(57)【要約】  本発明の目的は、液体を含む物体や金属に添付しても通信距離が劣化せず且つ簡便で安価な構造のタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグを提供することである。タグ用パッチアンテナ３は、アンテナパターンの縁の一部６（６ａ、６ｂ）に沿って該縁の近傍に形成されたスリット５と、該スリット５により該スリット５の幅だけ上記アンテナパターン３の本体から隔てられた上記縁の一部６の中間部分を切り欠かれて形成されたタグ用ＬＳＩへの給電点とを有して構成される。タグ用パッチアンテナ３と上記の給電点に接続されたタグ用ＬＳＩ４はＰＥＴ等の樹脂体２ｂによりカード状にモールドされ、更に誘電体としての市販の汎用脂基板７に接着剤９で接着され、汎用脂基板７の接着面の反対面には導体膜８が被着される。
2009019738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナパターンの縁の一部に沿って該縁の近傍に形成されたスリットと、
該スリットにより該スリットの幅だけ前記アンテナパターンの本体から隔てられた前記縁の一部の中間部分を切り欠かれて形成されたタグ用ＬＳＩへの給電点と、
を有することを特徴とするタグ用パッチアンテナ。
【請求項２】
前記縁の一部の中間部分は前記スリットと共に前記アンテナパターンの本体内側に傾斜して形成され、
前記給電点は前記アンテナパターンの本体縁の延長線よりも内側に形成され、
前記縁の延長線と前記給電点との間に前記タグ用ＬＳＩの実装用マークの外側マークが形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のタグ用パッチアンテナ。
【請求項３】
前記スリットは、前記給電点より一方側の長さが他方側の長さよりも長く形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２記載のタグ用パッチアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナパターンの本体の一辺には切り欠き部が形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のタグ用パッチアンテナ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタグ用パッチアンテナと、
該タグ用パッチアンテナの前記給電点に接続された前記タグ用ＬＳＩと、
前記タグ用アンテナと前記タグ用ＬＳＩとをカード状にモールドした樹脂体と、
該カード状の前記樹脂体を貼り付けられた汎用樹脂基板と、
該汎用樹脂基板の前記貼り付け面の反対面となる外面に貼り付けられた導体膜と、
から成ることを特徴とするＲＦＩＤ用タグ。
【請求項６】
前記導体膜は、アルミテープから成ることを特徴とする請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項７】
前記樹脂体は、誘電率εｒが３．５、誘電損失ｔａｎδが０．０１である、ことを特徴とする請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項８】
前記汎用樹脂基板は、誘電率εｒが５．１、誘電損失ｔａｎδが０．０００３である、ことを特徴とする請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項９】
前記カード状の樹脂体は、前記タグ用ＬＳＩの外部電極配置面の反対面が前記貼り付け面方向を向くようにして前記汎用樹脂基板に貼り付けられている、ことを特徴とする請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項１０】
