WO2006077645A1 - アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ - Google Patents

アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ Download PDF

Info

Publication number
WO2006077645A1
WO2006077645A1 PCT/JP2005/000826 JP2005000826W WO2006077645A1 WO 2006077645 A1 WO2006077645 A1 WO 2006077645A1 JP 2005000826 W JP2005000826 W JP 2005000826W WO 2006077645 A1 WO2006077645 A1 WO 2006077645A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
rfid tag
tag
loop
lsi chip
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000826
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manabu Kai
Toru Maniwa
Takashi Yamagajo
Original Assignee
Fujitsu Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Limited filed Critical Fujitsu Limited
Priority to PCT/JP2005/000826 priority Critical patent/WO2006077645A1/ja
Priority to EP05709270A priority patent/EP1843431A4/en
Priority to CN2005800470491A priority patent/CN101107750B/zh
Priority to JP2006553801A priority patent/JP4676445B2/ja
Publication of WO2006077645A1 publication Critical patent/WO2006077645A1/ja
Priority to US11/826,610 priority patent/US7667658B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07786—Antenna details the antenna being of the HF type, such as a dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the present invention relates to an antenna and a tag on which the antenna is mounted, and more particularly to an antenna configured with a loop antenna suitable for a non-contact type tag that performs transmission / reception with an RFID reader / writer and an RFID tag on which the antenna is mounted. .
  • RF radio frequency
  • a tag attached to an article is composed of an antenna and a functional chip connected to the antenna.
  • the communication distance between the tag and the reader / writer depends on the gain of the antenna built into the tag, the operating voltage of the chip, and the surrounding environment, but is about 3 m.
  • Non-Patent Document 1 it is explained that when a uniform and common-mode current flows through the circular loop 1 connected to the feed terminal 3, the number of power pattern lobes increases as the loop radius increases.
  • Non-Patent Document 1 Antenna Engineering Handbook, P20-22 (issued on March 5, 1999 by Ohmsha)
  • the tag used in the RFID system uses the capacitance value C of the interface unit on the L SI chip 20 side and the inductance value of the tag antenna 10 as shown in FIG. Resonance at frequency is the most important for matching between chip 20 and tag antenna 10.
  • the tag antenna 10 is housed in a dielectric case as a unit. When used, the antenna must be shaped with sufficient consideration for the dielectric constant and thickness of the dielectric used as the case.
  • an object of the present invention is to provide a tag antenna that resonates with an RFID LSI chip having a limited size and a capacitance component, and an RFID tag on which the tag antenna is mounted.
  • a first aspect of the antenna according to the present invention that achieves the above-described object includes a feeding terminal, a loop antenna connected to the feeding terminal, and a Pibus conductive path that bypasses the loop of the loop antenna.
  • a second aspect of the antenna according to the present invention for achieving the above object is the first aspect, wherein the Pibus conductive path is arranged at a distance S from the center of the loop antenna, and the distance S is large. Further, the inductor by the Pibus conductive path is set so as to have a predetermined inductance value.
  • a third aspect of the antenna according to the present invention that achieves the above object is that, in the second aspect, the predetermined inductance value is a capacitance value of an interface portion of an LSI chip connected to the power supply terminal. It is a value that resonates.
  • a first aspect of the RFID tag according to the present invention that achieves the above-described object has an LSI chip connected in parallel with the antenna, and the antenna includes a feeding terminal to which the LSI chip is connected; A loop antenna connected to the feed terminal and a Pibus conductive path that bypasses the loop of the loop antenna are provided.
  • a second aspect of the RFID tag according to the present invention for achieving the above object is the first aspect of the RFID tag.
  • the Pibus conductive path is disposed at a distance S from the center of the loop antenna, and the size of the distance S is set so that an inductor by the Pibus conductive path has a predetermined inductance value. It is characterized by that.
  • a third aspect of the RFID tag according to the present invention for achieving the above object is the first aspect of the RFID tag.
  • the predetermined inductance value is a value that resonates with the capacitance value of the interface portion of the LSI chip connected to the power supply terminal.
  • the antenna is further provided with a dielectric plate disposed on at least one surface side of the antenna and holding the antenna.
  • a fifth aspect of the RFID tag according to the present invention that achieves the above object is the first aspect of the RFID tag.
  • a through hole is provided in the center of the dielectric plate.
  • a sixth aspect of the RFID tag according to the present invention for achieving the above object is the first aspect of the RFID tag.
  • the Pibus conductive path has an arc along the periphery of the through hole to avoid the through hole.
  • a seventh aspect of the RFID tag according to the present invention that achieves the above object is the first aspect of the RFID tag.
  • the dielectric plate has an annular trench having a width and a depth corresponding to the loop antenna and capable of accommodating at least the LSI chip.
  • An eighth aspect of the RFID tag according to the present invention that achieves the above-described object is the first aspect of the RFID tag.
  • the antenna is characterized in that it is formed on a sheet with a conductor mainly composed of Cu, Ag, or A1.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining matching between an antenna and an LSI chip.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional loop antenna.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration principle of the antenna according to the present invention.
  • Fig. 4 is a graph showing the relationship between the inductance value L and the distance S from the center of the loop antenna 1 to the bypass conductive wire 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment according to the principle of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is an example considering the structure for attaching RFID tags to articles.
