JP6443603B1 - 無線通信デバイス - Google Patents

Abstract

無線通信デバイスが付された商品が所定の通信周波数よりも高い周波数帯域の電磁波に照射された場合でも、無線通信デバイスが付された商品における発火の危険性を防止することが可能な無線通信デバイスの提供を目的とする。通信用の周波数を有する高周波信号を送受信するための無線通信デバイス（８１）であって、互いに対向する対向領域（８３ａａ）を有するアンテナパターン（８３）と、アンテナパターン（８３）に電気的に接続されたＲＦＩＣパッケージ（２）と、アンテナパターン（８３）のそれぞれの対向領域（８３ａａ）間に配置されたループ状の導体パターン（８５）と、を備え、導体パターン（８５）の周長は、通信用の周波数の２分の１波長より短い。

Description

本発明は、アンテナを備えた無線通信デバイス、特に、誘導電磁界または電波によって、非接触で半導体メモリのデータを読み書きするために近距離通信を行うＲＦＩＤ(Radio
Frequency Identification)技術を利用した無線通信デバイスに関する。

無線通信デバイスである「ＲＦＩＤタグ」を商品に付すことで、商品会計を自動化することが考えられている。この自動化清算システムによれば、「ＲＦＩＤタグ」が付された商品を収容したカゴが精算台に置かれると、「ＲＦＩＤタグ」からの情報が読み取られて商品代金が表示される。

スーパーマーケットなどの販売店においては多種多様な商品が取り扱われており、商品としての食料品の中には、商品購入の直後に商品を温めて、購入者がその場で直ぐに飲食する場合がある。このように温めて飲食する商品としては、例えば、弁当、カップ麺などの食料品がある。これらの商品は、販売店において電磁波加熱装置、所謂「電子レンジ」を用いて加熱されると考えられる。

「ＲＦＩＤタグ」は、ＲＦＩＣ(Radio-Frequency Integrated Circuit)チップと共に、金属膜体であるアンテナパターンなどの金属材料が紙材や、樹脂材の上に形成されている。従って、このような「ＲＦＩＤタグ」を商品に付した状態で「電子レンジ」により当該商品が加熱される場合、例えば「ＲＦＩＤタグ」を付した弁当を温める場合には、弁当と共に「ＲＦＩＤタグ」に「電子レンジ」からの電磁波が吸収され、金属材料部分において電界が集中して放電したり、金属材料部分に過電流が流れる事で金属自体が加熱されて昇華したり、タグを構成する紙材や樹脂材料を発火させることで、「ＲＦＩＤタグ」が発火するおそれがある。

上記のような「ＲＦＩＤタグ」における発火の危険性を少なくすることを目的として、「難燃性タグ」の構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００６−３３８５６３号公報

特許文献１に開示された「難燃性タグ」は、ＩＣチップおよびアンテナパターンが実装される基材を難燃性材料で構成したものである。このため、基材としては難燃性材料であるため、発火後の数秒から数十秒で消火される。しかしながら、基材上に形成された金属材料部分においては連続して放電する可能性が高く、基材が発火する危険性や商品に引火する可能性を確実に防止できる構成ではない。

本発明は、無線通信デバイスが付された商品が所定の通信周波数よりも高い周波数帯域の電磁波に照射された場合でも、無線通信デバイスが付された商品における発火の危険性を防止することが可能な無線通信デバイスの提供を目的とする。

本発明の一態様の無線通信デバイスは、
通信用の周波数を有する高周波信号を送受信するための無線通信デバイスであって、
互いに対向する対向領域を有するアンテナパターンと、
前記アンテナパターンに電気的に接続されたＲＦＩＣチップと、
前記アンテナパターンのそれぞれの対向領域間に配置されたループ状の導体パターンと、を備え、
前記導体パターンの周長は、前記通信用の周波数の２分の１波長より小さい。

本発明によれば、無線通信デバイスが付された商品が所定の通信周波数よりも高い周波数帯域の電磁波に照射された場合においても、商品における発火の危険性を防止することが可能な無線通信デバイスを提供することができる。

実施の形態１の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）を示す平面図 実施の形態１の無線通信デバイスが商品に付された例示を示す図 実施の形態１の無線通信デバイスが商品に付された例示を示す図 実施の形態１の無線通信デバイスにおけるＲＦＩＣパッケージを示す分解斜視図 実施の形態１の無線通信デバイスの一部の構成を示す平面図 実施の形態１の無線通信デバイスにおけるアンテナパターンの一部の構成の等価回路図 実施の形態１の無線通信デバイスにおけるアンテナパターンの一部に流れる電流を示す説明図 実施の形態１の無線通信デバイスにおけるシミュレーション実験の結果を示す周波数特性図 実施の形態１の無線通信デバイスに関するシミュレーション実験におけるスミスチャート 実施の形態１の無線通信デバイスにおいて、ＵＨＦ帯の通信周波数（９２０ＭＨｚ）の信号を受信したときの電流の流れ方を示す図 実施の形態１の無線通信デバイスにおいて、電磁波加熱装置（「電子レンジ」）で使用される加熱周波数（２．４ＧＨｚ）の信号を受信したときの電流の流れ方（ｂ）を示す図 実施の形態１の無線通信デバイスに関する全方位に対する利得を示す図 実施の形態１の無線通信デバイスに関する、図８ＡのＸＺ平面における利得を示す図 実施の形態２の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態３の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態４の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態５の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態６の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す分解斜視図 実施の形態７の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態７の無線通信デバイスの商品に取り付けられる際の平面図 実施の形態７の無線通信デバイスが商品に付された例示を示す図 実施の形態８の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態８の無線通信デバイスの変形例を示す平面図 実施の形態９の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態９の無線通信デバイスにおけるアンテナパターンの構成を示す等価回路図 実施の形態１０の無線通信デバイス（ＲＦＩＤタグ）の構成を示す平面図 実施の形態１０の無線通信デバイスにおけるアンテナパターンの構成を示す等価回路図

まず始めに、本発明に係る無線通信デバイスにおける各種態様の構成について記載する。
本発明に係る第１の態様の無線通信デバイスは、通信用の周波数を有する高周波信号を送受信するための無線通信デバイスであって、互いに対向する対向領域を有するアンテナパターンと、前記アンテナパターンに電気的に接続されたＲＦＩＣチップと、前記アンテナパターンのそれぞれの対向領域間に配置されたループ状の導体パターンと、を備え、前記導体パターンの周長は、前記通信用の周波数の２分の１波長より小さい。

上記のように構成された第１の態様の無線通信デバイスは、無線通信デバイスが付された商品が通信周波数よりも高い周波数の帯域の電磁波に照射されると、ループ状の導体パターンが磁界アンテナとして磁界を発生させる。これにより、通信周波数よりも高い周波数の帯域の電磁波を受けるアンテナパターンの近接した位置で、磁界アンテナが形成される。これにより、アンテナパターンは、通信周波数よりも高い周波数帯域でのアンテナ放射効率が劣化し、アンテナパターンが受信するエネルギーを低減させることができる。この結果、無線通信デバイスが付された商品における発火の危険性を防止することができる。

なお、アンテナパターンは直線形状および曲線形状のどちらでもよい。それぞれの対向領域を有する連続したアンテナパターンは、一方のアンテナパターンの延びる方向と交差する方向に他方のアンテナパターンが存在していればよい。したがって、連続したアンテナパターンに存在するそれぞれの対向領域は、互いに平行に位置している場合や、いずれか一方が傾いている場合を含み、さらには、互いに曲線同士で対向していてもよい。

本発明に係る第２の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナパターンは、ミアンダ形状に形成され、前記アンテナパターンのそれぞれの前記対向領域は、互いに平行な直線部分を有してもよい。

本発明に係る第３の態様の無線通信デバイスは、前記導体パターンは、前記アンテナパターンの隣り合うそれぞれの折り返し部分の間に配置されてもよい。

本発明に係る第４の態様の無線通信デバイスは、前記導体パターンは長手方向と短手方向を有し、前記導体パターンの長手方向の長さは、電磁波加熱に用いられる周波数の１／４波長以下に短く形成されてもよい。

本発明に係る第５の態様の無線通信デバイスは、複数の前記導体パターンが、前記アンテナパターンのそれぞれの前記対向領域の間に、互いに間隔をおいて配置されてもよい。

本発明に係る第６の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナパターンに前記通信用周波数よりも高い周波数の電磁波が照射されると、前記複数の導体パターンの間における前記アンテナパターンのぞれぞれの前記対向領域間において電位差が大きくなってもよい。

本発明に係る第７の態様の無線通信デバイスは、それぞれ周長の異なる前記導体パターンが、前記アンテナパターンの直線部分に沿って配置されてもよい。

本発明に係る第８の態様の無線通信デバイスは、前記導体パターンを間に挟む前記対向領域を含む前記アンテナパターンの一部および前記導体パターンによる第１共振周波数と、前記導体パターンの隣に配置された別の導体パターンを間に挟む対向領域を含む前記アンテナパターンの別の一部および前記別の導体パターンによる第２共振周波数と、が異なってもよい。

本発明に係る第９の態様の無線通信デバイスは、前記第１共振周波数は、電磁波加熱に用いられる周波数を共振周波数としてもよい。

本発明に係る第１０の態様の無線通信デバイスは、前記第１共振周波数は、電磁波加熱に用いられる周波数の帯域として２．４ＧＨｚ以上２．５ＧＨｚ以下の帯域の周波数を共振周波数としてもよい。

本発明に係る第１１の態様の無線通信デバイスは、前記導体パターンの周長と前記通信用の周波数よりも高い前記第１共振周波数の２分の１波長との差は、前記導体パターンの周長と前記通信用の周波数の２分の１波長との差に比べて小さくてもよい。

本発明に係る第１２の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナパターンが形成された樹脂製のアンテナ基材を備えてもよい。

本発明に係る第１３の態様の無線通信デバイスは、前記樹脂製のアンテナ基材に貼り付けられた、前記アンテナ基材よりも難燃性のフィルムを備えてもよい。

本発明に係る第１４の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナパターンは、ＵＨＦ帯を通信周波数とするよう構成してもよい。

本発明に係る第１５の態様の無線通信デバイスは、前記アンテナパターンは、ＨＦ帯を通信周波数とするよう構成してもよい。

無線通信デバイスが付された商品を販売するコンビニエンスストアやスーパーマーケットでは、食品、日用雑貨品などの多種多様な商品が取り扱われる。近年、コンビニエンスストアに関して、購入した商品の会計、および袋詰めを自動化する「無人コンビニエンスストア」の実用化に向けて、各種実験が行われている。

