(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波式のＲＦＩＤタグに使用されるＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナであって、
電波の磁界成分を主に受信して高周波電流を発生し、この高周波電流を前記ＲＦＩＤタグとの容量結合又は接触導通を介して前記ＲＦＩＤタグのＩＣに供給する平面アンテナを含み、
前記平面アンテナは中央部が開口した環状の平面導体であり、前記平面導体の外周囲長が前記ＲＦＩＤタグの使用電波の波長に対応して定められかつその内周囲長が前記ＲＦＩＤタグのＩＣの内部インピーダンスに対応して定められる、ことを特徴とするＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤタグが内部に導電性部材を含む被識別対象体に前記補助平面アンテナを介して取り付けられる、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項３】
前記中央部が開口した平面導体の外周囲長が使用電波の波長の約１．２〜２波長、その内周囲長が前記ＲＦＩＤタグのＩＣの種類に対応して使用電波の波長の約０．２〜１波長の範囲内にて形成される、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項４】
前記環状の形状の内周側の略対向する２点を前記ＩＣとの接続点とすることを特徴とする、請求項３に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグと前記補助平面アンテナとがパッチアンテナの一方の導体面として機能し、前記被識別対象体内部の導電性部材を該パッチアンテナの他方の導体面として機能させる、請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項６】
前記被識別対象体及び前記導電性部材がそれぞれ箱体及び該箱体内に収容される包装材であり、前記補助平面アンテナは該箱体の外面に取り付けられ、前記ＲＦＩＤタグは該補助平面アンテナ上に取り付けられる、請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグのＩＣが発生する高周波電流が前記容量結合又は接触導通を介して前記平面アンテナに供給され、該平面アンテナから電波が放出される、請求項１乃至６のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項８】
前記補助平面アンテナに前記被識別対象体に対応したＲＦＩＤタグの貼り付け位置が示される、請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【請求項９】
前記ＲＦＩＤタグは、受信した電波の電界成分を高周波電流に変換するアンテナを備える、請求項１乃至８のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤ（無線識別）タグに関し、特に、電波（電磁波）受信型の電波式ＲＦＩＤタグを磁界受信型のＲＦＩＤタグとして機能させるＲＦＩＤタグ用の補助アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
物流管理や入退場管理などにＲＦＩＤタグが使用されている。ＲＦＩＤタグは、デジタル情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップとアンテナとを組み合わせたものである。リーダ／ライタによって数ｃｍから数ｍ離間した位置からＲＦＩＤタグに電波を照射し、ＩＣチップの電源エネルギとすると共にデータ通信を行って識別情報等のやり取りを行う。
【０００３】