前記タグ用パッチアンテナのアンテナパターン本体の一辺は導体を介して前記導体膜に短絡されている、ことを特徴とする請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ（radio frequency identification）用タグに係わり、更に詳しくは、液体を含む物体や金属に添付しても通信距離が劣化せず且つ簡便で安価な構造のタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リーダライタから約１Ｗの電波を送信し、タグ側でその信号を受信し、タグ内の情報を再び電波でリーダライタに送り返すことにより、リーダライタがタグを識別するＲＦＩＤシステムが実用化されている。【０００３】
タグはアンテナとこのアンテナに接続されたＬＳＩチップからなり、自機内に電源を持たず、リーダライタからの通信電波との共振誘起電力を電源として、ＬＳＩチップの回路を起動し、メモリ内のＩＤや前回更新されたデータをリーダライタに送信する。【０００４】
このようなＲＦＩＤシステムには、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の周波数（ＥＵでは８６５ＭＨｚ、ＵＳでは９１５ＭＨｚ、ＪＰでは９５３ＭＨｚ）の無線信号が用いられている。【０００５】
このようなＵＨＦ帯の周波数を用いるＲＦＩＤシステムは、通信距離が比較的長く今後様々な分野での利用が期待されている。
しかし、例えば、パソコン、自動車、コンテナ、スチール製の机などの金属や、ペットボトル、人体などの液体を含む物体にタグを貼り付けた場合には、電気の良導体である金属や液体に特有の鏡像効果によって、タグのアンテナゲインが低下し、タグの通信距離が著しく劣化するという問題があり、その解決策が望まれていた。【０００６】
こうした背景のもとに、これまでに金属や液体に対応した様々な種類のタグ用アンテナが考案され、一部は実用化されるようになっている。
例えば、そのような従来技術としての特許文献１には、誘電体を挟んでパッチ型アンテナに対向する位置に接地用導体を配置し、この接地用導体を金属や液体を含む物体に当接するようにしてタグを配置すると、パッチ型アンテナは接地用導体側に在る物体の影響を受けなくなる構成が示されている。【０００７】
しかし、この特許文献１の構成は、誘電体を挟んで上下に配置されるパッチ型アンテナと接地用導体とにＬＳＩチップを接続しなければならない。この接続には、誘電体の側面を回り込むように接続用配線を配設する方法と、誘電体に貫通孔を形成し、この貫通孔に接続用の配線を通す方法とが示されているが、いずれも面倒な工程を必要とする。【０００８】
一方、そのような面倒な工程を必要としない従来技術としての特許文献２には、誘電体の表面上における処理だけでパッチ型アンテナにＬＳＩチップを接続できる方法が示されている。【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１又は２におけるようなタグ用アンテナは、タグ用アンテナを貼り付ける誘電体に、高周波基板やセラミックなどの高価な材料を使用しており将来想定される大量の需要に対処するためには、一層の製品価格の低廉化が望まれる。また更なる通信距離の長距離化や、使用可能周波数の広帯域化への要求も強くなっている。
【特許文献１】特開２００６−１５７９０５号公報（図１〜図４、図６〜図８）
【特許文献２】ＵＳ６，２１５，４０２Ｂ１（Ｆｉｇ．３、Ｆｉｇ４Ａ、４Ｂ）
【発明の開示】
【００１０】
本発明の目的は、液体を含む物体や金属に添付しても通信距離が劣化せず且つ簡便で安価な構造のタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグを提供することである。
【００１１】
先ず、第１の発明のタグ用パッチアンテナは、アンテナパターンの縁の一部に沿って該縁の近傍に形成されたスリットと、該スリットにより該スリットの幅だけ上記アンテナパターンの本体から隔てられた上記縁の一部の中間部分を切り欠かれて形成されたタグ用ＬＳＩへの給電点と、を有して構成される。
【００１２】
