JP2009288874A

JP2009288874A - 無線通信装置

Info

Publication number: JP2009288874A
Application number: JP2008138289A
Authority: JP
Inventors: 崇 ▲柳▼; Takashi Yanagi; Yasuhiro Nishioka; 泰弘西岡; Hidemasa Ohashi; 英征大橋; Koichiro Misu; 幸一郎三須; Hirokatsu Okegawa; 弘勝桶川; Tomohiro Mizuno; 友宏水野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: JP5083036B2

Abstract

【課題】ＨＦ帯コイルとＵＨＦ帯アンテナを近接させた場合の通信性能の劣化を低減した無線通信装置を得る。
【解決手段】少なくとも高低二つの帯域（ＵＨＦ帯、ＨＦ帯）のそれぞれの信号に対応して通信する無線通信装置であって、前記高い方の帯域で放射電磁界により動作するアンテナと、前記アンテナの給電端子間に接続された給電回路と、前記低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルと、前記コイルの駆動端子間に接続された駆動回路と、前記コイルの一箇所以上に直列に挿入接続された前記高い方の帯域の使用周波数で共振するＬＣ並列共振回路と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置に関し、より詳細には、誘導電磁界および放射電磁界の双方で利用可能なＲＦＩＤタグに関する。

現在良く用いられているＲＦＩＤ装置には、数ｃｍ程度の近距離で誘導電磁界により通信を行うＨＦ帯を使用した電磁誘導方式と、数ｍ程度の距離で放射電磁界で通信を行うＵＨＦ帯の遠方放射界を用いた方式がある。前者は１３．５６ＭＨｚ帯が主に使用され、入退室セキュリティー管理やバスや鉄道等の交通機関における料金精算などに利用されている。後者は４３３ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯が使用されており、ＨＦ帯を使用した方式に比べて通信距離が長いことから主に物流分野で利用されている。
このように、現在ＲＦＩＤシステムには様々な周波数帯が利用されており、利用者はそれぞれの方式、周波数帯に対応したタグを用いなければならない。そのため、利便性向上を目的として、ＨＦ帯とＵＨＦ帯を共用できるＲＦＩＤタグが望まれている。
このような要望に対し、特許文献１では１つのＩＣカード内にＨＦ帯で動作するコイルとＵＨＦ帯の電波を送受信するアンテナを収め、ＨＦ帯を使用した電磁誘導方式およびＵＨＦ帯の遠方放射界を用いた方式の双方で利用可能なハイブリッド型非接触ＩＣカードが提案されている。

特開２００４−２４０８９９号公報

ＨＦ帯で動作するコイルとＵＨＦ帯の電波を送受信するアンテナが近接すると、ＨＦ帯コイル上にＵＨＦ帯の電流が誘起され、ＨＦ帯のＩＣチップに電力の一部が吸収されてしまうため、ＵＨＦ帯の通信距離の劣化を招く。上記特許文献１に記載のＩＣカードでは、ＨＦ帯コイルとＵＨＦ帯アンテナが相互干渉しないように両者の間隔を広げている。しかし、タグやカードの大きさが限られている場合には、両者の間隔を十分に広げられず、ＵＨＦ帯の通信距離の劣化が避けられないという問題がある。一方、コイルの占有する面積を減らしてコイルとアンテナの間隔を確保する方法も考えられるが、電磁誘導によってコイルに生じる起電力は、コイルが囲む面を貫く磁束の大きさに依存するため、コイルが小さくなるとＨＦ帯の通信性能が劣化するという問題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＨＦ帯コイルとＵＨＦ帯アンテナを近接させた場合の通信性能の劣化を低減した無線通信装置を提供することを目的とする。

この発明は、少なくとも高低二つの帯域のそれぞれの信号に対応して通信する無線通信装置であって、前記高い方の帯域で放射電磁界により動作するアンテナと、前記アンテナの給電端子間に接続された給電回路と、前記低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルと、前記コイルの駆動端子間に接続された駆動回路と、前記コイルの一箇所以上に直列に挿入接続された前記高い方の帯域の使用周波数で共振するＬＣ並列共振回路と、を備えたことを特徴とするものである。