  • FIG. 7 is an embodiment that considers the structure for attaching RFID tags to articles compared to the embodiment of Fig. 5.
  • FIG. 8 shows an example in which the LSI chip is integrated with the tag antenna.
  • FIG. 9 is a diagram showing still another embodiment configuration.
  • FIG. 10 is a diagram showing an embodiment in which a dielectric is formed only on one side of the tag antenna.
  • FIG. 11 is a diagram showing antenna directivity obtained by electromagnetic field simulation of the antenna according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing the definitions of the triaxial directions X, y, and z in Fig. 11.
  • FIG. 3 the loop antenna 1 connected to the feed terminal 3 is formed. Further, a bypass conductive line is formed inside the loop antenna 1 as the matching inductor L. Furthermore, in Fig. 3, S is the distance from the center of the loop antenna 1 where the bypass conductive wire 2 is formed, and the inductance value parameter (S) of the bypass conductive wire 2 according to the size of the distance S Changes.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the inductance value L and the distance S from the center of the loop antenna 1 to the bypass conductive line 2. The numerical values shown in Fig.
  • the inductance value L changes depending on the distance S from the center of the loop antenna 1. Therefore, by selecting the distance S appropriately, the inductance value L of the tag antenna 10 that matches the capacitance value C of the interface part of the LSI chip 20 can be set.
  • the capacitance value of the capacitor C of the LSI chip 20 to be matched is C
  • the inventors of the present invention have determined that the size of the tag antenna 10 is 33 mm as the outermost outer shape, Cu is used as the conductor material, the thickness is 20 ⁇ , and the line width is 2 mm. It is confirmed that the resistance value of the parallel resistance Ra of the antenna is about 1000 ⁇ . Therefore, even if the real part resistance Rc of the LSI chip 20 is about 1000 ⁇ – 2000 ⁇ , for example, sufficient matching can be achieved.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment according to the principle of the present invention shown in FIG. Fig. 5A is a plan view, and Fig. 5B is a central cross-sectional view.
  • dielectric plates 4 and 5 are arranged above and below the antenna plane of the tag antenna 10 composed of the loop antenna 1 and the bypass conductive wire 2, and the shape of the tag antenna 10 is held between them. .
  • the dielectric plates 4 and 5 are attached to the tag antenna by, for example, a resin adhesive.
  • This embodiment corresponds to the principle diagram of FIG. 3, and a loop antenna 1 connected to the feeding terminal 3
  • the bypass conductive wire 2 is connected from the middle of the line, and an inductance L component is formed.
  • the outer dimensions of the loop antenna 1 were 33 mm, Cu was used as the conductor material, the thickness was 20 / im, and the line width was 2 mm.
  • Figure 6 is an example that addresses the need to make a difference.
  • a through hole 6 is formed in the center of the RFID tag. It is possible to attach a tag to an article using this through hole 6.
  • the bypass conductive wire 2 is formed so as to have an arc 2a along the periphery of the through hole 6 that avoids the through hole 6.
  • This arc 2a is fixed, and the electromagnetic field simulation is performed using the distance S to the straight conductive wire portion of the bypass conductive wire 2 as a parameter.
  • the conductor width is 2mm
  • the distance S is greater than (radius of through-hole 6 + conductor width) (ie, S>
  • FIG. 7 shows an embodiment in which a through hole 6 is further provided.
  • the radius of the through hole 6 is determined from the center of the loop antenna 1 of the bypass conductive wire 2. By making it smaller than the distance S, the arc 2a shown in FIG.
  • Figure 8 shows an example configuration corresponding to the strong demand.
  • FIG. 8 is a diagram in which the tag antenna 10 and the LSI chip 20 having the configuration related to the dielectric plate 5 are mounted.
  • FIG. 8B shows a dielectric plate 4, which has an annular groove 30 corresponding to the loop antenna 1 as a feature.
  • the trench 30 has a width and depth that can accommodate at least an LSI chip 20 having a chip thickness of about 0.5 mm. Therefore, the dielectric plate 5 and the LSI chip 20 connected to the tag antenna 10 and the dielectric plate 4 can be stacked together in this order as shown in Fig. 8C.
  • FIG. 9 shows still another embodiment configuration.
  • the tag antenna 10 composed of the loop antenna 1 and the bypass conductor 2 is prepared by forming Cu, on a very thin sheet 40 (for example, 0.1 mm) such as paper or PET (polyethylene sheet). It can be formed of a thin conductor made of Ag, A1, etc. (eg, 20 xm thickness). Alternatively, instead of thin conductors, wire conductors can be used.
  • FIG. 11 is a diagram showing antenna directivity characteristics obtained by electromagnetic field simulation of the antenna according to the present invention.
  • the triaxial directions x, y, and z are defined as shown in Fig. 12, and the angle from the X axis in the x and y planes is ⁇ and the angle from the z axis is ⁇ .
  • ⁇ 90. That is, the angle from the z-axis in the y-axis direction ⁇ force S90 ° and one 90. Is shown to have the maximum directivity.
  • the antenna according to the present invention has preferable directivity characteristics. Therefore, when an RFID tag equipped with the antenna of the present invention is used as an RFID tag, it can be applied to an article such as an animal, and the range of application is wide. According to the present invention, it is possible to supply a tag antenna that resonates with an RFID LSI chip having a capacitance component and an RFID tag on which it is mounted within a very limited area of about 35 mm in diameter.
  • the present invention relates to the arrangement of the bypass conductive path constituting the inductor having the inductance L that resonates with the capacitance C of the interface portion of the LSI chip, the dielectric constant and the thickness of the dielectric plate, which are calculated in advance. It is possible to easily determine the optimum dimension according to the above.
  • the upper and lower dielectrics can be easily overlapped at any position in the manufacturing process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

