JP2023020086A - Rfidタグ及びそれに用いられるアンテナ部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 等方性の放射パターンを有するアンテナを備え、かつコストの低減を図ったRFIDタグを提供すること。【解決手段】 RFIDタグ10は、基材22、アンテナ部24及びICチップ30を備える。アンテナ部24のスプリットリング共振部40は、第1部位42と第2部位44とを有する。第1部位42の第1端部421には第1対向部が設けられ、第1端部423には第1接続部が設けられる。第2部位44の第2端部441には第2対向部が設けられ、第2端部443には第2接続部が設けられる。第1対向部421と第2対向部441とは互いに離間して対向している。インピーダンス整合部50の第3端部501は、第1対向部421と第1接続部423との間で第1部位42に接続され、第3端部503は、第2対向部441と第2接続部443との間で第2部位44に接続される。ICチップ30は、第1接続部423と第2接続部443とに接続される。【選択図】図1
Description
本発明は、RFID(Radio Frequency IDentification)タグ及びそれに用いられるアンテナ部材に関する。
RFIDタグは、リーダライタを用いて非接触で情報を書き込みまた読み出すことができる情報記憶媒体である。RFIDタグは、リーダライタと無線通信するためのアンテナを備えている。RFIDタグの位置や向きに関係なく、RFIDタグから数メートル程度離れた状態でリーダライタからの読み書きを可能にするため、RFIDタグのアンテナは、等方性の放射パターンを持つことが求められる。
特許文献1は、非接触通信媒体(RFIDタグ)の一例を開示している。図3に示されるように、特許文献1の非接触通信媒体90は、二つのダイポールアンテナ92,94と、ICチップ96とを備えている。ダイポールアンテナ92,94は、夫々二つの放射素子920又は940を有し、互いに直交するように配置されている。ICチップ96は、ダイポールアンテナ92,94の交点に配置されている。この構成により、ダイポールアンテナ92,94の合成放射パターンは、略等方性を持つ。
特許文献1の非接触通信媒体90において、ICチップ96は、二つのダイポールアンテナ92,94に接続されている。このように複数のアンテナに接続されるICチップ96は、単一のアンテナに接続されるICチップに比べて高価である。したがって、特許文献1の非接触通信媒体90は、高コストであるという問題点を有している。
本発明は、等方性の放射パターンを有するアンテナを備え、かつコスト低減を実現することができるRFIDタグを提供することを目的とする。
また、本発明は、RFIDタグのコスト低減を可能にする等方性の放射パターンを有すアンテナを備えたアンテナ部材を提供することを目的とする。
本発明は、第1のRFIDタグとして、絶縁性の基材と、前記基材上に構成されたアンテナ部と、ICチップとを備えるRFIDタグであって、
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記ICチップは、前記第1接続部と第2接続部とに接続されている
RFIDタグを提供する。
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記ICチップは、前記第1接続部と第2接続部とに接続されている
RFIDタグを提供する。
また、本発明は、第2のRFIDタグとして、第1のRFIDタグであって、
前記スプリットリング共振部は、第1水平方向に延びる二つの辺と、第1水平方向と直交する第2水平方向に延びる二つの辺とを有している
RFIDタグを提供する。
前記スプリットリング共振部は、第1水平方向に延びる二つの辺と、第1水平方向と直交する第2水平方向に延びる二つの辺とを有している
RFIDタグを提供する。
また、本発明は、第3のRFIDタグとして、第2のRFIDタグであって、
前記第1部位及び前記第2部位の幅は、いずれも前記インピーダンス整合部の幅より広い
RFIDタグを提供する。
前記第1部位及び前記第2部位の幅は、いずれも前記インピーダンス整合部の幅より広い
RFIDタグを提供する。
また、本発明は、第4のRFIDタグとして、第2又は第3のRFIDタグであって、
前記第1接続部及び前記第2接続部は、前記第1水平方向に延びる辺上に位置しており、
前記第1接続部及び前記第2接続部の第2水平方向におけるサイズは、前記ICチップの第2水平方向におけるサイズより大きい
RFIDタグを提供する。
前記第1接続部及び前記第2接続部は、前記第1水平方向に延びる辺上に位置しており、
前記第1接続部及び前記第2接続部の第2水平方向におけるサイズは、前記ICチップの第2水平方向におけるサイズより大きい
RFIDタグを提供する。
また、本発明は、第5のRFIDタグとして、第1から第4までのRFIDタグのいずれか一つであって、
前記アンテナ部は、一層構成である
RFIDタグを提供する。
前記アンテナ部は、一層構成である
RFIDタグを提供する。
さらに、本発明は、第1のアンテナ部材として、絶縁性の基材と、前記基材上に構成されたアンテナ部とを備えるRFIDタグ用のアンテナ部材であって、
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記第1接続部と第2接続部とは、互いの近傍に離間して配置されている
