JPWO2010038813A1 - 無線通信改善シート体、無線通信用ｉｃタグ、無線通信用ｉｃタグの製造方法、情報伝達媒体および無線通信システム - Google Patents

無線通信改善シート体、無線通信用ｉｃタグ、無線通信用ｉｃタグの製造方法、情報伝達媒体および無線通信システム Download PDF

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Abstract

第１のスペーサ２は、無線ＩＣタグを実装する配置面２ａを有し、第１のスペーサ２の配置面２ａとは反対側の面に無線通信に用いられる電磁波に対して共振する補助アンテナ３が設けられる。第２のスペーサ４は、補助アンテナ３を挟んで第１のスペーサ２とは反対側に設けられる。第１のスペーサ２および補助アンテナ３には、第２のスペーサ４を底とする溝（孔Ｓ）が、共振周波数の調整部として設けられる。調整部に対して無線ＩＣタグの配置位置を変更することで、複数の通信周波数に対応することができる。

Description

本発明は、無線通信用ＩＣタグを使用する際に用いることで、通信距離を改善する無線通信改善シート体、無線通信用ＩＣタグ、無線通信用ＩＣタグの製造方法、情報伝達媒体、無線通信システムに関する。
情報通信の分野のみならず、物流管理などの分野でも無線通信技術が応用され、無線通信用のＩＣタグ（以下では単に「ＩＣタグ」という。）は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術の一翼を担う製品として広く知られる、物流管理や、安価な情報記憶媒体として使用用途は多岐にわたることから、無線通信機器は、様々な使用環境に置かれることになる。
ＩＣタグは、識別番号などのデータを記憶するチップと、電波を送受信するためのアンテナとからなり、薄型、軽量で実現できることが大きな利点となっている。ＩＣタグは、ＲＦＩＤタグやＲＦタグと呼ばれることもある。
このような利点を十分に生かすためには、タグの貼り付け位置に制限がなく、どこにどのように貼り付けても、通信可能に構成されていることが好ましいとされる。
しかしながら、ＩＣタグは、自由空間で使用するように設計されており、超短波帯、極超短波帯、マイクロ波帯の電波を利用する場合、汎用タグはいわゆるダイポールアンテナを用いて電波方式の通信による送受信を行っているので、金属などがアンテナ近傍に存在すると、アンテナの通信特性が劣化し、通信可能距離が短くなってしまう。
アンテナの近傍に金属などの導電性材料が存在する場合、アンテナに電流が流れると金属側ではこれと逆向きの電流が誘導され、誘導電流によってアンテナの入力インピーダンスが大きく低下する。これによって自由空間に対して設計されたＩＣチップとのインピーダンスの整合性がとれなくなり、通信可能距離が短くなってしまう。また、同じ大きさの電流が近傍でほぼ平行に逆向きで存在すると、各々の電流の周囲に発生する磁界の向きが逆になり、それらの磁界が打ち消しあう関係となるため、結果として電波が遠方まで飛ばず、通信可能距離が短くなくなる。
一般にダイポールアンテナ、モノポールアンテナおよびループアンテナは特定周波数の電波を受信することで、アンテナ内に共振電流が発生し、これがＩＣチップを流れる際に、自由空間でのチップインピーダンスと整合が取れるように設計されている。
図１２は、無線ＩＣタグ２０を導電性部材の近傍に配置した状態で、無線ＩＣタグ２０の近傍に形成される電界を示す断面図である。
アンテナ素子１１１の近傍に通信妨害部材１１２が存在する場合、アンテナ素子１１１の他端部１１１ｂから一端部１１１ａに向かう電流Ｉ１１が生じるとともに、通信妨害部材１１２内に、一方部分１１２ａから他方部分１２ｂに向かう電流Ｉ１２が生じることにより、アンテナ素子１１１と通信妨害部材１１２に逆向きの電流が生じる。
ＩＣ１１７によって交流が印加されるので、図に示す向きの電流が生じる状態と、反対向きの電流が生じる状態とが交互に発生する。図１２は、ある瞬間に生じた電流の向きを示している。周波数が高くなると、アンテナ素子１１１の一端部１１１ａと通信妨害部材１１２の一方部分１１２ａとの間、およびアンテナ素子１１１の他端部１１１ｂと通信妨害部材１１２の他方部分１１２ｂとの間に、あたかも電流Ｉ０が生じているのと等価の状態となり、アンテナ素子１１１の一端部１１１ａと通信妨害部材１１２の一方部分１１２ａとの間、およびアンテナ素子１１１の他端部１１１ｂと通信妨害部材１１２の他方部分１１２ｂとの間が、いわば高周波的に短絡した状態となる。このような高周波的な短絡が生じると、アンテナ素子１１１と通信妨害部材１１２とによって閉回路が形成され、通信妨害部材１１２が近傍に存在しない場合に比べて電流値が増加する。つまり、アンテナ素子１１１の近傍に通信妨害部材１１２がない場合に比べて、インピーダンスが低下することになる。
このように、アンテナやチップの近傍に導電性材料が存在すると、アンテナを流れる電流と逆向きの電流が導電性材料表面に誘導されることになり、さらにアンテナと向かいあう導電性材料表面の、それぞれの電界の高い箇所と低い箇所とが高周波的に繋がることになり、アンテナおよび導電性材料を介してループ状の電気路が発生してしまう。この電気路の発生がインピーダンスを大幅に低下させるため、チップインピーダンスと整合がとれなくなり、情報信号の伝達ができなくなってしまう。これにより通信可能距離が短くなる。
また、金属に限らず、紙、ガラス、樹脂、液体などもＩＣタグの通信特性を劣化させる材質となりうる。
これらの材質の場合は、これらの材質がもつ誘電性および磁性によってアンテナの共振周波数が変化し、通信相手の使用する電波の周波数とアンテナの共振周波数とのずれによって通信可能距離が短くなってしまう。
特許文献１には、ＬＳＩチップが搭載された給電用パターンと、タグアンテナとして動作するパッチアンテナと、これらを高周波結合する高周波結合部とを備えるＲＦＩＤタグが開示されている。
特開平２００８−６７３４２号公報
特許文献１記載のＲＦＩＤタグは、パッチアンテナを備えることにより、グランド側の物質の特性に影響されないため、金属や液体を含む物体に貼り付けても通信距離が劣化せず、アンテナの厚みや、金属の導電率、誘電体の損失などを調整することにより、パッチアンテナの利得を大きくでき、結果として小型、薄型化が可能である。
一方で、特許文献１の図８および図９に示すように、パッチアンテナの場合、周波数帯域が狭く、共振周波数を外れると利得が急激に劣化する問題がある。パッチアンテナは金属に近接していても動作するものの、共振サイズとしてのパッチ辺長は、共振周波数の波長をλとするとλ／２の長さが必要であり、アンテナサイズが大きくなり小型製品には使用が困難になる。またパッチアンテナにＩＣチップを接合する必要があるが、金属近傍での使用が可能なＩＣタグとして、少量多品種のニーズに対応するには貼付位置の設計および取り付け加工を行うことが必要であり、設計期間の長期化、コスト上昇を引き起こす。
たとえばパッチアンテナによるＵＨＦ帯の無線ＩＣタグの場合、通信用周波数は、アメリカにおいて９０２〜９２８ＭＨｚ、日本において９５２〜９５４ＭＨｚ、韓国において９１０〜９１５ＭＨｚ、ＥＵにおいて８６６〜８６８ＭＨｚのように、国別に割り当てが異なっている。そのため、パッチアンテナを用いた場合、使用する国、すなわち使用する周波数に合わせて、アンテナの寸法や材料を変えるなどして、個別に製造する必要がある。
本発明の目的は、無線通信用のＩＣタグの通信可能距離を改善することが可能であって、複数の通信周波数に対応することが可能な無線通信改善シート体、無線通信用ＩＣタグ、無線通信用ＩＣタグの製造方法、情報伝達媒体および無線通信システムを提供することである。
また本発明の目的は、無線ＩＣタグを貼り合わせるだけで無線通信特性を改善できるという汎用性を有するシート体の提供である。
本発明は、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置することで無線ＩＣタグの無線通信特性を改善する無線通信改善シート体であって、
無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を結線しないで配置する配置面を有する第１のスペーサと、
第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、
補助アンテナを挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサとが積層され、
前記補助アンテナには、孔または切り欠きで構成され、無線ＩＣタグの共振周波数を調整する調整部が設けられることを特徴とする無線通信改善シート体である。
また本発明は、前記補助アンテナは、単数または複数の導体層を備え、その導体層の少なくともいずれか１つが前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層であることを特徴とする。
また本発明は、前記補助アンテナは、平面方向または積層方向に分割された複数の導体層を備え、複数の導体層の少なくともいずれか１つが、前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層であることを特徴とする。
また本発明は、前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に裏面導体層をさらに設けたことを特徴とする。
また本発明は、前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に裏面導体層をさらに設け、該裏面導体層が、補助アンテナが備える導体層と同じか、またはより大きいことを特徴とする。
また本発明は、前記調整部は、前記第１のスペーサ、前記第２のスペーサ、前記補助アンテナおよび前記裏面導体層を含んで構成され、これらの材質、形状および配置を変更することで共振周波数を調整することを特徴とする。
また本発明は、前記調整部の孔または切り欠きは、前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が配置されたときに、少なくとも前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が備えるＩＣチップまたはリアクタンス装荷部に対向するように設けられることを特徴とする。