この発明に係わる無線通信装置によれば、低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルの一箇所以上に直列に挿入接続された高い方の帯域の使用周波数で共振するＬＣ並列共振回路を備えたので、前記コイル上への前記高い方の帯域の使用周波数による誘起電流量を大幅に抑圧でき、前記高い方の帯域で放射電磁界により動作するアンテナと前記低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルとを近接させた場合の通信性能の劣化を低減できる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。
図１に例示したＲＦＩＤタグは、基板１に形成したアンテナ２、アンテナ２の給電部に接続された第１のＩＣチップ３、基板１に形成したコイル４、コイル４に接続された第２のＩＣチップ５、コイル４に設けられたＬＣ並列共振回路６を有する。ここで、アンテナ２はＵＨＦ帯の電波を送受信する機能を有し、放射電磁界を利用してリーダ／ライタと通信を行うものであればよく、図１では基板１に形成されたメアンダ構造を有するダイポールアンテナとして図示している。なお、アンテナ２の他の例として、図２に示すようなループアンテナや、図３に示すようなループアンテナの一部を屈曲させて電気長を長くしたものとしてもよい。
コイル４はＨＦ帯の誘導電磁界を使用してリーダ／ライタと通信を行うものであり、基板１の表面にエッチング等で形成された導体パターンによって構成されるほか、表面絶縁処理を施した細線導線を巻いたものも用いることができる。なお、図１ではコイルの巻数を３、コイル形状を基板１の外形に概ね沿った矩形としているが、コイルの巻数や形状はこれに限定されず、所定の誘導電磁界が得られるように設計された円形状や楕円形状などでもよく、形状や巻数は適宜設計する。
第１のＩＣチップ３は記憶、演算、送受信などの機能を有する集積回路であり、アンテナ２で受信した電波によって電力を供給され駆動される。
第２のＩＣチップ５は記憶、演算、送受信などの機能を有する集積回路で、コイル４の両端と電気的に接続されているため、電磁誘導によってコイル４に誘起される起電力によって電力を供給され駆動される。

また、ＬＣ並列共振回路６は、コイル４を構成する導体の一部が除去され、コイル４に直列に挿入接続される。図４はＬＣ並列共振回路６の構成の一例を示す図であり、チップキャパシタ７およびチップインダクタ８から成るＬＣ並列共振回路である。また、ＬＣ並列共振回路６は導体パターンによって基板１上に構成してもよい。図５はＬＣ並列共振回路６の別の構成例を示す図であり、導体パターン９によって構成されたキャパシタンスと、スパイラルインダクタ１０から成るＬＣ並列共振回路である。スパイラルインダクタ１０は図６のようなメアンダインダクタ１１としてもよく、または、これらの組み合わせとしてもよい。なお、ＬＣ並列共振回路６は共振周波数がＵＨＦ帯の使用周波数になるように設定した構成とする。

次に、実施の形態１のＲＦＩＤタグの動作及び効果について、実験結果に基づき説明する。図７はアンテナ２とコイル４との隔たりである距離ｄとアンテナ２の損失との関係を示すグラフである。図７の縦軸の不整合以外の損失は、アンテナ２への入力電力に対する遠方への放射電力の比をデシベルで示した値であり、導体損や誘電体損、第１のＩＣチップ３での損失の合計値である。
従来の構造のようにコイル４にＬＣ並列共振回路６を挿入しない場合では、図７に「配置なし」で示すように、アンテナ２とコイル４との距離ｄが２ｍｍまで近づくと損失が−７．８ｄＢにまで増大する。これはアンテナ２のみでリーダ／ライタと通信を行った場合の通信距離に対して４１％まで通信距離が劣化することを意味している。このようなアンテナ性能の劣化が生じる原因は、アンテナ２とコイル４の相互干渉によるところが大きい。すなわち、アンテナ２から放射されたＵＨＦ帯の電波によって、コイル４にＵＨＦ帯の電流が誘起され、コイル４の導体による導体損、コイル４の導体のごく近傍にある誘電体で生じる誘電体損、およびコイル４に接続されている第２のＩＣチップ５の抵抗成分で消費される電力が著しく増大するためと考えられる。
一方、コイル４にＬＣ並列共振回路６を設けた場合では、ＬＣ並列共振回路６の設置間隔をＵＨＦ帯の波長に対してλｅ／８毎（λｅは基板１上のＵＨＦ帯使用周波数に対する実効波長）とすると、図７に「λｅ／８間隔」で示すように、コイル４とアンテナ２の距離ｄが２ｍｍまで近接してもアンテナ２の損失は−２．７ｄＢとなり、アンテナ２のみでリーダ／ライタと通信を行った場合の通信距離に対して７４％の通信距離に相当することを示しており、ＬＣ並列共振回路６を挿入しない場合に比べて、通信距離が大幅に改善されることを示している。