　限られた面積内にキャパシタンス成分を持つＲＦＩＤ用ＬＳＩチップと共振するタグアンテナ及びこれを搭載するＲＦＩＤ用タグであって，アンテナと　前記アンテナと並列接続されるＬＳＩチップを有し，前記アンテナは，前記ＬＳＩチップが接続された給電端子と，前記給電端子に接続されたループアンテナと，前記ループアンテナのループをパイバスするパイバス導電路を有して構成される。

Description

明 細 書
アンテナ及びこれを搭載する RFID用タグ
技術分野
[0001] 本発明は，アンテナ及びこれを搭載するタグに関し，特に RFIDリーダライタとの送 受信を行う非接触型タグ用に適したループアンテナで構成されるアンテナ及びこれ を搭載する RFID用タグに関する。
背景技術
[0002] 近年，家畜動物等の生物を含む物品に物品情報を記憶したタグを付し，この情報 を非接触により読み取りデータの管理を行うシステムの導入が広まっている。
力かるシステムの一例として， RF (無線周波数） IDシステムと呼ばれるシステムがある 。このシステムでは， UHF帯（860— 960MHz)の無線信号を用いてリーダライタから 約 1Wの信号を送信する。
[0003] タグ側でその信号を基に起動のための電力を生成し，更に信号に含まれる指令情 報に対応してタグ側からリーダライタ側へ応答信号を送り返す。これにより，タグ内の 情報をリーダライタ側で読み取ることができる。
[0004] 物品に付されるタグは，アンテナとアンテナに接続される機能チップから構成される 。タグとリーダライタ間の通信距離は，タグに内蔵されたアンテナのゲイン，チップの 動作電圧や周囲環境に依存するが，およそ 3m前後である。
[0005] ここで，タグに搭載される LSIチップ 20のインタフェース部は，アンテナと LSIチップ の整合を説明する図 1に示したように，抵抗 Rc (たとえば抵抗値 = 1000 Ω )とキャパシ タ C (例えばキャパタンス値 =0.7pF)の並列接続で等価的に示すことができる。一方 ,タグに搭載されるアンテナ（タグアンテナという） 1は抵抗 Ra (例えば抵抗値 = 1000 Ω )と，インダクタ L (例えばインダクタンス値 =40nH)の並列接続で等価的に示すこ とができる。
[0006] 両者を並列接続することにより，キャパシタンス値 Cとインダクタンス値 Lが共振し， 式（1)から分かるように，虚数成分がほぼゼロとなり整合し，タグアンテナ 10での受信 パワーが LSIチップ 20側へ十分に供給されることになる。 [0007] [数 1] o =^¾c · · ·式 （1 ) タグアンテナ 10は，通常，全長; I /2共振型ダイポールアンテナとする場合が最も 基本的であり， UHF帯では，およそ 150mm必要となる。し力 ながら，例えばタグを 家畜の耳に貼り付け，管理する場合等を考慮すると，最大直径 35mm程度の大きさ のタグとして形成することが要求される。
[0008] しかし，そのような要求される大きさで; 1 /2共振型ダイポールアンテナを形成するこ とはほぼ不可能である。
[0009] そこで，図 2のような，給電端子 3に接続されるループアンテナ 1で構成されるルー プアンテナを用いることが考えられる。ループアンテナは，例えば，非特許文献 1に 解説されている特性を有するものである。すなわち，給電端子 3に接続される円形ル ープ 1に一様で同相電流が流れる場合，ループの半径が大きくなるにつれて電力パ ターンのローブの数が増すことが説明されている。
非特許文献 1：アンテナ工学ハンドブック， P20-22 (平成 11年 3月 5日 オーム社発 行）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] ここで，上記の通り， RFIDシステムに用いるタグにおいては，図 1に示したように， L SIチップ 20側のインタフェース部のキャパシタンス値 Cとタグアンテナ 10のインダクタ ンス値 が，使用する周波数で共振することが，チップ 20とタグアンテナ 10間の整合 に関して最も重要である。
[0011] これに対し，タグアンテナ 10を図 2に示すようなループアンテナ構造のみ構成する 場合は，図 1に示したようなインダクタ Lの部分を持たないため， LSIチップ 20のイン タフエース部とは，良好な整合が行われずタグアンテナ 10からチップ 20側への十分 な電力供給がされなくなり，極端に通信距離が落ちるという不都合がある。
[0012] また，取り扱いの便宜上，タグアンテナ 10を誘電体のケースに収め，ユニットとして 用いる場合等，ケースとして使用する誘電体の誘電率や厚さを十分考慮に入れたァ ンテナ形状にしなければなければならない。
[0013] したがって，本発明の目的は，限られた大きさでキャパシタンス成分を持つ RFID用 LSIチップと共振するタグアンテナとこれを搭載する RFID用タグを提供することにあ る。
課題を解決するための手段
[0014] 上記課題を達成する本発明に従うアンテナの第 1の態様は，給電端子と，前記給 電端子に接続されたループアンテナと，前記ループアンテナのループをパイバスす るパイバス導電路を
有して構成されることを特徴とする。
[0015] 上記課題を達成する本発明に従うアンテナの第 2の態様は，第 1の態様において， 前記パイバス導電路を前記ループアンテナの中心から距離 Sを有して配置し，前記 距離 Sの大きさを前記パイバス導電路によるインダクタが，所定のインダクタンス値に なるように設定されてレ、ることを特徴とする。
[0016] 上記課題を達成する本発明に従うアンテナの第 3の態様は，第 2の態様において， 前記所定のインダクタンス値は，前記給電端子に接続される LSIチップのインタフエ ース部のキャパシタンス値と共振する値であることを特徴とする。
[0017] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 1の態様は，前記アンテナと並 列接続される LSIチップを有し，前記アンテナは，前記 LSIチップが接続された給電 端子と，前記給電端子に接続されたループアンテナと，前記ループアンテナのルー プをパイバスするパイバス導電路を有して構成されることを特徴とする。