また本発明は、前記第１のスペーサおよび前記第２のスペーサの少なくともいずれか１つは、発泡体からなることを特徴とする。
また本発明は、外表面の一部または全部を誘電材料で被覆したことを特徴とする。
また本発明は、前記配置面および前記配置面と反対側の面の少なくともいずれか１つの面は、粘着性または接着性を有することを特徴とする。
また本発明は、前記無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置して無線通信用ＩＣタグを製造する無線通信用ＩＣタグの製造方法であって、
無線ＩＣタグの通信周波数に応じて、前記無線通信改善シート体の前記調整部に対する無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体の配置位置を決定し、決定した配置位置に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置することを特徴とする無線通信用ＩＣタグの製造方法である。
また本発明は、前記無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置した、または無線通信改善シート体にＩＣチップを結合したことを特徴とする無線通信用ＩＣタグである。
また本発明は、上記の無線通信改善シート体、または上記の無線通信用ＩＣタグを組み込んだことを特徴とする情報伝達媒体である。
また本発明は、上記の無線通信用ＩＣタグ、または上記の情報伝達媒体を用いることを特徴とする無線通信システムである。
本発明によれば、無線ＩＣタグを実装することで無線ＩＣタグの無線通信特性を改善することが可能であって、複数の通信周波数に対応することが可能な無線通信改善シート体である。
本発明の無線通信改善シート体は、市販の無線ＩＣタグか、市販の無線ＩＣタグ構成体または加工した無線ＩＣタグ構成体を重ね合わせるだけで、被着物品の種類に依存しないで通信改善が達成できる補助アンテナである。補助アンテナと無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体のＩＣチップ間の電波信号のやりとりに導線配線、結線、ハンダ等の工程を用いずに、空間あるいは媒体中での電磁界分布を介するだけであるが、その条件下でインピーダンス整合や共振周波数調整を実現できる無線通信改善シート体である。
第１のスペーサは、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置する配置面を有し、第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に補助アンテナが設けられる。第２のスペーサは、補助アンテナを挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられる。
前記補助アンテナには、孔または切り欠きが設けられることを特徴としている。
これにより、無線ＩＣタグのアンテナまたは無線ＩＣタグ構成体と、補助アンテナとが、孔または切り欠きを介して電磁的に結合し、補助アンテナによる通信改善効果が発揮される。
さらに、孔または切り欠きが無線ＩＣタグの共振周波数を調整する調整部として機能し、調整部の材質または形状を変更したり、また調整部に対して無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体の配置位置を変更することで、複数の通信周波数に対応することができる。
また本発明によれば、前記補助アンテナは単数または複数の導体層を備え、その導体層の少なくともいずれか１つが前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層であることを特徴とする。
無線通信に用いられる電磁波に対して共振することにより、補助アンテナによる無線通信が可能となり、通信改善効果が発揮される。
また本発明によれば、前記補助アンテナは、平面方向または積層方向に分割された複数の導体層を備え、複数の導体層の少なくともいずれか１つが、前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層である。
無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層以外に導体層を有したり、複数の共振層が並ぶことにより、インピーダンス調整機能を付加できたり、無線通信帯域を広げることが可能になり、通信改善効果が発揮される。
また本発明によれば、前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に裏面導体層がさらに設けられる。これにより、無線通信改善シート体の設置位置（材料の種類も含む）の影響を小さくすることができる。
また本発明によれば、前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に導体層が設けられ、その導体層を、補助アンテナが備える導体層よりも大きくする。これにより、無線通信改善シート体の設置位置（材料の種類も含む）の影響をより確実に小さくすることができる。
また本発明によれば、前記調整部は、前記第１のスペーサ、前記第２のスペーサ、前記補助アンテナおよび前記裏面導体層を含んで構成されており、これらの材質、形状および配置を変更することで共振周波数を調整することができる。
また本発明によれば、前記調整部の孔または切り欠きは、前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が実装されたときに、少なくとも前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が備えるＩＣチップまたはリアクタンス装荷部に対向するように設けられる。
これにより、補助アンテナが導体材料として与える影響を小さくし、通信改善効果をさらに向上させることができ、共振周波数の調整が可能となる。
また本発明によれば、前記第１のスペーサおよび前記第２のスペーサの少なくともいずれか１つは、発泡体からなる。
発泡体を用いることで、軽量化、薄型化した無線通信改善シート体を提供することができる。
また本発明によれば、外表面の１部または全部を誘電材料で被覆する。
これにより、外部からの不要電磁波の影響や、周辺環境からの影響を小さくし、通信改善効果をさらに向上させることができ、さらに防水性、耐衝撃性、絶縁性を付与することができる。
また本発明によれば、前記配置面および前記配置面と反対側の面の少なくともいずれか１つの面は、粘着性または接着性を有する。
これにより、無線ＩＣタグの実装や、対象製品への貼り付けを容易に行うことができる。
また本発明によれば、上記の無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置して無線通信用ＩＣタグを製造する無線通信用ＩＣタグの製造方法であって、無線ＩＣタグの通信周波数に応じて、前記無線通信改善シート体の前記調整部に対する無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体の配置位置を決定し、決定した配置位置に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置する。
無線ＩＣタグの、前記調整部に対する配置位置によって共振周波数が変化するので、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体のシート体への配置位置を変えるだけで使用する国などで決められた通信周波数に応じた無線通信用ＩＣタグを容易に製造することができる。
また本発明によれば、上記の無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を実装し、または無線通信改善シート体にＩＣチップを結合した無線通信用ＩＣタグである。
無線ＩＣタグに無線通信改善シート体が一体化されているので、設置場所、貼り付け場所によらず、無線通信を行うことができる。また無線通信改善シート体に直接ＩＣチップを取り付けることでより簡単で小型化した金属などの通信妨害部材に対応した無線通信用ＩＣタグとなる。
また本発明によれば、上記の無線通信改善シート体または無線通信用ＩＣタグを組み込んだ情報伝達媒体である。
情報伝達媒体とは、たとえば、手帳、荷札、名札、指示書、伝票、証明書、カード、またはラベルなどである。
金属製や導電性を有する、または誘電率の高い材料からなる製品、中間製品、部品、材料やそれらの材料からなる容器、運搬具、または移動手段に、手帳、荷札、名札、指示書、伝票、証明書、カードまたはラベルなどの情報伝達媒体として直接貼り付けても、無線ＩＣタグ通信を行うことができる。
また本発明によれば、上記の無線通信用ＩＣタグ、または上記の情報伝達媒体を用いることで、読み取り間違いや、読み取り不良が発生しない無線通信システムを実現することができる。
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本発明の第１実施形態であるシート体１の平面図である。 シート体１の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態であるシート体１１の平面図である。 シート体１に無線ＩＣタグ２０を配置した無線通信用ＩＣタグ３０の平面図である。 シート体１１に無線ＩＣタグ２０を配置した無線通信用ＩＣタグ３０ａの平面図である。 本発明の他の実施形態であるシート体１の拡大断面図である。 本発明のさらに他の実施形態の補助アンテナを示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態の補助アンテナを示す平面図である。 被覆層６で被覆された無線通信用ＩＣタグ３０の構成を示す断面図である。 無線通信システム４０の例を示す図である。 実施例１の起動電力の周波数特性を示すグラフである。 実施例２の起動電力の周波数特性を示すグラフである。 無線ＩＣタグ２０を導電性部材の近傍に配置した状態で、無線ＩＣタグ２０の近傍に形成される電界を示す断面図である。 実施例３のシート体の平面図である。 通信可能距離の測定方法を示す図である。 実施例４および比較例の測定結果を示す図である。
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
