JP2017076340A - Linear antenna ic tag, system thereof, and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
UHFICタグの技術分野に属する線状アンテナICタグとそのシステム及び製造方法に関する。 The present invention relates to a linear antenna IC tag belonging to the technical field of UHFIC tags, a system thereof, and a manufacturing method thereof.
UHFICタグは、従来はICとICの容量と共振させるためのインダクタンスで構成される共振回路部と、放射を行わせるためのアンテナ部より構成されている。この共振回路部がアンテナ部の一部で構成されている場合と、アンテナ部と共振回路部が電磁結合を行うよう構成されている場合があり両者ともよく使用される。 The UHF IC tag has conventionally been constituted by a resonant circuit part composed of an IC and an inductance for resonating with the capacitance of the IC, and an antenna part for causing radiation. There are cases where the resonance circuit portion is configured by a part of the antenna portion and cases where the antenna portion and the resonance circuit portion are configured to perform electromagnetic coupling, both of which are often used.
特に、糸状の導電性アンテナをネームタグに縫い込むように構成し、ネームタグの中央部に円形の共振回路部をプラスチックで固め、この共振回路部の共振コイルの電流と縫い込んだ導電性アンテナを結合させるようにしたものが衣料用として用いられている。共振回路部は1mm厚程度のプラスチックの円盤の中にICと平面コイルを設置してモールドされており、布のネームタグに貼り付けた糸状アンテナを2巻き程度巻き、共振回路部基板の中の共振コイルと結合させるように構成している(図17(c)参照)。このようなICタグは一般のICタグと同様な性能が得られる。しかし、このようなICタグのアンテナ部は縫い合わされるので問題ないが、共振回路部は固形円盤状で別途貼り合わされるため余分な手間がかかるだけでなく、布地に固形モジュールが貼り合わされるので剥がれ易く、洗濯機等にかけられた場合や揉まれた場合に、共振回路部のみ剥がれてしまい信号が発生せずIDが取得できない場合があった。 In particular, a thread-like conductive antenna is configured to be sewn into a name tag, and a circular resonant circuit part is secured with plastic at the center of the name tag, and the current of the resonant coil of this resonant circuit part is combined with the sewn conductive antenna. What was made to be used is used for clothing. The resonant circuit is molded by placing an IC and a planar coil in a plastic disk of about 1 mm thickness, and winding the filamentous antenna affixed to a cloth name tag about 2 turns to resonate inside the resonant circuit board. It is comprised so that it may couple | bond with a coil (refer FIG.17 (c)). Such an IC tag can obtain the same performance as a general IC tag. However, there is no problem because the antenna part of such an IC tag is sewn together, but since the resonance circuit part is separately bonded in a solid disk shape, not only is extra work required, but the solid module is bonded to the fabric. When it is easily peeled off, when it is put on a washing machine or the like, only the resonance circuit part is peeled off, and a signal is not generated and an ID cannot be obtained.
一方、アルミとプラスチックをラミネートしてエッチングによりアンテナを構成するインレイ形のアンテナを有するICタグは量産に適しているものの、剥がれやすく折り曲げ等に対応するのが難しく量産品が高価となり、アンテナ自体も幅広いICタグであった。 On the other hand, an IC tag having an inlay antenna that is made by laminating aluminum and plastic and etching to form an antenna is suitable for mass production, but it is easy to peel off and difficult to cope with bending, etc. It was a wide range of IC tags.
図17(a),(b)は従来多く用いられているラミネート形のICタグ110,111を示す。ICタグ110,111は図17(e)(イ)に示すように、一般にICチップ1の容量Ci及び抵抗ri(約20〜50Ω)と共振をとるための短絡ループ(コイル)La及びアンテナ110a,111aの放射抵抗ra(約50〜70Ω)が並列に接続されている。
FIGS. 17A and 17B show laminated
図17(e)(ロ)の回路は、単純にICチップ1の抵抗ri及び容量Ciに外部回路の放射抵抗ra(他の損失を含む)とリアクタンスX(開路のインダクタンスLaとアンテナ110a,111aのリアクタンスXを別に記載している)とインダクタンスLaとで共振をとれるように構成されている。図17(e)(ロ)の回路は、アンテナ110a,111b自体が線長等によってインダクティブにもキャパシティブにもなるので、これらを含む総合的なリアクタンスXと、閉路によるインダクタンスLaと、ICチップ1の容量Ciが共振をとっていることを示す。
In the circuit shown in FIGS. 17E and 17B, the resistance r i and the capacitance Ci of the
次に図17(c)には細線のアンテナ(無給電素子)112aが、ICチップ1が取り付けられた約2巻コイル112cの共振モジュール112bと結合を行う方式を有するICタグ112の例を示す。図17(f)に図17(c)のICタグ112の回路図を示す。約10mmφの共振モジュール112bとアンテナ112aとは別々に構成され、共振モジュール112bのコイル(約2巻)112cに流れるコイル電流I2とアンテナ112a(一般にはアンテナの電流I1の腹の部分)との電磁結合Mにより、共振モジュール112bのコイルの信号電流I2とアンテナ112aとの間で信号の送受が行われる。したがってアンテナ側1次回路のリアクタンスはX2+(Lc±M)、IC側2次側のインダクタンスは(Li±M)となる。
Next, FIG. 17C shows an example of an
図17(d)は金属対応ICタグ113の例を示したものであり、同様にアンテナ上で構成されるインダクタンスLとICチップ1の容量Ciとが同調し、放射抵抗raとICの抵抗riとが整合し、ωLと1/ωCiとは同調をとることができ、両者はほぼ共範のインピーダンスとなり、同調と整合の両方を行っている。同アンテナは人体の影響を受け難いが、特性上、線状や繊維状にすることは困難である。
Figure 17 (d) is a drawing showing an example of a metal
このように、一般には、通常使用されるICタグはエッチングや蒸着で作成されているので、フィルム状の構造となってしまう。このような構造は量産には適しているが、細い線状、糸状には構成し難く、繊維等には直接取り付けることはできないし、ICタグの製造機械も高価である。 As described above, generally, an IC tag that is usually used is formed by etching or vapor deposition, and thus has a film-like structure. Such a structure is suitable for mass production, but it is difficult to form a thin line or thread, cannot be directly attached to a fiber or the like, and an IC tag manufacturing machine is also expensive.
なお、例えば特許文献1には、RFIDタグの通信に適したRFIDタグ付き布、及びRFIDタグ付き布管理システムに関する技術が開示されている。この技術は、医療ガーゼに線状アンテナを一体成形してタグ用ICチップを埋め込むため、医療ガーゼ自体でリーダと通信を行うことを可能とするものである。
For example,
上記したようにラミネート形のICタグ及び特許文献1のRFIDタグは衣類等に縫い込むことは困難であり、また円形の共振回路部を有するICタグは共振回路部が剥がれてしまうという課題があった。更に、インレイ形の金属対応ICタグはフィルム状の構造を有しているため、衣類等に縫い込むことはできない。また、特許文献1記載のRFIDタグはタグ全体を布等に縫い込むことは困難である。
As described above, the laminated IC tag and the RFID tag of
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、衣類等に縫い込むことが可能な線状アンテナを有する線状アンテナICタグを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a linear antenna IC tag having a linear antenna that can be sewn into clothing or the like.
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。 The present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
(1)第1の端子及び第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子と前記第2の端子の間に接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する所定の長さを有する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(1) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected between the first terminal and the second terminal, and having a predetermined length that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
(2)第1の端子及び第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さに所定の長さを加えた長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子と前記第2の端子の間に接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する所定の長さを有する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(2) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length obtained by adding a predetermined length to a length of ¼ to ½ wavelength of a radio wave transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected between the first terminal and the second terminal, and having a predetermined length that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
(3)第1の端子及び第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1及び前記第2の端子にそれぞれ接続される、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
更に前記第1の端子に接続される、前記電波の電気長で1/4波長よりも長い、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成するための金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(3) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire having a length of ¼ to ½ wavelength of the radio wave transmitted and received by the passive tag, which is connected to each of the first and second terminals;
Further, a metal wire connected to the first terminal for simulating a resonance circuit with the IC chip, which is longer than ¼ wavelength in electrical length of the radio wave,
A linear antenna IC tag comprising:
(4)第1の端子及び第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第2の端子に接続され、前記電波の電気長で1/4波長より長い長さを有し、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(4) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected to the second terminal, having an electrical length of the radio wave longer than a quarter wavelength, and forming a pseudo resonant circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
(5)第1の端子と第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子に接続され、電気長で前記1/4より長い長さを有する第1の金属線と、
前記第2の端子に接続されるとともに、前記第1の金属線の開放端から前記1/4波長の位置に接続される第2の金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(5) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A first metal wire connected to the first terminal and having an electrical length longer than ¼;
A second metal wire connected to the second terminal and connected from the open end of the first metal wire to the quarter wavelength position;
A linear antenna IC tag comprising:
(6)第1の端子と第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有する2本のアンテナ線と、
前記第2の端子に接続され、電気長で前記1/4波長より長い長さを有する前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(6) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
Two antenna lines connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected to the second terminal and configured in a pseudo manner as a resonance circuit with the IC chip having an electrical length longer than the quarter wavelength;
A linear antenna IC tag comprising:
(7)第1の端子と第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子及び前記第2の端子のそれぞれに接続される電気長で前記1/4波長より長い長さを有する2本の金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(7) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
Two metal wires having an electrical length connected to each of the first terminal and the second terminal and longer than the quarter wavelength;
A linear antenna IC tag comprising:
(8)第1の端子と第2の端子を有するパッシブタグ用のICチップと、
前記第1の端子と前記第2の端子にそれぞれ接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有する2本のアンテナ線と、
前記第1の端子に一端が接続され、前記第2の端子に接続されたアンテナ線の所定位置に他端が接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。
(8) an IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
Two antenna lines connected to the first terminal and the second terminal, respectively, and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
One end connected to the first terminal, the other end connected to a predetermined position of the antenna line connected to the second terminal, and a metal wire that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
(9)前記金属線が導電性糸であることを特徴とする前記(1)乃至(8)のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグ。 (9) The linear antenna IC tag according to any one of (1) to (8), wherein the metal wire is a conductive yarn.
