WO2019065377A1 - Ｒｆタグアンテナ、ｒｆタグ、導電体付きｒｆタグ - Google Patents

Ｒｆタグアンテナ、ｒｆタグ、導電体付きｒｆタグ Download PDF

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WO2019065377A1
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詩朗 杉村
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株式会社フェニックスソリューション
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • H01Q9/265—Open ring dipoles; Circular dipoles

Definitions

  • the present invention relates to an RF tag antenna, an RF tag, and an RF tag with a conductor.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • a management system that performs inventory management of products or parts and the like, physical distribution management, and the like.
  • wireless communication is performed between an RF tag and a reader / writer (hereinafter referred to as a reader), and identification information and the like stored in the RF tag are read by the reader.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-253700
  • a wireless communication device for facilitating attachment of a radiation conductor and a ground conductor and improving connection reliability between the conductors, a method for manufacturing the same, and wireless communication
  • a metallic article with a device is disclosed.
  • a wireless communication device described in Patent Document 1 includes a dielectric block having a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and a radiation conductor provided on the first main surface of the dielectric block , A ground conductor provided on the second main surface of the dielectric block, a feed conductor for connecting the radio IC element for processing a high frequency signal to the radiation conductor and the ground conductor, and a shorted conductor for connecting the radiation conductor to the ground conductor And a radiation conductor, a ground conductor, a feed conductor, and a shorting conductor, each of which is configured as a flat metal conductor, and is a metal conductor.
  • the radiation conductor portion is disposed on the first major surface of the dielectric block, the ground conductor portion is disposed on the second major surface of the dielectric block, and the feeding terminal portion is mainly on the side surface of the dielectric block It is location, in which short-circuiting conductor portions are mainly disposed on a side surface of the dielectric block.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-124696 describes a communication system that requires an ultra-wideband small-sized antenna device such as Broadband-PAN (Personal Area Network) using UWB (ultra Wide Band) technology. And a low profile broadband antenna device that can also be used in U.S. Pat.
  • Ultra-wideband small-sized antenna device such as Broadband-PAN (Personal Area Network) using UWB (ultra Wide Band) technology.
  • UWB Ultra Wide Band
  • a wide band antenna device including a conductor ground plate and a radiation conductor plate disposed so that at least a part thereof is opposed to each other, the conductor ground plate and the radiation conductor plate And a magnetic material having a relative permeability at the used radio frequency of more than 1 and about 8 or less.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-110685 discloses a thin antenna for reading an RFID tag that is used for radio waves in the UHF band and can perform good communication even when attached to a metal member. There is.
  • the thin antenna tire described in Patent Document 3 includes a magnetic sheet, an antenna portion disposed on one side of the magnetic sheet, and a conductor base plate disposed on the other side of the magnetic sheet, and the magnetic sheet When viewed in the thickness direction, the antenna portion and the conductor ground plane are disposed such that at least a portion thereof is overlapped, and the thickness of the magnetic sheet is 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • JP 2012-253700 A JP 2007-124696 A JP, 2013-110685, A
  • Prior Art 1 discloses an inverted-F RF tag antenna. However, there is a problem that even if a dielectric is used, long-distance reading can not be performed.
  • Patent Documents 2 and 3 since the structure is complicated such as feeding power using a coaxial line or a strip line, there is a problem that the manufacturing cost is increased, and further, it is difficult to adjust the resonance frequency according to the application. There was a problem. In addition, there is also a problem that the resonance frequency shifts when the RF tag is brought close to the conductor, which causes trouble in communication, or that the communication can not be performed when radio waves are irradiated on the back surface of the RF tag installation surface.
  • the main object of the present invention is to provide an omnidirectional and long communication distance RF tag antenna, an RF tag, and an RF tag with a conductor.
  • the RF tag antenna is an RF tag antenna to which an IC chip is attached, and has a C-shaped and flat plate-like inductor pattern portion, a notch portion notched around the inductor pattern portion, and a notch It includes an antenna portion formed around the cutout portion, and a flat portion in the form of a flat plate provided continuously with the inductor pattern portion.
  • the thin film means a thickness range of 3 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the antenna portion any one antenna of a dipole antenna, a colinear array antenna, and a monopole antenna can be used.
  • An RF tag antenna is an RF tag antenna to which an IC chip is attached, wherein the inductor pattern portion having a C shape and having a flat plate shape, and the notch portion notched around the inductor pattern portion.
  • a resonant circuit is formed by the inductor pattern portion, the capacitance inside the IC chip, and the insulating base material, and an omnidirectional RF tag is obtained. It can be formed.
  • An RF tag antenna is an RF tag antenna to which an IC chip is attached, wherein the inductor pattern portion having a C shape and having a flat plate shape, and the notch portion notched around the inductor pattern portion
  • An antenna base formed around the notch, an insulating base having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a flat portion formed in a flat plate continuously with the inductor pattern portion
  • the inductor pattern portion, the notch portion, and the antenna portion are formed on the first surface, and the ground portion is formed on a surface which is an extension surface of the second surface and does not face the first surface.
  • a resonant circuit is formed by the inductor pattern portion, the capacitance inside the IC chip, and the insulating base material, and an omnidirectional RF tag is obtained. It can be formed. Further, by forming the ground portion on the extension surface of the second surface and not facing the first surface, the height can be further reduced.
  • the perimeter of the antenna portion is ⁇ / 2 at the target frequency ⁇ . May be
  • the peripheral length of the antenna unit is ⁇ / 2 for the target frequency ⁇ , so that an RF tag with a long communication distance can be provided.
  • the insulating substrate may be made of a dielectric.
  • the insulating base is made of a dielectric, a small RF tag with a size of several millimeters can be realized.
  • the RF tag antenna according to the sixth invention is the RF tag antenna according to any of the other aspects to the fourth invention, wherein the insulating substrate may be made of expanded polystyrene.
  • the insulating substrate is made of expanded polystyrene, an RF tag of several centimeters in size can be realized. Further, by using expanded polystyrene, an insulating base material close to air can be used. In addition, the opening between the antenna portion and the ground portion can be made large.
  • An RF tag antenna according to a seventh aspect of the present invention is the RF tag antenna according to any of the sixth aspect of the present invention, wherein the insulating substrate has a relative permittivity on the first surface side and a ratio on the second surface side.
  • the dielectric constants may be different from each other.
  • the constituent members of the first surface side and the second surface side may be changed, and two different layers may be used. It may be formed, may be formed in one layer, and may be doped on one side of the first surface side or the second surface side.
  • An RF tag antenna according to an eighth aspect of the present invention is the RF tag antenna according to any of the sixth through the sixth aspects of the present invention, wherein the insulating base has a diameter decreasing from the first surface side to the second surface side. One or more holes of different diameter or different diameter may be formed.
  • the insulating base material is formed with one or more holes of the same diameter or different diameters that decrease in diameter from the first surface side to the second surface side, the appearance is the same as the state provided with the conductive plate Thus, the communication distance with the reader can be extended.
