JP4413151B2

JP4413151B2 - Wireless tag

Info

Publication number: JP4413151B2
Application number: JP2005031903A
Authority: JP
Inventors: 裕彦津田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2025-02-08
Also published as: JP2006109396A

Description

本発明は、例えばＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムなどに用いられる無線タグに関する。 The present invention relates to RFID (Radio Frequency Identification) No line tag that is used in such systems.

ＲＦＩＤシステムは、通常、書き込み・読み出し機能を持つリーダと無線タグから構成される。従来、特にマイクロ波領域では、無線タグとして、バッテリを内蔵したタグがＦＡ分野等で利用されている。また、最近では、リーダからの送信電波を検波し、それを駆動電力としてタグ動作を行わせるバッテリレスタグが登場している。 An RFID system is usually composed of a reader having a write / read function and a wireless tag. Conventionally, particularly in the microwave region, a tag with a built-in battery is used as a wireless tag in the FA field or the like. Recently, a batteryless tag that detects a transmission radio wave from a reader and performs a tag operation using the detected radio wave as drive power has appeared.

ＲＦＩＤシステムは各種の分野で採用されている。例えば、公共の図書館や学校の図書館などにおいては、図書識別情報などが記録されたＲＦＩＤ図書分類ラベル（無線タグ）を図書に貼付して、図書を管理する本管理システムが採用されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ＲＦＩＤシステムを病院のカルテ管理システム、在庫管理システム、宅配管理システムなどに適用することも考えられている。 RFID systems are used in various fields. For example, in a public library or a school library, a book management system for managing a book by attaching an RFID book classification label (wireless tag) in which book identification information or the like is recorded to the book is adopted (for example, , See Patent Document 1). It is also considered that the RFID system is applied to a hospital chart management system, an inventory management system, a home delivery management system, and the like.

ＲＦＩＤシステムは、例えば図１８に示すように、リーダＲＷ、アンテナＡ、及び、無線タグＴによって構成されており、リーダＲＷは電波信号を送出し、このリーダＲＷからの送出電波信号を無線タグＴが受け、タグ内のメモリに蓄積された情報で、入力信号に反射変調を与えてリーダＲＷに返送する。そして、無線タグＴから返送された信号をリーダＲＷにて復調してタグ情報を取り出すようになっている。なお、ＲＦＩＤシステムにおいては、１３．５６ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、２．５４ＧＨｚ帯などの周波数帯域が使用されている。 For example, as shown in FIG. 18, the RFID system includes a reader RW, an antenna A, and a wireless tag T. The reader RW transmits a radio wave signal, and the radio wave signal transmitted from the reader RW is transmitted to the radio tag T. The information stored in the memory in the tag is subjected to reflection modulation on the input signal and returned to the reader RW. The signal returned from the wireless tag T is demodulated by the reader RW to extract tag information. In the RFID system, frequency bands such as 13.56 MHz band, 900 MHz band, and 2.54 GHz band are used.

ＲＦＩＤシステムに利用される無線タグとして、物品等に実装する平面状のタグが現在までに商用化されている。一例として、ダイポールアンテナを有する無線タグがある（例えば、特許文献２参照。）。その無線タグの一例を図１９に示す。 As a wireless tag used for an RFID system, a planar tag mounted on an article or the like has been commercialized so far. As an example, there is a wireless tag having a dipole antenna (for example, see Patent Document 2). An example of the wireless tag is shown in FIG.

図１９に示す無線タグＴ２０は、誘電体基板２０４の上に、信号を電波として送受信するダイポールアンテナ２０１を形成するとともに、タグ処理機能をもつＩＣチップ２０３を組み込んで一体化したものである。このようなダイポールアンテナ２０１を有する無線タグＴ２０では、ダイポールアンテナ２０１のアンテナ長を通信周波数の波長λの半波長（λ／２）に設定することにより良好な利得を得ることができる。また、ダイポールアンテナにおいては、インピーダンスを調整するために、例えば図２０に示すように、ダイポールアンテナ２０１の側方に、電気的に絶縁された線状の補助パターン２０２をダイポールアンテナ２０１と平行に形成するという構造が採用されている。 A wireless tag T20 shown in FIG. 19 is formed by forming a dipole antenna 201 that transmits and receives a signal as a radio wave on a dielectric substrate 204 and incorporating an IC chip 203 having a tag processing function. In the RFID tag T20 having such a dipole antenna 201, a good gain can be obtained by setting the antenna length of the dipole antenna 201 to a half wavelength (λ / 2) of the wavelength λ of the communication frequency. In the dipole antenna, in order to adjust the impedance, for example, as shown in FIG. 20, an electrically insulated linear auxiliary pattern 202 is formed in parallel to the dipole antenna 201 on the side of the dipole antenna 201. The structure to do is adopted.

一方、流通過程などにおいて情報を無線通信で授受するシステムとして、ＩＣチップと一対のアンテナとを有し、静電結合方式により電波から情報及び電力が供給されるデータキャリアを用いて、包装箱内の収容物（商品等）などの情報をやり取りするシステムが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。また、この特許文献３には、一対のアンテナに一対の拡張アンテナ領域を電気的に連結するとともに、その一対の拡張アンテナ領域を異なる平面に形成することにより、情報の授受を確実かつ容易に行うことができることが記載されている。
特開２００４−２１０４４６号公報特開２０００−１１３１５２号公報特開２００２−３２１７２５号公報 On the other hand, as a system for transmitting and receiving information by wireless communication in the distribution process, etc., a data carrier that has an IC chip and a pair of antennas and is supplied with information and power from radio waves by an electrostatic coupling method is used. There has been proposed a system for exchanging information such as stored items (products, etc.) (see, for example, Patent Document 3). In Patent Document 3, information is exchanged reliably and easily by electrically connecting a pair of extended antenna regions to a pair of antennas and forming the pair of extended antenna regions on different planes. It is described that it can be.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-210446 JP 2000-113152 A JP 2002-321725 A

ところで、平面アンテナを有する無線タグを本や雑誌に貼り付ける場合、タグ厚さを薄くしてシート状にする必要がある。このように無線タグを薄いシート状にした場合、物体などに貼着していない状態（中空状態）のときには、周囲条件からの影響を大きく受けることがないので問題はないが、商品などに貼り付けて使用する場合はアンテナ特性に影響を与えてしまう。特に、無線タグを本や雑誌などの厚さが特定できないような商品に貼り付けると、アンテナインピーダンスが変化するなど、平面アンテナが受ける影響もさまざまであり、これに対応するには広帯域に対応した平面アンテナが必要になる。 By the way, when a wireless tag having a planar antenna is attached to a book or magazine, it is necessary to reduce the thickness of the tag to form a sheet. In this way, when the wireless tag is made into a thin sheet, there is no problem because it is not greatly affected by ambient conditions when it is not attached to an object (hollow state), but it is attached to the product. If attached, the antenna characteristics will be affected. In particular, when a wireless tag is attached to a product such as a book or magazine where the thickness cannot be specified, the antenna impedance changes, and the influence of the flat antenna varies. An antenna is required.

平面アンテナを広帯域化する方法の１つとして、アンテナパターンを線パターンではなく、面パターンとする手法があるが、単に面パターンとするだけでは、ＩＣチップとのマッチングが困難であったり、指向特性の調整も難しい。 One way to increase the bandwidth of a planar antenna is to use an antenna pattern as a surface pattern instead of a line pattern. Adjustment is also difficult.

本発明はそのような実情に鑑みてなされたものであり、アンテナインピーダンスを低く抑えながら、広帯域化を達成することが可能であり、しかも、厚さの異なる物に貼り付けた場合に生じるインピーダンス変化を抑制することが可能な平面アンテナを有するアンテナ装置を備えた無線タグを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to achieve a wide band while keeping the antenna impedance low, and furthermore, impedance changes that occur when pasted on objects of different thicknesses suppressing an object to provide a wireless tag having an antenna equipment which has a planar antenna capable.