このタグ用パッチアンテナにおいて、例えば、上記縁の一部の中間部分は上記スリットと共に上記アンテナパターンの本体内側に傾斜して形成され、上記上記給電点は上記アンテナパターンの本体縁の延長線よりも内側に形成され、上記縁の延長線と上記給電点との間に上記タグ用ＬＳＩの実装用マークの外側マークが形成されている。
【００１３】
また、上記スリットは、例えば、上記給電点より一方側の長さが他方側の長さよりも長く形成されているように構成してもよく、また、上記アンテナパターンの本体の一辺には例えば、切り欠き部が形成されているように構成してもよい。
【００１４】
次に、第２の発明のＲＦＩＤ用タグは、上記第１の発明のタグ用パッチアンテナと、該タグ用パッチアンテナの上記給電点に接続された上記タグ用ＬＳＩと、上記タグ用アンテナと上記タグ用ＬＳＩとをカード状にモールドした樹脂体と、該カード状の上記樹脂体を貼り付けられた汎用樹脂基板と、該汎用樹脂基板の上記貼り付け面の反対面となる外面に貼り付けられた導体膜とで構成される。
【００１５】
このＲＦＩＤ用タグにおいて、上記導体膜は、例えばアルミニュームテープで構成してもよい。また、上記樹脂体には、例えば、誘電率εｒが３．５、誘電損失ｔａｎδが０．０１のものを用いることができ、また、上記汎用樹脂基板には、例えば、誘電率εｒが５．１、誘電損失ｔａｎδが０．０００３のものを用いることができる。
【００１６】
また、上記カード状の樹脂体は、例えば、上記タグ用ＬＳＩの外部電極配置面の反対面が上記貼り付け面方向を向くようにして上記汎用樹脂基板に貼り付けられていることが好ましい。
【００１７】
また、上記タグ用パッチアンテナは、そのアンテナパターン本体の一辺が導体を介して上記導体膜に短絡されているように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグの平面図である。
【図２】図１に示すＲＦＩＤ用タグを図１の矢印Ａの方向に見た側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグの平面図である。
【図４】図３に示すＲＦＩＤ用タグを図３の矢印Ｂの方向に見た側面図である。
【図５】第２の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナの給電点の近傍の構成を詳しく示す図である。
【図６】図２又は図４に示したＲＦＩＤ用タグの層構造を説明する図である。
【図７】図２又は図４に示したＲＦＩＤ用タグを市販の電磁界シミュレータを用いて通信距離をシミュレートした結果を示す特性図である。
【図８】ＲＦＩＤ用タグのタグ用ＬＳＩのインピーダンスとアンテナパターンのインピーダンスとの関係を周波数帯域９００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲においてシミュレーションした結果を示す図である。
【図９】第３の実施の形態としてのＲＦＩＤ用タグのアンテナパターンのスリットの長さを一定長に固定してアンテナの全長Ｌを変化させた場合のＬと共振周波数との関係を示す特性図である。
【図１０】ＲＦＩＤ用タグのタグ用ＬＳＩとタグ用パッチアンテナの等価回路を示図である。
【図１１】第４の実施の形態としてのＲＦＩＤ用タグのアンテナパターンの全長を一定長に固定してスリットの長さＳを変化させた場合のＳとタグ用ＬＳＩのキャパシタンスＣｃとの関係を示す特性図である。
【図１２】第５の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナの全長を一定にしたままタグ用ＬＳＩと整合する共振周波数を調整することができるタグ用パッチアンテナの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１      ＲＦＩＤ用タグ
２ａ    樹脂基板
２ｂ    樹脂体
３      タグ用パッチアンテナ（アンテナパターン）
４      タグ用ＬＳＩ
５      スリット
６（６ａ、６ｂ）  縁の一部
７      汎用樹脂基板
８      導体膜
９      接着剤
１０    ＲＦＩＤ用タグ
１１    縁延長線
１２ａ、１２ｂ  給電部