  • An RF tag antenna according to a ninth aspect of the present invention is the RF tag antenna according to any of the sixth to the sixth aspects of the present invention, wherein the insulating substrate has a relative dielectric constant on the first surface side relative to the second surface side. It may be formed to be smaller than the rate.
  • the insulating base material is formed so that the relative permittivity on the first surface side is smaller than the relative permittivity on the second surface side, and thus apparently the same as the state in which the conductive plate is provided. Communication distance can be extended.
  • An RF tag antenna according to a tenth aspect of the present invention is the RF tag antenna according to any of the other aspects to the eighth aspect, wherein the insulating base material forms a layer of expanded polystyrene on the first surface side, and the second surface side. Alternatively, a layer having a relative dielectric constant higher than that of expanded polystyrene may be formed.
  • the insulating base material is formed so that the relative permittivity on the first surface side is smaller than the relative permittivity on the second surface side, and thus apparently the same as the state in which the conductive plate is provided. Communication distance can be extended.
  • An RF tag includes the RF tag antenna according to any one of claims 1 to 10, and an IC chip provided to bridge both ends of the C shape of the RF tag antenna. It is
  • a resonant circuit is formed by the inductor pattern portion, the capacitance inside the IC chip, and the insulating base material, and an omnidirectional RF tag is obtained. It can be formed.
  • An RF tag includes an RF tag antenna according to any one of claims 1 to 10, an IC chip provided to bridge both ends of the C shape of the RF tag antenna, and an RF tag. It includes a ground portion of the antenna and a conductor directly or electrically connected through a capacitor.
  • a resonant circuit is formed by the inductor pattern portion and the capacitance inside the IC chip and the insulating base. Furthermore, a conductor can be used as an antenna.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the RF tag 100 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the back side of the RF tag 100. As shown in FIG.
  • the RF tag 100 includes an RF tag antenna 110, an insulating base 140, and an IC chip 500.
  • the RF tag 100 of FIG. 1 may be packaged by a sheet member 600 (see FIG. 5).
  • the RF tag antenna 110 includes an antenna unit 120, a ground unit 130, an inductor pattern unit 150, and a short circuit unit 160.
  • the insulating base 140 is made of expanded polystyrene. Originally, it is most preferable to use air instead of the insulating substrate, but in order to maintain a predetermined distance between the antenna unit 120 and the ground unit 130 and to prevent contact, use of expanded polystyrene having 90% by volume or more of air preferable. More preferably, they are self-expanding polystyrene foams having air of 95% by volume or more and 99% by volume or less.
  • the spatial distance between the antenna unit 120 and the ground unit 130 can be maintained at a predetermined distance.
  • 0.5 or more and 3.0 mm or less are preferable.
  • the relative dielectric constant of the insulating base is desirably in the range of 1% to 20%. More preferably, it is 1.01% or more and 1.20% or less, most preferably 1.01% or more and 1.10% or less, and most preferably 1.02% or more and 1.08% or less.
  • the expanded ratio of expanded polystyrene is preferably 15 times or more and 60 times or less (in this case, the relative dielectric constant is 1.01% or more and 1.10% or less).
  • ceramic specific permittivity exceeds 5% and 9% or less
  • the insulating base 140 when a material having a dielectric constant of 1% or more and 5% or less (particularly 1.01% or more and 1.20% or less), such as expanded polystyrene, is used as the insulating base 140,
  • the aperture area can be kept large, and the communication distance can be extended from several meters to several tens of meters.
  • the thickness of the insulation base material 140 which consists of expanded polystyrene it is desirable that it is the range of 0.5 mm or more and 3 mm or less.
  • the insulating substrate 140 is made of expanded polystyrene, but is not limited to this, and may be an insulator, such as polyethylene, polyimide, thin foam (borer), etc. Other foams or materials may be used.
  • the RF tag antenna 110 uses expanded polystyrene as the insulating base material 140 of the RF tag antenna 110, so it is possible to secure an opening area of a certain size.
  • the sensitivity of the plate antenna can be improved.
  • the dielectric may be resin, ceramic, paper or the like.
  • the insulating substrate may have a foam shape, may have one or more cavities, and may be made of a composite material in which different materials are mixed or laminated.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining an example of the configuration of the antenna unit 120
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of a developed view of the RF tag antenna 110. As shown in FIG.
  • the antenna unit 120 includes a region surrounded by the side 121, the side 122, the side 123, the side 124, the side 125, the side 126, the side 126, the side 127, and the side 128.
  • the sum of the side 121, the side 122, the side 123, the side 124, the side 125, the side 126, the side 127, the side 127, and the side 128, and the side 155, the side 154, the side 153, the side 152 Let T be a value obtained by adding the value of the sum of The side 152, the side 153, the side 154, and the side 155 are outer peripheral portions of the inductor pattern portion 150.
  • the value T is obtained by 120a + 120b + 120c + 120d + 120e + 120f + 120g.
  • the value T is designed to correspond to any one of ⁇ / 4, ⁇ / 2, 3 ⁇ / 4, 5 ⁇ / 8 when the wavelength ⁇ (lambda) of the radio wave is used.
  • the value T is designed to be half the wavelength ⁇ of the frequency to be used.
  • the first waveguide element portion 140 is made of a metal thin film of aluminum.
  • the thin film in the present embodiment is formed to have a thickness of 3 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the first waveguide element portion 140 is formed by a method such as etching or pattern printing.
  • the ground portion 130 is formed of an area surrounded by the side 131, the side 132, the side 133, and the side 134.
  • the ground portion 130 is made of a metal thin film of aluminum.
  • the thin film in the present embodiment is formed to have a thickness of 3 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the ground portion 130 is formed by a method such as etching or pattern printing.
  • the cutout portion 170 includes a region surrounded by the side 128, the side 127, the side 126, the side 125, the side 155, the side 154, the side 153, the side 153, the side 152, and the side 151.
  • the inductor pattern portion 150 has a shape in which a portion between the side 161 and the side 162 which are a part of the ring-shaped circuit is cut away. That is, specifically, it consists of C shape of an alphabet character. That is, as shown in FIG. 3, it is composed of a region (internal area S) surrounded by the side 157, the side 158, the side 159, the side 164, and the side 166.
  • the present invention is not limited to this, and an insulating portion may be formed between the side 161 and the side 162.
  • inductor pattern portion 150 is made of a metal thin film of aluminum. Generally, the thin film in the present embodiment is formed to have a thickness of 3 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the inductor pattern portion 150 is formed by a method such as etching or pattern printing.
  • the IC chip 500 is provided to bridge the side 161 and the side 162 of the inductor pattern portion 150.
  • the internal area S of the inductor pattern portion 150 can make the impedance of the inductor pattern portion 150 constant.
  • the IC chip 500 is disposed on the upper surface side of the RF tag antenna 110 (on the same plane as the antenna unit 120).
  • the IC chip 500 operates based on the radio wave received by the plate antenna of the RF tag antenna 110.