「無人コンビニエンスストア」における商品会計の自動化のためには、無線通信デバイスである「ＲＦＩＤタグ」を全ての商品に付して対応することが考えられている。「無人コンビニエンスストア」においては、「ＲＦＩＤタグ」が付された商品を収容した買い物カゴが精算台に置かれると、「ＲＦＩＤタグ」からの情報が読み取られて商品代金が表示されるシステムである。購入者は、商品代金として所定位置に現金を投入するか、クレジットカードを差し込んで支払いを済ませて、自動的に買い物袋に詰められた商品を受け取ることにより、「無人コンビニエンスストア」における商品の購入を完了することができる。

以下、本発明に係る無線通信デバイスの具体的な例示としての実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。本発明に係る無線通信デバイスが付される商品としては、所謂「コンビニエンスストア」や「スーパーマーケット」などの販売店において取り扱われる全ての商品が対象である。

なお、以下の実施の形態において説明する電磁波加熱装置としては、誘電加熱を行う所謂「電子レンジ」で説明するが、本発明おける電磁波加熱装置としては誘電加熱を行う機能を有する加熱装置が対象となる。また、以下の実施の形態の無線通信デバイスである「ＲＦＩＤタグ」が付される商品として弁当を例示として説明する。本発明においては、同じ構成を有する無線通信デバイスが全ての商品に対して付される商品販売システムに関するものである。

《実施の形態１》
図１は、本発明に係る実施の形態１の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ８１を示す平面図である。ＲＦＩＤタグ８１は、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信（送受信）するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能な構成である。ここでＵＨＦ帯とは、８６０ＭＨｚから９６０ＭＨｚの周波数帯域である。ここで、ＵＨＦ帯の通信周波数は本発明における「通信用の周波数」の一例である。ＲＦＩＤタグ８１は、後述するＲＦＩＣパッケージ２と、アンテナパターン８３と、誘電体であるアンテナ基材５と、を含む。実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１において、アンテナ基材５として、可撓性を有するフィルム材料または難燃性フィルム材料が用いられている。アンテナ基材５は、略矩形状に形成されている。また、アンテナ基材５が難燃性ではない通常のフィルム材料の場合は、アンテナ基材５のフィルム厚を３８μｍ以下の薄さにしてもよい。これにより、アンテナ基材５は、燃焼するまでに溶けて変形するので、基材形状を保て無いようにすることができる。アンテナ基材５の表面には、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料の膜体により作製されたアンテナパターン８３が形成されている。また、アンテナ基材５の表面に形成されたアンテナパターン８３には、ＲＦＩＣパッケージ２が実装されており、ＲＦＩＣパッケージ２とアンテナパターン８３が電気的に接続されている。なお、電気的に接続とは、高周波信号が伝達され、動作可能なように互いが接続あるいは結合されていることを意味し直流的に接続されていることに限定されるわけではない。

なお、実施の形態１におけるアンテナ基材５として難燃性フィルムを採用する場合、用いられる難燃性フィルム材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などの樹脂材料にハロゲン系難燃材料の添加や、難燃性コーティング材料の塗工を行ったフィルムが用いられる。また、アンテナ基材５の材料としては、耐熱性を有するＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂などの高機能を有する樹脂材料を用いることも可能である。

図１に示すように、アンテナパターン８３は電界放射型のアンテナパターンであり、ＲＦＩＣパッケージ２が実装されたランドパターン６から複数の折り返し部分８３ａｃを有して蛇行するミアンダ状の第１アンテナ素子８３ａおよび直線状の第２アンテナ素子８３ｂが延設されて構成されている。即ち、第１ランドパターン６ａからはミアンダ状の第１アンテナ素子８３ａが、アンテナ基材５における最終的に長手方向（＋Ｘ方向）の一方の端部に向かって延設されている。また、第２ランドパターン６ｂからは直線状の第２アンテナ素子８３ｂが、アンテナ基材５における長手方向（−Ｘ方向）の他方に向かって延設されている。なお、第２アンテナ素子８３ｂの延設方向の先端部分の領域は、商品に対する貼り付部分となる幅の広い幅広部７となっており、例えば缶製品などの金属部分に貼り付けてアンテナとしての特性を更に高める領域となる。

アンテナパターン８３の折り返し部分８３ａｃとは、アンテナパターン８３の延びる方向が反転する箇所である。アンテナ素子８３ａは複数の折り返し部分８３ａｃを有する。ＲＦＩＤタグ８１は、アンテナ基材５の表面にアンテナパターン８３と線間容量パターン８５との両方を形成している。アンテナ素子８３ａにおいて、隣り合う折り返し部分８３ａｃ間には、線間容量パターン８５が配置されている。アンテナ素子８３ａと線間容量パターン８５との間隔は、例えば、１５０μｍである。

インダクタンス成分を有するアンテナパターン８３の複数箇所において、アンテナパターン８３の特定の領域同士の間で、線間容量パターン８５により容量を形成している。その結果、アンテナパターン８３の一部分で構成されたインダクタンス成分と、アンテナパターン８３の一部分との間に形成されたキャパシタンス成分とによりＬＣ並列共振回路Ｓ（図４Ｂ参照）が構成されており、このＬＣ並列共振回路Ｓが複数形成されて、実質的に直列および並列に接続された構成となっている。アンテナパターン８３としてアルミニウム電極や銅電極など導電率の高い金属材料を用いている。なお、アンテナパターン８３として、金属材料以外でカーボン系の材料など金属より導電率の劣る材料を用いてもよい。なお、図１においては、アンテナ基材５として透明材料を用いた例を示しているが、必ずしも透明材料を用いる必要はない。

実施の形態１におけるアンテナパターン８３には、ＲＦＩＣパッケージ２と接触して電気的に接続するための２つのランドパターン６（６ａ、６ｂ）が設けられている。これにより、ＲＦＩＣパッケージ２の有するＲＦＩＣチップ９とアンテナパターン８３が電気的に接続されている。また、アンテナパターン８３は、第１アンテナ素子８３ａおよび第２アンテナ素子８３ｂを有しており、ダイポール型の電界アンテナを構成している。

第１アンテナ素子８３ａは、略線状の形状パターンを有しており、第１ランドパターン６ａから導出して、ミアンダ状に延設されている。第１アンテナ素子８３ａの延設方向は、アンテナ基材５の長手方向の一端に向かっている。第１アンテナ素子８３ａの延設方向の先端部はアンテナ基材５の長手方向の端部に配設されている。

アンテナパターン８３の第２アンテナ素子８３ｂは、第２ランドパターン６ｂから導出してアンテナ基材５の長手方向の他端に向かって直線状に延設され、第２アンテナ素子８３ｂの延設方向の先端部には幅広部７が形成されている。この幅広部７は、商品に貼り付けられる部分となり、商品外面に金属材料が表れている商品、例えば缶製品に貼り付けられた場合には、その商品外面をアンテナの一部として機能させるものである。

第１アンテナ素子８３ａは、直線部分８３ａａを有する。直線部分８３ａａは、例えば、アンテナ基材５の幅方向（Ｙ方向）と平行で、ミアンダの振幅方向に延びる。長手方向（Ｘ方向）において隣り合う直線部分８３ａａは、互いに対向する対向領域である。第１アンテナ素子８３ａの隣り合う直線部分８３ａａの間に導体パターンとしての線間容量パターン８５が形成されている。したがって、線間容量パターン８５は、第１アンテナ素子８３ａのそれぞれの対向領域である直線部分８３ａａ間に配置されている。

線間容量パターン８５は、アンテナパターン８３と同様に、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により形成されている。アルミニウム箔で形成する場合、線間容量パターン８５の厚みは、例えば、６μｍである。また、線間容量パターン８５は、ループ状に形成されている。

線間容量パターン８５は、アンテナ基材５の幅方向（Ｙ方向）において長さの異なる、線間容量パターン８５ａと８５ｂとを備える。線間容量パターン８５ａおよび８５ｂは長手方向と短手方向を有し、線間容量パターン８５ａおよび８５ｂの長手方向の長さは、例えば、電磁波加熱に用いられる周波数の１／４波長以下に短く形成されている。アンテナパターン８３のミアンダの振幅方向（Ｙ方向）において、第１アンテナ素子８３ａの長さＷａは線間容量パターン８５ａの長さＷｃ１、および線間容量パターン８５ｂの長さＷｃ２よりも長い。線間容量パターン８５は、細長い閉じたループパターンで構成されている。したがって、磁界アンテナとして動作する場合、アンテナコイルのＱ特性は悪くなっており、磁気損失により磁界エネルギーを熱に変換する作用がある。この熱によりアンテナ基材５は、溶ける又は炭化するなどにより変形し、線間容量パターン８５が断線するとともに、アンテナパターン８３の一部が断線する。

直線部分８３ａａは、アンテナ基材５の幅方向（Ｙ方向）において線間容量パターン８５ａ、８５ｂの間で、アンテナ基材５の長手方向（Ｘ方向）に隣り合う直線部分８３ａａ間において、線間容量パターン８５ａ、８５ｂを介せずに対向している部分である対向部８３ｃを有する。また、線間容量パターン８５ａと線間容量パターン８５ｂとを、アンテナパターン８３がアンテナ基材５の長手方向に延びるのに応じて交互に直線部分８３ａａ間に配置することで、対向部８３ｃの位置がアンテナ基材５の幅方向にそれぞれシフトされる。

ランドパターン６の周囲には、ループ状のシールドパターン８７が形成されている。シールドパターン８７は、アンテナパターン８３と同様に、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により形成されている。シールドパターン８７は、完全に閉じたループ状の第１シールドパターン８７ａと、一部が途切れている第２シールドパターン８７ｂを備える。

第１シールドパターン８７ａは、線間容量パターン８５ａ、８５ｂより長辺が短い完全に閉じたループ状パターンである。この正方形に近いパターンは、通信周波数より高い周波数の帯域の電磁波を受信しても発火しない程の長辺で形成されている。この第１シールドパターン８７ａには、第１アンテナ素子８３ａ及びランドパターン６ａ、６ｂ間に電流が流れることにより発生する磁界を打ち消す方向に電流が流れる。この第１シールドパターン８７ａは、線間容量パターン８５ａ、８５ｂより正方形に近いので、このパターンで構成されるインダクタンス素子のＱ特性は、線間容量パターン８５ａ、８５ｂで形成されるインダクタンス素子のＱ特性より高くなり、磁気損失による発熱や発火を抑えやすくなる。これにより、第１シールドパターン８７ａは、アンテナ基材５の長手方向中央部に配置されているので、通信周波数より高い周波数の帯域の電磁波が照射されても、断線に至るような渦電流による発熱はない。

