KR20150022835A - Rf태그 - Google Patents

Abstract

IC칩 (11)과 안테나 (12)를 갖춘 인레이 (10)와, 인레이 (10)와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나 (20)와, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재되는 기대가 되는 동시에, 탑재된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 유전율 조정판 (30)과, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재된 상태에서 유전율 조정판 (30)을 내부에 수납하는 케이스 (50)((51), (52))를 갖추고, 유전율 조정판 (30)이 케이스 (50)내에 착탈 가능하고 이동하지 못하도록 결합하는 동시에 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)의 통신 특성을 조정하는 소정의 유전율이 되는 형상으로 형성되는 구성으로 되어 있다.

Description

RF태그 {RF TAG}

본 발명은 예를 들면 전기 미터나 화물용 컨테이너 등 임의의 물품이나 대상물에 장착되어 사용되는 RF태그에 관한 것이며, 특히 내후성(耐候性)과 방수성을 높이기 위해 RF태그의 인레이가 케이스 내에 수납·밀봉되는 구조의 RF태그에 관한 것이다.

또한 본 발명은 특히 상품의 수송·보관 등에 사용되는 카고 대차(台車)와 카 대차(台車)를 형성하는 금속 파이프 등의 기둥 부재 표면의 곡면 부분에 부착할 수 있는 RF태그에 관한 것이다.

일반적으로 임의의 물품이나 대상물에 대해서 해당 물품이나 대상물에 관한 소정 정보를 읽고 쓰기 가능하게 기억한 IC칩을 내장한 소위 RF태그가 널리 사용되고 있다.

RF태그는, RFID(Radio Frequency Identification)태그, IC태그, 비접촉 태그 등으로도 불리며, IC칩과 무선 안테나를 갖춘 전자 회로가 수지 필름 등의 기본자재에 의해서 밀봉 및 코팅된 이른바 인레이(인렛, 삽입물)가 태그(꼬리표)모양으로 형성되어있는 초소형 통신 단말기이며, 판독쓰기 장치(리더라이타)에 의해서 태그 내의 IC칩에 소정의 정보가 무선으로 판독/기록/읽고 쓰기(리드 온리/라이트 원스/리드라이트)를 하도록 되어 있다.

그리고 이러한 RF태그에 소정의 정보를 기록하여 임의의 물품, 대상물 등에 장착함으로써 RF태그에 기록된 정보가 리더·라이터에 의해서 픽업되어 태그에 기록된 정보를 해당 물품에 관한 소정 정보로 인식, 출력, 표시, 갱신 등을 시킬 수 있다.

이러한 RF태그는 IC칩의 메모리에 수백 비트~몇 킬로비트의 데이터가 기록 가능하며, 물품 등에 관한 정보로는 충분한 정보량을 기록할 수 있으며, 또한 판독, 쓰기 장치 측과는 비접촉으로 통신을 하기 때문에 접점의 마모나 상처, 오염 등의 걱정 없이 또한, 태그 자체는, 무전원으로 할 수 있으므로 대상물에 맞춘 가공 및 소형화·박형화가 가능하다.

그리고 이러한 RF태그를 사용함으로써, 태그를 장착할 물품에 관한 각종 정보, 예를 들면 해당 물품의 명칭 및 식별 기호, 내용물, 성분, 관리자, 사용자, 사용 상태, 사용 상황, 일시 등의 여러 가지 정보가 기록 가능하고, 라벨 표면에 인쇄 표시되는 문자나 바코드 등에서는 불가능했던 다양한 정보를 소형화·박형화된 태그를 물품에 장착하는 것만으로 정확히 읽고 쓸 수 있게 된다.

그러나 이러한 RF태그는 금속제 물품·대상물에 장착한 경우 금속의 도전성에 따라 RF태그가 영향을 받게 되어 정확한 무선 통신을 할 수 없게 된다는 문제가 발생한다.

즉, RF태그를 물품에 장착하면, RF태그가 발생하는 자속(磁束)은 물품을 관통하는 방향으로 생기게 되기 때문에, 태그를 금속제 물품에 장착한 경우 안테나부가 발하는 자파·전자파가 금속 측에 흡수되는 열 손실 등이 생기고, 태그의 통신 특성이 훼손되는 사태가 생긴다. 그래서 통상의 범용 되고 있는 RF태그를 그대로 금속제 물품·대상물에 장착하면 태그가 오동작하거나, 리더·라이터와 무선 통신을 할 수 없다는 문제가 발생한다.

그래서 이제까지 금속 물품에 RF태그를 장착하는 경우에는 RF태그의 구성을 금속 대응 전용의 것으로 변경하여 금속으로부터의 영향을 회피하려는 제안이 이루어졌다(예를 들면 특허 문헌 1, 2 참조).

구체적으로는 기존에 제안된 금속 대응용 RF태그는, 장착 대상이 되는 금속과 대향하는 측의 태그 내부에 시트 형상 등으로 형성한 반사 수단이나 유전체가 배치되도록 되어 있어서, 이들 반사 수단이나 유전체에 따라 태그가 발하는 자속을 반사시키거나 유전 체내를 통과시킴으로써 자파·전자파가 금속 측에 흡수되는 열 손실 등이 발생하는 것을 방지하도록 되어 있다.

또한 상기와 같은 금속 물품으로부터의 영향에 더하여 RF태그는 IC칩과 안테나를 필름 코팅했을 뿐인 인레이의 상태에서는 충격과 수분, 온도 변화 등의 영향을 받기 쉽고, 고장이나 오동작, 파손 등이 발생하기 쉽다는 결점이 있다.

이에 따라 인레이 상태의 RF태그를, 예를 들면 수지제의 케이스 내에 수납·밀봉함으로써 내후성과 내열성·방수성을 높이도록 하는 것도 제안되었다(예를 들면 인용 문헌 3참조).

또한, 예를 들면 도 9와 같은 카고 대차(台車), 카 대차(台車) 등 금속제의 대차(台車) 등을 구성하는 금속 파이프에 장착되는 RF태그로서 특허 문헌 4, 5에 제안된 기술이 있다.

특허 문헌 4에 제안된 금속 대응형 "IC태그 장치"는 금속제의 대차를 구성하는 금속 파이프에 장착하는 경우에 금속 파이프에 고정되는 패킹부와 패킹부의 외측에 설치된 보호층과의 사이에 RF태그의 인렛을 끼워 넣음으로써 금속 파이프로부터의 영향을 회피하게 되어 있다.

또한 특허 문헌 5에 개시되어 있는 "무선 IC태그 홀더"는 금속 파이프에 무선 IC태그(RF태그)를 장착하는 경우에 금속 파이프의 외주에 감아 장착하는, 전자파 차단층을 갖춘 홀더에 무선 IC태그를 수납함으로써 금속 파이프의 영향을 회피하고 있다.

[특허 문헌 1]일본특허 공개공보 2002-298106호 공보 [특허 문헌 2]일본특허 공개공보 2008-123196호 공보 [특허 문헌 3]일본특허 공개공보 2008-191918호 공보 [특허 문헌 4]일본특허 공개공보 2008-210023호 공보 [특허 문헌 5]일본특허 공개공보 2008-299424호 공보

[발명의 개요]

그러나 기존에 제안되어 있는 금속 대응용 RF태그나 케이스 봉입형 RF태그는 반사 수단이나 유전체, 케이스 등이 특정 금속 물품이나 통신 주파수에만 대응한 고정적·전용적인 구조나 재질 등으로 되어 있으며, 다른 물품에 사용하거나 다른 통신 주파수의 RF태그에 대응하기 위해서는 그들 반사 수단이나 유전체, 케이스의 구조나 재질을 모두 변경하여 다시 만들지 않으면 안 되었다.

이 때문에 RF태그로서의 범용성이나 확장성이 거의 없다는 결점이 있었다.

RF태그는, 예를 들면 전력 사용량을 감시하는 전기 미터로 사용할 경우, 전기 미터로부터 발생되는 전기나 전기 미터를 구성하는 금속에 의해서 태그의 통신 특성이 영향을 받지만, 그 경우 전기 미터에 대한 태그 장착 위치에 따라서도 영향의 정도가 다르다.

또한 RF태그는 사용하는 IC칩이나 안테나가 다르면 통신 주파수도 다르고 또한 동일한 IC칩 및 안테나 구성으로 된 RF태그에서도 예를 들면 국가나 지역에 따라 사용 가능한 통신 주파수 대역이 다를 수 있다. 따라서 예를 들면 그와 같은 나라나 지역에 걸쳐서 운반·사용되는 예를 들면 화물용 컨테이너에 RF태그를 사용하는 경우, 각 통신 주파수에 대응할 필요가 있다.

이런 경우에, 상술한 바와 같은 특정 금속 물품이나 통신 주파수에만 고정적·전용적으로 대응한 구조나 재질의 RF태그로는 통신 주파수가 다른 경우에는 RF태그의 구성 요소의 전부를 변경해서 다시 만들지 않으면 안 되었다.

또한 이러한 기존의 RF태그의 구조에서는 반사 수단이나 유전체와 그것들을 수납하는 케이스도 전용적·고정적·일체적인 구조로 되어 있어서, 통신 주파수에 따라 예를 들면 유전체만을 변경하는 것은 불가능하였다.

그래서 RF태그를 사용하는 물품이나 RF태그의 통신 주파수와 사용 환경이 다른 경우, RF태그의 구조나 재질, RF태그의 일부를 구성하는 반사 수단이나 유전체, 케이스 등의 모두를 특정 물품이나 통신 주파수, 사용 환경 등에 대응한 전용의 것으로 할 필요가 있고, 특히 복수의 물품이나 주파수 등에 대응하기 위해서는 RF태그로서의 범용성, 확장성이 현저히 떨어져서 제조 비용도 커진다는 문제가 있었다.

