JP4006585B2 - Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 - Google Patents
Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4006585B2 JP4006585B2 JP2002240458A JP2002240458A JP4006585B2 JP 4006585 B2 JP4006585 B2 JP 4006585B2 JP 2002240458 A JP2002240458 A JP 2002240458A JP 2002240458 A JP2002240458 A JP 2002240458A JP 4006585 B2 JP4006585 B2 JP 4006585B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- transponder
- resonance frequency
- antenna coil
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
- G06K19/0726—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement including a circuit for tuning the resonance frequency of an antenna on the record carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振回路を構成するアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に関し、特に、実装されたＩＣチップに対して非接触でデータの読み書きを行うことを特徴とするＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用トラスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたトランスポンダとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、トランスポンダ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、トランスポンダをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。
【０００３】
このＲＦＩＤシステムでデータの通信を行う場合、リーダ／ライタ、トランスポンダの双方のアンテナの共振周波数をある程度の精度で送信するキャリア周波数に合わせ込む必要がある。ここで、アンテナの共振周波数ｆ0は、アンテナコイルのインダクタンスＬとコンデンサの容量Ｃとを用いて次式のように表される。
【０００４】
【０００５】
式（１）より、アンテナコイルのインダクタンスＬ又はコンデンサの容量Ｃのいずれかを増減させることにより共振周波数ｆ0を所望の値に調整することができ、リーダ／ライタのアンテナやサイズの大きいトランスポンダの場合は、通常、アンテナに実装したトリマコンデンサなどにより調整が行われている。
【０００６】
一方、サイズの小さいトランスポンダ、特に、シート状やラベル状の様な厚さ数１００μｍ程度のトランスポンダの場合は、トリマコンデンサを実装することが困難な場合もあり、ラベル上に作製されたフィルムコンデンサをトリミングすることにより容量を変化させて共振周波数を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムコンデンサのトリミングにより容量を変化させるためには、トランスポンダ内に大きな面積のフィルムコンデンサを形成する必要がある。特に、小型トランスポンダの場合は、アンテナコイルが小さくインダクタンスが小さくなることから、所望の共振周波数を得るためには大型のトランスポンダより大きなコンデンサ容量を必要とし、一定の容量変化率を得るためのフィルムコンデンサの面積は更に大きくなってしまい、トランスポンダの小型化の障害となってしまう。
【０００８】
ここで、従来のトランスポンダの構造について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、従来のＲＦＩＤ用トランスポンダの基本構成を示す回路図であり、図１０は、小型のシート（ラベル）状トランスポンダにおける共振回路のアンテナコイルとフィルムコンデンサとの位置関係を示す平面図である。
【０００９】
図９に示すように、トランスポンダ２は、共振回路を構成するアンテナコイル５及びコンデンサ１４と、データの記憶、演算を行うＩＣチップ１３とからなり、大型のトランスポンダ２の場合は部品の取り付けスペースが大きいことから、コンデンサ１４を固定容量を形成するコンデンサ１４ａと容量の調整が可能なトリマコンデンサ１４ｂとで構成し、トリマコンデンサ１４ｂを増減させることにより共振周波数の調整を行っていた。
【００１０】
しかしながら、図１０に示すようなシート（ラベル）状のトランスポンダ２の場合は、トリマコンデンサ１４ｂを設けることは困難であるため、アンテナコイル５と同一平面状にフィルムコンデンサ１４ｃを形成しているが、図１０（ａ）に示すように、アンテナコイル５の内部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合は、面積の制限から容量変化量は限定的であり、また渦電流損による損失の増加によりＱ値が低下する原因となる。
【００１１】
また、図１０（ｂ）に示すように、アンテナコイル５の外部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合、その分の面積増加を招いてしまう。そして、一定共振周波数を維持する場合、トランスポンダ２の微小化に伴ってインダクタンスが減少することにより、共振用コンデンサの容量は増加し、容量に一定の変化率を与えるためのトリミング用フィルムコンデンサ１４ｃの面積の増加比率は無視できないほど大きくなり、トランスポンダ２のサイズはフィルムコンデンサ１４ｃ（トリミング部分を含む）の面積に律則されてしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、共振周波数を簡単かつ正確に調整することができるＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダは、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、前記アンテナコイルは、互いに接続される２つのアンテナパターンにより構成され、前記２つのアンテナパターンは、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成され、かしめ構造により、前記アンテナパターンと前記ブリッジパターンとが接続されるものである。
【００１９】
本発明においては、前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置及び接続角度を調整することにより、前記共振周波数が調整される構成とすることができる。
【００２１】
また、本発明の共振周波数の調整方法は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整方法であって、前記アンテナコイルを、２つのアンテナパターンを相互に接続して形成し、前記２つのアンテナパターンを、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成し、前記２つのアンテナパターンをかしめる方法を用いて、前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置、接続角度及びアンテナコイルの経路長を調整することにより、前記アンテナコイルのインダクタンスを調整するものである。