また、第２シールドパターン８７ｂは、一部が途切れている。このパターンにも第１アンテナ素子８３ａ及びランドパターン６ａ、６ｂ間に電流が流れることにより発生する磁界を打ち消す方向に電流が流れる。しかしこのパターンは一部が途切れているので、通信周波数より高い周波数の帯域の電磁波が照射されることで、この途切れている部分で放電が起こり、火花が発生するのでアンテナ基材５の放電部のアンテナ電極が局部的に昇華する。この昇華する位置の近傍に第２アンテナ素子８３ｂのアンテナパターンがあるので、アンテナ基材５が昇華すると同時に近傍の第２アンテナ素子８３ｂのアンテナパターンを断線させる機能を有する。

第１アンテナ素子８３ａの第１ランドパターン６ａから延在する延在部８３ａｂと第２ランドパターン６ｂから延在する第２アンテナ素子８３ｂとは互いに交差する方向、例えば直交する方向に配置されている。これにより、第１アンテナ素子の延在部８３ａｂと、第２アンテナ素子８３ｂとの間で電位差が発生するのを低減することができる。

上記のように構成された、アンテナ基材５の表面に形成されたアンテナパターン８３、線間容量パターン８５、および、シールドパターン８７においては、電界の集中を防止する形状を有しており、特に屈曲部分および外周部分の縁部分においては鋭角の部分はなく、全て緩やかな曲面で構成されている。

なお、実施の形態１におけるＲＦＩＤタグ８１は、例えば、「コンビニエンスストア」において取り扱われている全ての商品が対象であり、全ての商品に対して同一の構成のＲＦＩＤタグ８１が用いられる。このため、実施の形態１における商品の例示としている弁当に対しても、商品外面の金属材料をアンテナの一部として機能させる幅広部７を有するＲＦＩＤタグ８１が用いられる。図２Ａは絶縁体材料で構成されている商品の例示として弁当８に対してＲＦＩＤタグ８１が付された場合を示す斜視図であり、図２Ｂは商品外面が金属材料で構成されている例として、金属缶１４にＲＦＩＤタグ８１が付された例を示している。

図３は、アンテナパターン８３のランドパターン６（６ａ、６ｂ）上に実装されるＲＦＩＣパッケージ２の構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、実施の形態１におけるＲＦＩＣパッケージ２は、三層からなる多層基板で構成されている。具体的には、ＲＦＩＣパッケージ２の多層基板は、ポリイミド、液晶ポリマなどの樹脂材料から作製されており、可撓性を有する三つの絶縁シート１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが積層されて構成されている。絶縁シート１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、平面視が略四角形状であり、実施の形態１においては略長方形の形状を有している。図３に示すＲＦＩＣパッケージ２は、図１に示したＲＦＩＣパッケージ２を裏返して三層を分解した状態を示している。

図３に示すように、ＲＦＩＣパッケージ２は、三層の基板（絶縁シート１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ）上において、ＲＦＩＣチップ９と、複数のインダクタンス素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと、アンテナパターン８３に接続される外部接続端子１１（１１ａ、１１ｂ）と、が所望の位置に形成されている。

外部接続端子１１（１１ａ、１１ｂ）は、最下層（アンテナパターン８３に対向する基板）となる第１絶縁シート１２Ａに形成されており、アンテナパターン８３のランドパターン６（６ａ、６ｂ）に対向する位置に形成されている。４つのインダクタンス素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、第２絶縁シート１２Ｂおよび第３絶縁シート１２Ｃに２つずつ分かれて形成されている。即ち、最上層（図３においては最も下に記載されている層）となる第３絶縁シート１２Ｃには第１インダクタンス素子１０Ａおよび第２インダクタンス素子１０Ｂが形成されており、中間層となる第２絶縁シート１２Ｂには第３インダクタンス素子１０Ｃおよび第４インダクタンス素子１０Ｄが形成されている。

実施の形態１におけるＲＦＩＣパッケージ２においては、外部接続端子１１（１１ａ、１１ｂ）および４つのインダクタンス素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により作製される導体パターンにより構成される。

図３に示すように、ＲＦＩＣチップ９は、最上層である第３絶縁シート１２Ｃ上に長手方向（図３におけるＸ方向）の中央部分に実装されている。ＲＦＩＣチップ９は、シリコンなどの半導体を素材とする半導体基板に各種の素子を内蔵した構造を有する。第３絶縁シート１２Ｃ上の一方側（図３においてはＸ軸方向の左側）において渦巻き状に形成されている第１インダクタンス素子１０Ａは、ＲＦＩＣチップ９の一方の入出力端子９ａにランド１０Ａａを介して接続されている。第３絶縁シート１２Ｃ上の他方側（図３においてはＸ軸方向の右側）において渦巻き状に形成されている第２インダクタンス素子１０Ｂは、ＲＦＩＣチップ９の他方の入出力端子９ｂにランド１０Ｂａを介して接続されている。

中間層である第２絶縁シート１２Ｂ上の一方側（図３においてはＸ軸方向の左側）には、渦巻き状の第３インダクタンス素子１０Ｃが形成されており、第２絶縁シート１２Ｂ上の他方側（図３においてはＸ軸方向の右側）には、渦巻き状の第４インダクタンス素子１０Ｄが形成されている。渦巻き状の第３インダクタンス素子１０Ｃの外周側の端部と、渦巻き状の第４インダクタンス素子１０Ｄの外周側の端部は直接接続されている。一方、第３インダクタンス素子１０Ｃの内周側の端部（ランド１０Ｃａ）は、第２絶縁シート１２Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第３絶縁シート１２Ｃ上の渦巻き状の第１インダクタンス素子１０Ａの内周側の端部（ランド１０Ａｂ）に接続されている。また、第３インダクタンス素子１０Ｃの内周側の端部（ランド１０Ｃａ）は、最下層となる第１絶縁シート１２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第１絶縁シート１２Ａ上の第１外部接続端子１１ａに接続されている。

第４インダクタンス素子１０Ｄの内周側の端部（ランド１０Ｄａ）は、第２絶縁シート１２Ｂを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第３絶縁シート１２Ｃ上の渦巻き状の第２インダクタンス素子１０Ｂの内周側の端部（ランド１０Ｂｂ）に接続されている。また、第４インダクタンス素子１０Ｄの内周側の端部（ランド１０Ｄａ）は、最下層となる第１絶縁シート１２Ａを貫通するスルーホール導体などの層間接続導体を介して、第１絶縁シート１２Ａ上の第２外部接続端子１１ｂに接続されている。

第１絶縁シート１２Ａ上の第１外部接続端子１１ａは、アンテナ基材５上に形成された第１アンテナ素子８３ａの第１ランドパターン６ａに接続されるよう配設されている。また、第１絶縁シート１２Ａ上の第２外部接続端子１１ｂは、アンテナ基材５上に形成された第２アンテナ素子８３ｂの第２ランドパターン６ｂに接続されるよう配設されている。

また、中間層である第２絶縁シート１２Ｂには、第３絶縁シート１２Ｃ上に実装されたＲＦＩＣチップ９が収容される貫通孔１３が形成されている。ＲＦＩＣチップ９は、半導体材料により形成されており、第１インダクタンス素子１０Ａと第２インダクタンス素子１０Ｂとの間、および第３インダクタンス素子１０Ｃと第４インダクタンス素子１０Ｄとの間に配設されている。このため、ＲＦＩＣチップ９がシールドとして機能しており、第１インダクタンス素子１０Ａと第２インダクタンス素子１０Ｂとの間における磁界結合および容量結合が抑制されており、同様に、第３インダクタンス素子１０Ｃと第４インダクタンス素子１０Ｄとの間における磁界結合および容量結合が抑制されている。その結果、実施の形態１におけるＲＦＩＣパッケージ２においては、通信信号の通過帯域が狭くなることが抑制されており、通過帯域を広いものとしている。

実施の形態１では、ＲＦＩＣパッケージ２がアンテナパターン８３上に実装された形態を例示したが、ＲＦＩＣチップ９を直接アンテナパターン８３上に実装してもよい。また、このとき、ＲＦＩＣパッケージ２において複数のインダクタンス素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと構成されていたインダクタを、ループ状のパターンとしてアンテナ基材５上に構成してもよい。

図４Ａは、図１のアンテナパターン８３の一部を示す平面図である。図４Ｂは、図４Ａに示されるアンテナパターン８３の等価回路図である。図４Ｃは、通信周波数より高い高周波数の帯域の電磁波を受信したときに、図４Ａに流れる電流を示す説明図である。

図４Ｂに示すように、第１アンテナ素子８３ａにおける特定の領域同士に容量を発生させる線間容量パターン８５は、線間容量パターン８５ａと、線間容量パターン８５ａに比べて周長が短い線間容量パターン８５ｂと、を有する。線間容量パターン８５ａおよび８５ｂは、アンテナパターン８３のそれぞれの対向領域の間に、アンテナパターン８３の延びる方向に沿って互いに間隔をおいて配置されている。線間容量パターン８５ａおよび８５ｂは、第１アンテナ素子８３ａにおける特定の対向領域間に容量を発生させる。したがって、第１アンテナ素子８３ａの互いに対向する対向部分の間に配置された線間容量パターン８５ａによりＬＣ並列共振回路Ｓを構成している。別の言い方をすると、線間容量パターン８５を間に挟む対向領域を含むアンテナパターン８３の一部および線間容量パターン８５によりＬＣ並列共振回路Ｓを構成している。また、第１アンテナ素子８３ａの経路に対し直列および並列に複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されている。これらの複数のＬＣ並列共振回路Ｓは、通信周波数より高い周波数の帯域の周波数で共振する。

図４Ｂにおいて、インダクタンスＬｍは、第１アンテナ素子８３ａに分布的に存在しているインダクタンス成分を示す。また、インダクタンスＬｎは、線間容量パターン８５に分布的に存在しているインダクタンス成分を示す。それぞれ対向する、第１アンテナ素子８３ａのインダクタンスＬｍと線間容量パターン８５のインダクタンスＬｎとは磁界結合している。第１アンテナ素子８３ａと線間容量パターン８５との間には、静電容量Ｃｓ１を有する。隣り合う第１アンテナ素子８３ａのそれぞれの直線部分８３ａａと線間容量パターン８５との間に静電容量Ｃｓ１がそれぞれ有するので、これらの静電容量Ｃｓ１により、隣り合う第１アンテナ素子８３ａの直線部分８３ａａ間に容量を有する。この隣り合う直線部分８３ａａ間の静電容量をＣｓ２とする。第１アンテナ素子８３ａの配線パターンの間に線間容量パターン８５を配置することにより、線間容量パターン８５がない第１アンテナ素子８３ａの対向部８３ｃの部分は、渦電流を打ち消す部分が無いので、隣り合う直線部分８３ａａ間の磁界が相殺されず、隣り合う対向部８３Ｃ間において過電流による電位差が最大となる。

アンテナパターン８３に通信周波数より高い周波数の帯域の電磁波が照射されると、図４Ｃに示すように、静電容量Ｃｓ２により、第１アンテナ素子８３ａには、対向部８３ｃを境として逆向きの電流が流れる。この電流により、対向部８３ｃ間の電位差が大きくなる。

