１４０ｍｍに等しく、距離ｂは１０ｍｍに等しくされている。このグラフの目盛りは図２のグラフの目盛りと異なっており、従って本発明のアンテナ設計のより大きいインピーダンス値特性を一層はっきりと表示できることに留意のこと。線５４は、周波数の関数としてアンテナ１８のインピーダンスの実数成分Ｒｅ ＺANTを描いている。線５６は、周波数の関数としてアンテナ１８のインピーダンスの虚数成分Ｉｍ ＺANTを描いている。９１５ＭＨｚの周波数に対して与えられたＲｅ ＺANT及びＩｍ ＺANTに対する値、即ち、ＺPRESENT INVENTION DIPOLE ANT＝（６７．０Ω＋ｊ７５１．５Ω）に留意のこと。この計算は、上記アンテナモデル化プログラム（ＮＥＣ：電磁気学数値コード）を用いて行われた。対象となっている無線周波数（９１５ＭＨｚ）の近くで、アンテナ１８は、実数（抵抗性）インピーダンス成分と正（即ち、誘導性）位相を有する虚数インピーダンス成分を示す。この例の本発明のアンテナのインピーダンスの実数（６７Ω抵抗性）成分の大きさは、集積回路３６の入力インピーダンスの実数（６５Ω抵抗性）成分にほぼ整合する。この例の本発明のアンテナでのインピーダンスの虚数成分の大きさ（７５１Ω誘導性）は、集積回路３６の入力インピーダンスの虚数成分の大きさ（７２０Ω容量性）にほぼ整合する。この例の本発明のアンテナのインピーダンスの虚数成分の位相（＋ｊ、誘導性）は、集積回路３６の入力インピーダンスの虚数成分の位相（−ｊ、容量性）と逆である。この例の本発明のアンテナと集積回路３６の入力インピーダンスのインピーダンスの虚数成分は、互いに実質的に相殺する（あるいは打ち消す）ようにほぼ平衡する。アンテナ１８及び集積回路３６のインピーダンスの整合実数成分及び平衡虚数成分のこの好ましい形態においては、アンテナ１８によって吸収される電磁信号は、図２に関する上記先行技術の折返しダイポールアンテナに比べて、高い効率で集積回路３６にアンテナ結合することになる。
誘電体基板１２は、技術的に既知のどのような誘電材料でもよい。基板１２用の適切な誘電材料の例には、（ポリエステル又はＰＥＴとして一般に知られている）ポリエチレンテレフタレート、（ＰＥＮとして一般に知られている）ポリエチレンナフテネート（polyethylene naphthanate）、ＰＥＴ及びＰＥＮの共重合体、ポリイミド、及びポリプロピレンがある。誘電体基板１２の厚さは、０．０１０ｍｍ〜０．２００ｍｍの範囲にあることが好ましく、０．０２５ｍｍ〜０．１００ｍｍの範囲にあることが更に好ましい。しかしながら、上記誘電体基板は、どのような厚さでもよく、更に不均一な厚さでもよい。
適切な集積回路３６の例は、部品番号ＳＬ３ＩＣＳ３０でオランダのEindhovenを本拠地としているフィリップス・セミコンダクターズ（Philips Semiconductors）から市販されている。
アンテナ１８は、どんな種類の導電材料から作られてもよく、例えば、ワイヤ、導電金属パターン（例えば、エッチング加工アルミニウム、エッチング加工銅、めっき銅などの金属箔から形成されたもの）、プリント導電パターン（例えば、導電インク、又はオプションとして導電性を向上させるプロセス工程を含むその他の金属含有材料から成るもの）、プレス加工銅粉（例えば、公開米国特許出願第２００３／００９１７８９号明細書に開示されているもの、上記出願は参照により本明細書に援用する）、プリント又はプレス加工グラファイト又はカーボンブラック、又は当業者に既知のその他の導電材料がある。
図１に示すアンテナ１８は、第１の導体２４及び第２の導体２６を有するダイポールアンテナである。しかしながら、技術的に既知のその他の周知のアンテナを第２のアンテナ素子２２と組み合わせて使用することもでき、例えば、折返しダイポール、スパイラルアンテナ、「ｚ形」アンテナ、ループアンテナ、又はそれらの補完物、スロットアンテナなどがある。
本発明の動作を、下記の詳細な実施例に関して更に説明する。これらの実施例は、種々の具体的で好ましい実施形態及び技法を更に説明するために提供するものである。しかしながら、本発明の範囲内にあれば、多くの変更および修正を行うことができる。
本発明のＲＦＩＤタグ１０の好ましい一実施形態を、図１に例示するように実施した。アンテナ１８の寸法は図１に説明されており、この実施例のアンテナでは、１４０ｍｍの距離「ａ」及び１０ｍｍの距離「ｂ」を含むものであった。また、先行技術の折返しダイポールアンテナの比較例も作られた。
アンテナ１８は、カプトン（Kapton）Ｅ膜という商標名でデラウェア州（DE）Wilmingtonを本拠地としているデュポン・エレクトロニクス（Dupont Electronics）から市販されている厚さ０．０２５ｍｍのポリイミド基板１２上に厚さ０．１１８ｍｍの銅をめっきすることによって作られた。「MacDermid SF320」という商標名でデラウェア州Wilmingtonを本拠地としているMacDermid,Incから市販されているフォトレジスト材料を、めっき銅膜の表面に積層した。所望の最終アンテナ１８の形態で上記フォトレジスト材料を上記基板に塗布した。
所望の最終アンテナ１８のパターン内の銅を残して、露出した銅をエッチングで取り除いた。フォトレジスト製造業者によって提案された方法を用いて、残りのフォトレジスト材料を上記銅から取り除いた。このフォトレジスト材料を取り除いた後、その最終形態でのパターン化銅アンテナ１９をポリイミド基板１２上に残した。これで得られた０．０１８ｍｍの銅配線（copper trace）は、最初の銅箔の厚さと同じ厚さであった。集積回路接続パッドに接続された２本の短い配線を除いて、上記銅配線の幅は１．０００ｍｍであり、上記の２本の配線幅は０．１００ｍｍであった。上記集積回路を端部２７に接続した。
アンテナ２０は、１０ｍｍの寸法「ｂ」を持つ１４０ｍｍの寸法「ａ」を有するものであった。上記第２のアンテナ素子の第１の部分を、半径が５ｍｍの円として形成し、寸法「ｃ」が４ｍｍの第１の導体２４の端部２８に取り付けた。上記第２のアンテナ素子の第２の部分を、半径が５ｍｍの円として形成し、寸法「ｄ」が５８ｍｍの第２の導体２６の端部２８に取り付けた。
部品番号ＳＬ３ＩＣＳ３０でオランダのEindhovenを本拠地としているフィリップス・セミコンダクターズ（Philips Semiconductors）から市販されている集積回路３６を、異方性導電膜接着剤によってポリイミド基板１２上に取り付けた。この集積回路３６は、９１５ＭＨｚでＺIC＝（６５Ω−ｊ７２０Ω）の既知の入力インピーダンス特性を有していた。
同じ手順を用いて、上記比較例のアンテナが第２のアンテナ素子と結合された端部２８を有しないことを除いては上記本発明のアンテナと同じ寸法で上記比較例のアンテナを形成した。