アンテナ部材を提供する。
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記第1接続部と第2接続部とは、互いの近傍に離間して配置されている
アンテナ部材を提供する。
本発明のRFIDタグは、スプリットリング共振部とインピーダンス整合部とを有するアンテナ部を備えている。このアンテナ部の放射パターンは、互いに直交配置された二つのダイポールアンテナによって実現される放射パターンと同等の等方性を有している。即ち、本発明のRFIDタグは単一のアンテナで等方性の放射パターンを実現できる。したがって、本発明のRFIDタグは、安価なICチップを使用することができ、コスト削減を実現できる。
また、本発明のアンテナ部材のアンテナ部は、単一のアンテナで等方性の放射パターンを実現できるので、安価なICチップの使用を可能にし、安価なRFIDタグの提供を可能にする。
(第1の実施の形態)
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるRFID(Radio Frequency IDentification)タグ10は、アンテナ部材20とICチップ30とを備えている。アンテナ部材20は、基材22と、基材22上に構成されたアンテナ部24とを備えている。基材22は、絶縁性材料からなる。基材22は、例えば絶縁フィルムであってよい。アンテナ部24は、スプリットリング共振部40と、インピーダンス整合部50とを有している。アンテナ部24は、導電体、例えばアルミニウムフィルム又は導電性インクからなる。本実施の形態において、アンテナ部24は、単一の導体層からなる一層構成である。ただし、本発明はこれに限られない。アンテナ部24は、複数の導電層からなる多層構成であってもよい。
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるRFID(Radio Frequency IDentification)タグ10は、アンテナ部材20とICチップ30とを備えている。アンテナ部材20は、基材22と、基材22上に構成されたアンテナ部24とを備えている。基材22は、絶縁性材料からなる。基材22は、例えば絶縁フィルムであってよい。アンテナ部24は、スプリットリング共振部40と、インピーダンス整合部50とを有している。アンテナ部24は、導電体、例えばアルミニウムフィルム又は導電性インクからなる。本実施の形態において、アンテナ部24は、単一の導体層からなる一層構成である。ただし、本発明はこれに限られない。アンテナ部24は、複数の導電層からなる多層構成であってもよい。
図1に示されるように、スプリットリング共振部40は、第1部位42と第2部位44とを有している。第1部位42と第2部位44とは、スプリットリング共振部40の外形が略矩形となるように、形成され且つ配置されている。これにより、スプリットリング共振部40は、第1水平方向に延びる二つの辺401,405と、第1水平方向と直交する第2水平方向に延びる二つの辺403,407とを有している。本実施の形態において、第1水平方向はX方向であり、第2水平方向はY方向である。以下、説明の便宜のため、スプリットリング共振部40の四つの辺401,403,405、407を、時計回りに、第1辺401、第2辺403、第3辺405及び第4辺407と称する。
図1に示されるように、第1部位42は、二つの第1端部421,423を有しており、第2部位44は、二つの第2端部441,443を有している。本実施の形態において、第1部位42と第2部位44とは、互いに線対称の形状を有し、互いに鏡像となるように配置されている。ただし、本発明は、これに限られない。第1部位42及び第2部位44は、スプリットリング共振器として機能するように構成され且つ配置されていればよく、互いに線対称の形状を有していなくてもよい。
図1に示されるように、第1端部421,423の一方は、第2端部441,443の一方と、互いに離間して対向している。換言すると、第1端部421,423の一方には第1対向部(421)が設けられ、第2端部441,443の一方には第2対向部(441)が設けられている。本実施の形態において、第1端部421に第1対向部421が設けられ、第2端部441に第2対向部441が設けられている。そして、第1対向部421と第2対向部441とは、互いに離間して対向し、キャパシタを構成している。
図1に示されるように、第1端部421,423の残りの一方と第2端部441,443の残りの一方は、互いに離間して近接配置されている。そして、第1端部421,423の残りの一方と第2端部441,443の残りの一方には、ICチップ30が接続されている。換言すると、第1端部421,423の残りの一方には第1接続部(423)が設けられ、第2端部441,443の残りの一方には第2接続部(443)が設けられている。本実施の形態において、第1端部423に第1接続部423が設けられ、第2端部443に第2接続部443が設けられている。そして、ICチップ30は、第1接続部423と第2接続部443とに接続されている。