また、第１アンテナ素子８３ａと線間容量パターン８５とは磁界結合により、線間容量パターン８５内に隣り合う第１アンテナ素子８３ａとは逆向きの渦電流が流れる。また、この渦電流を原因として磁界が発生する。この磁界の発生により、ＬＣ並列共振回路に給電された電力の一部は磁界エネルギーとなり、線間容量パターン８５の磁気損失により熱を発生して徐々にエネルギー損失する。このように、通信周波数より高い周波数の帯域を減衰することができるので、ＬＣ並列共振回路が帯域除去フィルタとして機能する。

実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１は、使用される商品として、例えばコンビニエンスストアにおける弁当などを対象としているため、ＲＦＩＤタグ８１が調理用の電磁波加熱装置である所謂「電子レンジ」等により誘電加熱される場合が想定される。「電子レンジ」において用いられている電磁波であるマイクロ波の使用周波数は、通信周波数より高い周波数の帯域である２．４〜２．５ＧＨｚの周波数の帯域である。したがって、この周波数帯域のレベルに対して、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては大幅に減衰させるための回路として「帯域除去フィルタ」が設けられている。「帯域除去フィルタ」は、通信周波数よりも高い周波数の帯域を減衰させるフィルタ回路である。実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては、例えば、１．１ＧＨｚより高い周波数帯域を減衰させる。特に、「電子レンジ」において用いられている加熱用電磁波の周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）を、大幅に減衰させる。「帯域除去フィルタ」は、ループ状の導体パターンをアンテナパターンの対向領域間に配置することで構成される。また電界放射型アンテナの近傍に加熱用電磁波の周波数で磁界アンテナとなる閉じたループ状の導体パターンを配置する事で、加熱用電磁波の周波数における電界放射アンテナのアンテナ放射効率を大幅に減衰させ、加熱用電磁波のエネルギーを受信しにくくしている。ここでループ状の導体パターンの周長は通信に使用されるＵＨＦ帯の周波数の１／２波長より小さい。これにより、ＵＨＦ帯の周波数より高い周波数において磁界アンテナとして振る舞い、ＵＨＦ帯の周波数より高い周波数の帯域における放射効率を減衰させることができる。また、ループ状の導体パターンの周長と通信に使用されるＵＨＦ帯の周波数の１／２波長の差に比べて、ループ状の導体パターンの周長と加熱用電磁波の周波数の１／２波長の差が小さくてもよい。これにより、ＵＨＦ帯の周波数近傍に比べて、加熱用電磁波の周波数近傍における放射効率を減衰させることができる。

帯域除去フィルタの動作原理についてさらに詳しく説明する。図１および図４Ｂに示すように、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては、ループ状の導体パターンである線間容量パターン８５がアンテナパターン８３の対向領域間に配置されることで、第１アンテナ素子８３ａの経路に沿って複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されており、これらのＬＣ並列共振回路Ｓが「帯域除去フィルタ」を構成している。また、複数のＬＣ並列共振回路ＳにおけるそれぞれのＬＣ並列共振回路Ｓは、２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域の周波数に対して並列共振することで磁界アンテナとして動作するよう設定されている。また、それぞれのＬＣ並列共振回路Ｓの線路長は、「電子レンジ」において用いられている加熱用電磁波の周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。また、ＬＣ並列共振回路Ｓは直列回路および並列回路を構成するように配置されて、各ＬＣ並列共振回路Ｓは互いに磁気結合または電界結合するように形成されており、２．４〜２．５ＧＨｚ帯の広い帯域で磁界アンテナとして動作する事で、電界アンテナとして動作する第１アンテナ素子８３ａの近傍に複数の磁界アンテナを構成する。この磁界アンテナと電界アンテナとして動作する第１アンテナ素子８３ａ間は静電容量で結合しているので、第１アンテナ素子８３ａはパターンの各部分が、それぞれ部分的に磁界アンテナとして動作することになる。この為、電界アンテナパターンである第１アンテナ素子８３ａのアンテナ放射特性が急激に劣化する。また電界アンテナパターンである第１アンテナ素子８３ａの受信エネルギーは、磁界アンテナで熱に消費される。これにより電界アンテナパターンの電磁波の受信レベルを減衰させており、また発熱箇所の分散を行っている。また線間容量パターン８５ａおよび８５ｂの周長は、加熱用電磁波の周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。

図５は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１に関して行ったシミュレーション実験の結果を示す周波数特性図である。図６は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１に関するシミュレーション実験におけるスミスチャートである。図５に示すアンテナ放射効率の周波数特性図において、▽ｍ１で示す０．８６ＧＨｚの周波数では、給電レベルが−１０ｄＢであり、▽ｍ２で示す０．９２ＧＨｚの周波数では、給電レベルが−９．６ｄＢであった。また、「電子レンジ」において用いられている加熱用電磁波の周波数である、▽ｍ３で示す２．４ＧＨｚの周波数では、−５３ｄＢであり、▽ｍ４で示す２．５ＧＨｚの周波数では、−５４ｄＢであり、大幅に減衰されていることが理解できる。また、２．４〜２．５ＧＨｚに限らず、通信周波数より高い周波数の帯域を減衰することも理解できる。例えば、約１．２ＧＨｚ以上の周波数に関して、−３０ｄＢ以上に減衰されている。

また、図６で示すスミスチャートに示すように、▽ｍ１で示す０．８６ＧＨｚの周波数、および▽ｍ２で示す０．９２ＧＨｚの周波数においては、インピーダンス特性に関して受信可能な状態である。なお、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１に関しては、▽ｍ３で示す２．４ＧＨｚの周波数、および▽ｍ４で示す２．５ＧＨｚの周波数においては、略短絡状態（スミスチャートにおいて、左端の０Ω点にマーカーがある）であることがシミュレーション実験により得られている。

上記のように、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては、ＵＨＦ帯の通信周波数（９００ＭＨｚ帯、例えば９２０ＭＨｚ）を有する高周波信号（無線信号）が送受信可能な周波数帯域であり、電磁波加熱装置である「電子レンジ」で使用される加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）では給電レベルが大幅に減衰（約−５０ｄＢ）される周波数帯域であることが理解できる。これは電磁波加熱装置１０００Ｗのパワーが０．１Ｗ以下に減衰されている事を示し、急激な過熱が起こりにくく発火しにくい事を示している。

このように、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１では、「電子レンジ」で使用される加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）が大幅に減衰（約−５０ｄＢ）されるが、給電レベルとしては完全にゼロではない。即ち、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１が「電子レンジ」により商品と共に誘電加熱されたとき、アンテナパターン８３（３ａ、３ｂ）には微小な電流が流れる。この微小電流は、容量結合によりアンテナパターン８３から線間容量パターン８５に伝達され、磁界アンテナを形成する線間容量パターン８５の磁気損失により熱を発生して徐々にエネルギー損失していく。これにより、アンテナ基材５は、溶融又は炭化により変形し、線間容量パターン８５および／又はアンテナパターン８３の一部が断線する。このアンテナパターン８３の断線箇所が、線間容量パターン８５の閉じたループ間で断線する事で、加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の１／４波長（λ／４）以下の電気長にアンテナパターン８３を分断する。このパターン断線によりアンテナパターン８３が、更に加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）を受信しにくくしている。

図７Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１において、ＵＨＦ帯の通信周波数（９２０ＭＨｚ）の信号を受信したときの電流の流れ方について、シミュレーション実験により得られた図である。図７Ｂは、「電子レンジ」で使用される加熱周波数（２．４ＧＨｚ）の信号を受信したときの電流の流れ方について、シミュレーション実験により得られた図である。図７Ａおよび図７Ｂにおいては、受信したときにアンテナパターン８３（３ａ、３ｂ）および線間容量パターン４（４ａ、４ｂ）に流れる電流の大きさをカラー色にて示された結果を白黒の無彩色にて示している。図７Ａに示すように、ＵＨＦ帯の電界が照射されると、アンテナパターン８３のアンテナ素子８３ａに電流が集中し、アンテナ素子８３ａがアンテナとして機能していることが理解される。また、図７Ｂに示すように、２．４ＧＨｚの電界が照射されると、アンテナパターン８３のアンテナ素子８３ａと、線間容量パターン８５ａおよび８５ｂと、シールドパターン８７とそれぞれに、エネルギーが分散されているのが理解される。

図８Ａは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１に関する全方位に対する利得を示す図である。図８ＡにおけるＸ方向は、ＲＦＩＤタグ８１におけるＲＦＩＣパッケージ２の長手方向を示している。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ＲＦＩＤタグ８１は、Ｙ方向およびＺ方向における利得が高くなっており、Ｙ方向およびＺ方向においては広い指向性を有している。なお、ＲＦＩＣパッケージ２においては、その長手方向（Ｘ方向）のみが他の方位に比べて利得が多少低いが、全体的に広い指向性を有している。

なお、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては、アンテナパターン８３と線間容量パターン８５とにより構成される複数のＬＣ並列共振回路Ｓにおける全てのＬＣ並列共振回路Ｓが、電磁波加熱装置で使用する周波数帯域（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数に対して共振するよう設定されているが、本発明においてはＬＣ並列共振回路Ｓの全てを電磁波加熱装置で使用する周波数と共振させる必要はない。ＲＦＩＤタグ８１が電磁波加熱装置で誘電加熱された場合において、アンテナパターン８３に流れる電流を大幅に減衰できる構成であればよい。

以上のように、実施の形態１の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ８１は、通信用の、例えば９００ＭＨｚ帯の通信用の周波数を有する高周波信号を送受信するための無線通信デバイスである。ＲＦＩＤタグ８１は、互いに対向する対向領域である直線部分８３ａａを有するアンテナパターン８３の第１アンテナ素子８３ａと、アンテナパターン８３に電気的に接続されたＲＦＩＣチップ９とを備える。また、ＲＦＩＤタグ８１は、第１アンテナ素子８３ａのそれぞれの対向領域間に配置されたループ状の導体パターンである線間容量パターン８５ａと、を備える。線間容量パターン８５ａの周長は、通信用の周波数の電磁波の２分の１波長より小さい。アンテナパターン８３および線間容量パターン８５によりＬＣ並列共振回路Ｓの「帯域除去フィルタ」が構成されている。このため、通信用の周波数よりも高い周波数の電磁波がＲＦＩＤタグ８１に照射されても、線間容量パターン８５ａが磁界アンテナとして磁界を発生させるので、通信用の周波数よりも高い周波数の電磁波のエネルギーを削減することができる。線間容量パターン８５ａがＲＦＩＤタグ８１に１つでも配置されていれば、線間容量パターン８５ａの周囲に照射されるエネルギーを低減することができるので、線間容量パターン８５ａの周囲の商品が燃え上がるのを防止することができる。