또한 기존에 제안된 금속 대응형의 RF태그는, 장착 대상이 카고 대차나 카 대차 등을 구성하는 금속 파이프의 경우, 특허 문헌 4,5에도 나타낸 바와 같이, 금속 파이프의 외주에 장착이 권장되는 대형 패킹이나 홀더를 갖추는 것이 필요했다. 이 때문에, 범용 RF태그(인레이)를 그대로 사용할 수 없어서 반드시 대형 패킹이나 홀더를 준비해야 했다.

이와 같은 대형 패킹이나, 홀더 등은 생산 비용이 드는 데다 태그 전체가 패킹이나 폴더에 의해서 대형화, 대중량화되면서 소형·박형으로 경량이며 취급성도 뛰어난 RF태그의 최대의 이점이 훼손된다는 문제가 있었다.

RF태그는, 저렴하고 대량 생산되는 범용 태그(인레이)를 사용해야 저비용으로 소형 경량이고, 대(大) 기억 용량의 무선 통신 수단으로서 사용할 수 있다는 특징을 최대한으로 살릴 수 있는 것이며, 금속 파이프 장착용의 대형이며 복잡한 패킹이나 홀더를 필요로 하는 기존 구조에서는 RF태그로서의 이점과 특징을 현저히 감쇄하는 것이었다.

한편, 카고 대차와 카 대차를 구성하는 금속 파이프에 대해서 범용인레이를 그대로 직접 부착할 경우, 금속 파이프의 영향에 따라 RF태그로서 양호한 통신 특성을 얻을 수 없다. 따라서 범용인레이를 금속 파이프에 장착해도 어떠한 금속 대응의 구성을 갖출 필요가 있다.

또한 카고 대차나 카 대차 등을 구성하는 금속 파이프는 일반적으로 원통형으로 형성되어 있으며, RF태그를 장착하는 장착 면은 일정한 곡률을 가진 곡면이 되는 것도 적지 않다. 따라서 금속 대응용 구성을 채용해도 금속 파이프 등의 곡면에 대해서 확실하게 장착할 수 있으며, 부주의로 박리 탈락 등이 발생하지 않는 장착 구조가 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 기존의 기술이 가진 과제를 해결하기 위해서 제안된 것이며, 인레이를 보호하는 케이스를 갖춘 금속 대응 구조의 RF태그이면서, RF태그를 사용하는 물품이나 RF태그의 통신 주파수, 사용 환경이 다른 경우에도 폭넓게 대응이 가능하며, 저비용으로 범용성이나 확장성이 뛰어난 RF태그를 실현할 수 있는 금속 물품에 적합한 RF태그의 제공을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 금속으로부터의 영향을 회피하면서 대형의 커버나 케이스, 홀더 등을 필요로 하지 않고, 범용의 인레이를 사용할 수 있고, 장착 부위가 곡면인 경우에도 박리나 탈락 등을 일으키지 않고 확실하게 장착할 수 있는, 특히 카고 대차나 카 대차 등을 형성하는 금속 파이프 표면의 곡면 부분에 장착하기에 적합한 RF태그의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 RF태그는 IC칩과 안테나를 갖춘 인레이와, 인레이와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나와, 보조 안테나가 적층된 인레이가 탑재되는 기대(基台)가 되는 동시에, 탑재된 인레이에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 유전율 조정판과, 보조 안테나가 적층된 인레이가 탑재된 상태로 유전율 조정판을 내부에 수납하는 케이스를 갖추고, 유전율 조정판이, 케이스 내에 착탈 가능하고 이동하지 못하도록 결합되는 동시에, 보조 안테나가 적층된 인레이의 통신 특성을 조정하는 소정의 유전율이 되는 형상으로 형성되는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 RF태그는 IC칩과 안테나를 갖춘 인레이와, 인레이와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나와, 적층된 인레이 및 보조 안테나가 탑재되는 기본자재층이 되는 동시에 탑재된 인레이에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 기본자재를 갖추고, 기본자재가 금속제 기둥 부재의 표면에 길이 방향에 따라 띠 모양으로 면 접촉 상태로 접착 가능한 가요성을 가진 구성으로 되어 있다.

본 발명에 의하면 인레이를 보호하는 케이스를 갖춘 금속 대응 구조의 RF태그이면서, RF태그를 사용하는 물품이나 RF태그의 통신 주파수, 사용 환경 등이 다른 경우에도 폭넓게 대응이 가능하며, 저비용으로 범용성이나 확장성이 뛰어난 RF태그를 실현할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면 특히 RF태그의 통신 특성이 영향을 받기 쉬운 전기 미터나, RF태그의 통신 주파수로서 사용 가능한 주파수 대역이 다른 국가나 지역에 걸쳐 사용되는 화물용 컨테이너 등에 적합한 RF태그를 실현할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 금속으로부터의 영향을 회피하면서 대형이고 과잉인 커버나 케이스, 홀더 등을 필요로 하지 않고, 범용의 인레이가 사용가능해지고, 장착 부위가 곡면인 경우에도 박리나 탈락 등을 일으키지 않고 확실하게 장착할 수 있다.

이에 따라 특히 카고 대차나 카 대차 등을 형성하는 금속 파이프의 표면의 곡면 부분에 대한 장착도 적합한 RF태그를 실현할 수 있다.

본 발명은 예를 들면 전기 미터나 화물용 컨테이너 등 임의의 물품이나 대상물에 장착되어 사용되는, 내후성과 방수성을 높이기 위해 RF태그의 인레이가 케이스 내에 수납·밀봉되는 구조의 금속 대응형의 RF태그로서 적합하게 이용할 수 있다.

또한 본 발명은 예를 들면 카고 대차나 카 대차 등 임의의 물품이나 대상물에 장착되어 사용되는, 특히 소정의 곡률을 가진 곡면을 갖춘 기둥형상 부재나 금속 파이프를 갖춘 물품·대상물에 장착되는 금속 대응형의 RF태그로서 적합하게 이용할 수 있다.

상기 본 발명의 실시 형태 및/또는 실시 예를 몇 가지 상세하게 설명하였으나, 당 업자는 본 발명의 신규 교시 및 효과로부터 실질적으로 떨어지지 않고, 이들 예시인 실시 형태 및/또는 실시 예에 많은 변경을 가하는 것이 용이하다. 따라서 이러한 많은 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 출원의 파리조약에 근거한 우선권출원인 일본 명세서의 내용을 모두 여기에 원용하다.

도 1은 본 발명의 제1실시 형태에 관한 RF태그를 나타내는, 인레이를 케이스 내에 수납한 완성 상태의 사시도이며, (a)는 케이스 평면 측에서 본 상태, (b)는 케이스 바닥면 측에서 본 상태를 나타내고 있다.
도 2는 도 1(a)에 나타내는 RF태그의 케이스와 인레이, 보조 안테나, 유전율 조정판을 모두 분해한 상태의 사시도이며, 도 1(a)에 대응하여 케이스 평면 측에서 본 상태를 나타내고 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시 형태에 관한 RF태그를 나타낸 일부 단면 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 형태에 관한 RF태그의 보조 안테나를 나타내는 평면도이며, (a)는 보조 안테나를 인레이에 적층 한 상태를 나타내고, (b)는 보조 안테나의 장변의 치수 관계를 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그를 나타내는 외관도이고, (a)는 RF태그의 완성 상태의 사시도, (b)는 RF태그를 구성하는 표층, 인레이, 보조 안테나, 기본자재를 분해한 상태의 사시도, (c)는 완성 상태의 RF태그에서 표층을 제거한 상태의 평면도를 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그의 보조 안테나를 나타내는 평면도이며, (a)는 인레이를 보조 안테나에 적층한 상태를 나타내고, (b)는 보조 안테나의 장변의 치수 관계를 나타내고 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그를 대상물의 표면(곡면)에 부착한 상태의 외관도이며, (a)는 금속 파이프의 길이 방향에 따라 RF태그를 부착한 상태의 주요부 사시도이고, (b)는 같은 금속 파이프의 단부면(端面) 쪽에서 본 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그의 통신 특성을 나타내는 설명도이고, (a)는 통신 가능 범위와 주파수의 관계를 나타내는 꺾은 선 그래프, (b)는 통신 거리와 각도의 관계를 나타낸 극좌표 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그의 장착 대상이 되는 물품·대상물을 나타내는 도이며, (a)는 카고 대차, (b)는 카 대차의 각각 외관 사시도이다.

이하, 본 발명에 관한 RF태그의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1실시 형태]

먼저 본 발명에 관한 RF태그의 제1실시 형태에 대해서 도 1~4를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 형태에 관한 RF태그를 나타내는 인레이를 케이스 내에 수납한 완성 상태의 사시도이며, 도 2는 역시 본 실시 형태에 관한 RF태그의 분해 사시도이다. 또한 도 3은 본 실시 형태에 관한 RF태그의 일부 단면 정면도이다.

이들 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 무선 통신을 하는 RF태그를 구성하는 인레이 (10)가 케이스 (50)내에 수납되어 보호되는 구조의 RF태그이며, 케이스 (50)에 따라 인레이 (10)가 보호됨으로써 내후성과 내열성·방수성을 높일 수 있는 것이다.

구체적으로는 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 도 2와 같이 IC칩 (11)과 안테나 (12)을 갖춘 인레이 (10)와, 인레이 (10)와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나 (20)와, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재되는 기대가 되는 동시에, 탑재된 인레이에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 유전율 조정판 (30)과, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재된 상태에서 유전율 조정판 (30)을 내부에 수납하는 케이스 (50)를 갖춘 구성으로 되어 있다.

그리고 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)에서는 유전율 조정판 (30)이 케이스 (50) 안에 착탈 가능하고 이동하지 못하도록 결합하는 동시에, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)의 통신 특성을 조정하는 소정의 유전율이 되는 형상으로 형성되어 있다.

이하, 각 부분을 상세히 설명한다.

[인레이]

인레이 (10)는 도시하지 않은 리더·라이터(판독·기입 장치)와의 사이에서 무선에 의한 소정의 정보의 판독이나 기입, 읽고 쓰기가 행해지는 RF태그를 구성하고 있으며, 예를 들면 판독 전용형(read only), 재기록 불능 장치형(write once), 리드 라이트형(read/write) 등의 종류가 있다.

