TWI874424B - RFID tags, plastic bottles and antennas - Google Patents
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Abstract
提供一種RFID標籤,具備:IC晶片,其記錄有識別資訊;環路導體,其連接於IC晶片;及,天線部,其具有兩個導體部,該導體部連接於環路導體,並自環路導體朝彼此分離的方向延伸。RFID標籤,設置於容納液體之容器的表面。An RFID tag is provided, comprising: an IC chip recording identification information; a loop conductor connected to the IC chip; and an antenna portion having two conductor portions connected to the loop conductor and extending from the loop conductor in directions separating from each other. The RFID tag is disposed on a surface of a container containing a liquid.
Description
本發明關於一種無線射頻識別(Radio Frequency Identification;RFID)標籤、寶特瓶及天線。 The present invention relates to a wireless radio frequency identification (RFID) tag, a plastic bottle and an antenna.
為了進行物流管理和商品管理,要被貼附於黏附體的RFID標籤貼紙正在普及。RFID標籤貼紙是具有RFID標籤之標籤貼紙。RFID標籤具備IC晶片和電性連接於IC晶片上的天線。RFID標籤亦稱為無線標籤、IC標籤、RF-ID標籤、RF標籤。當貼附有這種RFID標籤貼紙之黏附體是飲料用寶特瓶等容納液體之容器時,可能會妨礙識別資訊的讀取。一般認為原因在於,當液體附近存在天線時,液體的影響會導致天線的特性改變,並且電波會被液體吸收等。 RFID tags to be attached to an attached object are becoming popular for logistics management and product management. RFID tags are tag stickers with RFID tags. RFID tags have an IC chip and an antenna electrically connected to the IC chip. RFID tags are also called wireless tags, IC tags, RF-ID tags, and RF tags. When the attached object to which such RFID tags are attached is a container for liquids such as a plastic bottle for beverages, it may hinder the reading of identification information. It is generally believed that the reason is that when there is an antenna near a liquid, the influence of the liquid will cause the characteristics of the antenna to change, and the radio waves will be absorbed by the liquid, etc.
於專利文獻1中揭示有一種RFID標籤貼紙,其即便在會影響識別資訊的讀取之液體容納於黏附體內的情況下,仍可良好地讀取識別資訊。專利文獻1中揭示之RFID標籤貼紙具有天線自黏附體突出之結構。藉此,自天線至液體的距離變長,上述影響降低,因此,可良好地讀取儲存於RFID標籤貼紙之識別資訊。
專利文獻1:日本特開2006-277524號公報Patent document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2006-277524
[發明所欲解決之問題][The problem the invention is trying to solve]
然而,專利文獻1中揭示之先前技術,由於天線是自黏附體突出的結構,因此,在容器的保管時、運輸時等存在損壞天線等麻煩,尚有改善的餘地。However, the prior art disclosed in
本發明是有鑒於上述內容而完成,所欲解決的問題在於獲得一種RFID標籤,其能夠讀取識別資訊且不會因處理容器導致天線損壞等而帶來麻煩。 [解決問題之技術手段]The present invention is completed in view of the above content, and the problem to be solved is to obtain an RFID tag that can read identification information and will not cause troubles such as antenna damage caused by handling containers. [Technical means to solve the problem]
為了解決上述課題,本發明的RFID標籤,其設置於容納液體之容器的表面,該RFID標籤具備:IC晶片,其記錄有識別資訊;環路導體,其連接於前述IC晶片;及,天線部,其具有兩個直線元件,該直線元件為直線形狀導體,其連接於前述環路導體,並自前述環路導體朝彼此分離的方向延伸,且設定為使用頻率的波長的大致λ/4的倍數的電長度。 (發明的效果)In order to solve the above problem, the RFID tag of the present invention is set on the surface of a container containing liquid, and the RFID tag has: an IC chip, which records identification information; a loop conductor, which is connected to the aforementioned IC chip; and an antenna part, which has two straight elements, which are straight-line conductors, which are connected to the aforementioned loop conductor and extend from the aforementioned loop conductor in a direction separated from each other, and are set to an electrical length of approximately λ/4 times the wavelength of the frequency used. (Effect of the invention)
根據本發明,可以發揮以下效果:能夠讀取識別資訊,而不會因處理容器導致天線損壞等而帶來麻煩。According to the present invention, the following effects can be achieved: identification information can be read without causing troubles such as antenna damage caused by handling the container.