(10)前記ICチップが載置・接続された基板を更に有し、
前記基板は、前記第1の端子と前記第2の端子が挿入された穴と導通する他の穴を有し、前記アンテナ線及び前記金属線が前記他の穴に接続されることを特徴とする前記(1)乃至(9)のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグ。
(10) It further has a substrate on which the IC chip is placed and connected,
The substrate has another hole that is electrically connected to a hole into which the first terminal and the second terminal are inserted, and the antenna line and the metal line are connected to the other hole. The linear antenna IC tag according to any one of (1) to (9).
(11)前記ICチップ及び前記アンテナ線、前記金属線の前記第1の端子と前記第2の端子との接続部が、モールドされていることを特徴とする前記(1)乃至(10)のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグ。 (11) The connection portion between the first terminal and the second terminal of the IC chip, the antenna wire, and the metal wire is molded. The linear antenna IC tag according to any one of the above.
(12)所定のデータを取得するセンサと、
前記センサが取得したデータを読み取る前記(1)乃至(11)のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグと、
前記線状アンテナICタグからのデータを読み取る読取機と、
を有することを特徴とするシステム。
(12) a sensor that acquires predetermined data;
The linear antenna IC tag according to any one of (1) to (11), which reads data acquired by the sensor;
A reader for reading data from the linear antenna IC tag;
The system characterized by having.
(13)前記(1)乃至(11)のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグと、
前記線状アンテナICタグからの情報を受信する端末又は読取機と、
前記端末又は読取機が受信した情報をインターネットに接続するためのネットワークと、を有することを特徴とするシステム。
(13) The linear antenna IC tag according to any one of (1) to (11),
A terminal or reader for receiving information from the linear antenna IC tag;
And a network for connecting the information received by the terminal or reader to the Internet.
(14)前記(1)乃至(11)のいずれか1項に記載の複数の線状アンテナICタグの前記ICチップと前記アンテナ線、前記金属線と共に導糸を沿わせて製造することを特徴とする線状アンテナICタグの製造方法。 (14) A plurality of linear antenna IC tags according to any one of (1) to (11), wherein the IC chip, the antenna wire, and the metal wire are manufactured along with a yarn. A method for manufacturing a linear antenna IC tag.
本発明によれば、衣類等に縫い込むことが可能な線状アンテナを有する線状アンテナICタグを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a linear antenna IC tag having a linear antenna that can be sewn into clothing or the like.
[本発明の概要]
本発明の線状アンテナICタグは、アンテナ、ICチップを含め全ての部分を一つの線状に構成することにより安価に製造することができ、縫い付ける場合も一般の糸を扱うように布地に直接縫い付けることができる。また、従来のように複数の工程ではなく少数の簡単な工程で製作できるとともに、1本又は2本の線状アンテナに直接あるいは薄く細い基板を介してICチップをボンディングすることより、より細身構造の安価で扱い易いICタグを提供することができる。その結果、極細の線状アンテナICタグは、共振部のモジュールが脱落したりモジュールを別に貼り合わせたりする必要もなく、ミシン等で布地やネームタグ等にそのまま縫い込むことができ、共振器とアンテナを合体させる等の工程が不要である。
[Outline of the present invention]
The linear antenna IC tag of the present invention can be manufactured at low cost by configuring all parts including the antenna and the IC chip into one linear shape. Can be sewn directly. In addition, it can be manufactured by a few simple processes instead of a plurality of processes as in the prior art, and by attaching an IC chip to one or two linear antennas directly or through a thin and thin substrate, it has a thinner structure. An inexpensive and easy-to-handle IC tag can be provided. As a result, the ultra-thin linear antenna IC tag can be sewn directly into a cloth or name tag with a sewing machine, etc. without the module of the resonance part dropping off or attaching the module separately. Steps such as combining them are unnecessary.
本発明の線状アンテナICタグでは、金属導電性ポリマーや導電性高分子、例えばポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリビニロール(ドリースロニ)等の導電性物質導体や、導電性糸に直接ないしは間接的にICチップをボンディングし、ICチップの容量に共振するインダクタンスを細線や糸状のアンテナの一部で構成することができる。また、ミシン等の針穴を通るようにICチップの装着部を細くし、衣類に直接縫い込んだり、金属板布や衣類のブランドタグ、腕部、袖部、裾部、ポケット部等に縫い込むことができる。ミシンの針穴は幅0.5mm、長さ1mm程度であるが、特殊な針を作成し使用することもできる。更に、ゴムタイヤ、プラスチックケースやガラス瓶等に取付ける際は、細線であるので目立たず邪魔にならず自然な状態で取り付けたり貼り付けたりすることができる。 In the linear antenna IC tag of the present invention, a metal conductive polymer or a conductive polymer, for example, a conductive material conductor such as polythiophene, polyaniline, polyacetylene, or polyvinylol (driestloni), or an IC chip directly or indirectly on a conductive yarn. The inductance that resonates with the capacitance of the IC chip can be constituted by a part of a thin wire or a thread-like antenna. Also, narrow the IC chip mounting part so that it passes through the needle hole of a sewing machine, etc., and sew it directly on clothing, or sew it on metal sheet cloth or clothing brand tags, arms, sleeves, hems, pockets, etc. Can be included. The needle hole of the sewing machine has a width of about 0.5 mm and a length of about 1 mm, but a special needle can be created and used. Furthermore, when attaching to a rubber tire, a plastic case, a glass bottle, etc., it is a thin line, so it can be attached and affixed in a natural state without being noticeable and intrusive.
本発明の他の線状アンテナICタグでは、基板を使用せず線状にのみに構成し、途中で線路に閉路を有さずアンテナ線を2本で構成したり、ICチップの端子から1本ずつのアンテナ線を出し、共振回路を擬似的に構成できるようにアンテナをインダクティブにし、ICチップの容量と擬似的共振状態にすることができる。 In another linear antenna IC tag of the present invention, it is configured only in a linear shape without using a substrate, and is configured with two antenna wires without having a closed circuit in the middle, or from the terminal of the IC chip. Each antenna line can be taken out, the antenna can be made inductive so that the resonant circuit can be constructed in a pseudo manner, and the IC chip capacitance and the pseudo resonant state can be obtained.
本発明の線状又は糸状(ホイスカー)の線状アンテナICタグは線径0.05〜0.1mmφの細い金属線、例えば0.02mmφ、0.03mmφのアルミ線等の金属線を1本から数本を撚り合せ、導通と強度を有するようにした糸状導線にICチップを直接ボンディングする。又は、FPC基板等の薄い基板にICチップをボンディングし、これにインダクタンス構成するための線状(ホイスカーブアンテナ)線を接続あるいはボンディングし、アンテナ部は極力細くICチップが取り付けられる部分も極力小さくすることにより、線状アンテナICタグを構成することができる。線状アンテナを用いた線状アンテナICタグの線径は太くても0.5mmφ以下となる。 The linear or thread-like (whisker) linear antenna IC tag of the present invention is a single metal wire such as a thin metal wire having a wire diameter of 0.05 to 0.1 mmφ, such as an aluminum wire having a diameter of 0.02 mmφ or 0.03 mmφ. Several ICs are twisted, and an IC chip is directly bonded to a thread-like conductor wire that has electrical conductivity and strength. Alternatively, an IC chip is bonded to a thin board such as an FPC board, and a linear (whisker curve antenna) line for forming an inductance is connected to or bonded to this, and the antenna part is as thin as possible and the part to which the IC chip is attached is as small as possible. By doing so, a linear antenna IC tag can be configured. The wire diameter of a linear antenna IC tag using a linear antenna is 0.5 mmφ or less even if it is thick.
[線状アンテナICタグの構成]
次に、図1以降で本発明の線状アンテナICタグの具体的な構成を説明する。
[Configuration of linear antenna IC tag]
Next, a specific configuration of the linear antenna IC tag of the present invention will be described with reference to FIG.
図1(a)、(b)にはFPC基板2等の基板を用い線状アンテナICタグを構成する場合を示す。幅0.4mm前後のICチップ1とほぼ同じ幅、例えば0.45mm〜0.5mm幅のFPC基板2にICチップ1を載せ、ICチップ1の端子とFPC基板2のパッドや配線部を半田、ボンディング、APC(Additive Conductive Plastic)や導電性接着剤で導通をさせる。そして、FPC基板2のスルーホールSHを介して裏側の短絡用導線SC1の折り曲げ部SC2によってアンテナ線との間隔を保ち、平行線路によるインダクタンスを作成し、短絡用導線SC1と折り曲げ部SC2は接点やパッドを介してアンテナ線と接続される。
FIGS. 1A and 1B show a case where a linear antenna IC tag is formed using a substrate such as an
アンテナ線は、ICチップ1の接点を挟んで上下に対称に接続するか、片側のみで接続するかによってアンテナの放射インピーダンスとの整合が僅かに変わるが、閉路の全長は、インダクタンスLaが主として支配的となるためさほど変わらない。このICチップ1の接点に線状アンテナを接続し、線状アンテナのインダクタンスを構成すると閉路がインダクタンスLaとなり、ICチップの容量Ciと共振し、
となるような長さの線状アンテナとなる。
The matching of the antenna line with the radiation impedance of the antenna slightly changes depending on whether it is connected symmetrically up and down across the contact of the
It becomes a linear antenna of such a length.