本発明は、無線ＩＣタグを実装することで無線ＩＣタグの無線通信特性を改善するとともに、複数の通信周波数に対応することが可能な無線通信改善シート体（以下では単に「シート体」という。）である。
本発明のシート体は、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を結線しないで配置する配置面を有する第１のスペーサと、第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、
補助アンテナを挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサとが積層され、前記補助アンテナには、孔または切り欠きで構成され、無線ＩＣタグの共振周波数を調整する調整部が設けられる。
従来技術において提案されているように、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナおよびループアンテナを持つ無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を、共振層とグランド層に二層の導体層を有するパッチアンテナ構成の補助アンテナと組み合わせることによって、グランド層にて金属などの導電性部材などの通信妨害部材の影響を抑え、共振層で共振を確保できることから、この共振を利用すれば無線ＩＣタグの通信改善を行うことが考えられる。
しかしながら、パッチアンテナを用いた場合は、共振周波数を外れると利得が急激に劣化するという狭帯域特性から、使用する国、すなわち使用する周波数に合わせて、パッチアンテナの寸法や材料を変えるなどして、個別に製造する必要が生じる。
本発明は、無線ＩＣタグの共振周波数を調整する調整部を設けることにより、複数の通信周波数に対応することが可能なことを特徴としている。
まず、本発明のシート体が有する無線通信特性を改善する機能について説明する。本発明は、補助アンテナに、孔（スロット）または切り欠き（スリット）を設けることで、無線ＩＣタグの通信改善を可能としている。
無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体のアンテナと補助アンテナとは、孔または切り欠きを通じて電磁的に結合し、補助アンテナによる無線通信が可能となり、その結果通信可能距離を改善することができる。
補助アンテナに孔または切り欠きを設けることで、アンテナの共振動作に応じて孔または切り欠きにアンテナのアンテナ形状の長軸方向に沿って電界が発生するため、これを介することでアンテナ（およびＩＣチップ）と補助アンテナ間の電磁的結合が活性化することになる。さらに、孔または切り欠きは導体板の電気抵抗を上げるため、導体板に発生するアンテナに対応した誘導電流を抑えることが可能となる。
本発明の補助アンテナは、以下の点でパッチアンテナとは異なる。共振板に孔または切り欠きである調整部があるという構造上の違いだけでなく、その孔または切り欠きから成る調整部を介することで無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体と結線しなくとも電磁エネルギを受け渡す機能を有することやＩＣチップへの情報とＩＣチップからの情報の伝搬経路もその内部で重畳化することにより、従来の遠方とのアンテナ動作に加え近傍での無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体との電磁エネルギの受け渡しという動作メカニズムにも対応していることである。
本発明の補助アンテナは、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体と組み合わせたときに、全体として無線通信周波数に共振する構成であり、補助アンテナの共振層は、無線通信周波数の電波の波長をλとすると、共振部位はλ／８〜３λ／４の範囲に入る寸法を有している。
本発明のシート体は、無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体に貼り合わせるだけで無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体の通信改善を行うことが可能となる。市販の無線ＩＣタグはそれぞれの設計により、チップインピーダンスの値が異なっている。このインピーダンスは静置の場合と動作時の場合でも異なるし、また動作条件でも受信するエネルギ量に依存して変化する。これら不安定で、変動しやすいインピーダンスを持つ無線ＩＣタグに、後から貼り付けるだけでインピーダンス整合および改善を実現できるところが本発明の無線通信改善シート体の特徴である。補助アンテナや調整部によるインピーダンス調整機能により無線通信改善効果を得ることができ、さらには複数の通信周波数に対応することが可能となる。
本発明のシート体に含まれる調整部は、第１および第２のスペーサ、補助アンテナおよび裏面導体層を含んで構成される。そして補助アンテナには導体層があり、そこに孔または切り欠きが設けられている。なお、裏面導体層は、金属面にシート体を貼り付ける場合などその機能を代替する材質の表面に貼る場合には不要となる。補助アンテナは共振する部位が少なくとも１つあれば良く、たとえば共振しない導体部分や他の周波数に共振する導体部分などが複数存在していてもよい。孔または切り欠きもそれぞれが単数あってもよいし、複数あってもよい。それぞれが組み合わせて存在していてもよい。孔または切り欠きの形状は任意であり、電磁結合等の機能を優先して決定される。
調整部の構成として、補助アンテナの孔または切り欠きのどの位置に対向させて無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体のＩＣチップを配置するかが重要である。この配置位置によりインピーダンスが異なり、この関係を利用して、任意の周波数に調整した無線ＩＣタグを作成することができる。
補助アンテナと裏面導体層の大きさも無線ＩＣタグの放射特性に影響を与える。共振部分である補助アンテナより裏面導体層が大きい場合、共振する補助アンテナから裏面導体層のさらに裏側へ回り込む電界は少なくなり、結果的に補助アンテナ表面を含む仮想平面に直交する方向への電波指向性が鋭くなる。補助アンテナの大きさが裏面導体層と同じ場合には、補助アンテナの上面から発生する電界が裏面導体層の裏面にまで回り込むことになり、それらが均等になる結果、横方向（補助アンテナを含む仮想平面に平行な方向）に発生する電波が大きくなる。補助アンテナの大きさが裏面導体層より大きい場合は放射する電波はむしろ裏面導体層側からの放射が大きくなる。
補助アンテナの大きさが裏面導体層と同じ場合に横方向に漏れ出す電波は、無線ＩＣタグが密集した状態でもリーダ（ライター）での読み取り（書き込み）を容易にすることができ、電波放射範囲が広がるため多くの角度で読み取る（書き込む）ことが可能となる。
補助アンテナと裏面導体層の大きさの関係は、全ての面で一様であってもよいし、異なっていてもよい。大きさの異なる関係が複合していてもよい。
さらに本発明のシート体は、パッチアンテナと異なり、電磁結合を介して近接または近傍に配置される導体をアンテナとして利用して電波を送受信できるため、裏面導体層やその近接または近傍に位置する導電性物品をアンテナとすることができる。
本来、無線ＩＣタグに接近して、特に横並びで同じ共振周波数を持つアンテナが存在すると互いに影響し合って、互いのアンテナ特性が低下するのだが、本発明のシート体を介して近接することで互いに干渉するような影響はなくなり、裏面導体層やその近接または近傍に位置する導電性物品にアンテナ機能を移譲することができる。つまり、無線ＩＣタグの周囲にある導電性物品（たとえば金属部材）を通信妨害部材ではなく、アンテナとして活用して通信改善できることになる。このメカニズムは、まず無線ＩＣタグのＩＣチップを孔または切り欠きにより、金属部材の影響を受けないように保護し、アンテナの給電整合を保っているため、ＩＣチップと外部アンテナとを電磁結合により非接触であっても、あるいは導電性部分を介してでも結び付けることができるためである。この結果、無線ＩＣタグのＩＣチップを利用しながらも、電波を送受信するアンテナは補助アンテナ、裏面導体層、導電性物品から選択することが可能となる。一般的に無線ＩＣタグが導電性物品に貼り付けられる場合には、導電性物品（たとえば、金属部材）が電磁シールド性を持つため、導電性物品側（無線ＩＣタグから見て無線通信的に死角となる方向）には電波が届かない。つまり無線ＩＣタグの裏側のリーダとは無線通信ができない。しかし、本発明のように導電性物品をアンテナとして活用できることで死角がなくなり、かつ十分な長さのアンテナを得られることになり通信特性も向上することになる。この場合に動作するアンテナの種類は選ばないが、たとえば代表的なダイポールアンテナとすることができる。
無線ＩＣタグの共振周波数での波長をλとすると、ダイポールアンテナの共振長は、（λ／２）×ｎ（ｎ：整数）であり、このサイズを有する部分が裏面導体層や導電性物品のどこかにあればよく、共振周波数が高ければ、共振に必要なサイズが小さくなるので、物品全体として小型化できることになる。たとえば、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤの認可周波数の９５３ＭＨｚ帯の波長は約３１．５ｃｍであり、半分の約１５．７ｃｍの整数倍の長さを有する導電性物品はダイポールアンテナとして機能する。
一般の工具類の場合、人間工学的な見地から、人間の手のひらから肘までの距離の約半分から同等の長さで、挟んだり、捻ったり、押したり等の動作が加えられているようになっている。この長さがＵＨＦ帯ＲＦＩＤの国際認可周波数の電波のλ／２である約１４ｃｍ〜１８ｃｍの整数倍に該当することになり、工具類は金属製である場合がほとんどなので、無線ＩＣタグおよび本発明のシート体を貼り付けた工具自体が、ダイポールアンテナとして機能することになる。
また裏面導体層および導電性物品の形状、シート体の配置位置などを適宜変更することで、裏面導体層および導電性物品は、ダイポールアンテナだけではなく、モノポールアンテナ、ループアンテナ、スリットアンテナ、またはパッチアンテナとしてのアンテナ機能を有することも可能である。