１３    給電点
１４（１４ａ、１４ｂ）  実装用マーク
１５    ダイシングライン
１６    導体
１７    タグ用パッチアンテナのインピーダンス
１８    タグ用ＬＳＩのインピーダンス
１９    スミスチャートのＸ軸
２０    ＲＦＩＤ用タグ
２１    切り欠き部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグの平面図である。尚、図１は、本発明のタグ用パッチアンテナの基本形を示している。【００２１】
図１に示すように、本例のＲＦＩＤ用タグ１は、樹脂基板２ａと、この樹脂基板２ａの上に形成されたタグ用パッチアンテナ３（以下、アンテナパターンともいう）と、このタグ用パッチアンテナ３の給電点に接続されたタグ用ＬＳＩ４を備えている。【００２２】
このＲＦＩＤ用タグ１におけるタグ用パッチアンテナ３は、その縁（図１では４辺のうちの上辺の縁）の一部（図１では上辺の左方約１／４強）に沿って、その縁の近傍にスリット５を形成されている。【００２３】
このスリット５によって、スリット５の幅だけアンテナ本体から隔てられた縁の一部６の中間部分が切り欠かれて給電点が形成され、その給電点にタグ用ＬＳＩ４が接続されている。【００２４】
上記のスリット５によって形成された縁の一部６は、詳しくは後述するが、タグ用パッチアンテナ３のインダクタンスとして動作し、このインダクタンスによって、給電点に実装されるタグ用ＬＳＩ４の容量を打ち消すように構成されている。【００２５】
図２は、図１に示すＲＦＩＤ用タグを図１の矢印Ａの方向に見た側面図である。
図２に示すように、このＲＦＩＤ用タグ１は、上部が、タグ用パッチアンテナ３と、このタグ用パッチアンテナ３の給電点に接続されたタグ用ＬＳＩ４とをカード状にモールドした樹脂体２ｂとで構成されている。【００２６】
この樹脂体２ｂによりタグ用パッチアンテナ３及びタグ用ＬＳＩ４をカード状にモールドする方法は、カードの型内の中空に樹脂基板２ａ（既にタグ用パッチアンテナ３が形成され、給電点にはタグ用ＬＳＩ４が実装されている）を保持し、溶融した樹脂体２ｂをカードの型内に注入して冷却するという通常のインレット方式と同様に製造できる。【００２７】
樹脂体２ｂは、誘電体樹脂であり、上述した樹脂基板２ａは、モールドによって見た目には判別困難なほど樹脂体２ｂと一体化されている。
また、上部のカード状のモールドの樹脂体２ｂの下部には、汎用樹脂基板７が、貼り付けられている。この貼り付け面の反対面となる汎用樹脂基板７の外面（図２では下面）には、導体膜８が貼り付けられている。【００２８】
上記の樹脂体２ｂと汎用樹脂基板７との貼り付けには、両面テープ又は適宜の接着剤９が用いられる。樹脂体２ｂには、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）が用いられ、汎用樹脂基板７には、例えば誘電体ＡＢＳ(acrylonitrile-butadiene-styrene）樹脂などの汎用材料が用いられる。【００２９】
また、導体膜８には、例えば接着剤付きのアルミニュームテープなどが使用される。この導体膜８は、タグ用パッチアンテナ３に対する接地部を形成している。
この状態で、図２に示すように、カード状の樹脂体２ｂは、タグ用ＬＳＩ４の外部電極配置面（図２では上面）の反対面（図２では下面）が、貼り付け面方向（接着剤９方向）を向くようにして汎用樹脂基板７に貼り付けられている。これにより、タグ用ＬＳＩ４の配置構造が、衝撃などに耐性の強い構造となる。
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナ及びそれを用いたＲＦＩＤ用タグの平面図である。【００３０】
図４は、図３に示すＲＦＩＤ用タグを図３の矢印Ｂの方向に見た側面図である。なお、図３及び図４には、図１又は図２と同一の構成又は機能を有する部分には、図１又は図２と同一の番後を付与して示している。【００３１】