[0018] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 2の態様は， RFID用タグの第
1の態様において，前記パイバス導電路を前記ループアンテナの中心から距離 Sを 有して配置し，前記距離 Sの大きさを前記パイバス導電路によるインダクタが，所定の インダクタンス値になるように設定されてレ、ることを特徴とする。
[0019] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 3の態様は， RFID用タグの第
2の態様において，前記所定のインダクタンス値は，前記給電端子に接続される LSI チップのインタフェース部のキャパシタンス値と共振する値であることを特徴とする。 [0020] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 4の態様は， RFID用タグの第
1の態様において，さらに，前記アンテナの少なくとも一面側に配置され，前記アンテ ナを保持する誘電体板を有して構成されることを特徴とする。
[0021] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 5の態様は， RFID用タグの第
4の態様において，前記誘電体板の中心に貫通穴が設けられていることを特徴とす る。
[0022] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 6の態様は， RFID用タグの第
5の態様において，前記パイバス導電路は，前記貫通穴を避ける前記貫通穴の周辺 に沿う弧を有していることを特徴とする。
[0023] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 7の態様は， RFID用タグの第
4の態様において，前記誘電体板に，前記ループアンテナに対応する，少なくとも前 記 LSIチップを収容可能な幅と深さを有する環状の堀溝を有していることを特徴とす る。
[0024] 上記課題を達成する本発明に従う RFID用タグの第 8の態様は， RFID用タグの第
4の態様において，前記アンテナは，シート上に Cu, Ag， A1のいずれかを主成分と する導体で形成されることを特徴とする。
発明の効果
[0025] 本発明により，直径 35mm程度の非常に限られた面積内に，キャパシタンス成分を 持つ RFID用 LSIチップと共振するタグアンテナ及び，これを搭載するタグを供給す ること力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]図 1は，アンテナと LSIチップの整合を説明する図である。
[図 2]図 2は，従来のループアンテナを説明する図である。
[図 3]は，本発明に従うアンテナの構成原理を説明する図である。
[図 4]図 4は，インダクタンス値 Lとループアンテナ 1の中心からバイパス導電線 2まで の距離 Sとの関係を示すグラフである。
[図 5]は，図 3に示した本発明の原理に従う第 1の実施例を示す図である。
[図 6]は， RFID用タグを物品に取り付けるための構造を考慮した実施例である。 [図 7]は，図 5の実施例に対し， RFID用タグを物品に取り付けるための構造を考慮し た実施例である。
[図 8]は， LSIチップをタグアンテナとの一体構成とする実施例である。
[図 9]は，さらに他の実施例構成を示す図である。
[図 10]は，タグアンテナの片側のみに誘電体を形成した実施例を示す図である。
[図 11]は，本発明に従うアンテナの電磁界シミュレーションで得られたアンテナ指向 特性を示す図である。
[図 12]は，図 11における三軸方向 X, y， zの定義を示す図である。
符号の説明
[0027] 1 ループアンテナ
2 バイパス導電路
3 給電端子
10 タグアンテナ
20 LASチップ
4, 5誘電体板
6 貫通穴
30 堀溝
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下に本発明の実施の形態例を図面に従い説明する。なお，実施の形態例は，本 発明の理解のためのものであり，本発明の技術的範囲がこれに限定されるものでは ない。
[本発明の原理]
ここで，実施例説明に先だって，図 3により本発明に従うアンテナの構成原理を説 明する。図 3において，給電端子 3に接続されるループアンテナ 1を形成する。さらに 整合用インダクタ Lとしてループアンテナ 1の内部にバイパス導電線を形成する。さら に，図 3において， Sはバイパス導電線 2が形成されるループアンテナ 1の中心からの 距離であり，その距離 Sの大きさに応じてバイパス導電線 2によるインダクタンス値しの パラメータ（S)が変化する。 [0029] 図 4は，インダクタンス値 Lとループアンテナ 1の中心からバイパス導電線 2までの距 離 Sとの関係を示すグラフである。図 4に示す数値は，電磁界シミュレータによって得 られた計算値であり，ループアンテナ 1の中心からの距離 Sに依存してインダクタンス 値 Lが変化することが理解できる。したがって，距離 Sを適宜選択することにより LSIチ ップ 20のインタフェース部のキャパシタンス値 Cと整合するタグアンテナ 10のインダク タンス値 Lを設定することが可能である。
[0030] 例えば，整合しょうとする LSIチップ 20のキャパシタ Cのキャパシタンス値が C
=0.7pFの時，上記式（1)より， f=950MHz付近では， L=40nHで共振する。したがつ て，図 4より， L=40nHzとなるのは，図 3の例ではアンテナがそのまま空中に置かれる 場合，空気の誘電率 ε r( = 0)であり，特性曲線 Aにおいて S=4.2mmとすれば，タグ アンテナ 10と LSIチップ 20が整合することが読み取れる。