ＲＦＩＤタグには、大別して電磁誘導方式及び電波方式がある。電磁誘導方式は、ＲＦＩＤタグのコイルとリーダ／ライタのアンテナコイルとを直接磁束結合させて、エネルギー・信号を伝達する方式である。電磁誘導であるので通信可能距離は最大でも１ｍ程度が限界である。この方式は、電波方式に比べてエネルギーを効率的に伝達できる。また、電波の送受信に影響を与える水を収容した容器などにも使用することができる。電波方式は、ＲＦＩＤタグのアンテナとリーダ／ライタのアンテナとの間で電波をやりとりし、エネルギー・信号を伝達する方式である。電波を空間に放射してエネルギー・信号を伝達するので、電磁誘導方式に比べてより遠くのＲＦＩＤタグと通信が可能になる。例えば、電源を内蔵しないパッシブ方式のＲＦＩＤタグでは３−５ｍである。この方式では、ＲＦＩＤタグが受け取るエネルギーが極めて微弱である。また、ＲＦＩＤタグの近くに水や金属などが存在すると、それによって電波が減衰し、ＲＦＩＤタグとして機能しなくなるので、電波方式ＲＦＩＤタグは電波に影響を与えない対象物に使用される。電波方式のＲＦＩＤタグは、ダイポールなどの電波（電磁波）中の主に電界成分を受信（送信）するアンテナを使用するものが多い。電波方式のＲＦＩＤタグは電磁誘導方式に比べて交信範囲（距離）が広く、量産されて価格も安いので、物流管理では電波方式のＲＦＩＤタグが主流となっている。
【０００４】
物流管理で金属にＲＦＩＤタグを取り付ける必要がある場合には、金属用に特別に設計された金属対応のＲＦＩＤタグ、例えば、パッチアンテナ構造のＲＦＩＤタグ（例えば、特許文献１）を使用することができる。
【特許文献１】特開２００５−２１０６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、電波式ＲＦＩＤタグは物流管理などに広く使用されているが、ＲＦＩＤタグが取り付けられた梱包箱の内部に金属体等（導電体）が含まれる場合、電波式ＲＦＩＤタグは機能しない場合がある。
【０００６】
そこで、このような場合には金属対応のＲＦＩＤタグを使用する必要があるが、金属対応のＲＦＩＤタグは金属表面に直接貼り付ける必要があったり、パッチアンテナ構造のものを採用する必要がある。
【０００７】
しかしながら、例えば、段ボール紙を使用するマスター梱包箱内部に金属体（例えば、化粧品等の個別包装（個装）の金属紙、梱包箱内部の防湿用の金属薄膜シールド等を含む）が収納されている場合に、金属表面直接貼り付け用のＲＦＩＤタグを使用することはできない。また、パッチアンテナ構造のＲＦＩＤタグをマスター梱包箱に貼り付けると突起物となり、複数の梱包箱を積み重ねる場合、箱間に隙間を設けなくてはならない。また、突起したＲＦＩＤタグが他と接触して破損する等の不具合が考えられる。また、金属取付用のＲＦＩＤタグは、（普及している電界受信型の）電波式ＲＦＩＤタグに比べて高価である。
【０００８】
よって、本願は、普及している電波式ＲＦＩＤタグを金属などを含む被識別対象体でも使用することを可能とするＲＦＩＤタグ用の補助アンテナ（アダプタ）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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナは、電波式のＲＦＩＤタグに使用されるＲＦＩＤタグ用の補助平面アンテナであって、受信電波のうち磁界成分を主に受信して高周波電流を発生し、この高周波電流を上記ＲＦＩＤタグとの容量結合又は接触導通（電気的な接続）を介して上記ＲＦＩＤタグのＩＣに供給する平面アンテナを含み、上記平面アンテナは中央部が開口した環状の平面導体であり、上記平面導体の外周囲長が上記ＲＦＩＤタグの使用電波の波長に対応して定められかつその内周囲長が上記ＲＦＩＤタグのＩＣの内部インピーダンスに対応して定められる、ことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成とすることによって、補助アンテナによって受信した電波（電磁波）の磁界成分を高周波電流に変換し、この高周波電流をＲＦＩＤタグに供給する。ＲＦＩＤタグは、結果的に磁界受信方式のＲＦＩＤタグとして機能する。金属の周囲では電磁波の電界が低下するので電波式のＲＦＩＤタグは感度が低下するが、電磁波の磁界の低下は少なく、金属近傍でも電磁波を受信することができる。従って、ＲＦＩＤタグには、例えば、ダイポールアンテナなどとＩＣとを組み合わせた普及品の電波式（電界受信型）のＲＦＩＤタグを使用することができる。
【００１１】
好ましくは、上記ＲＦＩＤタグは内部に導電性部材を含む被識別対象体に上記補助アンテナを介して取り付けられる。内部に金属、水などの導電体を含む識別対象にＲＦＩＤタグと補助アンテナとを組み合わせて使用することによって、電波式のＲＦＩＤタグを機能させることができるので具合がよい。
【００１２】
好ましくは、上記補助アンテナの形状が環状であり、その外周囲長が使用電波の波長の約１．２〜２波長、その内周囲長が約０．２〜１波長に形成される。補助アンテナの形状が環状、例えば、アンテナ形状がループ状、ドーナツ状であると環状に高周波電流が流れて磁界型アンテナとして機能する。また、補助アンテナの環状形状を外周囲長が使用電波の波長の約１．２〜２波長、その内周囲長が約０．２〜１波長になるように形成すると、アンテナの利得の特性が良いことが確認された。
【００１３】
好ましくは、上記補助アンテナの環状の形状の内周側の略対向する２点を上記ＲＦＩＤタグのＩＣとの接続点とすることを特徴とする。補助アンテナ上で幾何学的に対象となる位置は電気的平衡になるのでＩＣ回路と整合させやすい。
【００１４】
好ましくは、上記ＲＦＩＤタグと上記補助アンテナとがパッチアンテナの一方の導体面として機能し、上記被識別対象体内部の導電性部材を該パッチアンテナの他方の導体面として機能させる。ＲＦＩＤタグと上記補助アンテナとが一体となって一方の導体面を構成し、被識別対象体内部の導電性部材が他方の導体面を構成し、これ等２つの導体間に絶縁性（誘電体）の被識別対象体が存在すると、パッチアンテナ（あるいはマイクロストリップアンテナ）類似の構造となるので磁界受信型アンテナとして機能させることができる。このような構造により、電磁波（電波）の磁界成分を受信可能となり、金属などの存在によって電磁波の電界成分が減少してもＲＦＩＤタグの受信感度を確保することが可能となる（近傍の導体による影響を減少することができる。）。
【００１５】
好ましくは、上記被識別対象体及び上記導電性部材がそれぞれ箱体及び該箱体内に収容される包装材であり、上記補助アンテナは該箱体の外面に取り付けられ、上記ＲＦＩＤタグは該補助アンテナ上に取り付けられる。箱体の外面にＲＦＩＤタグ及び補助アンテナを貼り付けるだけであるのでパッチアンテナのような厚みを必要としない。箱体の外面に突起が生じない（あるいは生じても厚みが少ない）ので具合がよい。
【００１６】
好ましくは、上記電波式のＲＦＩＤタグのＩＣが発生する高周波電流が上記容量結合又は接触導通を介して磁界型アンテナの補助アンテナに供給され、該補助アンテナから電波（磁界）が放出される。ＲＦＩＤタグの受信と送信が同じ原理によって可逆的に行われる。
【００１７】
好ましくは、上記補助アンテナに上記被識別対象体に対応したＲＦＩＤタグの貼り付け位置が示される。各識別対象体毎に予め所望の性能を得ることができる貼り付け位置を実験などによって求めておき、この位置を補助アンテナあるいは識別対象体上に示しておくことによって、組立取付が簡単になる。各識別対象体の取付位置の表示（マーカ）は印刷、エッチングなどによって行うことが可能である。
【００１８】
好ましくは、上記電波式ＲＦＩＤタグは、受信した電波の電界成分を高周波電流に変換するアンテナを備える。例えば、ダイポールアンテナで電磁波（電波）中の電界を受信するものは比較的に安価に入手することが可能である。
【００１９】
また、本発明のＲＦＩＤタグ用の補助アンテナの取付方法は、内部に導電性部材を含む被識別対象体の表面に電波の磁界成分を主に受信して高周波電流を発生する補助アンテナを取り付ける過程と、上記被識別対象体に対応して上記補助アンテナ上又はその近傍の予め定められた位置に電波式ＲＦＩＤタグを取り付ける過程と、を含み、上記予め定められた位置において上記電波式ＲＦＩＤタグと上記補助アンテナ側とのインピーダンスマッチングが図られる（所望の特性が得られる）。被識別対象体毎に予め補助アンテナとＲＦＩＤタグとの最適な取付位置を求めておき、被識別対象体への貼付作業を短時間化する。
【００２０】
好ましくは、上記被識別対象体の複数種類に対応して上記電波式ＲＦＩＤタグを取り付ける位置が予め複数設定される。ＲＦＩＤタグと補助アンテナの１つのセットを上記被識別対象体の複数種類に使用可能となり、補助アンテナとＲＦＩＤタグの取付組立が迅速化される。
【００２１】
好ましくは、上記電波式ＲＦＩＤタグの取付位置が上記補助アンテナ上又はその近傍の被識別対象体の表面に予め、印刷やエッチングなどによって示されている。補助アンテナあるいは被識別対象体上の印に合わせてＲＦＩＤタグを貼ればよいので簡便である。
【００２２】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、周囲長が約１．５〜２波長の円形または多角形の金属箔（板）の略中央に周囲長約０．５〜１波長の円形または多角形で抜いた形状の内周の略対向する２点をＩＣとの接続点とすることを特徴とする。それにより、磁界受信型のＲＦＩＤタグを容易に得ることができる。
【００２３】
また、本発明のＲＦＩＤタグは、周囲長が約１．５〜２波長の円形または多角形の金属箔（板）の略中央に周囲長約０．５〜１波長の円形または多角形で抜いた形状の内周の略対向する２点にＩＣを接続し両端に電極面をもつＲＦＩＤタグを張り合わせ等による容量結合又は接触導通させたことを特徴とする。ＲＦＩＤタグとしては、電波式のＲＦＩＤタグを使用することができる。それにより、ＲＦＩＤタグを磁界受信型のＲＦＩＤタグとして機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明する。まず、本発明の着目点について説明する。
【００２５】
本発明は、導電体である金属周辺において電波（電磁波）の電界成分が弱まり、磁界成分が強くなる現象を利用する。普及している電波式のＲＦＩＤタグ（普及品）は、ダイポールアンテナ等によって電波の主に電界成分（電界）を受信するため、金属の周囲では電界が低下して受信（送信）感度が低下する。一方、ループアンテナや一部の平面アンテナ（磁界受信型アンテナ）では電波の主に磁界成分（磁界）を受信するため、金属に近くても電波を受信することができる。
【００２６】
本発明の補助アンテナは磁界受信型アンテナとして構成され、電波中の磁界成分を主に受信して高周波電流を発生し、高周波信号源として機能する。この補助アンテナにＲＦＩＤタグを電気的に結合することによってＲＦＩＤタグに高周波電流が誘起し、ＲＦＩＤタグのＩＣが作動する。従って、ＲＦＩＤタグが電界を受信するタイプの電波式のＲＦＩＤタグであっても、金属等の導体の近くで使用することが可能となる。また、ＲＦＩＤタグが磁界を受信するタイプの電波式のＲＦＩＤタグである場合には、より利得の大きい補助アンテナを用いることによって受信感度を向上させることが可能となる。
【００２７】
ＲＦＩＤタグからの応答は上記の逆のルートで行われる。すなわち、高周波電流の供給を受けて起動したＲＦＩＤタグのＩＣが供給された高周波電流にデジタル情報で変調をかける。このＲＦＩＤタグが磁界型補助アンテナに電気的に結合することによって補助アンテナから電波（放射磁界）が応答波として放射出力される。
【００２８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る補助アンテナとＲＦＩＤタグとを組み合わせた複合ＲＦＩＤタグ１の例を示している。同図において、斜線で示される補助アンテナ１０は環状の平面アンテナ（四角形平面導体の中央部が四角形に開口した平面アンテナ）であり、外周が四角形、内周も四角形である。補助アンテナ１０の形状は後述するように用途に応じて種々のものを使用することができる。この補助アンテナ１０にＲＦＩＤタグ２０が貼着されている。補助アンテナ１０の表面には、ＲＦＩＤタグ２０を取り付ける位置を示すマーク１１が印刷あるいはパターンのエッチングにより示されている。
【００３０】
この取付位置は、複合ＲＦＩＤタグ１を取り付ける後述の被識別対象体の種類（被識別対象体の構造、材料、収容内容物など）に応じて定められている。具体的には、予め複合ＲＦＩＤタグ１の最適感度が得られるＲＦＩＤタグの貼着位置（整合位置）を計算や実験などによって求めて被識別対象体の種類に応じた貼着位置が決定される。これをデータベース化して、補助アンテナ１０の製造の際に、パターン印刷やエッチングによって取付マーク１１を形成する。更に、このマーク２１の近傍に対象となる被識別対象体の名称や番号を示すと組立容易となって具合がよい。
【００３１】
上述したように、補助アンテナ１０は、受信した電波の磁界成分を高周波電流に変換してＲＦＩＤタグ２０に供給する。補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０との間は容量成分又は接触導通によって電気的に結合される。接触導通は、例えば、補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０の互いに対応する部分の金属を部分的に露出することによって行うことができる。また、補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０間まの接着剤に部分的に導電性接着剤などを用いて電気的に結合しても良い。ＲＦＩＤタグ２０のＩＣは高周波電流から電源を得、受信信号に応じた反応、例えば、商品番号の書き込み、読み出しなどを行う。
【００３２】
図２は、補助アンテナとＲＦＩＤタグを個別に示している。同図（Ａ）は、補助アンテナ１０を示している。実施例では、補助アンテナの環状導体は四角形であり、使用高周波信号の波長をλとすると、外周囲長が１．２〜２λに、内周囲長が０．２〜１λ程度に設定されている。これ等のサイズは、使用対象、使用環境になどに応じてより好ましいサイズにチューニングされる。
【００３３】
例えば、物流管理システムで使用する電波の周波数が９５３ＭＨｚの場合、補助アンテナの外周の一辺の長さは約１２．５ｃｍ、内周の一辺の長さは約５．０ｃｍである。補助アンテナの厚さは０．１ｍｍ程度であり、片側貼着の紙に金属蒸着によって上記環状形状のアンテナパターンが形成されている。
【００３４】
図２（Ｂ）は、実施例で使用したＲＦＩＤタグの例を示している。この例では、ＲＦＩＤタグ２０は、使用電波の周波数が９５３ＭＨｚの電界受信型であり、中央にＩＣ２２が配置され、その上下の給電点に折り返し型ダイポールアンテナが接続されている。
【００３５】
例えば、ＲＦＩＤタグ２０は、長さ約８ｃｍ、幅約２ｃｍ、厚さ約０．１ｍｍである。ＲＦＩＤタグ２０は、ＰＥＴフィルム等の基材に金属蒸着あるいは金属箔の貼り付けによってアンテナパターンを形成している。当該金属膜の上には接着層が形成され、難粘着性の剥離紙が貼り合わされている。
【００３６】
図３は、複合ＲＦＩＤタグ１の組み立てを概略的に示している。補助アンテナ１０は、ＰＥＴフィルム等の基材１２の上にアンテナパターンとしてアルミニウム箔などの金属膜１３が形成され、基材１２の下面には弱粘着剤層１４が形成され、剥離紙１５が貼り合わせされている。金属膜１３の適宜な位置（例えば、図示しないマーカ位置）にＲＦＩＤタグ２０が貼り合わされる。更に、全体を保護紙で覆って、複合ＲＦＩＤタグ１が構成される。
【００３７】
前述したように、補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０との間を接触導通する場合には、ＲＦＩＤタグ２０の裏面の接着剤を一部剥離した状態（金属露出）あるいは当該一部に導電性接着剤を使用した状態で補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０とを貼り合わせ、ＲＦＩＤタグ２０のＩＣ給電端子（あるいはアンテナ）を補助アンテナ１０の金属膜１３上の給電点に電気的に接続する。
【００３８】
図４は、薬品や化粧品のマスターカートン（外箱）に複合ＲＦＩＤタグ１を使用する場合を説明する図である。薬品や化粧品の個装箱５１は金属箔などによる梱包処理が施されていて、厚さ３〜５ｍｍ程度の段ボール紙製のマスターカートン５０内に複数収納される。マスターカートン５０の表面に本願の複合ＲＦＩＤタグ１が貼着される。
【００３９】
より具体的に述べれば、複合ＲＦＩＤタグの取付は、上述したように内部に導電性部材を含む被識別対象体であるマスターカートン５０の表面に電波の磁界成分を主に受信して高周波電流を発生する補助アンテナ１０を取り付ける。マスターカートン５０に対応して上記補助アンテナ上又はその近傍の予め定められた位置に電波式ＲＦＩＤタグ２０を取り付ける。前述したように、予め定められた位置において電波式ＲＦＩＤタグ２０と補助アンテナ１０側とのインピーダンスマッチングが図られる。
【００４０】
マスターカートン５０の各種類毎に予め補助アンテナ１０とＲＦＩＤタグ２０との最適な取付位置を求めておいて、被識別対象体への貼付作業を短時間化する。
【００４１】
このようにして取り付けられた複合ＲＦＩＤタグ１は全体として薄いのでマスターカートン５０の表面の突起部分とはならない。
【００４２】
図５乃至図７は、本発明の補助アンテナを使用した複合ＲＦＩＤタグ１の特性を説明する説明図である。
【００４３】
図５は、測定条件を説明する図であり、被識対象別体としての外箱５０に相当する段ボール紙の表面に上述した実施例の複合ＲＦＩＤタグ１が配置されている。段ボール紙の背面には、金属膜が取り付けられている。この複合ＲＦＩＤタグ１に正対する、金属膜から距離２．５ｍの位置にリーダライタ６０を配置し、所定周波数（例えば、９５３ＭＨｚ）で複合ＲＦＩＤタグ１の受信感度を測定した。ＲＦＩＤタグ２０のの限界読み取り距離は自由空間において約５ｍであったので、その半分の２．５ｍの距離において、ＲＦタグの違いによる対金属との距離による性能差を見ることとした。
【００４４】
また、図６（Ａ）に示すように、外箱５０に相当する段ボール紙の厚さは５ｍｍであり、その背面には金属膜（アルミニウム箔）５２が張り合わされている。この金属膜５２の位置から複合ＲＦＩＤタグ１までの距離Ｌを変化して複合ＲＦＩＤタグ１の受信感度をリーダライタ６０の受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）によって測定した。
【００４５】
また、比較例として、図６（Ｂ）に示すように、段ボール紙にＲＦＩＤタグ２０のみ（補助アンテナなし）が取り付けられている。このＲＦＩＤタグ２０についても、上記例と同じ条件で金属膜５２の位置からＲＦＩＤタグ２０までの距離Ｌを変化してＲＦＩＤタグ２０の受信感度を測定した。
【００４６】
図７は、それ等の測定結果を示すグラフであり、図中の実線が複合ＲＦＩＤタグ１の感度特性を示している。また、図中の点線が比較例の標準的なＲＦＩＤタグの感度特性を示している。
【００４７】
同図に示されるように、本願の補助アンテナを使用した複合ＲＦＩＤタグ１は、段ボール紙の表面（金属箔から５ｍｍの位置に相当する）であっても、−５５ｄＢｍ程度の良好な受信感度を有する。また、金属箔から約２ｃｍ程度離間した位置でも、約−６４ｄＢｍの感度が有り、段ボール箱、木箱、プラスチックケースなどの厚みのあるものにも使用できることが判る。しかしながら、金属箔から約２．５ｃｍ離間すると、読み取り不能となる。
【００４８】
一方、比較例の電波式のＲＦＩＤタグ２０は、金属面から６ｃｍの距離で−６０ｄＢｍ、４ｃｍの距離で−６８ｄＢｍである。ＲＦＩＤタグ２０を金属面から約３．６ｃｍに接近させると、読み取り不能となる。
【００４９】
このように、電波式のＲＦＩＤタグ２０を金属板に約４ｃｍまで近づけると読み取り不能になる。これに対し複合ＲＦＩＤタグ１はダンボール箱を想定した５ｍｍで最良読み取り能力となり約３ｃｍ離すと読み取り不能になる。このことは電波式のＲＦＩＤタグ２０は自由空間でよい性能を示し、複合ＲＦＩＤタグ１は金属に接近しているときによい性能を示すことを意味する。
【００５０】
なお、上記測定は、金属貼りの段ボール紙５０とリーダライタ６０とを２．５ｍの距離において行ったが、これを約７ｍまで離間した位置でも複合ＲＦＩＤタグ１は読み取り可能であった。これは金属板により電波の広がりが一方向に収束するためアンテナ利得が向上したからであると考えられる。
【００５１】
図８及び９は、環状形状の補助アンテナの感度特性例を説明するグラフである。
【００５２】
図８は、実施例の補助アンテナの感度特性例を示しており、横軸は環状体の外周囲長のサイズ、右側の縦軸は、アンテナのピーク値を０ｄＢとしたときの相対利得を示しており、左側の縦軸は内周囲長のサイズを示している。
【００５３】
この実施例では、補助アンテナの外周長を１．６３λ（波長）とし、内周長を０．６３λ、内周長・外周長間の寸法差を約１λとして設計している。使用周波数は９５３ＭＨｚである。
【００５４】
この種のアンテナ（環状形状の平面アンテナ）では、アンテナの環状形状の外周囲長はアンテナの共振周波数に関係し、２波長×１／√εで表される。εは絶縁体の誘電率で、段ボールの場合は、１．５程度である。この場合、外周囲長は１．６３λ（波長）（＝２λ×１／√１．５）となる。包装材としては、誘電率の低い発泡体から誘電率の高いプラスチックまで使用されている。これ等の材料の誘電率を考慮すると、補助アンテナの外周囲長は、約１．２波長〜２波長に設定すると具合がよい。
【００５５】
補助アンテナの環状形状の内周囲長は、主にＩＣとの整合の見地から選定される。金属板の中央を切り抜いた環状体内周の対称な２点をパッチアンテナの平衡給電点としているが、ＩＣの種類により内部インピーダンスが異なり、絶縁体の誘電率や厚さによりアンテナのインピーダンスが変わるので、アンテナの内周形状を変えてＩＣと整合するように調整する。このため、補助アンテナの環状形状の内周囲長は０．２波長〜１波長とすると具合が良い。図８中に、補助アンテナの内周囲長・外周囲長の範囲をハッチングの領域で示している。