本発明の無線タグは、柔軟性シートと、前記柔軟性シートの表面に互いに対向して形成された一対のアンテナパターンの対向端部を給電点とする平面アンテナと、前記一対のアンテナパターンに隣接して形成された補助パターンとを備え、ＵＨＦ周波数帯に適合された無線タグであって、前記表面で前記補助パターンに対向する側に配置され前記給電点に接続されたＩＣチップを備え、前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部のパターン幅に対し、前記給電点から遠い側の端部のパターン幅が大きくなるように形成されており、前記補助パターンは、前記平面アンテナの一端側から他端側まで延び、かつ、前記一対のアンテナパターンの１つのアンテナパターンと同じ面積または１つのアンテナパターンよりも大きな面積を有し、前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部から遠い側の端部に向かうに従ってパターン幅が広がる三角形状であり、その三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接して前記補助パターンが形成されていることを特徴としている。 Wireless tag of the present invention, a flexible sheet, and the planar antenna which opposite ends of the antenna pattern of a pair which are formed to face each other on the surface of the flexible sheet to a feeding point, the pair of antenna patterns an adjacent auxiliary patterns formed by a radio tag which is adapted to the UHF frequency band, are arranged on the side facing the auxiliary pattern in the surface provided with the connected IC chip to the feed point, the pair of antenna patterns, respectively, relative to the pattern width of the end portion closer to the feed point is formed such that the pattern width of the end portion farther from the feeding point increases, the auxiliary pattern The planar antenna extends from one end side to the other end side, and has the same area as one antenna pattern of the pair of antenna patterns or more than one antenna pattern. Have a large area, the pair of antenna patterns are each a triangular shape pattern width increases toward the end portions farther from the end portion on the side closer to the feeding point, the hypotenuse of the antenna pattern of the triangle The auxiliary pattern is formed in the vicinity.

本発明の無線タグによれば、平面アンテナを構成するアンテナパターンを、給電点に近い側の端部に対し、給電点から遠い側の端部のパターン幅を大きくした面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナに隣接して形成する補助パターンを、線状ではなく、平面アンテナの１つのアンテナパターンと同じ面積（または１つのアンテナパターンよりも大きな面積）を有する面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、平面アンテナの給電点にＩＣチップを接続するにあたり、ＩＣチップとのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。このように、アンテナパターンを面パターンとすることで、容量性のリアクタンスを大きくできるため、そのままでは抵抗成分が大きいアンテナのインピーダンスを低くなるように調整することが容易となる。 According to the wireless tag of the present invention, the antenna pattern constituting the planar antenna is a plane pattern in which the pattern width of the end portion far from the feeding point is made larger than the end portion near the feeding point. Broadband antenna can be achieved. In addition, the auxiliary pattern formed adjacent to the planar antenna is not a linear pattern, but a planar pattern having the same area as one antenna pattern of the planar antenna (or an area larger than one antenna pattern). The antenna impedance can be kept low while achieving a wider bandwidth, and impedance matching with the IC chip can be easily performed when connecting the IC chip to the feeding point of the planar antenna. As described above, since the capacitive reactance can be increased by using the antenna pattern as a plane pattern, it is easy to adjust the impedance of the antenna having a large resistance component as it is.

すなわち、平面アンテナを構成するアンテナパターンを、面積を大きくした面パターンとした場合に、補助パターンを線状とすると、外部からの影響を受ける度合がアンテナパ
ターンと補助パターンとで異なり、その両者のバランスが悪くなるため、本や雑誌などの厚さの異なる物に貼り付けた場合に大きなインピーダンス変化が生じる。これに対し、補助パターンを、線状ではなく、平面アンテナの１つのアンテナパターンと同じ面積（または１つのアンテナパターンよりも大きな面積）を有する面パターンとすると、アンテナパターンと補助パターンとのバランスが良好となり、貼り付ける物の厚さが異なる場合であっても、インピーダンス変化を低く抑えることができる（図１７参照）。 That is, when the antenna pattern constituting the planar antenna is a plane pattern with a large area, if the auxiliary pattern is linear, the degree of influence from the outside differs between the antenna pattern and the auxiliary pattern. Since the balance is deteriorated, a large impedance change occurs when pasted on objects having different thicknesses such as books and magazines. On the other hand, when the auxiliary pattern is not a linear pattern but a plane pattern having the same area as one antenna pattern of a planar antenna (or an area larger than one antenna pattern), the balance between the antenna pattern and the auxiliary pattern is increased. Even if the thickness of the object to be attached is different, the impedance change can be kept low (see FIG. 17).

本発明の無線タグは、上記したとおり、アンテナ装置を備え、前記平面アンテナの給電点にＩＣチップが接続されていることを特徴としている。より具体的には、前記一対のアンテナパターンが、それぞれ、前記給電点に近い側の端部から遠い側の端部に向かうに従ってパターン幅が広がる三角形状であり、その三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接して前記補助パターンが形成されていることを特徴としている。 As described above, the wireless tag of the present invention includes an antenna device, and an IC chip is connected to a feeding point of the planar antenna. More specifically, each of the pair of antenna patterns has a triangular shape in which the pattern width increases from an end portion closer to the feeding point toward an end portion farther from the feeding point, and the hypotenuse of the triangular antenna pattern The auxiliary pattern is formed in the vicinity.

本発明の無線タグによれば、平面アンテナを構成するアンテナパターンを、給電点に近い側の端部に対し、給電点から遠い側の端部のパターン幅を大きくした面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナに隣接して形成する補助パターンを、線状ではなく、平面アンテナの１つのアンテナパターンと同じ面積（または１つのアンテナパターンよりも大きな面積）を有する面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、無線タグに搭載するＩＣチップとのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。このように、アンテナパターンを面パターンとすることで、容量性のリアクタンスを大きくできるため、そのままでは抵抗成分が大きいアンテナのインピーダンスを低くなるように調整することが容易となる。 According to the wireless tag of the present invention, the antenna pattern constituting the planar antenna is a plane pattern in which the pattern width of the end portion far from the feeding point is made larger than the end portion near the feeding point. Broadband antenna can be achieved. In addition, the auxiliary pattern formed adjacent to the planar antenna is not a linear pattern, but a planar pattern having the same area as one antenna pattern of the planar antenna (or an area larger than one antenna pattern). The antenna impedance can be kept low while achieving a wider bandwidth, and impedance matching with the IC chip mounted on the wireless tag can be easily performed. As described above, since the capacitive reactance can be increased by using the antenna pattern as a plane pattern, it is easy to adjust the impedance of the antenna having a large resistance component as it is.

さらに、本発明の無線タグでは、本や雑誌などの厚さの異なる物に貼り付けた場合に生じるインピーダンス変化を抑制することができる。 Furthermore, in the wireless tag of the present invention, it is possible to suppress changes in impedance that occur when affixed to objects having different thicknesses such as books and magazines.

ここで、本発明の無線タグにおいて、補助パターンの形状を工夫することにより、平面アンテナの指向性を用途に応じて選択的に変更することも可能である。 Here, in the wireless tag of the present invention, the directivity of the planar antenna can be selectively changed according to the application by devising the shape of the auxiliary pattern.

例えば、平面アンテナを構成する一対のアンテナパターンを三角形状とする場合、補助パターンの辺のうち、三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接しない辺で給電点と対向する辺を、アンテナパターンが延びる方向と平行な直線とすると（例えば図１に示す補助パターン２の形状（二等辺三角形））、均一な分布の指向性を得ることができる（例えば図１１（ａ）参照）。 For example, when the pair of antenna patterns constituting the planar antenna is triangular, the antenna pattern extends in the side of the auxiliary pattern that is not close to the oblique side of the triangular antenna pattern and that faces the feeding point. (For example, the shape of the auxiliary pattern 2 shown in FIG. 1 (isosceles triangle)), a uniform distribution directivity can be obtained (see, for example, FIG. 11A).