これにより、裏面導体層や導電性物品にアンテナ機能を移して、それらを無線ＩＣタグのアンテナとして利用することで、無線通信のできない方向（ヌル域）を解消し、さらに長距離通信を実現することが可能となる。
また、アンテナ機能を有する裏面導体層および導電性物品を外皮層とすれば、剛性の高い金属を外皮層とることができ、シート体および無線通信用ＩＣタグに容易に耐衝撃性を付与することができる。
このような特徴により、無線ＩＣタグの近傍に金属、紙、ガラス、樹脂、液体等の通信妨害部材が存在しても、本発明の無線通信改善シート体を用いることで、良好で安定した無線通信特性を得ることが可能となった。
以下では、本発明のシート体について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態であるシート体１の平面図であり、図２は、シート体１の拡大断面図である。
シート体１は、第１のスペーサ２、補助アンテナ３、第２のスペーサ４、裏面導体層５を備え、さらに第１のスペーサ２、補助アンテナ３に共振周波数を調整するための調整部として溝状の切り欠きＳが設けられている。
第１のスペーサ２は、シート体使用時に無線ＩＣタグを配置する配置面２ａを有しており、この配置面２ａの反対側の面が補助アンテナ３に接面するように設けられ、無線ＩＣタグのダイポールアンテナと補助アンテナ３との間を絶縁する誘電体層で構成される。
補助アンテナ３は、無線ＩＣタグの通信周波数で共振することで、無線ＩＣタグのダイポールアンテナと電磁的に結合し、しかもそれ自身が共振アンテナとして機能する。
第２のスペーサ４は、補助アンテナ３を挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられ、補助アンテナ３と裏面導体層５との間を絶縁する誘電体層で構成される。
裏面導体層５は、第２のスペーサ４の補助アンテナ３とは反対側に設けられ、グランド層として機能する。
第１のスペーサ２、補助アンテナ３、第２のスペーサ４、裏面導体層５は、それぞれ同一の外形寸法を有し、この順に積層してシート体１を構成する。
シート体１を積層方向から見たときの平面形状は、実装する無線ＩＣタグの形状にもよるが、多くは矩形状である。また、シート体１の総厚みは、約０．５〜１０ｍｍである。
第１実施形態では、シート体１の平面形状は長方形であり、短辺方向に平行で、長辺方向中央部に開放する、直線状の切り欠き（スリット）Ｓが設けられる。直線状の切り欠き形状から、以下では第１実施形態の切り欠きをＩＯ型、シート体１をＩＯ型シート体と呼ぶことがある。図１では切り欠きＳの位置がシート体のほぼ中央に位置しているが、必ずしも中央部とは限らない。無線ＩＣタグのＩＣチップやその接合部およびリアクタンス装荷部の位置に応じて適宜の位置を取ることができる。
切り欠きＳは、図２の断面図に示すように、第１のスペーサ２と補助アンテナ３とを積層方向に貫通し、その結果第２のスペーサ４が溝の底を形成する構成となっている。従って切り欠きＳの深さＤは、第１のスペーサ２の厚みと補助アンテナ３の厚みとの和と同じとなり、たとえば０．０５〜５ｍｍである。
切り欠きＳの長さＬは、シート体１の短辺方向長さＬ０に対して３〜９７％となる長さに形成され、たとえば３〜９７ｍｍである。
切り欠きＳの幅Ｗは、ＩＣチップやその接合部分およびリアクタンス装荷部の大きさなどによるが、たとえば１〜９０ｍｍである。このような切り欠きＳを設けることで、配置面２ａに配置された無線ＩＣタグのダイポールアンテナと、補助アンテナ３とは、この切り欠きＳを介して電磁的に結合し、補助アンテナ３が共振アンテナとして機能する。さらに、無線ＩＣタグの直下に切り欠きＳが設けられるので、ＩＣチップに対する補助アンテナ３の導電体としての影響を小さくすることができる。
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、それぞれ無線ＩＣタグと補助アンテナ３とを絶縁し、補助アンテナ３と裏面導体層５とを絶縁するとともに、誘電体層として波長短縮効果の影響を与えることで、補助アンテナ３の共振周波数を調整する。補助アンテナ３と裏面導体層５の間には電界＝０となる部分が形成される場合があり、その場合は電界＝０の部分にビアを設けるなど補助アンテナ３と裏面導体層５とを導通させても動作は可能である。
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、無線ＩＣタグと補助アンテナ３、もしくは裏面導体層５の位置関係を保つことができれば、電磁エネルギの損失の低い、すなわち通信周波数帯域で誘電正接ｔａｎδ（ε”/ε’）または磁性正接ｔａｎδ（μ”/μ’）の低い材料を用いることが好ましい。たとえば空間でもよいが、一般には下記に例示するような有機材料を用いる。
有機材料としては、たとえばゴム、熱可塑性エラストマー、各種プラスチック、木材、紙材、などの高分子有機材料等を用いることができる。またそれらの多孔質体も用いることができる。前記ゴムとしては、天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）、エチレン−酢酸ビニル系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンアクリル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などの合成ゴム単独、それらの誘導体、もしくはこれらを各種変性処理にて改質したものなどが挙げられる。これらのゴムは、単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。
熱可塑性エラストマーとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマーおよびそれらの誘導体が挙げられる。
さらに、各種プラスチックとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素系樹脂；ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、ポリスルホン、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂およびこれらの誘導体、さらには共重合体やリサイクル樹脂等が挙げられる。
以上の材料をそのままか、複合化、変性化して用いることができる。たとえば、カーボン、黒鉛、グラファイト、酸化チタン、炭素繊維、カーボンチューブ、黒鉛繊維等のフィラーを複合化して誘電率を上げることができる。またゴムやプラスチックに用いられる薬品や充填材等を用いることは可能である。さらに発泡することが好ましい。典型的な低密度の誘電体材料は、発泡スチロール樹脂などの発泡樹脂である。
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４を構成する誘電体材料は、たとえば密度が１．０ｇ／ｃｍ３未満であることが好ましい。
このような低密度の誘電体材料としては、多孔質有機材料、多孔質無機材料から選ばれる１または複数の材料を使用する。発泡しない材料を用いてもよいし、発泡しない材料と発泡材料を組み合わせてもよい。以上の他、ダンボールなどの紙材、木材、ガラス、ガラス繊維、土系材料なども使用可能である。また無線ＩＣタグの基材や粘着材層をスペーサの材料とすることも可能である。粘着材層は全面でなく、部分的にあってもよい。第１のスペーサの機能としては、無線ＩＣタグと補助アンテナが導通しないようになれば十分であるので、空気すなわち無線ＩＣタグと補助アンテナとの間に空間が設けられていてもよい。
発泡方法として手段は問わないが、発泡剤添加、または熱膨張性微粒子添加等に分類される。発泡剤は有機系発泡剤と無機系発泡剤がある。
有機系発泡剤としては、たとえばジニトロソペンタメチレンテトラミン(ＤＰＴ)、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、ヒドラジドジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）等が添加されるが、それに限られたものではない。
無機系発泡剤としては、炭酸水素ナトリウムなどが添加されるがそれに限られたものではなく、材料に応じて適宜選択して添加してもよい。
また熱膨張性微粒子としては、マイクロカプセル化した熱膨張性微粒子小球などが添加される。
発泡倍率も特に限定されるものではないが、吸収体の厚み変化が少なく、強度が保持され、かつ軽量化ができるような形態にする必要がある。これらから好ましくは、発泡倍率は２〜３０倍程度が好ましい。
発泡構造については特に限定されるものではないが、圧縮方向に強い構成、たとえば厚み方向に扁平発泡された発泡形態が好ましい。
木材として、合板、ラワン材、パーチクルボード、ＭＤＦ等の木質材料でありその材料に本質的な制限を受けるものではなく、複数の材料を組み合わせて用いることもできる。
多孔質無機材料として、各種セラミック材料、石膏ボード、コンクリート、発泡ガラス、軽石、アスファルト、土材などが挙げられるが、それに限られるものではない。
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、受信した電波エネルギをできる限り損失無く送信エネルギに変える必要があるため、できる限り材料によるエネルギ損失が少ない材料を選定する必要がある。そのためには無線ＩＣタグが無線通信に利用する電磁波の周波数において誘電正接ｔａｎδ（ε”/ε’）が０．５以下であることが好ましく、より好ましくは０．２以下である。
スペーサ材としては低密度と低誘電正接ｔａｎδ（ε”/ε’）を兼ねているのがいいが、より重要なのは通信周波数帯域（ＵＨＦ帯等）で低い誘電正接ｔａｎδを示すことである。
さらに複素比誘電率の実部ε’が高ければシート寸法の薄型化、小型化が可能となり得るため、ε’１〜５０であることが好ましい。但し、様々なパラメーターによりシートは構成されるため上記数値に限ったものではない。
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、それぞれ異なる誘電体材料で構成されてもよく、同じ誘電体材料で構成されていてもよい。
補助アンテナ３および裏面導体層５は、導電性を有する導電材料から構成される。