[0031] なお，本発明者等は，多くの試作実験からタグアンテナ 10の大きさを最外外形 33 mm,導体材料として Cuを用レ、，その厚みを 20 μ ΐη,線幅を 2mmとしたときのアンテ ナの並列抵抗 Raの抵抗値が約 1000 Ωとなることを確認している。したがって， LSIチ ップ 20の実部抵抗 Rcが例えば 1000 Ω— 2000 Ω程度になっても十分に整合すること が可能である。
[0032] 図 3において，ループアンテナ 1及びバイパス導電線 2で構成されるアンテナ平面 の上下または片面に誘電体板を形成してタグアンテナ 10を保持することが可能であ る。その際，誘電体板の誘電率，厚さに応じてパラメータ（S)を選択することが望まし レ、。
[実施例]
図 5は，図 3に示した本発明の原理に従う第 1の実施例を示す図である。図 5Aは， 平面図であり，図 5Bは， 中央断面図である。
[0033] ループアンテナ 1及びバイパス導電線 2で構成されるタグアンテナ 10のアンテナ平 面の上下に誘電体板 4, 5を配置し，タグアンテナ 10を挟んで，その形状を保持する 構成である。そのために，誘電体板 4, 5は，例えば樹脂接着剤等によりタグアンテナ
10を挟んで固着される。
[0034] この実施例は，図 3の原理図に対応し，給電端子 3に接続されるループアンテナ 1 の途中からバイパス導電線 2が接続され，インダクタンス L成分が形成される。
[0035] 寸法は，実施例として，ループアンテナ 1の最外外形 33mm,導体材料として Cuを 用レ、，その厚みを 20 /i m,線幅を 2mmとした。誘電体板 4, 5の厚さは t = lmmとし た。
[0036] 誘電体板 4, 5をプラスチック，ゴム等の材料とすると誘電率は，およそ ε r=3— 5の 値を取ることはよく知られている。したがって，電磁界シミュレータによって ε r=3及び , ε r=5として特性を求めると，それぞれ図 4における特性曲線 B, Cに示すごとくであ つた。
[0037] 空気の誘電率 ε r=0の場合の特性曲線 Αにおけると同様に，インダンクタンス値 L は，距離 Sにより変わり，ループアンテナ 1のループ中心〇からバイパス導電線 2まで の距離を Sとする。上記の図 4に示す電磁界シミュレータによって得られた計算値に 基づき，図 5に示す構成において，誘電体板 4， 5を誘電率 ε r=3としたとき，特性曲 線 Βが対応し， ε r=5としたとき，特性曲線 Cが対応する。したがって， L=40nHで共 振するためには， ε r=3とする場合は S = 6mm, ε r=5とする場合は S = 7. 5mmとす ればよいこと力 S半 IJる。
[0038] ここで， RFID用タグを物品に取り付けるための構造を考慮することが必要である。
図 6は，力かる必要性に対応する実施例である。 RFID用タグの中央部に貫通穴 6が 形成されている。この貫通穴 6を利用して物品にタグを取り付けることが可能である。
[0039] しかし， 中心に貫通穴 7が形成されることにより貫通穴 6がバイパス導電線 2に重な ることになる。そこで，図 6の実施例では，バイパス導電線 2を貫通穴 6を避けるベぐ 貫通穴 6の周辺に沿った弧 2aを有するように形成する。この弧 2aは固定しておき，バ ィパス導電線 2における直線状の導電線部分までの距離 Sをパラメータに取って電 磁界シミュレーションした結果，図 4における ε r=3，または ε r=5に示した特性曲線 A , Bに一致した。
[0040] 図 6において，貫通穴 6の半径を rl=6.5mm，導体幅は 2mmとし，距離 Sを（貫通穴 6の半径 +導体幅）以上 (すなわち S>
8.5mm)とした場合，実施例 1と同様，例えば，チップのキャパシタンス値が C=0.7pF の時，式 1より， f=950MHz付近では L=40nHで共振する。 [0041] 図 4より， L=40nHとなるのは， ε r=3の場合， S=6.1mm, ε r=5の場合， S=7.5mm であるので，図 6に示す構成のアンテナで比誘電率に応じて適切な Sを選んで形成 することにより，チップ 20とアンテナ 10を整合することができる。
[0042] 図 7は，さらに貫通穴 6を設ける実施例であり，図 5に示した実施例に対し，貫通穴 6 の半径の大きさを，バイパス導電線 2のループアンテナ 1の中心からの距離 Sより小さ くすることにより図 6に示した弧 2aを設ける必要はなく構成できる。
[0043] ここで， LSIチップ 20は，タグアンテナ 10と一体に構成されることが望ましレ、。図 8 は，力かる要求に対応する実施例構成である。
[0044] 図 8において，図 6に対応するループアンテナ 1とバイパス導電路 2構成されるタグ アンテナ 10の給電端子に LSIチップ 20を接続する。図 8Aは，誘電体板 5に係る構 成のタグアンテナ 10と LSIチップ 20を搭載した図である。
[0045] 一方，図 8Bは，誘電体板 4であり，特徴としてループアンテナ 1に対応する環状の 堀溝 30を有している。堀溝 30は，少なくともチップの厚さ 0.5mm程度を有する LSI チップ 20を収容できる幅と深さを有している。したがって，誘電体板 5, LSIチップ 20 を接続したタグアンテナ 10及び誘電体板 4の順に重ね合わせることにより図 8Cに示 すごとく一体に形成できる。
[0046] 特徴として，重ねあわせの際に， LSIチップ 20がどの位置に来ても，誘電体板 4に 堀溝 30により LSIチップ 20を受けることが可能のスペースが確保されるため，上下の 誘電体， 5をぴたりと張り合わせることができる。このことにより，タグアンテナ 10を上下 誘電体 4, 5で挟み込む際の工数が削減され，安価なアンテナユニットの供給が可能 である。
[0047] 図 9は，さらに他の実施例構成である。上記各実施例において，ループアンテナ 1 及びバイパス導電体 2で構成されるタグアンテナ 10の作成方法として，紙や PET (ポ リエチレンシート）等の非常に薄いシート 40 (例えば 0.1mm)上に Cu, Ag, A1等（例 えば厚さ 20 x m)を材料とする薄い導電体で形成することができる。あるいは，薄い導 電体の代わりにワイヤ状の導線を用レ、ても良レ、。