スルーホールSHによりアンテナ側の導体と基板上の短絡線とが接続されるが、上下2接点で接続された方がよい。FPC基板2側にもアンテナ線に沿って電線が接続されていれば接点がはずれた場合も誘導結合を行うこともできる。しかし、誘導結合のみでは線間隔により結合が変わるので特性が不安定となる。
The conductor on the antenna side and the short-circuit line on the substrate are connected by the through hole SH, but it is better to connect the upper and lower two contacts. If an electric wire is also connected to the
線状アンテナICタグは、ICチップ1とFPC基板2又はPI(ポリイミド)基板を覆い、封止,保護,絶縁をする目的の絶縁体によるモールドMOが施される。
Linear antenna IC tag covers the
このモールドMOは柔軟性に優れた熱溶融性プラスチックゴムであったり熱硬化性プラスチック、例えばエポキシ等(PEやABS)であったりするが目的によって材料を選択することができる。モールドMOは、繊維等に織り込む場合や針に通す場合に邪魔にならない大きさに保つことと、ICと導電性糸が引っ張られた場合でも外れないように確実に固定する機能を有している。 The mold MO is a heat-melting plastic rubber having excellent flexibility or a thermosetting plastic such as epoxy (PE or ABS), but the material can be selected depending on the purpose. Mold M O is comprises a keeping a size that does not interfere when passed when and needles to weave the fibers, the ability to reliably fixed so as not come off even if the IC and the conductive yarn is pulled Yes.
図1(a)は、線状アンテナICタグをFPC基板2又はPI基板を横から見た図で、図1(b)は、線状アンテナICタグをICチップ1が載るFPC基板2の表側から見た図である。また、図1(c)は線状アンテナICタグを裏側から見た図である。
1A is a view of the linear antenna IC tag as seen from the side of the
線状アンテナICタグの等価回路としては、図1(g)(イ)のようにインダクタンスは短絡線SLとICからの導線SCによる閉路線路によって生じるインダクタンスとアンテナ線の一部によるインダクタンスとの直列の和(La)となるようにするか、図1(g)(ロ)のように短絡線SLと導線SCのインダクタンスとアンテナ線の一部によるリアクタンスXと放射抵抗raがICと並列に接続されているかのいずれの場合でも共振がとれるように構成することができる。要するに図1(g)(イ)ではアンテナは放射するのみで、共振回路のインダクタンスLaとICの内部容量Ciにより共振をとっているが、図1(g)(ロ)はアンテナのリアクタンスXも考慮した場合の等価回路である。 As an equivalent circuit of a linear antenna IC tag, as shown in FIGS. 1G and 1A, an inductance is a series of an inductance generated by a closed line by a short-circuit line SL and a conducting line SC from the IC and an inductance by a part of the antenna line. sum (La) and so as to either, FIG 1 (g) in parallel with the reactance X according to some inductance and antenna line short-circuit line SL and conductor SC and radiation resistance r a is IC as (b) In either case of connection, the resonance can be obtained. In short, in FIG. 1 (g) (a), the antenna only radiates and resonates with the inductance La of the resonance circuit and the internal capacitance Ci of the IC. However, FIG. 1 (g) (b) also shows the reactance X of the antenna. This is an equivalent circuit when considered.
ICチップ1と基板や細線とはACP、ボンディングやフェイスダウン、フェイスアップどちらでも接続可能で、これらを固定した上でモールドによって全体を固め保護する。
The
図1(g)(イ)、(ロ)は両方とも並列共振であるが、図1(g)(ロ)は共振回路用のインダクタンスLaと共にアンテナ側のリアクタンスXを別々に示している。アンテナ線とは導線SCの2個のスルーホールSHあるいは適宜な箇所で固定し、アンテナ線の電流と共振回路の電流を共通にすることができる。万一接続が離れた場合には電磁結合を行わせることができる。 FIGS. 1G, 1A, and 1B are both in parallel resonance, and FIGS. 1G and 1B show the reactance X on the antenna side together with the inductance La for the resonance circuit. The antenna wire can be fixed at the two through holes SH of the conducting wire SC or at an appropriate location so that the current of the antenna wire and the current of the resonance circuit can be made common. In the unlikely event that the connection is disconnected, electromagnetic coupling can be performed.
線状アンテナICタグは、ICチップ1の部分の太い所でも幅0.8mm以下、厚さ0.5mm以下に仕上がるようにする。他の部分は細線で数十ミクロン〜100ミクロン程度に仕上げる。
The linear antenna IC tag is finished to have a width of 0.8 mm or less and a thickness of 0.5 mm or less even at a thick portion of the
図1(d)の線状アンテナICタグは、共振回路と上部のアンテナA1のみとし、アンテナ部は上部の片側だけとした場合を示す。共振回路の線路長はインダクタンス長となり上下のアンテナ線がある場合とほぼ同じ構造となるが、励振はアンテナの片側で行っているものの上下にアンテナがある場合とほぼ特性は同じである。図1(e)の線状アンテナICタグは、インダクタンス部をアンテナの両側で均等に構成した場合を、図1(f)の線状アンテナICタグは、インダクタンス部をアンテナの上側又は下側に構成した場合を示し共振回路を構成できれば両者にほとんど差はない。 Linear antenna IC tag of FIG. 1 (d) and only the antenna A 1 of the resonant circuit and the upper antenna section shows the case where only one side of the upper. The line length of the resonant circuit is an inductance length and is almost the same as when there are upper and lower antenna lines, but the excitation is performed on one side of the antenna, but the characteristics are almost the same as when the antenna is above and below. The linear antenna IC tag of FIG. 1 (e) shows the case where the inductance part is configured equally on both sides of the antenna, and the linear antenna IC tag of FIG. 1 (f) has the inductance part on the upper side or the lower side of the antenna. There is almost no difference between the two as long as the resonant circuit can be configured by showing the configuration.
図2は、FPC基板2のような基板を用いず直にICチップ1と線状アンテナを組み合わせた本発明の一体形の線状アンテナICタグを示す。一般的には線状アンテナとして構成する場合の例であるが、以下では細線のアンテナを用いた場合を示す。
FIG. 2 shows an integrated linear antenna IC tag of the present invention in which an
図2(a)に細線を繋ぎなしでICチップ1の接点P1,P2で2個所給電する場合を示す。図2(a)(イ)は長さl1が約1/4(λ/4)〜1/2(λ/2)波長のアンテナA1と2l5の長さの共振部を加えた線状アンテナICタグを示し、図2(a)(ロ)の線状アンテナICタグでは、長さl4を加えた1/4〜1/2波長のアンテナA1を、2l5の長さの共振回路によるインダクタンスとICチップ1の容量による共振電流が励振する。この大きな共振電流によってアンテナは励振される。インダクタンスは概ね、jZ0tanβl5で示される。Zoは長さl5による閉路平行線部の特性インピーダンスで、l5は10〜25mm程度である。
FIG. 2A shows a case where power is supplied at two points at the contacts P 1 and P 2 of the
したがって、1/4波長のアンテナでは図2(a)(イ)の電流の腹の部分にICチップ1が取り付けられており、共振インダクタンスを提供する長さl5による平行線路部の特性インピーダンスZ0によりICの下方のインピーダンスZAは次式のようになる。
ZA=jZ0tanβl5
Therefore, in the 1/4 wavelength antenna, the
Z A = jZ 0 tanβl 5
細線のアンテナの場合には、線状アンテナICタグの太い箇所の幅を0.3〜0.4mmにすることは可能である。一方、1/2波長に近い長さのアンテナ素子の端部に近づくとアンテナのインピーダンスは大きな値になるので、ICチップ1との整合をとるためには適当なICチップ1の位置を選択するとよい。アンテナ端部に近い箇所は電圧が高くなるので励振電圧として用い、アンテナの一部をそのまま共振回路として用いてICチップ1の容量と共振をとり、この共振電流によりアンテナを励振する方法で効率よく放射させることもできる。この場合には共振コイル長を含めてアンテナの全長が約1/2波長となる。すなわち、アンテナ長(l1+l4)+コイル2l5を含めてアンテナ自体が約半波長アンテナとなり、更に電圧の高い端部にICを取付け、この部分で共振回路を構成している。
In the case of a thin wire antenna, the width of the thick portion of the linear antenna IC tag can be set to 0.3 to 0.4 mm. On the other hand, the impedance of the antenna increases as it approaches the end of the antenna element having a length close to ½ wavelength. Therefore, in order to achieve matching with the
したがって、アンテナ長は1/4波長のモノポールアンテナから1/2波長のダイポールアンテナの長さがあれば、アンテナもほぼ放射抵抗のみとなり、かつ放射インピーダンスをICチップ1の抵抗値に近づけることができる。半波長アンテナの放射抵抗値は73Ω程度であるが、半分の短いアンテナの場合は36Ωとなり、誘起電圧は低くなる。また、半波長よりやや短めでリアクタンス値は零となるが、共振回路は別にインダクタンス回路で作成し、ICチップ1の容量とで共振をとっている。半波長アンテナの半分の放射素子による場合は放射抵抗値は73/2≒36Ω程度であり、ICチップ1の約20〜50Ωとは整合がとり易い。インダクタンスLによるインピーダンスjωLは約200Ωであり、ICチップ1の容量によるリアクタス(1/jωC)とほぼ共範となる。ICの容量は製造者により一定ではないので、長さl5はそれに合わせて異なる長さとなる。