また、補助パターンの辺のうち、三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接しない辺で給電点と対向する辺を頂点を有する山形形状とし、その山形の頂点を給電点に対応する位置に設けた場合（例えば図７に示す補助パターン３２の形状（菱形））、偏った分布の指向性を得ることができる（例えば図１１（ｃ）参照）。 In addition, among the sides of the auxiliary pattern, the side that is not close to the hypotenuse of the triangular antenna pattern and the side facing the feeding point has a mountain shape having a vertex, and the peak of the mountain shape is provided at a position corresponding to the feeding point (For example, the shape of the auxiliary pattern 32 shown in FIG. 7 (diamonds)), and the directionality of the biased distribution can be obtained (see, for example, FIG. 11C).

なお、本発明の無線タグにおいて、アンテナパターンの形状は、三角形状であることが好ましい。要するに、アンテナパターンは、給電点に近い側の端部のパターン幅に対し、給電点から遠い側の端部のパターン幅が大きくなる形状であればよいが、給電点に近い側の端部から遠い側の端部に向かうに従ってパターン幅が漸次広がる形状のアンテナパターンであることが好ましい。 Incidentally, the wireless tag of the present invention, the shape of the antenna pattern, it is not preferable is triangular. In short, the antenna pattern may have a shape in which the pattern width at the end far from the feeding point is larger than the pattern width at the end near the feeding point, but from the end near the feeding point. It is preferable that the antenna pattern has a shape in which the pattern width gradually increases toward the far end.

複数国において使用されているタグでは、各国毎に使用が許されている周波数が異なっている場合がある。また、汎用のタグ（アンテナ）として、無指向が求められる場合が多い。 The tags that are used in multiple countries, there is a case where different frequencies are allowed use for each country. Further, non-directional is often required as a general-purpose tag (antenna).

例えば、ＵＨＦ周波数帯のＲＦＩＤリーダでは、従来、北米の９０２〜９２８ＭＨｚのＩＳＭバンド（バンド幅２６ＭＨｚ）を使用していた。しかしながら、最近では、欧州において８６５〜８６８ＭＨｚ、日本国内でも９５２〜９５４ＭＨｚが使用される動きがある。これらの全ての周波数でタグを動作させるには、従来のバンド幅２６ＭＨｚを、８９ＭＨｚまで拡大しなければならず（図２１参照）、商品の輸出や輸出においてタグを使用する場合にはアンテナの広帯域化が重要になってくる。 For example, an RFID reader in the UHF frequency band has conventionally used the ISM band (bandwidth 26 MHz) of 902 to 928 MHz in North America. However, recently, there is a movement to use 865 to 868 MHz in Europe and 952 to 954 MHz in Japan. In order to operate the tag at all these frequencies, the conventional bandwidth of 26 MHz must be expanded to 89 MHz (see FIG. 21). Is becoming important.

また、ＵＨＦ周波数帯を使用したタグは、電波の飛距離が長いこと、及び、タグの大きさが２．５４ＧＨｚのタグよりも大きいことなどから、物流における大型のダンボール箱などに貼り付けて使用されるケースが多い。しかしながら、ダンボールの素材にタグを貼り付けることにより中心周波数が低くなってしまう場合がある。また、吊りタグとしてタグが空中につられる状態では、中心周波数が、あまり変わらない場合もある。これらの使用状態を含む全ての環境においてタグを使用可能にするには、８９ＭＨｚよりも、さらに広帯域化する必要がある。 Also, tags using the UHF frequency band are affixed to large cardboard boxes in logistics because the distance of radio waves is long and the tags are larger than 2.54 GHz tags. There are many cases. However, there are cases where the center frequency is lowered by attaching a tag to the cardboard material. In addition, when the tag is hung in the air as a hanging tag, the center frequency may not change much. In order to be able to use the tag in all environments including these usage states, it is necessary to make the band wider than 89 MHz.

ここで、アンテナを広帯域化する方法の１つとして、上記したように、アンテナパターンを線パターンではなく、扇状パターン（面パターン）とする手法が知られているが、扇状パターンのアンテナとするだけでは、ＩＣチップとのインピーダンスを調整する手段が少なく、送受信時のインピーダンスマッチングが合わないという問題が発生する。 Here, as one of the methods for widening the antenna, as described above, there is known a method in which the antenna pattern is not a line pattern but a fan-shaped pattern (surface pattern), but only an antenna having a fan-shaped pattern is used. Then, there are few means for adjusting the impedance with the IC chip, and there arises a problem that impedance matching at the time of transmission / reception does not match.

このような点を考慮して、本発明では、上記したように、アンテナパターンの片側に補助パターンを設け、三角形状のアンテナパターンの両端に並列のインピーダンス調整素子を配置することで、三角形状のアンテナパターンの長さ方向（直列の調整）とあわせて、インピーダンス調整を容易にするとともに、十分な指向性が得られるようにしている。 In consideration of such points, in the present invention, as described above, an auxiliary pattern is provided on one side of the antenna pattern, and parallel impedance adjusting elements are arranged at both ends of the triangular antenna pattern, thereby forming a triangular shape. Together with the antenna pattern length direction (series adjustment), impedance adjustment is facilitated and sufficient directivity is obtained.

このような構造のアンテナでは、限られた帯域幅に対するインピーダンス整合を行うことが可能である。 In an antenna having such a structure, Ru can perform impedance matching for limited bandwidth der.

本発明の無線タグにおいて、アンテナパターン及び補助パターンは、例えば、柔軟性シートなどの基材上に金属平板を形成したパターンであってもよいし、導電性インク等を基材表面に印刷したパターンであってもよい。また、基材表面に接地導体を形成し、その接地導体を所定形状に刳り貫いてアンテナパターン（スロットアンテナ）及び補助パターン（スロット）を形成したものであってもよい。 In non-linear tag of the present invention, the antenna pattern and the auxiliary pattern, for example, on a substrate, such flexible sheets may be a pattern formed of metal plates to printing a conductive ink or the like on the substrate surface It may be a pattern. Further, an antenna pattern (slot antenna) and an auxiliary pattern (slot) may be formed by forming a ground conductor on the surface of the substrate and penetrating the ground conductor in a predetermined shape.

本発明の無線タグによれば、平面アンテナを構成するアンテナパターンを、給電点に近い側の端部に対し、給電点から遠い側の端部のパターン幅を大きくした面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナに隣接して形成する補助パターンを、線状ではなく、平面アンテナの１つのアンテナパターンと同じ面積（または１つのアンテナパターンよりも大きな面積）を有する面パターンとしているので、平面アンテナの広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、平面アンテナの給電点に接続するＩＣチップとのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。 According to the wireless tag of the present invention , the antenna pattern constituting the planar antenna is a plane pattern in which the pattern width of the end portion far from the feeding point is made larger than the end portion near the feeding point. Broadband antenna can be achieved. In addition, the auxiliary pattern formed adjacent to the planar antenna is not a linear pattern, but a planar pattern having the same area as one antenna pattern of the planar antenna (or an area larger than one antenna pattern). Thus, the antenna impedance can be kept low while achieving a wider bandwidth, and impedance matching with the IC chip connected to the feeding point of the planar antenna can be easily performed.

さらに、本発明の無線タグでは、面パターンである補助パターンの形状を適宜に選定することにより、使用用途に応じた指向性を有する平面アンテナを構成することができるので、無線タグの適用範囲を広げることも可能である。 Furthermore, in the wireless tag of the present invention , a plane antenna having directivity corresponding to the intended use can be configured by appropriately selecting the shape of the auxiliary pattern that is a surface pattern, so the applicable range of the wireless tag can be increased. It can also be expanded.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜実施形態１＞
図１は本発明の無線タグの一例を示す平面図である。図２はそれぞれ図１のＸ−Ｘ線端面図（ａ）、Ｙ−Ｙ線端面図（ｂ）及びＺ−Ｚ線端面図（ｃ）を併記して示す図である。図３は図１の無線タグの斜視図である。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view showing an example of a wireless tag of the present invention. FIG. 2 is a view showing both the end view (a), the end view (y), the end view (b), and the end view (c), line ZZ, of FIG. FIG. 3 is a perspective view of the wireless tag of FIG.

