WO2015015604A1 - Ｒｆｉｄタグ、及び、ｒｆｉｄシステム - Google Patents

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antenna
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loop antenna
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甲斐　学
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富士通株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an RFID (RF identification) tag and an RFID system.
  • a wireless communication circuit having a first terminal and a second terminal for connecting an antenna, and a first curved surface are formed, and the first terminal is connected to the first terminal in the first curved surface.
  • a first terminal having a first region at a second end opposite to the first end in the first curved surface.
  • the wireless tag further forms a second curved surface, and has a fourth terminal connected to the second terminal at a third end portion in the second curved surface, and the third tag in the second curved surface.
  • a fourth region on a side opposite to the end portion has a second region, the first region and the second region overlap in parallel with each other, and the first curved surface and the second curved surface form a loop antenna;
  • a second conductor is provided (see, for example, Patent Document 1).
  • the resonance frequency of a conventional wireless tag differs between when it is attached to a metal member and when it is attached to a non-metal member. This is because when the antenna is attached to a metal member, the impedance of the antenna of the wireless tag changes due to the influence of the metal member.
  • the distance that the wireless tag can communicate is the longest when communicating at the resonance frequency.
  • the wireless tag communicates at the resonance frequency obtained when it is attached to a non-metallic member, a sufficient communication distance cannot be obtained when the wireless tag is attached to the metallic member. It may not be possible.
  • an object of the present invention is to provide an RFID tag and an RFID system that can perform stable communication regardless of whether they are attached to a metal member or a non-metal member.
  • An RFID tag includes a plate-shaped base portion made of a dielectric, and a first antenna element and a second antenna element formed around the base portion, and having a wavelength higher than a wavelength at a resonance frequency.
  • a loop antenna having a short loop length and an IC chip disposed on the first surface side of the base portion and connected between a first terminal of the first antenna element and a second terminal of the second antenna element The loop antenna has a first end portion of the first antenna element and a second end portion of the second antenna element on a second surface side opposite to the first surface of the base portion.
  • the capacitance of the overlapping portion is an inductance of the loop antenna when the second surface of the base portion is attached to a metal member.
  • the first and second terminals are obtained from the inductance of the loop antenna when the second surface of the base portion is attached to a non-metallic member and the capacitance of the overlapping portion. 2
  • the adjustment is made so that the difference between the imaginary number component of the combined impedance is equal to or less than a predetermined difference.
  • FIG. 1 is a diagram showing an RFID tag 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure which removed the IC chip 130 from the RFID tag 100 shown in FIG. 2 is a diagram showing a sticking surface (bottom surface) of the RFID tag 100.
  • FIG. It is a figure which shows the pattern of the upper surface side of the antenna elements 110 and 120.
  • FIG. It is a figure which shows the inlay 150.
  • FIG. It is a figure which shows the base part. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the RFID tag 100.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining changes in characteristics of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 according to Embodiment 1 is attached to a metal member 500.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining changes in characteristics of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 according to Embodiment 1 is attached to a metal member 500.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining changes in characteristics of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 according to Embodiment 1 is attached to
  • FIG. 6 is a diagram showing a mirror image current flowing in the metal member 500 when the RFID tag 100 of Embodiment 1 is attached to the metal member 500.
  • FIG. It is a figure which shows each resonant frequency with the case where the RFID tag 100 of Embodiment 1 is affixed on the metal member 500, and the case where it is not affixed. It is a figure which shows the method of adjusting the space
  • FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of susceptance B with respect to a distance D of an adjustment unit 115. It is a figure which shows the characteristic of the resonant frequency with respect to the space
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an RFID system 800 using the RFID tag 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an RFID tag 200 according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an inlay 250 included in the RFID tag 200 according to Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an RFID system 800 using the RFID tag 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an RFID tag 200 according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an inlay 250 included in the RFID tag 200 according to Embodiment 2.
  • FIG. 1 shows an RFID tag 100 according to the first embodiment.
  • the RFID tag 100 includes a base portion 101, a sheet portion 105, antenna elements 110 and 120, and an IC chip 130.
  • the sheet part 105, the antenna elements 110 and 120, and the IC chip 130 constitute the inlay 150.
  • FIGS. 2 to 6 will be used in addition to FIG. 1 to 6, a common XYZ coordinate system is defined.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which the IC chip 130 is removed from the RFID tag 100 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sticking surface (bottom surface) of the RFID tag 100.
  • FIG. 4 is a diagram showing a pattern on the upper surface side of the antenna elements 110 and 120.
  • FIG. 5 is a diagram showing the inlay 150.
  • FIG. 6 is a diagram showing the base unit 101.
  • the surface on which the IC chip 130 of the thin RFID tag 100 is mounted is referred to as a top surface, and the surface opposite to the top surface is referred to as a bottom surface.
  • the bottom surface is an affixing surface for adhering the RFID tag 100 to a metal object or a non-metal object using an adhesive or the like.
  • an RFID tag 100 having a resonance frequency of 865 MHz will be described as an example. That is, in the RFID tag 100 according to the first embodiment, the dimensions, inductance, capacitance, and the like of each part are optimized so that the resonance frequency is 865 MHz. When the resonance frequency is set to a frequency other than 865 MHz, the size, inductance, capacitance, and the like of each part may be optimized in accordance with a desired resonance frequency.
  • the base portion 101 is a thin plate (cuboid) member as shown in FIGS. 1 and 6.
  • the base portion 101 may be made of a dielectric, and can be made of, for example, ABS resin, PET (Polyethylene terephthalate) resin, polycarbonate resin, PVC (polyvinyl chloride) resin, or the like.
  • an inlay 150 (see FIG. 5) is wound around the base portion 101 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the base portion 101 has a length in the X-axis direction of about 52 mm, a width in the Y-axis direction of about 7 mm, and a thickness in the Z-axis direction of about 2 mm.
  • both ends of the base portion 101 in the longitudinal direction are referred to as end portions 101A and 101B.
  • the sheet portion 105 is a rectangular film in plan view, and the antenna elements 110 and 120 are formed on one surface.
  • the sheet portion 105 is an example of a sheet member.
  • the sheet portion 105 is, for example, a PET film, a PET resin, or a film-like member made of paper.
  • the sheet portion 105 shown in FIG. 5 has a length in the X-axis direction of about 120 mm, a width in the Y-axis direction of about 6 mm, and a thickness in the Z-axis direction of about 0.1 mm.
  • the sheet portion 105 is bonded to the base portion 101 in a state where the antenna elements 110 and 120 are formed on one surface and the IC chip 130 is mounted. That is, the sheet part 105 is wound around and adhered to the sheet part 101 in a state where the inlay 150 (see FIG. 5) is completed.
  • the antenna element 110 is formed in an approximately half region in the longitudinal direction of one surface of the sheet portion 105.
  • the antenna element 110 is an example of a first antenna element.
  • the antenna element 110 includes an element 111, a protruding portion 112, a terminal 113, a protruding portion 114, and an adjusting portion 115 (see FIG. 5), as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5.
  • the antenna element 110 constructs an antenna element 120 and a loop antenna 140.
  • an end portion on the upper surface of the base portion 101 and connected to the IC chip 130 is referred to as an end portion 110A
  • an end portion located on the lower surface of the base portion 101 is referred to as an end portion 110B.
  • the end 110B is an example of a first end.
  • the antenna element 110 can be manufactured, for example, by applying a silver paste by screen printing.
  • the antenna element 110 may be made of metal, and may be aluminum or copper.
  • the element 111 is a radiating portion that is rectangular in a plan view, and the protruding portion 112, the terminal 113, and the protruding portion 114 are connected to the end portion 110A side, and the adjusting portion 115 is connected to the end portion 110B side.
  • the element 111 is provided from the end portion 110A side located on the upper surface side of the base portion 101 to the end portion 110B side located on the bottom surface side of the base portion 101, and is bent on the end portion 101A side of the base portion 101. Yes.
  • the element 111 is overlapped with the element 121 on the end portion 110B side. That is, the end portion 110 ⁇ / b> B of the antenna element 110 is overlapped with the end portion 120 ⁇ / b> B of the antenna element 120. Further, the adjustment unit 115 connected to the end portion 110B is also overlapped with the end portion 120B.
  • the part where the end part 110B and the adjustment part 115 overlap with the end part 120B in plan view constitutes an overlapping part 160.
  • the end portion 110B, the adjustment portion 115, and the end portion 120B are insulated by the sheet portion 105.
  • the protruding portions 112 and 114 extend so as to protrude in the longitudinal direction from the element 111 on the end portion 110A side.
  • the protrusions 112 and 114 are formed at positions that are axially symmetric with respect to the central axis along the longitudinal direction of the RFID 100.
  • the width of the projecting portions 112 and 114 is the same, and each has a uniform width (width in the Y-axis direction) from the side connected to the element 111 to the tip on the X-axis positive direction side.
  • the protrusions 112 and 114 are arranged so as to be nested with the protrusions 122, 123, and 124 of the antenna element 120 in plan view.
  • the projecting portions 112 and 114, the terminal 113, and the projecting portions 122, 123, and 124 constitute the interdigital unit 170.
  • the interdigital unit 170 functions as a capacitor having a predetermined capacitance.
  • the interdigital unit 170 can be handled as a capacitor connected in parallel to the loop antenna 140 constructed by the antenna elements 110 and 120.
  • each dimension such as the interval may be set to an optimum value in order to set the capacitance of the interdigital unit 170 to a desired value.
  • the terminal 113 extends on the end portion 110A side so as to protrude in the X-axis positive direction from the element 111 along the longitudinal direction.
  • the terminal 113 is an example of a first terminal.
  • the width of the terminal 113 (the width in the Y-axis direction) is uniform from the side connected to the element 111 to the tip on the X-axis positive direction side.
  • the width of the terminal 113 is about twice the width of the protrusions 112 and 114.