Therefore, if the antenna length is from a 1/4 wavelength monopole antenna to a 1/2 wavelength dipole antenna, the antenna also has almost only radiation resistance, and the radiation impedance can approach the resistance value of the
本発明の線状アンテナICタグの他の重要な構成例を図2(b)を参照しつつ説明する。図2(b)は、図2(a)の線状アンテナICタグのICチップ1の容量に対するインダクタンスによる共振回路を作成するためのリアクタンスを、長さl5の線路による短絡回路を作成しないで高周波的に実現する線状アンテナICタグを示している。
Another important configuration example of the linear antenna IC tag of the present invention will be described with reference to FIG. 2 (b) is a reactance for creating a resonant circuit by an inductance to volume of the
この線状アンテナICタグは、細い2本線の平行線路あるいはレッヘル線路を張っておき、所定の間隔をおいて周期的にICチップ1をこの線路にボンディングするだけでアンテナ部が共振回路となるインダクタンス部を構成することができ、ICチップ1の容量と共振回路を形成するとともに、放射部を構成できる画期的なICタグである。なお、平行線路部はICチップ1との接続部を除き絶縁することにより短絡されることはない。
This linear antenna IC tag is an inductance in which an antenna portion becomes a resonance circuit by simply extending two thin parallel lines or Lecher lines and periodically bonding the
従来のUHFICタグでは、ICチップ1の容量と共振を取るためのインダクタンスのために全線長約40〜50mmとなる閉路を形成してインダクタンスを作成し、共振回路としてこの共振電流とアンテナの結合を行う方法を採用していた。一方、本発明の線状アンテナICタグでは平行線路の線路長によるリアクタンス回路を電気的に作成することにより、閉路を作成しなくても高周波的にインダクタンス回路を追加したのと同じ効果を得ることができる。本発明の線状アンテナICタグでは、閉路によらないで開放端子でも線長を制御することにより高周波的に閉路と同様な効果を奏する方式であるので、細線のアンテナのみでなく、柱状のアンテナを用いることもできる。
In the conventional UHF IC tag, a closed circuit having a total line length of about 40 to 50 mm is formed for the capacitance of the
図2(b)の線状アンテナICタグでは、左の線はICチップ1の上下で1体の線となっており、この途中にICチップ1の片方の端子が接続されている。ICチップ1を挟んで上側の線長は約1/4〜1/2波長程度で、下側の線路は電気長で1/4波長に更にl6≒約25mm〜40mmが加えられた長さを有している。この加えられた長さの線は、ICチップ1の給電点においてICチップ1の容量と共振を行うための誘導リアクタンス、即ちインダクタンスを擬似的に構成するために必要である。このように線路長を伸ばすだけで閉路を作成する必要がないので、図2(a)の線状アンテナICタグのように細線を折曲げたり接続したり、別途基板等で回路を構成したりする必要がなくなり、平行な細線にICチップ1を載せてボンディングするだけで連続的に線状アンテナICタグを作成することができる。線状アンテナICタグは2本の細線にICチップ1がボンディングされているだけであるので、ICチップ1の部分のみが突起となり糸状とはならないが、0.4mm〜0.45mm角あるいはそれ以下のICチップ1が糸状の線に載せられているので裁縫用の針の穴に通すこともでき、衣類や布、皮、ガーゼ、包袋タグ等に直接又は間接的に縫い付けることができる。また、将来ICチップ1が更に小さくなれば針の穴に線状アンテナICタグを通すことが更に容易になる。
In the linear antenna IC tag of FIG. 2B, the left line is a single line above and below the
なお、下方の線長は1/4波長より長いので、途中で電流の最大値を得て電流が徐々に減じて行く箇所でICチップ1に給電されるため、この部分で下方の線路を見るとインダクティブとなることは、負荷側開放(オープン)又は開放端より1/4波長過ぎた箇所から誘導的(インダクティブ)になることからも分かる。このことは、後に図5でも説明する。
Since the lower line length is longer than ¼ wavelength, power is supplied to the
即ち、左の下方向の線路B2は共振用インダクタンスとして機能する線路となる。一方右側の下方の線路B1は左側の上のアンテナA1と同じく1/4波長〜1/2波長のアンテナ線であるため、左側の上方のアンテナ線と同様に放射アンテナとして機能する。 That is, the line B 2 in the downward direction of the left is the line that acts as a resonant inductance. Whereas the right of the line B 1 in downward for an antenna A 1 Like 1/4 wavelength to 1/2 antenna radiation of a wavelength on the left side, functions as a radiating antenna similar to the left side of the upper antenna wire.
先に説明したように、上記した原理は線の太さに関係なく応用することができる。また、アンテナ素子の材料も先に述べたように金属でも導電性ポリマーでも形状記憶合金であってもよく、線状アンテナICタグを使用する分野によって選択することができる。 As described above, the above principle can be applied regardless of the thickness of the line. Further, as described above, the material of the antenna element may be a metal, a conductive polymer, or a shape memory alloy, and can be selected depending on the field in which the linear antenna IC tag is used.
図2(c)は、更に簡略化した線状アンテナタグの構造を示す。図2(b)ではリアクタンス回路を作成するための素子を別途左側の線路B2で実現したが、図2(c)ではこれも省略し、右側のアンテナ素子の長さを調整することにより、誘導リアクタンスを作成するとともに放射も行わせるものであって、図2(b)のアンテナ程ではないが、充分な通信距離を有する性能が得られる。当然ながら上下のアンテナを入れ替えても同じである。構造的には最も簡単なアンテナとなり、連続して本発明の線状アンテナICタグを製造するのには適している。 FIG. 2C shows a further simplified structure of the linear antenna tag. FIG. 2 (b), the was implemented in line B 2 separate left the elements to create the reactance circuit, also not shown which in FIG. 2 (c), the by adjusting the length of the right antenna element, Inductance reactance is created and radiation is performed, and although it is not as large as the antenna of FIG. 2B, a performance having a sufficient communication distance can be obtained. Of course, it is the same even if the upper and lower antennas are switched. The antenna is the simplest in structure, and is suitable for continuously producing the linear antenna IC tag of the present invention.
図3(a)の線状アンテナICタグは、図2(a)の線状アンテナICタグのアンテナと類似のアンテナ構成を有するもので、原理は図2(a)の線状アンテナICタグと同一である。図3(a)の線状アンテナICタグは、約1/2波長アンテナのほぼ中央部に共振用回路を設けた場合で、下方のアンテナA2の途中に短絡線SCにより2本の平行線路を用いて共振部を構成した場合の例である。図2(b)と比べて線の途中で短絡のための接続部SPが増える問題がある。したがって、この接続部をなくすために図3(b)、(c)、(d)のように平行線路部を利用し、等価となるインダクタンス、即ち擬似的なリアクタンスを作成することにより、ICチップ1の容量と共振回路を構成することができ、LCによる共振回路を得るとともに、下方のアンテナ素子からの放射も得られる。 The linear antenna IC tag of FIG. 3A has an antenna configuration similar to that of the linear antenna IC tag of FIG. 2A, and the principle is the same as that of the linear antenna IC tag of FIG. Are the same. Figure 3 linear antenna IC tag (a) is about 1/2 in the case of providing a resonant circuit approximately at the center of the wavelength antenna, two parallel lines with short lines SC in the middle below the antenna A 2 This is an example in the case where a resonance part is configured by using. Compared with FIG. 2B, there is a problem that the number of connection portions SP for short-circuiting increases in the middle of the line. Therefore, in order to eliminate this connection part, an equivalent inductance, that is, a pseudo reactance is created by using a parallel line part as shown in FIGS. 3B, 3C, and 3D. A resonance circuit can be configured with a capacitance of 1, and a resonance circuit by LC can be obtained, and radiation from a lower antenna element can also be obtained.
図3(b)は、ICチップ1の端子に短絡部を有さないが、高周波的に短絡部を構成する方法でアンテナ素子自体が更に誘導性リアクタンスを有する場合の線状アンテナICタグを示している。即ち、短絡路によりICチップ1の容量に合うインダクタンスを作成するのと異なり、等価のインダクタンスを作成するために電気長で約1/4波長のオープン回路を追加することにより、高周波的な短絡回路を構成するものである。図3(a)の線状アンテナICタグと比較して短絡線路SCにより下方のアンテナA2の途中の接続部SPでは短絡されていない。
FIG. 3B shows a linear antenna IC tag when the terminal of the
また、アンテナB1の他に平行線のアンテナB2があり、この先端部OEB2は開放(オープン)となっているため、ほぼ電流は零で電圧は最大となっている。これにより、ほぼ電気長が1/4波長の給電部に近い箇所では電流値が最大で、電圧は低い。即ち、電圧と電流値の比抵抗値Z=V/Iは低い値となる。 In addition to the antenna B 1 , there is a parallel-line antenna B 2 , and the tip end OEB 2 is open, so that the current is almost zero and the voltage is maximum. As a result, the current value is maximum and the voltage is low at a location close to a power supply unit having an electrical length of ¼ wavelength. That is, the specific resistance value Z = V / I of the voltage and current value is a low value.