【００２４】
このように、本発明では、トランスポンダの共振周波数の調整をコンデンサの容量ではなく、アンテナコイルのインダクタンスにより行うため、トリミング用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ部分の面積を省略することができ、トランスポンダ全体の面積の縮小化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明では、アンテナコイルのインダクタンスの調整を、アンテナコイルに設けた複数の経路を順次トリミングするのではなく、基材の表裏面に設けたアンテナパターンの接合位置又はアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を調整することにより行うため、微調整が可能となり、簡単かつ確実に共振周波数を所望の値に正確に合わせ込むことができる。
【００２６】
更に、このようなアンテナコイルのインダクタンス調整機構を備えたトランスポンダを用いることにより、リーダ／ライタ用アンテナとトランスポンダ用アンテナの共振周波数を正確に一致させることができ、一定距離離れてもトランスポンダによるリーダ／ライタのアンテナの反射係数変化を持続させることができる。これによりリーダ／ライタ受信部の、フィルタ、増幅器、コンパレータなどの複雑な回路構成を省略することができるという効果も得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＲＦＩＤ用トランスポンダは、その好ましい一実施の形態において、フィルムや基板等の基材の表裏面に形成された２つのアンテナパターン又は片側の面に形成されたアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を可変することにより共振周波数を調整するものであり、アンテナコイルのインダクタンスにより共振周波数の調整を行うため、フィルムコンデンサ部分の面積を省略してトランスポンダ全体の面積の縮小化を図ることができる。また、アンテナコイルに予め設けた経路を順次トリミングする必要がないため、インダクタンスの調整作業を簡単に行うことができると共に、アンテナの電気的中心位置のずれによる結合係数の変化や渦電流の発生を防止することができる。また、トランスポンダの共振周波数の正確な調整を可能とすることにより、リーダ／ライタの反射係数を大きくすることができ、これによりリーダ／ライタ受信部の構成を簡略化することができる。
【００２８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について説明する。
【００２９】
［実施例１］
まず、本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図２及び図３は、第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００３０】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、リーダ／ライタ用アンテナ４を用いてデータの交信を行うリーダ／ライタ３と、ラベル型、シート型、スティック型等の種々の形状のトランスポンダ２とからなり、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するための受信回路３ａ及び送信回路３ｂと、送受信信号をデコードするためのＣＰＵ３ｃとを備え、トランスポンダ２のアンテナの共振周波数とリーダ／ライタ用アンテナ４の共振周波数をキャリア周波数に合わせることによりデータの交信が行われる。
【００３１】
ここで、従来技術で示したように、トランスポンダ２の共振周波数ｆ０は式（１）で決まり、共振周波数を微調整するためには、アンテナコイル５のインダクタンスか、コンデンサの容量を変化させる必要があり、従来の大型のトランスポンダ２では、トリマコンデンサ１４ｂによりｆ０の調整を行っていた。
【００３２】
しかしながら、シート（ラベル）状のトランスポンダ２の場合、サイズの制限からトリマコンデンサ１４ｂを設けることができず、アンテナコイル５と同一平面状にフィルムコンデンサ１４ｃを設けることになるが、図１０（ａ）のようにアンテナコイル５の内部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成すると、渦電流損による損失の増加によりＱ値低下の原因となる。また、図１０（ｂ）のようにアンテナコイル５外部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合、その分の面積増加を招き、一定共振周波数を維持する場合、トランスポンダの微小化に伴ってＬが減少することで、面積の増加比率は無視できないほど大きくなる。
【００３３】
そこで、本願出願人は先願（特願２００２−２２７４２号）において、トランスポンダ２の共振周波数の調整をコンデンサ１４の容量ではなく、アンテナコイル５のインダクタンスを調整することにより実現する方法を開示している。具体的には、図８に示すように、アンテナコイル５の最内周のループに経路を短絡する複数のトリミングライン１２ａを設けたり、アンテナコイルの最外周のループに経路を迂回する複数のトリミングラインを設け、トリミングライン１２ａを順位切断することにより、アンテナコイル５のインダクタンスを調整して共振周波数を所望の値に合わせ込むことを可能にしている。
【００３４】
このように、上記公報では、トランスポンダ２の共振周波数の調整をアンテナコイル５のインダクタンスにより行うため、トリミング用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ１４ｃ部分の面積を省略することができ、トランスポンダ２全体の面積の縮小化が可能となるが、複数ターンで構成されるアンテナコイル５の１ターンに短絡経路を設けてトリミングする場合、その１ターンと他のターンのコイルの電気的中心が離れてしまい、その結果、結合係数が大きく変わることになる。また、複数の短絡経路を設ける構造の場合、短絡経路部分がループとなり渦電流が発生してしまうため、トリミング後に不要な短絡経路はカットしなければならない。
【００３５】
そこで、本発明では、簡単かつ確実にインダクタンスを調整する方法として、予め設けた短絡経路を選択して順次トリミングするのではなく、アンテナコイル５を２つのアンテナパターン又はアンテナパターンとブリッジサーキットで構成し、基材の表裏面に形成したアンテナパターン又は一方の面に形成したアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を適宜調整することにより、アンテナコイル５のインダクタンスを変化させて共振周波数の調整を行っている。
【００３６】
具体的に説明すると、図２に示すように、本実施例のトランスポンダ２は、ＰＥＴシート、ポリエチレンシート、ポリイミドシート等の絶縁性シートやＰＣＢ等の基板等からなる基材７と、その表裏面に形成されるアンテナパターン５ａ、５ｂ（ブリッジサーキットを用いる場合は一方のアンテナパターンとブリッジサーキット）とにより構成されるアンテナコイル５と、チップコンデンサ及びデータの記憶、演算処理を行うＩＣチップ（図ではこれらを合わせてＩＣチップ／コンデンサ６と記載している。これらはパターン上の任意の位置に配置され、アンテナパターンの表側面、裏側面又はブリッジサーキットのどちらに位置してもかまわない。）とが設けられ、アンテナパターンの少なくとも一端は基材７を挟んで略平行に対向して形成されている。
【００３７】
なお、図では、アンテナコイル５は１ターンのループで構成しているが、ループの数は任意に設定することができる。また、インダクタンス調整領域８ａの位置、長さも図の構成に限定されず、トランスポンダ２の形状、インダクタンスの調整幅、ＩＣチップ／コンデンサ６の実装位置等を勘案して適宜設定することができる。また、ＩＣチップ／コンデンサ６は基材７のどちら側にあっても問題なく、両面パターンの場合は表側または裏側、ブリッジサーキットの場合はアンテナコイルパターン側またはブリッジサーキット側のいずれかに配設される。