구체적으로는 인레이 (10)는 IC칩 (11)과, IC칩 (11)에 전기적으로 도전·접속된 안테나 (12)를 가지고, 이들 IC칩 (11)및 안테나 (12)가 기본자재가 되는, 예를 들면 PET수지 등으로 형성된 1장의 밀봉 필름 (13)위에 탑재, 형성된 후 다시 1장의 밀봉 필름 (13)이 겹쳐져서, 2장의 밀봉 필름 (13)에 의해서 협지(挾持)된 상태에서 밀봉·보호되고 있다.

본 실시 형태에서는 IC칩 (11)과 IC칩 (11)의 양쪽으로 뻗은 안테나 (12)를 직사각형의 밀봉 필름 (13)으로 협지, 밀봉된 직사각형의 인레이 (10)를 사용하고 있다.

IC칩 (11)은 메모리 등 반도체 칩으로 구성되고, 예를 들면 수백비트~수 킬로비트의 데이터가 기록 가능하다.

IC칩 (11)에는 칩 주위를 감싸듯 루프 모양의 회로 도체가 접속되어 루프부 (11a)가 형성되어 있으며, 이 루프부 (11a)를 경유하여 IC칩 (11)의 좌우 양옆에 안테나 (12)가 접속되어 있다.

그리고 이 안테나 (12) 및 후술하는 보조 안테나 (20)를 통해서 도시하지 않은 리더·라이터와의 사이에서 무선 통신에 의한 읽고 쓰기(데이터 검색 등록, 삭제·갱신 등)이 행해지고, IC칩 (11)에 기록된 데이터가 인식되도록 되어 있다.

IC칩 (11)에 기록되는 데이터로는 예를 들면 상품의 식별 코드 명칭, 중량, 내용량, 제조, 판매자 이름, 제조 장소, 제조 연월일, 유통 기한 등 임의의 데이터가 기록 가능하며, 개서도 가능하다.

안테나 (12)는 기본자재가 되는 1장의 밀봉 필름 (13)의 표면에, 예를 들면 도전성 잉크나 도전성을 가진 알루미늄 증착 필름 등의 금속 박막을 부식 가공 등에 의해서 소정의 형상·크기(길이, 면적)로 성형하여 형성된다.

밀봉 필름 (13)은 예를 들면 폴리 에틸렌, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 프로필렌, 폴리이미드, 폴리 염화 비닐(PVC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합 합성수지(ABS) 등의 가요성을 가진 필름 재료로 이루어지고, 밀봉하는 IC칩 (11)과 안테나 (12)가 외부에서 볼 수 있는 투명한 PET수지 등으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 밀봉 필름 (13)의 한쪽 면 측의 필름 표면에는 기본자재나 물품에 부착할 수 있도록 점착층·접착층을 갖출 수 있다.

인레이 (10)에서 사용되는 통신 주파수대로서는 본 실시 형태의 RF태그 (1)에서는 이른바 UHF대에 속하는 860M~960MHz대를 대상으로 하고 있다.

일반적으로 RF태그에서 사용되는 주파수대로서는 예를 들면 135kHz이하의 대역, 13.56MHz대, UHF대에 속하는 860M~960MHz대, 2.45GHz대 등의 여러 종류의 주파수대가 있다. 그리고 사용되는 주파수대에 따라 무선 통신이 가능한 통신 거리가 다른 동시에, 주파수대에 따라 최적의 안테나 길이 등이나 배선 패턴이 달라진다.

본 실시 형태에서는 인레이 (10)를 소형화할 수 있고, 후술 하는 보조 안테나 (20)를 소정의 사이즈로 형성하는 관계상, 파장이 짧고 안테나가 소형화할 수 있는 UHF대를 대상으로 하도록 되어 있고 예를 들면 953MHz대나 920MHz대를 대상으로 하며, 이들의 주파수대에서 양호한 통신 특성이 얻을 수 있도록 하는 것이다.

단 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)크기의 제약이 없으면, 본 발명에 관한 기술 사상 자체는 UHF대 이외의 주파수 대역에 대해서도 적용 가능함은 물론이다.

[보조 안테나]

상기 보조 안테나 (20)는 상기 인레이 (10)의 통신 특성을 향상·조정하기 위한 엑스트라 안테나로서 기능하는 것이며, 도 2~3과 같이 인레이 (10)의 한쪽 면 측에 적층 배치되는 면 형상의 도전성 부재로 이루어지고, 밀봉 필름 (13)에 의해서 수지 밀봉된 인레이 (10)와는 절연 상태이다.

즉 인레이 (10)는 밀봉 필름 (13)에 의해서 전체가 수지 밀봉되어 있으며, 도전성 부재로 구성된 보조 안테나 (20)와는 물리적으로는 절연 상태로 되어 있다. 그리고 이러한 보조 안테나 (20)가 인레이 (10)에 직접 적층됨으로써 보조 안테나 (20)와 인사 레이 (10)의 IC칩 (11)은 밀봉 필름 (13)을 통해서 마주보게 배치되면서, 이른바 콘덴서 커플링에 의해서 전기적 접속이 이루어지게 된다.

이에 따라 인레이 (10)에는 보조 안테나 (20)가 세로 방향(높이 방향)으로 적층됨으로써, 인레이 (10)의 안테나 (12)와 보조 안테나 (20)에 의해서 2차원 안테나가 구성되며, 보조 안테나 (20)가 통신 전파의 부스터로서 작동하게 되어 인레이 (10)의 통신 특성의 조정·향상이 도모된다.

보조 안테나 (20)는 예를 들면 PET수지 등의 기본자재가 되는 필름 표면에 전도성 잉크나 전도성을 가진 알루미늄 증착 필름 등의 금속 박막을 부식 가공 등에 의해서 소정의 형상·크기(길이, 면적)로 성형하여 형성할 수 있다.

도 4에 본 실시 형태에 관한 보조 안테나의 평면도를 나타내고 있고, 이 도(a)는 보조 안테나를 인레이에 적층 한 상태를, 또한 이 도(b)는 보조 안테나 장변의 치수 관계를 나타내고 있다.

이 도와 같이 본 실시 형태에서는 보조 안테나 (20)는 인레이 (10)보다 한층 큰 직사각형·면 형상으로 형성되도록 되어 있다.

그리고 특히 직사각형의 장변(長邊) 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/4의 길이가 되게 형성된다.

또한, 직사각형 장변의 한쪽 장변에는 해당 장변을 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/8씩의 길이로 2분할하는 노치(notch)부 (21)가 형성되어 있다.

노치부 (21)는 보조 안테나 (20)의 한쪽 장변의 에지(edge)부에 개구(開口)한 인레이 (10)의 IC칩 (11)이 배치 가능한 소정의 폭과 깊이를 가진 오목 형상으로 형성되어 있다.

먼저 패치 안테나의 원리에 의해서 보조 안테나 (20)의 장변 길이는 통신 전파의 파장인 1/2, 1/4, 1/8로 함으로써 조화를 취할 수 있다. 한편 보조 안테나 (20)의 길이에 따라 RF태그 (1)의 전체 크기가 규정된다.

본 제1실시 형태에서는 태그를 장착하는 물품의 크기를 고려하여 보조 안테나 (20)의 장변의 길이를 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/4의 길이로 되어 있다.

또한 면 형상의 보조 안테나 (20)가 인레이 (10)에 적층되는 경우에, 인레이 (10)의 IC칩 (11)에 보조 안테나 (20)가 겹쳐서 위치하면, 보조 안테나 (20)를 형성하는 도전성 부재에 의해서 IC칩 (11)의 통신 특성이 손상된다.

즉 인레이 (10)의 IC칩 (11) 근방에는 루프 회로가 형성되어 있으며(루프부 (11a)), 이 루프부 (11a)는 임피던스의 조화를 도모하는 목적이 있고, 또한 자계 성분에서의 통신을 하기 위해서 설치되어 있고 이 자계 성분을 보조 안테나 (20)의 도체에 의해서 저해하지 않도록 해야 한다.

그래서 보조 안테나 (20)를 인레이 (10)에 겹쳐서 적층 할 때, IC칩 (11)이 위치하는 부분에는 보조 안테나 (20)의 도전성 부재가 존재하지 않도록 노치부 (21)를 형성하도록 하고 있다.

또한 이 노치부 (21)를 형성하는 데 있어서, 보조 안테나 (20)의 장변의 길이인 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/4의 길이가 해당 주파수 파장의 약 1/8의 길이가 되도록, 노치부 (21)를, 해당 장변을 인레이 (10)의 전파 주파수의 파장의 약 1/8씩의 길이로 2분할하는 위치에 형성하도록 한다.

또한 노치부 (21)의 크기(폭 및 깊이)는 적어도 인레이 (10)의 IC칩 (11)에 겹쳐서 보조 안테나 (20)가 존재하지 않는 크기이면 되고, 또한 이 노치부 (21)의 폭과 깊이를 적절히 조정함으로써 IC칩 (11)의 전파 주파수나 후술 하는 케이스 (50)의 재질, RF태그 (1)를 장착하는 물품으로부터의 영향 등에 따라 임피던스 정합을 도모할 수 있게 된다.

따라서 노치부 (21)는 최소한 IC칩 (11)이 배치 가능한 크기이며, 그 폭과 깊이는 보조 안테나 (20)크기의 범위 내에서 적절히 조정·변경할 수 있는 것이면 된다.

보다 구체적으로는 예를 들면 인레이 (10)의 통신 주파수가 953MHz인 경우에는 λ ≒ 314.8mm, λ/4≒ 78.7mm, λ/8≒ 39.4mm이다.

따라서 보조 안테나 (20)는 장변의 길이가 78.7mm전후가 되게 형성하고, 이에 따라 노치부 (21)가 형성되는 한 쪽의 장변은 각각 39.4mm안팎의 길이로 2분할된다.