次に、図3(c)は図3(b)の下方のアンテナ素子を入れ替えた場合の線状アンテナICタグを示し、図3(b)の線状アンテナICタグと等価な回路でありアンテナB2の途中に接点のない構造であって図3(a),(b)の線状アンテナICタグと等価な特性を示す。即ち、アンテナB1と平行なアンテナB2を設け、この線路の長さを少し長くし、給電部P2で見たリアクタンスがインダクティブであってICチップ1の容量と共振するためのインダクタンスと同様に機能する長さとすることにより、擬似的にインダクタンスを装荷することができる。つまり、アンテナB2の途中で短絡部を設けなくともアンテナB2の電流の腹部が短絡部と同じ位置に来るように構成することにより、短絡部があるのと同様な効果により擬似的にインダクタンス回路を構成することができる。
Next, FIG. 3C shows a linear antenna IC tag when the lower antenna element of FIG. 3B is replaced, and is a circuit equivalent to the linear antenna IC tag of FIG. a middle with no contact on the structure of B 2 FIG. 3 (a), shows a linear antenna IC tag characteristics equivalent of (b). That is, the antenna B 1 and parallel to the antenna B 2 provided, the length of the line was a little longer, similarly to the inductance for resonance with capacitance of the
図3(d)の線状アンテナICタグは下方の素子をリアクタンス回路とし、上方のアンテナA1をアンテナ素子とした場合の例で図2(a)(イ)、(ロ)の線状アンテナICタグと等価となる。アンテナA1とアンテナB2とが一本の線で構成され、ICチップ1の容量にインダクタンスを与える共振回路の機能を有している。
Linear antenna IC tag of FIG. 3 (d) the elements of the lower reactance circuit, FIG. 2 (a) (i) above the antenna A 1 in example where the antenna element, the linear antenna (b) Equivalent to IC tag. The antenna A 1 and the antenna B 2 are configured by a single line, and have a function of a resonance circuit that gives inductance to the capacitance of the
図4により、更に詳しく本発明の線状アンテナICタグの動作原理を述べる。図4(a)は線状アンテナICタグの細線状のアンテナAの電流分布(一点鎖線)と電圧分布(破線)を示す図であり、細線状のアンテナAの先端部はオープンとなっているので、アンテナ線を流れる導電電流は先端部で零となり、徐々にほぼsin分布でICチップ1側に向かって大きくなる。矢印は電流の流れる方向を示し一般には交流であるので、交互に変化する。便宜上、上向きの電流が流れているものとする。上方の細線状のアンテナAの長さは約1/4〜1/2波長であるので、ICチップ1を取り付ける給電部近くではほぼ電流の腹振幅Ioであり、電圧Voは零に近くなる。細線アンテナからの放射があるので、放射抵抗のため電圧Vhは零とはならないし、Vo/Ioは所定の値となる。半波長(λ/2)アンテナの給電部における放射抵抗は約73Ωであり、約半分の長さ即ち1/4波長アンテナは半分の約36Ωとなる。ICチップ1の抵抗は約20Ω〜50Ωであるので、ほぼICチップ1との整合もとることができる。細線に誘起された電圧と電流によりICチップ1の接点から給電され、電流の一部はICチップ1に流れ、一部の電流ILは共振回路Lに流れる。共振電流は一般に大きな値となるが、この一部がアンテナを励振することになる。電流ILは線の長さによって振幅や位相も変化する。
The operating principle of the linear antenna IC tag of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram showing the current distribution (dashed line) and voltage distribution (dashed line) of the thin antenna A of the linear antenna IC tag, and the tip of the thin antenna A is open. Therefore, the conduction current flowing through the antenna line becomes zero at the tip, and gradually increases toward the
一方電圧は逆に徐々に増える傾向となり、ICチップ1の給電部において、両端の電位差により給電されるが、蓄積電力ではあるが共振電流が共振回路Lに流れるため何倍もの共振電流により、ICチップ1の接点には高い電圧と高い電流でICチップ1を励振する。したがって、ICチップ1からの信号で再度細線のアンテナAを励振することができ、ICチップ1の信号を再放射することができる。
On the other hand, the voltage tends to gradually increase. In the power supply portion of the
次に図4(b)にはICチップ1の取り付け位置を少し変え、約半波長アンテナの中央部でなくて、アンテナの端部の側に取り付けた場合の線状アンテナICタグを示す。アンテナ長が長くなる分、誘起電圧は大きくなる。このアンテナ長は、共振状態を得ることにより大きな電流をアンテナに流し再放射を大きくすることにも有効である。
Next, FIG. 4B shows a linear antenna IC tag when the
この場合ICチップ1の取付け位置は、ICチップ1の抵抗成分riと放射抵抗raとが整合が取れるような(ri≒ra)位置であり、共振回路とアンテナの誘導リアクタンスLaとICの容量Ciとが共振をとれる。したがって、次式を満たすような位置にICチップ1を取り付けるようにする。
In this case the mounting position of the
ICチップ1の取付け部の電流や電圧分布は図4(a)の場合と比べて多少は異なっている。図4(b)では、電圧Vhが高く電流IA2が既に低くなる位置で、共振回路Lに流れる電流IL2も低くなっている。したがって、ICチップ1に加わる電圧Vhは高いが、抵抗値ra=Vh/IRは高い抵抗となり、整合はとりにくいものの電圧給電には適している。
The current and voltage distribution at the mounting portion of the
アンテナとICチップ1の取付け位置は中央部が一番良いとは限らない。線長にもよるが給電部は中央部よりずれた位置が最適となる場合もある。
The central position of the antenna and the
図4(c)は、図4(a)の共振部を構成する短絡回路と等価な回路を閉路、即ち短絡回路を用いないで開放、即ちオープン線路で実現する場合の線状アンテナICタグを示している。測定の結果は全く同様な特性が得られており、アンテナにおいても線路と同じように短絡をしなくても擬似的な短絡回路を構成することができ、従来のように短絡回路によるインダクタンスによらなくても、電気長で1/4波長の奇数倍長くしたオープン線路、あるいはアンテナ線路によってもICチップ1の容量とアンテナ線路によるインダクタンスとの共振を得ることができ、一般のタグと損色のない通信特性が得られる。
FIG. 4C shows a linear antenna IC tag when a circuit equivalent to the short circuit constituting the resonance part of FIG. 4A is closed, that is, opened without using the short circuit, that is, realized by an open line. Show. As a result of the measurement, exactly the same characteristics are obtained, and it is possible to construct a pseudo short circuit without causing a short circuit in the antenna as in the case of the line. Even if it is not, the resonance between the capacitance of the
図4(a)、(b)、(c)は上方の片側のアンテナを有する線状アンテナICタグであるが、上下両側でインダクタンス回路を構成する場合は図6(f)のように上下の回路を分けて行う場合も同様であり、上下の線路で半分のインダクタンスを構成し、即ちL/2ずつインダクタンスを分配して上下両方でインダクタンスLとすればよい。 4 (a), 4 (b), and 4 (c) are linear antenna IC tags having an antenna on one upper side. When an inductance circuit is formed on both upper and lower sides, the upper and lower sides are as shown in FIG. 6 (f). The same applies to the case where the circuit is divided, and half of the inductance is formed by the upper and lower lines, that is, the inductance is distributed by L / 2 and the inductance L is obtained by both of the upper and lower lines.
図4(e)は、折り曲げたアンテナAを図4(f)のようにICチップ1の端子にボンディングする例を示す。このボンディングの後、図4(g)に示すようにモールディングMOによりICチップ1とアンテナ用の導線をしっかり固定し、接点が引っ張りや曲げにより外れないようにする。
FIG. 4E shows an example in which the bent antenna A is bonded to the terminals of the
図5を参照しつつ、アンテナ素子を伝送線路に例えて誘導リアクタンスを作成することができる理由を示す。図5(a)は、シェルクノフが提案する円錐の伝送線路を示している。上下のアンテナ線を線路と考えると、図5(b)の等価の伝送線路に置き換えて考えることができるので次式が成り立つ。
ZBは開放端であるからZB=∞とする。
The reason why an inductive reactance can be created by comparing an antenna element with a transmission line will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a conical transmission line proposed by Schelkunoff. If the upper and lower antenna lines are considered as lines, the following equation holds because they can be considered by replacing them with the equivalent transmission lines in FIG.
Since Z B is an open end, Z B = ∞.
ここで、Zavは線路の平均特性インピーダンスとする。Zinは給電部のインピーダンスで負荷ZBから線路長lを隔てて負荷を見たインピーダンスである。 Here, Z av is the average characteristic impedance of the line. Z in is the impedance of the power feeding unit, and is the impedance of the load viewed from the load Z B with a line length l.
先端が切れた状態即ちオープン状態であるので、仮に先端のインピーダンスZBが無限大ZB=∞とするとZinは次の式のようになり、l<λ/4の範囲ではキャパシティブリアクタンスとなる。
Zin=−jZavcotβl
Since the tip is cut off, that is, in the open state, if the impedance Z B at the tip is infinite Z B = ∞, Z in is expressed by the following equation, and becomes capacitive reactance in the range of l <λ / 4. .
Z in = −jZavcotβl
lがλ/4以上、λ/2より小さいλ/4<l<λ/2の範囲では、図5(c)のように誘導リアクタンスを示すようになる。これをtangent又はcotangentの曲線で示すと、図5(d)のようになる。即ち先端より1/4波長より長い箇所では線路のリアクタンスは誘導性となるので、1/4波長の約8cmより長い線路(約8〜16cm)では誘導性となるため、閉路コイルのように線路を追加しなくても誘導リアクタンスを得ることができる。開放線路であるにも関わらず、誘導リアクタンスを持たせることができるので、ICチップ1の容量と共範のインダクタンスを作成することができる。そのため、ICチップ1を挟む上側や下側に1本の適切な長さの線を接続するだけで、ほぼ共振状態を実現することができる。図5(e)(イ)は下方の片側のみを電気長で約1/4波長より長くして片側のみでほぼ共範の誘導リアクタンスLを作成する場合を示し、図5(e)(ロ)は両側でL/2ずつのインダクタンスを作成し、両側でLの共範インダクタンスを作成する場合を示す。
In the range of λ / 4 <l <λ / 2 where l is λ / 4 or more and smaller than λ / 2, the inductive reactance is shown as shown in FIG. This is shown by a tangent or cotangent curve as shown in FIG. In other words, the reactance of the line becomes inductive at a place longer than a quarter wavelength from the tip, and becomes inductive at a line longer than about 8 cm of a quarter wavelength (about 8 to 16 cm). Inductive reactance can be obtained without adding. Although it is an open line, it can have an inductive reactance, so that it is possible to create a common inductance with the capacitance of the
線状アンテナの実部及び虚部の詳しい値についてはハレン氏の式を展開し、キング氏等が詳細に計算をし、IRE等で発表されているのでここでは特に述べない。 The detailed values of the real part and the imaginary part of the linear antenna are developed by Mr. Hallen's formula, and Mr. King et al. Calculate in detail and are published in IRE etc., so they are not described here.