[0048] また，上記実施例において，ループアンテナ 1及びバイパス導電体 2で構成される タグアンテナ 10を誘電体 4， 5で挟む構成を示したが，タグアンテナ 10の保持という 観点から，図 10に示すように，タグアンテナ 10の片側のみに誘電体 4 (5)を形成する ように構成することも可能である。
[0049] 図 11は，本発明に従うアンテナの電磁界シミュレーションで得られたアンテナ指向 特性を示す図である。三軸方向 x， y， zを図 12に示すように定義し，更に x， y平面に おける X軸からの角度を φ， z軸からの角度を Θとする。
[0050] 図 11Aから， φ = 90。 即ち， y軸方向において z軸からの角度 Θ力 S90° 及び一 90 。 の時，最大の指向特性を持つことが示される。また，図 11Bから， φ =0° 即ち， X 軸方向において z軸からの角度 Θが 90° 及び一 90° の時，最大の指向特性を持つ ことが示される。概ね，図 11A，図 11Bにおいて同じ指向特性を示しているが， Θ = 0 (図118)ょりも Θ = 90° (図 11A)の方に指向性が向いており，ループアンテナ特 有の結果が得られている。
[0051] したがって，これら指向特性から本発明に従うアンテナは，好ましい指向特性を有 すること力 S理解できる。よって，本発明のアンテナを搭載する RFID用タグを物品に用 レ、て RFIDタグとする場合，動物等の動く物品にも適用が可能であり，適用の範囲は 広いものである。本発明により，直径 35mm程度の非常に限られた面積内に，キャパ シタンス成分を持つ RFID用 LSIチップと共振するタグアンテナ及び，これを搭載す る RFID用タグを供給することができる。
[0052] また，本発明は，予め計算しておいた LSIチップのインタフェース部のキャパシタン ス Cと共振するインダクタンス Lを有するインダクタを構成するバイパス導電路の配置 ,誘電体板の誘電率や厚みに応じた最適な寸法を容易に判断することができる。
[0053] さらに，製造工程にいて LSIチップがどの位置にあっても上下の誘電体を容易に重 ね合わせることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 給電端子と，
前記給電端子に接続されたループアンテナと，
前記ループアンテナのループをパイバスするパイバス導電路を
有して構成されることを特徴とするアンテナ。
[2] 請求項 1において，
前記パイバス導電路を前記ループアンテナの中心から距離 Sを有して配置し，前記 距離 Sの大きさを前記パイバス導電路によるインダクタが，所定のインダクタンス値に なるように設定されてレ、ることを特徴とするアンテナ。
[3] 請求項 2において，
前記所定のインダクタンス値は，前記給電端子に接続される LSIチップのインタフエ ース部のキャパシタンス値と共振する値であることを特徴とするアンテナ。
[4] アンテナと
前記アンテナと並列接続される LSIチップを有し，
前記アンテナは，
前記 LSIチップが接続された給電端子と，
前記給電端子に接続されたループアンテナと，
前記ループアンテナのループをパイバスするパイバス導電路を
有して構成されることを特徴とする RFID用タグ。
[5] 請求項 4において，
前記パイバス導電路を前記ループアンテナの中心から距離 Sを有して配置し，前記 距離 Sの大きさを前記パイバス導電路によるインダクタが，所定のインダクタンス値に なるように設定されてレ、ることを特徴とする RFID用タグ。
[6] 請求項 5において，
前記所定のインダクタンス値は，前記給電端子に接続される LSIチップのインタフエ ース部のキャパシタンス値と共振する値であることを特徴とする RFID用タグ。
[7] 請求項 4において，
さらに，前記アンテナの少なくとも一面側に配置され，前記アンテナを保持する誘 電体板
を有して構成されることを特徴とする RFID用タグ。
[8] 請求項 7において，
前記誘電体板の中心に貫通穴が設けられていることを特徴とする RFID用タグ。
[9] 請求項 8において，
前記パイバス導電路は，前記貫通穴を避ける前記貫通穴の周辺に沿う弧を有して レ、ることを特徴とする RFID用タグ。
[10] 請求項 7において，
前記誘電体板に，前記ループアンテナに対応する，少なくとも前記 LSIチップを収 容可能な幅と深さを有する環状の堀溝を有していることを特徴とする RFID用タグ。
[11] 請求項 7において，
前記アンテナは，シート上に Cu, Ag， A1のいずれかを主成分とする導体で形成さ れることを特徴とする RFID用タグ。
PCT/JP2005/000826 2005-01-24 2005-01-24 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ WO2006077645A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/000826 WO2006077645A1 (ja) 2005-01-24 2005-01-24 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ
EP05709270A EP1843431A4 (en) 2005-01-24 2005-01-24 ANTENNA AND IDENTIFIED RFID BRAND
CN2005800470491A CN101107750B (zh) 2005-01-24 2005-01-24 天线及安装有该天线的射频识别标签
JP2006553801A JP4676445B2 (ja) 2005-01-24 2005-01-24 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ
US11/826,610 US7667658B2 (en) 2005-01-24 2007-07-17 Antenna and RFID tag with same mounted