図1に示されるように、インピーダンス整合部50は、スプリットリング共振部40の第1部位42と第2部位44とに接続されている。詳しくは、インピーダンス整合部50は、二つの第3端部501,503を有している。第3端部501,503の一方は、第1対向部421と第1接続部423との間で第1部位42に接続されている。また、第3端部501,503の残りの一方は、第2対向部441と第2接続部443との間で第2部位44に接続されている。本実施の形態において、第3端部501は、スプリットリング共振部40の第2辺403上で第1部位42に接続されている。また、第3端部503は、スプリットリング共振部40の第4辺407上で第2部位44に接続されている。ただし、本発明はこれに限られない。インピーダンス整合部50は、スプリットリング共振部40の第1部位42と第2部位44とに接続されてさえいればよく、その接続位置及びその形状は特に限定されない。例えば、インピーダンス整合部50の第3端部501,503は、スプリットリング共振部40の第3辺405上において第1部位42及び第2部位44に夫々接続されてよい。その場合、インピーダンス整合部50の形状は、角ばったC形状であってよい。また、その形状は、第3端部501,503が、スプリットリング共振部40の第2辺403及び第4辺407に夫々達するように、部分的に幅広部が形成されたものであってよい。なお、インピーダンス整合部50の接続位置及び形状は、求められるインピーダンス特性に応じて任意に設定することができる。
図1から理解されるように、第1部位42及び第2部位44の幅は、いずれもインピーダンス整合部50の幅よりも広い。ここで、「幅」は、第1部位42、第2部位44及びインピーダンス整合部50の夫々において、延在方向と直交する方向の各部のサイズである。本実施の形態において、第1部位42は、四つの幅W1-1~W1-4を有している。第2部位44も、四つの幅W2-1~W2-4を有している。インピーダンス整合部50は、単一の幅W3(<W1-1~W1-4,W2-1~W2-4)を有している。ただし、本発明はこれに限られない。第1部位42及び第2部位44の夫々は、単一の幅を有していてもよい。又は、第1部位42及び第2部位44の夫々は、第1端部421及びその周辺の幅が広く、それ以外の部分の幅が狭い、二つの幅を有していてもよい。また、インピーダンス整合部50は、互いに異なる複数の幅を有していてもよい。
図1から理解されるように、ICチップ30は、基材22の表面上に搭載され、第1接続部423と第2接続部443とに接続される。本実施の形態において、第1接続部423及び第2接続部443は、第1水平方向に延びる第3辺405上に位置している。そして、第1接続部423及び第2接続部443の第2水平方向(Y方向)におけるサイズ(幅W1-4,W2-4に等しい)は、いずれもICチップ30の第2水平方向におけるサイズWcよりも大きい(Wc<W1-4,W2-4)。
図1に示されるように、本実施の形態のICチップ30は、第2水平方向において、第1接続部423及び第2接続部443の中央に位置している。ただし、本発明はこれに限られない。ICチップ30は、スプリットリング共振部40の内側又は外側に寄った位置において、第1接続部423及び第2接続部443に接続されてもよい。
本実施の形態のRFIDタグ10において、アンテナ部24は、単独で等方性の放射パターンを実現することができる。したがって、RFIDタグ10のICチップ30として、安価なICチップを用いることができる。
(第2の実施の形態)
図2を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるRFIDタグ10Aは、第1の実施の形態のRFIDタグ10におけるスプリットリング共振部40の第1部位42及び第2部位44とは異なる形状を有する第1部位42A及び第2部位44Aを有している。それ以外の構成要素については、RFIDタグ10の構成要素と同一であるか又は類似するので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
図2を参照すると、本発明の第2の実施の形態によるRFIDタグ10Aは、第1の実施の形態のRFIDタグ10におけるスプリットリング共振部40の第1部位42及び第2部位44とは異なる形状を有する第1部位42A及び第2部位44Aを有している。それ以外の構成要素については、RFIDタグ10の構成要素と同一であるか又は類似するので、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
図2に示されるように、スプリットリング共振部40の第1部位42Aと第2部位44Aとは、スプリットリング共振部40の外形が略矩形となるように、形成され且つ配置されている。第1部位42Aの第1端部421及び第2部位44Aの第2端部441は、スプリットリング共振部40の第1辺401上に位置している。また、第1部位42Aの第1端部423及び第2部位44Aの第2端部443は、スプリットリング共振部40の第4辺407上に位置している。
