(57)【要約】【課題】複数の周波数帯域において、通信を可能とする構成の無線タグを提供する。【解決手段】基板と前記基板状に形成されたアンテナ３と、ＩＣチップ２とで構成された無線タグ１であって、前記アンテナ３は、ほぼ１／２波長の長さのライン形状で、その中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の間にて、ほぼ直角方向に出た第２の導体と第３の導体とで形成される無線タグ１とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と前記基板上に形成されたアンテナと、ＩＣチップとで構成された無線タグであって、複数の周波数帯で、インピーダンスの整合がとれることを特徴とする無線タグ。
【請求項２】
前記アンテナが、誘電体もしくは磁性体上に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線タグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線タグにおいて、通信に使用する周波数帯のうち１つは８００ＭＨｚ乃至１０００ＭＨｚの周波数帯であり、１つは２４００ＭＨｚ乃至２５００ＭＨｚの周波数帯であることを特徴とする無線タグ。
【請求項４】
請求項１または２に記載の無線タグにおいて、通信に使用する周波数帯のうち１つは２４００ＭＨｚ乃至２５００ＭＨｚの周波数帯であり、１つは５０００ＭＨｚ乃至６０００ＭＨｚの周波数帯であることを特徴とする無線タグ。
【請求項５】
前記アンテナは、ほぼ１／２波長の長さのライン形状で、その中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部と電気的に接続し、ほぼ直角方向に出た第２の導体と第３の導体とで形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項６】
前記アンテナは、ほぼ１／２波長の長さのループ形状で、給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の給電点の近傍付近に電気的に接続されたほぼＬ型の第２の導体部とで形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項７】
前記アンテナは、約１／２波長の長さでほぼ平行な対辺を持つループ形状で、前記対辺の中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の近傍に前記対辺と並んで配置されたライン形状の第２の導体部とで形成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に少なくとも１つのＩＣチップ、およびアンテナを保持し、データを無線で通信することが可能な無線タグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報を記憶できるＩＣとアンテナからなる無線タグは、電波によって、質問器と呼ばれる無線機とデータを送受信することができる。このような無線タグは、例えば、特許文献１に示されている。そのうち特に、電波の周波数として３００ＭＨｚ以上を使用し、内部に電源を持たない無線タグは、質問器との通信可能距離が長く、価格も比較的廉価であることから、バーコードの置き換え用途などに考えられている。このような無線タグは、特許文献２に示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許２５５３６４１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９８１０６号公報
【０００４】
無線タグのＩＣを駆動する電源としては、無線タグ内部に電源を持たない場合は、質問器からの電波を、ＩＣ内部のダイオードやコンデンサにより直流に変換して電圧を得る方式が取られる。無線タグ内部に電源を持つ場合、電源としては、ボタン型電池やフィルム状電池、大容量のコンデンサなどが用いられる。
【０００５】
無線タグと、質問器との通信に使われる電波は、送信電力が大きいほど、無線タグと質問器との通信距離が長くなる。また、通信の周波数が低いほど、空気中の伝播損失が小さいため、通信距離は長くなる。ところが、使用できる電波の周波数とその出力レベルに関しては、国ごとに定められた規制値があり、それぞれの国で定められた規制値のなかで、最大の効果が得られるような周波数、送信電力が選ばれ、無線タグと質問器との通信系が設計される。
【０００６】
図１０は、従来の無線タグの説明図である。また、図１１は、図１０に示す従来の無線タグのアンテナのインピーダンス特性を示す図である。図１１に示すように、従来の無線ダグは、ＩＣチップとアンテナの、ある１つの周波数帯のみで整合が測られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