關於本發明的實施形態,參照附圖詳細說明。在以下所示之說明中,關於各圖中共同的部分,會附加相同的符號而省略說明。又,為了方便理解,各圖中的各構件的比例可能與實際不同。另外,各形態中,在平行、直角、水平、垂直、上下、左右等方向中,允許不損害本發明的效果之程度的偏差。又,X軸方向、Y軸方向及Z軸方向分別表示平行於X軸的方向及平行於Y軸的方向及平行於Z軸的方向。X軸方向與Y軸方向與Z軸方向彼此正交。XY平面、YZ平面及ZX平面分別表示平行於X軸方向及Y軸方向的假想平面、平行於Y軸方向及Z軸方向的假想平面、及平行於Z軸方向及X軸方向的假想平面。在第1圖以後,X軸方向之中,用箭頭示出之方向為X軸正方向,與該方向相反的方向為X軸負方向。Y軸方向中,用箭頭示出之方向為Y軸正方向,與該方向相反的方向為Y軸負方向。Z軸方向中,用箭頭示出之方向為Z軸正方向,與該方向相反的方向為Z軸負方向。X軸方向相當於於自側面俯視觀察後述的容器時的高度方向。Y軸方向相當於自側面俯視觀察後述的容器時的橫寬度方向。Z軸方向相當於於自側面俯視觀察後述的容器時的深度方向。The embodiments of the present invention are described in detail with reference to the attached drawings. In the following description, the same symbols are attached to the common parts in the various figures and the description is omitted. In addition, for the convenience of understanding, the proportions of the components in the various figures may be different from the actual ones. In addition, in each form, deviations are allowed to the extent that the effects of the present invention are not impaired in parallel, right angles, horizontal, vertical, up and down, left and right, etc. In addition, the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction respectively represent the direction parallel to the X-axis, the direction parallel to the Y-axis and the direction parallel to the Z-axis. The X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction are orthogonal to each other. The XY plane, the YZ plane, and the ZX plane represent an imaginary plane parallel to the X-axis direction and the Y-axis direction, an imaginary plane parallel to the Y-axis direction and the Z-axis direction, and an imaginary plane parallel to the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. In Figure 1 and thereafter, in the X-axis direction, the direction indicated by the arrow is the positive direction of the X-axis, and the direction opposite to the direction is the negative direction of the X-axis. In the Y-axis direction, the direction indicated by the arrow is the positive direction of the Y-axis, and the direction opposite to the direction is the negative direction of the Y-axis. In the Z-axis direction, the direction indicated by the arrow is the positive direction of the Z-axis, and the direction opposite to the direction is the negative direction of the Z-axis. The X-axis direction is equivalent to the height direction when viewing the container described later from the side. The Y-axis direction is equivalent to the width direction when viewing the container described later from the side. The Z-axis direction corresponds to the depth direction when a container described later is viewed from the side.