導電材料としては、金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステン、鉄などの金属であってもよく、樹脂に上記金属の粉末、導電性カーボンブラックの混入された樹脂混合物、あるいは導電性樹脂のフィルム等であってもよい。上記金属等を、箔状、板状、シート状、フィルム状等に加工されたものであってもよい。あるいはまた合成樹脂性フィルム上に、膜厚たとえば６００Åの金属薄層が形成された構成を有してもよい。金属箔をフィルムもしくはクロスなどの基材に転写したものでもよい。また、金属粒子系の導電インク（たとえば抵抗率１０Ω／ｓｑ．以下）を第１のスペーサ２、第２のスペーサ４に塗布してもよい。
補助アンテナ３の共振層は特定周波数の電波に対応する波長に応じたサイズに決まるが、裏面導体層５は共振層と少なくとも同じサイズか、より大きいサイズであることが好ましい。これは被着対象製品の種類による影響を少しでも抑えることが可能になるためである。またこの裏面導体層５はたとえば金属製品のみに貼るなどの電磁遮蔽性を有する材料、つまり裏面導体層と同等の機能を有する材質に貼る場合はなくてもよい場合がある。
切り欠きＳは、一般的な形成方法で形成することができる。第１のスペーサ２においては、打ち抜き、切削などの機械的加工を用いたり、エッチングなどの化学的加工を用いて誘電体材料からなる板状部材から孔または切り欠きとなる所定の部分を除去すればよい。また、使用する誘電体材料によっては、成型時に予め孔または切り欠きが設けられた形状に成型することも可能である。
補助アンテナ３においても、第１のスペーサ２と同様に機械的、化学的加工を用いて孔または切り欠きとなる所定の部分を除去すればよい。また、予め切り欠きが設けられた形状となるように、スペーサに直接印刷、蒸着、塗工することも可能である。
上記のような方法を用いて、第１のスペーサ２と補助アンテナ３のそれぞれに孔または切り欠きを形成してもよく、第１のスペーサ２に予め補助アンテナ３を積層しておき、両者に同時の孔または切り欠きを形成してもよい。
孔または切り欠きは、補助アンテナ３において必須であるが、裏面導体層５においてはなくてもよい。同様に第１のスペーサ２および第２のスペーサ４においても、孔または切り欠きがあることもないこともある。最も近い導体層に孔または切り欠きを設けることが本発明の要件である。
調整部の形状は、第１実施形態のような切り欠き状（スリット状）に限らず孔状（スロット状）であってもよい。また、補助アンテナ３を複数の導体層に分割し、分割された導体層同士の間隙部分を調整部としてもよい。
電気抵抗を上昇させるものであればその形状に制限はない。また孔、切り欠き、または間隙部の寸法が無線通信の電波の周波数に対して共振するものであっても、共振するものでなくてもよい。調整部の目的は、無線ＩＣタグのＩＣチップのインピーダンスを調整し、タグの共振周波数を調整するというものである。この目的に沿うならば、調整部に透磁率や誘電率を付与して、インピーダンスをさらに積極的に変更および制御していくことも可能である。
図３は、本発明の第２実施形態であるシート体１１の平面図である。第２実施形態では、第１実施形態と調整部の形状が異なるのみであり、各層を構成する材料などは第１実施形態と同様であるので、以下では調整部の形状についてのみ説明する。
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、平面形状は長方形であり、その長辺方向中央部に、短辺方向に平行な直線状の孔Ｓ１と、短辺方向に所定の間隔を空けて、長辺方向に平行な２本の直線状孔Ｓ２とが設けられ、孔Ｓ１と孔Ｓ２とは、中央部分で交差するとともに、直線状の孔Ｓ１は、孔Ｓ１より外側に突出しないように設けられる。このような２本の孔Ｓ２と、その中央部分で２本の孔Ｓ２を結合するように設けられる孔Ｓ１の形状から、以下では第２実施形態の孔Ｓ２をＨ型孔Ｓ２、シート体１１をＨ型シート体と呼ぶことがある。
孔Ｓ１および孔Ｓ２の断面は、第１実施形態において図２に示した断面図と同様で、第１のスペーサ２と補助アンテナ３とを積層方向に貫通し、その結果第２のスペーサ４が溝の底を形成する構成となっている。また、孔Ｓ１と孔Ｓ２の深さおよび幅は異なっていてもよいが、ここでは同じである。
孔Ｓ２の深さＤは、第１のスペーサ２の厚みと補助アンテナ３の厚みとの和と同じとなり、たとえば０．１〜１０ｍｍである。孔Ｓ１および孔Ｓ２の幅Ｗは、ＩＣチップやその接合部分およびリアクタンス装荷部の大きさなどによるが、たとえば１〜９０ｍｍである。
孔Ｓ１の長さＬ１は、たとえば５〜１００ｍｍであり、孔Ｓ２の長さＬ２は、たとえば３０〜２００ｍｍである。
このような孔Ｓ１および孔Ｓ２を設けることで、配置面２ａに配置された無線ＩＣタグのダイポールアンテナまたはＩＣチップと、補助アンテナ３とは、この孔Ｓ１および孔Ｓ２を介して電磁的に結合し、補助アンテナ３が共振アンテナとして機能する。さらに、無線ＩＣタグの直下に孔Ｓ１が設けられ、ダイポールアンテナのループ部に孔Ｓ２が設けられるので、ＩＣチップおよびループ部（リアクタンス装荷部）に対する補助アンテナ３の導電体としての影響を小さくすることができる。
次に調整部による共振周波数の調整機能について説明する。
図４は、シート体１に無線ＩＣタグ２０を配置した無線通信用ＩＣタグ３０の平面図である。図５は、シート体１１に無線ＩＣタグ２０を配置した無線通信用ＩＣタグ３０ａの平面図である。無線ＩＣタグ２０は基材が上側に配置されても下側に配置されてもよい。
前述のように、シート体１，１１の、第１のスペーサ２の配置面２ａには、無線ＩＣタグ２０が、シート体１，１１と結線することなく配置される。結線することなく配置するとは、すなわち、シート体１，１１と無線ＩＣタグ２０とが導体配線などにより直接導通（ＤＣ結合）されているのではなく、第１のスペーサ２の配置面２ａに載置されている状態である。
無線ＩＣタグ２０は、ＩＤ情報を記憶するＩＣチップ２１と、ＩＣチップ２１に接続されリーダからの電波を受信するとともに、リーダへ電波を送信するアンテナ２２とで構成される。
無線ＩＣタグ２０は、図４，５に示すように補助アンテナ３に設けられた切り欠きＳまたは孔Ｓ１にＩＣチップ２１が対向するように、シート体１，１１に配置されるか、少なくともリアクタンス装荷部であるアンテナ２２のループ状切り込み２３（リアクタンス装荷部）に対向するように配置する。
ここで、無線通信用ＩＣ３０の場合、ＩＣチップ２１またはループ状切り込み２３の切り欠きＳに対する位置を変更することで無線ＩＣタグ２０の共振周波数を変更することができる。
また、無線通信用ＩＣ３０ａの場合、ＩＣチップ２１またはループ状切り込み２３の孔Ｓ１に対する位置を変更することで無線ＩＣタグ２０の共振周波数を変更することができる。
すなわち、無線ＩＣタグ２０をシート体１，１１の表面に配置する配置位置を変更することで、無線ＩＣタグ２０の共振周波数を変更することができ、無線ＩＣタグ２０の共振周波数を所望の周波数に調整することができる。これは調整部周囲の空間もしくは媒体中のインピーダンス（電界と磁界の比で求まる。）を調整し、無線ＩＣタグ２０、特にＩＣチップ２１とのインピーダンス整合を行い、電磁エネルギとして情報のやり取りを行うものである。インピーダンスも周波数依存性を有するため、結果として無線ＩＣタグ２０の共振周波数を調整することが可能となる。後述する実施例のように、補助アンテナ（すなわち共振アンテナ）のサイズを変更することなく、調整部のインピーダンス調整だけで共振周波数を変更している。この効果も多周波数域対応無線ＩＣタグに欠かせないものである。
本実施形態では、無線ＩＣタグ２０の配置位置を、シート体の１つの長辺から無線ＩＣタグ２０の遠い方の長辺までの距離Ｘで定義している。
ＩＯ型シート体１およびＨ型シート体１１のいずれであっても、この配置位置を変更することで共振周波数を調整することができる。
詳細は後述するが、ＩＯ型シート体１の場合、周波数帯域がシャープであり、配置位置の変化に対して変動する周波数が大きく調整感度が高い。また通信能力が高く通信距離も長い。Ｈ型シート体１１の場合、周波数帯域が広く、配置位置の変化に対して変動する周波数が小さく調整感度が低い。また通信能力はＩＯ型シート体１に比べると低いが通信改善能力は十分に有している。
したがって、調整感度を高くして大きく共振周波数を変化させたい場合は、ＩＯ型シート体１が好ましく、調整感度を低くして配置位置の多少のずれにも共振周波数の変化を小さくしたい場合には、Ｈ型シート体１１が好ましい。
無線ＩＣタグ２０の配置位置と、共振周波数との関係は、予め実測などにより設定することができるので、たとえば、国ごとに通信周波数が決められている無線ＩＣタグ２０の場合、決められている通信周波数に対応する配置位置を、予め設定された関係に基づいて選択し、選択した配置位置に無線ＩＣタグを配置すればよい。
このように、本発明は、パッチアンテナのようにアンテナの寸法や材料を変えることなく、無線ＩＣタグ２０の配置位置を変えるだけで共振周波数を調整できるので、複数の通信周波数に対応することが可能なシート体を実現できる。
図６は、本発明の他の実施形態であるシート体１の拡大断面図である。上記の実施形態では、第１のスペーサ２および補助アンテナ３に、第２のスペーサ４を底とする切り欠きＳまたは孔Ｓ１を調整部として設ける構成について説明したが、第１のスペーサ２には、孔または切り欠きを設けず、補助アンテナ３のみに孔、切り欠き、または間隙部を設けるような構成であってもよい。
本実施形態の製造方法としては、調整部である孔、切り欠き、または間隙部が設けられた補助アンテナ３に、孔または切り欠きが設けられていない第１のスペーサ２を貼り付けてもよいし、一旦、第１のスペーサ２および補助アンテナ３に孔、切り欠き、または間隙部を設けたのち、これを埋めるようにしてもよい。
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明のさらに他の実施形態の補助アンテナを示す平面図である。図７Ａは、第１実施形態の切り欠きＳ変形した実施形態であり、補助アンテナ３ａに切り欠きＳではなく直線状の孔Ｓ２を設けている。図７Ｂは、短辺方向に平行な直線状の切り欠きと、長辺方向に平行な溝状の孔とが中央部分で交差するとともに、直線状の切り欠きが、孔より外側に突出しないように設けられた補助アンテナ３ｂを示す。
補助アンテナに調整部として設ける孔、切り欠き、または間隙部の形状や個数は、図に限定されるものではなく、複数の孔があってもよいし、組み合わせたものでもよいし、完全に補助アンテナを分割するような形状でもよい。また多角形状だけでなく、線状、棒状、円状、円弧状、曲線状、不定形状等で任意の形状でよい。これらが上下方向に分布することもある。
