JP2006039899A

JP2006039899A - 非接触ｉｃタグ

Info

Publication number: JP2006039899A
Application number: JP2004218184A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Takamiya; 亥津雄高宮
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】質問器との通信が全方向に対して可能となる非接触ICタグを提供することを目的とする。
【解決手段】直交させて配置した２本のダイポールアンテナ１、２と、前記２本のダイポールアンテナを選択する２つの切り替えスイッチ３、４と、受信した搬送波から電源を生成する２つの電源回路７、８と、前記２つの電源回路の出力電圧値を比較する比較器９と、前記２つの入出力回路の出力信号の一方を選択する信号選択器１０とを有し、非接触ICタグの電力放射指向性のヌル点をなくし、さらに２本のダイポールアンテナの受信電力強度によって、アンテナの適応的選択を行うことにより、質問器との通信が全方向に対して可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁波を情報の伝送媒体として用いる非接触ICタグに関するものである。

従来の非接触ICタグとしては、例えば特許文献１に記載されているものがあった。図３は、前記特許文献１に記載された従来の非接触ICタグの構成図である。図３において、１００は直径が１mmの球形半導体の本体であり、球面に多重に半導体回路が形成されている。その回路には不揮発性メモリおよび情報の送受回路、受信電力から動作電源を作り出すための電源回路が含まれ、さらにアンテナと回路間のインピーダンス整合を取るためのコイルが内蔵されている。１０１は整合コイルであり、アンテナの左右素子に対応して２個設けられている。２０１、２０２はアンテナ素子の一片であり半田付け２０３により、本体の球体に機械的に取り付けられ１本のダイポールアンテナを構成している。
特開２０００−２２２５４０号公報（図１）

しかしながら、前記従来の１本のダイポールアンテナによる送受信アンテナの構成では、ダイポールアンテナの長さ方向に垂直な向きをもつ電界ベクトルを受けることができず、すなわち、ダイポールアンテナの長さ方向から到来する電力を受けることができず、質問器アンテナに対する非接触ICタグの向きによっては、通信距離が極端に短くなる、あるいは全く通信できなくなるという課題を有していた。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、質問器との通信が全方向に対して可能となる非接触ICタグを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の非接触ICタグは、絶縁性の基板と、前記基板上に直交させて形成された２本のダイポールアンテナと、前記基板上における直交した前記２本のダイポールアンテナの中央部に載置されると共に、少なくとも前記２本のダイポールアンテナを選択する２つの切り替えスイッチを有するICチップとを備えていることを基本構成としている。

また、上述の基本構成に加えて、ICチップは、更に、信号の波形整形を行う２つの入出力回路、受信した搬送波から電源電圧を生成する２つの電源回路、前記２つの電源電圧の値を比較する比較器、前記２つの入出力回路の出力信号の一方を選択する信号選択器、変復調回路、制御回路およびメモリを含んでおり、単一モジュール化されていても良い。

本発明の非接触ICタグによれば、非接触ICタグの向きによっては、通信距離が極端に短くなる、あるいは全く通信できなくなるという課題を解決し、全方向からの質問器との安定した通信が可能となる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における非接触ICタグ用アンテナの構成図である。図１において、１と２はダイポールアンテナであり、導体例えば銅箔により形成され、互いに直交させて配置している。３０は電源回路、変復調回路、制御回路、メモリ等を単一モジュール化したICチップであり、ダイポールアンテナ１およびダイポールアンテナ２の中央部に配置されると共に、ダイポールアンテナ１とダイポールアンテナ２に接続される。そして、ICチップは、ダイポールアンテナ１およびダイポールアンテナ２の受信レベルを検出して、受信レベルの大きいダイポールアンテナを選択して受信することが可能になっている。４０は基板であり、基板の主表面にはダイポールアンテナ１、ダイポールアンテナ２が形成されており、それらの中央部にICチップ３０を載置している。

かかる構成によれば、ダイポールアンテナ１とダイポールアンテナ２を直交させて配置しているため、ダイポールアンテナ１でもダイポールアンテナ２でも電波を受信することが出来る。そして、ダイポールアンテナ１ではダイポールアンテナを延在した方向の受信感度が低下するが、その方向の電波はダイポールアンテナ２の受信感度が最高レベルになる方向になっており、一方のダイポールアンテナの受信感度の低い方向が他方のダイポールアンテナの受信感度の高い方向になっている。従って、ダイポールアンテナ１およびダイポールアンテナ２のうち受信レベルの大きいダイポールアンテナを選択することにより、あらゆる向きの電界ベクトルを受けることができるようになり、全方向からの通信が可能となる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における非接触ICタグの構成図である。図２において、１と２はダイポールアンテナであり、導体例えば銅箔により形成され、互いに直交させて配置している。３と４はダイポールアンテナ１、２を選択する切り替えスイッチ、５と６は信号の波形整形を行う入出力回路、７と８は受信した搬送波から電源を生成する電源回路、９は電源回路７、８の出力電圧値を比較する比較器、１０は入出力回路５、６の出力信号の一方を選択する信号選択器、１１は変復調回路、１２は制御回路、１３はメモリである。

ダイポールアンテナ１とダイポールアンテナ２が得た交流電力は、それぞれ電源回路７と電源回路８で整流され直流電圧を得る。その直流電圧は比較器９で比較されスイッチ制御信号Sc1を得る。スイッチ制御信号Sc1により、出力電圧値の大きい電源回路に接続されるスイッチはONのまま保持され、他方出力電圧値の小さい電源回路に接続されるスイッチはOFFとなるとともに、信号選択器１０で同様に信号が選択される。通信終了後は、制御回路により生成されたスイッチ制御信号Sc2により、スイッチ１とスイッチ２の両方がONにセットされる。

一般に、ダイポールアンテナ１は延在方向に対する受信感度が低く、延在方向に対して直角方向の受信感度が高くなる性質を持っている。このことはダイポールアンテナ２についても同様である。ダイポールアンテナ１とダイポールアンテナ２で受信される交流電力のレベルは比較器９で比較され、受信レベルの大きいダイポールアンテナを適応的に選択することができる。従って、あらゆる向きの電界ベクトルを受けることができるようになり、全方向から到来する電力を受けることができ、全方向からの通信が安定に行われる。

本発明は、全方向からの質問器との安定した通信が可能となるため、非接触ICタグに用いると有用である。

本発明の実施の形態１における非接触ICタグ用アンテナの構成図本発明の実施の形態２における非接触ICタグの構成図従来の非接触ICタグの構成図

符号の説明

１、２ダイポールアンテナ
３、４スイッチ
３０ ICチップ

Claims

絶縁性の基板と、
前記基板上に直交させて形成された２本のダイポールアンテナと、
前記基板上における直交した前記２本のダイポールアンテナの中央部に載置されると共に、少なくとも前記２本のダイポールアンテナを選択する２つの切り替えスイッチを有するICチップとを備えた非接触ICタグ。
前記ICチップは、更に、
信号の波形整形を行う２つの入出回路、受信した搬送波から電源電圧を生成する２つの電源回路、前記２つの電源電圧の値を比較する比較器、前記２つの入出力回路の出力信号の一方を選択する信号選択器、変復調回路、制御回路およびメモリを含んでおり、単一モジュール化されていることを特徴とする請求項１記載の非接触ICタグ。