次に、図6を参照しつつ、開放形線路によって誘導リアクタンスを作成するのと同時にICタグのアンテナとしての動作を同時に実現できる構造の線状アンテナICタグの各種の例を述べる。なお、図中に示された数値はアンテナ線の長さを示し、単位はmmである。 Next, various examples of the linear antenna IC tag having a structure capable of simultaneously realizing the operation as the antenna of the IC tag while creating the inductive reactance by the open type line will be described with reference to FIG. In addition, the numerical value shown in the figure shows the length of the antenna wire, and the unit is mm.
図6(a)には、比較のために図3(a)とほぼ同様な構造の線状アンテナICタグを示す。図6(b)の線状アンテナICタグは、図6(a)の線状アンテナICタグのリアクタンス部を構成する回路と等価な回路を作成するために、短絡部に相当する位置に短絡と同等な効果を有する電流の腹の部分を構成することにより、下方を見たリアクタンスは図2(b)で説明したように接続部SPの部分で短絡されているものと同等な誘導リアクタンスを構成する。その結果、ICチップ1の容量と共範なインダクタンス値を構成するので共振回路を付加させることができる。
FIG. 6A shows a linear antenna IC tag having a structure substantially similar to that shown in FIG. The linear antenna IC tag of FIG. 6B is short-circuited at a position corresponding to the short-circuit portion in order to create a circuit equivalent to the circuit constituting the reactance portion of the linear antenna IC tag of FIG. By constructing the antinode portion of the current having the same effect, the reactance viewed from below constitutes an inductive reactance equivalent to that which is short-circuited at the connection portion SP as described in FIG. To do. As a result, an inductance value equivalent to the capacitance of the
図6(c)の線状アンテナICタグは、図6(b)の線状アンテナICタグの下方の左右の素子を入れ換えた場合を示し、多少の違いはあるものの図6(a)の線状アンテナICタグの動作と等価の動作となる。図6(d)の線状アンテナICタグは下方の平行2本線により2分の1ずつリアクタンスを分配し、図4(a)の線状アンテナICタグと等価のリアクタンス部Lを構成する場合を示す。図6(e)の線状アンテナICタグはアンテナA1の長さが1/4波長より長く構成されている場合で、ICチップ1の給電部分にICチップ1の容量と共範な誘導リアクタンスが挿入されるような長さで素子B2が構成されている場合を示す。図4(b)の線状アンテナICタグと等価の回路となる。
The linear antenna IC tag of FIG. 6 (c) shows a case where the left and right elements below the linear antenna IC tag of FIG. 6 (b) are exchanged, although there are some differences, the line of FIG. 6 (a). The operation is equivalent to the operation of the rectangular antenna IC tag. The linear antenna IC tag of FIG. 6 (d) distributes reactance by half by the parallel two lower lines, and forms a reactance part L equivalent to the linear antenna IC tag of FIG. 4 (a). Show. If linear antenna IC tag shown in FIG. 6 (e) is the length of the antenna A 1 is configured longer than 1/4 wavelength, capacitance co range inductive reactance of the
図6(f)の線状アンテナICタグのアンテナは、図3(c)の線状アンテナICタグと等価のアンテナとなる。図6(g)は、更に簡略化してICチップ1の上下のアンテナ素子を変えてアンテナA1と素子B2のみで放射素子とリアクタンス回路を組み合わせた場合の線状アンテナICタグを示す。上方のアンテナA1は約1/4〜1/2波長の素子であるが、下方の素子B2は誘導リアクタンスが追加される長さが加わっている。アンテナ素子の長さは図に示したように80〜100mm程度であり、誘導リアクタンスとするための素子B2の長さは約130mmで構成されているが、場合によってはインダクタンス値が足りず、ICチップ1の容量に共振できない場合がある。線長やアンテナの太さ等で完全に共振とはならなくとも通信距離はそれ程劣化しない。
The antenna of the linear antenna IC tag of FIG. 6F is an antenna equivalent to the linear antenna IC tag of FIG. Shown in FIG. 6 (g) shows a linear antenna IC tag when combined radiating elements and reactance circuit only antenna A 1 and device B 2 by changing the upper and lower antenna elements of the
図6(h)には、上下のアンテナA1,素子B2で放射素子とインダクティブリアタンスを構成する場合の線状アンテナICタグを示す。おおよその長さは、上下とも105mm程度である。 FIG. 6 (h) shows a linear antenna IC tag in the case where the upper and lower antennas A 1 and B 2 form a radiating element and an inductive reactance. The approximate length is about 105 mm on both the top and bottom.
このようにICチップ1の両側のアンテナ素子の長さを変えるだけで等価なリアクタンス回路すなわちインダクティブリアクタンスを構成することができ、特に共振用短絡回路を用いずとも等価的な共振回路付の線状アンテナICタグのアンテナを構成することができる。
In this way, an equivalent reactance circuit, that is, an inductive reactance, can be configured simply by changing the lengths of the antenna elements on both sides of the
図7にはアンテナによる放射抵抗raとアンテナの誘導リアクタンス部Laの合成のリアクタンス回路とICチップ1の抵抗ricと容量Cicとの等価回路を示す。
It shows an equivalent circuit of a resistor r ics and the capacitance C ics reactance circuit and the
図7(a)は並列回路で示したもので、アンテナ側の放射抵抗raと誘導リアクタンスLaが直列に接続されており、ICチップ1側の抵抗ric、容量Cicとが並列に接続されている。図7(b)はインダクタンスLaがアンテナ放射抵抗raとアンテナのリアクタンスXに並列となり、更にICチップ1の抵抗ric、容量Cicと並列となっている場合を示す。図7(c)はアンテナの放射抵抗ra、誘導リアクタンスX、ICチップ1の抵抗ric、容量Cicがすべて直列となっている場合の等価回路を示す。
7 (a) is an illustration in parallel circuit connection, guided radiation resistance r a of the antenna side reactance La are connected in series,
ICチップ1にアンテナ素子のみでなく短絡回路によるインダクタンスを並列に接続しなくとも直列回路でもインダクタンスを作成することができるので、アンテナの素子を変えるだけで、ICチップ1側から見た回路には並列でも直列でもインダクタンス効果を付加することができる。
Since the inductance can be created not only by the antenna element to the
[線状アンテナICタグの製造方法]
図8を参照しつつ、本発明の線状アンテナICタグを連続して製造する方法を説明する。この製造方法は、インレイ形のタグを作るための高価な製造機械を必要とせず、一般の細線を扱う機械と、ボンディング、モールディングやポッティング等で、アンテナとなる細線と0.4〜0.45mm角のICチップ1とを接続しながら線状に構成し、これをモールドし縫製加工ができるように糸巻き等に巻きとる方法である。このような製造方法は、インレイ形のタグを製造するための大規模な製造機械を必要とせず、小規模な工場でも製作できるため、価格が安く、製造数が多くても少なくても作成できるので、フレキシブルマニュファクチュリングに向いている。目的によっては必ずしも細線でなくてもよいが、縫製等を考慮して細線で構成する場合を示す。なお、アンテナの細線は断面が円形、楕円形、平板状など使用用途によって選択することができる。
[Method for manufacturing linear antenna IC tag]
A method for continuously manufacturing the linear antenna IC tag of the present invention will be described with reference to FIG. This manufacturing method does not require an expensive manufacturing machine for making an inlay-type tag, and a general thin wire handling machine and a thin wire that becomes an antenna by bonding, molding, potting, etc., and 0.4 to 0.45 mm This is a method in which a
図8(a)(イ)、(ロ)は2本の極細線を平行に並べ、周期的に2本線の間にICチップ1を接続し、これをモールドする方法を示している。平行線の間隔は約0.3mmでICチップ1の端子間隔に合わせている。間隔を保つ方法は、糸等の絶縁体や熱可塑性プラスチックで被覆する方法であってもよい。線状アンテナICタグの構成としては図3(b),(c)、図4(c)、図6(b),(c)等で示した構成で連続して作成する場合を示している。図8(a)(イ)の矢印は極細線の切断位置を示し、図8(a)(ロ)は極細線の切断後の状態を示している。
FIGS. 8A, 8A, and 8B show a method in which two ultrafine wires are arranged in parallel, the
線状アンテナICタグとしては連続して製造し適切な線長に切り離せばよいのであるが、連続して巻き取るようにするためには、図8(a)(ニ)に示したように導糸GLを別途添えて、線状アンテナICタグとして成立するアンテナ線のみを切り離して連続的に製造することにより、線状アンテナICタグを連続した糸として扱うことができる。 A linear antenna IC tag may be manufactured continuously and separated into an appropriate line length. However, in order to continuously wind it up, it is guided as shown in FIGS. By separately attaching the yarn GL and separating and continuously manufacturing only the antenna wire that is formed as a linear antenna IC tag, the linear antenna IC tag can be handled as a continuous yarn.
線状アンテナICタグのアンテナの終端と夫々切り離してもよい長さの位置で導糸GLにマークMaを付加すれば、後に例えば線状アンテナICタグを巻き取った糸巻きやボビンから、連続して線状アンテナICタグをミシン等に供給する場合に個々に切り離す目印となる。 If the mark Ma is added to the yarn guide GL at a position that can be separated from the terminal end of the antenna of the linear antenna IC tag, it can be continuously applied from, for example, a bobbin or bobbin wound with the linear antenna IC tag. When the linear antenna IC tag is supplied to a sewing machine or the like, it becomes a mark to be separated individually.