第1圖是設置有本發明的實施形態的RFID標籤100之容納液體200的容器300的立體圖。第1圖所示的容器300是容納有液體200之聚對苯二甲酸乙二醇酯製的容納物(寶特瓶)。液體200是例如清涼飲料、礦泉水等類似於水的液體。另外,液體200並不限定於此,亦可為油、酒精等。又,液體200亦可為水、油、及酒精等任意混合物(例如在乙醇中混入水等)。在容器300的X軸正方向的前端部,設置有蓋301。在容器300的外周面,覆蓋有透明帶狀標籤貼紙302。在標籤貼紙302上,設置有RFID標籤100。RFID標籤100存在於空氣中(大氣中)。亦即設置有RFID標籤100之容器300的周圍的環境是空氣。FIG. 1 is a perspective view of a
另外,容器300是可容納液體200之容納物即可,例如可為玻璃製容納物,亦可為特百惠(註冊商標)等密閉容器。以下,為簡化說明,會將液體200僅稱作「液體」,並將容器300僅稱作「容器」。此外,由於RFID標籤100中設置有偶極天線,因此,RFID標籤100以縱長之方式貼附於容器300,但將RFID標籤100安裝於容器300之方法並不限定於此。In addition, the
接下來,使用第2圖來說明RFID標籤100的結構例。第2圖是示出RFID標籤100的結構例的圖。RFID標籤100具備:帶狀片材40;IC晶片10,其記錄有識別資訊;環路導體20;及,天線部30。Next, a configuration example of the
片材40是將例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯等合成樹脂製薄膜層疊複數片而形成為帶狀之薄膜。IC晶片10、環路導體20及天線部30配置為夾持在例如所層疊之複數個合成樹脂製薄膜之間。另外,IC晶片10、環路導體20及天線部30可直接設置於容器主體,亦可設置於容器的標籤貼紙302。The
IC晶片10具有內部電容,藉由天線部30具有之電感與IC晶片10的內部電容,構成匹配電路。The
環路導體20是一種導電性配線圖案,其沿Z軸方向俯視觀察片材40之形狀為1匝以下的環路(環狀)。The
環路導體20與IC晶片10及天線部30電性連接。當利用讀取器讀取IC晶片10中記錄之識別資訊時,天線部30接收超高頻(UHF)頻帶的電波,例如920 MHz附近的電波後,藉由共振作用電流流動於環路導體20。藉此,產生運行IC晶片10之電動勢。IC晶片10運行後,IC晶片10中記錄之識別資訊藉由IC晶片10編碼化,編碼化後的資料將920 MHz附近的電波作為載波,無線傳輸至讀取器等通訊裝置。接收到該信號之讀取器解碼信號並傳送到外部設備。如此一來,本實施例的RFID標籤100是不具有用於保持和發送識別資訊之電源(電池)之無源電波式的無線標籤。因此,相較於具有電池之有源無線標籤,由於不具有電池,可相應地實現小型化與低價格化。The
天線部30是一種偶極天線,其構成為相對於無線通訊用電波的頻率(例如UHF頻帶的頻率),在與IC晶片10之間表現出共振特性。天線部30具有整體相當於λ/2附近(λ是通訊波長)之電長度。The
天線部30具有以下結構,即相對於例如920 MHz附近(例如,860 MHz至960 MHz,更佳為915 MHz至935 MHz)的頻率的電波,即便在容器300被液體裝滿,且天線的附近有液體之狀態,仍會實現與IC晶片10的阻抗共軛匹配。天線部30具備兩個導體部(導體部30A及導體部30B),作為實現與IC晶片10的阻抗共軛匹配之結構。導體部30A及導體部30B0是導電性的配線圖案,其連接於環路導體2,且自環路導體20朝彼此分離的方向延伸。導電性的配線圖案可利用以下方法形成:利用銅箔和鋁箔的衝壓加工和蝕刻加工、及利用電鍍而形成之方法、以及利用金屬漿的絲網印刷、金屬絲等以往的方法而形成;但此處是藉由鋁的蝕刻而形成。The
導體部30A及導體部30B相對於通過IC晶片10的大致中心之假想線VL,形成為線對稱。假想線VL是平行於XY平面且沿Y軸方向延伸之線。假想線VL亦是將RFID標籤100沿X軸方向的區域大致二等分之線。The
導體部30A及導體部30B分別具有相當於λ/4附近(λ是通訊波長)之電長度。天線部30的阻抗匹配的條件為,自負荷側觀察信號源時的阻抗、與自信號源側觀察負荷時的阻抗彼此呈複共軛。因此,如果自負荷側的信號源阻抗Zs為Zs=Rs+jXs,當負荷阻抗Z1為Zl=Rs-jXs時,傳遞最大功率。The
另外,導體部30A及導體部30B是相對於假想線VL線呈對稱的形狀,因此,以下說明導體部30A的構造。關於導體部30B的構造,藉由反向讀取導體部30A朝X軸方向的延伸方向,因而省略其說明。The