図３及び図４に示すように、本例のＲＦＩＤ用タグ１０は、スリット５の形状、つまり縁の一部６（６ａ、６ｂ）の形状が異なっている。すなわち、本例では、縁の一部６の中間部分はスリット５と共にアンテナパターン３の本体内側に傾斜して形成され、給電点つまりタグ用ＬＳＩ４の搭載位置は、アンテナパターン３の本体縁の延長線１１よりも距離ｄだけ内側に形成されている（図４も参照）。【００３２】
また、本例のスリット５は、給電点つまりタグ用ＬＳＩ４の搭載位置より一方側（図３では右側）の長さが他方側（図３では左側）の長さよりも長く形成されている。尚、図３い示すスリット５の長さＳ、及びアンテナパターン３の長さＬとの関係については詳しくは後述する。【００３３】
図５は、図３及び図４における給電点の近傍の構成を詳しく示す図である。
一般に、アンテナパターン３の給電部１２ａ及び１２ｂが対向して形成される給電点１３にタグ用ＬＳＩ４を搭載して、タグ用ＬＳＩ４の外部電極である裏面の２個のバンプを給電部１２ａ及び１２ｂに接続して、タグ用ＬＳＩ４をアンテナパターン３に実装するには、専用の実装機が用いられる。【００３４】
専用の実装機は、特には図示しないが、給電点１３を挟んで給電点の内外近傍に形成されている２個の実装用マーク１４（１４ａ、１４ｂ）を画像認識しながら、給電点１３の正しい位置にタグ用ＬＳＩ４を実装する。【００３５】
したがって、アンテナパターン３の給電点１３の内外には、予め実装用マーク１４（１４ａ、１４ｂ）を形成しておく必要がある。
通常、これらの実装用マーク１４は、タグ用パッチアンテナ３と同じ材質で形成される。すなわち、タグ用パッチアンテナ３を樹脂基板２ａ上に形成する際には、設計上では実装用マーク１４はアンテナパターンの形状の中に含まれている。【００３６】
この給電点１３の内外２箇所に形成される実装用マーク１４（１４ａ、１４ｂ）のうち外側の実装用マーク１４ｂは、上記のように給電点１３がアンテナパターン３の縁の延長線１１よりも距離ｄだけ内側に在ることにより、外側の実装用マーク１４ｂもアンテナパターン３の縁の延長線１１よりも内側で、縁の延長線１１と給電点１３との間に形成されている。【００３７】
ここで、もし、アンテナパターン３の給電点１３がアンテナパターン３の本体縁の延長線１１よりも距離ｄだけ内側に形成されている構成でないと、つまり、図５に破線で示す構成であると、スリット５によって形成される縁の一部６´と、この切り欠き部に搭載されるタグ用ＬＳＩ４´は、アンテナパターン３の縁の延長線１１に沿って配置されることになる。【００３８】
そうすると、給電点１３の内外２箇所に形成される実装用マーク１４（１４ａ、１４ｂ）のうち外側の実装用マーク１４ｂ´は、アンテナパターン３に対してタグ用ＬＳＩ４´の外側に配置されるから、樹脂基板２ａのダイシングライン１５に半分掛かるか又はダイシングライン１５の完全に外側に出てしまうか、いずれかになる。【００３９】
実装用マーク１４ｂ´が、樹脂基板２ａのダイシングライン１５に掛かるか外に出るかいずれにしても、ダイシングラインソーでカード状の樹脂体２ｂをダイシングライン１５に沿って切り出した後に、樹脂基板２ａの切り屑と共に金属屑が発生する。【００４０】
また、実装用マーク１４ｂ´が樹脂基板２ａのダイシングライン１５に掛かる場合には
カード状の樹脂体２ｂを切り出す際に、マーク１４ｂ´部分をカットするから、ダイシングラインソーの刃の寿命を縮める心配がある。【００４１】
しかし、本例のように実装用マーク１４（１４ａ、１４ｂ）も含めてアンテナパターン３全体を所定の面積内、すなわちカード状の樹脂体２ｂの面積内に収めるので、ダイシングラインソーでカード状の樹脂体２ｂをダイシングライン１５に沿って切り出す際に金属屑が発生しない。また、実装用マーク１４部分を切ることもないので、刃の寿命を縮める心配がない。【００４２】
図６は、図２又は図４に示したＲＦＩＤ用タグ１又は１０の層構造を説明する図である。尚、同図には、図１乃至図５に示した部分と同一の構成又は機能部分には図１乃至図５と同一の番号を付与して示している。また、タグ用ＬＳＩ４の図示は省略している。【００４３】