以上のことは、ＬＣ並列共振回路６を共振周波数がＵＨＦ帯の使用周波数になるように設定した構成にすると、ＬＣ並列共振回路６のインピーダンスはＵＨＦ帯の使用周波数において無限大となる。即ち、コイル４はＵＨＦ帯の使用周波数に対して開放部を有することになり、コイル４上へのＵＨＦ帯誘起電流量を大幅に抑圧できる。一方、ＨＦ帯の使用周波数はＵＨＦ帯の使用周波数に比べて１０分の１以下の低い周波数であるので、ＬＣ並列共振回路６のＨＦ帯におけるインピーダンスは非常に小さく、ほぼ短絡となり、ＬＣ並列共振回路６を設けたことによりコイル４におけるＨＦ帯の動作および通信距離へ悪影響を及ぼすことはない。

従って、共振周波数をＵＨＦ帯の使用周波数に設定した構成のＬＣ並列共振回路６をコイル４に設けることで、アンテナ２とコイル４が近接した時に生じる相互干渉を抑圧し、コイル４上にＵＨＦ帯の電流が誘起されて生じる電力損失を低減することができ、アンテナ２とコイル４を近接して配置しても通信距離の劣化が小さい無線通信装置を提供することができる。

なお、以上ではコイル４にＬＣ並列共振回路６を挿入する間隔を一定とした構成を例示して説明したが、設計時に適切な挿入位置を設定することが可能であり、挿入間隔を一定としなくても本発明の効果は失われない。

実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。実施の形態１との相違点は、基板１の周辺にコイル４を形成し、コイル４の開口面を最大限に広げ、アンテナ２をコイル４の内側に形成したことである。なお、図８において、図１と同一または相当する部分には同じ符号を付して示し、説明を省略する。
ここで、電磁誘導によってコイル４に生じる起電力は、コイル４の開口面を貫く磁束に比例して大きくなる。したがって、電磁誘導方式のＨＦ帯で使用されるリーダ／ライタから生じる磁界の強さが一定であるとすれば、図８のようにコイル４の開口面が大きい方がＨＦ帯の通信性能は良くなる。
なお、実施の形態２においても、ＬＣ並列共振回路６を共振周波数がＵＨＦ帯の使用周波数になるように設定した構成としているため、ＬＣ並列共振回路６によってコイル４上に誘起されるＵＨＦ帯の電流が抑圧されるので、アンテナ２の性能劣化を防ぐことができる。また、ＨＦ帯の使用周波数はＵＨＦ帯の使用周波数に比べて１０分の１以下の低い周波数であるので、ＬＣ並列共振回路６のＨＦ帯におけるインピーダンスは非常に小さく、ほぼ短絡となり、ＬＣ並列共振回路６を設けたことによりコイル４におけるＨＦ帯の動作および通信距離へ悪影響を及ぼすことはない。
以上のことから、実施の形態２によれば、コイル４の開口面を大きくすることができるので、ＨＦ帯の通信性能を最大限に確保することができる。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この実施の形態３は、前記実施の形態１及び実施の形態２で説明したＬＣ並列共振回路６をコイル２に設けることとは別に、オープンスタブ１２を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けるものである。ここで、オープンスタブ１２は２つの導体から形成されており、ここでは、まず、図８の構成でＬＣ並列共振回路６を設けない場合について、オープンスタブ１２を形成する２つの導体を第２のＩＣチップ５の入出力端子にそれぞれの一端を接続して設けた構成を図９に例示して説明する。なお、図９において、図８と同一または相当する部分には同じ符号を付して示し、説明を省略する。