この例の無線タグＴ１は、柔軟性シート４（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のシート）の表面に形成された平面アンテナ１及び補助パターン２を有するアンテナ装置ＡＮ１と、柔軟性シート４上に搭載されたＩＣチップ（タグＩＣ）３とを備えている。 The wireless tag T1 of this example includes an antenna device AN1 having a planar antenna 1 and an auxiliary pattern 2 formed on the surface of a flexible sheet 4 (for example, a sheet made of PET (polyethylene terephthalate)), and the flexible sheet 4 And an IC chip (tag IC) 3 mounted thereon.

平面アンテナ１は、柔軟性シート４の表面に形成された一対のアンテナパターン１１，１２を備えている。各アンテナパターン１１，１２は、互いに対称な三角形状（二等辺三角形）のパターンであり、柔軟性シート４表面に形成された金属平板によって構成されている。これら一対の三角形状のアンテナパターン１１，１２は三角形の頂点が対向するように配置されており、その互いに向かい合う頂点がそれぞれ給電点１１ａ，１２ａとなっている。そして、この給電点１１ａ，１２ａにＩＣチップ３が接続されている。 The planar antenna 1 includes a pair of antenna patterns 11 and 12 formed on the surface of the flexible sheet 4. Each antenna pattern 11, 12 is a symmetrical triangle (isosceles triangle) pattern, and is constituted by a metal flat plate formed on the surface of the flexible sheet 4. The pair of triangular antenna patterns 11 and 12 are arranged so that the apexes of the triangles face each other, and the apexes facing each other are feeding points 11a and 12a, respectively. The IC chip 3 is connected to the feeding points 11a and 12a.

補助パターン２は、平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１と同じ面積を有する二等辺三角形状のパターンであり、柔軟性シート４表面に形成された金属平板によって構成されている。補助パターン２は、平面アンテナ１の一端（一方のアンテナパターン１１の給電点１１ａから遠い側の端部１１ｂ）から、平面アンテナ１の他端（他方のアンテナパターン１２の給電点１２ａから遠い側の端部１２ｂ）まで延びている。補助パターン２の長さ（両端２ｂ，２ｂ間の距離）は、平面アンテナ１の長さ（アンテナパターン１１の端部１１ｂとアンテナパターン１２の端部１２ｂとの間の距離）と同じである。 The auxiliary pattern 2 is an isosceles triangular pattern having the same area as one antenna pattern 11 of the planar antenna 1, and is configured by a metal flat plate formed on the surface of the flexible sheet 4. The auxiliary pattern 2 is connected to one end of the planar antenna 1 (the end portion 11b far from the feeding point 11a of the one antenna pattern 11) and the other end of the planar antenna 1 (the far side from the feeding point 12a of the other antenna pattern 12). Extends to the end 12b). The length of the auxiliary pattern 2 (distance between both ends 2b, 2b) is the same as the length of the planar antenna 1 (distance between the end portion 11b of the antenna pattern 11 and the end portion 12b of the antenna pattern 12).

補助パターン２の斜辺２ｃ，２ｃは、それぞれ、一対のアンテナパターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接した状態で配置されており、アンテナパターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接しない辺（二等辺三角形の底辺に相当）２ｄは、三角形状のアンテナパターン１１，１２の中心線Ｌと平行な直線となっている。また、補助パターン２の頂点２ａは平板アンテナ１の給電点１１ａ，１２ａに対応する位置（一対のアンテナパターン１１，１２の中央位置）に配置されている。 The hypotenuses 2c and 2c of the auxiliary pattern 2 are arranged in proximity to the hypotenuses 11c and 12c of the pair of antenna patterns 11 and 12, respectively, and are sides that are not proximate to the hypotenuses 11c and 12c of the antenna patterns 11 and 12 (two 2d is a straight line parallel to the center line L of the triangular antenna patterns 11 and 12 (corresponding to the base of the equilateral triangle). Further, the apex 2a of the auxiliary pattern 2 is disposed at a position corresponding to the feeding points 11a and 12a of the flat antenna 1 (the center position of the pair of antenna patterns 11 and 12).

以上の構造の無線タグＴ１によれば、平面アンテナ１を構成するアンテナパターン１１，１２をそれぞれ三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナ１に隣接して形成する補助パターン２を、線状ではなく、平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１と同じ面積の三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、これによって無線タグＴ１に搭載するＩＣチップ３とのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。 According to the RFID tag T1 having the above structure, since the antenna patterns 11 and 12 constituting the planar antenna 1 are respectively triangular surface patterns, it is possible to achieve a broad band of the planar antenna 1. In addition, the auxiliary pattern 2 formed adjacent to the planar antenna 1 is not linear, but is a triangular surface pattern having the same area as the one antenna pattern 11 of the planar antenna 1. While achieving the antenna impedance, it is possible to keep the antenna impedance low, whereby impedance matching with the IC chip 3 mounted on the wireless tag T1 can be easily performed.

次に、無線タグＴ１の使用例を説明する。 Next, a usage example of the wireless tag T1 will be described.

まず、無縁タグＴ１は、例えば図４に示すように本Ｂの側面に貼り付けて使用される。無線タグＴ１のＩＣチップ３には、図書識別情報などが記録されている。一方、この例において、ＲＦＩＤシステムに用いる携帯リーダＲ１はアンテナＡ１が内蔵されている。また、携帯リーダＲ１には、操作ボタンＢ１や読み取った情報を表示する表示画面Ｄ１を備えている。 First, the non-related tag T1 is used by being attached to the side surface of the book B as shown in FIG. Book identification information and the like are recorded on the IC chip 3 of the wireless tag T1. On the other hand, in this example, the portable reader R1 used in the RFID system incorporates an antenna A1. Further, the portable reader R1 includes an operation button B1 and a display screen D1 for displaying the read information.

そして、この例では、携帯リーダＲ１から送られた信号が、無線タグＴ１の平面アンテナ１で捉えられてＩＣチップ３に供給される。ＩＣチップ３では、ＩＣ内のメモリ情報にて入力信号は反射され、再び平面アンテナ１から放射される。携帯リーダＲ１側に放射さ
れた信号は、携帯リーダＲ１のアンテナＡ１で受信されて復調される。これにより、無線タグＴ１が動作してＩＣチップ３内の情報（図書識別情報等）が携帯リーダＲ１で取り出され、その取り出した情報が表示画面Ｄ１に表示される。 In this example, a signal transmitted from the portable reader R1 is captured by the planar antenna 1 of the wireless tag T1 and supplied to the IC chip 3. In the IC chip 3, the input signal is reflected by the memory information in the IC and is radiated from the planar antenna 1 again. The signal radiated to the portable reader R1 side is received by the antenna A1 of the portable reader R1 and demodulated. As a result, the wireless tag T1 operates, information in the IC chip 3 (book identification information or the like) is extracted by the portable reader R1, and the extracted information is displayed on the display screen D1.

＜実施形態２＞
図５及び図６はそれぞれ本発明の無線タグの他の例を示す平面図及び斜視図である。 <Embodiment 2>
5 and 6 are a plan view and a perspective view, respectively, showing another example of the wireless tag of the present invention.

この例の無線タグＴ２は、前記した実施形態１の無線タグＴ１において、補助パターンの形状を変更した点に特徴がある。 The wireless tag T2 of this example is characterized in that the shape of the auxiliary pattern is changed in the wireless tag T1 of the first embodiment.