  • the IC chip 500 according to the present embodiment first rectifies part of the carrier wave transmitted from the reader, and the IC chip 500 itself generates a power supply voltage necessary for operation.
  • the IC chip 500 operates the non-volatile memory in which the control logic circuit in the IC chip 500, the unique information of the product, and the like are stored by the generated power supply voltage.
  • the IC chip 500 operates a communication circuit and the like for transmitting and receiving data to and from the reader.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the sheet member 600 is provided to the RF tag 100 of FIGS. 1 to 4.
  • the RF tag 100 may be surrounded by a sheet member 600.
  • the periphery is the entire periphery of the RF tag 100. Note that the entire periphery is not limited to being wrapped by the sheet member 600, and only the IC chip 500, the antenna portion 120, and the ground portion 130 may be wrapped.
  • the sheet member 600 is mainly made of polyethylene terephthalate. In addition to polyethylene terephthalate, one or more kinds of insulating materials or resins such as polyimide and polyvinyl chloride may be used as the sheet member 600.
  • the sheet member 600 is for protecting the antenna unit 120 and the ground unit 130. Therefore, the thickness of the sheet member 600 is preferably several micrometers or more and several hundred micrometers or less, and more preferably several tens micrometers or so. Therefore, although the sheet member 600 is provided in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the sheet member 600 may not be provided, and other insulating film processing may be used.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the RF tag 100 shown in FIG. 1 to FIG. 5 is attached to the conductive member 900. As shown in FIG.
  • the RF tag 100 is attached to the conductive member 900 by a conductive adhesive or an adhesive layer 450 or the like.
  • the conductive member 900 is made of a conductive metal plate. Specifically, it has a metal box, a box including a metal plate, a case, a box including a metal member, a case, and the like, having any metal portion.
  • the conductive adhesive or the adhesive layer 450 is used, but the invention is not limited to this. Any conductive tape such as conductive double-sided tape, solder, one-component or two-component epoxy resin, etc. It may be a conductive adhesive.
  • FIG. 7 is a schematic view showing an example of an equivalent circuit of the RF tag 100 and the conductive member 900. As shown in FIG.
  • the inductor pattern L of the inductor pattern portion 150 and the capacitor Cb formed of the internal capacitance of the IC chip 500 are connected in parallel.
  • the inductor pattern L and the IC chip 500 constitute a resonant circuit that resonates in the frequency band of the radio wave transmitted from the reader.
  • the resonant frequency f [Hz] of this resonant circuit is given by equation (1).
  • the value of the resonance frequency f is set to be included in the frequency band of the radio wave transmitted from the reader.
  • L a inductor pattern L of the inductance
  • C b it means the equivalent capacitance of the IC chip 500.
  • some IC chips 500 include a capacitor inside, and the IC chip 500 has a floating capacitance. Therefore, when setting the resonance frequency f of the resonant circuit, which utilizes the equivalent capacitance C b of the IC chip 500. That is, the resonant circuit has the inductor pattern L inductance, and the interior of the equivalent capacitance C b and considering the set resonance frequency f of the IC chip 500.
  • C b for example, a capacitance value published as one of specification specifications of an IC chip to be used can be used.
  • the equivalent capacitance C b of the IC chip 500 there is no need to provide a new capacitor.
  • the resonant frequency f of the resonant circuit can be accurately set in the frequency band of the radio wave.
  • the capacitor capacitance C of the insulating base 140 can also be used. As a result, the reading performance of the RF tag 100 can be further improved. Further, the power supply voltage generated by the IC chip 500 can be further increased.
  • the radio wave of the reader can be received from any of the front side and the back side of the conductive member 900. .
  • the sheet member 600 is interposed between the ground portion 130 of the RF tag 100 and the conductive member 900.
  • direct connection or indirect connection is also possible. It should be done.
  • the conductive member 900 may be made of a metal plate.
  • “conductor” is a typical example of “electrical conductivity, metal” as in the general lexical meaning. However, the “conductor” is not limited to metal, and may be, for example, a human body, plants, water, ground, and the like.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the result of the reading experiment of the RF tag 100 described in FIGS. 1 to 7.
  • the reference numeral 100M in FIG. 8 represents the relationship between the theoretical reading distance (m) and the frequency (horizontal axis) with respect to the frequency (horizontal axis) in the reading experiment using the reader from the surface side of the RF tag 100 according to the present embodiment.
  • the curve 101 indicates the theoretical reading distance (m) (vertical axis) with respect to the frequency (horizontal axis) when reading experiment using the reader from the back side of the RF tag 100 according to the present embodiment. It is a curve showing the relationship.
  • code 100N the relationship between the theoretical reading distance (m) and the frequency (horizontal axis) to the frequency (horizontal axis) in the reading experiment using a reader from the surface side of the company's reverse F antenna type RF tag (trade name 06) is shown.
  • code 100M is the theoretical reading distance (m) (vertical axis) with respect to the frequency (horizontal axis) when reading experiment using a reader from the back side of the company's reverse F antenna type RF tag (brand name 06) It is a curve showing the relationship with.
  • the RF tag 100 can be read at a distance of 13 m when the reader is used from the front side (solid line 100 M).
  • solid line 101M when the reader is used from the back side of the RF tag 100 (solid line 101M), it can be read at a distance of 7 m.
  • FIG. 9 is a schematic view showing another example of the insulating base 140.
  • the insulating substrate 140 may be made of a laminate of a foam polystyrene material 145 and a resin material 146.
  • the foam polystyrene material 145 is laminated on the antenna unit 120 side, but the resin material 146 may be laminated on the antenna unit 120 side.
  • the size lengths of both the foamed polystyrene material 145 and the resin material 146 are designed to be the same.
  • ABS is used as the resin material. Although ABS is used in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, ceramic, paper or the like may be used.
  • ceramic, paper or the like may be used.
  • the RF tag 100 can be attached to the conductor 900 in the same manner as the RF tag 100 is attached, and the RF tag 100 having sufficient metal or nonmetal communication distance can be realized.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the insulating substrate 140. As shown in FIG.
  • the insulating base 140 has a front surface 141 and a back surface 142. Further, it has one or more holes 143 whose diameter decreases from the front surface 141 to the back surface 142.
  • the holes 143 are not limited to those whose diameter is continuously reduced, but also include those whose diameter is reduced stepwise. According to such a configuration, it is possible to obtain the insulating base 140 having different relative dielectric constants in the thickness direction of the insulating base 140.
  • the insulating base material 140 in which the relative dielectric constant gradually decreases toward the antenna unit 120 is obtained.
  • the hole 143 may be a cylinder, a square cylinder, or an elliptic cylinder that does not penetrate from the front surface 141 to the back surface 142 It may be a conical cylinder, a pyramid cylinder, or an elliptical pyramid cylinder which does not penetrate from the surface 141 to the back surface 142 or penetrates.
  • the shape of the hollow portion of the hole may change from the front surface 141 to the back surface 142. For example, on the front surface 141 side, it may be a star-shaped hole, and the cross section of the hole may be circular toward the back surface 142 side.