オープンスタブ１２を構成する２つの導体パターンは、それぞれ第２のＩＣチップ５の入出力端子に接続される。オープンスタブ１２の長さをＬ_３とすると、第２のＩＣチップ５側から見たオープンスタブ１２のインピーダンスＺ_３は

となる。ここで、Ｚ_０はオープンスタブ１２の特性インピーダンスである。Ｌ_３＝λｅ／４（λｅは基板１上のＵＨＦ帯使用周波数に対する実効波長）のときＺ_３＝０となるので、第２のＩＣチップ５の端子間が短絡される。その結果、第２のＩＣチップ５への電流の流入を抑圧することができる。
したがって、オープンスタブ１２の長さＬ_３をＵＨＦ帯の波長に対してλｅ／４に等しくなるようにすれば、コイル４上のＵＨＦ帯電流は第２のＩＣチップ５に流入しなくなり、第２のＩＣチップ５での電力損失を抑えることができる。このとき、ＨＦ帯の波長に対してはオープンスタブ１２のインピーダンスＺ_３は非常に大きな容量性リアクタンスとなり電気的にはほぼ開放と等価になるので、ＨＦ帯の特性に悪影響を与えることはない。

以上のように、実施の形態３によれば、所定のオープンスタブ１２を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けたことにより、アンテナ２とコイル４が近接した時にコイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流入することを防ぐことができ、第２のＩＣチップ５での電力損失を抑えることができる。したがって、ＵＨＦ帯の放射効率が改善し、ＵＨＦ帯の通信性能劣化を防ぐことができる。

また、図１０に示す例のように、図８の構成で、オープンスタブ１２を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けた構成とし、オープンスタブ１２とＬＣ並列共振回路６を併用することも可能である。この場合には、第２のＩＣチップ５に電流が流入することを防ぐと同時に、コイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流をＬＣ並列共振回路６によって抑圧できるので、さらにＵＨＦ帯の通信性能を改善することができる。

実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この実施の形態４は、前記実施の形態１及び実施の形態２で説明したＬＣ並列共振回路６をコイル２に設けることとは別に、導体１３ａ、１３ｂを第２のＩＣチップ５のそれぞれの入出力端子に接続して設けるものである。ここでは、まず、図８の構成でＬＣ並列共振回路６を設けない場合について、導体１３ａ、１３ｂを第２のＩＣチップ５のそれぞれの入出力端子間に接続して設けた構成を図１１に例示して説明する。なお、図１１において、図８と同一または相当する部分には同じ符号を付して示し、説明を省略する。
また、導体１３ａ、１３ｂのそれぞれは、その一方が第２のＩＣチップ５の一方の入出力端子に接続され、もう一方が第２のＩＣチップ５の他方の端子に接続され、基板１を挟んで重なり合うように基板１の各面に構成されている。
このとき、導体１３ａ、１３ｂは平行平板キャパシタを形成し、そのインピーダンスＺ_４は次式で表される。

ここで、ｆは周波数、Ｃ_４は平行平板キャパシタのキャパシタンス、Ｓは導体１３ａ、１３ｂの重なり合う面積、ｔは基板１の厚さ、ε_ｅｆｆは基板１の実効誘電率である。また、（３）式は導体端部の電界の広がりを無視した近似式であり、より精度の高い計算式は例えば“ＢｒｉａｎＣ．Ｗａｄｅｌｌ，ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＬｉｎｅＤｅｓｉｇｎＨａｎｄｂｏｏｋ，４１８ページ，ＡｒｔｅｃｈＨｏｕｓｅＩｎｃ．，Ｂｏｓｔｏｎ；Ｌｏｎｄｏｎ，１９９１年発行”に示されている。