導體部30A具備第一元件1、第二元件2、第三元件3及第四元件4。The
第一元件1是自環路導體20朝X軸負方向延伸之曲折(蛇行)形狀的導電性配線圖案。第一元件1是曲折元件。The
第一元件1的X軸正方向的端部,連接於環路導體20。第一元件1與環路導體20之連接處,是例如環路導體20的Y軸正方向側的周邊部。第一元件1自其與環路導體20之連接處,相對於X軸負方向以特定角度(例如30°至60°)延伸一定距離,自一定距離延伸之處進而朝X軸負方向延伸。另外,第一元件1的形狀並不限定於圖示例,亦可為例如自其與環路導體20之連接處相對於Y軸正方向延伸一定距離,自延伸一定距離之處垂直彎曲並朝X軸負方向延伸之形狀。The end of the
第一元件1連接於環路導體20的Y軸正方向側的周邊部,藉此,整個天線部30的X軸方向的寬度變窄,能夠實現縱寬度與橫寬度之比率較小的RFID標籤100。因此,即便在例如X軸方向的高度較小且標籤貼紙較小的小容量的寶特瓶等上貼附該RFID標籤100時,仍可將RFID標籤100配置於不會妨礙寶特瓶的標籤貼紙的商品等顯示之區域。The
另外,第一元件1與環路導體20之連接處並不限定於此,亦可為環路導體20的X軸負方向的周邊部。利用此構造,可將第一元件1配置於環路導體20的X軸負方向側的區域。因此,整個天線部30的Y軸方向的寬度變窄,能夠實現細長形狀的RFID標籤100。因此,即便在例如X軸方向的高度較大的大容量的寶特瓶等上貼附該RFID標籤100時,仍可將RFID標籤100配置於不會妨礙寶特瓶的商品等顯示之區域。In addition, the connection point between the
第二元件2是例如自環路導體20朝X軸負方向延伸之直線形狀的導電性配線圖案。第二元件2是直線元件。The
第二元件2的X軸正方向的端部,連接於第一元件1或環路導體20。The end of the
當第二元件2連接於第一元件1時,第二元件2連接於例如第一元件1與環路導體20之連接處附近。第二元件2自該連接處朝X軸負方向延伸一定距離。When the
當第二元件2連接於環路導體20時,第二元件2連接於例如環路導體20的Y軸正方向側的周邊部。When the
第二元件2可設置於第一元件1的Y軸負方向側,亦可設置於第一元件1的Y軸正方向側。The
如第2圖所示,當在第一元件1的Y軸負方向側設置有第二元件2時,可有效利用環路導體20的X軸負方向側的區域。因此,能夠實現縱寬度與橫寬度之比率較小的RFID標籤100。As shown in FIG. 2 , when the
另外,第二元件2與第一元件1之間的縫隙(Y軸方向上的分離距離),若設定為例如0.5 mm至2.0 mm的值,則容易取得天線與IC晶片的阻抗的複共軛,因而較佳。該距離變得過大,則阻抗的實數部變大,難以取得IC晶片的複共軛。第二元件2是主部,第一元件1是副部。In addition, if the gap between the
第三元件3是鉤形導電性配線圖案,其自第二元件2的X軸負方向的前端,朝與第二元件2延伸的方向不同的方向延伸。第三元件3是鉤元件。第三元件3可為U字形狀圖案,亦可為L字形狀圖案。The
另外,第二元件2與第三元件3亦可以一體地形成為鉤形狀。In addition, the
如第2圖所示,第三元件3自第二元件2的X軸負方向的前端,朝Y軸負方向延伸一定距離後,沿X軸正方向垂直彎折,並朝向環路導體20延伸一定距離。藉由此形狀,能夠有效利用環路導體20的X軸負方向側的區域。因此,能夠實現縱寬度與橫寬度之比率較小的RFID標籤100。As shown in FIG. 2 , the
在第三元件3朝向環路導體20延伸之部分與第二元件之間,形成有縫隙。此縫隙(Y軸方向上的分離距離)設定為例如1.0 mm至30.0 mm的值。此縫隙中設置有複數個第四元件4。A gap is formed between the portion of the
第四元件4是導電性配線圖案,其自第二元件2朝向第三元件3延伸,與第二元件2及第三元件3共同形成格子形狀的圖案。第四元件4是格子元件。The
在本實施形態中,作為一例,使用三個第四元件4,但第四元件4的數量為1以上即可。相鄰的第四元件4的X軸方向的間隔,若設定為例如1.0 mm至30.0 mm的值,則可通訊的頻段被寬頻帶化,且通訊距離延長,因而較佳In the present embodiment, three
各元件的電長度,如下設定。The electrical length of each component is set as follows.