  • the diameter of the hole 143 is described in the same case, it is not limited to this, and may be the same or different.
  • FIG. 11 is a schematic view showing another example of attaching the RF tag 100 to the conductive member 900.
  • the antenna part 120 of the RF tag 100 may be extended to the back surface side of the insulating base 140, and the ground part 130 of the RF tag 100 thus extended may be attached to the conductive member 900. In this case, a reduction in height can be realized.
  • the ground portion 130 apparently appears to be longer than a predetermined one.
  • a sufficiently equipped RF tag 100 can be realized.
  • the RF tag 100 and the conductive member 900 can use the conductive member 900 as the antenna unit 120 and can have a large opening area, the sensitivity of the RF tag 100 can be improved. .
  • the reading device can also read from the back side of the surface of the conductive member 900 on which the RF tag 100 is provided.
  • the IC chip 500 corresponds to an "IC chip”
  • the RF tag antenna 110 corresponds to an "RF tag antenna”
  • the inductor pattern portion 150 corresponds to an "inductor pattern portion”
  • the notch portion 170
  • the antenna unit 120 corresponds to the “antenna unit”
  • the ground unit 130 corresponds to the “ground unit”
  • the front surface 141 corresponds to the “first surface”
  • the back surface 142
  • the insulating base 140 corresponds to the “insulating base”
  • the value T corresponds to the “perimeter length of the antenna portion”
  • the resin material 146 corresponds to the “dielectric”
  • the expanded polystyrene material 145, Styrofoam corresponds to "Styrofoam”
  • hole 143 corresponds to "one or more holes
  • RF tag 100 corresponds to "RF tag”
  • conductive member 900 corresponds to "conductor”
  • Conductive members 900 and RF tag 100 corresponds to the "electric conductor

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Abstract

【課題】無指向性および通信距離の長いＲＦタグアンテナ、ＲＦタグ、導電体付きＲＦタグを提供することである。 【解決手段】　ＲＦタグ１００は、ＩＣチップ５００と、ＲＦタグアンテナ１１０からなる。Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部１５０と、インダクタパターン部１４０の周囲を切欠く切り欠き部１７０と、切り欠き部１７０の周囲に形成されたアンテナ部１２０と、インダクタパターン部１５０と連続して設けられた平板状からなるグランド部１３０と、を含むものである。

Description

ＲＦタグアンテナ、ＲＦタグ、導電体付きＲＦタグ
　本発明は、ＲＦタグアンテナ、ＲＦタグ、導電体付きＲＦタグに関する。
　近年、製品または部品等の在庫管理、物流管理等を行う管理システムにおいて、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術が利用されている。このＲＦＩＤ技術を用いたシステムでは、ＲＦタグとリーダライタ（以下、読取装置という。）との間で無線通信が行われ、ＲＦタグに記憶される識別情報等が読取装置により読み取られる。
　例えば、特許文献１（特開２０１２－２５３７００号公報）には、放射導体やグランド導体の取付けを容易なものとし、導体間の接続信頼性の向上を図る無線通信デバイス、その製造方法及び無線通信デバイス付き金属物品について開示されている。
　特許文献１に記載の無線通信デバイスは、第１主面及び該第１主面と対向する第２主面を有する誘電体ブロックと、誘電体ブロックの第１主面に設けられた放射導体と、誘電体ブロックの第２主面に設けられたグランド導体と、高周波信号を処理する無線ＩＣ素子と放射導体及びグランド導体とを接続する給電導体と、放射導体とグランド導体とを接続する短絡導体とを含んで構成される逆Ｆ型アンテナを備えた無線通信デバイスであって、少なくとも放射導体、グランド導体、給電導体及び短絡導体は、それぞれ平板状をなす金属導体として構成されており、金属導体は、放射導体部分が誘電体ブロックの第１主面に配置され、グランド導体部分が誘電体ブロックの第２主面に配置され、給電端子部分が主として誘電体ブロックの側面に配置され、短絡導体部分が主として誘電体ブロックの側面に配置されているものである。
　特許文献２（特開２００７－１２４６９６号公報）には、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ　Ｗｉｄｅ　Ｂａｎｄ）技術を利用したＢｒｏａｄｂａｎｄ－ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの、超広帯域かつ小型なアンテナ装置が必要とされる通信システムにおいても利用可能な低背位化した広帯域アンテナ装置について開示されている。
　特許文献２記載の広帯域アンテナ装置においては、少なくともその一部が互いに対向するように配設された導体地板と放射導体板とを備えた広帯域アンテナ装置であって、前記導体地板と前記放射導体板との間に、使用無線周波数における比透磁率が１より大きく概ね８以下となる磁性体を介在させるものである。
　特許文献３（特開２０１３－１１０６８５公報）には、ＵＨＦ帯の電波で用いられ、金属部材に取り付けられていても通信を良好に行うことができるＲＦＩＤタグの読み取り用の薄型アンテナについて開示されている。
　特許文献３に記載の薄型アンテナタイヤは、磁性シートと、磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、磁性シートの他方の面上に配置された導体地板と、を備え、磁性シートの厚さ方向に見たときに、アンテナ部および導体地板は少なくとも一部が重なるように配置され、磁性シートの厚さが２００μｍ以上６００μｍ以下である。
特開２０１２－２５３７００号公報 特開２００７－１２４６９６号公報 特開２０１３－１１０６８５号公報
　先行文献１には、逆Ｆ型のＲＦタグアンテナについて開示されている。しかしながら、誘電体を用いても長距離の読取を行うことができないという問題がある。