（２）式から、ＨＦ帯の使用周波数はＵＨＦ帯の使用周波数に比べて１０分の１から１００分の１程度であり、ＨＦ帯におけるインピーダンスＺ_４の絶対値はＵＨＦ帯におけるインピーダンスＺ_４の絶対値よりも１０倍から１００倍程度大きな値となる。したがって、導体１３ａ、１３ｂをＣ_４が適切な値になるよう設けることにより、ＵＨＦ帯では導体１３ａ、１３ｂ間を略短絡に、ＨＦ帯では導体１３ａ、１３ｂ間を略開放にでき、コイル４の動作を妨げることなく、コイル４上に生じたＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流れ込むのを防ぐことができる。

なお、（３）式から、キャパシタンスＣ_４の値を設定するには、導体１３ａ、１３ｂの重なり合う面積Ｓと基板１の厚さｔおよび基板１の実効誘電率ε_ｅｆｆなどの自由度があり、基板１上の実装面積が制限される場合に好適である。

以上のように、実施の形態４によれば、所定の導体１３ａ、１３ｂを第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けたことにより、アンテナ２とコイル４が近接した時にコイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流入することを防ぐことができ、第２のＩＣチップ５での電力損失を抑えることができる。したがって、ＵＨＦ帯の放射効率が改善し、ＵＨＦ帯の通信性能劣化を防ぐことができる。

また、図１２に示す例のように、図８の構成で、導体１３ａ、１３ｂを第２のＩＣチップ５の入出力端子にそれぞれ設けた構成とし、導体１３ａ、１３ｂとＬＣ並列共振回路６を併用することも可能である。この場合には、第２のＩＣチップ５に電流が流入することを防ぐと同時に、コイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流をＬＣ並列共振回路６によって抑圧できるので、さらにＵＨＦ帯の通信性能を改善することができる。

実施の形態５．
図１３、図１４は、この発明の実施の形態５に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この実施の形態５は、前記実施の形態４で説明した図１１、図１２における第２のＩＣチップ５のそれぞれの入出力端子に接続して設けた導体１３ａ、１３ｂに代えて櫛型導体１４ａ、１４ｂを設けたものである。ここで、櫛型導体１４ａ、１４ｂは導体が互い違いに並ぶように配置されており、櫛型導体１４ａ、１４ｂ間でキャパシタンスＣ_５が形成されるように構成されている。このとき、櫛型導体１４ａ、１４ｂ間のインピーダンスＺ_５は次式で表される。

ここでｆは周波数である。
（４）式から、ＨＦ帯の使用周波数はＵＨＦ帯の使用周波数に比べて１０分の１から１００分の１程度であり、ＨＦ帯におけるインピーダンスＺ_５の絶対値はＵＨＦ帯におけるインピーダンスＺ_５の絶対値よりも１０倍から１００倍程度大きな値となる。したがって、Ｃ_５が適切な値になるような櫛型導体１４ａ、１４ｂを設けることにより、ＵＨＦ帯では櫛型導体１４ａ、１４ｂ間を略短絡に、ＨＦ帯では櫛型導体１４ａ、１４ｂ間を略開放にでき、コイル４の動作を妨げることなく、コイル４上に生じたＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流れ込むのを防ぐことができる。

なお、櫛型導体１４ａ、１４ｂはオープンスタブ１２に比べて小形に構成できるという利点を有し、基板１の同じ面内に構成することができるので、エッチング等により他の導体パターンと合わせて一度に構成できるため、低コスト化が図れるという効果がある。

以上のように、実施の形態５によれば、所定の櫛型導体１４ａ、１４ｂを第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けたことにより、アンテナ２とコイル４が近接した時にコイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流入することを防ぐことができ、第２のＩＣチップ５での電力損失を抑えることができる。したがって、ＵＨＦ帯の放射効率が改善し、ＵＨＦ帯の通信性能劣化を防ぐことができる。

また、図１４に示す例のように、櫛型導体１４ａ、１４ｂを第２のＩＣチップ５の入出力端子にそれぞれ設けた構成とし、櫛型導体１４ａ、１４ｂとＬＣ並列共振回路６を併用することも可能である。この場合には、第２のＩＣチップ５に電流が流入することを防ぐと同時に、コイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流をＬＣ並列共振回路６によって抑圧できるので、さらにＵＨＦ帯の通信性能を改善することができる。