例如,第一元件1的長度,設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度。此時,第二元件2的長度和第三元件3的長度中至少一者,設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。For example, the length of the
另外,替代第一元件1,第二元件2的電長度亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第一元件1的電長度和第三元件3的電長度中至少一者,設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。In addition, the electrical length of the
又,替代第一元件1,第二元件2的電長度與L字(倒L字)形狀第三元件3的電長度的合計值,亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第一元件1的電長度,設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, instead of the
又,替代第一元件1,第二元件2的電長度、第三元件3的電長度及第四元件4(例如三個第四元件4內的任一個)的電長度的合計電長度,亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第一元件1的電長度,設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, instead of the
接下來,使用第3A圖、第3B圖來說明RFID標籤100的阻抗特性。Next, the impedance characteristics of the
第3A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之RFID標籤100的阻抗特性的圖。第3B圖是在容器300中容納有液體200的狀態下測量之RFID標籤100的阻抗特性的圖。Fig. 3A is a diagram showing the impedance characteristics of the
將RFID標籤100的阻抗Zc設為「Zc=Rc+jXc」,縱軸表示實數與虛數的值。下標「c」是晶片(IC晶片10)的省略。橫軸表示無線通訊用電波的頻率。實線是繪示出對應於各頻率之實數的圖。一點鏈線是繪示出對應於各頻率之虛數的圖。The impedance Zc of the
在第3A圖中,920 MHz的實數的值為約8 Ω,920 MHz的虛數的值為約176 Ω。在第3B圖中,920 MHz的實數的值為約21 Ω,920 MHz的虛數的值為約198 Ω。由此可知,容器內有無液體會導致阻抗特性發生變化。In Figure 3A, the real value at 920 MHz is about 8 Ω, and the imaginary value at 920 MHz is about 176 Ω. In Figure 3B, the real value at 920 MHz is about 21 Ω, and the imaginary value at 920 MHz is about 198 Ω. This shows that the impedance characteristics change depending on whether there is liquid in the container.
第3A圖、第3B圖所示之阻抗特性,相較於後述的比較例的阻抗特性,紊亂較小。阻抗特性的紊亂較小代表天線性能的降低較小。使用第4圖來說明本實施形態的比較例。The impedance characteristics shown in FIG. 3A and FIG. 3B are less turbulent than the impedance characteristics of the comparative example described later. Less turbulence in the impedance characteristics means less degradation in antenna performance. FIG. 4 is used to explain the comparative example of this embodiment.
第4圖是示出本發明的實施形態的RFID標籤100的比較例100A的結構例的圖。比較例100A具備曲折形狀的配線圖案亦即元件31,來替代第一元件1、第二元件2及第三元件3。Fig. 4 is a diagram showing a structural example of a comparative example 100A of the
元件31是矩形的導電性配線圖案,其連接於環路導體20,並自環路導體20朝X軸方向延伸。元件31設定為使用頻率的波長的大致1/4的倍數的電長度。在大致1/4中,包含例如使用頻率的波長的1/3至1/5左右。The
使用第5A圖、第5B圖來說明如此構成之比較例100A的阻抗特性。The impedance characteristics of the comparative example 100A constructed in this way are described using FIGS. 5A and 5B.
第5A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之比較例100A的阻抗特性的圖。第5B圖是示出在容器300中容納有液體200的狀態下測量之比較例100A的阻抗特性的圖。與第3A圖及第3B圖同樣地,縱軸表示實數與虛數的值。橫軸表示無線通訊用電波的頻率。實線是繪示出對應於各頻率之實數的圖。一點鏈線是繪示出對應於各頻率之虛數的圖。FIG. 5A is a graph showing the impedance characteristics of the comparative example 100A measured in a state where the liquid 200 is not contained in the
在第5A圖中,920 MHz的實數的值為約17 Ω,920 MHz的虛數的值為約243 Ω。在第5B圖中,920 MHz的實數的值為約80 Ω,920 MHz的虛數的值為約25 Ω。In FIG. 5A , the value of the real number at 920 MHz is about 17 Ω, and the value of the imaginary number at 920 MHz is about 243 Ω. In FIG. 5B , the value of the real number at 920 MHz is about 80 Ω, and the value of the imaginary number at 920 MHz is about 25 Ω.