【００３８】
このような構造のアンテナコイル５では、実線のパターンと点線のパターンを最低ａ、ｂの２ヶ所で導通をとる必要がある。本発明ではその内の少なくとも一方（図ではｂ側）の接続位置８を可変できるようにパターンを形成している。導通をとる方法として、例えば、基材７がシートなどの場合はかしめる方法、ＰＣＢのような基板の場合はスルーホールを介して接続する方法を用いることができる。
【００３９】
そして、線路長を長く（図のＡ方向）するようにかしめた場合、アンテナコイル５のインダクタンスが増加してトランスポンダ２の共振周波数は低くなり、線路長を短く（図のＢ方向）するにつれてアンテナコイル５のインダクタンスが減少してトランスポンダ２の共振周波数は高くなる。この線路長の調整に際してインダクタンス調整領域８ａに目盛りを設けてもよく、目盛りを参照することにより調整を容易に行うことができる。
【００４０】
このように本実施例の方法では、先願に記載した複数の短絡経路を順次トリミングする方法に比べて簡単に共振周波数を調整することができ、余分なループを形成しないことにより渦電流の発生を防止することもできる。また、アンテナコイル５を複数ターンで構成する場合に、接続位置が変化してもコイルの電気的中心はほとんど変化しないため、リーダ／ライタ用アンテナ４とトランスポンダ２間の結合係数が変化するという問題も回避することができる。
【００４１】
なお、図２では表裏面の２つのアンテナパターン（ブリッジサーキットの場合は一方のアンテナパターンとブリッジサーキット）の一端を略平行に配置したが、図３に示すように、一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）をジグザグ状、波型、階段状等に形成し、両者の交点でかしめる構成としても良い。この構成の場合は、図２のように接続位置を無段階に調整することはできないが、接続位置８がわかりやすく、パターンの形状を調整することにより各々の交点での共振周波数の変化量を規定することができるため、それほど細かい調整が必要ない場合などには有効である。
【００４２】
［実施例２］
次に、本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図４乃至図６を参照して説明する。図４乃至図６は、第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００４３】
前記した第１の実施例では、各々のアンテナパターンの端部を連続する一本の線で構成して両者を接続位置８で接続する構成としたが、例えば、図４に示すように、一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）の端部に櫛歯状の複数の分岐経路５ｄを設け、分岐経路５ｄの先端部で裏面側のアンテナパターン５ｂと交差するようにし、任意の分岐経路５ｄでかしめることによりコイルを形成しインダクタンス値を変化させることもできる。この構造の場合、複数の分岐経路５ｄは他方のアンテナパターンに接続されていないため、接続位置８以外の分岐経路５ｄによって不要なループが形成されることはなく、後でカットを行う必要はない。また、共振周波数調整で２点以上かしめた場合も、その後の不要ループのカットは最小限にすることができる。
【００４４】
また、本願発明の接続位置８の調整による方法では、共振周波数を高い方向へのみ調整できるが、先願記載の短絡経路を選択する方法を組み合わせることにより、接続位置８の調整と短絡経路のトリミングにより共振周波数をある程度自由に調整することが可能となる。例えば、図５に示すように一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）に複数の短絡経路５ｅを設けておき、所定の接続位置８で裏面のアンテナパターン５ｂに接続した後、不要な短絡経路５ｅをトリミングすることによってインダクタンス（すなわち共振周波数）の調整範囲を広げることができる。
【００４５】
また、２つのアンテナパターンによりアンテナコイル５を形成する構造の場合は、基材７により両パターン間に容量が形成されるため、この容量を利用して共振周波数を微調節することもでき、両面パターンでは基材７の材料により誘電率、電極間幅が決まるので電極面積を調節することにより共振周波数を調整することができる。具体的には、例えば、図６に示すように表裏面のアンテナパターン５ａ、５ｂに容量調整用電極５ｆを形成しておき、基材７の材質、厚さと、接続位置８以外に形成された電極の形状、配置を調整（トリミング）することにより、インダクタンスのみならず容量も調整することができ、共振周波数の調整範囲をより広げることができる。
【００４６】
なお、図４の櫛歯状の分岐経路５ｄ、図５の短絡経路５ｅ、図６の櫛歯状の容量調整用電極５ｆの形状は例示であり、図の形状に限定されるものではなく、それぞれの機能を果たすことができる任意の形状とすることができる。
【００４７】
［実施例３］
次に、本発明の第３の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図７を参照して説明する。図７は、第３の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００４８】
前記した第１及び第２の実施例では、予め表裏面にアンテナパターン５ａ、５ｂが形成されている場合を基本として説明したが、ブリッジサーキットの場合は、ブリッジサーキットの付け方（角度や位置）を変えることによって、インダクタンス値を変えることができ、共振周波数を調節することができる。
【００４９】
例えば、図７に示すように、基材７の片面（図では表面）にブリッジサーキット５ｃが接続しやすいように予め所定の間隔をあけたアンテナパターン５ａを形成しておき、その後、ＩＣチップ／コンデンサ６を含むブリッジサーキット５ｃを角度や位置を調整しながらかしめる。例えば、図の構成ではブリッジサーキット５ｃを右下がりに接続するとアンテナコイル５のインダクタンスが減少し、右上がりに接続するとインダクタンスは増加する。このような方法によっても共振周波数を調整することが可能となる。
【００５０】
なお、上記各実施例では、ＲＦＩＤ用トランスポンダに形成される共振回路の共振周波数の調整方法について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、任意のコイルの構造及びそのコイルを用いたインダクタンスの調整に適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤ用アンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法によれば、下記記載の効果を奏する。
【００６２】
本発明の第１の効果は、トランスポンダのＱ値の損失や面積の増加を招くことなく、共振周波数の微調整を実現することができるということである。
【００６３】
その理由は、基材の表裏面のアンテナパターンの端部に接続位置を可変できる機構を設けたり、基材の片側に設けたアンテナパターンに自在にブリッジサーキットを接続できる機構を設けることにより、インダクタンス、すなわち共振周波数を調整することができ、従来のように面積の大きいフィルムコンデンサを設ける必要がないからである。
【００６４】
また、本発明の第２の効果は、結合係数の変化や渦電流の発生を招くことなく、簡単かつ確実に共振周波数を調整することができるということである。
【００６５】
その理由は、本発明の構成では、アンテナコイルに複数設けた短絡経路をトリミングする方法のように、トリミングする位置によりアンテナコイルの電気的中心がずれて結合係数が変化することがなく、又、不要なループを形成しないために渦電流が発生することがないからである。
【００６６】
また、本発明の第３の効果は、リーダ／ライタ受信部の回路構成を簡略化することができるということである。