　また、特許文献２および３においては、同軸線路またはストリップ線路を用いて給電するなど構造が複雑なため、製造コストが嵩むという問題、さらには、用途に応じて共振周波数を調節することが難しいという問題があった。
　また、ＲＦタグを導体に近づけると共振周波数がずれてしまい通信に支障が出るという問題、またはＲＦタグ設置面の裏面に電波を照射した場合には通信できないという問題もあった。
　本発明の主な目的は、無指向性および通信距離の長いＲＦタグアンテナ、ＲＦタグ、導電体付きＲＦタグを提供することである。
（１）
　一局面に従うＲＦタグアンテナは、ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含むものである。
　この場合、Ｃ型形状の両端部にＩＣチップを架け渡すことにより、インダクタパターン部と、ＩＣチップの内部の静電容量とにより共振回路が形成される。
　また、共振回路によりＲＦタグと読取装置との無指向性の通信が可能となるとともに、ＲＦタグの薄膜化または小型化を実現することができる。
　なお、本実施の形態において、薄膜は３μｍ以上３５μｍ以下の厚みの範囲を意味する。
　また、アンテナ部分については、ダイポールアンテナ、コーリニアアレイアンテナ、およびモノポールアンテナのいずれか一つのアンテナを用いることができる。
（２）
　他の局面に従うＲＦタグアンテナは、ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、第１面および第１面に対向する第２面を有する絶縁基材と、インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含み、第１面にインダクタパターン部、切り欠き部、アンテナ部が形成され、第２面にグランド部が形成されたものである。
　この場合、Ｃ型形状の両端部にＩＣチップを架け渡すことにより、インダクタパターン部と、ＩＣチップの内部の静電容量および絶縁基材とにより共振回路が形成され、無指向性のＲＦタグを形成することができる。
（３）
　さらに他の局面に従うＲＦタグアンテナは、ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、第１面および第１面に対向する第２面を有する絶縁基材と、インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含み、第１面にインダクタパターン部、切り欠き部、アンテナ部が形成され、第２面の延長面で、かつ第１面と対向しない面にグランド部が形成されたものである。
　この場合、Ｃ型形状の両端部にＩＣチップを架け渡すことにより、インダクタパターン部と、ＩＣチップの内部の静電容量および絶縁基材とにより共振回路が形成され、無指向性のＲＦタグを形成することができる。
　また、第２面の延長面で、かつ第１面と対向しない面にグランド部を形成することによりさらに低背化を実現することができる。
（４）
　第４の発明にかかるＲＦタグアンテナは、一局面、他の局面、さらに他の局面に従うＲＦタグアンテナにおいて、アンテナ部の周囲長さは、対象となる周波数λの場合に、λ／２となってもよい。
　この場合、アンテナ部の周囲長さは、対象となる周波数λの場合に、λ／２となるので、通信距離の長いＲＦタグを提供することができる。
（５）
　第５の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第４の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、誘電体からなってもよい。
　この場合、絶縁基材が誘電体からなるので、数ミリサイズの小型ＲＦタグを実現することができる。
（６）
　第６の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第４の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、発泡スチロールからなってもよい。
　この場合、絶縁基材は、発泡スチロールからなるので、数センチメートルサイズのＲＦタグを実現することができる。また、発泡スチロールを用いることで、空気に近い絶縁基材を用いることができる。
　また、アンテナ部とグランド部との開口部を大きく取ることができる。
（７）
　第７の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第６の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、第１面側における比誘電率と、第２面側における比誘電率とが互いに異なってもよい。
　この場合、第１面側における比誘電率と、第２面側における比誘電率とが互いに異なるので、見かけ上導電板を設けた状態と同じとなり、読取装置との通信距離を延ばすことができる。
　なお、第１面側における比誘電率と、第２面側における比誘電率とが互いに異なるとは、第１面側と第２面側との構成部材を変えてもよく、異なる２層で形成されてもよく、１層で形成し、第１面側または第２面側の片側においてドーピングさせてもよい。
（８）
　第８の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第６の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、第１面側から第２面側に向けて縮径する同径または異径の１または複数の穴が形成されてもよい。
　この場合、絶縁基材は、第１面側から第２面側に向けて縮径する同径または異径の１または複数の穴が形成されるので、見かけ上導電板を設けた状態と同じとなり、読取装置との通信距離を延ばすことができる。
（９）
　第９の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第６の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、第１面側における比誘電率が第２面側における比誘電率よりも小さくなるよう形成されてもよい。
　この場合、絶縁基材は、第１面側における比誘電率が第２面側における比誘電率よりも小さくなるよう形成されるので、見かけ上導電板を設けた状態と同じとなり、読取装置との通信距離を延ばすことができる。
（１０）
　第１０の発明にかかるＲＦタグアンテナは、他の局面から第８の発明のいずれかにかかるＲＦタグアンテナにおいて、絶縁基材は、第１面側に発泡スチロールの層を形成し、第２面側に発泡スチロールの比誘電率に比べて比誘電率の高い層を形成してもよい。
　この場合、絶縁基材は、第１面側における比誘電率が第２面側における比誘電率よりも小さくなるよう形成されるので、見かけ上導電板を設けた状態と同じとなり、読取装置との通信距離を延ばすことができる。
（１１）
　さらに他の局面にかかるＲＦタグは、請求項１から１０のいずれかに記載のＲＦタグアンテナと、ＲＦタグアンテナのＣ型形状の両端部を架け渡すように設けられたＩＣチップと、を含むものである。
　この場合、Ｃ型形状の両端部にＩＣチップを架け渡すことにより、インダクタパターン部と、ＩＣチップの内部の静電容量および絶縁基材とにより共振回路が形成され、無指向性のＲＦタグを形成することができる。
（１２）
　さらに他の局面にかかるＲＦタグは、請求項１から１０のいずれかに記載のＲＦタグアンテナと、ＲＦタグアンテナのＣ型形状の両端部を架け渡すように設けられたＩＣチップと、ＲＦタグアンテナのグランド部と、直接電気的にあるいは容量を介して接続された導電体と、を含むものである。
　この場合、Ｃ型形状の両端部にＩＣチップを架け渡すことにより、インダクタパターン部と、ＩＣチップの内部の静電容量および絶縁基材とにより共振回路が形成される。さらに、導電体をアンテナとして利用することができる。
ＲＦタグの一例を示す模式的斜視図である。 ＲＦタグの裏面側の一例を示す模式的斜視図である。 アンテナ部の構成の一例を説明するための模式的斜視図である。 ＲＦタグ用アンテナの展開図の一例を示す平面図である。 ＲＦタグにシート部材を設けた状態を示す模式的断面図である。 ＲＦタグを導電性部材に貼着した例を示す模式的断面図である。 ＲＦタグおよび導電性部材の等価回路の一例を示す模式図である。 ＲＦタグの読取実験の結果を示す模式図である。 絶縁基材の他の例を示す模式図である。 絶縁基材のさらに他の例を示す模式的断面図である。 ＲＦタグを導電性部材に取り付ける場合の他の例を示す模式図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。