具体的には、補助パターン２２の形状を五角形（図１の補助パターン（二等辺三角形）２に長方形を付加した形状の五角形）とし、その補助パターン２２の面積を平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１の面積よりも大きくした点に特徴がある。それ以外の構成は実施形態１の無線タグＴ１と同じである。 Specifically, the shape of the auxiliary pattern 22 is a pentagon (a pentagon having a shape obtained by adding a rectangle to the auxiliary pattern (isosceles triangle) 2 in FIG. 1), and the area of the auxiliary pattern 22 is one antenna pattern of the planar antenna 1. It is characterized in that it is larger than 11 area. Other configurations are the same as those of the wireless tag T1 of the first embodiment.

この例においても、補助パターン２２の斜辺２２ｃ，２２ｃは、それぞれ、一対のアンテナパターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接した状態で配置されている。また、アンテナパターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接しない３辺のうち、給電点１１ａ，１２ａと対向する辺２２ｄは、アンテナパターン１１，１２の中心線Ｌと平行な直線となっている。 Also in this example, the hypotenuses 22c and 22c of the auxiliary pattern 22 are arranged close to the hypotenuses 11c and 12c of the pair of antenna patterns 11 and 12, respectively. Of the three sides that are not close to the oblique sides 11 c and 12 c of the antenna patterns 11 and 12, the side 22 d that faces the feeding points 11 a and 12 a is a straight line parallel to the center line L of the antenna patterns 11 and 12.

この例の無線タグＴ２によれば、平面アンテナ１を構成するアンテナパターン１１，１２をそれぞれ三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナ１に隣接して形成する補助パターン２を、線状ではなく、平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１よりも大きな面積を有する五角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、これによって無線タグＴ２に搭載するＩＣチップ３とのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。 According to the wireless tag T2 of this example, since the antenna patterns 11 and 12 constituting the planar antenna 1 are each a triangular surface pattern, a broad band of the planar antenna 1 can be achieved. In addition, since the auxiliary pattern 2 formed adjacent to the planar antenna 1 is not a linear shape but a pentagonal surface pattern having a larger area than one antenna pattern 11 of the planar antenna 1, Thus, the antenna impedance can be kept low while achieving impedance, and impedance matching with the IC chip 3 mounted on the wireless tag T2 can be easily performed.

＜実施形態３＞
図７及び図８はそれぞれ本発明の無線タグの別の例を示す平面図及び斜視図である。 <Embodiment 3>
7 and 8 are a plan view and a perspective view, respectively, showing another example of the wireless tag of the present invention.

この例の無線タグＴ３は、前記した実施形態１の無線タグＴ１において、補助パターンの形状を変更した点に特徴がある。 The wireless tag T3 of this example is characterized in that the shape of the auxiliary pattern is changed in the wireless tag T1 of the first embodiment.

具体的には、補助パターン３２の形状を菱形とし、その補助パターン３２の面積を平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１の面積の２倍の面積とした点に特徴がある。それ以外の構成は実施形態１の無線タグＴ１と同じである。 Specifically, the auxiliary pattern 32 has a rhombus shape, and the area of the auxiliary pattern 32 is twice the area of one antenna pattern 11 of the planar antenna 1. Other configurations are the same as those of the wireless tag T1 of the first embodiment.

この例においては、補助パターン３２の鋭角側の頂点３２ｂ，３２ｂがそれぞれ平面アンテナ１の一端（アンテナパターン１１の端部１１ｂ）と他端（アンテナパターン１２の端部１２ｂ）に位置しており、補助パターン３２の長さ（頂点３２ｂ，３２ｂ間の距離）が平面アンテナ１の長さ（アンテナパターン１１の端部１１ｂとアンテナパターン１２の端部１２ｂとの間の距離）と同じとなっている。 In this example, vertices 32b and 32b on the acute angle side of the auxiliary pattern 32 are located at one end (end portion 11b of the antenna pattern 11) and the other end (end portion 12b of the antenna pattern 12) of the planar antenna 1, respectively. The length of the auxiliary pattern 32 (distance between the vertices 32b and 32b) is the same as the length of the planar antenna 1 (distance between the end portion 11b of the antenna pattern 11 and the end portion 12b of the antenna pattern 12). .

さらに、補助パターン３２の斜辺３２ｃ，３２ｃ（菱形の２つの斜辺）は、それぞれ、一対のアンテナパターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接した状態で配置されており、これら２つの斜辺３２ｃ，３２ｃの頂点３２ａが、平板アンテナ１の給電点１１ａ，１２ａに対応する位置（一対のアンテナパターン１１，１２の中央位置）に配置されている。また、補助パターン３２は菱形形状であるので、当然のことながら、一対のアンテナ
パターン１１，１２の斜辺１１ｃ，１２ｃに近接していない２つの斜辺３２ｄ，３２ｄの頂点３２ｅも平板アンテナ１の給電点１１ａ，１２ａに対応する位置に配置されている。 Furthermore, the hypotenuses 32c and 32c (two rhombuses of the rhombus) of the auxiliary pattern 32 are arranged close to the hypotenuses 11c and 12c of the pair of antenna patterns 11 and 12, respectively, and these two hypotenuses 32c and 32c. Is arranged at a position corresponding to the feeding points 11a and 12a of the flat antenna 1 (the center position of the pair of antenna patterns 11 and 12). In addition, since the auxiliary pattern 32 has a rhombus shape, naturally, the apex 32e of the two hypotenuses 32d and 32d that are not close to the hypotenuse 11c and 12c of the pair of antenna patterns 11 and 12 is also a feeding point of the flat antenna 1. They are arranged at positions corresponding to 11a and 12a.

この例の無線タグＴ３によれば、平面アンテナ１を構成するアンテナパターン１１，１２をそれぞれ三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナ１に隣接して形成する補助パターン２を、線状ではなく、平面アンテナ１の１つのアンテナパターン１１の２倍の面積を有する菱形形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１の広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、これによって無線タグＴ３に搭載するＩＣチップ３とのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。 According to the RFID tag T3 of this example, since the antenna patterns 11 and 12 constituting the planar antenna 1 are respectively triangular surface patterns, it is possible to achieve a broad band of the planar antenna 1. In addition, the auxiliary pattern 2 formed adjacent to the planar antenna 1 is not a linear shape but a rhombus-shaped surface pattern having an area twice that of the single antenna pattern 11 of the planar antenna 1. The antenna impedance can be kept low while achieving a wide band, and impedance matching with the IC chip 3 mounted on the wireless tag T3 can be easily performed.

＜実施形態４＞
図９及び図１０はそれぞれ本発明の無線タグの別の例を示す平面図及び斜視図である。 <Embodiment 4>
9 and 10 are a plan view and a perspective view, respectively, showing another example of the wireless tag of the present invention.

この例の無線タグＴ１０は、柔軟性シート４（例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のシート）の表面に形成された平面アンテナ１０１及び互いに対称な形状（二等辺三角形）の補助パターン１０２，１０２を有するアンテナ装置ＡＮ１０と、柔軟性シート４上に搭載されたＩＣチップ（タグＩＣ）３とを備えており、アンテナパターン１１１，１１２を挟んだ両側にそれぞれ補助パターン１０２，１０２を配置している点に特徴がある。 The wireless tag T10 of this example includes a planar antenna 101 formed on the surface of a flexible sheet 4 (for example, a sheet made of PET (polyethylene terephthalate)) and auxiliary patterns 102 and 102 having symmetrical shapes (isosceles triangles). The antenna device AN10 has an IC chip (tag IC) 3 mounted on the flexible sheet 4, and auxiliary patterns 102 and 102 are disposed on both sides of the antenna patterns 111 and 112, respectively. There is a feature.