【００６７】
その理由は、本発明のような周波数調整機能を備えたトランスポンダを用いることにより、トランスポンダとリーダ／ライタの共振周波数を正確に合わせ込むことができるため、アンテナ端電圧波形の最大値と最小値で規定される変調度を大きくすることができ、複雑な処理回路を設ける必要がなくなるからである。これにより、実装部品点数を減少させることができ、回路基板の縮小、消費電力の低下が図られ、その結果、コンパクトでバッテリ駆動に適したリーダ／ライタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】 本発明の第１の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図３】 本発明の第１の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図４】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図５】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図６】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図７】 本発明の第３の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図８】 先願に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図９】 従来のトランスポンダの構成を示す回路図である。
【図１０】 従来のトランスポンダのアンテナコイル及びフィルムコンデンサの位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ＲＦＩＤ用システム
２ トランスポンダ
３ リーダ／ライタ
３ａ 受信回路
３ｂ 送信回路
３ｃ ＣＰＵ
４ リーダ／ライタ用アンテナ
５ アンテナコイル
５ａ アンテナパターン（表面側）：実線
５ｂ アンテナパターン（裏面側）：破線
５ｃ ブリッジサーキット
５ｄ 分岐経路
５ｅ 短絡経路
５ｆ 容量調整電極
６ ＩＣチップ／コンデンサ
７ 基材
８ 接続位置
１２ａ トリミングライン
１２ｂ トリミング位置
１３ ＩＣチップ
１４、１４ａ コンデンサ
１４ｂ トリマコンデンサ
１４ｃ フィルムコンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振回路を構成するアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に関し、特に、実装されたＩＣチップに対して非接触でデータの読み書きを行うことを特徴とするＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用トラスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたトランスポンダとリーダ／ライタ（又はリーダ）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、トランスポンダ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、トランスポンダをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信可能であり、また、汚れや静電気等に強いという長所から、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。
【０００３】
このＲＦＩＤシステムでデータの通信を行う場合、リーダ／ライタ、トランスポンダの双方のアンテナの共振周波数をある程度の精度で送信するキャリア周波数に合わせ込む必要がある。ここで、アンテナの共振周波数ｆ0は、アンテナコイルのインダクタンスＬとコンデンサの容量Ｃとを用いて次式のように表される。
【０００４】
式（１）より、アンテナコイルのインダクタンスＬ又はコンデンサの容量Ｃのいずれかを増減させることにより共振周波数ｆ0を所望の値に調整することができ、リーダ／ライタのアンテナやサイズの大きいトランスポンダの場合は、通常、アンテナに実装したトリマコンデンサなどにより調整が行われている。
【０００６】
一方、サイズの小さいトランスポンダ、特に、シート状やラベル状の様な厚さ数１００μｍ程度のトランスポンダの場合は、トリマコンデンサを実装することが困難な場合もあり、ラベル上に作製されたフィルムコンデンサをトリミングすることにより容量を変化させて共振周波数を調整している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムコンデンサのトリミングにより容量を変化させるためには、トランスポンダ内に大きな面積のフィルムコンデンサを形成する必要がある。特に、小型トランスポンダの場合は、アンテナコイルが小さくインダクタンスが小さくなることから、所望の共振周波数を得るためには大型のトランスポンダより大きなコンデンサ容量を必要とし、一定の容量変化率を得るためのフィルムコンデンサの面積は更に大きくなってしまい、トランスポンダの小型化の障害となってしまう。
【０００８】
ここで、従来のトランスポンダの構造について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、従来のＲＦＩＤ用トランスポンダの基本構成を示す回路図であり、図１０は、小型のシート（ラベル）状トランスポンダにおける共振回路のアンテナコイルとフィルムコンデンサとの位置関係を示す平面図である。
【０００９】
図９に示すように、トランスポンダ２は、共振回路を構成するアンテナコイル５及びコンデンサ１４と、データの記憶、演算を行うＩＣチップ１３とからなり、大型のトランスポンダ２の場合は部品の取り付けスペースが大きいことから、コンデンサ１４を固定容量を形成するコンデンサ１４ａと容量の調整が可能なトリマコンデンサ１４ｂとで構成し、トリマコンデンサ１４ｂを増減させることにより共振周波数の調整を行っていた。
【００１０】
しかしながら、図１０に示すようなシート（ラベル）状のトランスポンダ２の場合は、トリマコンデンサ１４ｂを設けることは困難であるため、アンテナコイル５と同一平面状にフィルムコンデンサ１４ｃを形成しているが、図１０（ａ）に示すように、アンテナコイル５の内部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合は、面積の制限から容量変化量は限定的であり、また渦電流損による損失の増加によりＱ値が低下する原因となる。
【００１１】
また、図１０（ｂ）に示すように、アンテナコイル５の外部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合、その分の面積増加を招いてしまう。そして、一定共振周波数を維持する場合、トランスポンダ２の微小化に伴ってインダクタンスが減少することにより、共振用コンデンサの容量は増加し、容量に一定の変化率を与えるためのトリミング用フィルムコンデンサ１４ｃの面積の増加比率は無視できないほど大きくなり、トランスポンダ２のサイズはフィルムコンデンサ１４ｃ（トリミング部分を含む）の面積に律則されてしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、共振周波数を簡単かつ正確に調整することができるＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦＩＤ用トランスポンダは、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、前記アンテナコイルは、互いに接続される２つのアンテナパターンにより構成され、前記２つのアンテナパターンは、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成され、かしめ構造により、前記アンテナパターンと前記ブリッジパターンとが接続されるものである。