また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１が電磁波加熱装置で誘電加熱されたとき、ループ形状の線間容量パターン８５に誘導電流が流れる。これにより、この線間容量パターン８５が電磁波加熱装置の周波数では小型の磁界アンテナとなり、電磁波加熱装置が放射する電界エネルギーを反射して受信しにくい構成である。この結果、ＲＦＩＤタグ８１では、電磁波加熱装置により発火しにくく、更に受電した電界エネルギー（電力）を磁界エネルギーとして反射または損失できる構成となっている。したがって、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１においては、誘電加熱時において給電レベルを大幅に減衰できる構成となる。

また、ＲＦＩＤタグ８１は、ループ状の導体パターンである線間容量パターン８５ａ、８５ｂを複数個備えることで、アンテナパターン８３においても、アンテナパターン８３の周囲に照射されるエネルギーをさらに低減することができる。また、隣り合う線間容量パターン８５ａと８５ｂとのそれぞれの周長が異なるので、線間容量パターン８５ａと８５ｂは、それぞれの磁界アンテナの周波数が異なり、全体として２．４ＧＨｚから２．５ＧＨｚ帯域以上の広帯域な磁界アンテナを構成する。線間容量パターン８５ａを間に挟む対向領域を含むアンテナパターン８３の一部および線間容量パターン８５ａによる第１共振周波数と、線間容量パターン８５ａの隣に配置された別の線間容量パターン８５ｂを間に挟む対向領域を含むアンテナパターン８３の別の一部および線間容量パターン８５ｂによる第２共振周波数と、が異なる。これにより、ＲＦＩＤタグが商製品に貼りつけられることで、商製品の誘電率などによる共振周波数のズレがおきても、電界アンテナに干渉する磁界アンテナを構成することが可能となり、電磁波エネルギーを低減することができる。

なお、アンテナパターン８３に線間容量パターン８５が形成されていることで、ＲＦＩＤタグ８１の共振周波数は微調整されている。例えば線間容量パターン８５が形成されていない場合のアンテナパターン８３の共振周波数（８８０ＭＨｚ）に比べ、線間容量パターン８５が形成されていることで共振周波数（約９２０ＭＨｚ）と数１０ＭＨｚ程度、アンテナ共振周波数が高くなる。

また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１は、アンテナパターン８３および線間容量パターン８５が曲面形状で構成されて電界の集中が抑制される形状を有しており、さらに線間容量パターン８５ａが、少なくとも第１アンテナ素子８３ａおよび第２アンテナ素子８３ｂにおける隣接する折り返し部分８３ａｃの間に配置されているので、電磁波加熱装置でＲＦＩＤタグ８１が誘電加熱されたとき、特に、第１アンテナ素子８３ａの折り返し部分８３ａｃにおける電界の集中が抑制された構成である。

上記のように構成されているため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１が付された商品を電磁波加熱装置（電子レンジ）において誘電加熱した場合においても、ＲＦＩＤタグ８１における放電の発生が大幅に抑制されており、商品における発火の危険性を防止することができる。

また、対向部８３ｃ間の電位差がある大きさを超えると、対向部８３ｃ間で放電する。したがって、例えば電子レンジのようなエネルギーの大きい電磁波が照射された場合、対向部８３ｃ間において放電し、対向部８３ｃが放電の熱により断線する。第１アンテナ素子８３ａは、放電により断線する程度の抵抗を持つように設計されている。また、アンテナ基材５は、放電の熱により変形可能な厚みを有する。アンテナ基材５の厚みは、例えば、３８μｍである。アンテナ基材５の変形にしたがって、アンテナ基材５上のアンテナパターン８３の形状も変形するので、照射される電磁波との共振が妨げられる。

また、アンテナ基材５として、ＰＥＴフィルムを用いる場合、対向部８３ｃ間で電界が強くなるエネルギーにより対向部８３ｃにおけるアンテナ基材５が溶融する。対向部８３ｃにおけるアンテナパターン３の直下のアンテナ基材５が溶融することにより、アンテナパターンが引っ張られて断線する。したがって、対向部８３ｃ間で放電が発生する前にアンテナパターン３が対向部８３ｃにて断線する。

これらの断線は、アンテナ基材５全体が加熱される前の初期の段階で複数の対向部８３ｃの箇所で同時に発生する。したがって、第１アンテナ素子８３ａが同時に複数箇所で断線するので、第１アンテナ素子８３ａに電流が流れなくなり、アンテナ基材５全体の温度が上昇して発火するのを防止することができる。

また、線間容量パターン８５ａと線間容量パターン８５ｂ間におけるアンテナ素子８３ａの直線部分８３ａａの一端である対向部８３ｃから他端である次の対向部８３ｃまでの長さは、その加熱用電磁波の周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数帯域の１／４波長（λ／４）以下に短く設定されている。したがって、各対向部８３ｃで断線した場合、それぞれ細かく断線したアンテナ素子８３ａは、加熱用電磁波の周波数の電波を吸収しにくいので、断線した後でさらにアンテナパターン８３で放電が発生するのを防止することができる。

また、対向部８３ｃの位置は、アンテナパターン８３の長手方向（Ｘ方向）の位置に応じてアンテナ基材５の幅方向（Ｙ方向）に互い違いにシフトして位置するので、第１アンテナ素子８３ａ上の断線部分も互い違いに発生する。これにより、アンテナ基材５上において、断線による発熱箇所を分散させて断線部分が繋がって発火するのを防止することができる。

また、静電容量Ｃｓ２は、隣り合う第１アンテナ素子８３ａの直線部分８３ａａ間にのみ形成される。すなわち、アンテナ基材５の長手方向に１つ以上の直線部分８３ａａを越えて第１アンテナ素子８３ａの直線部分８３ａａ間には静電容量は形成されない。したがって、対向部８３ｃが断線した場合に、１本以上の直線部分８３ａａを越えて直線部分８３ａａ間に電流が流れるのを防止することができる。

また、アンテナ基材５の片面に、アンテナパターン８３と線間容量パターン８５を形成しているので、製造工程においてパターン形成のエッチング工程を片面だけにすることができる。なお、線間容量パターン８５を、アンテナ基材５の裏面に形成してもよい。また、線間容量パターン８５は、隣り合う第１アンテナ素子８３ａのそれぞれの直線部分８３ａａ間の対向する方向に２つ以上配置してもよい。

《実施の形態２》
以下、本発明に係る実施の形態２の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ９１について、図９を参照して説明する。図９は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１の構成を示す平面図である。

実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１に関しては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１は、第１アンテナ素子８３ａの直線部分８３ａａ間に、第１アンテナ素子８３ａの延びる方向に沿って２つの線間容量パターン８５ａ、８５ｂを備えていたが、３つ以上の線間容量パターンを備えてもよい。実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１は、一例として３つの線間容量パターンを備える。実施の形態１の線間容量パターン８５ａ、８５ｂの長手方向（Ｙ方向）の長さは、アンテナパターン８３の直線部分８３ａａの約半分の長さであったが、実施の形態２の線間容量パターン８５ｃ、８５ｄの長手方向の長さはさらに短い。また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１は、第２シールドパターンを備えていたが、実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１は、シールドパターンが全て第１シールドパターン８７ａである。その他の構成は実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１と実質的に同じである。

線間容量パターン８５ｂを、それよりも長手方向の長さの短い線間容量パターン８５ｃ、８５ｄに分割して配置することで、対向部８３ｃの箇所を増やすことができ、放電が発生する箇所を増やすことができる。これにより、通信周波数より高い周波数の帯域の種類に応じて、断線箇所または放電箇所を変えることができる。

実施の形態２の構成によっても、通信周波数より高い周波数を受信すると、線間容量パターン８５ａ、８５ｃおよび８５ｄに渦電流が発生し磁界が発生するので、給電された電力の一部は磁界エネルギーとして損失する。また、対向部８３ｃ間の電位差を増加させ、やがて放電させて、第１アンテナ素子８３ａを断線することができるので、ＲＦＩＤタグ８１全体が発火するのを防止することができる。

《実施の形態３》
以下、本発明に係る実施の形態３の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１０１について、図１０を参照して説明する。図１０は、実施の形態３のＲＦＩＤタグ１０１の構成を示す平面図である。

実施の形態３のＲＦＩＤタグ１０１に関しては、実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態２と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１は、第１ランドパターン６ａと第２ランドパターン６ｂとが、アンテナ基材５の幅方向に並べて配置されていたが、実施の形態３のＲＦＩＤタグ１０１は、第１ランドパターン６ａと第２ランドパターン６ｂとが、アンテナ基材５の長手方向に並べて配置されている。その他の構成は実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１と実質的に同じである。

実施の形態３の構成によっても、通信周波数より高い周波数を受信すると、線間容量パターン８５ａ、８５ｃおよび８５ｄに渦電流が発生し磁界が発生するので、給電された電力の一部は磁界エネルギーとして損失する。また、対向部８３ｃ間の電位差を増加させ、やがて放電させて、第１アンテナ素子８３ａを断線することができるので、ＲＦＩＤタグ８１全体が発火するのを防止することができる。

《実施の形態４》
以下、本発明に係る実施の形態４の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１１１について、図１１を参照して説明する。図１１は、実施の形態４のＲＦＩＤタグ１１１の構成を示す平面図である。

実施の形態４のＲＦＩＤタグ１１１に関しては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態４の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１は、第１ランドパターン６ａと第２ランドパターン６ｂとが、アンテナ基材５の幅方向に並べて配置されていたが、実施の形態４のＲＦＩＤタグ１１１は、第１ランドパターン６ａと第２ランドパターン６ｂとが、アンテナ基材５の長手方向に並べて配置されている。また、第２アンテナ素子８３ｂが、第２ランドパターン６ｂから導出してアンテナ基材５の長手方向の他端に向かってミアンダ状に延設されている。その他の構成は実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１と実質的に同じである。

実施の形態４の構成によっても、通信周波数より高い周波数を受信すると、線間容量パターン８５ａ、８５ｂに渦電流が発生し磁界が発生するので、給電された電力の一部は磁界エネルギーとして損失する。また、対向部８３ｃ間の電位差を増加させ、やがて放電させて、第１アンテナ素子８３ａを断線することができるので、ＲＦＩＤタグ１１１全体が発火するのを防止することができる。

《実施の形態５》
以下、本発明に係る実施の形態５の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１４１について図１２を参照して説明する。図１２は、実施の形態５のＲＦＩＤタグ１４１の構成を示す平面図である。