無線タグと質問器との通信に使用される電波の周波数は、各国の規制値に従うため、国によって使用する電波が異なる可能性がある。その場合、ある国の規制に従って使用されている無線タグが、別のある国では規制の問題により使用できないという事態が起きる。例えば、２００３年１月時点において、９１５ＭＨｚ帯は、米国において使用可能であるが、日本では使用できないという問題がある。
【０００８】
また、電波の干渉の問題がある。無線タグ用に使用できる帯域は、他の無線通信機にも使用されている場合がある。このような場合、お互いの通信に影響を与えることがある。例えば、２．４５ＧＨｚ帯域は無線タグ用に使用可能であるが、無線ＬＡＮや電子レンジなど各種機器においても使用されている。特に、無線ＬＡＮと無線タグは、使用される環境が近いことが予想され、相互の干渉という問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、複数の周波数帯域において、通信を可能とする構成の無線タグを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線タグは、１つのＩＣチップ、およびデータを送受信するアンテナからなる。このうちＩＣチップは、データを保持する記憶領域と、送受信を制御する回路部からなる。異なる周波数帯域に対応するために、回路部の主な回路は、異なる周波数帯で動作するような回路とする。
【００１１】
前記アンテナのインピーダンスを、使用する複数の周波数帯域で、ＩＣチップのインピーダンスとマッチングが取れるよう設計することにより、複数の周波数帯で動作する無線タグができる。アンテナのインピーダンスをあわせる手段としては、アンテナパターンの調整や、誘電体や磁性体を組み合わせる等の方法が取られる。
【００１２】
即ち、本発明は、基板と前記基板上に形成されたアンテナと、ＩＣチップとで構成された無線タグであって、複数の周波数帯で、インピーダンスの整合がとれる無線タグである。
【００１３】
また、本発明は、前記アンテナが、誘電体もしくは磁性体上に形成された無線タグである。
【００１４】
また、本発明は、前記無線タグにおいて、通信に使用する周波数帯のうち１つは８００ＭＨｚ乃至１０００ＭＨｚの周波数帯であり、１つは２４００ＭＨｚ乃至２５００ＭＨｚの周波数帯である無線タグである。
【００１５】
また、本発明は、前記無線タグにおいて、通信に使用する周波数帯のうち１つは２４００ＭＨｚ乃至２５００ＭＨｚの周波数帯であり、１つは５０００ＭＨｚ乃至６０００ＭＨｚの周波数帯であることを特徴とする無線タグである。
【００１６】
また、本発明は、前記アンテナは、ほぼ１／２波長の長さのライン形状で、その中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部と電気的に接続し、ほぼ直角方向にでた第２の導体と第３の導体とで形成された無線タグである。
【００１７】
また、本発明は、前記アンテナは、ほぼ１／２波長の長さのループ形状で、前記ループ形状の一方の辺の中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の給電点の近傍付近に電気的に接続されたほぼＬ型の第２の導体部とで形成された無線タグである。
【００１８】
また、本発明は、前記アンテナは、約１／２波長の長さでほぼ平行な対辺を持つループ形状で、前記ループ形状の一方の辺の中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の近傍に配置されたライン形状の第２の導体部とで形成された無線タグである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による無線タグついて、図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による無線タグの説明図である。アンテナ３は、ほぼ１／２波長の長さの直線形状で、長さが１６０ｍｍであり、その中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部より、ほぼ直角方向に出た第２の導体と第３の導体とで形成される。また、前記無線タグにおいて、前記アンテナが、誘電体もしくは磁性体上に形成されている。
【００２１】
図１の無線タグ１において、図中ＩＣチップ２とアンテナ３は給電点４ａ，４ｂで電気的に接続される。アンテナのインピーダンスは、ＩＣのインピーダンスとマッチングが取れるよう調整される。図１において、ＩＣチップのインピーダンスは５０オームである。図２は、図１に示す無線タグのアンテナのインピーダンス特性を示す図である。図２に示すように、９１５ＭＨｚにおいて５０オーム、２４５０ＭＨｚにおいて５０＋ｊ２オーム（ｊ２はインピーダンスの虚数部を示す）である。つまり、９１５ＭＨｚと２４５０ＭＨｚの２つ帯域でＩＣチップとアンテナのインピーダンスは、ほぼ整合が取れており、この２つの帯域の周波数で通信可能な無線タグとなる。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による無線タグの説明図である。図３において、アンテナ３は、ほぼ１／２波長の長さのループ状で、その長さは１６０ｍｍであり、ほぼ平行な対辺を持つループ状の一方の長辺の中央部にて給電を受ける前記給電点４ａ，４ｂの近傍付近に電気的に接続されたＬ型の第２の導体部とで形成された無線タグである。