図６に示すように、本発明のＲＦＩＤ用タグ１又は１０の層構造は、先ずアンテナパターン３をモールドした例えばＰＥＴ等からなる樹脂体２ｂは、実測によれば、厚さ１．５ｍｍ、誘電率εr は３．５、また誘電損失ｔａｎδは０．０１である。【００４４】
この形状において、アンテナパターン３は、樹脂体２ｂの表面から０．７５のところに形成されている。
また、樹脂体２ｂの下面に接着剤９で接着されている汎用樹脂基板７は、販売用カタログによれば、厚さ４．０ｍｍのもで、誘電率εr は５．１、誘電損失ｔａｎδは０．００３である。【００４５】
他方、市販のセラミック基板は、誘電率εr は２０〜３０で極めて高いが、価格もまた汎用樹脂基板７よりも１０倍ほど高価である。
本例では、汎用樹脂基板を用いるので、格安で且つ量産が可能である。この構成において図６に示すように、アルミニュームテープ等から成る導体膜８の側を、金属、水入りペットボトル、人体等の導体１６の表面に添付する。これで、通信距離に劣化のないＲＦＩＤ用タグが実現する。【００４６】
図７は、三次元電磁界シミュレータにより上記のＲＦＩＤ用タグ１及び１０の通信距離を計算した結果を示す特性図である。尚、ＲＦＩＤ用タグ１と１０では給電点近傍の形状が異なるが、後述するように、スリット長が同一であれば、同一の結果が得られる。【００４７】
図７は、横軸に周波数（ＭＨｚ）を９００ＭＨｚから１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）までの範囲で示し、縦軸に距離（ｍ）を０．０ｍから３．５ｍまでの範囲で示している。また、同図に示すプロットは、周波数を５ＭＨｚ刻みに変化させたときの通信可能距離を示している。【００４８】
図７示す通信距離シミュレーションの結果からも分かるように、日本で使用する周波数帯（９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚ）において、約３ｍという実用上十分な通信距離が得られており、本発明のＲＦＩＤ用タグの構成が有効であることが分かる。【００４９】
図８は、同じく三次元電磁界シミュレータにより、ＲＦＩＤ用タグ１又は１０のタグ用ＬＳＩ４のインピーダンスと、アンテナパターン３のインピーダンスとの関係を、周波数帯域９００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）の範囲においてシミュレーションした結果を示す図である。尚、このシミュレーションでは、５０Ωを基準として「１」で表している。【００５０】
図８のスミスチャートに示されるように、アンテナパターン３のインピーダンス１７の虚数部は９５０ＭＨｚを起点にして、プラス２からプラス３．５の間でほぼ円形を描いて変化する。これに対して、タグ用ＬＳＩ４のインピーダンス（本例ではマイナス30-ｊ110Ω前後）はＸ軸１９を挟んで、ほぼ対称な位置にある。【００５１】
すなわち、アンテナパターン３とタグ用ＬＳＩ４は整合がとれている。一般に、タグ用アンテナのインピーダンスとタグ用ＬＳＩのインピーダンスとは複素共役の関係にあるため、上記のように双方がスミスチャートのＸ軸に対して対称な位置にあると、タグ用アンテナはタグ用ＬＳＩに対して効率よく電波エネルギーを供給することが可能となる。【００５２】
次に示す式（１）及び（２）は、上記のシミュレーションで用いられた通信距離の計算方法を示している。
【数１】
2009019738.tif 000003
【数２】
2009019738.tif 000004
【００５３】
上記の式（１）及び（２）において、λは波長、ＰｔはＲＷ（リーダライタ）の送信パワー、ＧｔはＲＷのアンテナ利得（ゲイン）、ｑは整合係数、Ｐｔｈはタグ用ＬＳＩの最小動作パワー、Ｇｒはタグ用アンテナの利得、Ｒｃはタグ用ＬＳＩの抵抗、Ｘｃはタグ用ＬＳＩのリアクタンス、Ｒａはタグ用パッチアンテナの抵抗、Ｘａはタグ用パッチアンテナのリアクタンスである。【００５４】