実施の形態５のＲＦＩＤタグ１４１に関しては、実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態５の説明において、前述の実施の形態２と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態５におけるＲＦＩＤタグ１４１は、第１ランドパターン６ａおよび第２ランドパターン６ｂのそれぞれから、アンテナ基材５の長手方向に沿って蛇行するミアンダ形状のアンテナパターン１４３が形成されている。ミアンダ形状のアンテナパターン１４３の振幅方向は、例えば、アンテナ基材５の幅方向と平行である。アンテナパターン１４３は、ミアンダ形状の第１アンテナ素子８３ａと、第１アンテナ素子８３ａをＲＦＩＣパッケージ２の中心を略中心として点対称に配置された第２アンテナ素子８３ｄとを有する。なお、第２アンテナ素子８３ｄがミアンダ形状であれば、第１アンテナ素子８３ａと第２アンテナ素子８３ｄとは、点対称でなくても、線対称でもよい。折り曲げ部８３ｄｃを有するミアンダ形状の第２アンテナ素子８３ｄが、第２ランドパターン６ｂからアンテナ基材５における最終的に長手方向（−Ｘ方向）の他方の端部に向かって延設されている。

第１アンテナ素子８３ａの隣合う直線部分の間には、線間容量パターン８５が形成されている。実施の形態２と同様に、線間容量パターン８５は、３つの線間容量パターン８５ａ、８５ｃ、８５ｄを備え、それぞれ第１アンテナ素子８３ａのミアンダの振幅に応じて、配置順を交互にして配置されている。また、第２アンテナ素子８３ｄの隣り合う直線部分８３ｄａの間にも、同様に、線間容量パターン８５が形成されている。

実施の形態５におけるＲＦＩＤタグ１４１は、例えば、非金属製の商品に貼り付ける場合に適している。例えば、商品が弁当の場合、弁当には金属部分がないので、幅広部７を有するＲＦＩＤタグよりも、ミアンダ形状のアンテナ素子を２つ有するＲＦＩＤタグ１４１の方が、通信周波数での通信特性が向上する。また、ＲＦＩＤタグ１４１は、通信周波数よりも高い周波数を受信しても、ＲＦＩＤタグ９１同様に、線間容量パターン８５ａ、８５ｃおよび８５ｄに渦電流が発生し磁界が発生するので、給電された電力の一部は磁界エネルギーとして損失する。また、対向部８３ｃ間の電位差を増加させ、やがて放電させて、第１アンテナ素子８３ａを断線することができるので、ＲＦＩＤタグ１４１全体が発火するのを防止することができる。

《実施の形態６》
以下、本発明に係る実施の形態６の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１５１について図１３を参照して説明する。図１３は、実施の形態６のＲＦＩＤタグ１５１の構成を示す分解斜視図である。

実施の形態６のＲＦＩＤタグ１５１に関しては、実施の形態５のＲＦＩＤタグ１４１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態６の説明において、前述の実施の形態５と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態６では、通常の樹脂製のアンテナ基材１５３と難燃性のベース基材１５５とを備える。アンテナ基材１５３の下面には両面テープ等の粘着剤を介してベース基材１５５に貼り合わされる。なお、実施の形態６のＲＦＩＤタグ１５１のアンテナパターン１４３等の他の構成は、実施の形態５のＲＦＩＤタグ１４１と同様である。

アンテナ基材１５３は、例えば、ＰＥＴフィルムであり、難燃性のものでなくてもよい。アンテナ基材１５３の厚みは、例えば、３８μｍである。ベース基材１５５は、アンテナ基材１５３よりも難燃性を有し、例えば、耐熱２００℃程度の難燃性を有する。ベース基材１５５は、例えば、ポリエステル系フィルムである。ベース基材１５５の厚みは、例えば、２５から５０μｍ程度である。

また、第１アンテナ素子８３ａおよび第２アンテナ素子８３ｄの線幅は、例えば、１２５μｍである。第１ランドパターン６ａから先端までの第１アンテナ素子８３ａの抵抗値は、例えば、５Ωから１５Ωである。第２アンテナ素子８３ｄの抵抗値も同様である。第１アンテナ素子８３ａおよび第２アンテナ素子８３ｄがこの程度の抵抗値を有することで、通信周波数より高い周波数を受信した場合に、対向部８３ｃで断線しやすくなる。線間容量パターン８５ａ、８５ｃ、および８５ｄの線幅は、第１および第２アンテナ素子８３ａ、８３ｄよりも細く、例えば、１００μｍである。

このような構成により、ＲＦＩＤタグ１５１が、通信周波数よりも高い周波数を受信すると、そのエネルギーが大きい場合、アンテナパターン１４３が電磁波エネルギーを受信することでアンテナパターンが高温に過熱される。特に、対向部８３ｃのいずれかで高温になりやすい。高温になったアンテナの一部が微小な火花放電を起こし、高温に過熱されたアンテナパターン１４３の一部は昇華し、その熱により高温になったアンテナパターン１４３に隣接するアンテナ基材１５３も溶け出したり、縮むことで基材形状を保てなくなり、アンテナパターン１４３を断線させる。高温に過熱された周囲のアンテナ基材１５３が溶け出したり、縮むことで、その近傍のベース基材１５５は難燃性であるので、燃えずに溶け出す。この溶けたベース基材１５５が、微小な火花放電を起こした周囲のアンテナパターン１４３の金属導体の周りをコーティングする。これにより、ＲＦＩＤタグ１５１が放電や熱による変形により全体的に縮んで湾曲しても、断線したアンテナパターン１４３は、絶縁体である溶けたベース基材１５５の一部により包まれているので、アンテナパターン１４３同士が離間した状態を保ち、アンテナパターン１４３同士が接触することを抑えることができる。これにより、通信周波数よりも高い周波数を受信するアンテナパターンが再構成されるのを防止することができる。また、アンテナパターン１４３の配線間の絶縁性を維持することができる。

ベース基材１５５を有さない場合、難燃性ではないアンテナ基材１５３が放電点周囲で溶けて縮むと、アンテナパターン１４３を構成する金属導体同士が接触する場合がある。断線により、通信周波数よりも高い周波数の受信ができなくなっていたアンテナパターンが、接触により、新たなパターンのアンテナパターンが形成される。これにより、通信周波数よりも高い周波数を再び受信することが可能となり、この新たなアンテナパターンの一部がさらに放電するおそれがある。このようにして、ベース基材１５５を有さないＲＦＩＤタグ１５１は、連続的に放電が発生するおそれがある。

実施の形態６のＲＦＩＤタグ１５１であれば、アンテナ基材１５３に安価なフィルムを採用することができ、また、ベース基材１５５も安価な耐熱性フィルムを採用することができるので、コストダウンを図ることができる。また、アンテナパターン１４３の一部が放電し、その周囲のアンテナ基材１５３が溶けたとしても、溶けたベース基材１５５が断線したアンテナパターン１４３の周囲を包むので、断線状態を維持することができる。したがって、アンテナパターン１４３が、再び通信周波数よりも高い周波数を受信することができない。また、溶けたベース基材１５５がアンテナパターン１４３を包み込むことで、溶けた熱によりＲＦＩＤタグ１５１が変形しても再度ショートして新たなアンテナパターンを構成するのを防止することができる。なお、実施の形態１で例示された難燃性のアンテナ基材５の素材をベース基材１５５として採用してもよい。

《実施の形態７》
以下、本発明に係る実施の形態７の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１６１について図１４を参照して説明する。図１４は、実施の形態６のＲＦＩＤタグ１６１の構成を示す平面図である。

実施の形態７のＲＦＩＤタグ１６１に関しては、実施の形態２のＲＦＩＤタグ９１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態７の説明において、前述の実施の形態２と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態７のＲＦＩＤタグ１６１のように、幅広部７を有するＲＦＩＤタグは、商品に貼り付けられる際に、商品とＲＦＩＤタグ１６１との重なり領域が幅広部７の領域内であることが好ましい（図２Ｂ参照）。ＲＦＩＤタグ１６１において、アンテナパターン８３は、アンテナ基材５と空気による誘電率を想定して設計されている。したがって、ＲＦＩＤタグ１６１が、幅広部７の領域を越えて、アンテナパターン８３側に重なるように商品に貼り付けられると、アンテナパターン８３の一部の誘電率が想定されていた誘電率と異なる誘電率となる。この結果、受信される波長を短縮するゾーンが形成されるので、通信周波数よりも高い周波数においても電磁波エネルギーが集中するゾーンが形成される。

例えば、陶磁器のような誘電体の大きな商品に、幅広部７の領域よりもアンテナパターン８３側が重なるようにＲＦＩＤタグ１６１が貼り付けられると、ＲＦＩＤタグ１６１の通信周波数の周波数ズレだけでなく、電磁波エネルギーの集中が引き起こされる。これにより、ＲＦＩＤタグ１６１の誘電体と重なっているゾーンは、電磁波エネルギーの集中により過熱が集中し、発火するおそれがある。

そこで、実施の形態７のＲＦＩＤタグ１６１は、商品への貼り付け位置をわかりやすくするために、アンテナ基材５から長手方向において幅広部７とは反対方向に延在する折り曲げ部１６５およびカバー部１６３を備える。折り曲げ部１６５およびカバー部１６３は、アンテナ基材５と一体成形されている。折り曲げ部１６５は、外縁に幅方向内方に向けてそれぞれ切り欠き１６５ａが形成されている。折り曲げ部１６５は、アンテナ基材５の幅方向に沿ってミシン目１６７を有し、ミシン目１６７のそれぞれの先端は、切り欠き１６５ａと接続されている。なお、ミシン目１６７の替わりに、Ｖ溝などの折りやすい構造が形成されていてもよい。

幅広部７の外周の全長または対角の長さは、通信周波数よりも高いある特定の周波数の波長の１／４波長以下に短く設計されている。例えば、電磁波加熱装置（電子レンジ）の周波数の波長の１／４波長以下に短く設計する場合、幅広部７の大きさは、例えば、長手方向の長さＬａが１０ｍｍであり、幅方向の長さＬｂが１８ｍｍである。

商品への貼り付け位置として、幅広部７のアンテナパターン８３側の端辺は許容されるが、少しでもアンテナパターン８３側を商品と重なって貼り付けられると周波数ズレが引き起こされる。そこで、例えば、長さＬａの１０％の長さである１ｍｍの長さを安全マージンの長さＬａ２とし、商品に貼り付ける長手方向の長さＬａ１として残りの９ｍｍとしてもよい。幅広部７のアンテナパターン８３側の端辺からこの長さＬａ２の位置におけるアンテナ基材５の幅方向に沿う直線を、商品への取り付け線ＭＬとする。

カバー部１６３は、ミシン目１６７に沿ってアンテナパターン８３を覆うように折り曲げた際に、折り曲げ部１６５とは反対側の端辺がちょうど取り付け線ＭＬに重なるような大きさに形成されている。ＲＦＩＤタグ１６１の全面に両面テープが貼り付けられており、ミシン目１６７に沿ってカバー部１６３が折り曲げられると、カバー部１６３はアンテナパターン８３上に貼り付けられる。