図2に示されるように、インピーダンス整合部50は、スプリットリング共振部40の第1部位42Aと第2部位44Aとに接続されている。インピーダンス整合部50の第3端部501は、第1対向部421と第1接続部423との間で第1部位42Aに接続されている。また、第3端部503は、第2対向部441と第2接続部443との間で第2部位44Aに接続されている。本実施の形態において、第3端部501は、スプリットリング共振部40の第3辺405上で第1部位42Aに接続され、第3端部503は、スプリットリング共振部40の第1辺401上で第2部位44Aに接続されている。ただし、本発明はこれに限られない。インピーダンス整合部50は、スプリットリング共振部40の第1部位42と第2部位44とに接続されてさえいればよく、その接続位置及びその形状は特に限定されない。例えば、インピーダンス整合部50の第3端部501,503は、スプリットリング共振部40の第4辺407上において第1部位42及び第2部位44に夫々接続されてよい。その場合、インピーダンス整合部50の形状は、角ばったC形状であってよい。また、その形状は、第3端部501,503が、スプリットリング共振部40の第3辺405及び第1辺401に夫々達するように、部分的に幅広部が形成されたものであってよい。
図2から理解されるように、本実施の形態においても、第1部位42A及び第2部位44Aの幅は、いずれもインピーダンス整合部50の幅よりも広い。また、第1接続部423及び第2接続部443の第1水平方向(X方向)におけるサイズは、いずれもICチップ30の第1水平方向におけるサイズよりも大きい。
本実施の形態のRFIDタグ10Aにおいても、アンテナ部24は、単独で等方性の放射パターンを実現することができる。したがって、RFIDタグ10AのICチップ30として、安価なICチップを用いることができる。
以上、本発明について、実施の形態を掲げて説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。例えば、アンテナ部24において、各部の幅、第1対向部421及び第2対向部441の位置、及び第1接続部423及び第2接続部443の位置は、求められるアンテナ特性に応じて任意に設定することができる。
10 RFIDタグ
20 アンテナ部材
22 基材
24 アンテナ部
30 ICチップ
40 スプリットリング共振部
401 辺(第1辺)
403 辺(第2辺)
405 辺(第3辺)
407 辺(第4辺)
42 第1部位
421 第1端部(第1対向部)
423 第1端部(第1接続部)
44 第2部位
441 第2端部(第2対向部)
443 第2端部(第2接続部)
50 インピーダンス整合部
501,503 第3端部
20 アンテナ部材
22 基材
24 アンテナ部
30 ICチップ
40 スプリットリング共振部
401 辺(第1辺)
403 辺(第2辺)
405 辺(第3辺)
407 辺(第4辺)
42 第1部位
421 第1端部(第1対向部)
423 第1端部(第1接続部)
44 第2部位
441 第2端部(第2対向部)
443 第2端部(第2接続部)
50 インピーダンス整合部
501,503 第3端部
Claims (6)
- 絶縁性の基材と、前記基材上に構成されたアンテナ部と、ICチップとを備えるRFIDタグであって、
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記ICチップは、前記第1接続部と第2接続部とに接続されている
RFIDタグ。 - 請求項1に記載のRFIDタグであって、
前記スプリットリング共振部は、第1水平方向に延びる二つの辺と、第1水平方向と直交する第2水平方向に延びる二つの辺とを有している
RFIDタグ。 - 請求項2に記載のRFIDタグであって、
前記第1部位及び前記第2部位の幅は、いずれも前記インピーダンス整合部の幅より広い
RFIDタグ。 - 請求項2又は請求項3に記載のRFIDタグであって、
前記第1接続部及び前記第2接続部は、前記第1水平方向に延びる辺上に位置しており、
前記第1接続部及び前記第2接続部の第2水平方向におけるサイズは、前記ICチップの第2水平方向におけるサイズより大きい
RFIDタグ。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一つに記載のRFIDタグであって、
前記アンテナ部は、一層構成である
RFIDタグ。 - 絶縁性の基材と、前記基材上に構成されたアンテナ部とを備えるRFIDタグ用のアンテナ部材であって、
前記アンテナ部は、スプリットリング共振部と、インピーダンス整合部とを有しており、
前記スプリットリング共振部は、第1部位と第2部位とを有しており、
前記第1部位は、二つの第1端部を有しており、
前記第1端部の一方には第1対向部が設けられ、前記第1端部の残りの一方には第1接続部が設けられており、
前記第2部位は、二つの第2端部を有しており、
前記第2端部の一方には第2対向部が設けられ、前記第2端部の残りの一方には第2接続部が設けられており、
前記第1対向部と前記第2対向部とは互いに離間して対向しており、
前記インピーダンス整合部は、二つの第3端部を有しており、
前記第3端部の一方は、前記第1対向部と前記第1接続部との間で前記第1部位に接続されており、
前記第3端部の残りの一方は、前記第2対向部と前記第2接続部との間で前記第2部位に接続されており、
前記第1接続部と第2接続部とは、互いの近傍に離間して配置されている
アンテナ部材。
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TW111123391A TWI834201B (zh) | 2021-07-30 | 2022-06-23 | 射頻識別標籤以及天線構件 |
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