또한, 예를 들면 인레이 (10)의 통신 주파수가 920MHz인 경우에는 λ ≒ 326.0mm, λ/4≒ 81.5mm, λ/8≒ 40.8mm이다.

따라서 보조 안테나 (20)는 장변의 길이가 81.5mm 전후가 되게 형성하고 이에 따라 노치부 (21)가 형성되는 한 쪽의 장변은 각각 40.8mm 안팎의 길이로 2분할된다.

또한 통상 인레이는 안테나+기본자재가 되는 PET층의 2층(UHF태그) 또는 다시 PET층 아래에 임피이던스 조정 안테나로서 3층으로 구성되어 있다.

그러므로 본 실시 형태에 관한 인레이 (10)에서도 도체인 보조 안테나 (20)와 인레이 (10)의 안테나 (12)에 낀, PET층과의 구조가 파장 단축 효과를 내면서 이 PET층을 이용하므로써 외관상의 파장이 단축된다. PET의 비유전율은 대략 "4"이다.

그러므로 본 실시 형태에서의 보조 안테나 (20)의 장변의 길이도 대략의 값이며, 약 λ/4, 약 λ/8의 값이 되면 충분하고, RF태그 (1)의 케이스 (50)의 재질, 태그의 사용 환경, 사용 형태 등에 의한 통신 특성 변화에 따라 길이가 가감되는 일은 있다.

또한 보조 안테나 (20)에 형성되는 노치부 (21)는 사용하는 인레이 (10)의 치수를 기준으로 설정되게 되어있고, 인레이 (10)의 IC칩 (11)부분에 보조 안테나 (20)의 도전성 부재가 겹치지 않는 폭과 깊이로 형성된다.

구체적으로는 먼저 노치부 (21)의 폭에 대해서는 인레이 (10)의 IC칩 (11)의 루프부 (11a)의 폭을 기준으로 하고 있고, 보조 안테나 (20)의 도체가 IC칩 (11) 및 루프부 (11a)에 겹치지 않고, 또는 IC칩 (11)에는 겹치지 않고 루프부 (11a)주변의 일부에 겹치는 크기로 형성한다. 예를 들면 루프부 (11a)의 폭의 사이즈가 15~18mm정도인 경우에는 노치부 (21)의 폭은 약 10~20mm의 범위의 길이로 한다.

또한 노치부 (21)의 깊이에 대해서는 인레이 (10)의 폭(짧은 방향의 길이)과 루프부 (11a)의 상부 위치를 기준으로 설정하고, 최소 IC칩 (11)에 안테나 도체가 겹치지 않도록 한다. 예를 들면 인레이 (10)의 폭이 10~30mm정도인 경우 노치부 (21)의 깊이는 약 5~20mm의 범위의 길이로 한다.

또한 인레이 (10)에 대해서 데이터의 읽고 쓰기가 행해질 때 보조 안테나 (20)에 흐르는 전류는 면 형상의 보조 안테나 (20)의 주변 부분에만 흐른다(표피 효과).

그래서 보조 안테나 (20)는 상기 노치부 (21)를 가진 오목 형상의 주변 외형을 가지고 있으면, 면 형상 부분을 예를 들면 메쉬(그물코) 형상 격자 모양 등으로 형성할 수 있다.

이와 같이 보조 안테나 (20)를 메쉬 형상 등으로 형성함으로써 표피 효과에 의해서 안테나로서의 기능이 떨어지지 않고, 또한 보조 안테나 (20) 전체의 도체 부분의 면적을 줄일 수 있고 보조 안테나 (20)를 형성하는 도전성 잉크 등의 도체 재료를 절감하고, RF태그 (1)의 새로운 저비용화를 도모할 수 있게 된다.

[케이스·유전율 조정판]

케이스 (50)는 내부에 상술한 인레이 (10)를 수납함으로써 해당 인레이 (10)를 보호하기 위한 보호 수단이며, 케이스 내부에 인레이 (10)를 탑재한 유전율 조정판 (30)이 착탈 가능하게 수납할 수 있게 되어 있다.

이 케이스 (50)에 의해서 인레이 (10)가 보호됨으로써 RF태그로서의 내후성과 내열성·방수성을 높일 수 있게 된다.

구체적으로는 케이스 (50)는 도 1~3과 같이 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재된 유전율 조정판 (30)을 이동 불능으로 수납하는 공간이 되는 오목부 (51a)를 갖춘 케이스 본체 (51)와, 케이스 본체 (51)의 오목부 (51a)의 개구 부분을 덮고 폐지(閉止)·밀폐하는 덮개부 (52)를 갖춘 전체가 직사각형 직방체 형상으로 되어있다.

또한 케이스 (50)의 외형은 내부에 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재된 유전율 조정판 (30)이 수납 가능한 한, 외형의 형상·구조 등은 변경 가능하며, 예를 들면 RF태그 (1)를 사용하는 물품의 구조나 크기, 태그의 사용 상태 등에 따라 케이스 (50)의 외형은 적절히 설계·변경할 수 있다.

유전율 조정판 (30)은 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)가 탑재되는 기대(基台) 되는 동시에, 탑재된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 것이며, 케이스 본체 (51)의 오목부 (51a)에 대해서 착탈 가능하고 이동하지 못하도록 결합하여 케이스 (50)내에 수납되는 판 형상 부재로 되어 있다. 구체적으로는 도 2와 같이 인레이 (10)에 적층되는 보조 안테나 (20)보다 한층 더 큰 직사각형·판 형상으로 형성되어 있다. 이 유전율 조정판 (30)이 케이스 본체 (51)의 오목부 (51a)에 결합하여 이동하지 못하도록 유지되고 인레이 (10)가 케이스 내에 수납·보관 유지된다.

덮개부 (52)는 유전율 조정판 (30)을 수납·결합시킨 상태의 오목부 (51a)의 개구 부분에 감합하여 오목부 (51a)의 개구 전체를 폐지하는 판 형상의 덮개 부재로 되어있다.

본 실시 형태에서는 케이스 본체 (51)의 오목부 (51a)는 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)를 탑재한 유전율 조정판 (30) 전체가 수납되는 깊이를 가지고, 또한 유전율 조정판 (30)에 겹쳐진 상태로 덮개부 (52)가 감합하여 딱 들어가는 깊이를 가지고 있다(도 3참조).

또한 오목부 (51a)는 개구 에지부에 따라 단(段)부가 형성되어 있고, 한편, 덮개부 (52)에는 주변을 따라 플랜지 형태의 단부가 형성되어 있고, 오목부 (51a)와 덮개부 (52)와의 단부끼리 당접(맞닿은 상태로 접하여 있음), 감합함으로써 오목부 (51a)를 폐지한 상태로 덮개부 (52)가 케이스 본체 (51)의 이면과 거의 동일면(소위 두 면 사이에 단차가 없는 평평한 상태)이 되게 형성되어 있다(도 1(b)및 도 3참조).

오목부 (51a)의 개구에 감합·폐지된 덮개부 (52)는 예를 들면 초음파 융착이나 열융착, 접착제 등에 의해서 케이스 본체 (51)와 접합되어 케이스 (50)는 외부로부터 밀폐·밀봉된다.

그리고 케이스 본체 (51)가 덮개부 (52)에 의해서 밀폐된 상태로 케이스 (50)는 RF태그 (1)를 사용하는 물품·대상물에 대해서 예를 들면 접착제나 나사 고정 등으로 장착되거나 물품·대상물의 소정 부위에 설치·감합되어 사용된다.

또한 유전율 조정판 (30)과 덮개부 (52)에는 오목부 (51a)에 수납·결합된 상태에서 서로 결합하는 요철 구조로 되는 볼록부 (30a)와 구멍부 (52a)가 대응하는 위치에 설치할 수 있다.

본 실시 형태에서는 도 2~3과 같이 유전율 조정판 (30)과 덮개부 (52)의 서로 마주하는 면에 각각 길이 방향 중심선에 따른 두 곳에 유전율 조정판 (30)측에 볼록부 (30a), (30a)가, 덮개부 (52)측에 구멍부 (52a), (52a)가 형성되어 있다.

이들 볼록부 (30a)와 구멍부 (52a)가 결합함으로써 유전율 조정판 (30)은 오목부 (51a)내의 제자리에 위치 맞춤되면서 덮개부 (52)에 의해서 유지되어 케이스 (50)안에 확실하고 견고하게 유지·수납된다(도 3참조).

여기서 케이스 (50)및 유전율 조정판 (30)을 형성하는 재료로서는 폴리 카보네이트 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔·스틸렌 공중합체(AES) 수지, 폴리 프로필렌 수지, 폴리 에틸렌 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리 페닐렌설파이드 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔·스틸렌 공중합체(ABS) 수지, 폴리 염화 비닐 수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 등 열 가소성 수지나 열 가소성 엘라스토머 등의 수지 재료가 있다.

본 실시 형태에서는 내후성과 내열성, 내수성 등이 뛰어나고 인레이 (10)의 통신 특성에 맞춰 후술 하는 유전율 조정판 (30)의 형성, 가공 등도 용이하므로, 특히 내후 AES수지 또는 내후 폴리 카보네이트 수지로 유전율 조정판 (30)을 포함한 케이스 (50)를 형성하도록 되어 있다.

또한 상기와 같은 수지 재료로 형성되는 케이스 (50)를 구성하는 케이스 본체 (51) 및 덮개부 (52)는 동일한 수지 재료로 형성하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 케이스 본체 (51)와 덮개부 (52)와는 오목부 (51)의 개구가 덮개부 (52)에 의해서 폐지된 후, 예를 들면 초음파 융착 등의 수단에 의해서 접합되게 되어있다.

이에 따라 케이스 본체 (51)와 덮개부 (52)를 동일한 수지 재료로 형성함으로써 융착이나, 접착에 의해서 접합할 경우에, 보다 확실하고 견고하게 양자를 접합할 수 있게 된다.