【００１９】
本発明においては、前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置及び接続角度を調整することにより、前記共振周波数が調整される構成とすることができる。
【００２１】
また、本発明の共振周波数の調整方法は、アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整方法であって、前記アンテナコイルを、２つのアンテナパターンを相互に接続して形成し、前記２つのアンテナパターンを、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成し、前記２つのアンテナパターンをかしめる方法を用いて、前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置、接続角度及びアンテナコイルの経路長を調整することにより、前記アンテナコイルのインダクタンスを調整するものである。
【００２４】
このように、本発明では、トランスポンダの共振周波数の調整をコンデンサの容量ではなく、アンテナコイルのインダクタンスにより行うため、トリミング用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ部分の面積を省略することができ、トランスポンダ全体の面積の縮小化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明では、アンテナコイルのインダクタンスの調整を、アンテナコイルに設けた複数の経路を順次トリミングするのではなく、基材の表裏面に設けたアンテナパターンの接合位置又はアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を調整することにより行うため、微調整が可能となり、簡単かつ確実に共振周波数を所望の値に正確に合わせ込むことができる。
【００２６】
更に、このようなアンテナコイルのインダクタンス調整機構を備えたトランスポンダを用いることにより、リーダ／ライタ用アンテナとトランスポンダ用アンテナの共振周波数を正確に一致させることができ、一定距離離れてもトランスポンダによるリーダ／ライタのアンテナの反射係数変化を持続させることができる。これによりリーダ／ライタ受信部の、フィルタ、増幅器、コンパレータなどの複雑な回路構成を省略することができるという効果も得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＲＦＩＤ用トランスポンダは、その好ましい一実施の形態において、フィルムや基板等の基材の表裏面に形成された２つのアンテナパターン又は片側の面に形成されたアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を可変することにより共振周波数を調整するものであり、アンテナコイルのインダクタンスにより共振周波数の調整を行うため、フィルムコンデンサ部分の面積を省略してトランスポンダ全体の面積の縮小化を図ることができる。また、アンテナコイルに予め設けた経路を順次トリミングする必要がないため、インダクタンスの調整作業を簡単に行うことができると共に、アンテナの電気的中心位置のずれによる結合係数の変化や渦電流の発生を防止することができる。また、トランスポンダの共振周波数の正確な調整を可能とすることにより、リーダ／ライタの反射係数を大きくすることができ、これによりリーダ／ライタ受信部の構成を簡略化することができる。
【００２８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について説明する。
【００２９】
［実施例１］
まず、本発明の第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図であり、図２及び図３は、第１の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００３０】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、リーダ／ライタ用アンテナ４を用いてデータの交信を行うリーダ／ライタ３と、ラベル型、シート型、スティック型等の種々の形状のトランスポンダ２とからなり、リーダ／ライタ３には、送受信信号を変換するための受信回路３ａ及び送信回路３ｂと、送受信信号をデコードするためのＣＰＵ３ｃとを備え、トランスポンダ２のアンテナの共振周波数とリーダ／ライタ用アンテナ４の共振周波数をキャリア周波数に合わせることによりデータの交信が行われる。
【００３１】
ここで、従来技術で示したように、トランスポンダ２の共振周波数ｆ０は式（１）で決まり、共振周波数を微調整するためには、アンテナコイル５のインダクタンスか、コンデンサの容量を変化させる必要があり、従来の大型のトランスポンダ２では、トリマコンデンサ１４ｂによりｆ０の調整を行っていた。
【００３２】
しかしながら、シート（ラベル）状のトランスポンダ２の場合、サイズの制限からトリマコンデンサ１４ｂを設けることができず、アンテナコイル５と同一平面状にフィルムコンデンサ１４ｃを設けることになるが、図１０（ａ）のようにアンテナコイル５の内部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成すると、渦電流損による損失の増加によりＱ値低下の原因となる。また、図１０（ｂ）のようにアンテナコイル５外部にフィルムコンデンサ１４ｃを形成する場合、その分の面積増加を招き、一定共振周波数を維持する場合、トランスポンダの微小化に伴ってＬが減少することで、面積の増加比率は無視できないほど大きくなる。
【００３３】
そこで、本願出願人は先願（特願２００２−２２７４２号）において、トランスポンダ２の共振周波数の調整をコンデンサ１４の容量ではなく、アンテナコイル５のインダクタンスを調整することにより実現する方法を開示している。具体的には、図８に示すように、アンテナコイル５の最内周のループに経路を短絡する複数のトリミングライン１２ａを設けたり、アンテナコイルの最外周のループに経路を迂回する複数のトリミングラインを設け、トリミングライン１２ａを順位切断することにより、アンテナコイル５のインダクタンスを調整して共振周波数を所望の値に合わせ込むことを可能にしている。
【００３４】
このように、上記公報では、トランスポンダ２の共振周波数の調整をアンテナコイル５のインダクタンスにより行うため、トリミング用に形成されていた従来のフィルムコンデンサ１４ｃ部分の面積を省略することができ、トランスポンダ２全体の面積の縮小化が可能となるが、複数ターンで構成されるアンテナコイル５の１ターンに短絡経路を設けてトリミングする場合、その１ターンと他のターンのコイルの電気的中心が離れてしまい、その結果、結合係数が大きく変わることになる。また、複数の短絡経路を設ける構造の場合、短絡経路部分がループとなり渦電流が発生してしまうため、トリミング後に不要な短絡経路はカットしなければならない。
【００３５】
そこで、本発明では、簡単かつ確実にインダクタンスを調整する方法として、予め設けた短絡経路を選択して順次トリミングするのではなく、アンテナコイル５を２つのアンテナパターン又はアンテナパターンとブリッジサーキットで構成し、基材の表裏面に形成したアンテナパターン又は一方の面に形成したアンテナパターンとブリッジサーキットの接続位置を適宜調整することにより、アンテナコイル５のインダクタンスを変化させて共振周波数の調整を行っている。
【００３６】