［本実施の形態］
　図１は、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００の一例を示す模式的斜視図であり、図２は、ＲＦタグ１００の裏面側の一例を示す模式的斜視図である。
　図１に示すように、ＲＦタグ１００は、ＲＦタグ用アンテナ１１０、および絶縁基材１４０、およびＩＣチップ５００を含む。なお、図１のＲＦタグ１００は、シート部材６００（図５参照）により包装されていてもよい。
　ＲＦタグ用アンテナ１１０は、アンテナ部１２０、グランド部１３０、インダクタパターン部１５０、および短絡部１６０を含む。
（絶縁基材１４０）
　本実施の形態においては、絶縁基材１４０は、発泡スチロールからなる。本来は、絶縁基材の代わりに空気を用いることが最も好ましいが、アンテナ部１２０およびグランド部１３０の所定の間隔維持および接触を防止するため、９０容量％以上空気を有する発泡スチロールを利用することが好ましい。さらに好ましくは９５容量％以上９９容量％以下の空気を有する独立発泡の発泡スチロールである。
　その結果、アンテナ部１２０およびグランド部１３０の空間距離を所定の間隔に維持することができる。そのような間隔としては０．５以上３．０ｍｍ以下が好ましい。また、絶縁基材の比誘電率は、１％以上２０％以下の範囲内であることが望ましい。さらに望ましくは１．０１％以上１．２０％以下であり、最も望ましくは１．０１％以上１．１０％以下であり、さらに最も望ましくは１．０２％以上１．０８％以下である。絶縁基材１４０として発泡スチロールを用いる場合、発泡スチロールの発泡倍率は１５倍以上６０倍以下のものが好ましい（この場合、比誘電率は１．０１％以上１．１０％以下となる）。
　絶縁基材１４０としてセラミック（比誘電率が５％を超え９％以下）を用いた場合には、アンテナ部１２０およびグランド部１３０の開口面積が小さくなり、通信距離が低減されるが、ＲＦタグ１００を小型化することができる。
　一方、絶縁基材１４０として発泡スチロール等の比誘電率が１％以上５％以下（特に１．０１％以上１．２０％以下）の材質を用いた場合には、アンテナ部１２０およびグランド部１３０の開口面積を大きく維持することができ、通信距離を数メートルから数十メートルまで延ばすことができる。
　なお、発泡スチロールからなる絶縁基材１４０の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。
　なお、本実施の形態において絶縁基材１４０は、発泡スチロールからなることとしているが、これに限定されず、絶縁体であればよく、ポリエチレン、ポリイミド、薄物発泡体（ボラ―ラ）等、絶縁性を有する他の発泡体または素材を用いてもよい。
　以上のように、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１１０は、ＲＦタグ用アンテナ１１０の絶縁基材１４０として発泡スチロールを用いているため、ある程度の大きさの開口面積を確保することができ、板状アンテナの感度向上を図ることができる。
　なお、上記の実施の形態においては、絶縁基材１４０として発泡スチロールを用いる場合について説明したが、誘電体を用いてもよい。例えば、誘電体として、樹脂、セラミック、紙等であってもよい。さらに、絶縁基材は、発泡形状でもよく、空洞が１または多数形成されていてもよく、異種の材質が混合または積層された複合材料からなってもよい。
　図３は、アンテナ部１２０の構成の一例を説明するための模式的斜視図であり、図４は、ＲＦタグ用アンテナ１１０の展開図の一例を示す平面図である。
（アンテナ部１２０）
　図３に示すように、アンテナ部１２０は、辺１２１、辺１２２、辺１２３、辺１２４、辺１２５、辺１２６、辺１２７、辺１２８により囲まれた領域からなる。
　本実施の形態のアンテナ部１２０において、辺１２１、辺１２２、辺１２３、辺１２４、辺１２５、辺１２６、辺１２７、辺１２８の合計の値と、辺１５５、辺１５４、辺１５３、辺１５２の合計の値と、を合算した値を値Ｔとする。辺１５２、辺１５３、辺１５４、辺１５５は、インダクタパターン部１５０の外周部である。
　すなわち、図４に示すように、値Ｔは、１２０ａ＋１２０ｂ＋１２０ｃ＋１２０ｄ＋１２０ｅ＋１２０ｆ＋１２０ｇで求められる。
　当該値Ｔは、電波の波長λ（ラムダ）を用いた場合、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つに該当するように設計されている。
　本実施の形態において、値Ｔは、使用する周波数の波長λの半分の長さに設計した。波長λは、伝搬速度（光速（ｃ））／周波数（Ｆ）により算出できる。
　具体的に周波数が９２０ＭＨｚの場合、伝搬速度（光速（ｃ））を３００Ｍｍ／ｓとし、値Ｔは、値Ｔ＝（３００÷９２０ＭＨｚ）／２≒１６３ｍｍとなる。
　この場合、値Ｔが１６３ｍｍとなるように各辺の長さを調整する。なお、当該値Ｔは、近似値であるので、値Ｔの数値自体が±５％前後の誤差を有してもよい。ＲＦタグ１００の読取距離が短くなるが、調整により仕様に適応させることができるからである。
　また、本実施の形態において、第１導波素子部１４０は、アルミニウムの金属薄膜からなる。一般的に本実施の形態における薄膜は３μｍ以上３５μｍ以下の厚みから形成される。
　第１導波素子部１４０は、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。
（グランド部１３０）
　次に、図２に示すように、グランド部１３０は、辺１３１、辺１３２、辺１３３、辺１３４により囲まれた領域からなる。
　グランド部１３０は、アルミニウムの金属薄膜からなる。一般的に本実施の形態における薄膜は３μｍ以上３５μｍ以下の厚みから形成される。
　グランド部１３０は、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。
（切り欠き部１７０）
　また、切り欠き部１７０は、空間領域であるため、ＲＦタグ用アンテナ１１０を構成する要素ではないが、説明の便宜上、符号をつけて説明を行う。
　切り欠き部１７０は、辺１２８、辺１２７、辺１２６、辺１２５、辺１５５、辺１５４、辺１５３、辺１５２、辺１５１により囲まれた領域からなる。
（インダクタパターン部１５０）
　図１および図３に示すように、インダクタパターン部１５０は、環形状の回路の一部である辺１６１と辺１６２との間を切欠いた形状からなる。すなわち、具体的には、アルファベット文字のＣ形状からなる。
　すなわち、図３に示すように、辺１５７、辺１５８、辺１５９、辺１６４、辺１６６により囲まれた領域（内部面積Ｓ）からなる。
　なお、インダクタパターン部１５０は、辺１６１と辺１６２との間を切欠く場合について説明したが、これに限定されず、辺１６１と辺１６２との間に絶縁部を形成してもよい。
　本実施の形態において、インダクタパターン部１５０は、アルミニウムの金属薄膜からなる。一般的に本実施の形態における薄膜は３μｍ以上３５μｍ以下の厚みから形成される。
　インダクタパターン部１５０は、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。
　また、インダクタパターン部１５０の辺１６１および辺１６２を架け渡すように、ＩＣチップ５００が設けられる。
　本実施の形態において、インダクタパターン部１５０の内部面積Ｓにより、インダクタパターン部１５０のインピーダンスを一定にすることができる。
（ＩＣチップ５００）
　ＩＣチップ５００は、ＲＦタグ用アンテナ１１０の上面側（アンテナ部１２０と同一平面上）に配置されている。ＩＣチップ５００は、ＲＦタグ用アンテナ１１０の板状アンテナが受信した電波に基づいて動作する。
　具体的に本実施の形態にかかるＩＣチップ５００は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流して、ＩＣチップ５００自身が、動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ５００は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ５００内の制御用の論理回路、商品の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。