上記の各シート体は、配置面２ａには無線ＩＣタグを実装し、配置面とは反対側の面は、対象製品などに貼り付けるために、これらのうちの少なくとも１つの面は、粘着剤または接着剤を有することが好ましい。これにより、無線ＩＣタグの実装や、対象製品への貼り付けが容易になる。対象製品への取り付け方法はこの方法に限定されず、固定治具を用いる方法や磁石を使用する方法、はめ込む方法やテープ状のもので押さえつける方法でもよい。たとえば、結束バンドでの固定方法が挙げられる。結束バンドを、無線ＩＣタグを配置したシート体１の外表面を覆うようにして対象物へ固定することによって、結束バンドが保護材となり、耐衝撃性を高めることができる。また、粘着剤や接着剤では曲面への貼り付けが困難な場合、結束バンドで機械的に固定してもよい。
無線通信用ＩＣタグ３０は、外表面の１部または全部を誘電材料で被覆することが好ましい。被覆材料としては第１のスペーサや第２のスペーサの材料として挙げた材料をそのまま使うことができる。ポリマーと繊維との組み合わせやその他複合材料が用いられることが多い。とくに耐環境性、耐久性、耐衝撃性、絶縁性を付与するために適当な材料が選定されて、被覆加工されることになる。
図８は、被覆層６で被覆された無線通信用ＩＣタグ３０の構成を示す断面図である。
本実施形態の無線通信用ＩＣタグ３０は、シート体１に無線ＩＣタグ２０が貼りあわされ、これらを被覆層６で被覆したものである。
被覆層６に用いられる誘電材料は、誘電正接ｔａｎδ（９５３ＭＨｚ）が０．０５以下である。ｔａｎδが０．０５よりも大きな誘電材料を用いて被覆層６を形成した場合、被覆層６のモールディングによって無線ＩＣタグ２０の通信可能距離は短くなる。これは、無線ＩＣタグ２０で送受信される電波が被覆層６を通過する際に、エネルギ損失が発生し、通信可能距離が短くなったものと考えられる。また、誘電材料としては、被覆層６の厚みを薄くするために複素比誘電率の実部ε’（９５３ＭＨｚ）が１〜２０であることが好ましい。
このような被覆層６に好適な誘電材料としては、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。ＥＶＡ樹脂は、ｔａｎδ（９５３ＭＨｚ）が０．０１であり、ε’（９５３ＭＨｚ）が２．３９である。ＰＥＴ樹脂は、ｔａｎδ（９５３ＭＨｚ）が０．０１であり、ε’（９５３ＭＨｚ）が２．９である。
被覆層６によるシート体１および無線ＩＣタグ２０の被覆は、公知の溶着技術を用いて行うことができ、溶着は部材を昇温する方法によって、インパルス溶着、熱板溶着、高周波溶着、超音波溶着などがある。また射出成形法、圧縮成形法、トランスファー成形法、注型法、ディッピング法、浸漬法その他適宜な成形方法を用いることができる。
本発明のシート体１に無線ＩＣタグを実装することで、導電性材料、誘電体材料、磁性材料など通信妨害部材である材質に貼っても、自由空間の場合と変わらず、電波方式にて良好な無線通信特性を有する無線通信用ＩＣタグとなる。また本シート体１にＩＣチップを取り付けることによりシート体１がそのまま無線通信用ＩＣタグとなる。この無線通信用ＩＣタグも通信妨害部材に貼っても自由空間と変わらない無線通信が可能である。本発明で対象となる通信周波数は、特に限定されるものではないが、３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲を含み、任意の単数または複数の周波数を選択することができる。この３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲には、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）、ＳＨＦ帯（３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚ）およびＥＨＦ帯（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）が含まれる。また以上の周波数で電波方式の通信を行うアンテナに対する無線通信改善策である。
本発明のシート体または無線通信用ＩＣタグを組み込んだ伝票、証明書、カード、またはラベルなどの情報伝達媒体を利用することができる。これらの伝票類は現在も作業指示書、依頼書、発注書、納入伝票、札表、伝票、カンバンなどとして物流、ロジスティックス、流通、在庫管理、工程管理などで活用されている。しかし、従来のように汎用無線ＩＣタグを組み込んだり、または貼り合わせたものでは、前記の通信妨害部材に貼ることができなかった。ところが実際の製造業では、ＩＣタグの使用環境周辺には、通信妨害部材から成る材料や材質が非常に多い。本発明のシート体または無線通信用ＩＣタグなどを利用することで、金属製や導電性を有する、または誘電率の高い材料等の通信妨害部材からなる製品、中間製品、部品、材料やそれらの材料や材質からなる容器、運搬具、パレット、車、フォークリフト、コンテナ、鞄、包袋、ケース、通い箱、導電性箱などに、看板、伝票、証明書、カードまたはラベルとして直接貼り付けても、無線ＩＣタグ通信を行うことが可能となる。これにより物流管理、在庫管理、流通管理、情報管理などでの対象製品が拡がり、しかもＲＦＩＤ周波数の国際周波数に対応することで、輸出入の場合の管理も容易となる。
本発明のさらに他の実施形態として、無線通信システムが挙げられる。無線通信システムとしては、図９に示すようにたとえば複数の金属製容器３１にそれぞれ無線ＩＣタグ３０を貼り付け、これらを一括してリーダ４２を設置したアンテナゲート部４１を通過させて、情報の読み取りや書き込みを行うようなＲＦＩＤ無線通信システム４０を挙げることができる。また多数の金属製物品に無線ＩＣタグ３０を貼り付け、それらを順次（一定間隔を開けながら）コンベア上を流し、それらを任意の場所に設置されたアンテナゲート部にて、物流管理（入出庫管理）やトレーサビリティ管理などを行うＲＦＩＤ無線通信システムも構成できる。また無線ＩＣタグ３０の裏面導体層の寸法を最適化し、電波放射範囲を制御することによって無線ＩＣタグ３０の横方向にリーダを配置しても無線通信が可能となる。たとえば、ガスボンベのネック部などの管状金属物品の側面へ無線ＩＣタグ３０を取り付け、物品の上方にリーダアンテナを配置するというシステムも可能である。さらに、工具類に取り付けてＲＦＩＤ管理を行うことも可能となる。伝える情報としては、製品ＩＤだけでなく、履歴情報、特記情報のみならず、作業指示書、依頼書、納入伝票、発注書なども兼ねることができ、たとえば在庫管理やコスト管理のデータとすることで歩留まり向上やコスト低減といった生産性を向上することも期待できる。
以下では本発明の実施例について説明する。
ＩＯ型シート体１およびＨ型シート体１１を作製し、これに無線ＩＣタグを貼り付けて、無線通信用ＩＣタグを作製した。
まず、実施例１としてＩＯ型シート体を作製し、無線ＩＣタグの配置位置を変更したときの無線ＩＣタグの起動電力の周波数特性を測定した。
ＩＯ型シート体は、外形寸法が縦４０ｍｍ、横１００ｍｍとした。第１のスペーサ２は、厚み０．１ｍｍのＰＥＴ（ポチエチレンテレフタレート）フィルムを用いた。補助アンテナ３は、厚み０．０５ｍｍのアルミ箔層であり、切り欠きＳは、長さＬが３０ｍｍ、幅Ｗが６ｍｍとした。第２のスペーサ４は、厚み２ｍｍの発泡材料（発泡倍率５倍）を用いた。
無線ＩＣタグの配置位置は、Ｘ＝２９ｍｍ、３０ｍｍ、３１ｍｍ、３２ｍｍとした。
起動電力の周波数特性は、株式会社ペリテック製のＲＦＩＤテスターにより測定した。
図１０は、実施例１の起動電力の周波数特性を示すグラフである。横軸は、周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸は、起動電力（ｄＢｍ）を示す。プロットＡは、Ｘ＝２９ｍｍの場合を示し、プロットＢは、Ｘ＝３０ｍｍの場合を示し、プロットＣは、Ｘ＝３１ｍｍの場合を示し、プロットＤは、Ｘ＝３２ｍｍの場合を示す。
グラフからわかるように、配置位置Ｘを変更すると、共振周波数が変化した。共振周波数は、起動電力が最も小さくなったときの周波数である。
Ｘ＝２９ｍｍの場合、共振周波数のピークは９１７ＭＨｚであり、Ｘ＝３０ｍｍの場合、共振周波数のピークは９２８ＭＨｚであり、Ｘ＝３１ｍｍの場合、共振周波数のピークは９４２ＭＨｚであり、Ｘ＝３２ｍｍの場合、共振周波数のピークは９５２ＭＨｚであった。
ここで、日本の通信周波数（９５２〜９５４ＭＨｚ）に対応するリーダを用いたときの通信可能距離および韓国の通信周波数（９１０〜９１５ＭＨｚ）に対応するリーダを用いたときの通信可能距離を測定した。日本用リーダはオムロン製リーダＶ７５０−ＢＡ５０Ｃ０４−ＪＰ（測定出力＝２２．５ｄＢｍ）、韓国用リーダはＡＴＩＤ製リーダＡＴ５７０（測定出力＝２８．０ｄＢｍ）を用い、電波暗室で測定した。結果を表１に示す。
Figure 2010038813
次に、実施例２としてＨ型シート体を作製し、無線ＩＣタグの配置位置を変更したときの無線ＩＣタグの起動電力の周波数特性を測定した。
Ｈ型シート体は、外形寸法が縦４０ｍｍ、横１０５ｍｍとした。第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、いずれも厚み１ｍｍの発泡材料（発泡倍率５倍）を用いた。補助アンテナ３は、厚み０．０５ｍｍのアルミ箔層であり、孔Ｓ１は、長さＬ１が２２ｍｍ、幅Ｗが６ｍｍとし、孔Ｓ２は、長さＬ２が７５ｍｍ、幅Ｗが６ｍｍとした。
無線ＩＣタグの配置位置は、Ｘ＝２９ｍｍ、３０ｍｍ、３１ｍｍ、３２ｍｍとした。
起動電力の周波数特性は、実施例１と同様に株式会社ペリテック製のＲＦＩＤテスターにより測定した。
図１１は、実施例２の起動電力の周波数特性を示すグラフである。横軸は、周波数（ＭＨｚ）を示し、縦軸は、起動電力（ｄＢｍ）を示す。プロットＥは、Ｘ＝２９ｍｍの場合を示し、プロットＦは、Ｘ＝３０ｍｍの場合を示し、プロットＧは、Ｘ＝３３ｍｍの場合を示し、プロットＨは、Ｘ＝３９ｍｍの場合を示す。
グラフからわかるように、配置位置Ｘを変更すると、共振周波数が変化した。共振周波数は、起動電力が最も小さくなったときの周波数である。
Ｘ＝２９ｍｍの場合、共振周波数は９１４ＭＨｚであり、Ｘ＝３０ｍｍの場合、共振周波数のピークは９１８ＭＨｚであり、Ｘ＝３３ｍｍの場合、共振周波数のピークは９３６ＭＨｚであり、Ｘ＝３９ｍｍの場合、共振周波数のピークは９５６ＭＨｚであった。
