(57)【要約】【課題】金属材の表面に密着して設置しても、十分な通信距離を実現する。【解決手段】長さａ1 、幅ｂ1 の放射板１１、長さａ2 、幅ｂ2 の接地板１２を上下に平行に積層し、放射板１１は、ＩＣチップ１３の通信用電波の波長λに対し、長さａ1 ＝（０．２〜０．２７）λとしてＩＣチップ１３のアンテナ端子１３ａ、１３ａの一方に接続し、接地板１２は、長さａ2 ＞ａ1 、幅ｂ2 ＞ｂ1 としてＩＣチップ１３のアンテナ端子１３ａ、１３ａの他の一方に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形の放射板、接地板を上下に方向を揃えて平行に積層してなり、前記放射板は、ＩＣチップの通信用電波の波長λに対し、長さ（０．２〜０．２７）λとして一端をＩＣチップのアンテナ端子の一方に接続し、前記接地板は、長さ、幅をそれぞれ前記放射板の長さ、幅より大きくして前記放射板を含むように配置し、ＩＣチップのアンテナ端子の他の一方に接続することを特徴とするＩＣタグ用のアンテナ。
【請求項２】
前記放射板、接地板の間隔は、（０．００９〜０．０３２）λに設定することを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ用のアンテナ。
【請求項３】
前記接地板の長さは、前記放射板の長さの１．３倍以上に設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＩＣタグ用のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無接触形のＩＣタグを鋼材、アルミニウム材などの金属材の表面に設置しても、必要十分な通信距離を容易に実現することができるＩＣタグ用のアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
無接触形のＩＣタグ（いわゆるＲＦＩＤタグ）を自動車のシャーシフレームに取り付け、自動車の管理システムを構築することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このシステムは、自動車の製造ライン中において、自動車のシャーシフレームの下面に無接触形のＩＣタグを取り付ける。そこで、ＩＣタグにあらかじめ書き込まれる情報は、製造ラインにおける自動車の品質管理情報として使用することができ、新車販売店、修理工場、中古車販売店、解体処理場などにおいても、ＩＣタグに必要な情報を随時書き込み、読み出すことにより、製造から廃棄に至る各自動車の詳細な履歴情報を個別に追跡して管理することができる。なお、ＩＣタグに対する情報の書込み、読出しは、自動車の搬送ラインに配置するリーダライタを介し、電波による無線通信によってデータ交信する。
【特許文献１】特開２００２−１６９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる従来技術によるときは、ＩＣタグは、送受信用アンテナとして一般的なループアンテナを使用するので、通信距離が不足しがちであり、搬送ライン上の自動車を対象としてリーダライタとの相対距離を十分小さく設定しない限り、情報の書込み、読出しが不安定となり、実用が困難であるという問題があった。ループアンテナは、ＩＣタグをシャーシフレームのような金属材の表面に密着させると、金属材によって電波が吸収されてしまい、十分な送受信性能を発揮することができないからである。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、金属材の表面に設置しても、実用上十分な通信距離を実現することができ、たとえばゲートを走行通過する自動車などを管理対象とする場合であっても、無線による安定なデータ交信が可能なＩＣタグ用のアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、長方形の放射板、接地板を上下に方向を揃えて平行に積層してなり、放射板は、ＩＣチップの通信用電波の波長λに対し、長さ（０．２〜０．２７）λとして一端をＩＣチップのアンテナ端子の一方に接続し、接地板は、長さ、幅をそれぞれ放射板の長さ、幅より大きくして放射板を含むように配置し、ＩＣチップのアンテナ端子の他の一方に接続することをその要旨とする。
【０００７】
なお、放射板、接地板の間隔は、（０．００９〜０．０３２）λに設定することができ、接地板の長さは、放射板の長さの１．３倍以上に設定することができる。
【発明の効果】
【０００８】
かかる発明の構成によるときは、放射板は、ＩＣチップの通信用電波の波長λに対して長さ約λ／４であるから、一端をＩＣチップのアンテナ端子の一方に接続することにより、アンテナ端子の他の一方に接続する接地板とともに、一種のモノポールアンテナとして作動させることができ、接地板の下面側を自動車のシャーシフレームやボデーのような金属材、または、自動車やフォークリフト上の鋼材やアルミニウム材などの表面に密着して設置しても、送受信性能が顕著に低下せず、実用的に十分な通信距離を確保することができる。ただし、放射板は、接地板とともに上下に平行に積層することにより、全体として薄形にコンパクトに形成することができる。なお、放射板、接地板は、銅、アルミニウムなどの導電性が高い金属製の箔、薄板などを使用することが好ましい。また、放射板の幅は、（０．０６〜０．０８）λ程度に設定すればよく、接地板の長さ、幅は、それぞれ放射板の長さ、幅より大きく設定するものとする。
【０００９】
放射板、接地板の間隔は、（０．００９〜０．０３２）λ、より好ましくは（０．００９〜０．０２）λに設定することにより、全体厚さを小さくして実用上十分な通信距離を実現することができる。放射板、接地板の間隔０．００９λ未満では通信距離の低下が顕著であり、０．０３２λ超では、通信距離が低下するとともに薄形のメリットが減削される。