具体的に説明すると、図２に示すように、本実施例のトランスポンダ２は、ＰＥＴシート、ポリエチレンシート、ポリイミドシート等の絶縁性シートやＰＣＢ等の基板等からなる基材７と、その表裏面に形成されるアンテナパターン５ａ、５ｂ（ブリッジサーキットを用いる場合は一方のアンテナパターンとブリッジサーキット）とにより構成されるアンテナコイル５と、チップコンデンサ及びデータの記憶、演算処理を行うＩＣチップ（図ではこれらを合わせてＩＣチップ／コンデンサ６と記載している。これらはパターン上の任意の位置に配置され、アンテナパターンの表側面、裏側面又はブリッジサーキットのどちらに位置してもかまわない。）とが設けられ、アンテナパターンの少なくとも一端は基材７を挟んで略平行に対向して形成されている。
【００３７】
なお、図では、アンテナコイル５は１ターンのループで構成しているが、ループの数は任意に設定することができる。また、インダクタンス調整領域８ａの位置、長さも図の構成に限定されず、トランスポンダ２の形状、インダクタンスの調整幅、ＩＣチップ／コンデンサ６の実装位置等を勘案して適宜設定することができる。また、ＩＣチップ／コンデンサ６は基材７のどちら側にあっても問題なく、両面パターンの場合は表側または裏側、ブリッジサーキットの場合はアンテナコイルパターン側またはブリッジサーキット側のいずれかに配設される。
【００３８】
このような構造のアンテナコイル５では、実線のパターンと点線のパターンを最低ａ、ｂの２ヶ所で導通をとる必要がある。本発明ではその内の少なくとも一方（図ではｂ側）の接続位置８を可変できるようにパターンを形成している。導通をとる方法として、例えば、基材７がシートなどの場合はかしめる方法、ＰＣＢのような基板の場合はスルーホールを介して接続する方法を用いることができる。
【００３９】
そして、線路長を長く（図のＡ方向）するようにかしめた場合、アンテナコイル５のインダクタンスが増加してトランスポンダ２の共振周波数は低くなり、線路長を短く（図のＢ方向）するにつれてアンテナコイル５のインダクタンスが減少してトランスポンダ２の共振周波数は高くなる。この線路長の調整に際してインダクタンス調整領域８ａに目盛りを設けてもよく、目盛りを参照することにより調整を容易に行うことができる。
【００４０】
このように本実施例の方法では、先願に記載した複数の短絡経路を順次トリミングする方法に比べて簡単に共振周波数を調整することができ、余分なループを形成しないことにより渦電流の発生を防止することもできる。また、アンテナコイル５を複数ターンで構成する場合に、接続位置が変化してもコイルの電気的中心はほとんど変化しないため、リーダ／ライタ用アンテナ４とトランスポンダ２間の結合係数が変化するという問題も回避することができる。
【００４１】
なお、図２では表裏面の２つのアンテナパターン（ブリッジサーキットの場合は一方のアンテナパターンとブリッジサーキット）の一端を略平行に配置したが、図３に示すように、一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）をジグザグ状、波型、階段状等に形成し、両者の交点でかしめる構成としても良い。この構成の場合は、図２のように接続位置を無段階に調整することはできないが、接続位置８がわかりやすく、パターンの形状を調整することにより各々の交点での共振周波数の変化量を規定することができるため、それほど細かい調整が必要ない場合などには有効である。
【００４２】
［実施例２］
次に、本発明の第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図４乃至図６を参照して説明する。図４乃至図６は、第２の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００４３】
前記した第１の実施例では、各々のアンテナパターンの端部を連続する一本の線で構成して両者を接続位置８で接続する構成としたが、例えば、図４に示すように、一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）の端部に櫛歯状の複数の分岐経路５ｄを設け、分岐経路５ｄの先端部で裏面側のアンテナパターン５ｂと交差するようにし、任意の分岐経路５ｄでかしめることによりコイルを形成しインダクタンス値を変化させることもできる。この構造の場合、複数の分岐経路５ｄは他方のアンテナパターンに接続されていないため、接続位置８以外の分岐経路５ｄによって不要なループが形成されることはなく、後でカットを行う必要はない。また、共振周波数調整で２点以上かしめた場合も、その後の不要ループのカットは最小限にすることができる。
【００４４】
また、本願発明の接続位置８の調整による方法では、共振周波数を高い方向へのみ調整できるが、先願記載の短絡経路を選択する方法を組み合わせることにより、接続位置８の調整と短絡経路のトリミングにより共振周波数をある程度自由に調整することが可能となる。例えば、図５に示すように一方のアンテナパターン（図では表面側のアンテナパターン５ａ）に複数の短絡経路５ｅを設けておき、所定の接続位置８で裏面のアンテナパターン５ｂに接続した後、不要な短絡経路５ｅをトリミングすることによってインダクタンス（すなわち共振周波数）の調整範囲を広げることができる。
【００４５】
また、２つのアンテナパターンによりアンテナコイル５を形成する構造の場合は、基材７により両パターン間に容量が形成されるため、この容量を利用して共振周波数を微調節することもでき、両面パターンでは基材７の材料により誘電率、電極間幅が決まるので電極面積を調節することにより共振周波数を調整することができる。具体的には、例えば、図６に示すように表裏面のアンテナパターン５ａ、５ｂに容量調整用電極５ｆを形成しておき、基材７の材質、厚さと、接続位置８以外に形成された電極の形状、配置を調整（トリミング）することにより、インダクタンスのみならず容量も調整することができ、共振周波数の調整範囲をより広げることができる。
【００４６】
なお、図４の櫛歯状の分岐経路５ｄ、図５の短絡経路５ｅ、図６の櫛歯状の容量調整用電極５ｆの形状は例示であり、図の形状に限定されるものではなく、それぞれの機能を果たすことができる任意の形状とすることができる。
【００４７】
［実施例３］
次に、本発明の第３の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法について、図７を参照して説明する。図７は、第３の実施例に係るＲＦＩＤ用トランスポンダの構造の一例を示す平面図である。
【００４８】
前記した第１及び第２の実施例では、予め表裏面にアンテナパターン５ａ、５ｂが形成されている場合を基本として説明したが、ブリッジサーキットの場合は、ブリッジサーキットの付け方（角度や位置）を変えることによって、インダクタンス値を変えることができ、共振周波数を調節することができる。
【００４９】
例えば、図７に示すように、基材７の片面（図では表面）にブリッジサーキット５ｃが接続しやすいように予め所定の間隔をあけたアンテナパターン５ａを形成しておき、その後、ＩＣチップ／コンデンサ６を含むブリッジサーキット５ｃを角度や位置を調整しながらかしめる。例えば、図の構成ではブリッジサーキット５ｃを右下がりに接続するとアンテナコイル５のインダクタンスが減少し、右上がりに接続するとインダクタンスは増加する。このような方法によっても共振周波数を調整することが可能となる。
【００５０】
なお、上記各実施例では、ＲＦＩＤ用トランスポンダに形成される共振回路の共振周波数の調整方法について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、任意のコイルの構造及びそのコイルを用いたインダクタンスの調整に適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤ用アンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法によれば、下記記載の効果を奏する。
【００６２】
本発明の第１の効果は、トランスポンダのＱ値の損失や面積の増加を招くことなく、共振周波数の微調整を実現することができるということである。
【００６３】
その理由は、基材の表裏面のアンテナパターンの端部に接続位置を可変できる機構を設けたり、基材の片側に設けたアンテナパターンに自在にブリッジサーキットを接続できる機構を設けることにより、インダクタンス、すなわち共振周波数を調整することができ、従来のように面積の大きいフィルムコンデンサを設ける必要がないからである。