平面アンテナ１０１は、柔軟性シート４の表面に形成された一対のアンテナパターン１１１，１１２を備えている。各アンテナパターン１１１，１１２は、互いに対称な三角形状（二等辺三角形）のパターンであり、柔軟性シート４表面に形成された金属平板によって構成されている。これら一対の三角形状のアンテナパターン１１１，１１２は三角形の頂点が対向するように配置されており、その互いに向かい合う頂点がそれぞれ給電点１１１ａ，１１２ａとなっている。そして、この給電点１１１ａ，１１２ａにＩＣチップ３が接続されている。 The planar antenna 101 includes a pair of antenna patterns 111 and 112 formed on the surface of the flexible sheet 4. Each of the antenna patterns 111 and 112 is a symmetrical triangle (isosceles triangle) pattern, and is configured by a metal flat plate formed on the surface of the flexible sheet 4. The pair of triangular antenna patterns 111 and 112 are arranged so that the apexes of the triangles face each other, and the apexes facing each other are feeding points 111a and 112a, respectively. The IC chip 3 is connected to the feeding points 111a and 112a.

各補助パターン１０２は、平面アンテナ１０１の１つのアンテナパターン１１１と同じ面積を有する二等辺三角形状のパターンであり、柔軟性シート４表面に形成された金属平板によって構成されている。各補助パターン１０２は、平面アンテナ１０１の一端（一方のアンテナパターン１１１の給電点１１１ａから遠い側の端部１１１ｂ）から、平面アンテナ１０１の他端（他方のアンテナパターン１１２の給電点１１２ａから遠い側の端部１１２ｂ）まで延びている。各補助パターン１０２の長さ（両端１０２ｂ，１０２ｂ間の距離）は、平面アンテナ１０１の長さ（アンテナパターン１１１の端部１１１ｂとアンテナパターン１１２の端部１１２ｂとの間の距離）と同じである。 Each auxiliary pattern 102 is an isosceles triangular pattern having the same area as one antenna pattern 111 of the planar antenna 101, and is configured by a metal flat plate formed on the surface of the flexible sheet 4. Each auxiliary pattern 102 is connected to one end of the planar antenna 101 (the end 111b far from the feeding point 111a of the one antenna pattern 111) and the other end of the planar antenna 101 (the far side from the feeding point 112a of the other antenna pattern 112). To the end 112b). The length of each auxiliary pattern 102 (distance between both ends 102b, 102b) is the same as the length of the planar antenna 101 (distance between the end 111b of the antenna pattern 111 and the end 112b of the antenna pattern 112). .

各補助パターン１０２の斜辺１０２ｃ，１０２ｃは、それぞれ、一対のアンテナパターン１１１，１１２の斜辺１１１ｃ，１１２ｃに近接した状態で配置されており、アンテナパターン１１１，１１２の斜辺１１１ｃ，１１２ｃに近接しない辺（二等辺三角形の底辺に相当）１０２ｄは、三角形状のアンテナパターン１１１，１１２の中心線Ｌ１０と平行な直線となっている。また、各補助パターン１０２の頂部（頂点）１０２ａは平板アンテナ１０１の給電点１１１ａ，１１２ａに対応する位置（一対のアンテナパターン１１１，１１２の中央位置）に配置されている。 The hypotenuses 102c and 102c of each auxiliary pattern 102 are arranged in proximity to the hypotenuses 111c and 112c of the pair of antenna patterns 111 and 112, respectively, and sides that are not proximate to the hypotenuses 111c and 112c of the antenna patterns 111 and 112 ( 102d (corresponding to the base of an isosceles triangle) is a straight line parallel to the center line L10 of the triangular antenna patterns 111 and 112. Further, the top (vertex) 102 a of each auxiliary pattern 102 is arranged at a position corresponding to the feeding points 111 a and 112 a of the flat plate antenna 101 (the center position of the pair of antenna patterns 111 and 112).

以上の構造の無線タグＴ１０によれば、平面アンテナ１０１を構成するアンテナパターン１１１，１１２をそれぞれ三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１０１の広帯域化を達成することができる。しかも、平面アンテナ１０１に隣接して形成する各補助パターン１０２，１０２を、線状ではなく、平面アンテナ１０１の１つのアンテナパターン１１１と同じ面積の三角形状の面パターンとしているので、平面アンテナ１０１の広帯域化を達成しながら、アンテナインピーダンスを低く抑えることが可能となり、これによって無線タグＴ１０に搭載するＩＣチップ３とのインピーダンスマッチングを容易に行うことができる。 According to the RFID tag T10 having the above structure, since the antenna patterns 111 and 112 constituting the planar antenna 101 are respectively triangular surface patterns, the bandwidth of the planar antenna 101 can be increased. In addition, the auxiliary patterns 102 and 102 formed adjacent to the planar antenna 101 are not linear, but are triangular surface patterns having the same area as one antenna pattern 111 of the planar antenna 101. The antenna impedance can be kept low while achieving a wide band, and impedance matching with the IC chip 3 mounted on the wireless tag T10 can be easily performed.

しかも、アンテナパターン１１１，１１２を挟んだ両側にそれぞれ補助パターン１０２，１０２を配置しているので、アンテナパターンの片側に補助パターンを配置する構造（例えば図１〜図３に示す構造）よりも、広帯域に対してインピーダンス調整が可能なタグ（アンテナ）を提供することが可能となる。さらに、貼り付け面に対して垂直方向の利得を改善することができるので、タグＴ１０を貼り付けた物体に対して、タグ貼り付け面の垂直方向からリードライトするというような利用方法も可能になる。 Moreover, since the auxiliary patterns 102 and 102 are arranged on both sides of the antenna patterns 111 and 112, respectively, rather than a structure (for example, the structure shown in FIGS. 1 to 3) in which the auxiliary pattern is arranged on one side of the antenna pattern. It is possible to provide a tag (antenna) capable of impedance adjustment over a wide band. Furthermore, since the gain in the vertical direction with respect to the pasting surface can be improved, it is possible to use a method of reading / writing the object pasted with the tag T10 from the direction perpendicular to the tag pasting surface. Become.

−無線タグの指向性−
次に、本発明の無線タグの指向性について説明する。 -Directivity of wireless tags-
Next, the directivity of the wireless tag of the present invention will be described.

まず、図１に示す無線タグＴ１の平面アンテナ１の指向性、図５に示す無線タグＴ２の平面アンテナ１の指向性、及び、図７に示す無線タグＴ３の平面アンテナ１の指向性をそれぞれ測定したところ、図１１に示すような結果が得られた。 First, the directivity of the flat antenna 1 of the wireless tag T1 shown in FIG. 1, the directivity of the flat antenna 1 of the wireless tag T2 shown in FIG. 5, and the directivity of the flat antenna 1 of the wireless tag T3 shown in FIG. When measured, the results shown in FIG. 11 were obtained.

この図１１の結果から明らかなように、補助パターン２，２２，３２の各形状に応じて平面アンテナ１の指向性が変わることがわかる。 As is clear from the results of FIG. 11, it can be seen that the directivity of the planar antenna 1 changes according to the shapes of the auxiliary patterns 2, 22, and 32.

すなわち、図１に示す二等辺三角形状の補助パターン２を平面アンテナ１に近接して配置した場合、図１１（ａ）に示すように、ほぼ均等な分布の指向性を得ることができる。一方、図７に示す菱形形状の補助パターン２３を平面アンテナ１に近接して配置した場合、図１１（ｃ）に示すように、一方向に偏った分布の指向性を得ることができる。 That is, when the isosceles triangular auxiliary pattern 2 shown in FIG. 1 is arranged in the vicinity of the planar antenna 1, as shown in FIG. On the other hand, when the rhombus-shaped auxiliary pattern 23 shown in FIG. 7 is arranged close to the planar antenna 1, as shown in FIG. 11C, the directivity of the distribution biased in one direction can be obtained.

また、図５に示す五角形状の補助パターン２２を平面アンテナ１に近接して配置した場合、図１１（ｂ）に示すように、上記した２つの例（図１１（ａ）及び（ｃ））の中間的な分布の補助パターンを得ることができる。このように、補助パターンの形状を工夫することによって指向性を変更することが可能であるので、補助パターンの形状を適宜選択することにより、使用用途に合わせた指向性を有する無線タグを提供することができる。 Further, when the pentagonal auxiliary pattern 22 shown in FIG. 5 is arranged close to the planar antenna 1, the two examples described above (FIGS. 11A and 11C) as shown in FIG. 11B. An auxiliary pattern having an intermediate distribution can be obtained. As described above, since the directivity can be changed by devising the shape of the auxiliary pattern, a wireless tag having directivity according to the intended use is provided by appropriately selecting the shape of the auxiliary pattern. be able to.