단, 케이스 본체 (51)와 덮개부 (52)를 접합·밀봉할 수 있는 한 양자를 다른 재료로 형성할 수도 있다.

그리고 본 실시 형태에서는 상기 유전율 조정판 (30)이, 보조 안테나 (20)가 적층된 인레이 (10)의 통신 특성을 조정하는 소정의 유전율이 되는 형상으로 형성되게 되어 있고, 이에 따라 유전율 조정판 (30)에 대해서 탑재·적층된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하게 되어있다.

예를 들면 유전율 조정판 (30)은 소정의 두께로 형성되는 동시에, 인레이 (10)가 탑재되는 탑재면의 소정 부위에, 유전율 조정판 (30)을 관통하는 하나 또는 둘 이상의 관통부(관통 공(孔))을 형성할 수 있다.

이와 같이 관통부를 형성함으로써 유전율 조정판 (30)은 탑재되는 인레이 (10)에 대해서 부분적으로 유전체를 배치시킬 수 있게 된다.

이로써 사용하는 인레이 (10)의 종류와 통신 특성, 케이스 (50)나 유전율 조정판 (30)의 재질, RF태그 (1)를 사용하는 물품·사용 환경/사용 주파수 대역 등의 제반 조건을 고려해서 유전율 조정판 (30)에 적절하게 관통부를 형성함으로써 유전율 조정판 (30)만을 선택·교환하므로써 RF태그 (1)를 다른 물품에 사용하거나 다른 통신 주파수에 대응시킬 수 있게 된다.

예를 들면, 특히 도시하지 않았지만, 유전율 조정판 (30)의 거의 중심에 인레이 (10)의 IC칩 (11) 및 루프부 (11a)에 대응하는 위치에, 인레이 (10)의 폭( 짧은 방향의 길이)보다 한층 더 큰 직사각형 모양의 관통부를 형성하거나, 이 중앙의 관통부를 사이에 양측의 대상 위치에는 각기 다른 관통부를 형성하도록 한다.

이와 같은 유전율 조정판 (30)에 형성하는 관통부의 위치나 형상, 크기, 수 등은 유전율 조정판 (30)이나 케이스 (50)를 형성하는 수지 재료의 종류, 인레이 (10)의 통신 특성, 통신 주파수, RF태그 (1)를 사용하는 물품이나 사용 환경, 사용 지역 등의 조건을 고려, 감안하여 설계·변경할 수 있다.

구체적으로는 예를 들면 케이스 (50)(케이스 본체 (51)·덮개부 (52))와 유전율 조정판 (30)의 쌍방을 내후 AES수지로 형성하는 경우와 케이스 (50)(케이스 본체 (51)·덮개부 (52))와 유전율 조정판 (30)의 쌍방을 내후 폴리 카보네이트 수지로 형성하는 경우에는 유전율 조정판 (30)에 형성하는 관통부의 구멍의 위치나 형상, 크기, 수 등은 다르게 한다.

그리고 본 실시 형태에서는 케이스 (50)(케이스 본체 (51)·덮개부 (52))와 유전율 조정판 (30)을 형성하는 수지 재료가 다를 뿐, 나머지는 동일한 구성·형상·치수로 할 수 있다.

또한 도 2와 같이 유전율 조정판 (30)은 상기한 바와 같이 관통부를 형성하지 않고, 구멍 등이 없는 완전한 판 형상으로 형성할 수도 있다. 이런 유전율 조정판 (30)에 의하면, 인레이 (10)에 대해서 한쪽 면 측의 전체 면에 소정의 유전율을 가진 유전율 조정층(유전율 조정판 (30))이 배치되고 이에 따라 인레이 (10)가 양호한 통신 특성을 얻을 수 있는 설계로 되어있다.

이와 같이 유전율 조정판 (30)은 유전율 조정판 (30)이나 케이스 (50)를 형성하는 수지 재료, 인레이 (10)의 통신 특성, RF태그 (1)를 사용하는 물품, 사용 상황 등에 따라 적절히 설계·변경할 수 있으며, 적절히 관통부를 형성하거나 그와 같은 관통부를 전혀 형성하지 않도록 할 수 있다.

따라서 관통부의 형성을 포함한 유전율 조정판 (30)의 설계·조정의 용이성이나 통신 특성의 안정성 등의 관점에서는 유전율 조정판 (30)은 케이스 본체 (51) 및 덮개부 (52)와 동일한 수지 재료로 형성하는 것이 바람직하다.

물론 RF태그 (1)로서의 최적의 통신 특성을 얻을 수 있는 경우에는 유전율 조정판 (30)과 케이스 본체 (51)및 덮개부 (52)를 각각 다른 수지 재료로 형성할 수 있다.

[통신 특성]

이상과 같은 구성으로 된 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)의 통신 특성에 대해서 동작 확인을 실시한 실시예에 대해서 아래에 설명한다.

(실시예 1)

케이스 (50)및 유전율 조정판 (30)을 내후 AES수지로 작성하고, 유전율 조정판에 소정 형태의 관통부를 형성한 RF태그 (1)에 대해서 금속판 위에 RF태그 (1)를 얹어서 각국에서의 RF태그로 사용 가능한 통신 주파수 대역에서의 통신 거리를 측정하였다. 각각의 주파수 대역은 유럽:865-870MHz대, 미국:900-930MHz대, 중국:920-925MHz대, 일본:950-960MHz대이다. 그 주파수 대역에서의 통신 거리가 7m이상인 경우를 ◎, 3m~7m의 경우를 ○, 통신이 불가능한 경우를 x로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

케이스 (50)의 수지 재료와 유전율 조정판 (30) 재료를 내후 폴리 카보네이트 수지로 형성하고 유전율 조정판 (30)의 형상을 실시예 1과 다른 형상으로 하여 전율을 조정한 RF태그 (1)에 대해서 실시예 1과 같이 각국에서의 RF태그에서 사용 가능한 통신 주파수 대역에서의 통신 거리를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예)

케이스 (50)의 수지 재료는 실시예 1과 같게 하고 인레이 (10)만을 밀봉할 수 있는 크기로 하여 보조 안테나 (20)와 유전율 조정판 (30)을 생략한 RF태그에 대해서 실시예 1과 마찬가지로 각국에서의 RF태그에서 사용 가능한 통신 주파수 대역에서의 통신 거리를 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

이와 같이 해서 유전율 조정판 (30)(관통부의 유무나 형태)과 형성 수지 재료만이 다르고 그 외는 모두 동일한 두 개의 RF태그 (1)를 사용함으로써 유럽, 미국, 중국, 일본과 같은 사용 가능한 통신 주파수가 다른 4개 영역에 대해서 통신 거리의 피크, 양호 대역이 다른 적합한 RF태그를 구성할 수 있다.

따라서 통신 주파수 외에도 사용하는 인레이 (10)의 종류와 통신 특성, 케이스 (50)나 유전율 조정판 (30)의 재질, RF태그 (1)를 사용하는 물품의 종류 등 여러 조건에 따라 유전율 조정판 (30)의 관통부의 형태를 설계 변경함으로써 유전율 조정판 (30)만을 선택·교환함으로써 RF태그 (1)를 다양한 사용 환경·사용 상황에 대응시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시 형태의 RF태그 (1)에 의하면 인레이 (10)를 수납·보호하는 케이스 (50)가 케이스 내부에 인레이 (10)탑재용 기대가 되는 유전율 조정판 (30)을 갖추고 있으며, 이 유전율 조정판 (30)이 케이스 (50)에 대해서 착탈 가능하고 이동하지 못하도록 결합할 수 있도록 구성되어 있고, 이와 같이 케이스 (50)와는 분리 독립해서 구성되는 유전율 조정판 (30)을 갖춤으로써 유전율 조정판 (30)을 그곳에 탑재되는 인레이 (10)에 대해서 소정의 유전율이 되도록 임의의 형상·재질로 형성할 수 있다.

그리고 그와 같은 유전율 조정판 (30)을 변경·교환함으로써 유전율 조정판 30에 탑재하는 인레이 (10)의 통신 특성을 조절할 수 있어서 인레이 (10)의 통신 특성을 적절히 변경하거나 조정할 수 있다.

따라서 예를 들면 인레이 (10)의 종류와 통신 특성, 케이스 (50)의 재질, RF태그 (1)를 사용하는 물품이나 사용 환경, 사용 주파수 대역 등의 각 조건에 따라 유전율 조정판 (30)의 형상·재질을 설정함으로써 유전율 조정판 (30)의 교환만으로 RF태그 (1)를 다른 물품에 사용하거나 다른 통신 주파수에 대응시킬 수 있게 되고, 인레이 (10)를 보호하는 케이스 (50)를 갖춘 금속 대응 구조의 RF태그이면서, RF태그로서의 범용성이나 확장성을 현격히 향상시킬 수 있게 된다.

이에 따라 RF태그 (1)를 예를 들면 전력 사용량을 감시하는 전기 미터에 사용할 경우 전기 미터로부터 발생되는 전기나 전기 미터를 구성하는 금속에 의해서 태그의 통신 특성이 영향을 받게 되더라도 RF태그 (1)가 양호한 통신 특성을 발휘할 수 있도록 유전율 조정판 (30)을 형성·조정할 수 있다.

또한 인레이 (10)를 구성하는 IC칩 (11)이나 안테나 (12)가 다름으로써 통신 주파수가 다른 경우나, 동일한 IC칩 (11) 및 안테나 (12)구성으로 된 인레이 (10)가, 예를 들면 사용 가능한 통신 주파수 대역이 다른 나라나 지역에서 사용되는 경우에도 유전율 조정판 (30)을 변경·조정함으로써 대응할 수 있게 된다. 따라서 예를 들면 그와 같은 나라나 지역에 걸쳐서 운반·사용되는, 예를 들면 화물용 컨테이너에 RF태그 (1)를 사용하는 경우에도 유전율 조정판 (30)만을 교환함으로써 케이스 (50)나 인레이 (10)는 공통의 것을 사용하면서 다른 복수의 통신 주파수에도 대응할 수 있다.