【００２３】
図４は、図３の無線ダグのＩＣチップのインピーダンス特性を示す図である。図４に示すように、ＩＣチップのインピーダンスは、９１５ＭＨｚにおいて５５＋ｊ１１０オーム、２４５０ＭＨｚにおいて３０オームである。
【００２４】
図５は、図３で示すアンテナのインピーダンス特性を示す図である。アンテナのインピーダンスは、９１５ＭＨｚにおいて５３−ｊ１０７オーム、２４５０ＭＨｚにおいて３０−ｊ２オームであり、ＩＣチップとアンテナのインピーダンスは、ほぼ整合が取れている。
【００２５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３による無線タグの説明図である。図６において、アンテナ３は、約１／２波長の長さの四角形状で、その長さは、５０ｍｍであり、前記四角形状の一方の長辺の中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の長辺と平行に配置され、長さが、ほぼ１／２波長直線形状の第２の導体部とで形成された無線タグである。
【００２６】
図７は、図６の無線ダグのＩＣチップのインピーダンス特性を示す図である。図７に示すように、ＩＣチップのインピーダンスは、２４５０ＭＨｚにおいて３０オーム、５８００ＭＨｚにおいて１１＋ｊ２８オームである。
【００２７】
図８は、図６に示すアンテナのインピーダンス特性を示す図である。アンテナのインピーダンスは、２４５０ＭＨｚにおいて３０−ｊ３オーム、５８００ＭＨｚにおいて１０−ｊ３２オームであり、ＩＣチップとアンテナのインピーダンスは、ほぼ整合が取れている。
【００２８】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４による無線タグの説明図である。図９の無線タグは、基板と前記基板状に形成されたアンテナと、ＩＣチップとで構成された無線タグであって、前記アンテナは、約１／２波長の長さの四角形状で、前記四角形状の一方の長辺の中央部にて給電を受ける第１の導体部と、前記第１の導体部の給電点の近傍付近に電気的に接続されたＬ型の第２の導体部とで形成された無線タグである。図９の無線ダグは、アンテナが誘電体基板上に形成されており、ＩＣとのマッチングが取られている。基板の誘電率を利用し、アンテナのインピーダンスを調整する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により、データの通信が、複数の周波数帯で可能である無線タグを提供することが可能となる。これにより、たとえば９００ＭＨｚ帯と２４５０ＭＨｚ帯で動作する無線タグであれば、ある国で、９００ＭＨｚの電波で書き込んだデータを、他の国で９００ＭＨｚの電波の使用が認められない場合でも２４５０ＭＨｚの電波でデータを読み出すことが可能となる。また、９００ＭＨｚ帯に雑音が多いと判断された場合、周波数を２４５０ＭＨｚ帯に切り替えてデータを読み出すことも可能となる。従って、本発明によれば、複数の周波数帯域において、通信を可能とする構成の無線タグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による無線タグの説明図。
【図２】図１に示す無線タグでのアンテナのインピーダンス特性を示す図。
【図３】本発明の実施の形態２による無線タグの説明図。
【図４】図３に示す無線タグでのＩＣチップのインピーダンス特性を示す図。
【図５】図３に示す無線タグでのアンテナのインピーダンス特性を示す図。
【図６】本発明の実施の形態３による無線タグの説明図。
【図７】図６に示す無線タグでのＩＣチップのインピーダンス特性を示す図。
【図８】図６に示す無線タグでのアンテナのインピーダンス特性を示す図。
【図９】本発明の実施の形態４による無線タグの説明図。
【図１０】従来の無線タグの説明図。
【図１１】図１０に示す従来の無線タグのアンテナのインピーダンス特性を示す図。
【符号の説明】
１    無線タグ
２    ＩＣチップ
３    アンテナ
４ａ，４ｂ    給電点
５    インピーダンスの実数部
６    インピーダンスの虚数部
７    基板
【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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