その具体的な例を以下に説明する。 A specific example will be described below.

まず、本を本棚などに収納するときには、本をケースに入れて収納する場合と、ケース無しで本を収納する場合があり、ケースに入れて収容する場合とケース無しの状態で収納する場合では、本の収納方向が逆向きになる。このような状況において、無線タグの平面アンテナの指向性が一方向に偏っている場合、図１２（ａ）に示すように、ケース無しの状態で無線タグＴの情報をリーダで読み取ることは可能であるが、本ＢをケースＣに入れて本棚に収納した場合、無線タグＴの情報を読み取ることができない場合が発生する。このような問題を回避するには、平面アンテナ１の指向性に偏りがないことが好ましいので、図１に示す二等辺三角形状の補助パターン２を有する無線タグＴ１を使用する（図１２（ｂ）参照）。 First, when storing books in a bookshelf etc., there are cases where books are stored in a case and cases where books are stored without a case, and when storing in a case and without a case The book storage direction is reversed. In such a situation, when the directivity of the planar antenna of the wireless tag is biased in one direction, it is possible to read the information of the wireless tag T with a reader without a case as shown in FIG. However, if the book B is put in the case C and stored in the bookshelf, information on the wireless tag T may not be read. In order to avoid such a problem, since it is preferable that the directivity of the planar antenna 1 is not biased, the wireless tag T1 having the auxiliary pattern 2 having an isosceles triangle shape shown in FIG. 1 is used (FIG. 12B). )reference).

また、背合わせの書庫に本を収納する場合、平面アンテナ１の指向性によっては、図１３（ａ）に示すように、背中合わせの本Ｂ１と本Ｂ２のそれぞれに貼り付けた無線タグＴの読取可能領域が重畳するため、裏側の本Ｂ２の情報を読み取ってしまうことがあり、対象とする本Ｂ１の無線タグＴの情報を読み取るのに多くの時間を要することがある。このような問題を回避する場合は、平面アンテナ１の指向性が偏っているの特性もの、すなわち図７に示す菱形形状の補助パターン３２を有する無線タグＴ３を使用する（図１３（ｂ）参照）。 When books are stored in a back-to-back library, depending on the directivity of the planar antenna 1, as shown in FIG. 13 (a), the RFID tag T attached to each of the back-to-back books B1 and B2 is read. Since the possible areas overlap, the information on the book B2 on the back side may be read, and it may take a long time to read the information on the RFID tag T of the target book B1. In order to avoid such a problem, the RFID tag T3 having the characteristic that the directivity of the planar antenna 1 is biased, that is, the diamond-shaped auxiliary pattern 32 shown in FIG. 7 is used (see FIG. 13B). ).

以下、本発明に実施例を比較例とともに説明する。 Examples of the present invention will be described below together with comparative examples.

＜実施例１＞
図１の無線タグＴ１を用い、その無線タグＴ１を図１４に示すように紙Ｐに貼り付け、その紙Ｐの厚さを、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５の順で厚くして、各紙厚さごとに、平面アンテナ１のインピーダンスを測定した。その測定結果を図１７のグラフに示す。 <Example 1>
Using the wireless tag T1 of FIG. 1, the wireless tag T1 is attached to the paper P as shown in FIG. 14, and the thickness of the paper P is increased in the order of t1, t2, t3, t4, t5, The impedance of the planar antenna 1 was measured for each paper thickness. The measurement results are shown in the graph of FIG.

＜比較例１＞
図１の無線タグＴ１において、補助パターン２に替えて、図１５に示すような帯状の補助パターン４２を平面アンテナ１に近接して配置した無線タグＴ４を用い、この無線タグＴ４を紙Ｐに貼り付け、実施例１と同様に、紙Ｐの厚さを、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５の順で厚くして、各紙厚さごとに、平面アンテナ１のインピーダンスを測定した。その測定結果を図１７のグラフに示す。 <Comparative Example 1>
In the wireless tag T1 of FIG. 1, instead of the auxiliary pattern 2, a wireless tag T4 in which a band-shaped auxiliary pattern 42 as shown in FIG. As in the case of Example 1, the thickness of the paper P was increased in the order of t1, t2, t3, t4, and t5, and the impedance of the planar antenna 1 was measured for each paper thickness. The measurement results are shown in the graph of FIG.

＜比較例２＞
図１の無線タグＴ１において、補助パターン２に替えて、図１６に示すような線状の補助パターン５２を平面アンテナ１に近接して配置した無線タグＴ５を用い、この無線タグＴ５を紙Ｐに貼り付け、実施例１と同様に、紙Ｐの厚さを、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５の順で厚くして、各紙厚さごとに、平面アンテナ１のインピーダンスを測定した。その測定結果を図１７のグラフに示す。 <Comparative example 2>
In the wireless tag T1 in FIG. 1, instead of the auxiliary pattern 2, a wireless tag T5 in which a linear auxiliary pattern 52 as shown in FIG. In the same manner as in Example 1, the thickness of the paper P was increased in the order of t1, t2, t3, t4, and t5, and the impedance of the planar antenna 1 was measured for each paper thickness. The measurement results are shown in the graph of FIG.

−比較検討−
図１７に示すグラフから明らかなように、薄い厚さｔ１の紙Ｐに無線タグを貼り付けた場合、実施例１及び比較例１、２のいずれも紙Ｐの影響は少なく、実施例１と比較例１，２との間においてアンテナのインピーダンスにあまり差は見られない。しかし、紙Ｐの厚さが厚くなると、実施例１では、インピーダンスではあまり変化が見られないのに対し、比較例１、２においてはインピーダンスが大きく変化しており、特に、線状の補助パターン５２を設けた比較例２では、インピーダンスが急激に高くなっている。 -Comparison study-
As is clear from the graph shown in FIG. 17, when the wireless tag is attached to the thin paper P having the thickness t1, the influence of the paper P is small in both the first embodiment and the first and second comparative examples. There is little difference in antenna impedance between Comparative Examples 1 and 2. However, when the thickness of the paper P is increased, in Example 1, the impedance does not change much, whereas in Comparative Examples 1 and 2, the impedance changes greatly. In particular, the linear auxiliary pattern In the comparative example 2 in which 52 is provided, the impedance is rapidly increased.

以上のことから、平面アンテナに近接して配置する補助パターンを、線状ではなく、平面アンテナの１つのアンテナパターンと同じ面積（または１つのアンテナパターンよりも大きな面積）を有する面パターンとすることで、貼り付ける物の厚さが異なる場合であっても、インピーダンス変化を低く抑えることが可能であることがわかる。 From the above, the auxiliary pattern arranged close to the planar antenna is not a linear pattern, but a plane pattern having the same area as one planar antenna pattern (or an area larger than one antenna pattern). Thus, it can be seen that the impedance change can be kept low even if the thickness of the object to be attached is different.

本発明のアンテナ装置及び無線タグは、例えば、本管理システム、病院のカルテ管理システム、在庫管理システム、宅配管理システムなどにＲＦＩＤシステムを適用する際に有効に利用することができる。 The antenna device and the wireless tag of the present invention can be effectively used when the RFID system is applied to, for example, the present management system, hospital medical chart management system, inventory management system, home delivery management system, and the like.