また、計算条件は、タグ用ＬＳＩの最小動作パワーＰｔｈを「Ｐｔｈ＝−９ｄＢｍ」、ＲＷのアンテナ利得（ゲイン）Ｇｔを「Ｇｔ＝８ｄＢｉ」、ＲＷの送信パワーＰｔを「Ｐｔ＝２６ｄＢｍ」（ここではケーブルロスも考慮している）とし、そして、Ｚｃ＝Ｒｃ＋ｊＸｃ、Ｚａ＝Ｒａ＋ｊＸａとしている。尚、ｊは虚数を表わしている。
（第３の実施の形態）
ところで、図１又は図３に示したタグ用パッチアンテナ３の構成において（以下、代表的に図３を参照）、アンテナの全長Ｌを変えることによって、共振周波数を変化させることができる。この場合、スリット５の長さＳを、例えばＳ＝２３．５ｍｍに固定して、Ｌを変化させる。【００５５】
図９は、スリット５の長さＳを「Ｓ＝２３．５ｍｍ」に固定してアンテナの全長Ｌを変化させた場合のＬと共振周波数との関係を示す特性図である。
図９に示す特性図は、横軸にタグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）を７０ｍｍから８４ｍｍまで示し、縦軸に共振周波数（ＭＨｚ）を８４０ＭＨｚから１０００ＭＨｚまで示している。【００５６】
図９に示すように、共振周波数（ＭＨｚ）は、タグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）に逆比例して直線的に変化する。そして、日本で使用する周波数帯（９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚ）に対応するタグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）は７４ｍｍであれば良いことが分かる。【００５７】
また、図９からは、ＥＵで使用する８６５ＭＨｚには、タグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）を約８１．５ｍｍとすれば対応できることがわかる。同様に、図９から、ＵＳで使用する９１５ＭＨｚには、タグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）を約７６．５ｍｍとすれば対応できることがわかる。【００５８】
図９に示すように、タグ用パッチアンテナ３の全長Ｌ（ｍｍ）を７１ｍｍから８３ｍｍまで変化させるに応じて、共振周波数が約９９０ＭＨｚから８５０ＭＨｚまで直線的に変化することが判る。【００５９】
このように、本発明のタグ用パッチアンテナ３は、アンテナの全長Ｌを変えるだけで広帯域に対応することができる。
（第４の実施の形態）
ところで、タグ用ＬＳＩ４は、製造会社や品番によって内部のキャパシタンスの値は様々である。本発明のタグ用パッチアンテナ３は、広帯域に対応することができるだけでなく、スリット５によって縁の一部６とアンテナ本体とでループ状に形成される交流回路をインダクタンスとして作用させることにより、タグ用ＬＳＩ４との整合を容易に調整することができる。以下、これについて説明する。【００６０】
図１０は、上記ＲＦＩＤ用タグ１及び１０（以下、代表的に図３のＲＦＩＤ用タグ１０を用いて説明する）のタグ用ＬＳＩ４とタグ用パッチアンテナ３の等価回路を示図である。尚、同図には、図３の構成に対応する回路部分に、図３に示した番号を括弧付きで示している。【００６１】
本例のタグ用ＬＳＩ４に限らず、一般にＬＳＩチップは内部に並列抵抗Ｒｃ（約２００〜２０００Ω）と並列容量Ｃｃ（約０．２〜２ｐＦ）を持っている。
ところで、上記のようなＬＳＩチップとインダクタンスを有するアンテナが所定の共振周波数ｆ0 に対して整合する条件を算出するための式「ｆ0 ＝１／２π√ＬＣ」は良く知られている。【００６２】
ここで、図３に示すＲＦＩＤ用タグ１０とタグ用パッチアンテナ３が整合するには、図１０に示すタグ用パッチアンテナ３の並列抵抗Ｒａが、タグ用ＬＳＩ４の並列抵抗Ｒｃと同じ値を持ち、且つタグ用パッチアンテナ３の並列インダクタンスＬａが、上記の式に示す関係にあるとすれば、タグ用パッチアンテナ３の並列インダクタンスＬａとタグ用ＬＳＩ４の並列キャパシタンスＣｃがキャンセルし合うと良いことが知られている。【００６３】