　また、ＩＣチップ５００は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。
（シート部材６００）
　図５は、図１から図４のＲＦタグ１００にシート部材６００を設けた状態を示す模式的断面図である。
　図５に示すように、ＲＦタグ１００は、周囲をシート部材６００に包まれていても良い。ここで、周囲とは、ＲＦタグ１００の全周囲である。なお、全周囲をシート部材６００で包むことに限定されず、ＩＣチップ５００、アンテナ部１２０およびグランド部１３０のみを包んでもよい。
　シート部材６００は、主にポリエチレンテレフタレートからなる。なお、ポリエチレンテレフタレートの他に、シート部材６００としてポリイミド、ポリ塩化ビニル等の絶縁性のある素材または樹脂を１種または複数種用いてもよい。
　シート部材６００は、アンテナ部１２０およびグランド部１３０を保護するためのものである。そのため、シート部材６００は、数マイクロメートル以上数百マイクロメートル以下の厚みであることが好ましく、数十マイクロメートル程度の厚みであることがより好ましい。
　したがって、本実施の形態においては、シート部材６００を設けることとしているが、これに限定されず、シート部材６００を設けなくてもよく、他の絶縁被膜処理を用いてもよい。
（ＲＦタグ用アンテナ１１０、ＩＣチップ５００および導電性部材９００）
　図６は、図１から図５に示したＲＦタグ１００を導電性部材９００に貼着した例を示す模式的断面図である。
　図６に示すように、ＲＦタグ１００は、導電性接着剤または接着層４５０等により導電性部材９００に貼着される。本実施の形態において導電性部材９００は、導電性の金属板からなる。具体的には、金属製の箱、金属板を含む箱、ケース、金属部材を含む箱、ケース、等、任意の金属部位を有するものである。
　なお、図６においては、導電性接着剤または接着層４５０を用いることとしているが、これに限定されず、導電性の両面テープ、はんだ、１液性または２液性のエポキシ樹脂等の任意の導電性の接着材であってもよい。
　図７は、ＲＦタグ１００および導電性部材９００の等価回路の一例を示す模式図である。
　図７に示すように、ＲＦタグ１００および導電性部材９００の等価回路は、インダクタパターン部１５０のインダクタパターンＬと、ＩＣチップ５００の内部容量からなるコンデンサＣｂと、は互いに並列接続されている。インダクタパターンＬおよびＩＣチップ５００は、読取装置から送信される電波の周波数帯域で共振する共振回路を構成する。
　この共振回路の共振周波数ｆ［Ｈｚ］は、式（１）により与えられる。共振周波数ｆの値は、読取装置から送信される電波の周波数帯域に含まれるように設定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
式（１）において、Ｌａ：インダクタパターンＬのインダクタンス、Ｃｂ：ＩＣチップ５００内部の等価容量を意味する。
　ここで、ＩＣチップ５００には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ５００は浮遊容量を有する。そのため、共振回路の共振周波数ｆを設定する場合、ＩＣチップ５００内部の等価容量Ｃｂを利用したものである。
　すなわち、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、およびＩＣチップ５００の内部の等価容量Ｃｂを考慮して設定された共振周波数ｆを有する。なお、Ｃｂとしては、例えば、使用するＩＣチップの仕様諸元の一つとして公表されている静電容量値を用いることができる。
　上記のように、ＩＣチップ５００内部の等価容量Ｃｂを利用することで、新たなコンデンサを設ける必要がなくなる。また、共振回路の共振周波数ｆを、電波の周波数帯域に精度良く設定することができる。
　また、絶縁基材１４０のコンデンサ容量Ｃを用いることもできる。その結果、ＲＦタグ１００の読み取り性能をさらに向上させることができる。また、ＩＣチップ５００が生成する電源電圧をさらに高くすることができる。
　また、図７に示すように、導電性部材９００をアンテナ部１２０と同様に用いることができるので、導電性部材９００の表面側および裏面側のいずれからでも読取装置の電波を受信することができる。
　なお、本実施の形態においては、ＲＦタグ１００のグランド部１３０と導電性部材９００との間にシート部材６００が介在される場合について説明したが、また、電気的に直接接続または間接的に接続されていればよい。
　さらに、本実施の形態において、導電性部材９００は、金属板からなってもよい。なお、本願において「導体」とは、一般的な辞書的意味と同様に、「電気の伝導率、金属」が典型的な例である。ただし、「導体」は、金属に限定されるものではなく、例えば人体、草木、水、地面などであってもよい。
　図８は、図１から図７において説明したＲＦタグ１００の読取実験の結果を示す模式図である。
　図８中の符号１００Ｍは、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００の表面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数（横軸）に対する理論読取距離（ｍ）（縦軸）との関係を示した曲線、符号１０１Ｍは、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００の裏面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数（横軸）に対する理論読取距離（ｍ）（縦軸）との関係を示した曲線である。
　符号１００Ｎは自社逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ（商品名０６）の表面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数（横軸）に対する理論読取距離（ｍ）（縦軸）との関係を示した曲線、符号１００Ｍは、自社逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ（商品名０６）の裏面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数（横軸）に対する理論読取距離（ｍ）（縦軸）との関係を示した曲線である。
　図８に示すように、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００は、表面側から読取装置を用いた場合（実線１００Ｍ）１３ｍの距離で読み取ることができる。
　一方、ＲＦタグ１００を裏面側から読取装置を用いた場合（実線１０１Ｍ）、７ｍの距離で読み取ることができる。
　その結果、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００は、自社逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ１００の場合、表面側から読取装置を用いた場合（破線１００Ｎ）裏面側から読取装置を用いた場合（破線１０１Ｎ）と同等またはそれ以上の性能を示すことがわかった。
（絶縁基材）
　図９は、絶縁基材１４０の他の例を示す模式図である。
　図９に示すように、絶縁基材１４０は、発泡スチロール素材１４５および樹脂素材１４６の積層体からなってもよい。本実施の形態では発泡スチロール素材１４５はアンテナ部１２０側に積層されているが、樹脂素材１４６がアンテナ部１２０側に積層されていてもよい。
　本実施の形態においては、発泡スチロール素材１４５および樹脂素材１４６の両者のサイズ長は同一に設計した。本実施の形態において、樹脂素材は、ＡＢＳを用いた。なお、本実施の形態においては、ＡＢＳを用いたが、これに限定されず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、セラミック、紙等を用いてもよい。
　具体的に、発泡スチロール素材１４５においては、発泡スチロール素材１４５の比誘電率εａ＝１．０、周波数９００ＭＨｚとして波長λ１を算出する。
　その結果、発泡スチロール素材１４５に貼着したアンテナ部１２０は、比誘電率に影響されないため、波長λ１は、λ１＝（３００／９２０ＭＨｚ）／１２　≒３３３ｍｍとなる。
　一方、樹脂素材１４６においては、樹脂素材１４６の比誘電率εｂ＝５．０、周波数９００ＭＨｚ、伝搬速度３００Ｍｍ／ｓとして波長λ２を算出する。
　その結果、樹脂素材１４６において、波長λ２は、λ２＝（３００／９２０ＭＨｚ）／５２　≒１４９ｍｍとなる。