  • the width of the terminal 113 is larger than that of the protruding portions 112 and 114 within a limited width in the Y-axis direction.
  • the width of the terminal 113 is equal to the width of the protruding portion 123 connected via the IC chip 130.
  • the terminal 113 is located between the protrusions 112 and 114.
  • the IC chip 130 is connected to the terminal 113 as shown in FIG.
  • the terminal 113 is formed with a space in the X-axis direction between the terminal 123A at the tip of the protruding portion 123, as shown in FIGS. .
  • One of the two terminals of the IC chip 130 is connected to the terminal 113 by solder or the like.
  • the adjustment unit 115 has two elongated patterns, and extends on the end 110B side so as to protrude from the element 111 in the longitudinal direction.
  • the adjustment unit 115 is an example of a first protrusion.
  • the adjustment unit 115 overlaps the end 120B of the antenna element 120.
  • the adjustment portion 115 and the end portion 120B are insulated by the sheet portion 105.
  • the adjustment unit 115 is included in the duplication unit 160.
  • the adjustment unit 115 is provided to adjust the impedance of the loop antenna 140 constructed by the antenna elements 110 and 120. For example, the length of the adjustment unit 115 in the X-axis direction, the width in the Y-axis direction, or the height in the Z-axis direction, and the adjustment of the distance D between the two adjustment units 115 shown in FIG. By performing the above, the impedance of the loop antenna 140 can be adjusted.
  • the edge 115A on the Y axis positive direction side of the adjustment unit 115 on the Y axis positive direction side is more than the edge 110C1 on the Y axis positive direction side of the antenna element 110. It is offset to the Y axis negative direction side (center side in the width direction of the antenna element 110).
  • edge 115B on the Y axis negative direction side of the adjustment unit 115 on the Y axis negative direction side is closer to the Y axis positive direction side (the antenna element 110) than the edge 110C2 on the Y axis negative direction side of the antenna element 110. Is offset to the center side in the width direction.
  • the end side 115A is offset to the Y axis negative direction side (center side in the width direction of the antenna element 110) from the end side 110C1, and the end side 115B is offset from the end side 110C2 to the Y axis positive direction side (antenna element). 110 is offset to the center side in the width direction.
  • the antenna element 120 is formed in an approximately half region in the longitudinal direction of one surface of the sheet portion 105.
  • the antenna element 120 is an example of a second antenna element.
  • the antenna element 120 has an element 121 and projecting portions 122, 123, and 124 as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5.
  • FIG. The antenna element 120 constructs the antenna element 120 and the loop antenna 140.
  • an end portion on the upper surface of the base portion 101 and connected to the IC chip 130 is referred to as an end portion 120A
  • an end portion located on the lower surface of the base portion 101 is referred to as an end portion 120B. Call it.
  • the end 120B is an example of a second end.
  • the antenna element 120 can be manufactured, for example, by applying a silver paste by screen printing.
  • the antenna element 120 may be made of metal, and may be aluminum or copper.
  • the element 121 is a rectangular radiating portion in plan view, protruding portions 122, 123, and 124 are connected to the end portion 120A side, and the end portion 120B has an end side 125 parallel to the Y-axis direction.
  • the element 121 is provided from the end 120A side positioned on the upper surface side of the base portion 101 to the end portion 120B side positioned on the bottom surface side of the base portion 101, and is bent on the end portion 101B side of the base portion 101. Yes.
  • the element 121 is overlapped with the element 111 on the end 120B side. That is, the end portion 120B of the antenna element 120 overlaps with the end portion 110B of the antenna element 110 and the adjustment unit 115 to construct an overlapping portion 160.
  • the end portion 120B, the end portion 110B, and the adjustment portion 115 are insulated by the sheet portion 105.
  • the protruding portions 122, 123, and 124 extend so as to protrude in the longitudinal direction from the element 121 on the end portion 120A side.
  • the protrusions 122 and 124 are formed at positions that are axially symmetric with respect to the central axis along the longitudinal direction of the RFID 100.
  • the protrusions 122 and 124 extend in the negative X-axis direction from the element 121 along the edges extending in the X-axis direction at both ends of the antenna element 120 in the width direction (Y-axis direction).
  • the protrusions 122 and 124 have the same width (width in the Y-axis direction), and each has a uniform width (width in the Y-axis direction) from the side connected to the element 121 to the tip on the X-axis negative direction side.
  • the protrusion 123 is located between the protrusions 122 and 124, and extends in the negative direction of the X axis on the central axis along the longitudinal direction of the RFID 100.
  • a terminal 123 ⁇ / b> A (see FIGS. 2 and 4) is formed at the tip of the protruding portion 123.
  • the IC chip 130 is connected to the terminal 123A as shown in FIG.
  • the terminal 123A is formed with an interval in the X-axis direction between the terminal 113 and the terminal 113 as shown in FIGS.
  • the terminal 123A is an example of a second terminal.
  • the other of the two terminals of the IC chip 130 is connected to the terminal 123A by solder or the like.
  • the protrusion 123 has a uniform width (width in the Y-axis direction) from the side connected to the element 121 to the terminal 123A at the tip.
  • the width of the protrusion 123 is about twice the width of the protrusions 122 and 124.
  • the width of the protruding portion 123 is larger than the protruding portions 122 and 124 within the limited width in the Y-axis direction.
  • the width of the protrusion 123 is equal to the width of the terminal 113 connected via the IC chip 130.
  • the protrusions 122, 123, and 124 are arranged so as to be nested with the protrusions 112 and 114 and the terminal 113 of the antenna element 110 in a plan view.
  • the protrusions 122, 123, and 124, the protrusions 112 and 114, and the terminal 113 constitute the interdigital unit 170.
  • the IC chip 130 has two terminals and is mounted on the surface of the sheet portion 105.
  • the two terminals of the IC chip 130 are connected to the terminals 113 and 123A by solder or the like, respectively.
  • the IC chip 130 is electrically connected to the antenna elements 110 and 120, and stores data representing a unique ID in an internal memory chip.
  • the IC chip 130 When the IC chip 130 receives a signal for reading in the RF (Radio Frequency) band from the reader / writer of the RFID tag 100 via the antenna elements 110 and 120, the IC chip 130 operates with the power of the received signal, and the data representing the ID is transmitted to the antenna element. 110 and 120 are transmitted. Thereby, the ID of the RFID tag 100 can be read by the reader / writer.
  • RF Radio Frequency
  • the overlapping portion 160 is a portion where the end portion 110B of the antenna element 110 and the end portion 120B of the antenna element 120 overlap as shown in FIG.
  • the overlapping portion 160 is provided to adjust the resonance frequency of the RFID tag 100.
  • the electrostatic capacity of the overlapping portion 160 is determined by the overlapping area between the end portions 110B and 120B and the interval between the end portions 110B and 120B.
  • the overlapping portion 160 has a portion overlapping with the end portions 110A and 120A in plan view.
  • the overlapping part 160 and the interdigital part 170 have overlapping parts. As described above, since the overlapping portion 160 and the interdigital unit 170 overlap in the Z-axis direction, it is possible to secure a capacitance between the overlapping portion 160 and the interdigital portion 170.
  • the overlapping portions may be provided in any combination.
  • the end 110A and the end 120B may overlap, or only the end 120A and the end 110B may overlap.
  • the interdigital unit 170 is constructed by projecting portions 112 and 114, a terminal 113, and projecting portions 122, 123, and 124 that are arranged in a nested manner in parallel in a plan view.
  • the interdigital unit 170 increases the capacitance generated by the protrusions 112 and 114, the terminal 113, and the protrusions 122, 123, and 124 being arranged close to each other, so that the loop antenna 140 of the RFID tag 100 can be It is provided to adjust the resonance frequency.
  • the interdigital unit 170 is formed over the antenna elements 110 and 120. A portion of the interdigital unit 170 formed in the antenna element 110 is included in the end portion 110A. In addition, a portion of the interdigital unit 170 formed on the antenna element 120 is included in the end 120A.
  • FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of the RFID tag 100.
  • the loop antenna 140 constructed by the antenna elements 110 and 120 can be represented by a resistor Ra and an inductor L1.
  • the loop antenna 140 is provided with the overlapping portion 160 and the interdigital portion 170. Therefore, in FIG. 7, a capacitor Ca is connected in parallel to the resistor Ra and the inductor L1. Capacitor Ca is obtained by combining overlapping portion 160 and interdigital portion 170 and representing it as one capacitor.
  • the IC chip 130 of the RFID tag 100 can be represented by a resistor Rc and a capacitor Cc.
  • the loop antenna 140 includes a resistance component, an inductance component, and a capacitance component
  • the IC chip 130 can be represented by a resistance component and a capacitance component.
  • the resistor Ra is a resistor having a resistance value Ra
  • the inductor L1 is an inductor having an inductance L1
  • the capacitor Ca is a capacitor having a capacitance Ca.
  • the resistor Rc is a resistor having a resistance value Rc
  • the capacitor Cc is a capacitor having a capacitance Cc.
  • Rc is 2000 ⁇ and Cc is about 1.0 pF. This is an average value obtained with a general IC chip.
  • the RFID tag 100 performs communication by causing resonance in the equivalent circuit shown in FIG. That is, when the RFID tag 100 receives a signal for reading and transmits data representing an ID, a current due to resonance flows through the IC chip 130 and the antenna elements 110 and 120.
  • the resonance frequency of the resonance current is mainly determined by the capacitance of the IC chip 130, the inductances of the antenna elements 110 and 120, the capacitance of the overlapping portion 160, and the capacitance of the interdigital portion 170.
  • the resonance frequency of the RFID tag 100 is obtained by the general formula (1).
  • Expression (1) When Expression (1) is applied to the RFID tag 100, L in Expression (1) is the inductance L1 of the antenna elements 110 and 120, and C in Expression (1) is the capacitance Cc of the IC chip 130 and the overlapping portion 160. And the capacitance Ca of the interdigital unit 170.