本発明の平面アンテナを備えた無線タグの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the wireless tag provided with the planar antenna of this invention. 図１のＸ−Ｘ線端面図（ａ）、Ｙ−Ｙ線端面図（ｂ）、及び、Ｚ−Ｚ線端面図（ｃ）である。They are the XX line end view (a), YY line end view (b), and ZZ line end view (c) of FIG. 図１の無線タグの斜視図である。It is a perspective view of the wireless tag of FIG. 図１の無線タグを使用状態で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radio | wireless tag of FIG. 1 in use condition. 本発明の無線タグの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the radio | wireless tag of this invention. 図５の無線タグの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the wireless tag in FIG. 5. 本発明の無線タグの別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the radio | wireless tag of this invention. 図７の無線タグの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the wireless tag in FIG. 7. 本発明の平面アンテナを備えた無線タグの別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the radio | wireless tag provided with the planar antenna of this invention. 図９の無線タグの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the wireless tag of FIG. 9. 図１の無線タグ、図５の無線タグ及び図７の無線タグのアンテナ指向性を示す図である。8 is a diagram illustrating antenna directivity of the wireless tag of FIG. 1, the wireless tag of FIG. 5, and the wireless tag of FIG. 無線タグを本に貼り付けたときの問題点及びその解消方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the problem when a wireless tag is affixed on a book, and the solution method. 無線タグを本に貼り付けたときの問題点及びその解消方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the problem when a wireless tag is affixed on a book, and the solution method. 本発明の実施例１の説明図である。It is explanatory drawing of Example 1 of this invention. 本発明の比較例１の説明図である。It is explanatory drawing of the comparative example 1 of this invention. 本発明の比較例２の説明図である。It is explanatory drawing of the comparative example 2 of this invention. 本発明の実施例１及び比較例１，２の結果を示す図で、無線タグのアンテナインピーダンスと紙の厚さとの関係を示すグラフである。It is a figure which shows the result of Example 1 of this invention, and Comparative Examples 1 and 2, and is a graph which shows the relationship between the antenna impedance of a wireless tag, and the thickness of paper. ＲＦＩＤシステムの基本構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a basic configuration of an RFID system. 従来の無線タグの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the conventional radio | wireless tag. 従来の無線タグの他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of the conventional radio | wireless tag. ＵＨＦ周波数帯のＲＦＩＤリーダで使用される周波数・帯域幅を示す図である。It is a figure which shows the frequency and the bandwidth used with the RFID reader of a UHF frequency band.

符号の説明Explanation of symbols

ＡＮ１，ＡＮ１０アンテナ装置
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ１０無線タグ
１，１０１平面アンテナ
１１，１１１，１２、１１２アンテナパターン（金属平板）
１１ａ，１１１ａ，１２ａ，１１２ａ給電点
２，２２，３２，２０２補助パターン（金属平板）
３ＩＣチップ
４柔軟性シート

AN1, AN10 antenna device T1, T2, T3, T10 wireless tag 1,101 planar antenna 11, 111, 12, 112 antenna pattern (metal plate)
11a, 111a, 12a, 112a Feed point 2, 22, 32, 202 Auxiliary pattern (metal flat plate)
3 IC chip 4 Flexible sheet

Claims

柔軟性シートと、前記柔軟性シートの表面に互いに対向して形成された一対のアンテナパターンの対向端部を給電点とする平面アンテナと、前記一対のアンテナパターンに隣接して形成された補助パターンとを備え、ＵＨＦ周波数帯に適合された無線タグであって、
前記表面で前記補助パターンに対向する側に配置され前記給電点に接続されたＩＣチップを備え、前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部のパターン幅に対し、前記給電点から遠い側の端部のパターン幅が大きくなるように形成されており、前記補助パターンは、前記平面アンテナの一端側から他端側まで延び、かつ、前記一対のアンテナパターンの１つのアンテナパターンと同じ面積を有し、
前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部から遠い側の端部に向かうに従ってパターン幅が広がる三角形状であり、その三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接して前記補助パターンが形成されていることを特徴とする無線タグ。 And the flexible sheet, and the planar antenna which opposite ends of the antenna pattern of a pair which are formed to face each other on the surface of the flexible sheet to the feeding point, which is formed adjacent to the pair of antenna patterns auxiliary and a pattern, a wireless tag adapted for UHF frequency band,
An IC chip disposed on the surface opposite to the auxiliary pattern and connected to the feeding point, and the pair of antenna patterns, respectively, with respect to the pattern width of the end near the feeding point, The auxiliary pattern is formed so that the pattern width at the end far from the feeding point is large, the auxiliary pattern extends from one end side to the other end side of the planar antenna, and one antenna of the pair of antenna patterns have the same surface product pattern,
Each of the pair of antenna patterns has a triangular shape in which a pattern width increases from an end portion closer to the feeding point toward an end portion farther from the feeding point, and the auxiliary antenna pattern approaches the hypotenuse of the triangular antenna pattern. A wireless tag , wherein a pattern is formed .

請求項１に記載の無線タグであって、
前記アンテナパターンの三角形状は、二等辺三角形であることを特徴とする無線タグ。 The wireless tag according to claim 1,
The wireless tag according to claim 3, wherein the triangular shape of the antenna pattern is an isosceles triangle .

柔軟性シートと、前記柔軟性シートの表面に互いに対向して形成された一対のアンテナパターンの対向端部を給電点とする平面アンテナと、前記一対のアンテナパターンに隣接して形成された補助パターンとを備え、ＵＨＦ周波数帯に適合された無線タグであって、
前記表面で前記補助パターンに対向する側に配置され前記給電点に接続されたＩＣチップを備え、前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部のパターン幅に対し、前記給電点から遠い側の端部のパターン幅が大きくなるように形成されており、前記補助パターンは、前記平面アンテナの一端側から他端側まで延び、かつ、前記一対のアンテナパターンの１つのアンテナパターンよりも大きい面積を有し、
前記一対のアンテナパターンは、それぞれ、前記給電点に近い側の端部から遠い側の端部に向かうに従ってパターン幅が広がる三角形状であり、その三角形状のアンテナパターンの斜辺に近接して前記補助パターンが形成されていることを特徴とする無線タグ。 A flexible sheet, a planar antenna having a feeding point at the opposing end of a pair of antenna patterns formed on the surface of the flexible sheet, and an auxiliary pattern formed adjacent to the pair of antenna patterns A wireless tag adapted to the UHF frequency band,
An IC chip disposed on the surface opposite to the auxiliary pattern and connected to the feeding point, and the pair of antenna patterns, respectively, with respect to the pattern width of the end near the feeding point, The auxiliary pattern is formed so that the pattern width at the end far from the feeding point is large, the auxiliary pattern extends from one end side to the other end side of the planar antenna, and one antenna of the pair of antenna patterns Has a larger area than the pattern,
Each of the pair of antenna patterns has a triangular shape in which a pattern width increases from an end portion closer to the feeding point toward an end portion farther from the feeding point, and the auxiliary antenna pattern approaches the hypotenuse of the triangular antenna pattern. A wireless tag , wherein a pattern is formed .

請求項３に記載の無線タグであって、
前記アンテナパターンの三角形状は、二等辺三角形であることを特徴とする無線タグ。 The wireless tag according to claim 3,
The wireless tag according to claim 3, wherein the triangular shape of the antenna pattern is an isosceles triangle .

請求項４に記載の無線タグであって、
前記補助パターンは、前記アンテナパターンに近接しない辺のうち、前記給電点と対向する辺が、前記アンテナパターンが延びる方向と平行な直線であることを特徴とする無線タグ。 The wireless tag according to claim 4,
The wireless tag according to claim 1, wherein, among the sides that are not close to the antenna pattern, a side that faces the feeding point is a straight line parallel to a direction in which the antenna pattern extends .

請求項４に記載の無線タグであって、
前記補助パターンは、前記アンテナパターンに近接しない辺のうち、前記給電点と対向する辺が、頂点を有する山形形状であり、その山形の頂点が給電点に対応する位置に設けられていることを特徴とする無線タグ。 The wireless tag according to claim 4,
The auxiliary pattern has a chevron shape in which the side facing the feeding point among the sides not close to the antenna pattern has a vertex, and the vertex of the chevron is provided at a position corresponding to the feeding point. A featured wireless tag.