図8(a)(ホ)には、導糸GLを線状アンテナICタグに巻き付け(ストランド)して一体化している場合を示す。導糸GLの代わりにラミネートフィルムのようなプラスチックのフィルムで連続的に繋いでもよい。 FIGS. 8A and 8E show a case where the yarn guide GL is wound around (strands) and integrated with the linear antenna IC tag. Instead of the yarn introduction GL, it may be continuously connected with a plastic film such as a laminate film.
図8(a)(ヘ),(ト)は、図6(g),(h)等のようにリアクタンス部を作るための平行線を有さない見掛け上一本線で構成されている線状アンテナICタグに導糸GLが巻かれている場合を示す。 8 (a), (f), and (g) are linear shapes that are apparently made up of a single line that does not have a parallel line for forming a reactance portion as shown in FIGS. 6 (g), (h), and the like. The case where the yarn introduction GL is wound around the antenna IC tag is shown.
図8(a)(チ)には図4(a),(b)等で示した共振回路付き線状アンテナICタグを導糸GLで連続して繋げた場合を示す。ミシンを使用して連続して線状アンテナICタグを縫製する場合に有効である。 FIGS. 8A and 8H show a case where the linear antenna IC tags with a resonance circuit shown in FIGS. 4A and 4B are continuously connected by the yarn introduction GL. This is effective when sewing a linear antenna IC tag continuously using a sewing machine.
ICチップ1の端子とアンテナ線との接続例を図8(b)(イ),(ロ),(ハ)に示す。0.3〜0.45mm角のICチップ1と0.02〜0.05mmφの極細線とが端子部で接続されてモールドMoされ、厚み0.4mm程度に仕上がるのが分かる。端子の位置やアンテナ線とのボンディングやモールディングについては最も適切な方法がよい。
Examples of connections between the terminals of the
図8(c)には導糸GLの代わりに幅の細いプラスチックフィルムFを沿えて両側から挟み、固定するか、のり付けにする場合の線状アンテナICタグを示す。図示したように連続した線状アンテナICタグとし、後にYの位置で切り離して使う。 FIG. 8 (c) shows a linear antenna IC tag when a thin plastic film F is sandwiched from both sides instead of the yarn introduction GL and fixed or glued. As shown in the figure, a continuous linear antenna IC tag is used, which is cut off at the Y position later.
また、図8(d)、(e)に示したように細線でできた線状アンテナICタグを被覆するにあたって、ケーブルに連続的に被覆するようにインジェクション又はノズルを通して連続して軟らかいプラスチックEの被覆を行い、後にこれをタグとして切り分けるようにしてもよい。図中の矢印は切断位置を示す。 Further, when covering the linear antenna IC tag made of fine wires as shown in FIGS. 8D and 8E, the soft plastic E is continuously formed through the injection or nozzle so as to continuously cover the cable. You may make it coat | cover and isolate | separate this as a tag later. The arrow in the figure indicates the cutting position.
図9(a)を参照しつつ本発明の線状アンテナICタグを連続して製造する場合の製造法を説明する。図9(a)において、アンテナ線供給ロール20にはアンテナ線ALが、また導糸GLが導糸供給ロール21に巻かれている。図9(a)では2本のアンテナ線ALが供給される場合を示しているが、1本のアンテナ線ALのみを供給してもよい。また、導糸GLを使用しない場合には導糸GLの供給は不要である。アンテナ線供給ロール20から供給されたアンテナ線ALには、ICフィーダ23から供給されたICチップ1がICボンディング機24によってボンディングされる。この場合、導糸GLも一緒に撚り合される。
A manufacturing method in the case where the linear antenna IC tag of the present invention is continuously manufactured will be described with reference to FIG. In FIG. 9A, the antenna wire AL and the yarn introduction GL are wound around the antenna
そして、ICチップ1がボンディングされたアンテナ線ALはモールド機25によってモールドされる。更に、導糸保護材供給ロール26から供給された導糸保護材26aが接合部27において接合される。このように、連続して製造された線状アンテナICタグは最終的に巻き取り機22に巻き取られる。
The antenna line AL to which the
上記した図8(c)で示すようなプラスチックフィルムFを貼り付ける場合には、下方のローラに巻かれたプラスチックフィルムFを供給し、線状アンテナICタグと連続して貼り合わせ巻き取ればよい。 When affixing the plastic film F as shown in FIG. 8C, the plastic film F wound around the lower roller is supplied, and the linear antenna IC tag is continuously bonded and wound. .
図9(b)、(c)には連続して作成された線状アンテナICタグ10を糸巻き28に巻き取り、又は連続して作成されたテープ状ICタグ12をリール29に巻き取っている状態を示す。図9(d)は、連なった状態の線状アンテナICタグ10に絶縁被膜槽30の絶縁被膜液31により絶縁被膜を被膜している状態を示す。
9B and 9C, the linear
上記した例では、アンテナ線ALを直接ICの端子に接続する方法を説明してきたが、図9(e)にはICチップ1とアンテナ線ALとを接続する小型の部品であるホルダー57を用いた場合の例を示す。このホルダー57は、アンテナ線ALを押さえ、かつICチップ1の端子にアンテナ線ALを接続する機能を有している。ホルダー57は、導体部57aと絶縁体部57bより構成されている。絶縁体部57bにはアンテナ線ALが載置される。また、導体部57aはFPC基板2を貫通し、ICチップ1のラウンド1aとアンテナ線ALを電気的に接続する。
In the above example, the method of directly connecting the antenna line AL to the terminal of the IC has been described. In FIG. 9E, a
[線状アンテナICタグの使用例]
図10には、線状アンテナICタグ10のICチップ1がインターフェースを有し、センサ42等のIC42bと接続ができ、センサ42等のデータを線状アンテナICタグ10のレスポンス信号からデータとして読み取れる場合の例を示す。なお、センサ42はセンサ素子42aとIC42bから構成される。
[Example of use of linear antenna IC tag]
In FIG. 10, the
例えば、衣類やウエアラブルに取付けられた本発明の線状アンテナICタグ10に取付けられたICチップ1のインターフェース、例えばI2C,PS1,GP1等を介してセンサデータを線状アンテナICタグ10のICチップ1に伝達し、このデータをリーダからのコマンドに応じて、応答信号として送り出しリーダ側で読み取るものである。温度センサ、湿度センサ、脈拍センサ、気圧センサ、振動センサ、腐食センサ等により測定されたデータを送り返す構成である。リーダは固定リーダ40でもハンディーターミナル41でもよい。このデータは適宜取得してデータとして保存され、通信回線等を通じて必要な所に伝達される。
For example, the sensor data is transmitted to the linear
電力はリーダ側から電波として送られて来る場合はパッシブ的となり、距離にして1.5〜2m程度で線状アンテナICタグにアクセスが可能である。リーダ側の電力を大きくすれば通信距離は更に伸びる。電源をバッテリー等で供給し、電力をリーダ側から供給されなくて済むアクティブタイプの線状アンテナICタグの場合には10m近くの通信距離でデータの取得が可能となる。 When the electric power is transmitted as a radio wave from the reader side, the electric power becomes passive, and the linear antenna IC tag can be accessed at a distance of about 1.5 to 2 m. Increasing the power on the reader side further increases the communication distance. In the case of an active type linear antenna IC tag in which power is supplied from a battery or the like and power is not supplied from the reader side, data can be acquired at a communication distance of about 10 m.
次に、このような線状アンテナICタグを利用した例を図11に述べる。 Next, an example using such a linear antenna IC tag will be described with reference to FIG.