따라서 이와 같은 본 실시 형태의 RF태그 (1)에 의하면 기존 RF태그와 같이 특정 금속 물품이나 통신 주파수에만 고정적·전용적으로 대응한 구조나 재질로 통신 주파수 및 사용 양태, 사용 지역 등이 다른 경우에는 RF태그의 구성 요소의 모든 것을 변경해서 다시 제작해야 하는 문제를 해소할 수 있으며, 유전율 조정판 (30)만을 변경하는 것으로 대응할 수 있게 되고 RF태그 (1)를 사용하는 물품이나 RF태그 (1)의 통신 주파수나 사용 환경이 다른 경우에도 유전율 조정판 (30)을 교환·변경하는 것만으로 대응이 가능하다.

이와 같이 본 실시 형태의 RF태그 (1)에 의하면 인레이 (10)를 보호하는 케이스 (50)를 갖춘 금속 대응 구조의 RF태그이면서 인레이 (10)으로서 시판·범용의 인레이를 사용하더라도 유전율 조정판 (30)의 교환만으로 다양한 물품이나 통신 주파수, 사용 환경 등에 적합한 RF태그 (1)를 제공할 수 있으며, RF태그 전체의 제조 비용을 저감 할 수 있고, 기존의 범용 인레이를 적극적으로 사용할 수 있으며 태그 전체를 저렴하게 구성할 수 있어서 범용성, 확장성이 뛰어나고 저비용으로 양호한 통신 특성을 얻을 수 있는 금속 대응의 RF태그를 실현할 수 있다.

[제2실시 형태]

다음에 본 발명에 관한 RF태그의 제2실시 형태에 대해서 도 5~9를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2실시 형태에 관한 RF태그를 나타내는 외관도이고, (a)는 RF태그의 완성 상태의 사시도, (b)는 RF태그를 구성하는 표층, 인레이, 보조 안테나, 기본자재를 분해한 상태의 사시도, (c)는 완성 상태의 RF태그에서 표층을 제거한 상태의 평면도를 나타내고 있다.

이 도면과 같이 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 무선 통신을 하는 RF태그를 구성하는 인레이 (10)와 면 형상의 보조 안테나 (20)가 적층 상태로 배치되고, 그들 인레이 (10), 보조 안테나 (20)가 기본자재 (60)의 표면에 탑재된 상태에서, 표층 (40)에 의해 피복·보호되어 RF태그 (1)를 구성하도록 되어 있다.

그리고 이러한 RF태그 (1)는 도 9와 같은 상품 반송·보관 등에 사용되는 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 기둥 부재 표면의 곡면 부분에 붙여서 사용할 수 있게 되어 있다.

구체적으로는 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 도 5(a)~(c)와 같이 IC칩 (11)과 안테나 (12)를 갖춘 인레이 (10)와, 인레이 (10)가 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나 (20)와, 적층된 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)가 탑재되는 기본자재층이 되는 동시에 탑재된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 기본자재 (60)와, 기본자재 (60)에 탑재·적층된 인레이 (10)및 보조 안테나 (20)를 덮는 커버가 되는 표층 (40)을 갖춘 구성으로 되어 있다.

그리고 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)에서는 인레이 (10)에 대한 기본자재층·유전율 조정층이 되는 기본자재 (60)가, 예를 들면 소정의 곡률을 가진 원기둥·타원기둥 형상의 금속 파이프, 각기둥 모양의 금속 파이프 등 금속제 기둥 형상 부재의 표면에 길이 방향에 따라 띠 모양으로 면 접촉 상태로 첩착(貼着) 가능한 휘어지는 성질을 갖게 되어 있다.

이하, 각 부분을 상세히 설명한다.

[인레이]

인레이 (10)는 상기 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이 IC칩 (11)과 IC칩 (11)에 전기적으로 도전·접속된 안테나 (12)를 가지고 이들 IC칩 (11)및 안테나 (12)가 기본자재가 되는 예를 들면 PET수지 등으로 형성된 1장의 밀봉 필름 (13)위에 탑재, 형성된 후 다시 1장의 밀봉 필름 (13)이 겹쳐져서, 2장의 밀봉 필름 (13)에 의해서 협지된 상태로 밀봉·보호되고 있다.

본 실시 형태에서도 제1실시 형태와 마찬가지로 IC칩 (11)과 IC칩 (11)의 양쪽으로 뻗은 안테나 (12)를 직사각형 모양의 밀봉 필름 (13)으로 협지, 밀봉한 직사각형 모양의 인레이 (10)를 사용하고 있다.

여기서 본 실시 형태의 RF태그 (1)에서는 인레이 (10)에서 사용되는 통신 주파수대로서는 이른바 UHF대에 속하는 920MHz대(915-930MHz:15MHz폭)를 대상으로 하고 있다.

제1실시 형태에서도 설명한 바와 같이 RF태그에서 사용되는 주파수대로서는 예를 들면 135kHz이하의 대역, 13.56MHz대, UHF대에 속하는 860M~960MHz대, 2.45GHz대 등의 여러 종류의 주파수대가 있다. 그리고 사용되는 주파수대에 따라 무선 통신이 가능한 통신 거리가 다른 동시에, 주파수대에 따라 최적의 안테나 길이나 배선 패턴이 달라진다.

또한 예를 들면 일본에서는 전파법 개정으로 RF태그에 대해서는 지금까지 사용되던 950MHz대(950-958MHz:8MHz폭)에서 920MHz대(915-930MHz:15MHz폭)로 이행함으로써 이용 가능한 주파수 대역이 확대되게 되었다.

그래서 본 실시 형태에서는 인레이 (10)가 소형화할 수 있고, 후술 하는 보조 안테나 (20)를 소정의 사이즈로 형성하는 관계상, 파장이 짧고 안테나가 소형화할 수 있는 UHF대를 대상으로 하도록 되어 있고, 구체적으로는 920MHz대를 대상으로 하고, 이 920MHz대역에서 양호한 통신 특성을 얻을 수 있도록 하고 있다.

단 인레이 (10)나 보조 안테나 (20)크기의 제약이 없으면 본 발명에 관한 기술 사상 자체는 920MHz대, UHF대 이외의 주파수 대역에 대해서도 적용 가능하다 함은 물론이다.

[보조 안테나]

보조 안테나 (20)는 상기 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이 인레이 (10)의 통신 특성을 향상·조정하기 위한 엑스트라 안테나로서 기능하는 것이며, 도 5(b), (c)에 도시하는 바와 같이 인레이 (10)의 한쪽 면 측에 적층 배치되는 면 형상의 도전성 부재로 이루어지고, 밀봉 필름 (13)에 의해서 수지 밀봉된 인레이 (10)와는 절연 상태로 되어있다.

도 6에 본 실시 형태에 관한 보조 안테나의 평면도를 나타내고 있고, 이 도(a)는 보조 안테나 (20)에 인레이 (10)를 적층 한 상태를, 또한 이 도(b)는 보조 안테나의 장변의 치수 관계를 나타내고 있다.

이 도에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에서는 보조 안테나 (20)는 단변이 인레이 (10)의 단변과 거의 동등한 길이이며, 장변이 인레이 (10)의 장변보다 긴 직사각형 면 형상(띠 형상)으로 형성되어 있다.

그리고 본 실시 형태의 보조 안테나 (20)는 특히 직사각형의 장변이 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/2길이가 되게 형성된다.

또한, 직사각형 장변의 한쪽 장변에는 해당 장변을 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/4씩의 길이로 2분할하는 노치부 (21)가 형성되어있다.

노치부 (21)는 보조 안테나 (20)의 한쪽 장변의 주변부에 개구한 인레이 (10)의 IC칩 (11)이 배치 가능한 소정의 폭과 깊이를 가진 오목 형상으로 형성되어 있다.

먼저 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이 패치 안테나의 원리에 따라 보조 안테나 (20)의 장변 길이는 통신 전파의 파장의 1/2, 1/4, 1/8로 함으로써 정합을 취할 수 있다.

그리고 RF태그 (1)의 전체 크기(길이)는 보조 안테나 (20)의 길이에 의해서 거의 규정되고, 예를 들면 보조 안테나 (20)의 길이를 1/2파장으로 하면 RF태그 (1)의 전체 크기(길이)도 거의 1/2파장이거나 그보다 조금 큰(긴) 것이 된다.

여기서 도 9와 같이 본 실시 형태에서 RF태그 (1)의 장착 대상이 되는 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)는 긴 금속 파이프가 종횡으로 직교하여 배치되어 구성되어 있으며, 금속 파이프의 길이 방향에 따라 RF태그 (1)를 배치시킴으로써 RF태그 (1)의 길이 방향의 길이를 흡수할 수 있다. 즉 금속 파이프에 대해서 파이프 길이 방향을 따라 배치함으로써 RF태그 (1)의 전체 길이는 큰 문제가 되지 않는다.

따라서 오히려 이러한 장착 대상이 되는 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)의 구조상의 특징을 이용함으로써 보조 안테나 (20)의 크기(길이)는 통신 특성으로서 최적인 것으로 설정하는 것이 바람직하다.

그래서 본 실시 형태에서는 보조 안테나 (20)의 장변의 길이를 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/2길이로 하였다. 이에 따라 RF태그 (1)가 양호한 통신 특성을 얻게 된다.

또한 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이 면 형상의 보조 안테나 (20)가 인레이 (10)에 적층되는 경우에, 인레이 (10)의 IC칩 (11)에 보조 안테나 (20)가 겹쳐서 위치하면 보조 안테나 (20)를 형성하는 도전성 부재에 의해서 IC칩 (11)의 통신 특성이 손상된다. 즉 인레이 (10)의 IC칩 (11)근방에는 루프 회로가 형성되어 있으며(루프부 (11a)), 이 루프부 (11a)는 임피던스의 정합을 도모하는 목적이 있고, 또한 자계 성분에서의 통신하기 위해서 설치되어 있으며 이 자기 성분을 보조 안테나 (20)의 도체에 의해서 저해하지 않도록 해야 한다.