【００１０】
接地板の長さを放射板の長さの１．３倍以上とすれば、十分な通信距離を一層確実に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
ＩＣタグ用のアンテナは、長方形の放射板１１、接地板１２を上下に平行に積層してなる（図１）。ただし、図１の二点鎖線は、接地板１２上における放射板１１の投影である。
【００１３】
放射板１１は、長さａ1 、幅ｂ1 ＜ａ1 であり、一端は、ＩＣチップ１３のアンテナ端子１３ａ、１３ａの一方に接続されている。接地板１２は、長さａ2 ＞ａ1 、幅ｂ1 ＜ｂ2 ＜ａ2 であり、ＩＣチップ１３のアンテナ端子１３ａ、１３ａの他の一方に接続されている。放射板１１、接地板１２は、方向を揃え、接地板１２が放射板１１の全体を含むようにして、一定の間隔ｄを隔てて平行に配置されている。
【００１４】
放射板１１、接地板１２は、たとえば極薄の銅箔として、それぞれ絶縁板１４の上下面に貼着または形成することができる（図２）。ただし、図２（Ａ）は、全体斜視図、図２（Ｂ）は、同図（Ａ）の上面図である。
【００１５】
絶縁板１４は、ポリスチロール、ポリアクリル、ポリ４ふっ化エチレン、セラミックスなどの良質な絶縁材である。絶縁板１４は、放射板１１、接地板１２の間隔ｄ相当の厚さを有し、接地板１２と同大の長方形に形成されている。ＩＣチップ１３は、絶縁板１４の上面の一端部に搭載され、アンテナ端子１３ａ、１３ａは、それぞれ銅箔製のリード線１３ｂを介し、放射板１１の一端、接地板１２の一方の長辺の一端部に接続されている。なお、放射板１１、絶縁板１４、接地板１２は、ＩＣチップ１３とともに図示しないシール材によって全体をシールし、一体のＩＣタグとして仕上げることができる。ただし、シール材は、絶縁性、電波の透過性が良好である他、防水性、耐衝撃性に秀れた材料を選定することが好ましい。
【００１６】
かかる構成のＩＣタグは、接地板１２の下面を鋼材、アルミニウム材のような金属材の表面に密着して設置しても、十分大きな通信距離Ｌを実現し得ることが確かめられた（図３〜図５）。ただし、図３〜図５において、ＩＣチップ１３の通信用電波は、周波数ｆ＝９５３MHz 、波長λ＝３１５mmであり、通信距離Ｌは、ＩＣチップ１３を使用するＩＣタグ用のリーダライタとのデータ交信の可否により判定した。
【００１７】
図３は、放射板１１の幅ｂ1 ＝２０mm（０．０６３λ）、接地板１２の長さａ2 ＝１００mm（０．３２λ）、幅ｂ2 ＝３０mm（０．０９５λ）、放射板１１、接地板１２の間隔ｄ＝５mm（０．０１６λ）のとき、放射板１１の長さａ1 ＝６３〜７８mm（０．２〜０．２５λ）において、通信距離Ｌ≧２００cmが得られたことを示す。図４は、放射板１１の幅ｂ1 ＝２４mm（０．０７６λ）、接地板１２の長さａ2 ＝１３０mm（０．４１λ）、幅ｂ2 ＝４０mm（０．１３λ）、間隔ｄ＝３mm（０．００９５λ）のとき、放射板１１の長さａ1 ＝６５〜８４mm（０．２１〜０．２７λ）において、通信距離Ｌ≧１４０cmが得られたことを示す。また、図５は、放射板１１の長さａ1 ＝８０mm（０．２５λ）、幅ｂ1 ＝２４mm（０．０７６λ）、接地板１２の幅ｂ2 ＝４０mm（０．１３λ）、間隔ｄ＝３mm（０．００９５λ）のとき、接地板１２の長さａ2 ≧１０５mm（０．３３λ）において通信距離Ｌ≧１２０cmが得られたことを示す。
【００１８】
そこで、図３、図４から、放射板１１の長さａ1 ＝（０．２〜０．２７）λが好ましく、図５から、ａ2 ／ａ1 ≧１．３が好ましい。
【００１９】
なお、図６、図７は、放射板１１の長さａ1 ＝８０mm（０．２５λ）、幅ｂ1 ＝２０mm（０．０６３λ）、接地板１２の長さａ2 ＝９７mm（０．３１λ）または９０mm（０．２９λ）のとき、放射板１１、接地板１２の間隔ｄ＝１〜１０mm（（０．００３２〜０．０３２）λ）に対する通信距離Ｌの変化を示す。ただし、図６は、ＩＣタグを鋼材の表面に密着して設置した場合を示し、図７は、ＩＣタグを空中に保持した場合を示す。図６、図７から、間隔ｄ＝３〜１０mm（（０．００９５〜０．０３２）λ）、より好ましくは、間隔ｄ＝３〜６mm（（０．００９５〜０．０１９）λ）が良好な結果を与える。そこで、数値を丸めると、間隔ｄ＝（０．００９〜０．０３２）λ、より好ましくは、間隔ｄ＝（０．００９〜０．０２）λに設定するのがよい。
【００２０】
以上の説明において、ＩＣチップ１３は、データの書込み、読出しが可能なアクティブタイプに限らず、データの読出しのみが可能なパッシブタイプであってもよい。また、放射板１１、接地板１２は、それぞれ銅箔に代えてアルミニウムなどの金属箔としてもよく、剛性を有する金属板としてもよい。なお、金属板の放射板１１、接地板１２は、絶縁板１４に代えて、絶縁性のスペーサを介して所定の間隔ｄを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】全体構成模式分解斜視図
【図２】全体構成説明図
【図３】特性線図（１）
【図４】特性線図（２）
【図５】特性線図（３）
【図６】特性線図（４）
【図７】特性線図（５）
【符号の説明】
【００２２】
ａ1 、ａ2 …長さ
ｂ1 、ｂ2 …幅
ｄ…間隔
１１…放射板
１２…接地板
１３…ＩＣチップ
１３ａ…アンテナ端子
特許出願人          株式会社  キャダック
代理人  弁理士            松  田  忠  秋
【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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