  • the resonance frequency of the RFID tag 100 is not determined only by the loop antenna 140 (antenna elements 110 and 120), but the loop antenna 140 (antenna elements 110 and 120), the overlapping part 160, the interdigital part 170, and It depends on the IC chip 130.
  • the loop antenna 140 included in the RFID tag 100 is different from a so-called loop antenna that causes resonance when the loop length is set to the length of one wavelength at the resonance frequency.
  • the resonance frequency of the resonance current in the RFID tag 100 of the first embodiment is a frequency (communication frequency) at which the RFID tag 100 performs communication, and is set to 865 MHz as an example.
  • the loop length of the loop antenna 140 constructed by the antenna elements 110 and 120 is about 110 mm, and is set shorter than the wavelength at the resonance frequency.
  • the wavelength at the resonance frequency is about 348.6 mm, but the loop length of the loop antenna 140 of the RFID tag 100 is about 110 mm.
  • the antenna element 110 that constructs the loop antenna 140. And 120 function as inductors.
  • the combined length (loop length) of the antenna elements 110 and 120 is relatively short as described above, and the inductance of the antenna elements 110 and 120 is proportional to the length, so the inductance of the loop antenna 140 is relatively small. . Therefore, in the RFID tag 100, in order to compensate for the small inductance, the resonance frequency is adjusted by providing the loop antenna 140 with the overlapping portion 160 and the interdigital portion 170.
  • the impedance of the antenna obtained by adding the overlapping portion 160 and the interdigital portion 170 to the loop antenna 140 constructed by the antenna elements 110 and 120 is the resistance value (Ra) of the resistor Ra and the inductance ( L1) and the capacitance (Ca) of the capacitor Ca.
  • the impedance of the IC chip 130 is determined by the resistance value (Rc) of the resistor Rc and the capacitance (Cc) of the capacitor Cc.
  • the resistance value Ra and the resistance value Rc may be adjusted in addition to the adjustment of the inductance L1, the capacitance Ca, and the capacitance Cc.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a change in characteristics of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 according to Embodiment 1 is attached to the metal member 500.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a mirror image current that flows in the metal member 500 when the RFID tag 100 according to Embodiment 1 is attached to the metal member 500.
  • FIG. 10 is a diagram showing the respective resonance frequencies when the RFID tag 100 of Embodiment 1 is attached to the metal member 500 and when it is not attached.
  • the interdigital unit 170 is omitted in order to pay attention to a change in the capacitance of the loop antenna 140 on the bottom surface side of the base unit 101 (see FIG. 1).
  • the capacitance Cm1 is formed between the loop antenna 140 and the metal member 500 on the bottom surface side.
  • Cm2 is generated.
  • Cg of the overlapping portion 160 on the bottom surface side of the loop antenna 140 is also a capacitance Cg of the overlapping portion 160 on the bottom surface side of the loop antenna 140.
  • the inductances of the antenna elements 110 and 120 at this time are Lm1 and Lm2, respectively.
  • FIG. 8B illustrates a state where the adhesive sheet 400 is attached to the bottom surface of the RFID tag 100.
  • the capacitance Cg of the overlapping portion 160 exists on the bottom surface side of the loop antenna 140.
  • the inductances of the antenna elements 110 and 120 at this time are La1 and La2, respectively.
  • the loop antenna 140 in which the loop is arranged in a direction perpendicular to the surface to be attached is attached to the metal member 500, whereby a larger current loop can be obtained. Therefore, when the loop antenna 140 is attached to the metal member 500, the current distribution and the current value change compared to the case where the loop antenna 140 is not attached to the metal member 500 (see FIG. 8B).
  • the inductances Lm1 and Lm2 of the antenna elements 110 and 120 shown in FIG. 8A are different from the inductances La1 and La2 of the antenna elements 110 and 120 shown in FIG. 8B.
  • capacitances Cm1 and Cm2 are generated on the bottom surface side of the loop antenna 140.
  • the presence of the capacitances Cm1 and Cm2 is the same as that the capacitors having the capacitances Cm1 and Cm2 are connected in parallel to the loop antenna 140.
  • the loop antenna 140 is used when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 (see FIG. 8A) and when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500 (see FIG. 8B). Therefore, the resonance frequency of the RFID tag 100 is different.
  • the resonance frequency when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 is f0
  • the resonance frequency when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500 is f1.
  • the resonance frequency of the RFID tag 100 is higher when it is attached to the metal member 500 and the capacitances Cm1 and Cm2 exist on the bottom surface side of the loop antenna 140. That is, f1 ⁇ f0 holds. This is clear from equation (1).
  • the capacitances Cm1 and Cm2 are added to the loop antenna 140, so that the capacitance Cg of the overlapping portion 160 is changed.
  • the capacitance of the overlapping portion 160 can be changed, for example, by changing the length in which the end portions 110B and 120B (see FIG. 3) of the antenna elements 110 and 120 overlap in the X-axis direction.
  • the change in the capacitance Cg of the overlapping portion 160 on the bottom surface side of the RFID tag 100 has a relatively small influence on the resonance frequency of the RFID tag 100 when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500.
  • the change in the capacitance Cg has a relatively large influence on the resonance frequency when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500.
  • the RFID tag 100 of Embodiment 1 by optimizing the electrostatic capacity of the overlapping portion 160, the RFID tag 100 is attached to the metal member 500, and the RFID tag 100 is attached to the metal member 500.
  • the resonance frequency is matched with the state where it is not attached.
  • the communicable distance of the RFID tag 100 is the longest when communication is performed at the resonance frequency.
  • the RFID tag 100 allows the communicable distance in both states by matching the resonance frequencies in both the state where the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and the state where it is not attached. Make it as long as possible.
  • an RFID tag capable of performing stable communication is provided in either a state where the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 or a state where the RFID tag 100 is not attached.
  • the RFID tag 100 As an element for changing the phase in an AC circuit, there is susceptance which is an imaginary component of admittance.
  • the RFID tag 100 is an AC circuit in which an AC current at a resonance frequency flows through the loop antenna 140. For this reason, if the susceptance when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and the susceptance when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500 are made equal, the resonance frequencies of both can be made equal.
  • the capacitance of the overlapping portion 160 is set so that the susceptance when the metal member 500 is attached and the susceptance when the metal member 500 is not attached are the same. Perform optimization.
  • the capacitance of the overlapping section 160 is optimized by adjusting the adjusting section 115 (see FIG. 3) of the overlapping section 160.
  • the admittance of the loop antenna 140 is the admittance of the loop antenna 140 viewed from the terminal 113 and the terminal 123A.
  • the susceptance of the loop antenna 140 is a susceptance included as an imaginary component in the admittance of the loop antenna 140 viewed from the terminal 113 and the terminal 123A.
  • the susceptance of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 is an example of an imaginary component of the first synthetic impedance.
  • the susceptance of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500 is an example of an imaginary component of the second synthetic impedance.
  • the first combined impedance is the inductance of the loop antenna 140 when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500, the electrostatic capacity between the loop antenna 140 and the metal member 500, and the electrostatic capacity of the overlapping portion 160. This is the impedance obtained from the capacitance.
  • the second synthetic impedance is an impedance obtained from the inductance of the loop antenna 140 and the capacitance of the overlapping portion 160 when the RFID tag 100 is attached to a non-metallic member.
  • both the first combined impedance and the second combined impedance are obtained by further adding the capacitance of the interdigital unit 170. It may be impedance.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating how to adjust the distance D between the two adjusting units 115.
  • the distance D between the two adjustment units 115 is such that the Y-axis negative direction side edge 115A of the adjustment unit 115 on the Y-axis negative direction side and the Y-axis positive direction side of the adjustment unit 115 on the Y-axis positive direction side. This was done by fixing the position with the end side 115B and changing the widths of the two adjusting portions 115.
  • the distance between the end sides 115A and 115B in the Y-axis direction is 3 mm.
  • FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the susceptance B with respect to the interval D of the adjusting unit 115.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a characteristic of the resonance frequency with respect to the interval D of the adjustment unit 115.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a characteristic of a readable distance (Read Range) of the RFID tag 100 with respect to the frequency of the read signal. The characteristics shown in FIGS. 12 to 14 are obtained by an electromagnetic field simulator.
  • the characteristics when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 are shown by square plots, and the characteristics when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500 are shown by triangular plots.
  • the susceptance when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and the RFID tag 100 to the metal member 500 are about 2.7 mm. Matched susceptance when not pasted.
  • the resonance frequencies coincided at about 2.7 mm.
  • the matched resonance frequency is about 870 MHz, and the resonance frequency can be adjusted to 865 MHz by further fine adjustment.
  • the readable distance is different between when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500. This is because the apparent loop becomes larger due to the mirror image current when the film is attached to 500.
  • the RFID tag 100 by optimizing the capacitance of the overlapping portion 160, the RFID tag 100 is attached to the metal member 500, and the RFID tag 100 is attached to the metal member 500. It was found that the resonance frequency can be matched with the state where it is not attached.
  • the capacitance of the overlapping portion 160 is optimized by matching the susceptance when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and the susceptance when the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500. realizable.
  • the communicable distance of the RFID tag 100 is the longest when communication is performed at the resonance frequency, and therefore resonance in both the state where the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and the state where the RFID tag 100 is not attached. By matching the frequencies, the longest communicable distance can be obtained in both states as shown in FIG.
  • the susceptance when affixed to the metal member 500 and the susceptance when not affixed to the metal member 500 are made to coincide with each other, so It is possible to provide the RFID tag 100 capable of performing stable communication in any state where it is not attached.
  • the distance D of the adjustment unit 115 that matches the susceptance when the metal member 500 is pasted with the susceptance when the metal member 500 is not pasted can be obtained by using an electromagnetic field simulator. This is as shown in FIGS.