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/000826 WO2006077645A1 (ja) 2005-01-24 2005-01-24 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/826,610 Continuation US7667658B2 (en) 2005-01-24 2007-07-17 Antenna and RFID tag with same mounted

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006077645A1 true WO2006077645A1 (ja) 2006-07-27

Family

ID=36692043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/000826 WO2006077645A1 (ja) 2005-01-24 2005-01-24 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7667658B2 (ja)
EP (1) EP1843431A4 (ja)
JP (1) JP4676445B2 (ja)
CN (1) CN101107750B (ja)
WO (1) WO2006077645A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7408467B2 (en) 2005-07-08 2008-08-05 Fujitsu Limited Antenna and RFID tag mounting the same
JP2013510487A (ja) * 2009-11-09 2013-03-21 タイム・リバーサル・コミュニケーションズ 電磁波を送受信するためのデバイス、そのデバイスを備えたシステム、及びそのようなデバイスの使用
JP2014007504A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Fujitsu Ltd アンテナおよびｒｆｉｄタグ
WO2014064839A1 (ja) 2012-10-26 2014-05-01 富士通フロンテック株式会社 タグアクセス装置
WO2022114084A1 (ja) 2020-11-27 2022-06-02 大王製紙株式会社 Ｒｆｉｄタグ、採血管、及びアンテナ

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011114633A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Fujitsu Ltd アンテナ装置、及びアンテナ装置を含むシステム
CN101916911B (zh) * 2010-07-16 2013-01-02 江苏安特耐科技有限公司 一种用于移动通信的宽频带定向天线
KR20150046240A (ko) * 2012-08-22 2015-04-29 네스텍 소시에테아노님 데이터 저장 및 통신 수단들을 갖는 캡슐 어셈블리들
TWI499129B (zh) * 2012-11-23 2015-09-01 Ind Tech Res Inst 物流系統、無線射頻辨識標籤及其天線

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150507U (ja) * 1979-04-17 1980-10-30
JPH08195611A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Kubota Corp 受信用面状アンテナ装置
JP2002188754A (ja) * 2000-12-22 2002-07-05 Hanex Co Ltd 弁開閉検知装置及び弁開閉管理システム
JP2003198231A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Ntn Corp 誘電性樹脂フィルムアンテナおよび情報記録タグ
JP2004295907A (ja) * 2004-05-18 2004-10-21 Hitachi Maxell Ltd 非接触通信式情報担体