実施の形態６．
図１５、図１６は、この発明の実施の形態６に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この実施の形態６は、前記実施の形態５で説明した図１３、図１４における第２のＩＣチップ５のそれぞれの入出力端子に接続して設けた櫛型導体１４ａ、１４ｂに代えてフィルタ１５を設けたものである。
ここで、フィルタ１５の例としては、誘電体共振器、セラミック共振器、圧電共振器など、適宜所望の性能を有する共振器を用いる。なお、圧電共振器は圧電薄膜の表裏に電極を形成し、薄膜の振動を利用したフィルタである。圧電共振器をはしご状に接続したものはＦＢＡＲ（ＦｉｌｍＢｕｌｋＡｃｏｕｓｔｉｃＲｅｓｏｎａｔｏｒ）フィルタと呼ばれ、低損失で急峻な特性を有するバンドパスフィルタとして知られている。したがって、本発明の実施の形態６では、フィルタ１５としてＵＨＦ帯のみ通過させるＦＢＡＲフィルタが適している。

なお、フィルタ１５をＦＢＡＲフィルタとする場合には、表面実装により第２のＩＣチップ５の入出力端子に接続することができるので製造が簡単にできる利点がある。さらに、ＦＢＡＲフィルタは低損失な特性を有しているので、フィルタ１５を設けたことによる電力損失を小さくすることができる。

以上のことから、フィルタ１５を第２のＩＣチップ５の入出力端子間に接続することで、ＵＨＦ帯では第２のＩＣチップ５の入出力端子間を略短絡に、ＨＦ帯では第２のＩＣチップ５の入出力端子間を略開放にでき、コイル４の動作を妨げることなく、コイル４に生じたＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流れ込むことを防ぐことができる。

以上のように、実施の形態６によれば、フィルタ１５を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けたことにより、アンテナ２とコイル４が近接した時にコイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流が第２のＩＣチップ５に流入することを防ぐことができ、第２のＩＣチップ５での電力損失を抑えることができる。したがって、ＵＨＦ帯の放射効率が改善し、ＵＨＦ帯の通信性能劣化を防ぐことができる。

また、図１６に示す例のように、フィルタ１５を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けた構成とし、フィルタ１５とＬＣ並列共振回路６を併用することも可能である。この場合には、第２のＩＣチップ５に電流が流入することを防ぐと同時に、コイル４上に誘起されるＵＨＦ帯電流をＬＣ並列共振回路６によって抑圧できるので、さらにＵＨＦ帯の通信性能を改善することができる。

以上の実施の形態１〜６では、この発明に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを構成説明図に基づき説明したが、図１に例示したＲＦＩＤタグなどを実用に供する形態とする場合の実施例について説明する。
基板１として両面基板あるいは積層基板を用いてエッチング加工により基板１に、アンテナ２、コイル４、ＬＣ並列共振回路６を構成すればよい。あるいは基板１をポリプロピレン、ポリエチレンテレフタノール、ポリイミドなどのプラスチック材料で構成し、その表面、裏面にアンテナ２、コイル４、ＬＣ並列共振回路６を構成してもよい。なお、インクジェット技術の応用により、金属粒子を含んだインク（液体など）を基板１に吹き付けることでアンテナ２、コイル４、ＬＣ並列共振回路６を構成することも可能である。また、第１のＩＣチップ３、第２のＩＣチップ５については、半田や導電性接着剤を用いて、アンテナ２、コイル４、ＬＣ並列共振回路６の適切な位置で電気的に接続すればよい。さらに、図１などに例示した電気電子回路の表面を樹脂等で覆えば実用可能な形態となる。この場合、コーティング樹脂は印刷／印字が可能な材料や、ラベルを貼付しても容易に剥がれない材料であることが望ましい。
また、この発明の無線通信装置としてのＲＦＩＤタグによれば、小さな基板で実現可能であり、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０規格およびＪＩＳＸ６３０１規格などで規定される寸法に合致させたカード型タグを製作できる。