【００５６】
図９は、補助アンテナの内周長と外周長の感度特性への影響を説明するグラフである。上述のように、補助アンテナは、補助アンテナの外周長を１．６３λとし、内周長を０．６３λ、内周長・外周長間の寸法差を約１λとして基準形状が設計された。
【００５７】
同図（Ａ）は、補助アンテナの外周長を１．６３λとし、内周長を０．６３λの前後に変化させた場合の感度特性を示している。また、同図（Ｂ）は、補助アンテナの内周長を０．６３λとし、外周長を１．６λの前後に変化させた場合の感度特性を示している。これ等の特性より、補助アンテナの外周長がより利得特性に影響を与えることが判る。また、内周長の変化の利得特性への影響が相対的に少ないことが判る。
【００５８】
図１０は、本願の補助アンテナの他の実施例を示している。この例では磁界受信型の補助アンテナ１０にＲＦＩＤタグのＩＣ２２をＲＦＩＤタグのアンテナを介さずに直接接続するようにしている。環状の形状の対称な位置となる２点間にＩＣ２２を接続することによってアンテナ１０に誘起した高周波電流をＩＣ２２に直接供給している。
【００５９】
なお、補助アンテナ１０の内周形状をＩＣの内部回路とのインピーダンスマッチングがし易い形状に形成することができる。上述のように外周長の変更に比べて内周長の変更は影響が少ない。
【００６０】
図１１は、補助アンテナ１０の他の形状例を示している。上述した実施例では、四角形の環状体を使用したがこれに限られない。
【００６１】
同図（Ａ）は、環状体１０の外周を円形に、内周を四角形に形成している。同図（Ｂ）は、環状体１０の外周を円形に、内周も円形に形成している。同図（Ｃ）は、環状体１０の外周を楕円形に、内周も楕円形に形成している。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施例では、補助アンテナと電波式のＲＦＩＤタグとを組み合わせてパッチアンテナの一方の金属板とし、段ボール箱内の収納物（導体）をパッチアンテナの他方の金属板とし、段ボール紙を両金属板間の絶縁物としてパッチアンテナ構造類似のものとしているので、金属の近くでも電波の受信が可能なＲＦＩＤタグとして機能する。そして、段ボール箱表面には補助アンテナと電波式のＲＦＩＤタグのみが存在するので、一般的な金属対応タグとしてのパッチアンテナよりも厚さが薄くてすむ。
（発明の効果）
本発明によれば、規格品として物流管理等に広く使用される安価な電波式のＲＦＩＤタグに補助アンテナを組み合わせて磁界受信型のＲＦＩＤタグとして機能させるので、金属の近くで動作させることが可能となる。また、ダンボール箱等の内部の金属をアンテナ板として活用することができるのでＲＦＩＤタグの厚さが薄くてすみ、ダンボール箱等表面に貼っても突起部分とならないので具合がよい。また、ＲＦＩＤタグ単体の場合よりもより長い距離において作動するので具合がよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本願の補助アンテナにＲＦＩＤタグを取り付けた状態を説明する説明図である。
【図２】補助アンテナ及びＲＦＩＤタグを説明する説明図である。
【図３】補助アンテナ及びＲＦＩＤタグの組立を説明する説明図である。
【図４】複合ＲＦＩＤタグを金属梱包材使用されたダンボール箱に貼り付けて使用する例を説明する説明図である。
【図５】複合ＲＦＩＤタグの特性測定を説明する説明図である。
【図６】複合ＲＦＩＤタグの離間距離Ｌと、比較対象のＲＦＩＤタグの離間距離Ｌを説明する説明図である。
【図７】金属面からの離間距離Ｌによる受信感度特性を説明するグラフである。
【図８】補助アンテナの特性例を説明するグラフである。
【図９】外周長と内周長の変化による感度特性変化を説明するグラフである。
【図１０】他の実施例を説明する説明図である。
【図１１】補助アンテナの他の形状例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  補助アンテナ、１１  マーカ、１２  基材、１３  金属（アルミ）箔、２０  ＲＦＩＤタグ、２２  ＩＣ、３０  保護紙
【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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