그래서 본 실시 형태에서도 제1실시 형태의 경우와 마찬가지로 보조 안테나 (20)를 인레이 (10)에 겹쳐서 적층 할 때, IC칩 (11)이 위치하는 부분에는 보조 안테나 (20)의 도전성 부재가 존재하지 않도록 노치부 (21)를 형성하도록 하고 있다.

그리고 본 실시 형태에서는 이 노치부 (21)를 형성하면서 노치부 (21)를, 보조 안테나 (20)의 장변을 인레이 (10)의 전파 주파수 파장의 약 1/4씩의 길이로 2분할하는 위치, 즉 해당 장변의 중심 위치에 형성하도록 한다.

보다 구체적으로는 본 실시 형태가 대상으로 하는 인레이 (10)의 통신 주파수 920MHz의 경우에는 λ ≒ 326.0mm, λ/2≒ 163.0mm, λ/4≒ 81.5mm이다.

따라서 보조 안테나 (20)는 장변의 길이가 163.0mm전후가 되게 형성하고 이에 따라 노치부 (21)가 형성되는 한쪽의 장변은 각각 81.5mm안팎의 길이로 2분할된다.

여기서 본 실시 형태에 관한 인레이 (10)에서도 제1실시 형태의 경우와 같이, 도체인 보조 안테나 (20)와 인레이 (10)의 안테나 (12)에 낀, PET층 등과의 구조가 파장 단축 효과를 내고, 이 PET층을 이용함으로써 외관상의 파장이 단축된다. PET의 비유전율은 대략 "4"이다.

그러므로 본 실시 형태의 보조 안테나 (20)의 장변의 길이도 대략의 값이며, 약 λ/2, 약 λ/4의 값이 되면 충분하고, RF태그 (1)의 기본자재 (60)의 재질이나 유전율, 태그의 사용 환경, 사용 형태 등에 의한 통신 특성 변화에 따라 길이가 가감하기도 한다.

따라서 본 실시 형태의 보조 안테나 (20)는 예를 들면 장변의 길이를 135mm, 노치부 (21)의 폭을 15.5mm, 노치부 (21)에 의해서 2분할되는 장변을 각각 59.75mm씩의 치수로 형성할 수 있다.

또한 보조 안테나 (20)에 형성되는 노치부 (21)는 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이, 사용하는 인레이 (10)의 치수를 기준으로 설정되게 되어 있고, 인레이 (10)의 IC칩 (11)부분에 보조 안테나 (20)의 도전성 부재가 겹치지 않는 폭과 깊이로 형성된다.

구체적으로는 노치부 (21)의 폭은 인레이 (10)의 IC칩 (11)의 루프부 (11a)의 폭을 기준으로 하고 있고, 보조 안테나 (20)의 도체가 IC칩 (11)및 루프부 (11a)에 겹치지 않고, 또는 IC칩 (11)에는 겹치지 않고 루프부 (11a)주변의 일부에 겹치는 크기로 형성한다. 예를 들면 루프부 (11a)의 폭의 사이즈가 15~18mm정도인 경우에는 노치부 (21)의 폭은 약 10~20mm의 범위의 길이(예를 들면 상술한 15.5mm)로 한다.

또한 노치부 (21)의 깊이는 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)의 폭 (짧은 방향의 길이)과 루프부 (11a)의 상부 위치를 기준으로 설정하고, 최소한 IC칩 (11)에 안테나 도체가 겹치지 않도록 한다. 예를 들면 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)의 폭이 7~10mm정도인 경우 노치부 (21)의 깊이는 약 2~5mm의 범위의 길이(예를 들면 3.0mm)로 한다.

또한 본 실시 형태에서도 제1실시 형태에서 설명한 바와 같이 보조 안테나 (20)를 메쉬 형상 등으로 형성할 수 있고 표피 효과에 의해서 안테나로서의 기능이 손상되지 않고 보조 안테나 (20) 전체의 도체 부분의 면적을 줄일 수 있다.

[기본자재]

기본자재 (60)는 상기 적층된 인레이 (10)및 보조 안테나 (20)가 탑재되는 기본자재층이 되는 동시에 탑재된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 부재이다. 본 실시 형태에서는 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)가 밀려나지 않고 탑재·적층 할 수 있도록 적층된 상태의 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)의 외형보다 한 층 큰 띠 모양으로 형성되어 있다.

그리고 이 기본자재 (60)가 일정한 가요성유연성을 가지고 있으며, 예를 들면 각기둥 모양의 금속 파이프의 표면(평면)은 물론 도 9에 나타낸 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 곡면 부분에 대해서도 파이프 길이 방향에 따라 면 접촉 상태로 배치·점착할 수 있게 되어있다.

기본자재 (60)의 일면 측(도 5의 윗면측)에는 보조 안테나 (20) 및 인레이 (10)가 적층 배치된다. 그리고 인레이 (10)·보조 안테나 (20)가 탑재·적층된 기본자재 (60)의 일면(윗면)은 커버 부재가 되는 표층 (40)에 의해서 피복 및 코팅된다. 이에 따라 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)는 적층 상태로 기본자재 (60)와 표층 (40)에 의해서 협지된 상태로 밀봉되고 외부로부터 보호된다.

표층 (40)은 인레이 (10) 및 보조 안테나 (20)를 탑재한 기본 자재 (60) 일면에 점착·접착되는 시트형 부재이며, 예를 들면 종이나 합성지, 폴리 에틸렌, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 프로필렌, 폴리이미드 등의 수지로 구성된 가요성을 가진 시트재, 필름 재료에 의해서 형성할 수 있다.

한편 기본자재 (60)의 다른 한쪽 면 측(도 5의 하면 쪽)에는 특히 도시하지 않았으나 양면 테이프(점착 테이프) 등으로 이루어진 점착재가 갖추어지고 점착재의 점착력에 의해서 장착 대상이 되는 금속 파이프의 표면에 점착되게 되어있다. 이로써 RF태그 (1)는 기본자재 (60)가 장착 대상 표면에 점착재를 통해서 점착되어 쉽게 박리되지 않도록 금속 파이프의 표면에 배치·고착된다.

도 7에, 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)를 금속 파이프의 길이 방향에 따라 배치·점착된 상태를 나타낸다.

이상과 같은 기본자재 (60)는 본 실시 형태에서는 보조 안테나 (20)와 함께 적층된 인레이 (10)의 통신 특성을 조정하는 소정의 비유전율을 갖게 형성되어 있으며, 이에 따라 기본자재 (60)에 대해서 탑재·적층된 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능하게 되어 있다.

예를 들면, 기본자재 (60)는 소정의 부재에 의해서 소정의 두께로 형성됨으로써 인레이 (10)의 통신 특정에 대해서 적합한 비유전율을 가진 유전율 조정층으로서 형성할 수 있다.

이로써 사용하는 인레이 (10)의 종류와 통신 특성, RF태그 (1)를 사용하는 물품·사용 환경/사용 주파수 대역 등의 제반 조건을 고려해서, 기본자재 (60)로서 적절한 재질과 두께를 선정하여 기본자재 (60)만을 선택·교환함으로써 RF태그 (1)를 다른 물품에 사용하거나 다른 통신 주파수에 대응시킬 수 있다.

여기서, 기본자재 (60)는 비유전율로서는 1.0이상 1.8이하, 보다 바람직하게는 1.0이상 1.5이하로 한다.

또한 기본자재 (60)의 두께로서는 1.5mm이상 2.0mm이하, 보다 바람직하게는 1.6mm이상 1.8mm이하로 한다.

일반적으로 기본자재 (60)를 구성하는 부재의 비유전율이 높아지면 부재의 경도도 높아져서 유연성· 가요성이 낮아지는 경향이 있다. 또한 기본자재 (60)의 두께가 커져도 역시 유연성· 가요성이 열화한다. 그 결과, 기본자재 (60)를 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 곡면 부분에 장착한 경우, 기본자재 (60)를 곡면에 따라 변형 만곡하는 것이 어려워져서 기본자재 에지부가 떠 버리거나 기본자재 자체가 꺾여져서 곡면에 대해서 면 접촉시킬 수 없게 된다.

한편 기본자재 (60)의 비유전율이 너무 낮거나, 두께가 너무 작으면, 장착대상이 되는 금속으로부터의 영향을 회피할 수 없게 되어, 기본자재 (60)를 인레이 (10)에 대한 유전율 조정층으로서 기능할 수 없어서, RF태그 (1)의 통신 특성을 향상시키는 것이 어려워진다.

그래서 본 실시 형태에서는 기본자재 (60)의 유연성· 가요성을 확보하면서 금속의 영향을 회피하고 RF태그 (1)의 통신 특성을 향상시킬 수 있는 최적인 범위로서, 비유전율이 1.0이상 1.8이하, 보다 바람직하게는 1.0이상 1.5이하, 두께가 1.5mm이상 2.0mm이하, 더욱 바람직하게는 1.6mm이상 1.8mm이하가 되도록 기본자재 (60)를 형성하도록 되어있다.

기본자재 (60)를 이러한 범위의 비유전율과 두께를 갖도록 형성함으로써 기본자재 (60)에 일정한 유연성· 휘어지는 성질을 부여할 수 있고, 각기둥 모양의 금속 파이프의 표면(평면)은 물론 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 곡면 부분에 대해서도 면 접촉 상태로 장착·점착할 수 있게 된다(도 7(b)참조).

또한 기본자재 (60)가 이 범위의 비유전율·두께를 가짐으로써 RF태그 (1)의 장착 대상이 되는 금속으로부터의 영향을 기본자재 (60)에 의해서 회피·흡수할 수 있으며, RF태그 (1)의 통신 특성으로서, 하기와 같은 양호한 통신 거리 통신 범위를 얻을 수 있게 된다(도 8참조).