図11(a)は、ガーゼ50等の布に本発明の線状アンテナICタグ10を縫い込んだ例で、糸状であるので簡単にミシンでガーゼ50等に縫い込むことができる。図11(b)は、白衣51に本発明の線状アンテナICタグ10を縫い込んだり、縫い込んだネームタグ等を取り付けた場合の例を示す。白衣51の襟、袖、裾、胸部ポケット等、適宜な箇所に取り付けることができる。なお、裾につけた方が人体から離れ、人体からの影響を軽減することができる。
FIG. 11A is an example in which the linear
図11(c)は、種々の医薬品52に線状アンテナICタグを縫い込み、又は目立たないように貼り付けた場合を示す。図11(d)は、ブレスレッド状のシリコンゴム等で作成された腕輪53の中に、肌から5mm〜7mm離した上部に本発明の線状アンテナICタグ10を埋めた場合を示す。腕輪53を取り付けた患者等の状態を管理することができる。線状アンテナICタグ10の糸状アンテナは人体から数mm離した方が人体の影響を軽減することができる。
FIG. 11 (c) shows a case where a linear antenna IC tag is sewn into
図11(e)は、種々のプラスチックやガラスの容器54等に線状アンテナICタグ10をシール等とともに貼り付けた例を示す。取り付けに際しては、価格表シール又は商品名シールを貼り付ける場合に線状アンテナICタグ10を同時に貼り付ければよい。図11(f)は、線状アンテナICタグ10のアンテナ線を糸状ではなく、固い柱状アンテナ11とした場合の例であり、容器55に取り付けられた状態を示している。
FIG. 11E shows an example in which the linear
図12は、線状アンテナICタグ10をブランドタグやネームタグ等の布切れ60に縫い込んだ例を示す。図12(a)は布切れ60に本発明の線状アンテナICタグ10をジグザグに縫い込んだ状態を示す図である。糸状の形状を有しているのでミシン等で簡単に縫い込むことができ、大量生産に適している。図12(b)は、裁縫用針61に線状アンテナICタグ10のアンテナ線を通した状態を示している。図12(c)は、ミシン針部62でネームタグ、ブランドタグ、布切れ60等に線状アンテナICタグ10を縫製する状態を示している。図12(d)は、図12(c)と同様に縫製する工程の途中の状態を示している。このように、簡単に線状アンテナICタグ10を布切れ60にジグザグに縫い込んだ布タグ13を製造することができる。なお、線状アンテナICタグ10を布地の反物に縫い込んでもよい。
FIG. 12 shows an example in which the linear
図13は、スーツ、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣類70に本発明の線状アンテナICタグ10が縫い込まれた状態を示す図であり、衣類の流通や、リーテイルやクリーニングメンテナンス等に用いることができる。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which the linear
図14(a)は、線状アンテナICタグ10をプラスチックケース80に貼り付けた場合の例を示す。図14(b)に示したように、線状アンテナICタグ10は細いアンテナ線で構成した場合は目立たない構造となるので、DVD、CD81等の商品に付けて管理し万引き防止に役立てることができる。図14(c)は、磁気記録媒体82のプラスチックケースに線状アンテナICタグ10を貼り付けた状態を示す。図14(d)にはゴムタイヤ83等に貼り付けるためゴムチューブの中に線状アンテナICタグ10を埋めたり、貼り付けたりする場合の例を示す。図14(e)は、線状アンテナICタグ10の平行線あるいは単線のアンテナ線をコイルやスプリングのように巻いて、伸縮したり弾力を持たせたりする場合にも使用することができることを示す図である。
FIG. 14A shows an example when the linear
図15には病院や在宅医療の現場等において、個人や患者の自動認識や追尾に線状アンテナICタグ10を用いた場合を示す。図15(a)は、患者93の線状アンテナICタグ10からデータを捕捉する場合の例を示す。
FIG. 15 shows a case where the linear
ICカードによる場合は、本人の意志による確認やトランザクションが主であったが、本発明の線状アンテナICタグ10を使用すれば、本人が気付かない場合、忘れている場合、認知症である場合、病人である場合、又は生命現象が終わっていた場合でも自動的に患者自身を認識、確認することができるので、煩雑で手間のかかる作業を自動的に報知したり、管理できるシステムを構築できる。
In the case of using an IC card, confirmation or transaction based on the will of the person was the main. However, if the linear
図15(a)では患者93の衣類に線状アンテナICタグ10を付けてデータを収集する場合の例を示す。患者93に付けられた線状アンテナICタグ10からのデータはUHFリーダ90で受信され、コントローラ91を介してLAN92に送られる。一方、線状アンテナICタグ10からのデータは、スマホ94,タブレット95,リーダ97で受信されPC96やクラウド99に送られる。
FIG. 15A shows an example of collecting data by attaching the linear
図15(b)を参照して、病院において使用される線状アンテナICタグ10について説明する。衣類に縫い込んだ線状アンテナICタグ10又は線状アンテナICタグ10を取り付けたブレスレッド(腕輪)等からのIDやデータをリーダ97で読み、制御器等を介して有線や無線等でネットに伝送し、このデータをサーバに蓄積し、常時関係者が何処でも何時でも見られるように構成し、PC96,タブレット95,スマホ94でも見られるし、病院98の診察室や施設のPC96でも参照することができる。
With reference to FIG.15 (b), the linear
患者93のデータは個人ファイルに蓄積されるので、データの経時変化も知ることができる。図15(b)(イ)は、診察室で医者が患者93にデータを基に適切な指示を与えている状態を示す。図15(b)(ロ)に示したように広い病院98内等でも医者や患者の居場所はリーダ97によって管理することができる。また図15(b)(ハ)に示したように、病室で安静にしている患者93や在宅で寝ている患者93の動きやデータを回収することもできる。在宅医療で用いる場合は、台所、トイレ、居間等にリーダを取り付け、リモート監視を行うことにより老人の生活反応を監視することもできる。
Since the data of the
図16は、縫製工場で取り付けられた本発明の線状アンテナICタグ10がどのように市場に出回り役立つか、トレーサビリティーやIDを利用し、物流の中で役立つ例を示している。
FIG. 16 shows an example of how the linear
図16を参照しつつ説明すると、縫製工場のミシン100で線状アンテナICタグ10を取り付けた衣類は、コンテナ101に積まれ、販売店内のハンガー102に持ち込まれる。店内に並べられた商品から必要なものを選び、レジ103で決済を行うが、線状アンテナICタグ10が付加されているので自動的にリーダで読まれ、ほぼ瞬時に価格は表示され、購入者は短時間に支払いをすることができる。また、無人化することもできる。決済を行わないと何の商品が決済されていないかが判断できるので、出口に設置された万引き防止装置104で判定され、商品を店側に取り戻すことができる。また、クリーニング店105で洗濯に出すときの管理や中古市場等でも商品認識の自動化を行ったり、商品の選択の間違いをなくしたりすることができる。また、線状アンテナICタグが付された商品がクリーニング店105から搬送車106によってクリーニング工場107に搬送される場合も商品の追跡が可能である。
Referring to FIG. 16, the garment to which the linear
以上のように、本発明の線状アンテナICタグ10は簡単に製造することができ、目立たず装着でき、基板を付加したものはICチップ1のインターフェースを利用してセンサからデータを受信し、リーダに伝送する機能も備えている。アンテナは線状アンテナで構成でき、細線によって共振回路を組み込むことができる線状アンテナICタグは幅が細い構造で構成できる。また、接続点を有さない1本線又は2本線の擬似リアクタンスによる共振回路を構成できるので、ICチップ1の接点のみで上下の1本又は2本の組み合わせのアンテナ線を構成でき、簡単に経済的なフレキシブルな線状アンテナICタグを提供することができる。
As described above, the linear
1 ICチップ
2 FPC基板
10 線状アンテナICタグ
13 布タグ
42 センサ
M0 モールド
1
Claims (14)
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子と前記第2の端子の間に接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する所定の長さを有する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected between the first terminal and the second terminal, and having a predetermined length that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さに所定の長さを加えた長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子と前記第2の端子の間に接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する所定の長さを有する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length obtained by adding a predetermined length to a length of ¼ to ½ wavelength of a radio wave transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected between the first terminal and the second terminal, and having a predetermined length that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1及び前記第2の端子にそれぞれ接続される、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
更に前記第1の端子に接続される、前記電波の電気長で1/4波長よりも長い、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成するための金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire having a length of ¼ to ½ wavelength of the radio wave transmitted and received by the passive tag, which is connected to each of the first and second terminals;
Further, a metal wire connected to the first terminal for simulating a resonance circuit with the IC chip, which is longer than ¼ wavelength in electrical length of the radio wave,
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第2の端子に接続され、前記電波の電気長で1/4波長より長い長さを有し、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected to the second terminal, having an electrical length of the radio wave longer than a quarter wavelength, and forming a pseudo resonant circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子に接続され、電気長で前記1/4より長い長さを有する第1の金属線と、
前記第2の端子に接続されるとともに、前記第1の金属線の開放端から前記1/4波長の位置に接続される第2の金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A first metal wire connected to the first terminal and having an electrical length longer than ¼;
A second metal wire connected to the second terminal and connected from the open end of the first metal wire to the quarter wavelength position;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有する2本のアンテナ線と、
前記第2の端子に接続され、電気長で前記1/4波長より長い長さを有する前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
Two antenna lines connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
A metal wire connected to the second terminal and configured in a pseudo manner as a resonance circuit with the IC chip having an electrical length longer than the quarter wavelength;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子に接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有するアンテナ線と、
前記第1の端子及び前記第2の端子のそれぞれに接続される電気長で前記1/4波長より長い長さを有する2本の金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
An antenna wire connected to the first terminal and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
Two metal wires having an electrical length connected to each of the first terminal and the second terminal and longer than the quarter wavelength;
A linear antenna IC tag comprising:
前記第1の端子と前記第2の端子にそれぞれ接続され、前記パッシブタグが送受信する電波の1/4乃至1/2波長の長さを有する2本のアンテナ線と、
前記第1の端子に一端が接続され、前記第2の端子に接続されたアンテナ線の所定位置に他端が接続され、前記ICチップとの共振回路を擬似的に構成する金属線と、
を有することを特徴とする線状アンテナICタグ。 An IC chip for a passive tag having a first terminal and a second terminal;
Two antenna lines connected to the first terminal and the second terminal, respectively, and having a length of ¼ to ½ wavelength of radio waves transmitted and received by the passive tag;
One end connected to the first terminal, the other end connected to a predetermined position of the antenna line connected to the second terminal, and a metal wire that artificially configures a resonance circuit with the IC chip;
A linear antenna IC tag comprising:
前記基板は、前記第1の端子と前記第2の端子が挿入された穴と導通する他の穴を有し、前記アンテナ線及び前記金属線が前記他の穴に接続されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグ。 And further comprising a substrate on which the IC chip is mounted / connected,
The substrate has another hole that is electrically connected to a hole into which the first terminal and the second terminal are inserted, and the antenna line and the metal line are connected to the other hole. The linear antenna IC tag according to any one of claims 1 to 9.
前記センサが取得したデータを読み取る請求項1乃至11のいずれか1項に記載の線状アンテナICタグと、
前記線状アンテナICタグからのデータを読み取る読取機と、
を有することを特徴とするシステム。 A sensor for acquiring predetermined data;
The linear antenna IC tag according to any one of claims 1 to 11, which reads data acquired by the sensor;
A reader for reading data from the linear antenna IC tag;
The system characterized by having.
前記線状アンテナICタグからの情報を受信する端末又は読取機と、
前記端末又は読取機が受信した情報をインターネットに接続するためのネットワークと、を有することを特徴とするシステム。 The linear antenna IC tag according to any one of claims 1 to 11,
A terminal or reader for receiving information from the linear antenna IC tag;
And a network for connecting the information received by the terminal or reader to the Internet.
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