  • the susceptance when attached to the metal member 500 and the metal member 500 It is possible to obtain the interval D of the adjusting unit 115 that matches the susceptance when not attached to the susceptance.
  • the center frequency at which both characteristics shown in FIG. May be slightly off.
  • the interval of the adjustment unit 115 may be adjusted so that the center frequency at which both characteristics take peak values falls within a range of ⁇ 10%.
  • the interval of the adjustment unit 115 is adjusted so that the difference between the susceptance when the metal member 500 is attached and the susceptance when the metal member 500 is not attached is within a predetermined range. become.
  • the adjustment unit 115 is provided at the end 110B of the antenna element 110 .
  • the adjustment unit 115 is a part of the overlapping unit 160.
  • the adjusting unit 115 may not be provided.
  • the adjustment unit 115 has been described as having two elongated patterns.
  • the thicknesses of the two adjustment units 115 may be changed as shown in FIG. 11B, or may be one as shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an RFID system 800 using the RFID tag 100 according to the first embodiment.
  • the RFID system 800 includes, for example, an RFID tag 100, a personal computer 50, and a reader / writer 60.
  • the RFID tag 100 is attached to the metal member 500.
  • the loop antenna 140 (see FIG. 1) of the RFID tag 100 is not shown.
  • the reader / writer 60 is connected to the personal computer 50.
  • the reader / writer 60 emits a read signal.
  • the reader / writer 60 receives a signal representing an ID emitted from the RFID tag 100. Thereby, the ID of the RFID tag 100 can be identified by the personal computer 50.
  • the reader / writer 60 is connected to the personal computer 50, but the reader / writer 60 may be connected to a server.
  • the RFID tag 100 by optimizing the capacitance of the overlapping portion 160, the RFID tag 100 is attached to the metal member 500, and the RFID tag 100 is not attached to the metal member 500.
  • the resonance frequency is matched with the state.
  • both when the RFID tag 100 is attached to the metal member 500 and when the RFID tag 100 is attached to a non-metal member instead of the metal member 500 shown in FIG. The longest communicable distance can be obtained in the state.
  • the RFID system 800 capable of performing stable communication in both the state of being attached to the metal member 500 and the state of being not attached.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the RFID tag 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an inlay 250 included in the RFID tag 200 according to the second embodiment.
  • the RFID tag 200 includes a base portion 101, a sheet portion 205, antenna elements 110 and 220, and an IC chip 130.
  • the sheet portion 205, the antenna elements 110 and 120, and the IC chip 130 constitute an inlay 250.
  • the RFID tag 200 of the second embodiment has a configuration in which an adjustment unit 215 is connected to the end 120B (see FIG. 3) of the antenna element 120 of the RFID tag 100 of the first embodiment.
  • the antenna element 220 of the RFID tag 200 of the second embodiment has a configuration in which the adjustment unit 215 is connected to the end 120B (see FIG. 3) of the antenna element 120 of the first embodiment.
  • the adjustment part 215 is an example of a 2nd protrusion part.
  • the adjusting unit 215 is connected to the end 220B of the antenna element 220.
  • the configuration of the adjustment unit 215 is the same as that of the adjustment unit 115.
  • the sheet unit 205 is longer than the sheet unit 105 of the first embodiment.
  • the antenna elements 110 and 220 construct a loop antenna 240.
  • the susceptance when affixed to the metal member 500 and the susceptance when not affixed to the metal member 500 are matched with each other so that the state affixed to the metal member 500 is affixed. It is possible to provide the RFID tag 200 capable of performing stable communication in any state of no state.
  • the RFID tag 200 according to the second embodiment includes the adjustment unit 215, the range in which the resonance frequency can be adjusted between the state of being attached to the metal member 500 and the state of being not attached is further expanded.

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Abstract

　金属部材と非金属部材のいずれに貼り付けられても、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグを提供する。　ＲＦＩＤタグの第１アンテナエレメントと第２アンテナエレメントを含むループアンテナは、ベース部の第１面とは反対側の第２面側に、第１アンテナエレメントの第１端部と、第２アンテナエレメントの第２端部とが互いに絶縁された状態で重なり合う重複部を有し、重複部の静電容量は、ベース部の第２面を金属部材に貼り付ける場合のループアンテナのインダクタンスと、ループアンテナと金属部材との間の静電容量と、重複部の静電容量とで得られる、第１端子及び第２端子から見た第１合成インピーダンスの虚数成分と、ベース部の第２面を非金属部材に貼り付ける場合のループアンテナのインダクタンスと、重複部の静電容量とで得られる、第１端子及び第２端子から見た第２合成インピーダンスの虚数成分との差が所定差以下になるように調整される。

Description

ＲＦＩＤタグ、及び、ＲＦＩＤシステム
　本発明は、ＲＦＩＤ(RF Identification)タグ、及び、ＲＦＩＤシステムに関する。
　従来より、アンテナの接続のための第１端子及び第２端子を有する、無線通信回路と、第１曲面を形成し、前記第１曲面内の第１端部に、前記第１端子と接続される第３端子を有し、前記第１曲面内で前記第１端部と反対側の第２端部に、第１領域を有する、第１
導体を備える無線タグがある。この無線タグは、さらに、第２曲面を形成し、前記第２曲面内の第３端部に、前記第２端子と接続される第４端子を有し、前記第２曲面内で前記第３端部と反対側の第４端部に、第２領域を有し、前記第１領域と前記第２領域が互いに平行に重なり、前記第１曲面と前記第２曲面がループアンテナを形成する、第２導体を備える（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１０９５５２号公報
　ところで、従来の無線タグは、金属部材に貼り付けた場合と、非金属部材に貼り付けた場合とで共振周波数が異なる。これは、金属部材に貼り付けた場合に、金属部材の影響により、無線タグのアンテナのインピーダンスが変化するからである。
　また、無線タグの通信可能な距離は、共振周波数で通信を行う場合に最長になる。
　従って、従来の無線タグでは、金属部材に貼り付けた場合に得られる共振周波数で通信を行うと、無線タグが非金属部材に貼り付けられた場合に十分な通信距離が得られず、通信できない場合があり得る。
　これとは逆に、非金属部材に貼り付けた場合に得られる共振周波数で無線タグの通信を行うと、無線タグが金属部材に貼り付けられた場合に十分な通信距離が得られず、通信できない場合があり得る。
　そこで、金属部材と非金属部材のいずれに貼り付けられても、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグ、及び、ＲＦＩＤシステムを提供することを目的とする。