この発明の実施の形態１に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この発明の実施の形態１に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグで用いられるアンテナの他の例を示す構成説明図である。この発明の実施の形態１に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグで用いられるアンテナの他の例を示す構成説明図である。ＬＣ並列共振回路６の構成の一例を示す図である。ＬＣ並列共振回路６の別の構成例を示す図である。ＬＣ並列共振回路６のインダクタをメアンダインダクタ１１とした構成例を示す図である。アンテナ２とコイル４との隔たりである距離ｄとアンテナ２の損失との関係を示すグラフである。この発明の実施の形態２に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この発明の実施の形態３に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。オープンスタブ１２を第２のＩＣチップ５の入出力端子に設けた構成とし、オープンスタブ１２とＬＣ並列共振回路６を併用した構成例を示す図である。この発明の実施の形態４に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。導体１３ａ、１３ｂを第２のＩＣチップ５の入出力端子にそれぞれ設けた構成とし、導体１３ａ、１３ｂとＬＣ並列共振回路６を併用した構成例を示す図である。この発明の実施の形態５に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この発明の実施の形態５に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この発明の実施の形態６に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。この発明の実施の形態６に係わる無線通信装置としてのＲＦＩＤタグを示す構成説明図である。

符号の説明

１基板、２アンテナ、３第１のＩＣチップ、４コイル、５第２のＩＣチップ、６ＬＣ並列共振回路、７チップキャパシタ、８チップインダクタ、９導体パターン、１０スパイラルインダクタ、１１メアンダインダクタ、１２オープンスタブ、１３ａ、１３ｂ導体、１４ａ、１４ｂ櫛型導体、１５フィルタ。

Claims

少なくとも高低二つの帯域のそれぞれの信号に対応して通信する無線通信装置であって、前記高い方の帯域で放射電磁界により動作するアンテナと、前記アンテナの給電端子間に接続された給電回路と、前記低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルと、前記コイルの駆動端子間に接続された駆動回路と、前記コイルの一箇所以上に直列に挿入接続された前記高い方の帯域の使用周波数で共振するＬＣ並列共振回路と、を備えたことを特徴とする無線通信装置。
前記コイルの前記駆動端子に、前記駆動端子間を前記高い方の帯域の信号に対して短絡状態とすると共に前記低い方の帯域の信号に対して開放状態とする手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
少なくとも高低二つの帯域のそれぞれの信号に対応して通信する無線通信装置であって、前記高い方の帯域で放射電磁界により動作するアンテナと、前記アンテナの給電端子間に接続された給電回路と、前記低い方の帯域で誘導電磁界により動作するコイルと、前記コイルの駆動端子間に接続された駆動回路とを備え、前記コイルの前記駆動端子に、前記駆動端子間を前記高い方の帯域の信号に対して短絡状態とすると共に前記低い方の帯域の信号に対して開放状態とする手段を設けたことを特徴とする無線通信装置。
前記コイルの開口面内に前記アンテナを設けたことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の無線通信装置。
前記手段を前記駆動端子間に設けたオープンスタブであって、前記駆動端子のそれぞれに一端が接続された２つの導体板からなる所定の寸法のオープンスタブとしたことを特徴とする請求項２、３、又は４記載の無線通信装置。
前記手段を前記駆動端子間に設けた平行平板キャパシタであって、前記駆動端子のそれぞれに接続された２つの導体板からなる所定の寸法の平行平板キャパシタとしたことを特徴とする請求項２、３、又は４記載の無線通信装置。
前記手段を前記駆動端子間に設けたインターディジタル型キャパシタであって、前記駆動端子のそれぞれに接続された２つの櫛型導体板からなる所定の寸法のインターディジタル型キャパシタとしたことを特徴とする請求項２、３、又は４記載の無線通信装置。
前記手段を前記駆動端子間に設けた所定の通過特性を有するフィルタとしたことを特徴とする請求項２、３、又は４記載の無線通信装置。
前記高い方の帯域をＵＨＦ帯とし、前記低い方の帯域をＨＦ帯としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線通信装置。