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150507A (en) 1979-05-14 1980-11-22 Mitsubishi Electric Corp Contactor for switch
JPH088446B2 (ja) 1989-08-23 1996-01-29 株式会社村田製作所 マイクロストリップアンテナ
US5776278A (en) * 1992-06-17 1998-07-07 Micron Communications, Inc. Method of manufacturing an enclosed transceiver
JPH07271951A (ja) 1994-03-30 1995-10-20 Toshiba Corp 顔画像撮影装置および自動受付け装置
JPH10308620A (ja) * 1997-05-08 1998-11-17 Harada Ind Co Ltd Ｇｐｓ波用フィルムアンテナ装置
JPH1188034A (ja) * 1997-09-04 1999-03-30 Harada Ind Co Ltd Ｇｐｓ波用アンテナ装置
DE69812814T2 (de) * 1997-09-19 2003-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Vorrichtung zur Ausgabe von kontaktlosen Datenträgern
US6404643B1 (en) * 1998-10-15 2002-06-11 Amerasia International Technology, Inc. Article having an embedded electronic device, and method of making same
US6285342B1 (en) * 1998-10-30 2001-09-04 Intermec Ip Corp. Radio frequency tag with miniaturized resonant antenna
JP2001203529A (ja) 2000-01-21 2001-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ及びアンテナ装置及び電子機器
FR2808648B1 (fr) * 2000-05-03 2004-07-30 Schlumberger Systems & Service Antenne pour carte a circuit integre et procede d'ajustement de l'inductance d'une telle antenne
US20040227681A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Inpaq Technology Co., Ltd. Signal receiving antenna for the system of GPS etc.
US7457227B2 (en) * 2003-08-06 2008-11-25 Sony Corporation Optical disc
JP4198090B2 (ja) 2004-05-31 2008-12-17 マスプロ電工株式会社 アンテナ装置
JP4249090B2 (ja) 2004-05-31 2009-04-02 マスプロ電工株式会社 ループアンテナ及びアンテナ装置
US7183994B2 (en) * 2004-11-22 2007-02-27 Wj Communications, Inc. Compact antenna with directed radiation pattern
JP4286813B2 (ja) * 2005-07-08 2009-07-01 富士通株式会社 アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ
JP4877271B2 (ja) 2008-05-01 2012-02-15 Ｔｄｋ株式会社 単結晶育成用ルツボ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55150507U (ja) * 1979-04-17 1980-10-30
JPH08195611A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Kubota Corp 受信用面状アンテナ装置
JP2002188754A (ja) * 2000-12-22 2002-07-05 Hanex Co Ltd 弁開閉検知装置及び弁開閉管理システム
JP2003198231A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Ntn Corp 誘電性樹脂フィルムアンテナおよび情報記録タグ
JP2004295907A (ja) * 2004-05-18 2004-10-21 Hitachi Maxell Ltd 非接触通信式情報担体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1843431A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7408467B2 (en) 2005-07-08 2008-08-05 Fujitsu Limited Antenna and RFID tag mounting the same
JP2013510487A (ja) * 2009-11-09 2013-03-21 タイム・リバーサル・コミュニケーションズ 電磁波を送受信するためのデバイス、そのデバイスを備えたシステム、及びそのようなデバイスの使用
JP2014007504A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Fujitsu Ltd アンテナおよびｒｆｉｄタグ
US9010648B2 (en) 2012-06-22 2015-04-21 Fujitsu Limited Antenna and RFID tag
WO2014064839A1 (ja) 2012-10-26 2014-05-01 富士通フロンテック株式会社 タグアクセス装置
US10176348B2 (en) 2012-10-26 2019-01-08 Fujitsu Frontech Limited Tag access apparatus
WO2022114084A1 (ja) 2020-11-27 2022-06-02 大王製紙株式会社 Ｒｆｉｄタグ、採血管、及びアンテナ

Also Published As

Publication number Publication date
JP4676445B2 (ja) 2011-04-27
US7667658B2 (en) 2010-02-23
US20070279313A1 (en) 2007-12-06
CN101107750A (zh) 2008-01-16
CN101107750B (zh) 2011-04-13
JPWO2006077645A1 (ja) 2008-06-12
EP1843431A1 (en) 2007-10-10
EP1843431A4 (en) 2009-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4286813B2 (ja) アンテナ及びこれを搭載するｒｆｉｄ用タグ
JP4498364B2 (ja) アンテナ及び非接触型タグ
KR101986376B1 (ko) 무선 주파수 식별 태그
JP5293907B2 (ja) アンテナ装置および通信端末装置
KR101151182B1 (ko) 무선 태그
JP4681506B2 (ja) Ｉｃタグ
JP5703977B2 (ja) 無線通信デバイス付き金属物品
CN101772862B (zh) 无线标签及其制造方法
WO2008029769A1 (fr) Antenne à fente mince ayant une cavité, procédé d'alimentation en puissance d'antenne et dispositif de marqueur d'identification par radiofréquence rfid utilisant l'antenne et le procédé
US20090140947A1 (en) Antenna Device and Radio-Communication System Using the Same
US7667658B2 (en) Antenna and RFID tag with same mounted
US9461363B2 (en) Communication terminal and information processing system
CN102187518B (zh) 天线及无线ic器件
JP2012253699A (ja) 無線通信デバイス、その製造方法及び無線通信デバイス付き金属物品
KR100796917B1 (ko) Ｒｆｉｄ 태그
US8899489B2 (en) Resonant circuit structure and RF tag having same
JP5630499B2 (ja) アンテナ装置及び無線通信デバイス
JP5092599B2 (ja) 無線ｉｃデバイス
JP2007013757A (ja) 無線タグおよび無線タグを用いた無線通信システム
JP5092600B2 (ja) 無線ｉｃデバイス
TWI298139B (en) Antenna and tag for rfid using the antenna
KR20070093129A (ko) 안테나 및 이를 탑재하는 ｒｆｉｄ용 태그
JP2024033152A (ja) 導波機能付きｒｆｉｄ用カバー及びｒｆｉｄタグセット
WO2020003568A1 (ja) Ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄ付き物品

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006553801

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11826610

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005709270

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580047049.1

Country of ref document: CN

Ref document number: 1020077016885

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005709270

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11826610

Country of ref document: US