　本発明の実施の形態のＲＦＩＤタグは、誘電体製で板状のベース部と、前記ベース部の周囲に形成される、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントを備え、共振周波数における波長よりも短いループ長を有するループアンテナと、前記ベース部の第１面側に配設され、前記第１アンテナエレメントの第１端子と前記第２アンテナエレメントの第２端子との間に接続されるＩＣチップとを含み、前記ループアンテナは、前記ベース部の前記第１面とは反対側の第２面側に、第１アンテナエレメントの第１端部と、前記第２アンテナエレメントの第２端部とが互いに絶縁された状態で重なり合う重複部を有し、前記重複部の静電容量は、前記ベース部の前記第２面を金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記ループアンテナと前記金属部材との間の静電容量と、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第１合成インピーダンスの虚数成分と、前記ベース部の前記第２面を非金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第２合成インピーダンスの虚数成分との差が所定差以下になるように調整される。
　金属部材と非金属部材のいずれに貼り付けられても、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグ、及び、ＲＦＩＤシステムを提供することができる。
実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す図である。 図１に示すＲＦＩＤタグ１００からＩＣチップ１３０を取り除いた構成を示す図である。 ＲＦＩＤタグ１００の貼付面（底面）を示す図である。 アンテナエレメント１１０、１２０の上面側のパターンを示す図である。 インレイ１５０を示す図である。 ベース部１０１を示す図である。 ＲＦＩＤタグ１００の等価回路を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に張り付つけた場合におけるループアンテナ１４０の特性の変化を説明する図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合に、金属部材５００の内部に流れる鏡像電流を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合と貼り付けない場合とのそれぞれの共振周波数を示す図である。 ２本の調整部１１５の間隔Ｄの調整の仕方を示す図である。 調整部１１５の間隔Ｄに対するサセプタンスＢの特性を示す図である。 調整部１１５の間隔Ｄに対する共振周波数の特性を示す図である。 読み取り信号の周波数に対するＲＦＩＤタグ１００の読み取り可能な距離（Read Range）の特性を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を用いたＲＦＩＤシステム８００を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す図である。 実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００に含まれるインレイ２５０を示す図である。
　以下、本発明のＲＦＩＤタグ、及び、ＲＦＩＤシステムを適用した実施の形態について説明する。
　＜実施の形態１＞
　図１は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を示す図である。
　実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、ベース部１０１、シート部１０５、アンテナエレメント１１０、１２０、及びＩＣチップ１３０を含む。これらのうち、シート部１０５、アンテナエレメント１１０、１２０、及びＩＣチップ１３０は、インレイ１５０を構築する。
　以下、ＲＦＩＤタグ１００の構成を説明するにあたり、図１に加えて図２乃至図６を用いる。図１乃至図６では、共通のＸＹＺ座標系を定義する。
　図２は、図１に示すＲＦＩＤタグ１００からＩＣチップ１３０を取り除いた構成を示す図である。図３は、ＲＦＩＤタグ１００の貼付面（底面）を示す図である。図４は、アンテナエレメント１１０、１２０の上面側のパターンを示す図である。図５は、インレイ１５０を示す図である。図６は、ベース部１０１を示す図である。
　以下では、薄板状のＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１３０が実装される面を上面と称し、上面とは反対側の面を底面と称す。底面は、接着剤等を用いて、ＲＦＩＤタグ１００を金属製の物体又は非金属製の物体等に貼り付ける貼付面である。
　また、以下では、一例として、共振周波数が８６５ＭＨｚのＲＦＩＤタグ１００について説明する。すなわち、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、共振周波数が８６５ＭＨｚになるように、各部の寸法、インダクタンス、及び静電容量等が最適化されている。共振周波数を８６５ＭＨｚ以外の周波数にする場合は、各部の寸法、インダクタンス、及び静電容量等を所望の共振周波数に合わせて最適化すればよい。
　ベース部１０１は、図１及び図６に示すように、薄板状（直方体状）の部材である。ベース部１０１は、誘電体製であればよく、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ＰＶＣ(polyvinyl chloride)樹脂等で作製することができる。
　ベース部１０１には、図１に示すように、インレイ１５０（図５参照）が長手方向（Ｘ軸方向）に巻回される。ベース部１０１は、Ｘ軸方向の長さが約５２ｍｍ、Ｙ軸方向の幅が約７ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さが約２ｍｍである。
　ここでは、ベース部１０１の長手方向の両端を端部１０１Ａ、１０１Ｂと称す。
　シート部１０５は、図５に示すように、平面視で長方形のフィルムであり、一方の面にアンテナエレメント１１０及び１２０が形成される。シート部１０５は、シート部材の一例である。
　シート部１０５は、例えば、ＰＥＴフィルム又はＰＥＴ樹脂又は紙製のフィルム状の部材である。図５に示すシート部１０５は、Ｘ軸方向の長さが約１２０ｍｍ、Ｙ軸方向の幅が約６ｍｍ、Ｚ軸方向の厚さが約０．１ｍｍである。
　シート部１０５は、一方の面にアンテナエレメント１１０及び１２０が形成され、さらにＩＣチップ１３０が実装された状態で、ベース部１０１に巻き付けた状態で接着される。すなわち、シート部１０５は、インレイ１５０（図５参照）が完成した状態で、シート部１０１に巻き付けられて接着される。
　アンテナエレメント１１０は、図５に示すように、シート部１０５の一方の面の長手方向における約半分の領域内に形成されている。アンテナエレメント１１０は、第１アンテナエレメントの一例である。
　アンテナエレメント１１０は、図１、図２、図４、及び図５に示すように、エレメント１１１、突出部１１２、端子１１３、突出部１１４、及び調整部１１５（図５参照）を有する。アンテナエレメント１１０は、アンテナエレメント１２０とループアンテナ１４０を構築する。
　アンテナエレメント１１０の両端のうち、ベース部１０１の上面に位置してＩＣチップ１３０に接続される側の端部を端部１１０Ａと称し、ベース部１０１の下面に位置する端部を端部１１０Ｂと称す。端部１１０Ｂは、第１端部の一例である。
　アンテナエレメント１１０は、例えば、スクリーン印刷で銀ペーストを塗布することによって作製することができる。なお、アンテナエレメント１１０は、金属製であればよく、アルミニウム又は銅等であってもよい。
　エレメント１１１は、平面視で長方形の放射部であり、端部１１０Ａ側に突出部１１２、端子１１３、突出部１１４が接続され、端部１１０Ｂ側に調整部１１５が接続されている。エレメント１１１は、ベース部１０１の上面側に位置する端部１１０Ａ側から、ベース部１０１の底面側に位置する端部１１０Ｂ側にかけて設けられており、ベース部１０１の端部１０１Ａ側において折り曲げられている。
　エレメント１１１は、図３に示すように、端部１１０Ｂ側において、エレメント１２１と重ね合わされている。すなわち、アンテナエレメント１１０の端部１１０Ｂは、アンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂと重ね合わされている。また、端部１１０Ｂに接続される調整部１１５も端部１２０Ｂと重ね合わされている。
　端部１１０Ｂ及び調整部１１５と、端部１２０Ｂとが平面視で重複する部分は、重複部１６０を構築している。重複部１６０において、端部１１０Ｂ及び調整部１１５と端部１２０Ｂとは、シート部１０５によって絶縁されている。
　突出部１１２、１１４は、端部１１０Ａ側において、エレメント１１１から長手方向に突出するように伸延している。突出部１１２、１１４は、ＲＦＩＤ１００の長手方向に沿った中心軸に対して軸対称な位置に形成されている。
　突出部１１２、１１４の幅（Ｙ軸方向の幅）は等しく、それぞれ、エレメント１１１に接続される側から、Ｘ軸正方向側の先端まで均一な幅（Ｙ軸方向の幅）を有する。突出部１１２、１１４は、アンテナエレメント１２０の突出部１２２、１２３、１２４と平面視で入れ子式に配置されている。
　突出部１１２、１１４、端子１１３、突出部１２２、１２３、１２４は、インターデジタル部１７０を構築する。インターデジタル部１７０は、所定の静電容量を有するキャパシタとして機能する。インターデジタル部１７０は、アンテナエレメント１１０及び１２０が構築するループアンテナ１４０に対して並列に接続されるキャパシタとして取り扱うことができる。
　なお、突出部１１２、１１４、端子１１３、突出部１２２、１２３、１２４のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の幅、Ｚ軸方向の高さ、Ｘ軸方向の間隔、及びＹ軸方向の間隔等の各寸法は、インターデジタル部１７０の静電容量を所望の値に設定するために最適な値に設定すればよい。
　端子１１３は、端部１１０Ａ側において、エレメント１１１から長手方向に沿ってＸ軸正方向に突出するように伸延している。端子１１３は、第１端子の一例である。
　端子１１３の幅（Ｙ軸方向の幅）は、エレメント１１１に接続される側から、Ｘ軸正方向側の先端まで均一である。端子１１３の幅は、突出部１１２、１１４の幅の約２倍である。
　ＲＦＩＤタグ１００の通信時に、端子１１３には電流が流れるため、端子１１３の抵抗値を小さくするために、端子１１３の幅は太くすることが好ましい。このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、Ｙ軸方向の限られた幅の中で、端子１１３の幅を突出部１１２、１１４よりも太くしている。端子１１３の幅は、ＩＣチップ１３０を介して接続される突出部１２３の幅と等しい。
　端子１１３は、突出部１１２、１１４の間に位置する。端子１１３には図１に示すようにＩＣチップ１３０が接続される。
　端子１１３は、ＩＣチップ１３０を接続する前の状態では、図２及び図４に示すように、突出部１２３の先端の端子１２３Ａとの間に、Ｘ軸方向に間隔を空けて形成されている。端子１１３には、ＩＣチップ１３０の２つの端子のうちの一方がはんだ等によって接続される。
　調整部１１５は、図３及び図５に示すように、２本の細長いパターンであり、端部１１０Ｂ側において、エレメント１１１から長手方向に突出するように伸延している。調整部１１５は、第１突出部の一例である。
　調整部１１５は、アンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂと重複している。調整部１１５と端部１２０Ｂとは、シート部１０５によって絶縁されている。調整部１１５は重複部１６０に含まれる。
　調整部１１５は、アンテナエレメント１１０及び１２０が構築するループアンテナ１４０のインピーダンスを調整するために設けられている。例えば、調整部１１５のＸ軸方向の長さ、Ｙ軸方向の幅、又はＺ軸方向の高さの調整と、図３の（Ｃ）に示す２本の調整部１１５同士の間隔Ｄの調整を行うことにより、ループアンテナ１４０のインピーダンスを調整することができる。
　なお、図３（Ａ）に示すように、Ｙ軸正方向側にある調整部１１５のＹ軸正方向側の端辺１１５Ａは、アンテナエレメント１１０のＹ軸正方向側にある端辺１１０Ｃ１よりもＹ軸負方向側（アンテナエレメント１１０の幅方向における中央側）にオフセットしている。
　同様に、Ｙ軸負方向側にある調整部１１５のＹ軸負方向側の端辺１１５Ｂは、アンテナエレメント１１０のＹ軸負方向側にある端辺１１０Ｃ２よりもＹ軸正方向側（アンテナエレメント１１０の幅方向における中央側）にオフセットしている。
　これは、インレイ１５０（図５参照）のシート部１０５をベース部１０１に巻き付けて接着する際に、アンテナエレメント１１０の端部１１０Ｂと、アンテナエレメント１２０の端部１２０ＢとがＹ軸方向にずれた場合に、調整部１１５が、端部１２０Ｂと重ならなくなることを抑制するためである。調整部１１５が、端部１２０Ｂと重ならなくなると、重複部１６０の静電容量が設計通りの値にならずに、共振周波数がずれてしまうからである。
　このために、端辺１１５Ａは端辺１１０Ｃ１よりもＹ軸負方向側（アンテナエレメント１１０の幅方向における中央側）にオフセットし、端辺１１５Ｂは端辺１１０Ｃ２よりもＹ軸正方向側（アンテナエレメント１１０の幅方向における中央側）にオフセットしている。
　アンテナエレメント１２０は、図５に示すように、シート部１０５の一方の面の長手方向における約半分の領域内に形成されている。アンテナエレメント１２０は、第２アンテナエレメントの一例である。
　アンテナエレメント１２０は、図１、図２、図４、及び図５に示すように、エレメント１２１、突出部１２２、１２３、及び１２４を有する。アンテナエレメント１２０は、アンテナエレメント１２０とループアンテナ１４０を構築する。
　アンテナエレメント１２０の両端のうち、ベース部１０１の上面に位置してＩＣチップ１３０に接続される側の端部を端部１２０Ａと称し、ベース部１０１の下面に位置する端部を端部１２０Ｂと称す。端部１２０Ｂは、第２端部の一例である。