【００６４】
また、本発明の第２の効果は、結合係数の変化や渦電流の発生を招くことなく、簡単かつ確実に共振周波数を調整することができるということである。
【００６５】
その理由は、本発明の構成では、アンテナコイルに複数設けた短絡経路をトリミングする方法のように、トリミングする位置によりアンテナコイルの電気的中心がずれて結合係数が変化することがなく、又、不要なループを形成しないために渦電流が発生することがないからである。
【００６６】
また、本発明の第３の効果は、リーダ／ライタ受信部の回路構成を簡略化することができるということである。
【００６７】
その理由は、本発明のような周波数調整機能を備えたトランスポンダを用いることにより、トランスポンダとリーダ／ライタの共振周波数を正確に合わせ込むことができるため、アンテナ端電圧波形の最大値と最小値で規定される変調度を大きくすることができ、複雑な処理回路を設ける必要がなくなるからである。これにより、実装部品点数を減少させることができ、回路基板の縮小、消費電力の低下が図られ、その結果、コンパクトでバッテリ駆動に適したリーダ／ライタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＲＦＩＤシステムの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】 本発明の第１の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図３】 本発明の第１の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図４】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図５】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図６】 本発明の第２の実施例に係るトランスポンダの他の構成を示す平面図である。
【図７】 本発明の第３の実施例に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図８】 先願に係るトランスポンダの構成を示す平面図である。
【図９】 従来のトランスポンダの構成を示す回路図である。
【図１０】 従来のトランスポンダのアンテナコイル及びフィルムコンデンサの位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ＲＦＩＤ用システム
２ トランスポンダ
３ リーダ／ライタ
３ａ 受信回路
３ｂ 送信回路
３ｃ ＣＰＵ
４ リーダ／ライタ用アンテナ
５ アンテナコイル
５ａ アンテナパターン（表面側）：実線
５ｂ アンテナパターン（裏面側）：破線
５ｃ ブリッジサーキット
５ｄ 分岐経路
５ｅ 短絡経路
５ｆ 容量調整電極
６ ＩＣチップ／コンデンサ
７ 基材
８ 接続位置
１２ａ トリミングライン
１２ｂ トリミング位置
１３ ＩＣチップ
１４、１４ａ コンデンサ
１４ｂ トリマコンデンサ
１４ｃ フィルムコンデンサ
Claims (3)
- アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおいて、
前記アンテナコイルは、互いに接続される２つのアンテナパターンにより構成され、
前記２つのアンテナパターンは、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成され、かしめ構造により、前記アンテナパターンと前記ブリッジパターンとが接続されることを特徴とするＲＦＩＤ用トランスポンダ。 - 前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置及び接続角度を調整することにより、前記共振周波数が調整されることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ用トランスポンダ。
- アンテナコイルとコンデンサとからなる共振回路を備えたＲＦＩＤ用トランスポンダにおける共振周波数の調整方法であって、
前記アンテナコイルを、２つのアンテナパターンを相互に接続して形成し、
前記２つのアンテナパターンを、前記トランスポンダの基材の一方の面に形成されるアンテナパターンと、該アンテナパターン上に所定の位置及び角度で配置されるブリッジパターンとにより構成し、前記２つのアンテナパターンをかしめる方法を用いて、前記アンテナパターンに対して前記ブリッジパターンの接続位置、接続角度及びアンテナコイルの経路長を調整することにより、前記アンテナコイルのインダクタンスを調整することを特徴とする共振周波数の調整方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002240458A JP4006585B2 (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
| JP2007171793A JP2007306601A (ja) | 2002-08-21 | 2007-06-29 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002240458A JP4006585B2 (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007171793A Division JP2007306601A (ja) | 2002-08-21 | 2007-06-29 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004080600A JP2004080600A (ja) | 2004-03-11 |
| JP4006585B2 true JP4006585B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=32023241
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002240458A Expired - Fee Related JP4006585B2 (ja) | 2002-08-21 | 2002-08-21 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
| JP2007171793A Pending JP2007306601A (ja) | 2002-08-21 | 2007-06-29 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007171793A Pending JP2007306601A (ja) | 2002-08-21 | 2007-06-29 | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP4006585B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006202174A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nec Tokin Corp | 非接触データキャリアおよびその製造方法 |
| JP4663346B2 (ja) * | 2005-02-01 | 2011-04-06 | 富士通株式会社 | メアンダラインアンテナ |
| JP4599185B2 (ja) * | 2005-02-02 | 2010-12-15 | リンテック株式会社 | アンテナ回路、及び非接触型ｉｃインレットの周波数調整方法 |