実施例１と同様に、日本の通信周波数（９５２〜９５４ＭＨｚ）に対応するリーダを用いたときの通信可能距離および韓国の通信周波数（９１０〜９１５ＭＨｚ）に対応するリーダを用いたときの通信可能距離を測定した。結果を表２に示す。
Figure 2010038813
以上の結果から、ＩＯ型シート体およびＨ型シート体を用いたときに、共振周波数が日本および韓国それぞれの通信周波数に近づくと通信可能距離が長くなり、通信周波数から離れると通信距離は短くなることがわかった。これにより、無線ＩＣタグの配置位置を変更するだけで、複数の通信周波数の無線ＩＣタグに適用することが可能なシート体であることがわかった。
さらに、実施例３として調整部である孔（スロット）を設けたシート体を作製し、ＩＣタグを貼り付けて無線通信用ＩＣタグとした。補助アンテナ３に対する裏面導体層５の大きさを変えたときの通信距離に与える影響を見た。
シート体は、外形寸法が縦１６ｍｍ、横９８ｍｍとした。第１のスペーサ２は、厚み０．１ｍｍのＰＥＴ（ポチエチレンテレフタレート）フィルムを用いた。補助アンテナ３は、厚み０．０５ｍｍのアルミ箔層であり、孔Ｓは、長さＬが２９ｍｍ、幅Ｗが１２ｍｍとした。第２のスペーサ４は、厚み３ｍｍのポリエチレンを用いた。
補助アンテナ３に対する裏面導体層５の大きさを変えて、通信可能距離を測定した。補助アンテナ３の大きさは、第１および第２のスペーサと同じで固定し、裏面導体層５の大きさのみを変更した。また、図１３の平面図に示すように、裏面導体層５は、補助アンテナ３の短手方向両側に均等にはみ出すように設け、短手方向方側のはみ出し量をＹ（ｍｍ）とした。
はみ出し量Ｙを０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍとしたときの通信可能距離を表３に示す。本実施例における通信可能距離の測定方法は、図１４に示すように、無線ＩＣタグに向かってリーダ・ライター５１を発泡体５０の側面に貼り付け（高さ１１０ｃｍの位置）、発泡体５２の上面に、無線ＩＣタグ２０を配置し（高さ１１０ｃｍの位置）、発泡体５２を移動させて、リーダ・ライター５１と無線ＩＣタグ２０との距離を変化させた。このとき、無線ＩＣタグ２０は、裏面導体層５がはみ出す側をリーダ・ライター５１に向けて配置した。
Figure 2010038813
表３に示すように、裏面導体層５のはみ出し量を大きくすると、通信可能距離が短くなった。これは、無線ＩＣタグ２０の放射範囲、すなわち指向性が変化していることを示している。したがって、補助アンテナ３と裏面導体層５の大きさを変更することにより、無線ＩＣタグ２０の電波放射範囲を制御することできることがわかった。
さらに実施例４として、実施例３の無線ＩＣタグ２０を、導電性物品であるスパナに取り付けたものを作製した。
スパナは、鉄製で長さが１６０ｍｍであり、スパナの持ち手部分中央に、無線ＩＣタグ２０を、長手方向に沿って取り付けて実施例４の工具とした。
スパナの長手方向が、鉛直方向と平行になるように配置し、リーダを無線ＩＣタグ２０と同じ高さの水平面上で、読み取り位置を３０°ごとに変更しながら通信可能距離を測定した。
リーダと無線ＩＣタグ２０とが対向する位置を、読み取り位置０°とした。したがって、読み取り位置１８０°は、無線ＩＣタグ２０とは反対側の読み取り位置となる。
また、比較例として、１５０ｍｍ×６６ｍｍのＳＵＳ板に無線ＩＣタグ２０を貼り付けたものを作製した。比較例も実施例４と同様にリーダと無線ＩＣタグ２０とが対向する位置を、読み取り位置０°として、読み取り位置を３０°ごとに変更しながら通信可能距離を測定した。
図１５は、実施例４および比較例の測定結果を示す図である。図１５に破線で示す比較例の測定結果では、全体的に通信可能距離が短く、さらに、９０°を超えて２７０°までの読み取り位置、すなわち無線ＩＣタグ２０を貼り付けたＳＵＳ板の裏側から読み取るような位置では、通信可能距離が０であった。
これに対し、図１５に実線で示す実施例４では、比較例よりも全体的に通信可能距離が長くなるとともに、０°から３６０°のどの読み取り位置でもほぼ同じ通信可能距離となった。
このように、スパナなどの導電性物品に無線ＩＣタグを取り付けた場合、導電性物品自体がアンテナとして機能し、無線通信のできないヌル域を解消し、さらに長距離通信を実現可能であることがわかった。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
１，１１ シート体
２ 第１のスペーサ
３ 補助アンテナ
４ 第２のスペーサ
５ 裏面導体層
６ 被覆層
２０ 無線ＩＣタグ
２１ ＩＣチップ
２２ アンテナ
３０ 無線通信用ＩＣタグ
４０ 無線通信システム

Claims (14)

  1. 無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置することで無線ＩＣタグの無線通信特性を改善する無線通信改善シート体であって、
    無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を結線しないで配置する配置面を有する第１のスペーサと、
    第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、
    補助アンテナを挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサとが積層され、
    前記補助アンテナには、孔または切り欠きで構成され、無線ＩＣタグの共振周波数を調整する調整部が設けられることを特徴とする無線通信改善シート体。
  2. 前記補助アンテナは、単数または複数の導体層を備え、その導体層の少なくともいずれか１つが前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層であることを特徴とする請求項１記載の無線通信改善シート体。
  3. 前記補助アンテナは、平面方向または積層方向に分割された複数の導体層を備え、複数の導体層の少なくともいずれか１つが、前記無線通信に用いられる電磁波に対して共振する共振層であることを特徴とする請求項１記載の無線通信改善シート体。
  4. 前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に裏面導体層をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  5. 前記第２のスペーサの補助アンテナとは反対側に裏面導体層をさらに設け、該裏面導体層が、補助アンテナが備える導体層と同じか、またはより大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  6. 前記調整部は、前記第１のスペーサ、前記第２のスペーサ、前記補助アンテナおよび前記裏面導体層を含んで構成され、これらの材質、形状および配置を変更することで共振周波数を調整することを特徴とする請求項４または５記載の無線通信改善シート体。
  7. 前記調整部の孔または切り欠きは、前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が配置されたときに、少なくとも前記無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体が備えるＩＣチップまたはリアクタンス装荷部に対向するように設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  8. 前記第１のスペーサおよび前記第２のスペーサの少なくともいずれか１つは、発泡体からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  9. 外表面の一部または全部を誘電材料で被覆したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  10. 前記配置面および前記配置面と反対側の面の少なくともいずれか１つの面は、粘着性または接着性を有することを特徴とする１〜９のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体。
  11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置して無線通信用ＩＣタグを製造する無線通信用ＩＣタグの製造方法であって、
    無線ＩＣタグの通信周波数に応じて、前記無線通信改善シート体の前記調整部に対する無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体の配置位置を決定し、決定した配置位置に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置することを特徴とする無線通信用ＩＣタグの製造方法。
  12. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体の配置面に無線ＩＣタグまたは無線ＩＣタグ構成体を配置した、または無線通信改善シート体にＩＣチップを結合したことを特徴とする無線通信用ＩＣタグ。
  13. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の無線通信改善シート体、または請求項１２記載の無線通信用ＩＣタグを組み込んだことを特徴とする情報伝達媒体。
  14. 請求項１２記載の無線通信用ＩＣタグ、または請求項１３記載の情報伝達媒体を用いることを特徴とする無線通信システム。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8439272B2 (en) * 2010-11-15 2013-05-14 Neoid Limited Resonant circuit structure and RF tag having same
WO2012124577A1 (ja) * 2011-03-16 2012-09-20 ニッタ株式会社 通信改善シート体および情報記憶媒体
TW201322541A (zh) * 2011-11-16 2013-06-01 Join Yiuh Industry Co Ltd 長距離射頻無線識別金屬製品製造方法及結構