　アンテナエレメント１２０は、例えば、スクリーン印刷で銀ペーストを塗布することによって作製することができる。なお、アンテナエレメント１２０は、金属製であればよく、アルミニウム又は銅等であってもよい。
　エレメント１２１は、平面視で長方形の放射部であり、端部１２０Ａ側に突出部１２２、１２３、１２４が接続され、端部１２０ＢにはＹ軸方向に平行な端辺１２５を有する。エレメント１２１は、ベース部１０１の上面側に位置する端部１２０Ａ側から、ベース部１０１の底面側に位置する端部１２０Ｂ側にかけて設けられており、ベース部１０１の端部１０１Ｂ側において折り曲げられている。
　エレメント１２１は、図３に示すように、端部１２０Ｂ側において、エレメント１１１と重ね合わされている。すなわち、アンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂは、アンテナエレメント１１０の端部１１０Ｂ及び調整部１１５と重なりあって重複部１６０を構築している。重複部１６０において、端部１２０Ｂと端部１１０Ｂ及び調整部１１５とは、シート部１０５によって絶縁されている。
　突出部１２２、１２３、１２４は、端部１２０Ａ側において、エレメント１２１から長手方向に突出するように伸延している。突出部１２２、１２４は、ＲＦＩＤ１００の長手方向に沿った中心軸に対して軸対称な位置に形成されている。
　突出部１２２、１２４は、アンテナエレメント１２０の幅方向（Ｙ軸方向）の両端にあるＸ軸方向に伸延する端辺に沿って、エレメント１２１からＸ軸負方向に伸延している。突出部１２２、１２４の幅（Ｙ軸方向の幅）は等しく、それぞれ、エレメント１２１に接続される側から、Ｘ軸負方向側の先端まで均一な幅（Ｙ軸方向の幅）を有する。
　また、突出部１２３は、突出部１２２と１２４との間に位置しており、ＲＦＩＤ１００の長手方向に沿った中心軸上をＸ軸負方向に伸延している。突出部１２３の先端には、端子１２３Ａ（図２及び図４参照）が形成されている。端子１２３Ａには図１に示すようにＩＣチップ１３０が接続される。
　端子１２３Ａは、ＩＣチップ１３０を接続する前の状態では、図２及び図４に示すように、端子１１３との間に、Ｘ軸方向に間隔を空けて形成されている。端子１２３Ａは、第２端子の一例である。端子１２３Ａには、ＩＣチップ１３０の２つの端子のうちの他方がはんだ等によって接続される。
　突出部１２３は、エレメント１２１に接続される側から、先端の端子１２３Ａまで均一な幅（Ｙ軸方向の幅）を有する。突出部１２３の幅は、突出部１２２、１２４の幅の約２倍である。
　ＲＦＩＤタグ１００の通信時に、突出部１２３には電流が流れるため、突出部１２３の抵抗値を小さくするために、突出部１２３の幅を太くすることが好ましい。このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、Ｙ軸方向の限られた幅の中で、突出部１２３の幅を突出部１２２、１２４よりも太くしている。突出部１２３の幅は、ＩＣチップ１３０を介して接続される端子１１３の幅と等しい。
　突出部１２２、１２３、１２４は、アンテナエレメント１１０の突出部１１２、１１４及び端子１１３と平面視で入れ子式に配置されている。
　突出部１２２、１２３、１２４、突出部１１２、１１４、及び端子１１３は、インターデジタル部１７０を構築する。
　ＩＣチップ１３０は、２つの端子を有し、シート部１０５の表面に実装される。ＩＣチップ１３０の２つの端子は、それぞれ、端子１１３、１２３Ａにはんだ等で接続される。ＩＣチップ１３０は、アンテナエレメント１１０、１２０に電気的に接続されており、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。
　ＩＣチップ１３０は、アンテナエレメント１１０、１２０を介してＲＦＩＤタグ１００のリーダライタからＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナエレメント１１０、１２０を介して発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取ることができる。
　重複部１６０は、図３に示すように、アンテナエレメント１１０の端部１１０Ｂと、アンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂとが重複する部分である。重複部１６０は、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数を調整するために設けられている。重複部１６０の静電容量は、端部１１０Ｂと１２０Ｂとの重複する面積と、端部１１０Ｂと１２０Ｂとの間の間隔とで決まる。
　また、重複部１６０は、端部１１０Ａ及び１２０Ａと、平面視で重複する部分を有する。図１乃至図５に示すＲＦＩＤタグ１００では、重複部１６０とインターデジタル部１７０が重複する部分を有する。このように、重複部１６０とインターデジタル部１７０がＺ軸方向において重複することにより、重複部１６０とインターデジタル部１７０との間にも静電容量を確保することができる。
　なお、ここでは、重複部１６０が端部１１０Ａ及び１２０Ａと重複する形態について説明する。これは、端部１１０Ａ及び１２０Ａと、端部１１０Ｂ、１２０Ｂ、及び調整部１１５とが重複することを意味する。
　しかしながら、このようにアンテナエレメント１１０及び１２０の表面側と裏面側とに平面視で重複する部分を持たせる場合には、どのような組み合わせで重複部を持たせてもよい。例えば、端部１１０Ａと端部１２０Ｂとだけが重複してもよいし、端部１２０Ａと端部１１０Ｂとだけが重複してもよい。
　インターデジタル部１７０は、平面視で並列に入れ子式に配列される、突出部１１２、１１４、端子１１３、突出部１２２、１２３、１２４によって構築される。インターデジタル部１７０は、突出部１１２、１１４、端子１１３、突出部１２２、１２３、１２４が互いに近接して配設されることによって生じる静電容量を稼ぐことにより、ＲＦＩＤタグ１００のループアンテナ１４０の共振周波数を調整するために設けられている。
　インターデジタル部１７０は、アンテナエレメント１１０と１２０とにわたって形成されている。インターデジタル部１７０のうち、アンテナエレメント１１０に形成されている部分は、端部１１０Ａに含まれる。また、インターデジタル部１７０のうち、アンテナエレメント１２０に形成されている部分は、端部１２０Ａに含まれる。
　次に、図７を用いて、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数について説明する。
　図７は、ＲＦＩＤタグ１００の等価回路を示す図である。
　アンテナエレメント１１０及び１２０で構築されるループアンテナ１４０は、抵抗器ＲａとインダクタＬ１で表すことができる。実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、ループアンテナ１４０には重複部１６０とインターデジタル部１７０が設けられるため、図７では、抵抗器ＲａとインダクタＬ１に、キャパシタＣａを並列に接続してある。キャパシタＣａは、重複部１６０とインターデジタル部１７０とを合成して１つのキャパシタとして表したものである。
　また、ＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１３０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。
　すなわち、ループアンテナ１４０は、抵抗成分とインダクタンス成分とキャパシタンス成分を含んでおり、ＩＣチップ１３０は、抵抗成分とキャパシタンス成分とで表すことができる。
　ここで、抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬ１はインダクタンスがＬ１のインダクタであり、キャパシタＣａはキャパシタンスがＣａのキャパシタである。また、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。
　例えば、Ｒｃは２０００Ω、Ｃｃは１．０ｐＦ程度である。これは、一般的なＩＣチップで得られる平均的な値である。
　ＲＦＩＤタグ１００は、図７に示す等価回路で共振を生じさせることによって通信を行う。すなわち、ＲＦＩＤタグ１００が読み取り用の信号を受信し、ＩＤを表すデータを発信するときに、ＩＣチップ１３０と、アンテナエレメント１１０及び１２０とには、共振による電流が流れる。
　共振電流の共振周波数は、主に、ＩＣチップ１３０の静電容量、アンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンス、重複部１６０の静電容量、及びインターデジタル部１７０の静電容量によって決まる。
　ここで、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数は、一般式（１）で得られる。
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 　式（１）をＲＦＩＤタグ１００に当てはめると、式（１）のＬは、アンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンスＬ１であり、式（１）のＣは、ＩＣチップ１３０のキャパシタンスＣｃと、重複部１６０及びインターデジタル部１７０のキャパシタンスＣａとを合成したキャパシタンスである。
　このように、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数は、ループアンテナ１４０（アンテナエレメント１１０及び１２０）だけで決まるのではなく、ループアンテナ１４０（アンテナエレメント１１０及び１２０）、重複部１６０、インターデジタル部１７０、及びＩＣチップ１３０によって決まる。
　この点において、ＲＦＩＤタグ１００に含まれるループアンテナ１４０は、ループ長が共振周波数における１波長の長さに設定されることによって共振を生じさせる、所謂ループアンテナとは異なる。
　実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００における共振電流の共振周波数は、ＲＦＩＤタグ１００が通信を行う周波数（通信周波数）であり、一例として、８６５ＭＨｚに設定される。アンテナエレメント１１０及び１２０が構築するループアンテナ１４０のループ長は、約１１０ｍｍであり、共振周波数における波長よりも短く設定されている。
　一例として、共振周波数が８６５ＭＨｚの場合には、共振周波数における波長は約３４８．６ｍｍであるが、ＲＦＩＤタグ１００のループアンテナ１４０のループ長は、約１１０ｍｍである。
　このように、ループアンテナ１４０のループ長は共振周波数における１波長の長さよりも短いため、ループ長を共振周波数における１波長に設定する所謂ループアンテナとは異なり、ループアンテナ１４０を構築するアンテナエレメント１１０と１２０は、インダクタとして機能する。
　ただし、アンテナエレメント１１０と１２０を合わせた長さ（ループ長）は、上述のように比較的短く、アンテナエレメント１１０と１２０のインダクタンスは長さに比例するため、ループアンテナ１４０のインダクタンスは比較的小さい。そこで、ＲＦＩＤタグ１００では、インダクタンスが小さいことを補うために、ループアンテナ１４０に重複部１６０とインターデジタル部１７０を設けることにより、共振周波数を調整している。
　なお、アンテナエレメント１１０及び１２０で構築されるループアンテナ１４０に重複部１６０及びインターデジタル部１７０を付け加えたアンテナのインピーダンスは、図７に示す抵抗器Ｒａの抵抗値（Ｒａ）、インダクタＬ１のインダクタンス（Ｌ１）、及びキャパシタＣａのキャパシタンス（Ｃａ）によって決まる。
　また、ＩＣチップ１３０のインピーダンスは、抵抗器Ｒｃの抵抗値（Ｒｃ）とキャパシタＣｃのキャパシタンス（Ｃｃ）によって決まる。
　ループアンテナ１４０とＩＣチップ１３０との間で良好なインピーダンス整合を得るためには、インダクタンスＬ１、キャパシタンスＣａ、及びキャパシタンスＣｃの調整に加えて、抵抗値Ｒａと抵抗値Ｒｃを調整すればよい。
　図８は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に張り付つけた場合におけるループアンテナ１４０の特性の変化を説明する図である。図９は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合に、金属部材５００の内部に流れる鏡像電流を示す図である。図１０は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合と貼り付けない場合とのそれぞれの共振周波数を示す図である。
　ここでは、まず、重複部１６０の静電容量が最適化されていない場合に生じうる事象について説明する。また、ベース部１０１（図１参照）の底面側におけるループアンテナ１４０の静電容量の変化に着目するため、インターデジタル部１７０は省略する。
　図８（Ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を絶縁材料製の接着シート４００で金属部材５００に貼り付けると、ループアンテナ１４０の底面側には、金属部材５００との間に静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２が生じる。ループアンテナ１４０の底面側には重複部１６０の静電容量Ｃｇも存在する。また、このときのアンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンスをそれぞれＬｍ１、Ｌｍ２とする。