図１５は、カバー部１６３が、ミシン目１６７に沿って折り曲げられたＲＦＩＤタグ１６１の平面図である。カバー部１６３の端辺がちょうど取り付け線ＭＬに位置するので、幅広部７の長さＬａ２の領域がカバー部１６３に覆われ、幅広部７の長さＬａ１の領域が露出している。図１６に示すように、カバー部１６３の端辺を例えば金属缶１４などの商品端部に沿って貼り付けることで、周波数ズレを起こすことのないように適切にＲＦＩＤタグ１６１を商品に貼り付けることができる。

なお、上述したように、ＲＦＩＤタグ１６１がカバー部１６３や折り曲げ部１６５を有さなくても、取り付け線ＭＬよりもアンテナパターン８３側と逆側のＲＦＩＤタグ１６１の表面に粘着剤が塗布されており、単に、取り付け線ＭＬを商品の端部に沿って貼り付けるような注意書きをＲＦＩＤタグ１６１の裏側に記載しておいてもよい。また、矢印等記号を用いて取り付け線ＭＬでの貼り付けをわかりやすく表示してもよい。

《実施の形態８》
以下、本発明に係る実施の形態８の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１６８について説明する。実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８に関しては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態８の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８において、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１と大きく異なる点は、ミアンダ状のアンテナパターン１６９の形状である。図１７は、実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８の構成を示す平面図である。ＲＦＩＤタグ１６８は、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。

実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８においては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１と比較して、ＲＦＩＤタグ１６８の平面視形状がより細長く形成されており、その中央にＲＦＩＣパッケージ２が実装されている。即ち、ＲＦＩＤタグ１６８のアンテナ基材１７０が細長い形状を有しており、アンテナ基材１７０の中央に実装されたＲＦＩＣパッケージ２の両側にアンテナパターン１６９（第１アンテナ素子１６９ａおよび第２アンテナ素子１６９ｂ）が設けられている。第１アンテナ素子１６９ａは、アンテナ基材１７０における長手方向の一方側の領域（図１７においては右側領域）に形成されており、長手方向の一端に向かってミアンダ状に延設されている。一方、第２アンテナ素子１６９ｂは、アンテナ基材１７０における長手方向の他方側の領域（図１７においては左側領域）に形成されており、長手方向の他端に向かってミアンダ状に延設されている。

実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８において、線間容量パターン１７１は、ミアンダ状の第１アンテナ素子１６９ａおよび第２アンテナ素子１６９ｂにおける隣接する折り返し部１６９ａｃ間、折り返し部１６９ｂｃ間にそれぞれ容量が発生するように設けられている。したがって、実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８において、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１の対向部８３ｃに対応するのは、折り返し部１６９ａｃおよび折り返し部１６９ｂｃになる。このように、実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８においては、インダクタンス成分を有する第１アンテナ素子１６９ａおよび第２アンテナ素子１６９ｂのそれぞれの経路に沿って複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されており、これらのＬＣ並列共振回路Ｓが「帯域除去フィルタ」を構成している。実施の形態８における複数のＬＣ並列共振回路ＳのそれぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおいても、「電子レンジ」で使用される２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域の周波数に対して共振するよう設定されている。また、それぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおける線路長は、その加熱用電磁波の周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数帯域の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。

実施の形態８のＲＦＩＤタグ１６８は、幅が狭い小さなテープ状の簡単な構成となり、取り扱いが容易で低価格な無線通信デバイスを構築することが可能となる。

図１８は、実施の形態８の変形例を示すものであり、ＲＦＩＣチップ９がアンテナパターン１７３上に実装されたＲＦＩＤタグ１７２の構成を示す平面図である。ＲＦＩＤタグ１７２は、ＵＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。図１８に示すＲＦＩＤタグ１７２は、ＲＦＩＣチップ９がループ部１７７に形成されたアンテナパターン１６９上に実装されている構成以外は、図１７に示したＲＦＩＤタグ１６８と同様の構成を有している。即ち、ＲＦＩＤタグ１７２のアンテナ基材１７４が細長い形状を有しており、アンテナ基材１７４の中央に形成されたループ部１７７の両側にアンテナパターン１１７３（第１アンテナ素子１７３ａおよび第２アンテナ素子１７３ｂ）が設けられている。ＲＦＩＤタグ１７２において、線間容量パターン１７５は、ミアンダ状の第１アンテナ素子１７３ａおよび第２アンテナ素子１７３ｂにおける隣接する折り返し部分１７３ａｃ間、折り返し部分１７３ｂｃ間にそれぞれ容量が発生するように設けられている。ＲＦＩＤタグ１７２においても、インダクタンス成分を有する第１アンテナ素子１７３ａおよび第２アンテナ素子１７３ｂのそれぞれ経路に沿って複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されており、これらのＬＣ並列共振回路Ｓが「帯域除去フィルタ」を構成している。

図１８に示したＲＦＩＤタグ１７２における複数のＬＣ並列共振回路ＳのそれぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおいても、「電子レンジ」で使用される２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域の周波数に対して共振するよう設定されており、それぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおける線路長は、その加熱用電磁波（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数帯域の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。

従って、図１８に示したＲＦＩＤタグ１７２は、ＲＦＩＤタグ４１は、幅が狭いテープ状の形状を有し、取り扱いが容易で、商品陳列において購入者にとって目障りとならない無線通信デバイスとなる。

以上のように、実施の形態８におけるＲＦＩＤタグ１６８および１７２においては、当該ＲＦＩＤタグ１６８および１７２が付された商品が電磁波加熱装置（電子レンジ）において誘電加熱された場合においても、ＲＦＩＤタグ１６８および１７２における発火の危険性が防止されており、安全性および信頼性が高く、且つ商品陳列に邪魔にならず、取り扱いが容易な無線通信デバイスとなる。

なお、実施の形態８において説明したＲＦＩＤタグ１６８および１７２は、アンテナパターン１６９および１７３と、線間容量パターン１７１および１７５において電界の集中を抑制するために角部分が曲面形状で構成されている。

《実施の形態９》
以下、本発明に係る実施の形態９の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１８１について説明する。実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１に関しては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態９の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

図１９Ａは、実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１の構成を示す平面図である。ＲＦＩＤタグ１８１は、ＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。図１９Ｂは、実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１におけるアンテナパターン（コイルパターン）１８３の構成を等価回路で示した図である。ここでＨＦ帯とは、１３ＭＨｚ以上１５ＭＨｚ以下の周波数帯域である。

図１９Ａに示すように、ＲＦＩＤタグ１８１は、ＲＦＩＣチップ９およびコンデンサ素子１８２が設けられたループ部１８７の整合回路を有するアンテナパターン１８３を備えている。また、ループ部１８７の整合回路においては、ＲＦＩＣチップ９と対向する位置にコンデンサ素子１８２が接続されている。ＲＦＩＤタグ１８１におけるアンテナパターン１８３のアンテナ素子１８３ａは、ループ部１８７から延設されて、渦巻き状に形成されている。図１９Ａに示すアンテナ素子１８３ａにおいては、ループ部１８７から時計方向に内巻きに導出している。アンテナ素子１８３ａの導出端部となる先端部分は、ブリッジパターン１８６を介してループ部１８７の整合回路に直接接続されている。なお、ブリッジパターン１８６とアンテナパターン１８３との間には耐熱性の電気的絶縁材料で形成された絶縁パターン１８８が配設されており、ブリッジパターン１８６とアンテナパターン１８３との間の絶縁状態が確保されている。

また、ループ部１８７の整合回路から導出する渦巻き状のアンテナ素子１８３ａにおいては、隣接する経路間において容量を発生させる複数の線間容量パターン１８５が、アンテナ素子１８３ａの経路に沿って予め定められた間隔で設けられている。

アンテナ素子１８３ａの内側には、ループ状のシールドパターン１８９が形成されている。シールドパターン１８９は、アンテナパターン１８３と同様に、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により形成されている。シールドパターン１８９は、完全に閉じたループ状であるが、一部が途切れているシールドパターンであってもよい。

上記のように、実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１においては、インダクタンス成分を有するアンテナ素子１８３ａの経路に沿って複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されており、これらのＬＣ並列共振回路Ｓが「帯域除去フィルタ」を構成している。ＲＦＩＤタグ１８１における複数のＬＣ並列共振回路ＳのそれぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおいても、「電子レンジ」で使用される２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域の周波数に対して共振するよう設定されており、それぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおける線路長は、その加熱用電磁波（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数帯域の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。

実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１においては、アンテナ基材１８４の表面にアンテナパターン１８３と線間容量パターン１８５が積層される構成である。また、アンテナ基材１８４の表面において、アンテナパターン１８３上に絶縁パターン１８８を介してブリッジパターン１８６が形成されて、ＲＦＩＤタグ１８１におけるアンテナが構成されている。このため、複数のパターン（１８３、１８５、および１８６）をアンテナ基材５５の同一面上に形成する構成であり、ＲＦＩＤタグ５１の製作が容易な構成となっている。なお、実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１においては、アンテナ基材１８４としては誘電体で構成される必要はなく、例えば紙材により構成することも可能である。

前述の実施の形態１において、図４Ｃを用いて説明したように、実施の形態９のＲＦＩＤタグ１８１においても、複数のＬＣ並列共振回路Ｓで構成された「帯域除去フィルタ」により、加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の帯域の周波数に対して、大幅に減衰できる回路構成となっている。従って、実施の形態９の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１８１においては、ＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信することができる構成であると共に、当該ＲＦＩＤタグ１８１が付された商品を電磁波加熱装置（電子レンジ）において誘電加熱した場合においても、ＲＦＩＤタグ１８１における放電の発生が大幅に抑制されており、商品における発火の危険性を確実に防止することが可能な構成となっている。

《実施の形態１０》
以下、本発明に係る実施の形態１０の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１９１について説明する。実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１に関しては、実施の形態１のＲＦＩＤタグ８１との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態１０の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。

図２０Ａは、実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１の構成を示す平面図である。ＲＦＩＤタグ１９１は、ＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されており、広い周波数帯域で無線通信可能に構成されている。図２０Ｂは、実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１におけるアンテナパターンを含む２つのコイルパターン（１９３、２０３）の構成を等価回路で示した図である。

図２０Ａに示すように、実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１は、２つのコイルパターン（１９３、２０３）を備えた共振ブースタ回路が構成されている。ＲＦＩＤタグ１９１における一方のコイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ＲＦＩＣチップ９およびコンデンサ素子２０２が設けられたループ部２００の整合回路を有する。ループ部２００の整合回路においては、ＲＦＩＣチップ９がコンデンサ素子２０２と対向する位置に接続されている。コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ループ部２００から渦巻き状に導出されており、その導出端部である先端部分は、ブリッジパターン２０４を介してループ部２００の整合回路に直接接続されている。コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３は、ループ部２００から時計回りの方向に内巻きに導出している。