| JP5195103B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2013-05-08 | オムロン株式会社 | Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄタグの製法 |
| DE102009004130A1 (de) * | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Mehrschichtiges Folienelement |
| DE102009040537B4 (de) * | 2009-09-08 | 2013-12-24 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Mehrschichtiges Folienelement sowie Verfahren zur Bereitstellung eines Schwingkreises |
| WO2011033660A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 株式会社 東芝 | 無線電力伝送装置 |
| JP2011238016A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Sony Corp | 非接触通信媒体、アンテナパターン配置媒体、通信装置及びアンテナ調整方法 |
| US8528827B2 (en) | 2010-06-18 | 2013-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Antenna, semiconductor device, and method of manufacturing antenna |
| KR102216541B1 (ko) * | 2014-06-18 | 2021-02-17 | 삼성전자주식회사 | 고주파 표면 코일 및 이를 채용한 자기 공명 장치 |
| US10430621B2 (en) * | 2014-12-16 | 2019-10-01 | Magnet Consulting, Inc. | Using antenna reflection coefficients to detect events in a gaming environment |
| US9984528B2 (en) | 2014-12-16 | 2018-05-29 | Magnet Consulting, Inc. | Using antenna reflection coefficients to detect events in a gaming environment |
-
2002
- 2002-08-21 JP JP2002240458A patent/JP4006585B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007171793A patent/JP2007306601A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004080600A (ja) | 2004-03-11 |
| JP2007306601A (ja) | 2007-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007306601A (ja) | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイル構造及び共振周波数の調整方法 | |
| US7926728B2 (en) | Integrated circuit device including a contactless integrated circuit inlay | |
| KR100960210B1 (ko) | Ｒｆｉｄ 태그 및 그 제조 방법 | |
| JP3781109B2 (ja) | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法 | |
| KR100952797B1 (ko) | 안테나 및 비접촉형 태그 | |
| US8668151B2 (en) | Wireless IC device | |
| KR101142577B1 (ko) | 안테나 장치 및 안테나 장치를 포함하는 시스템 | |
| US8814056B2 (en) | Antenna device, RFID tag, and communication terminal apparatus | |
| US7408512B1 (en) | Antenna with distributed strip and integrated electronic components | |
| US7262701B1 (en) | Antenna structures for RFID devices | |
| JP5928188B2 (ja) | アンテナおよびｒｆｉｄタグ | |
| US20110186641A1 (en) | Radio ic device | |
| EP2385580B1 (en) | Antenna and wireless ic device | |
| EP1895620B1 (en) | Rfid tag antenna and rfid tag | |
| JP2005244778A (ja) | 小型アンテナ及びそれを備えた無線タグ | |
| JP4363409B2 (ja) | Ｒｆｉｄタグ及びその製造方法 | |
| KR20080098412A (ko) | Ｒｆｉｄ태그, ｒｆｉｄ태그의 제조 방법 및 ｒｆｉｄ태그의 설치 방법 | |
| US10552724B2 (en) | RFID tag and article having RFID tag attached thereto | |
| EP1851822B1 (en) | Transponder tuning method and a transponder | |
| JP5482964B2 (ja) | 無線ｉｃデバイス及び無線通信端末 | |
| US20110127336A1 (en) | Wireless ic device and method for manufacturing same | |
| JP4016261B2 (ja) | Ｒｆｉｄ用トランスポンダ及び共振周波数の調整方法 | |
| JP2005259153A (ja) | Ｒｆｉｄ用トランスポンダのアンテナコイルの構造及び該アンテナコイルを用いた共振周波数の調整方法 | |
| TW201008021A (en) | Radio-frequency identification (RFID) antenna, tags and communication system | |
| KR100689700B1 (ko) | 슬롯-임피던스 매칭을 구현하는 평면 다이폴 안테나 구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050426 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070502 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070629 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070801 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070814 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100907 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110907 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |