(57)【要約】【課題】  板状逆Fアンテナを有するRFタグの通信性能及び汎用性を高めることができるRFタグ用アタッチメント及びこのアタッチメントを使用したRFタグを提供する。【解決手段】  第１絶縁基材４０、第１，２導波素子２０，３０、給電部５０及び短絡部６０により板状逆Ｆアンテナが構成され、各導波素子、短絡部及び給電部により構成されるインダクタパターンＬと、各導波素子及び第１絶縁基材により構成されるコンデンサ９２とにより、共振回路が構成されるＲＦタグ用アンテナ１０と、ＩＣチップ８０とを備え、共振回路は、インダクタパターンのインダクタンス、コンデンサの静電容量及びＩＣチップ内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有するRFタグ本体に使用するアタッチメント１である。各導波素子のうち一方の導波素子と接触して電気的に接続されるタグ取付部２と、当該タグ取付部からのびる延長部３とを備えた導体製である。【選択図】図１
2017158072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面、及び前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１絶縁基材と、
前記第１主面に設けられた第１導波素子と、
前記第２主面に設けられた第２導波素子と、
前記第１絶縁基材の側面に設けられ、前記第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、
前記第１絶縁基材の前記側面に設けられ、前記第１導波素子に一端が電気的に接続され、前記第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部とを有しており、
前記第１絶縁基材、前記第１導波素子、前記第２導波素子、前記給電部及び前記短絡部により、読取装置から送信された電波を受信する板状逆Ｆアンテナが構成され、
前記第１導波素子、前記短絡部、前記第２導波素子及び前記給電部により構成されるインダクタパターンと、前記第１導波素子、前記第２導波素子及び前記第１絶縁基材により構成されるコンデンサとにより、前記電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成されるＲＦタグ用アンテナと、
前記電波に基づいて動作するＩＣチップとを備え、
前記共振回路は、前記インダクタパターンのインダクタンス、前記コンデンサの静電容量及び前記ＩＣチップ内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有するRFタグ本体に使用するアタッチメントにおいて、
前記第1導波素子及び第2導波素子のうち一方の導波素子と接触して電気的に接続されるタグ取付部と、当該タグ取付部からのびる延長部とを備えた導体製であることを特徴とするRFタグ用アタッチメント。
【請求項２】
前記延長部に開口を備えることを特徴とする請求項1に記載のRFタグ用アタッチメント。
【請求項３】
請求項1又は2に記載のRFタグ用アタッチメントに取り付けられたことを特徴とするRFタグ。
【請求項４】
電波を透過する素材で表面が覆われていることを特徴とする請求項3に記載のRFタグ。
【請求項５】
前記第1導波素子及び第2導波素子は同一形状であり、前記第1導波素子及び第2導波素子の側辺の長さの合計はλ／4、λ／2、3λ／4、5λ／8（λ：前記電波の波長）のいずれかに等しいことを特徴とする請求項3又は4に記載のRFタグ。
【請求項６】
前記絶縁基材が誘電体であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載のRFタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状逆Fアンテナを備えるRFタグの通信性能及び汎用性を高めることができるRFタグ用アタッチメント及びこのアタッチメントを使用したRFタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、RFID(Radio Frequency Identification)が利用されている。
RFIDシステムで使用するRFタグにはアンテナ及びICチップが格納されており、リーダ・ライタのアンテナから送信された搬送波をRFタグのアンテナで受信し、ICチップに記録されている識別データ等を反射波に乗せてリーダ・ライタへ返送することで非接触で交信する仕組みになっている。
【０００３】
RFタグが備えるアンテナとして、地板と板状の放射素子とを短絡板で接続した板状逆Fアンテナが知られているが（特許文献1及び2参照）、RFタグを導体に近づけると共振周波数がずれてしまい通信に支障が出るという問題や、RFタグ設置面の裏面に電波を照射した場合には通信できないという問題があった。
そこで、本願発明者は、板状の第1導波素子と第2導波素子とが対向するように給電部及び短絡部を屈曲させると共に絶縁基材を第1導波素子と第2導波素子の間に介在させて成る板状逆Fアンテナを開発した（特許文献3）。この板状逆Fアンテナを備えるRFタグは第1導波素子及び／又は第2導波素子を導体に接触させると、接触させた導波素子と導体とが電気的に接続され、当該導体からも電波を受信することができるという効果や導体両面のうちRFタグ接地面の裏面に電波を照射した場合でも通信できるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2013−46402号公報
【特許文献２】特開2013−110685号公報
【特許文献３】特願2015−125350
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献3に開示された板状逆Fアンテナ及びRFタグでは以下のような問題がある。
すなわち、第1導波素子及び／又は第2導波素子を導体に接触させることで当該導体も導波素子として機能させる仕組みであるため、RFタグを導体に接触させずに使用する場合には充分な通信性能、例えば通信距離を得られないことがあるという問題がある。
この板状逆Fアンテナは給電部及び短絡部を屈曲させて、絶縁基材の表面と裏面に第1導波素子と第2導波素子を貼り付けるだけで成形できるため、製造コストが低いという利点を有する。したがって、この板状逆Fアンテナを備えるRFタグの用途として、導体に直接接触させる方法だけでなく他の使用方法を開発するのが好ましい。
【０００６】
本発明は、このような問題を考慮して、板状逆Fアンテナを備えるRFタグの通信性能及び汎用性を高めることができるRFタグ用アタッチメント及びこのアタッチメントを使用したRFタグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のRFタグ用アタッチメントは、第１主面、及び前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１絶縁基材と、前記第１主面に設けられた第１導波素子と、前記第２主面に設けられた第２導波素子と、前記第１絶縁基材の側面に設けられ、前記第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、前記第１絶縁基材の前記側面に設けられ、前記第１導波素子に一端が電気的に接続され、前記第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部とを有しており、前記第１絶縁基材、前記第１導波素子、前記第２導波素子、前記給電部及び前記短絡部により、読取装置から送信された電波を受信する板状逆Ｆアンテナが構成され、前記第１導波素子、前記短絡部、前記第２導波素子及び前記給電部により構成されるインダクタパターンと、前記第１導波素子、前記第２導波素子及び前記第１絶縁基材により構成されるコンデンサとにより、前記電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成されるＲＦタグ用アンテナと、前記電波に基づいて動作するＩＣチップとを備え、前記共振回路は、前記インダクタパターンのインダクタンス、前記コンデンサの静電容量及び前記ＩＣチップ内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有するRFタグ本体に使用するアタッチメントにおいて、前記第1導波素子及び第2導波素子のうち一方の導波素子と接触して電気的に接続されるタグ取付部と、当該タグ取付部からのびる延長部とを備えた導体製であることを特徴とする。
また、前記延長部に開口を備えることを特徴とする。
本発明のRFタグは、上記RFタグ用アタッチメントに取り付けられたことを特徴とする。
また、電波を透過する素材で表面が覆われていることを特徴とする。
また、前記第1導波素子及び第2導波素子は同一形状であり、前記第1導波素子及び第2導波素子の側辺の長さの合計はλ／4、λ／2、3λ／4、5λ／8（λ：前記電波の波長）のいずれかに等しいことを特徴とする。
また、前記絶縁基材が誘電体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、本願発明者が開発した上記特許文献3の板状逆Fアンテナを備えるRFタグ本体を、導体製のRFタグ用アタッチメント（以下、単に「アタッチメント」と表記することがある）に取り付けることで、当該板状逆Fアンテナの導波素子（第1導波素子と第2導波素子のいずれか一方）とアタッチメントとが電気的に接続され、当該アタッチメントを含んだ大きな開口面積を有する一つの導波素子として電波を吸収（受信）することができる。
したがって、当該板状逆Fアンテナを備えるRFタグ本体をアタッチメントに取り付けていない状態と比較して、RFタグ本体をアタッチメントに取り付けることで通信性能を向上させることができる。
また、延長部に開口を設けることにすれば、紐やワイヤーを開口に通し、RFタグによる管理対象に結びつけることでRFタグの取り付けを容易に行うことができる。また、管理対象の一部を開口に通すことでRFタグを取り付けることにしてもよい。
【０００９】
また、アタッチメントを例えば金属板等の導体に接触させた場合には、アタッチメントを介してRFタグ本体の導波素子と導体とが電気的に接続され、当該導体を含んだ大きな開口面積を有する一つの導波素子として電波を吸収（受信）することができるので、通信性能を更に向上させることができる。
そして、このように金属板等の導体自体も一つの導波素子として機能するので、導体両面のうちRFタグを設置した面に対して電波を照射した場合のみならず、設置していない面（RFタグが見えない面）に対して電波を照射した場合でも作動させることができる。この特徴を利用すればRFタグを視認できない位置に隠して貼ることができる。
このように、アタッチメントを導体に接触させた場合には、RFタグの導波素子（第1導波素子と第2導波素子のいずれか一方）と導体とが一つの大きな導波素子として機能するので、導体と接触させる導波素子のサイズや導体のサイズに特に制限はない。
【００１０】
なお、本発明において「アタッチメントを導体に接触させる」とはアタッチメントと導体とを直接接触させる場合のみならず、アタッチメントと導体とが電気的に接続されていると見做せる状態であれば、何らかの物質をアタッチメントと導体の間に挟んでいる状態も含むものとする。
【００１１】
また、RFタグ本体をアタッチメントに取り付けた状態で、その表面を、プラスチック等の電波を透過する素材で覆うことにすれば、RFタグの通信性能を維持しながら耐塵・耐水性や防塵・防水性を付与できるので、RFタグの汎用性を高めることができる。  電波を透過する素材は透明であっても、着色を施してもよい。
また、本発明では第1導波素子と第2導波素子を同一形状にして、前記第1導波素子及び第2導波素子の側辺の長さの合計をλ/4、λ/2、3λ/4、5λ/8のいずれかにすることで、板状逆Fアンテナの共振周波数の設定が容易になると共に、アタッチメントの設置場所の影響を受けずに（アタッチメントを導体に接触させることなく）作動させることが可能になる。
また、絶縁基材として誘電体を用いることにすれば、第1導波素子、第2導波素子及び絶縁基材で構成されるコンデンサ部の静電容量を大きくすることができる。これにより第1導波素子及び第2導波素子の開口面積を小さくしてRFタグ本体及びアタッチメントを小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第1の実施の形態のRFタグ用アタッチメントの平面図（a）、アタッチメントにRFタグ本体を取り付けた状態のRFタグの平面図（b）及び縦断面図（c）
【図２】RFタグ本体の上面の斜視図（a）、下面の斜視図（b）、上面及び下面の展開図（c）、被取付物の表面形状に応じた形状を有するＲＦタグ斜視図(d)及びＲＦタグが被取付物に取り付けられた状態を示す側面図
【図３】RFタグの等価回路図
【図４】RFタグを導体に設置した状態を示す斜視図
【図５】第2の実施の形態のRFタグを示す平面図
【図６】第3の実施の形態においてRFタグをマンホールに使用した状態を示す縦断面図
【図７】第4の実施の形態のRFタグの上面の斜視図（a）、下面の斜視図（b）、上面及び下面の展開図（c）
【図８】RFタグの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第1の実施の形態］
本発明のRFタグ用アタッチメント及びRFタグの第1の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、RFタグ用アタッチメント１はタグ取付部２と延長部３を備える部材である。
RFタグ用アタッチメント１は導体から成り、導体としては例えば鉄、銅、アルミニウム、スズ、亜鉛等の周知の金属並びにこれら金属を含む合金、これら金属によるめっき鋼板や蒸着物などが挙げられる。めっき鋼板としては、例えば溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、鉄−亜鉛合金めっき鋼板、ニッケル−亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板などを挙げることができる。
【００１４】
タグ取付部２はRFタグ本体１００の第1導波素子２０及び第2導波素子３０のうち一方の導波素子と接触して電気的に接続される部位である。RFタグ本体１００の構造については後述する。
延長部３はタグ取付部２からのびる部位である。本実施の形態では2つの開口４を備えており、一方の開口４ａは円形、他方の開口４ｂは楕円形にしている。開口４に紐やワイヤーを通してRFタグによる管理対象に結びつけたり、開口４を介して管理対象にネジ止め等することができる。あるいは、管理対象の一部を開口に通すことにしてもよい。
ＲＦタグ本体１００をＲＦタグ用アタッチメント１に取り付けた状態で、その表面を電波を透過する素材５で覆うことでＲＦタグＴが構成される。なお、開口４ｂの表面は電波を透過する素材５で覆われており、当該素材５を貫通させて使用すればよい。
【００１５】
図２(ａ)〜(ｃ)に示すように、RFタグ本体１００はRFタグ用アンテナ１０とICチップ８０とで構成される。
ＲＦタグ用アンテナ１０は第１導波素子２０、第２導波素子３０、第１絶縁基材４０、給電部５０及び短絡部６０を備えている。
【００１６】
第１絶縁基材４０は、上面（第１主面）、及び第１主面の反対側の下面（第２主面）を有する。第１絶縁基材４０は、例えば略直方体であるが、これに限らない。例えば、円盤状であってもよいし、あるいは断面が円弧状に湾曲したものであってもよい。好ましくは、第１絶縁基材４０は、ＲＦタグ本体１００を取り付ける位置における被取付物の表面形状に応じた形状を有する。これにより、取り付け位置の制限がなくなり、ＲＦタグの用途を拡げることができる。例えば、図２(ｄ)及び(ｅ)に示すように、ＲＦタグ本体１００が筒状の被取付物１５０の外周面に取り付けられる場合、第１絶縁基材４０として、筒体の外周面の形状に合わせて湾曲した形状を有するものを用いる。なお、図２（ｄ）及び（ｅ）ではＲＦタグ本体１００を直接被取付物１５０の外周面に取り付けているが、実際にはＲＦタグ本体１００をアタッチメント１に取り付けた状態で、当該アタッチメント１を被取付物１５０に取り付けることになる。
【００１７】
第１導波素子２０は第１絶縁基材４０の上面に設けられている。第２導波素子３０は第１絶縁基材４０の下面に設けられている。第１導波素子２０及び第２導波素子３０は、いずれも長方形状であり、アルミ等の金属薄膜のエッチング又はパターン印刷等によって形成される。
【００１８】
第１導波素子２０と第２導波素子３０は、同一形状である。なお、本願において「同一形状」とは、厳密な意味での同一に限られるものではなく、アンテナの構造に起因して僅かな差異が生じる場合も「同一形状」に含むものとする。例えば、後述のＩＣチップ８０を第１導波素子２０と同一平面上に設ける場合、ＩＣチップ８０を配置するために、図２(ａ)に示すように、例えば四角形状の第１導波素子２０の一部に凹部を設ける必要がある。この場合、第１導波素子２０と第２導波素子３０の形状は厳密には同一ではない。しかし、第１導波素子２０は第２導波素子３０と同様の四角形状であるので、第１導波素子２０と第２導波素子３０は同一形状であるというものとする。
【００１９】
給電部５０は、第１絶縁基材４０の側面に設けられ、第２導波素子３０に一端が電気的に接続されている。短絡部６０は、第１絶縁基材４０の側面に設けられ、第１導波素子２０に一端が電気的に接続され、第２導波素子３０に他端が電気的に接続されている。図２(ａ)に示すように、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０と第２導波素子３０とに架け渡されるようにシート７０上に互いに平行に設けられる部材である。
【００２０】
なお、給電部５０及び短絡部６０は、互いに並行に設けられなくてもよい。また、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０及び第２導波素子３０と同時に一体成形してもよい。あるいは、第１導波素子２０及び第２導波素子３０とは別体に成形した後、各々の端部を第１導波素子２０及び第２導波素子３０に接合してもよい。
【００２１】
図２(ａ)〜(ｃ)に示すように、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０は、絶縁性のシート７０上に形成されており、第１絶縁基材４０の辺の部分で折り曲げられたシート７０を介して第１絶縁基材４０に貼り付けられている。後ほど詳しく説明するように、片面に第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０が形成された可撓性のシート７０を、給電部５０及び短絡部６０とともに屈曲させて第１絶縁基材４０に貼り付けることにより容易にＲＦタグアンテナ１０を製造することができる。
【００２２】
なお、シート７０の材料としては、ＰＥＴ、ポリイミド、ビニールなど可撓性を有する絶縁材料を用いることが可能である。シート７０の厚さは特に限定されるものではないが、一般的には数十μｍ程度である。また、各導波素子２０,３０の表面に絶縁被膜処理を施してもよい。
また、本実施形態では第１導波素子２０及び第２導波素子３０をシート７０（基材）上に形成しているが、必ずしもシート７０上に形成されたものである必要はない。例えば、第１導波素子２０及び第２導波素子３０を単体で形成してもよい。あるいは、第１導波素子２０及び第２導波素子３０をシート７０上に形成した後で当該シート７０を剥がしてもよい。
【００２３】
上記の第１絶縁基材４０、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０により、板状逆Ｆアンテナが構成される。この板状逆Ｆアンテナは、読取装置（図示せず）から送信された電波を受信する。第１導波素子２０が電波を吸収する場合には、第２導波素子３０が導体地板として働く。一方、第２導波素子３０が電波を吸収する場合には、第１導波素子２０が導体地板として働く。すなわち、導波素子２０，３０は、ＲＦタグ本体１００の使用態様に応じて、導波素子と導体地板のどちらの機能も果たすことが可能である。
【００２４】
第１導波素子２０は、その側辺２０ａ〜２０ｆの長さの合計Ａがλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかになるように設計されている。ここで、λは読取装置から送信された電波の波長である。なお、電波の波長λは、ＲＦタグとして使用可能な範囲内であれば特に限定されない。第２導波素子３０は、その側辺３０ａ〜３０ｄの長さの合計Ｂが合計Ａとほぼ等しくなるように設計されている。
上記のように、第１導波素子２０と第２導波素子３０は同一形状であり、各導波素子２０，３０の側辺の長さの合計Ａ，Ｂはλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかにほぼ等しい。これにより、板状逆Ｆアンテナの共振周波数を容易に設定することができる。さらに、設置場所の影響を受けることなく（例えば導波素子２０，３０を導体に接触させることなく）、ＲＦタグ本体１００を単体で動作させることができる。
なお、各導波素子２０,３０の側辺の長さの合計Ａ，Ｂが上記値のいずれかであれば、導波素子２０，３０の平面形状は長方形状に限られない、例えば、各導波素子２０,３０の中心部を切り取ったロ字状にしてもよい。
【００２５】
また、第１絶縁基材４０として絶縁体を用いてもよい。これにより、ある程度の大きさの開口面積を確保し、板状逆Ｆアンテナの感度向上を図ることができる。例えば、第１絶縁基材４０として発泡スチロールを使用することが可能である。
また、第１絶縁基材４０は誘電体であってもよい。第１絶縁基材４０として、例えば比誘電率が１以上〜２０以下の誘電体を用いる。誘電率が大きい誘電体（例えばセラミック）を用いた場合、コンデンサ９３の静電容量が大きくなるため、第１導波素子２０及び第２導波素子３０の開口面積が小さくなり、ＲＦタグ本体１００を小型化することができる。ただし、ＲＦタグ用アンテナ１０の利得が小さくなるため、読取装置との間で通信可能な距離（通信距離）が短くなる。数メートル以上といった比較的長い通信距離が必要な場合は、第１絶縁基材４０として誘電率が小さい誘電体を用いる。この場合、比誘電率は５以下であることが好ましい。
【００２６】
ＲＦタグ用アンテナ１０では、読取装置から送信され、上記の板状逆Ｆアンテナで受信される電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される。この共振回路は、インダクタパターンＬとコンデンサ（第１コンデンサ）９３により構成される（図３参照）。ここで、インダクタパターンＬは、第１導波素子２０、短絡部６０、第２導波素子３０及び給電部５０により構成され、コンデンサ９３は、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び第１絶縁基材４０により構成される。この共振回路によって、読取装置から送信された電波を板状逆Ｆアンテナが高感度で受信できるようになるため、ＲＦタグの読み取り性能を向上させることができる。さらに、後述のＩＣチップ８０が生成する電源電圧を高くすることができる。
なお、本実施形態に係るＲＦタグ用アンテナ１０は、読取装置用のアンテナに適用することもできる。
【００２７】
ここで、ＲＦタグ用アンテナ１０の製造方法について説明する。まず、図２(ｂ)及び(ｃ)に示すように、給電部５０及び短絡部６０の長手方向に直交する方向Ｈに沿って、給電部５０及び短絡部６０をそれぞれ、第１導波素子２０及び第２導波素子３０との接合箇所近傍において折り曲げて、第１導波素子２０と第２導波素子３０とを対向させる。次に、第１導波素子２０を第１絶縁基材４０の上面に接着剤等で貼り付け、第２導波素子３０を第１絶縁基材４０の下面に貼り付ける。これにより、ＲＦタグ用アンテナ１０としての板状逆Ｆアンテナを製造できる。
板状逆Ｆアンテナとして機能するＲＦタグ用アンテナ１０は、上記のように、給電部５０及び短絡部６０を屈曲させて、第１絶縁基材４０の表面及び裏面に第１導波素子２０及び第２導波素子３０をそれぞれ貼り付けることにより作製される。したがって、給電用の同軸線路やストリップ線路を設ける従来のパッチアンテナの場合と比較して、ＲＦタグ用アンテナの構造を簡略化でき、製造コストを抑えることができる。
【００２８】
次に、ＲＦタグ本体１００について説明する。ＲＦタグ本体１００は、上記のＲＦタグ用アンテナ１０と、給電部５０に接続されるＩＣチップ８０とを備えている。
ＩＣチップ８０は、図２(ａ)に示すように、第１導波素子２０と給電部５０の間に設けられている。ＩＣチップ８０は、第１絶縁基材４０の上面側（第１導波素子２０と同一平面上）に配置されている。なお、板状逆Ｆアンテナとして機能する範囲内であれば、ＩＣチップ８０を第１絶縁基材４０の側面に配置してもよい。また、ＩＣチップ８０に外部電源を接続して、当該外部電源から供給される電圧によりＩＣチップ８０が動作するようにしてもよい。
【００２９】
ＩＣチップ８０は、ＲＦタグ用アンテナ１０の板状逆Ｆアンテナが受信した電波に基づいて動作する。具体的には、ＩＣチップ８０は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流し、動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ８０は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ８０内の制御用の論理回路、商品の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。また、ＩＣチップ８０は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。
ＩＣチップ８０には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ８０は浮遊容量を有する。このため、共振回路の共振周波数を設定する際、ＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮することが好ましい。換言すれば、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ９３の静電容量、及びＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有することが好ましい。
【００３０】
ＲＦタグ本体１００の等価回路では、図３に示すように、インダクタパターンＬと、コンデンサ９３と、ＩＣチップ８０とは互いに並列接続されている。インダクタパターンＬ、コンデンサ９３及びＩＣチップ８０が、読取装置から送信される電波の周波数帯域で共振する共振回路を構成する。この共振回路の共振周波数ｆ［Ｈｚ］は、式（１）により与えられる。共振周波数ｆの値は、読取装置から送信される電波の周波数帯域に含まれるように設定される。
【数１】
2017158072.tif 000003
【００３１】
ここで、Ｌa：インダクタパターンＬのインダクタンス、Ｃａ：コンデンサ９３の静電容量、Ｃｂ：ＩＣチップ８０内部の等価容量である。なお、Ｃｂとしては、例えば、使用するＩＣチップの仕様諸元の一つとして公表されている静電容量値を用いることができる。
上記のように、ＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮することで、共振回路の共振周波数を電波の周波数帯域に精度良く設定することができる。その結果、ＲＦタグ本体１００の読み取り性能をさらに向上させることができる。また、ＩＣチップ８０が生成する電源電圧をさらに高くすることができる。
【００３２】
＜導体２００上に設置されたＲＦタグＴ＞
図４を参照して導体２００上に設置されたＲＦタグＴについて説明する。図４は、ＲＦタグＴを導体２００の上面に設置した状態の斜視図を示している。
ＲＦタグＴは、アタッチメント1を介して第２導波素子３０が導体２００に接触するように設置されている。
本実施形態では、導体２００は金属板である。なお、本願において「導体」とは、一般的な辞書的意味と同様に、「電気の伝導率が比較的大きな物質の総称」であり、金属が典型的な例である。ただし、「導体」は、金属に限定されるものではなく、例えば人体、草木、水、地面などであってもよい。
【００３３】
第２導波素子３０がアタッチメント１を介して導体２００に接触して電気的に接続され、導体２００が第２導波素子３０とともに電波を受信する。なお、第１導波素子２０がアタッチメント１を介して導体２００に接触してもよいし、あるいは、第１導波素子２０と第２導波素子３０の両方がアタッチメント１を介して導体２００に接触してもよい。導体２００は、第１導波素子２０及び／又は第２導波素子３０とともに電波を受信する。
このように第１導波素子２０及び／又は第２導波素子３０を、アタッチメント１を介して導体２００に接触させることで、接触した導波素子と導体とが電気的に接続され、当該導体を含んだ大きな開口面積を有する一つの導波素子として電波を吸収（受信）することができる。よって、板状逆Ｆアンテナの感度向上を図ることができる。
【００３４】
上記のようにＲＦタグＴを導体２００上に設置した場合、導体２００自体も一つの導波素子として機能する。このため、ＲＦタグＴを設置した面に電波を照射した場合のみならず、ＲＦタグＴを設置していない面（ＲＦタグＴが見えない面）に電波を照射した場合でも、ＲＦタグＴを動作させることができる。したがって、ＲＦタグＴを視認できない位置に隠して貼ることも可能になる。
さらに、第１導波素子２０及び／又は第２導波素子３０を、アタッチメント１を介して導体２００に接触させる場合には、導体２００と導波素子２０，３０とが一つの大きな導波素子として機能するので、導波素子２０，３０のサイズや導体２００のサイズに特に制限はない。
【００３５】
上述のとおり、ＲＦタグＴは、導体２００自体を一つの導波素子として機能させる。ＲＦタグＴを設置した設置面（上面）２０１に対して読取装置から電波が照射された場合のみならず、ＲＦタグＴを設置していない非設置面（下面）２０２に対して電波が照射された場合でもＲＦタグＴは動作する。
導体２００は、図４に示すように第２導波素子３０側に設置するだけでなく、第１導波素子２０側に設置してもよい。すなわち、第１導波素子２０がアタッチメント１を介して導体２００に接触するようにＲＦタグＴを設置してもよい。あるいは、第１導波素子２０と第２導波素子３０の両方がアタッチメント１を介して導体に接触するようにしてもよい。例えば、２枚の金属板でＲＦタグＴを挟み込んでもよい。ただし、第１導波素子２０を導体２００に接触させる場合は、ＩＣチップ８０と導体２００とが電気的に接続されてショートするおそれがある。ショートを防止するために、ＩＣチップ８０の表面を導体２００で覆わないようにする（例えばＩＣチップ８０を露出させておく）、あるいはＩＣチップ８０を第１絶縁基材４０の側面に設けるなどの対策をとる必要がある。
なお、ＲＦタグＴをゴム等の非導体（絶縁体）上に設置した場合についても同様である。すなわち、ＲＦタグＴを設置していない面に対して電波が照射された場合でもＲＦタグＴは動作する。この場合は、絶縁体を透過した電波をＲＦタグＴが受信して動作する。
【００３６】
［第２の実施の形態］
次に本発明のRFタグ用アタッチメント及びRFタグの第２の実施の形態について説明するが、上記第１の実施の形態と同様の構成になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
図５に示すように、本実施の形態においては延長部３Ａの一部をメアンダラインにすると共にRFタグ本体１００の表面を、電波を透過する素材であるプラスチックケース６に入れてある。
延長部４の一部をメアンダラインにすることでアタッチメント１を小型化することができる。
また、プラスチックケース６に防水機能を持たせれば、RFタグＴを水中で使用したり、洗濯物に取り付けて使用することができる。
また、RFタグＴの表面を、電波を透過し且つ可撓性を有する素材で覆うことにすればRFタグＴ全体に可撓性を持たせることができる。
【００３７】
［第3の実施の形態］
次に本発明のRFタグ用アタッチメント及びRFタグの第3の実施の形態について説明するが、上記各実施の形態と同様の構成になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
図６に示すように、本実施の形態においてはアタッチメント１を取り付けたRFタグＴを鉄製のマンホールの枠３００に取り付けた点に特徴を有する。
符号Ｓ１,Ｓ２はアタッチメント１を使用せずにRFタグ本体１００を直接鉄製のマンホールの蓋３０１及び枠３００に取り付けた状態を示している。
晴天時であればアタッチメント１を使用せずにRFタグ本体１００を直接マンホールの蓋３０１の裏面や枠３００の内側に取り付けても通信可能である。しかし、雨天時にマンホールの蓋３０１及び枠３００の表面が濡れている場合にはマンホールの蓋３０１及び枠３００の表面が地表面と同じく電位ゼロになっているため、リーダ・ライタ４００から送信された搬送波ＷがRFタグ本体１００まで届かず、通信不能になる場合がある。
このような場合を想定して、RFタグ本体１００にアタッチメント１を取り付けて、アタッチメント１の延長部３を例えば枠３００の内側にボルト等で固定すると、RFタグ本体１００の地表面からの位置が下がるので、たとえ雨天時であってもリーダ・ライタ４００の搬送波はコンクリート製のマンホール３０２の表面から内部を透過してRFタグＴに至るので確実に通信できる。
【００３８】
［第4の実施の形態］
次に本発明のRFタグ用アンテナ及びRFタグの第4の実施の形態について説明するが、上記各実施の形態と同様の構成になる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
図7及び図8に示すように、本実施形態においては、ＲＦタグ用アンテナ１１が第２導波素子３０の側辺から延びる延長片９０を備える。この延長片９０は、第１導波素子２０及び第２導波素子３０のいずれか一方の導波素子の側辺から延在し、他方の導波素子の上に第２絶縁基材９１を介して貼り付けられている。
【００３９】
本実施形態では、延長片９０は、第２導波素子３０の側辺から延在し、第１導波素子２０の表面に第２絶縁基材９１を介して接着剤等で貼り付けられている。延長片９０は、図７(ａ)に示すように、第１絶縁基材４０の側面のうち、給電部５０及び短絡部６０が設けられた側面と反対側の側面上を通るように設けられている。
このように、延長片９０を第１導波素子２０の表面に第２絶縁基材９１を介して貼り付けることで、図８に示すように、延長片９０、第２絶縁基材９１及び第１導波素子２０によって小容量のコンデンサ９２が形成される。
【００４０】
このコンデンサ９２と、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び第１絶縁基材４０で構成されるコンデンサ９３とによって静電容量結合効果が得られる。よって、コンデンサ９３の静電容量を調節することで、コンデンサ９２とコンデンサ９３の合成容量を調節し、ＲＦタグ用アンテナ１１の共振周波数を容易に調節することができる。コンデンサ９３の静電容量は、例えば、延長片９０の形状や面積、第２絶縁基材の誘電率や厚さにより調節することができる。
なお、第２絶縁基材９１は別途成形することにしてもよい。例えば、別途成形された絶縁膜を延長片９０と第１導波素子２０との間に挿入するようにしてもよい。
また、各導波素子２０,３０の表面に絶縁被膜処理が施されている場合には、当該絶縁被膜を第２絶縁基材９１として使用してもよい。
また、本実施形態に係るＲＦタグ用アンテナ１１は、読取装置用のアンテナに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、板状逆Fアンテナを有するRFタグの通信性能及び汎用性を高めることができるRFタグ用アタッチメント及びこのアタッチメントを使用したRFタグに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４２】
１  RFタグ用アタッチメント
２  タグ取付部
３  延長部
３Ａ  延長部
４  開口
５  電波を透過する素材
６  プラスチックケース
１０  ＲＦタグ用アンテナ
１１  ＲＦタグ用アンテナ
２０  第１導波素子
３０  第２導波素子
４０  第１絶縁基材
５０  給電部
６０  短絡部
７０，７０Ａ  シート
８０  ＩＣチップ
９０  延長片
９１  第２絶縁基材
９２  コンデンサ
９３  コンデンサ（第１コンデンサ）
１００，１００Ａ  ＲＦタグ本体
１５０  被取付物
200 導体
201 RFタグを設置した面
202 RFタグを設置していない面
３００  マンホールの枠
３０１  蓋
３０２  マンホール
４００  リーダ・ライタ
Ｈ  方向
Ｌ  インダクタパターン
Ｔ  ＲＦタグ
Ｗ  搬送波
【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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