なお、アンテナ基材１９４の裏面側にブリッジパターン２０４を形成して、アンテナ基材１９４を貫通する層間接続導体を介して、コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３の導出端部である先端部分とループ部２００とを接続してもよい。若しくは、ブリッジパターン２０４をアンテナ基材１９４の表面側に形成する場合には、ブリッジパターン２０４と一次側コイルパターン２０３との間に耐熱性の電気的絶縁材料で形成された絶縁パターンを配設して、ブリッジパターン２０４と一次側コイルパターン２０３との間の絶縁状態を確保する構成としてもよい。

また、実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１における他方のコイルパターン（二次側コイルパターン）であるアンテナパターン１９３は、コイルパターン（一次側コイルパターン）２０３を取り囲むように形成されており、時計回りの方向に内巻きに形成されたアンテナ素子１９３ａが構成されている。このアンテナパターン１９３における渦巻き状のアンテナ素子１９３ａにおいては、隣接する経路間に容量を発生させる複数の線間容量パターン１９５が、アンテナ素子１９３ａの経路に沿って所定間隔で設けられている。

実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１におけるアンテナパターン１９３および線間容量パターン１９５は、アンテナ基材１９４の表面に形成されている。また、アンテナパターン１９３のアンテナ素子１９３ａにはコンデンサ素子１９２が設けられている。渦巻き状のアンテナ素子１９３ａにおける外側端部と内側端部とは、アンテナ基材１９４を貫通する層間接続導体１９６を介して、アンテナ基材１９４の裏面に形成された導電経路パターン１９７により電気的に直接接続されている。

アンテナ素子１９３ａの内側には、ループ状のシールドパターン１９９が形成されている。シールドパターン１９９は、アンテナパターン１９３と同様に、アルミニウム箔、銅箔などの導電材料により形成されている。シールドパターン１９９は、完全に閉じたループ状であるが、一部が途切れているシールドパターンであってもよい。

上記のように、実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１においては、インダクタンス成分を有するアンテナパターン１９３におけるアンテナ素子１９３ａの経路に沿って複数のＬＣ並列共振回路Ｓが形成されており、これらのＬＣ並列共振回路Ｓが「帯域除去フィルタ」を構成している。ＲＦＩＤタグ１９１における複数のＬＣ並列共振回路ＳのそれぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおいても、「電子レンジ」で使用される２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域の周波数に対して共振するよう設定されている。また、それぞれのＬＣ並列共振回路Ｓにおける線路長は、その加熱用電磁波（２．４〜２．５ＧＨｚ）の周波数帯域の１／２波長（λ／２）より短くなるように設定されている。

上記のように構成された実施の形態１０のＲＦＩＤタグ１９１は、複数のＬＣ並列共振回路Ｓで構成された「帯域除去フィルタ」により、加熱周波数（２．４〜２．５ＧＨｚ）の帯域の周波数に対して、大幅に減衰できる回路構成となっている。従って、実施の形態１０の無線通信デバイスであるＲＦＩＤタグ１９１においては、ＨＦ帯の通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信することができる構成であると共に、当該ＲＦＩＤタグ１９１が付された商品を電磁波加熱装置（電子レンジ）において誘電加熱した場合においても、ＲＦＩＤタグ１９１における放電の発生が大幅に抑制されており、商品における発火の危険性を確実に防止することが可能な構成である。

以上のように、各実施の形態において具体的な構成を用いた説明したように、これらの実施の形態によれば、無線通信デバイスが付された商品が、誤って無線通信デバイスが付されたまま電磁波加熱装置において加熱された場合においても、無線通信デバイスにおける放電の発生が抑制されており、無線通信デバイスの発火、さらには無線通信デバイスが付された商品における発火の危険性を防止することが可能な安全性および信頼性の高い無線通信デバイスを提供することができる。従って、本発明は、食品、日用雑貨品などの多種多様な商品を取り扱うコンビニエンスストアなどの販売店において、購入した商品の会計、および袋詰めを自動化するシステムを構築することが可能となり、「無人コンビニエンスストア」の実用化に向けて、大きく前進させることができる無線通信デバイスを提供するものである。

本発明は、上記各実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。

（１）上記実施の形態１において、第１アンテナ素子８３ａの対向領域は直線部分８３ａａであるが、これに限られない。例えば、第１アンテナ素子８３ａが曲線状に形成されている場合、互いに対向する曲線状のアンテナパターンの間に線間容量パターン８５を配置してもよい。また、第１アンテナ素子８３ａの対向領域は直線部分８３ａａである場合でも、それぞれの直線部分８３ａａが平行にではなく、一方の直線部分８３ａａが他方の直線部分８３ａａに対して傾いて配置されていてもよい。

（２）また、各実施の形態のＲＦＩＤタグにおけるアンテナパターンおよび線間容量パターンなどの導体パターンにおいては、電界の集中を抑制するために角部分などが滑らかな曲面で構成されている。

本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

本発明は、商品に付する無線通信デバイスとして汎用性が高く、有用なものであり、特に、「無人コンビニエンスストア」の実現においては必要な製品となる。

２ ＲＦＩＣパッケージ
５ アンテナ基材
６ ランドパターン
６ａ 第１ランドパターン
６ｂ 第２ランドパターン
８ 弁当
９ ＲＦＩＣチップ
１０ インダクタンス素子
１１ 外部接続端子
１１ａ 第１外部接続端子
１１ｂ 第２外部接続端子
１２ 絶縁シート
１３ 貫通孔
１４ 金属缶
８１ ＲＦＩＤタグ
８３ アンテナパターン
８３ａ 第１アンテナ素子
８３ａｂ 延在部
８３ｂ 第２アンテナ素子
８３ｃ 対向部
８３ｄ 第２アンテナ素子
８５ 線間容量パターン
８５ａ 線間容量パターン
８５ｂ 線間容量パターン
８５ｃ 線間容量パターン
８５ｄ 線間容量パターン
８７ シールドパターン
８７ａ 第１シールドパターン
９１ ＲＦＩＤタグ
１１１ ＲＦＩＤタグ
１４１ ＲＦＩＤタグ
１４３ アンテナパターン
１５１ ＲＦＩＤタグ
１５３ アンテナ基材
１５５ ベース基材
１６１ ＲＦＩＤタグ
１６３ カバー部
１６４ アンテナ基材
１６５ 折り曲げ部
１６５ａ 切り欠き
１６７ ミシン目
１６８ ＲＦＩＤタグ
１６９ アンテナパターン
１６９ａ 第１アンテナ素子
１６９ｂ 第２アンテナ素子
１７０ アンテナ基材
１７１ 線間容量パターン
１７２ ＲＦＩＤタグ
１７３ アンテナパターン
１７３ａ アンテナ素子
１７４ アンテナ基材
１７５ 線間容量パターン
１７７ ループ部
１８１ ＲＦＩＤタグ
１８２ コンデンサ素子
１８３ アンテナパターン
１８３ａ アンテナ素子
１８４ アンテナ基材
１８５ 線間容量パターン
１８６ ブリッジパターン
１８７ ループ部
１８８ 絶縁パターン
１９１ ＲＦＩＤタグ
１９２ コンデンサ素子
１９３ アンテナパターン
１９３ａ アンテナ素子
１９４ アンテナ基材
１９５ 線間容量パターン
１９６ 層間接続導体
１９７ 導電経路パターン
１９８ 絶縁パターン
２００ ループ部
２０２ コンデンサ素子
２０３ コイルパターン
２０４ ブリッジパターン
Ｌｍ、Ｌｎ インダクタンス
Ｌａ 長さ
Ｃｓ１、Ｃｓ２ 静電容量

Claims (15)

1. 通信用の周波数を有する高周波信号を送受信するための無線通信デバイスであって、
   互いに対向する対向領域を有するアンテナパターンと、
   前記アンテナパターンに電気的に接続されたＲＦＩＣチップと、
   前記アンテナパターンのそれぞれの対向領域間に配置されたループ状の導体パターンと、を備え、
   前記導体パターンの周長は、前記通信用の周波数の２分の１波長より小さい、
   無線通信デバイス。
2. 前記アンテナパターンは、ミアンダ形状に形成され、
   前記アンテナパターンのそれぞれの前記対向領域は、互いに平行な直線部分を有する、
   請求項１に記載の無線通信デバイス。
3. 前記導体パターンは、前記アンテナパターンの隣り合うそれぞれの折り返し部分の間に配置されている、
   請求項２に記載の無線通信デバイス。
4. 前記導体パターンは長手方向と短手方向を有し、前記導体パターンの長手方向の長さは、電磁波加熱に用いられる周波数の１／４波長以下に形成された、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
5. 複数の前記導体パターンが、前記アンテナパターンのそれぞれの前記対向領域の間に、互いに間隔をおいて配置されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
6. 前記アンテナパターンに前記通信用の周波数よりも高い周波数の電磁波が照射されると、前記複数の導体パターンの間における前記アンテナパターンのぞれぞれの前記対向領域間において電位差が大きくなる、
   請求項５に記載の無線通信デバイス。
7. それぞれ周長の異なる前記導体パターンが、前記アンテナパターンの直線部分に沿って配置されている、
   請求項５または６に記載の無線通信デバイス。
8. 前記導体パターンを間に挟む前記対向領域を含む前記アンテナパターンの一部および前記導体パターンによる第１共振周波数と、前記導体パターンの隣に配置された別の導体パターンを間に挟む対向領域を含む前記アンテナパターンの別の一部および前記別の導体パターンによる第２共振周波数と、が異なる、
   請求項５から７のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
9. 前記第１共振周波数は、電磁波加熱に用いられる周波数を共振周波数とする、請求項８に記載の無線通信デバイス。
10. 前記第１共振周波数は、電磁波加熱に用いられる周波数の帯域として２．４ＧＨｚ以上２．５ＧＨｚ以下の帯域の周波数を共振周波数とする、
    請求項９に記載の無線通信デバイス。
11. 前記導体パターンの周長と前記通信用の周波数よりも高い前記第１共振周波数の２分の１波長との差は、前記導体パターンの周長と前記通信用の周波数の２分の１波長との差に比べて小さい、
    請求項８から１０のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
12. 前記アンテナパターンが形成された樹脂製のアンテナ基材を備える、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の無線通信デバイス。
13. 前記樹脂製のアンテナ基材に貼り付けられた、前記アンテナ基材よりも難燃性のフィルムを備える、
    請求項１２に記載の無線通信デバイス。
14. 前記アンテナパターンは、ＵＨＦ帯を通信周波数とするよう構成された、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の無線通信デバイス。
15. 前記アンテナパターンは、ＨＦ帯を通信周波数とするよう構成された、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の無線通信デバイス。

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