JP2013109596A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Nitta Ind Corp 情報記憶媒体
KR101602381B1 (ko) * 2012-06-26 2016-03-21 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 Rf태그
EP2866298B1 (en) * 2012-06-26 2020-05-06 Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. Rf tag
JP5953978B2 (ja) * 2012-06-26 2016-07-20 東洋製罐株式会社 Ｒｆタグ
TWI506850B (zh) * 2012-08-21 2015-11-01 Ind Tech Res Inst 小型化天線
WO2014098432A1 (ko) * 2012-12-17 2014-06-26 엘지이노텍 주식회사 후측방 경보모듈
US11386317B2 (en) * 2013-01-18 2022-07-12 Amatech Group Limited Transponder chip module with module antenna(s) and coupling frame(s)
US9649640B2 (en) * 2014-04-16 2017-05-16 Flsmidth A/S Methods and apparatus for the continuous monitoring of wear in flotation circuits
GB2536334B (en) * 2015-01-26 2017-08-23 Neoid Ltd (Shenzhen) RF tag with resonant circuit structure
CN105141377A (zh) * 2015-08-18 2015-12-09 成都九华圆通科技发展有限公司 超短波便携式干扰管制系统
CN109301446A (zh) * 2015-08-20 2019-02-01 江苏省电力公司常州供电公司 馈电方便的超高频电子标签天线
CN105337044B (zh) * 2015-10-22 2019-01-22 深圳市华讯方舟卫星通信有限公司 电子设备天线主反射面及其制备方法
JP6478901B2 (ja) * 2015-11-30 2019-03-06 ニッタ株式会社 Ｉｃタグ、ｉｃタグ収容体及びｉｃタグ付きゴム製品
TWI642233B (zh) * 2016-01-18 2018-11-21 仁寶電腦工業股份有限公司 用於電子標籤中之槽孔天線結構
JP2017045469A (ja) * 2016-11-07 2017-03-02 富士通コンポーネント株式会社 メモリカード
US10417595B2 (en) 2017-05-05 2019-09-17 DeHart Consulting, LLC Time-based, demand-pull production
CN111226227A (zh) * 2017-11-14 2020-06-02 Nok株式会社 Ic标签
US11351007B1 (en) 2018-01-22 2022-06-07 CAIRA Surgical Surgical systems with intra-operative 3D scanners and surgical methods using the same
US10467514B1 (en) * 2018-11-21 2019-11-05 Konica Minolta Laboratory U.S.A., Inc. Method for combining RFID tags
US11432882B2 (en) 2019-09-17 2022-09-06 CAIRA Surgical System and method for medical object tracking
CN112909526A (zh) * 2021-01-22 2021-06-04 宁波大学 一种双频点超高频宽带标签天线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007143132A (ja) * 2005-10-21 2007-06-07 Nitta Ind Corp 通信改善用シート体ならびにそれを備えるアンテナ装置および電子情報伝達装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232855A (ja) 1996-02-20 1997-09-05 Mitsubishi Electric Corp 電子部品
JP3695123B2 (ja) 1997-04-18 2005-09-14 株式会社村田製作所 アンテナ装置およびそれを用いた通信機
US6163260A (en) * 1998-12-10 2000-12-19 Intermec Ip Corp. Linerless label tracking system
JP3255403B2 (ja) 1998-12-24 2002-02-12 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション パッチアンテナおよびそれを用いた電子機器
JP2000223933A (ja) 1999-02-01 2000-08-11 Hitachi Metals Ltd アンテナ素子
US6483473B1 (en) * 2000-07-18 2002-11-19 Marconi Communications Inc. Wireless communication device and method
CN1886752B (zh) 2003-11-04 2011-09-07 艾利丹尼森公司 具有加强读出能力的射频识别标签
JP2005210676A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Hitachi Ltd 無線用ｉｃタグ、無線用ｉｃタグの製造方法、及び、無線用ｉｃタグの製造装置
KR101021188B1 (ko) * 2004-03-01 2011-03-15 니타 가부시키가이샤 전자파 흡수체
TW200628062A (en) 2004-12-03 2006-08-01 Nitta Corp Electromagnetic interference suppressor, antenna device, and electron information transfer device
GB2428939A (en) * 2005-06-25 2007-02-07 Qinetiq Ltd Electromagnetic radiation decoupler for an RF tag
EP1907991B1 (en) * 2005-06-25 2012-03-14 Omni-ID Limited Electromagnetic radiation decoupler
JP4075919B2 (ja) * 2005-09-29 2008-04-16 オムロン株式会社 アンテナユニットおよび非接触ｉｃタグ
JP4796469B2 (ja) * 2005-09-30 2011-10-19 ニッタ株式会社 シート体、アンテナ装置および電子情報伝達装置
WO2007046527A1 (ja) * 2005-10-21 2007-04-26 Nitta Corporation 通信改善用シート体ならびにそれを備えるアンテナ装置および電子情報伝達装置
US20070152771A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 Lei Shan Apparatus and method of via-stub resonance extinction
JP2007325054A (ja) 2006-06-02 2007-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ装置
CN101416350B (zh) 2006-04-26 2013-09-04 株式会社村田制作所 带馈电电路板的物件
US7659857B2 (en) * 2006-07-05 2010-02-09 King Patrick F System and method for providing a low and narrow-profile radio frequency identification (RFID) tag
JP5057786B2 (ja) 2006-08-09 2012-10-24 富士通株式会社 タグ
JP5027040B2 (ja) * 2007-03-30 2012-09-19 ニッタ株式会社 無線通信改善シート体、無線ｉｃタグ、アンテナおよびそれらを用いた無線通信システム
JP4839257B2 (ja) * 2007-04-11 2011-12-21 株式会社日立製作所 Ｒｆｉｄタグ
WO2009057335A1 (ja) 2007-10-31 2009-05-07 Nitta Corporation 無線通信改善シート体、無線ｉｃタグ、アンテナおよびそれらを用いた無線通信システム
US8743006B2 (en) 2007-10-31 2014-06-03 Nitta Corporation Wireless communication-improving sheet member, wireless IC tag, antenna, and wireless communication system using the same
JP5410147B2 (ja) * 2008-04-21 2014-02-05 ニッタ株式会社 無線通信用ｉｃタグ、無線通信改善シート体および無線通信システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007143132A (ja) * 2005-10-21 2007-06-07 Nitta Ind Corp 通信改善用シート体ならびにそれを備えるアンテナ装置および電子情報伝達装置

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