여기서 본 실시 형태의 RF태그 (1)의 장착 대상은 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 기둥 형상 부재이며, 도 7에도 도시한 바와 같이 내부가 중공(속이 빔)의 통 형상이다. 이러한 중공 통모양으로 인해서 금속 파이프를 경유한 전로(電路)가 구성되며 전로 단면이 커지기 때문에 임피던스가 작아지고 통체의 표면에 배치된 RF태그 (1)에 대한 금속의 영향은 비 중공형상(속이 찬 형상)의 금속과 비교해서 낮아진다.

비중공(속이 참)의 금속, 예를 들면 금속제의 막대 모양 부재나 두께가 수 cm이상의 금속 물체 등인 경우, 상기와 같은 중공 통모양 부재에서와 같은 임피던스의 감소는 발생하지 않고, 따라서 RF태그 (1)의 통신 특성을 확보하려면 유전율 조정층으로서 갖추는 비유전율은 2~3이상이 필요하다. 이러한 비유전율을 가진 부재는 일반적으로 경도가 높아져서 그와 같은 부재에 의해서 기본자재를 형성하면 유연성· 가요성이 없고 또한 기본자재의 두께를 얇게 형성하는 것도 어려워진다.

또한 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프는 일반적으로 규격이 통일되어 있으며 금속 파이프를 구성하는 기둥 모양 부재의 표면은 곡률 80(r=12.5mm)의 곡면으로 되는 φ 25의 금속제 파이프가 사용되고 있다.

그래서 본 실시 형태에서는 장착 대상으로서 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 금속 파이프 등의 중공형상의 금속제 기둥 부재로 특화함으로써, RF태그 (1)의 통신 특성을 양호한 상태로 확보할 수 있는 기본자재 (60)로서 상기 소정 범위의 비유전율과 두께를 갖춘 기본자재 (60)를 채용하게 된 것이다.

이러한 기본자재 (60)를 채용함으로써 920MHz대의 통신 주파수가 사용되는 RF태그 (1)를 φ 25, 곡률 80(r=12.5mm)의 금속 파이프를 갖춘 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)에 장착함으로써, 7m이상 10m이하의 범위에서 양호한 통신이 이루어지게 되고(도 8참조), 또한 RF태그 (1)는 기본자재 (60)가 만곡형상으로 휘어져서 금속 파이프의 표면에 면 접촉 상태로 배치·첩착할 수 있게 된다(도 7참조).

또한 기본자재 (60)는 당연히 평면 형상 부분에 대해서 면 접촉 상태로 배치·점착시킬 수 있고 기둥 모양의 금속 파이프의 표면(평면)에 면 접촉 상태로 장착할 수도 있다. 또한 원기둥 형상의 금속 파이프로서는 원 기둥 형상의 것뿐만이 아니고 타원 기둥 형상의 것이어도 되는 것은 물론이다.

이상과 같은 본 실시 형태에 관한 기본자재 (60)로서는 발포 폴리 에틸렌, 발포 폴리 프로필렌 등의 가교 폴리올레핀 발포체에 의해서 형성할 수 있다.

또한 기본자재 (60)는 상기와 같은 가교 폴리올레핀 발포체로 형성한 단일 띠 형상 부재에 의해서 구성할 수도 있고 또한 복수(예를 들면 2층)의 띠 형상 부재를 포개서 하나의 기본자재 (60)를 구성할 수도 있다.

[통신 특성]

이상과 같은 구성으로 된 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)의 통신 특성에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)를 카고 대차 (100a)나 카 대차 (100b)를 형성하는 φ 25(곡률 80(r=12.5mm)의 금속 파이프의 표면에, 파이프 길이 방향에 따라 붙여서 교신 거리 평가를 한 결과를 나타내고 있다.

같은 도 (a)에서 명백해진 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 920MHz를 정점으로 거의 10m의 통신 거리를 얻는 것을 알 수 있다.

또한 같은 도 (b)에서 밝혀진 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 RF태그 (1)는 리더·라이터에 대해서 0°(정면)의 위치를 정점으로 7m이상의 통신 거리가 얻어지고, 90°, 270°(옆)의 위치에서도 거의 5m의 통신 거리가 얻어지고, 또한 180°(바로 뒤)의 위치에서도 1m이상의 통신 거리가 얻어진 것을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시 형태의 RF태그 (1)에 따르면 금속에 장착되어 사용되는 RF태그 (1)를 구성하는 기본자재 (60)를 소정의 유연성· 가요성을 가지면서, 소정의 비유전율을 갖추게 형성함으로써 예를 들면 금속 파이프와 같은 소정의 곡률을 가진 기둥 형상 부재에 대해서도 기둥 형상 부재의 길이 방향에 따라 배치·부착시켜서 양호한 통신 특성을 얻는 것이 가능하다.

이로써 금속 파이프로부터의 영향을 회피하면서 대형이고 과잉인 커버나 케이스, 홀더 등을 필요로 하지 않고, 특정 통신 주파수(920MHz대)에서 길고 넓은 범위에서 통신을 실시할 수 있고, 장착 부위가 곡면이라도 박리나 탈락 등이 생기는 일 없이 면 접촉 상태에서 장착할 수 있게 된다.

따라서 특히 카고 대차나 카 대차 등을 형성하는 금속 파이프의 표면의 곡면 부분에 장착하기에 적합한 RF태그를 실현할 수 있다.

이상 본 발명의 RF태그 및 금속 용기에 대해서 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하였으나, 본 발명에 관한 RF태그는 상기 실시 형태에만 한정되는 것이 아니고 본 발명의 범위에서 다양한 변경 실시가 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면[본 발명에 관한 RF태그를 사용하는 물품으로서 상술한 제1실시 형태에서는 전기 미터나 화물용 컨테이너를 또한 제2실시 형태에서는 금속 파이프에 의해서 구성되는, 카고 대차나 카 대차를 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 RF태그를 사용할 수 있는 물품, 대상물로서는 전기 미터, 컨테이너, 카고 대차이나 카 대차에 한정되는 것은 아니다.

즉, RF태그가 사용되고 리더·라이터를 통해서 소정의 정보·데이터가 리드·라이트되는 물품, 대상물이라면 어떤 물품·대상물이라도 본 발명에 관한 RF태그를 적용할 수 있다. 예를 들면 제2실시 형태에 관한 RF태그에서는 소정의 곡률을 가진 곡면을 갖춘 기둥 형상 부재와 금속 파이프를 갖춘 물품·대상물인 것이 바람직하고, 카고 대차와 카 대차 외에서는 금속제 팔레트나 파이프 의자, 파이프 침대, 접는 대차, 자전거 등에 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (10)

1. IC칩과 안테나를 갖춘 인레이와,
   상기 인레이와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나와,
   상기 보조 안테나가 적층된 인레이가 탑재되는 기대(基台)가 되는 동시에 탑재된 인레이에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 유전율 조정판과,
   상기 보조 안테나가 적층된 인레이가 탑재된 상태에서 상기 유전율 조정판을 내부에 수납하는 케이스를 갖추고
   상기 유전율 조정판이,
   상기 케이스 내에 착탈 가능하고 이동불능으로 결합하는 동시에
   상기 보조 안테나가 적층된 인레이의 통신 특성을 조정하는 소정의 유전율이 되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 RF태그.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조 안테나가
   장변이 상기 인레이의 전파 주파수 파장의 약 1/4의 길이의 직사각형 모양을 이루는 면 형상으로 형성되는 동시에,
   한쪽 장변을 상기 인레이의 전파 주파수 파장의 약 1/8씩의 길이로 2분할하는 노치부를 가지고,
   상기 노치부가
   상기 한쪽 장변의 에지부에 개구한, 상기 인레이의 IC칩이 배치 가능한 소정의 폭과 깊이를 가진 오목 형상으로 형성된 RF태그.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 유전율 조정판이,
   상기 인레이가 탑재되는 탑재면의 소정 부위에 해당 유전율 조정판을 관통하는 관통부를 갖추고, 탑재되는 상기 RF태그에 대해서 부분적으로 유전체를 배치하는 RF태그.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 케이스가,
   상기 인레이가 탑재된 유전율 조정판을 이동 불능으로 수납하는 오목부를 갖춘 케이스 본체와 해당 케이스 본체의 상기 오목부의 개구를 폐지(閉止)하는 덮개부를 갖추고
   상기 케이스 본체 및 덮개부가 동일한 수지 재료로 이루어진 RF태그.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 유전율 조정판이,
   상기 케이스 본체 및 덮개부와 동일한 수지 재료로 이루어진 RF태그.
   
6. IC칩과 안테나를 갖춘 인레이와,
   상기 인레이와 절연 상태로 적층되는 면 형상의 보조 안테나와,
   적층된 상기 인레이 및 보조 안테나가 탑재되는 기본자재층으로 되는 동시에 탑재된 인레이에 대한 유전율 조정층으로서 기능하는 기본자재를 갖추고
   상기 기본자재가 금속제 기둥 형상 부재의 표면에 길이 방향에 따라 띠 모양으로 면 접촉 상태로 점착 가능한 가요성을 가지는 것을 특징으로 하는 RF태그.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 보조 안테나가
   장변이 상기 인레이의 전파 주파수 파장의 약 1/2길이의 직사각형 모양을 이루는 면 형상으로 형성되는 동시에,
   한쪽의 장변을 상기 인레이의 전파 주파수의 파장의 약 1/4씩의 길이로 2분할하는 노치부를 가지고,
   상기 노치부가
   상기 한쪽의 장변의 에지부에 개구한, 상기 인레이의 IC칩이 배치 가능한 소정의 폭과 깊이를 가진 오목 형상으로 형성된 RF태그.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 기본자재의 비유전율이 1.0이상 1.5이하인 RF태그.
   
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기둥 형상 부재의 표면이 곡률 80(r=12.5mm)의 곡면으로 이루어진 RF태그.
   
10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥 형상 부재가 φ 25의 금속제 파이프로 이루어진 RF태그.

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