可知相較於第3A圖及第3B圖所示的阻抗特性,第5A圖及第5B圖所示的阻抗特性的紊亂較大。一般認為,在元件31的曲折形狀與介電常數ε為「80」的液體之間發生電性耦合,是導致阻抗特性紊亂較大的原因。例如,自讀取器觀察元件31配置於液體的前面時,亦即讀取器、元件31及液體按此順序排列時,液體的介電常數會導致比較例100A的阻抗顯著變化。亦即推測出,比較例100A,為了確保天線部30的無線通訊所必須的電長度,會採用曲折形狀的天線元件,因此,自讀取器觀察,元件31的背面側的液體與天線元件的電性耦合增強,阻抗特性顯著紊亂。為了解決這種問題,以往採取以下措施:藉由在天線元件與容器之間設置間隔片,將自天線元件至液體的距離拉開,降低電性耦合;及,藉由在天線元件與容器之間插入金屬製片,降低電性耦合等。It can be seen that the impedance characteristics shown in FIG. 5A and FIG. 5B are more chaotic than the impedance characteristics shown in FIG. 3A and FIG. 3B. It is generally believed that the electrical coupling between the meandering shape of the
另一方面,可知頻率較高的UHF頻帶的電波易被液體吸收。例如,當讀取器與元件31之間存在液體時,自讀取器發送之電波中的一部分被容器內的液體吸收,剩餘的微弱電波被元件31接收。亦即,元件31中的電波的接收強度降低。元件31將此電波作為載波,將關於識別資訊的信號向讀取器發送,因此,自比較例100A發生之微弱電波被容器內的液體吸收,讀取器中的電波的接收強度降低。On the other hand, it is known that radio waves in the higher frequency UHF band are easily absorbed by liquid. For example, when there is liquid between the reader and the
進而可知,當讀取器與元件31之間存在液體時,電波通過液體之際,利用液體的波長縮短效果,電波的波長會稍微變短。電波的波長變短後,天線部30與IC晶片10的共振條件發生偏離,不滿足共軛匹配的條件,無法獲得最大功率。It can be further understood that when there is a liquid between the reader and the
在比較例100A中,採用曲折形狀的元件31,進而元件31的電長度被設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。因此,本申請案的發明人發現,由於上述電性耦合、波長縮短效果、電波的吸收衰減等,讀取器的無線通訊會變得困難。In the comparative example 100A, a meander-shaped
相對於此,本實施形態的RFID標籤100,藉由使用至少曲折形狀以外的形狀的天線元件,可緩和天線元件與液體的電性耦合。此外,RFID標籤100藉由組合形狀不同的複數個天線元件,可緩和天線元件與液體的電性耦合。In contrast, the
又,根據本實施形態的RFID標籤100,藉由組合電長度不同的複數個元件,共振條件的偏差得到補正,相對於液體的波長縮短效果,可獲得一種穩定的匹配電路。Furthermore, according to the
根據本實施形態的RFID標籤100,藉由組合形狀不同的複數個天線元件、或組合電長度不同的複數個元件,可提高天線部30中的電波的接收強度。According to the
另外,本實施形態的RFID標籤100可如下構成。對與RFID標籤100相同的部分附加相同符號並省略其說明,僅敘述不同的部分。The
第6圖是示出第一變化例的RFID標籤100-1的結構例的圖。RFID標籤100-1,構成為自第一元件1至第二元件2的Y軸方向上的距離變大。在RFID標籤100-1中,第一元件1與第二元件2之間的縫隙,若設定為例如2.0 mm至5.0 mm的值,則易於獲取天線與IC晶片的複共軛,因而較佳。若第一元件1與第二元件2之間的縫隙變成5.0 mm以上,則天線的電阻變高,通訊距離可能會減少。FIG. 6 is a diagram showing a structural example of the RFID tag 100-1 of the first variation. The RFID tag 100-1 is configured such that the distance in the Y-axis direction from the
第7A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之RFID標籤100-1的阻抗特性的圖。第7B圖是示出在容器300中容納有液體200的狀態下測量之RFID標籤100-1的阻抗特性的圖。Fig. 7A is a diagram showing the impedance characteristics of the RFID tag 100-1 measured in a state where the
在第7A圖中,920 MHz的實數的值為約10 Ω,920 MHz的虛數的值為約177 Ω。在第7B圖中,920 MHz的實數的值為約23 Ω,920 MHz的虛數的值為約196 Ω。根據第7A圖及第7B圖,可知RFID標籤100-1的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。In FIG. 7A, the real value of 920 MHz is about 10 Ω, and the imaginary value of 920 MHz is about 177 Ω. In FIG. 7B, the real value of 920 MHz is about 23 Ω, and the imaginary value of 920 MHz is about 196 Ω. According to FIG. 7A and FIG. 7B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-1 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A.