実数及び虚数アンテナインピーダンスを測定する手段は、この測定手段がそのアンテナに負荷をかけ、従って測定値に影響を及ぼすために疑わしい結果を与えるので、このアンテナ及びＩＣの複素インピーダンス間の平衡を評価する好ましい手段は、読取り距離（read distance）を測定することである。より大きい読取り距離は、より平衡化されたインピーダンスに近いことを示す。
１ワットの出力電力で動作する部品番号ＭＰ９３２０のＳＡＭＳＹＳという商標名でカナダのオンタリオ州Richmond HillのSAMSys Technologiesから市販されている９１５ＭＨｚのＲＦＩＤ読取り装置を用いて、本発明のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ１０の上記読取り距離を測定した。部品番号Ｓ９０２８ＰＣのＣＵＳＨＣＲＡＦＴという商標名でニューハンプシャー州ManchesterのCushcraft Corporationから市販されている円形偏波アンテナ（circular polarized antenna）に上記ＲＦＩＤ読取り装置を接続した。
同じ型式のフィリップス集積回路型式ＳＬ３ＩＣＳ３０を用いた単純なダイポールアンテナの比較例の上記読取り距離は、０．３ｍ未満であった。本発明のＵＨＦ ＲＦＩＤタグ１０の実施例の上記読取り距離は、１．５ｍであった。
Figure 2007516682
上記の試験及び試験結果は、予測の意図よりはむしろ単に例示を意図したものであり、試験手順の変更によって、異なる結果を生ずる場合があると考えられる。
本発明について幾つかの実施形態を参照してここに説明した。上記の詳細な説明及び実施例は、単に理解を明確にするために与えられたものである。不必要な制約がそこから生ずると考えるべきではない。本明細書で引用されたすべての特許及び特許出願は、参照により本明細書に援用されているものとする。本発明の範囲から逸脱することなく上記実施形態において多くの変更を実施できることは当業者にとって明らかであろう。従って、本発明の範囲は、ここで記載された正確な詳細及び構造に限定されるべきでなく、むしろ特許請求の範囲の文言で記載された構造、及びこれらの構造と同等なものによるべきである。
本発明のＲＦＩＤタグの一実施形態の平面図である。 先行技術の折返しダイポールアンテナの計算インピーダンスを例示するグラフである。 本発明のＲＦＩＤタグのアンテナの計算インピーダンスを例示するグラフである。

Claims (27)

  1. ａ）誘電体基板と、
    ｂ）前記誘電体基板に取り付けられたアンテナであって、
    ｉ）第１のアンテナ素子であって、該第１のアンテナ素子が第１の導体及び第２の導体を含み、各前記導体は第１の端部及び該第１の端部と反対側の第２の端部を有し、前記第１のアンテナ素子は、前記アンテナの所望の動作周波数範囲を備えるように選定される、第１のアンテナ素子と、
    ｉｉ）第２のアンテナ素子であって、該第２のアンテナ素子は第１の部分及び第２の部分を含み、前記第１の部分は前記第１の導体の前記第２の端部に取り付けられ、前記第２の部分は前記第２の導体の前記第２の端部に取り付けられ、前記第２のアンテナ素子は、前記アンテナの所望のインピーダンス値を備えるように選定される、第２のアンテナ素子と、
    を含むアンテナと、
    ｃ）前記第１の導体の前記第１の端部及び前記第２の導体の前記第１の端部に取り付けられた集積回路と、
    を含む、極超短波無線周波識別タグ。
  2. 前記集積回路は第１のインピーダンス値を有し、前記アンテナは第２のインピーダンス値を有し、前記第２のインピーダンス値の実数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の実数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  3. 前記第１のインピーダンス値は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記第２のインピーダンス値は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値は前記第２の実数成分値と等しく、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと等しく、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である、請求項２に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  4. 前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と実質的に同様な前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように選定される、請求項２に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  5. 前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と等しい前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように選定される、請求項４に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  6. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は閉じたループの形状をしている、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  7. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は多角形の形状をしている、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  8. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と異なる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  9. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と同様である、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  10. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分のサイズは、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分のサイズと異なる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  11. 前記第１の導体及び第２の導体は蛇行部を含む、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  12. 前記第１の導体及び第２の導体は、ワイヤ、パターン化導電箔、又はプリント導電配線から作られる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  13. 前記第１のアンテナ素子は、前記第２のアンテナ素子と異なる導電材料から作られる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  14. 前記誘電体基板は、８５０ＭＨｚから９６０ＭＨｚの間で誘電率ε≦１０*ε0を含み、ここで、ε0は自由空間の誘電率（ε0＝ ８．８５×１０-12 Ｃ2／Ｎ．ｍ2）である、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  15. 前記誘電体基板は第１の側面及び該第１の側面と反対側の第２の側面を含み、前記アンテナは前記第１の側面に取り付けられ、前記集積回路のチップは前記第２の側面に取り付けられている、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  16. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分と前記第１の導体との間の距離は前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分と前記第２の導体との間の距離と異なる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  17. 前記第１の導体の長さは前記第２の導体の長さと異なる、請求項１に記載の極超短波無線周波識別タグ。
  18. ａ）誘電体基板を準備するステップと、
    ｂ）第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子から成るアンテナを選定するステップであって、前記第１のアンテナ素子は、前記アンテナの所望の動作周波数範囲を備えるように選定され、前記第２のアンテナ素子は、所望のインピーダンス値を備えるように選定され、前記第１のアンテナ素子は第１の導体及び第２の導体を含み、各前記導体は第１の端部及び該第１の端部と反対側の第２の端部を有し、前記第２のアンテナ素子は第１の部分及び第２の部分を含むステップと、
    ｃ）前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分を前記第１の導体の前記第２の端部に取り付け、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分を前記第２の導体の前記第２の端部に取り付けるように前記アンテナを前記誘電体基板に取り付けるステップと、
    ｄ）前記第１の導体の前記第１の端部及び前記第２の導体の前記第１の端部に集積回路を取り付けるステップと、
    を含む、極超短波無線周波識別タグを製造する方法。
  19. 前記集積回路は第１のインピーダンス値を有し、前記アンテナは第２のインピーダンス値を有し、前記第２のインピーダンス値の実数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の実数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと実質的に同様であり、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記第１のインピーダンス値は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記第２のインピーダンス値が第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記第１の実数成分値は前記第２の実数成分値と等しく、前記第２のインピーダンス値の虚数成分の大きさは前記第１のインピーダンス値の虚数成分の大きさと等しく、前記第１のインピーダンス値の虚数成分の位相と前記第２のインピーダンス値の虚数成分の位相とは逆である、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と実質的に同様な前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように選定される、請求項１９に記載の方法。
  22. 前記アンテナの前記第１の部分は第１の実数成分値及び第１の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を有し、前記アンテナの前記第２の部分は、前記第１の実数成分値及び前記第１の虚数成分値を平衡させるのを支援する第２の実数成分値及び第２の虚数成分値を備え、前記集積回路の前記第１のインピーダンス値と等しい前記アンテナの前記第２のインピーダンス値を備えるように選定される、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は閉じたループの形状をしている、請求項１８に記載の方法。
  24. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分及び前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分は多角形の形状をしている、請求項１８に記載の方法。
  25. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と異なる、請求項１８に記載の方法。
  26. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分の形状は、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分の形状と同様である、請求項１８に記載の方法。
  27. 前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分のサイズは、前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分のサイズと異なる、請求項１８に記載の方法。
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