　また、図８（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けない場合には、ＲＦＩＤタグ１００の底面側には空気が存在することになる。なお、図８（Ｂ）では、ＲＦＩＤタグ１００の底面に接着シート４００を貼り付けた状態を示す。
　この場合には、ループアンテナ１４０の底面側には、重複部１６０の静電容量Ｃｇのみが存在する。また、このときのアンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンスをそれぞれＬａ１、Ｌａ２とする。
　ここで、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合に、図９に実線の矢印で示すようにループアンテナ１４０に電流が流れると、金属部材５００の内部に破線の矢印で示すように鏡像電流が流れる。
　ループアンテナ１４０に実際に流れる電流と、鏡像電流とのうち、金属部材５００の表面に平行な成分では、打消しが生じるが、金属部材５００の表面に垂直な方向では、双方の電流の向きが等しくなる。
　このため、貼り付ける面に対して垂直な方向にループが配置されるループアンテナ１４０は、金属部材５００に貼り付けることにより、より大きな電流のループが得られる。従って、ループアンテナ１４０を金属部材５００に貼り付けると、ループアンテナ１４０を金属部材５００に貼り付けていない場合（図８（Ｂ）参照）に比べて、電流の分布及び電流値が変わる。
　以上より、図８（Ａ）に示すアンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンスＬｍ１、Ｌｍ２と、図８（Ｂ）に示すアンテナエレメント１１０及び１２０のインダクタンスＬａ１、Ｌａ２とは異なる。
　また、図８（Ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けると、ループアンテナ１４０の底面側には、静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２が生じる。静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２が存在することは、ループアンテナ１４０に静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２のキャパシタが並列接続されることと同様である。
　このため、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付ける場合（図８（Ａ）参照）と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けない場合（図８（Ｂ）参照）とでは、ループアンテナ１４０のインダクタンス及びキャパシタンスが異なるため、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数が異なることになる。
　すなわち、図１０に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合の共振周波数がｆ０であるとすると、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けない場合の共振周波数はｆ１になる。
　ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数は、金属部材５００に貼り付けてループアンテナ１４０の底面側に静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２が存在する場合の方が高くなる。すなわち、ｆ１＜ｆ０が成り立つ。これは式（１）から明らかである。
　ところで、図８（Ａ）に示すようにＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態では、ループアンテナ１４０に静電容量Ｃｍ１、Ｃｍ２が加わるため、重複部１６０の静電容量Ｃｇを変化させても、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数に与える影響は比較的小さい。重複部１６０の静電容量の変化は、例えば、アンテナエレメント１１０及び１２０の端部１１０Ｂ及び１２０Ｂ（図３参照）がＸ軸方向で重複する長さを変えることによって実現できる。
　また、図８（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない状態では、ループアンテナ１４０の底面側には重複部１６０の静電容量Ｃｇのみが存在するため、重複部１６０の静電容量Ｃｇを変化させると、ＲＦＩＤタグ１００の共振周波数に与える影響は比較的大きい。
　このように、ＲＦＩＤタグ１００の底面側の重複部１６０の静電容量Ｃｇの変化は、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態ではＲＦＩＤタグ１００の共振周波数に与える影響は比較的小さい。一方、静電容量Ｃｇの変化は、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない状態では、共振周波数に与える影響は比較的大きい。
　このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、重複部１６０の静電容量を最適化することにより、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない状態とで共振周波数を一致させる。
　ＲＦＩＤタグ１００の通信可能な距離は、共振周波数で通信を行った場合に最長となる。
　このため、ＲＦＩＤタグ１００は、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態との両方の状態での共振周波数を一致させることにより、両方の状態で通信可能な距離を可能な限り長くする。
　そして、このような構成により、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態とのいずれの状態でも、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグを提供する。
　交流回路において位相を変化させる要素としては、アドミタンスの虚数成分であるサセプタンスがある。ＲＦＩＤタグ１００は、ループアンテナ１４０に共振周波数での交流電流が流れる交流回路である。このため、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを等しくすれば、双方の共振周波数を等しくできる。
　従って、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとが一致するように、重複部１６０の静電容量の最適化を行う。
　ここでは、一例として、重複部１６０のうちの調整部１１５（図３参照）を調整することにより、重複部１６０の静電容量を最適化する。
　また、以下では、ループアンテナ１４０のアドミタンスとは、端子１１３と端子１２３Ａから見たループアンテナ１４０のアドミタンスである。また、ループアンテナ１４０のサセプタンスとは、端子１１３と端子１２３Ａから見たループアンテナ１４０のアドミタンスに虚数成分として含まれるサセプタンスである。
　アドミタンスはインピーダンスの逆数であるため、サセプタンスは、インピーダンスの虚数成分として取り扱うことができる。
　ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けたときのループアンテナ１４０のサセプタンスは、第１合成インピーダンスの虚数成分の一例である。また、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていないときのループアンテナ１４０のサセプタンスは、第２合成インピーダンスの虚数成分の一例である。
　また、第１合成インピーダンスとは、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付ける場合のループアンテナ１４０のインダクタンスと、ループアンテナ１４０と金属部材５００との間の静電容量と、重複部１６０の静電容量とで得られるインピーダンスである。
　第２合成インピーダンスとは、ＲＦＩＤタグ１００を非金属部材に貼り付ける場合のループアンテナ１４０のインダクタンスと、重複部１６０の静電容量とで得られるインピーダンスである。
　実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００は、ループアンテナ１４０にインターデジタル部１７０を含むため、第１合成インピーダンスと第２合成インピーダンスとは、ともにインターデジタル部１７０の静電容量をさらに加えることによって得られるインピーダンスであってもよい。
　なお、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていないときとは、ＲＦＩＤタグ１００を非金属部材に貼り付けるときと同義であることとして説明する。
　以下、図１１乃至図１４を用いて、２本の調整部１１５の間隔Ｄ（図３（Ｃ）参照）を変化させることによる重複部１６０の静電容量の最適化について説明する。
　図１１は、２本の調整部１１５の間隔Ｄの調整の仕方を示す図である。
　２本の調整部１１５の間隔Ｄは、Ｙ軸負方向側にある調整部１１５のＹ軸負方向側の端辺１１５Ａと、Ｙ軸正方向側にある調整部１１５のＹ軸正方向側の端辺１１５Ｂとの位置を固定し、２本の調整部１１５の幅を変更することによって行った。なお、端辺１１５Ａと１１５ＢとのＹ軸方向の間隔は３ｍｍである。
　図１１（Ａ）は、Ｄ＝２ｍｍの場合の調整部１１５の構成を示す。図１１（Ｂ）はＤ＝１ｍｍの場合の調整部１１５の構成を示す。図１１（Ｃ）はＤ＝０ｍｍの場合の調整部１１５の構成を示す。Ｄ＝０ｍｍの場合は、２本の調整部１１５が一体化して１本の調整部になっている。
　また、図１１には図示しないが、端辺１１５Ａと１１５ＢとのＹ軸方向の間隔は３ｍｍであるため、Ｄ＝３ｍｍの場合には、調整部１１５は存在しないことになる。
　このように調整部１１５の間隔Ｄを調整することにより、図１２乃至図１４に示すシミュレーション結果を得た。
　図１２は、調整部１１５の間隔Ｄに対するサセプタンスＢの特性を示す図である。図１３は、調整部１１５の間隔Ｄに対する共振周波数の特性を示す図である。図１４は、読み取り信号の周波数に対するＲＦＩＤタグ１００の読み取り可能な距離（Read Range）の特性を示す図である。図１２乃至図１４に示す特性は、電磁界シミュレーターによって得たものである。
　図１２乃至図１４において、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合の特性を四角いプロットで示し、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない場合の特性を三角のプロットで示す。
　図１２に示すように、調整部１１５の間隔Ｄを調整したところ、約２．７ｍｍのときに、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合のサセプタンスと、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない場合のサセプタンスが一致した。
　また、図１３に示すように、同じく約２．７ｍｍのときに共振周波数が一致した。一致した共振周波数は、約８７０ＭＨｚであり、さらに微調整を行うことによって共振周波数を８６５ＭＨｚに合わせることができる。
　そして、調整部１１５の間隔Ｄを２．７ｍｍに固定して、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない場合とで、読み取り信号の周波数を変化させたところ、図１４に示すように、共振周波数が約８６５ＭＨｚのときに、双方の特性がピークを取った。
　なお、図１４において、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない場合とで読み取り可能な距離が異なるのは、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けると鏡像電流によって見かけ上のループが大きくなるからである。
　以上より、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、重複部１６０の静電容量を最適化することにより、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない状態とで共振周波数を一致させることができることが分かった。
　重複部１６０の静電容量を最適化は、上述のように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させることによって実現できる。
　ＲＦＩＤタグ１００の通信可能な距離は、共振周波数で通信を行った場合に最長となるため、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態との両方の状態での共振周波数を一致させることにより、図１４に示すように両方の状態で最長の通信可能な距離を得ることができる。
　以上、実施の形態１によれば、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させることにより、金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態とのいずれの状態でも、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。