根據RFID標籤100-1,可獲得與RFID標籤100同樣的效果。此外根據RFID標籤100-1,例如,當由於製造公差而導致曲折形狀的第一元件1的上下寬度不均勻時,由於第一元件1與第二元件2的縫隙擴大,可抑制第一元件1對第二元件2之接触。因此,無需第一元件1等製造公差的管理。又,由於第一元件1與第二元件2的縫隙擴大,各配線圖案的製造變得容易。其結果為,RFID標籤100-1的產量提高,且可降低製造成本。According to the RFID tag 100-1, the same effect as that of the
第8圖是示出第二變化例的RFID標籤100-2的結構例的圖。RFID標籤100-2相較於RFID標籤100,省略第一元件1。各元件的電長度如下設定。Fig. 8 is a diagram showing a configuration example of an RFID tag 100-2 according to a second variation. The RFID tag 100-2 omits the
例如,第二元件2的長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度。此時,第三元件3的長度設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。For example, the length of the
另外,替代第二元件2,第三元件3的電長度亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第二元件2的長度設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。In addition, the electrical length of the
又,替代第二元件2,第三元件3的電長度、及第四元件4(例如三個第四元件4之中的任一個)的電長度的合計電長度亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第二元件2的電長度設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, instead of the
第9A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之RFID標籤100-2的阻抗特性的圖。第9B圖是示出在容器300中容納有液體200的狀態下測量之RFID標籤100-2的阻抗特性的圖。Fig. 9A is a diagram showing the impedance characteristics of the RFID tag 100-2 measured in a state where the
在第9A圖中,920 MHz的實數的值為約11 Ω,920 MHz的虛數的值為約185 Ω。在第9B圖中,920 MHz的實數的值為約16 Ω,920 MHz的虛數的值為約196 Ω。根據第9A圖及第9B圖,可知RFID標籤100-2的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。In FIG. 9A, the real value of 920 MHz is about 11 Ω, and the imaginary value of 920 MHz is about 185 Ω. In FIG. 9B, the real value of 920 MHz is about 16 Ω, and the imaginary value of 920 MHz is about 196 Ω. According to FIG. 9A and FIG. 9B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-2 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A.
根據RFID標籤100-2,藉由組合電長度與形狀皆不同的複數個元件,可獲得與RFID標籤100同樣的效果。According to the RFID tag 100-2, by combining a plurality of elements having different electrical lengths and shapes, the same effect as the
又,根據RFID標籤100-2,例如,由於無需第一元件1,因此,不僅無需第一元件1等製造公差的管理,結構亦得到簡化。其結果為,RFID標籤100-2的產量提高,且可進而降低製造成本。Furthermore, according to the RFID tag 100-2, for example, since the
第10圖是示出第三變化例的RFID標籤100-3的結構例的圖。RFID標籤100-3相較於RFID標籤100-2,第四元件4的數量較少。Fig. 10 is a diagram showing a configuration example of an RFID tag 100-3 according to a third variation. The number of
第11A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之RFID標籤100-3的阻抗特性的圖。第11B圖是示出在容器300中容納有液體200的狀態下測量之RFID標籤100-3的阻抗特性的圖。FIG. 11A is a diagram showing the impedance characteristics of the RFID tag 100-3 measured in a state where the
在第11A圖中,920 MHz的實數的值為約11 Ω,920 MHz的虛數的值為約184 Ω。在第11B圖中,920 MHz的實數的值為約17 Ω,920 MHz的虛數的值為約196 Ω。根據第11A圖及第11B圖,可知RFID標籤100-3的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。又,根據第11A圖及第11B圖,可知RFID標籤100-3的阻抗特性與前述第二變化例的RFID標籤100-2的阻抗特性對比,不會顯著紊亂。In FIG. 11A, the value of the real number of 920 MHz is about 11 Ω, and the value of the imaginary number of 920 MHz is about 184 Ω. In FIG. 11B, the value of the real number of 920 MHz is about 17 Ω, and the value of the imaginary number of 920 MHz is about 196 Ω. According to FIG. 11A and FIG. 11B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-3 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A. In addition, according to FIG. 11A and FIG. 11B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-3 are not significantly chaotic compared with the impedance characteristics of the RFID tag 100-2 of the aforementioned second variation.