そのようにタグ用パッチアンテナ３の並列インダクタンスＬａとタグ用ＬＳＩ４の並列キャパシタンスＣｃがキャンセルし合うと、タグ用パッチアンテナ３で受けた電波の誘起電力の全てがタグ用ＬＳＩ４に供給される。またタグ用ＬＳＩ４からの電力が全てタグ用パッチアンテナ３に供給され、外部に放射される。【００６４】
そこで、タグ用パッチアンテナ３の並列インダクタンスＬａを種々に変化させて、タグ用ＬＳＩ４の並列キャパシタンスＣｃとの整合性を見ることにする。
図１１は、図３に示すタグ用パッチアンテナ３の全長Ｌを「Ｌ＝７３．０ｍｍ」に固定して、スリット５の長さＳを変化させた場合のＳと、そのときのタグ用パッチアンテナ３と整合するタグ用ＬＳＩ４のキャパシタンスＣｃとの関係を示す特性図である。【００６５】
図１１は、横軸にスリット５の長さＳ（ｍｍ）を１５ｍｍから３５ｍｍまで示し、縦軸にタグ用ＬＳＩ４のキャパシタンスＣｃ（ｐＦ）を０．８ｐＦから２．０ｐＦまで示している。【００６６】
また、同図は、スリット５の長さＳ（ｍｍ）を２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍと５ｍｍずつ順次長くしたモデルをシミュレートした値のプロットを結んで得られた特性曲線である。【００６７】
図１１に示すように、本発明の図３に示すＲＦＩＤ用タグ１０において、タグ用パッチアンテナ３の全長Ｌを「Ｌ＝７３．０ｍｍ」に固定したとき、スリット５の長さＳ（ｍｍ）を１７．５ｍｍから３５ｍｍまで変化させることにより、２．０ｐＦから０．８５ｐＦまでのキャパシタンスを持つタグ用ＬＳＩ４のいずれとも整合させることが出来ることが分かる。
（第５の実施の形態）
ところで、第３の実施の形態で説明したタグ用パッチアンテナ３とタグ用ＬＳＩ４とが整合する共振周波数を調整する方法は、タグ用パッチアンテナの全長を変更することに限るものではない。【００６８】
図１２は、第５の実施の形態におけるタグ用パッチアンテナの全長を一定にしたままタグ用ＬＳＩと整合する共振周波数を調整することができるタグ用パッチアンテナの形状を示す図である。【００６９】
図１２に示すように、本例のタグ用パッチアンテナ２０は、図３に示したタグ用パッチアンテナ３のスリット５が形成されている縁と対向する縁側に切り欠き部２１が形成されている。【００７０】
この切り欠き部２１の深さＣを変えることにより共振周波数を調整することが可能であることがシミュレーションおよび実験の結果により判明した。
すなわち、タグ用パッチアンテナの全長Ｌを一定にしたまま、切り欠き部２１の深さＣを変えるだけで、タグ用パッチアンテナの全長Ｌを長くするのと同様の作用・効果が得られる。【００７１】
尚、上記いずれの実施の形態においても、特には図示しないが、タグ用パッチアンテナの一辺を適宜の導体を介して接地部の導体膜に短絡させる構成にすると、タグ用パッチアンテナの全長を１／２にすることができる。【００７２】
この場合、有効帯域幅は狭くなるが、その他の性能は、上述した各実施の形態の場合と同様である。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、液体を含む物質や金属に貼り付けても通信距離が劣化しないＲＦＩＤ用タグを提供することが可能となる。【００７３】
また、タグ用ＬＳＩのインピーダンスを「数１０＋ｊ数百Ω」（ｊは虚数）として、タグ用ＬＳＩとの整合が容易に調整可能なタグ用パッチアンテナを提供することが可能となる。【００７４】
また、高周波用基板などの高価な材料を使用せず、市販のＰＥＴ樹脂や市販の汎用樹脂基板を誘電体として用いるので、簡単な構造であることに加えて安価に量産ができ、これにより、今後想定される市場の大量需要に容易に対処することができる。【００７５】
また、通常のパッチアンテナのように、タグの表と裏を繋ぐ場合に、誘電体基板に貫通孔を開けてタグの表と裏を導通させる必要のないので、簡単な工程で生産が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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