　なお、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させる調整部１１５の間隔Ｄを求めることは、電磁界シミュレーターを用いれば実現できる。これは、図１２乃至図１４に示すとおりである。
　電磁界シミュレーターにおいて、アンテナエレメント１１０及び１２０の材質、誘電率、導電率等の条件、及び、各部の寸法等の条件を指定すれば、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させる調整部１１５の間隔Ｄを求めることができる。
　また、以上では、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させる調整部１１５の間隔Ｄを求める形態について説明した。
　しかしながら、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを必ずしも一致させなくても、例えば、図１４に示す双方の特性がピーク値を取る中心周波数が少しずれていてもよい。例えば、双方の特性がピーク値を取る中心周波数が±１０％の範囲内に収まるように、調整部１１５の間隔を調整してもよい。
　この場合には、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとの差が所定の範囲内に入るように、調整部１１５の間隔を調整することになる。
　また、以上では、アンテナエレメント１１０の端部１１０Ｂに調整部１１５を設ける形態について説明した。調整部１１５は、重複部１６０の一部である。
　しかしながら、調整部１１５を設けなくても、所望の共振周波数を得ることができる場合は、調整部１１５を設けなくてもよい。
　また、以上では、調整部１１５が２本の細長いパターンである形態について説明した。２本の調整部１１５の太さは、図１１（Ｂ）に示すように変更してもよいし、また、図１１（Ｃ）に示すように１本にしてもよい。
　実施の形態１の最後に、ＲＦＩＤタグ１００を用いたＲＦＩＤシステムについて説明する。
　図１５は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００を用いたＲＦＩＤシステム８００の一例を示す図である。
　ＲＦＩＤシステム８００は、例えば、ＲＦＩＤタグ１００、パーソナルコンピュータ５０、リーダライタ６０を含む。図１５では、ＲＦＩＤタグ１００は、金属部材５００に貼り付けられている。なお、図１５では、ＲＦＩＤタグ１００のループアンテナ１４０（図１参照）は図示を省略する。
　リーダライタ６０は、パーソナルコンピュータ５０に接続されている。リーダライタ６０は、パーソナルコンピュータ５０から指令信号が入力されると、読み取り信号を放射する。また、リーダライタ６０は、ＲＦＩＤタグ１００から放射されるＩＤを表す信号を受信する。これにより、パーソナルコンピュータ５０で、ＲＦＩＤタグ１００のＩＤを識別することができる。
　なお、ここでは、リーダライタ６０がパーソナルコンピュータ５０に接続される形態を示すが、リーダライタ６０はサーバに接続されていてもよい。
　実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００では、重複部１６０の静電容量を最適化することにより、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた状態と、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けていない状態とで共振周波数を一致させている。
　このため、図１５に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を金属部材５００に貼り付けた場合と、図１５に示す金属部材５００の代わりに非金属部材にＲＦＩＤタグ１００を貼り付けた場合との両方の状態で最長の通信可能な距離を得ることができる。
　従って、金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態とのいずれの状態でも、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤシステム８００を提供することができる。
　＜実施の形態２＞
　図１６は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００を示す図である。図１７は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００に含まれるインレイ２５０を示す図である。
　実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、ベース部１０１、シート部２０５、アンテナエレメント１１０、２２０、及びＩＣチップ１３０を含む。これらのうち、シート部２０５、アンテナエレメント１１０、１２０、及びＩＣチップ１３０は、インレイ２５０を構築する。
　実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００のアンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂ（図３参照）に、調整部２１５を接続した構成を有する。換言すれば、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００のアンテナエレメント２２０は、実施の形態１のアンテナエレメント１２０の端部１２０Ｂ（図３参照）に、調整部２１５を接続した構成を有する。調整部２１５は、第２突出部の一例である。
　調整部２１５は、アンテナエレメント２２０の端部２２０Ｂに接続されている。調整部２１５の構成は、調整部１１５と同様である。
　実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００では、調整部２１５を含むために、シート部２０５が実施の形態１のシート部１０５よりも長くなっている。
　また、アンテナエレメント１１０と２２０は、ループアンテナ２４０を構築する。
　その他の構成は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ１００と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
　実施の形態２によれば、金属部材５００に貼り付けたときのサセプタンスと、金属部材５００に貼り付けていないときのサセプタンスとを一致させることにより、金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態とのいずれの状態でも、安定的に通信を行うことのできるＲＦＩＤタグ２００を提供することができる。
　上述のように、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２００は調整部２１５を含むため、金属部材５００に貼り付けた状態と貼り付けていない状態とにおける共振周波数の調整を行える幅がより拡がる。
　以上、本発明の例示的な実施の形態のＲＦＩＤタグ、及び、ＲＦＩＤシステムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　１００、２００　ＲＦＩＤタグ
　１０１　ベース部
　１０５、２０５　シート部
　１１０、１２０、２２０　アンテナエレメント
　１１１　エレメント
　１１２、１１４　突出部
　１１５　調整部
　１２１　エレメント
　１２２、１２３、１２４　突出部
　１３０　ＩＣチップ
　１４０、２４０　ループアンテナ
　１５０、２５０　インレイ
　１６０　重複部
　１７０　インターデジタル部

Claims (13)

  1. 　誘電体製で板状のベース部と、
    　前記ベース部の周囲に形成される、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントを備え、共振周波数における波長よりも短いループ長を有するループアンテナと、
    　前記ベース部の第１面側に配設され、前記第１アンテナエレメントの一端側に設けられる第１端子と、前記第２アンテナエレメントの一端側に設けられる第２端子との間に接続されるＩＣチップと
    　を含み、
    　前記ループアンテナは、前記ベース部の前記第１面とは反対側の第２面側に、第１アンテナエレメントの他端側の第１端部と、前記第２アンテナエレメントの他端側の第２端部とが互いに絶縁された状態で重なり合う重複部を有し、
    　前記重複部の静電容量は、
    　前記ベース部の前記第２面側を金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記ループアンテナと前記金属部材との間の静電容量と、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第１合成インピーダンスの虚数成分と、
    　前記ベース部の前記第２面側を非金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第２合成インピーダンスの虚数成分と
    　の差が所定差以下になるように調整される、ＲＦＩＤタグ。
  2. 　前記重複部の静電容量は、前記第１合成インピーダンスの虚数成分と、前記第２合成インピーダンスの虚数成分とが一致するように調整される、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
  3. 　前記ループアンテナの第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントが形成されるシート部材をさらに含み、
    　前記ループアンテナは、前記シート部材が前記ベース部の周囲に巻回されることにより、前記ベース部の周囲に形成される、請求項１又は２記載のＲＦＩＤタグ。
  4. 　前記第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントと、前記シート部材とは、インレイを構築する、請求項３記載のＲＦＩＤタグ。
  5. 　前記第１アンテナエレメントは、前記第１端部の幅より狭く、前記第１端部から前記ループアンテナの長手方向に突出する第１突出部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  6. 　前記第１突出部は、前記第１端部の幅方向において、前記第１端部よりも当該幅方向の中央部にオフセットしている、請求項５記載のＲＦＩＤタグ。
  7. 　前記第１アンテナエレメントは、前記第１突出部を２本有する、請求項５又は６記載のＲＦＩＤタグ。
  8. 　前記第２アンテナエレメントは、前記第２端部の幅より狭く、前記第２端部から前記ループアンテナの長手方向に突出する第２突出部を有する、請求項１乃至７のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  9. 　前記第２突出部は、前記第２端部の幅方向において、前記第２端部よりも当該幅方向の中央部にオフセットしている、請求項８記載のＲＦＩＤタグ。
  10. 　前記第２アンテナエレメントは、前記第２突出部を２本有する、請求項８又は９記載のＲＦＩＤタグ。
  11. 　前記第１アンテナエレメントの前記一端、又は、前記第２アンテナエレメントの前記一端と、前記第１端部又は前記第２端部とは、平面視で重複する、請求項１乃至１０のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  12. 　前記ループアンテナは、前記第１アンテナエレメントの前記一端側と、前記第２アンテナエレメントの前記一端側とに配設される、インターデジタル部を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
  13. 　ＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグとの間で通信を行うリーダライタとを含むＲＦＩＤシステムであって、
    　前記ＲＦＩＤタグは、
    　誘電体製で板状のベース部と、
    　前記ベース部の周囲に形成される、第１アンテナエレメント及び第２アンテナエレメントを備え、共振周波数における波長よりも短いループ長を有するループアンテナと、
    　前記ベース部の第１面側に配設され、前記第１アンテナエレメントの一端側に設けられる第１端子と、前記第２アンテナエレメントの一端側に設けられる第２端子との間に接続されるＩＣチップと
    　を含み、
    　前記ループアンテナは、前記ベース部の前記第１面とは反対側の第２面側に、第１アンテナエレメントの他端側の第１端部と、前記第２アンテナエレメントの他端側の第２端部とが互いに絶縁された状態で重なり合う重複部を有し、
    　前記重複部の静電容量は、
    　前記ベース部の前記第２面側を金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記ループアンテナと前記金属部材との間の静電容量と、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第１合成インピーダンスの虚数成分と、
    　前記ベース部の前記第２面側を非金属部材に貼り付ける場合の前記ループアンテナのインダクタンスと、前記重複部の静電容量とで得られる、前記第１端子及び前記第２端子から見た第２合成インピーダンスの虚数成分と
    　の差が所定差以下になるように調整される、ＲＦＩＤシステム。
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