　なお、樹脂素材１４６に替えて、セラミック、紙等を用いてもよい。
　ここで、アンテナ部１２０の値Ｔ１は、３３３ｍｍであるため、３３３／１４９≒２．２３倍長い波長の４０２ＭＨｚで共振することとなる。
　つまり、見かけ上７４４ｍｍのグランド部１３０が形成されたものと同じになる。
　その結果、導電体９００にＲＦタグ１００を取り付ける状態と同じにすることができ、金属対応または非金属対応の通信距離を充分に有するＲＦタグ１００を実現させることができる。
（絶縁基材）
　図１０は、絶縁基材１４０のさらに他の例を示す模式的断面図である。
　図１０に示すように、絶縁基材１４０は、表面１４１、裏面１４２を有する。
　また、表面１４１から裏面１４２に向かって縮径する、１または複数の穴１４３を有する。ここで、穴１４３は、連続して縮径するものに限定されず、階段状で縮径されるものも含まれる。このような構成によれば、絶縁基材１４０の厚み方向で比誘電率の異なる絶縁基材１４０が得られる。図１０に示す実施の形態では、アンテナ部１２０側ほど順次比誘電率が低くなった絶縁基材１４０が得られる。
　本実施の形態において穴１４３は、階段状または円錐状である場合について説明しているが、これに限定されず、表面１４１から裏面１４２まで貫通していない円筒、角筒、楕円筒であってもよく、表面１４１から裏面１４２まで貫通していない、または貫通した円錐筒、角錐筒、楕円錐筒であってもよい。
　さらに、表面１４１から裏面１４２に向かって穴の空洞部分の形状が変化するものであってもよい。例えば、表面１４１側においては、星型の穴であり、裏面１４２側に向かって穴の断面が円形になってもよい。
　また、図１０においては、穴１４３の径は、同じ場合について説明を行っているが、これに限定されず、同じであってもよく、異なるものであってもよい。
　図１１は、ＲＦタグ１００を導電性部材９００に取り付ける場合の他の例を示す模式図である。
　図１１に示すように、ＲＦタグ１００のアンテナ部１２０を絶縁基材１４０の裏面側まで延設し、この延設したＲＦタグ１００のグランド部１３０を導電性部材９００に取り付けても良い。この場合、低背化を実現することができる。
　以上のように、表面１４１側および裏面１４２側の比誘電率を変化させることにより、見かけ上、所定よりも長いグランド部１３０を形成することとなるため、金属対応または非金属対応の通信距離を充分に有するＲＦタグ１００を実現させることができる。
　以上により、ＲＦタグ１００および導電性部材９００は、導電性部材９００をアンテナ部１２０として利用することができるとともに、大きな開口面積を有することができるので、ＲＦタグ１００の感度を向上させることができる。
　また、導電性部材９００をアンテナ部１２０として利用することができるので、導電性部材９００のＲＦタグ１００を設けた面の裏側からも読取装置による読み取りが可能となる。
　本発明においては、ＩＣチップ５００が『ＩＣチップ』に相当し、ＲＦタグアンテナ１１０が『ＲＦタグアンテナ』に相当し、インダクタパターン部１５０が『インダクタパターン部』に相当し、切り欠き部１７０が『切り欠き部』に相当し、アンテナ部１２０が『アンテナ部』に相当し、グランド部１３０が『グランド部』に相当し、表面１４１が『第１面』に相当し、裏面１４２が『第２面』に相当し、絶縁基材１４０が『絶縁基材』に相当し、値Ｔが『アンテナ部の周囲長さ』に相当し、樹脂素材１４６が『誘電体』に相当し、発泡スチロール素材１４５、発泡スチロールが『発泡スチロール』に相当し、穴１４３が『１または複数の穴』に相当し、ＲＦタグ１００が『ＲＦタグ』に相当し、導電性部材９００が『導電体』に相当し、導電性部材９００およびＲＦタグ１００が『導電体付きＲＦタグ』に相当する。
　本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
　１００　ＲＦタグ
　１１０　ＲＦタグアンテナ
　１２０　アンテナ部
　１３０　グランド部
　１４０　絶縁基材
　１４１　表面
　１４２　裏面
　１４３　穴
　１４５　発泡スチロール素材
　１４６　樹脂素材
　１５０　インダクタパターン部
　１７０　切り欠き部
　５００　ＩＣチップ
　９００　導電性部材
　Ｔ　値
 
 
 
 
 

Claims (12)

  1. 　ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、
    　Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、
    　前記インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、
    　前記切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、
    　前記インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含む、ＲＦタグアンテナ。
  2. 　ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、
    　Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、
    　前記インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、
    　前記切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、
    　第１面および前記第１面に対向する第２面を有する絶縁基材と、
    　前記インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含み、
    　前記第１面に前記インダクタパターン部、前記切り欠き部、前記アンテナ部が形成され、
    　前記第２面にグランド部が形成された、ＲＦタグアンテナ。
  3. 　ＩＣチップを取り付けるＲＦタグアンテナであって、
    　Ｃ型形状を有し、かつ平板状からなるインダクタパターン部と、
    　前記インダクタパターン部の周囲を切欠く切り欠き部と、
    　前記切り欠き部の周囲に形成されたアンテナ部と、
    　第１面および前記第１面に対向する第２面を有する絶縁基材と、
    　前記インダクタパターン部と連続して設けられた平板状からなるグランド部と、を含み、
    　前記第１面に前記インダクタパターン部、前記切り欠き部、前記アンテナ部が形成され、
    　前記第２面の延長面で、かつ前記第１面と対向しない面にグランド部が形成された、ＲＦタグアンテナ。
  4. 　前記アンテナ部の周囲長さは、対象となる波長λの場合に、λ／２となる、請求項１から３のいずれか１項に記載のＲＦタグアンテナ。
  5. 　前記絶縁基材は、誘電体からなる請求項２から４のいずれか１項に記載のＲＦタグアンテナ。
  6. 　前記絶縁基材は、発泡スチロールからなる、請求項２から４のいずれか１項に記載のＲＦタグアンテナ。
  7. 　前記絶縁基材は、前記第１面側における比誘電率と、前記第２面側における比誘電率とが互いに異なる、請求項２から６のいずれか１項に記載のＲＦタグ。
  8. 　前記絶縁基材は、前記第１面側から前記第２面側に向けて縮径する同径または異径の１または複数の穴が形成された、請求項２から６のいずれか１項に記載のＲＦタグ。
  9. 　前記絶縁基材は、前記第１面側における比誘電率が前記第２面側における比誘電率よりも小さくなるよう形成された、請求項２から６のいずれか１項に記載のＲＦタグ。
  10. 　前記絶縁基材は、前記第１面側に発泡スチロールの層を形成し、前記第２面側に前記発泡スチロールの比誘電率に比べて比誘電率の高い層を形成した、請求項２から８のいずれか１項に記載のＲＦタグ。
  11. 　請求項１から１０のいずれかに記載のＲＦタグアンテナと、
    　前記ＲＦタグアンテナの前記Ｃ型形状の両端部を架け渡すように設けられたＩＣチップと、を含むＲＦタグ。
  12. 　請求項１から１０のいずれかに記載のＲＦタグアンテナと、
    　前記ＲＦタグアンテナの前記Ｃ型形状の両端部を架け渡すように設けられたＩＣチップと、
    　前記ＲＦタグアンテナのグランド部と、直接電気的にあるいは容量を介して接続された導電体と、を含む、導電体付きＲＦタグ。
     
     
     
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