根據RFID標籤100-3,藉由組合電長度與形狀皆不同的複數個元件,可獲得與RFID標籤100同樣的效果。According to the RFID tag 100-3, by combining a plurality of elements having different electrical lengths and shapes, the same effect as the
又,根據RFID標籤100-3,例如,可以降低第四元件4的數量,不僅相應地無需製造公差的管理,結構亦得到了簡化。其結果為,RFID標籤100-3的產量提高,且可進而降低製造成本Furthermore, according to the RFID tag 100-3, for example, the number of the
第12圖是示出第四變化例的RFID標籤100-4的結構例的圖。RFID標籤100-4相較於RFID標籤100-3,使用第五元件5,替代第三元件3及第四元件4。第二元件2是主部,第五元件5是副部。Fig. 12 is a diagram showing a structural example of an RFID tag 100-4 according to a fourth variation. Compared to the RFID tag 100-3, the RFID tag 100-4 uses a
第五元件5是一種導體,其以自直線元件亦即第二元件2的中途分支之方式,連接於第二元件2,與第二元件2平行地延伸。第五元件5是分支元件。The
第五元件5對於第二元件2之連接點是例如自第二元件2與環路導體20的連接點分離特定距離的位置。若特定距離設定為例如5.0 mm至100.0 mm的值,則天線的電阻不會過高,因而較佳。The connection point of the
在第二元件2與第五元件5沿環路導體20側相反方向延伸的部分之間,形成有縫隙。此縫隙(Y軸方向上的分離距離)若設定為例如1.0 mm至30.0 mm的值,則天線的電阻不會過高,因而較佳。另外,此縫隙中,亦可設置前述第四元件4。A gap is formed between the
各元件的電長度如下設定。The electrical length of each component is set as follows.
例如,第二元件2的長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度。此時,第五元件5的長度設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。For example, the length of the
又,替代第二元件2,第五元件5的電長度亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第二元件2的電長度,設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, the electrical length of the
第13A圖是示出在容器300中未容納液體200的狀態下測量之RFID標籤100-4的阻抗特性的圖。第13B圖是示出在容器300中容納有液體200的狀態下測量之RFID標籤100-4的阻抗特性的圖。Fig. 13A is a diagram showing the impedance characteristics of the RFID tag 100-4 measured in a state where the liquid 200 is not contained in the
在第13A圖中,920 MHz的實數的值為約9 Ω,920 MHz的虛數的值為約184 Ω。在第13B圖中,920 MHz的實數的值為約16 Ω,920 MHz的虛數的值為約193 Ω。根據第13A圖及第13B圖,可知RFID標籤100-4的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。又,根據第13A圖及第13B圖,可知RFID標籤100-4的阻抗特性與前述第三變化例的RFID標籤100-3的阻抗特性大致相同,不會顯著紊亂。In FIG. 13A, the value of the real number of 920 MHz is about 9 Ω, and the value of the imaginary number of 920 MHz is about 184 Ω. In FIG. 13B, the value of the real number of 920 MHz is about 16 Ω, and the value of the imaginary number of 920 MHz is about 193 Ω. According to FIG. 13A and FIG. 13B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-4 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A. In addition, according to FIG. 13A and FIG. 13B, it can be seen that the impedance characteristics of the RFID tag 100-4 are roughly the same as the impedance characteristics of the RFID tag 100-3 of the aforementioned third variation, and are not significantly chaotic.
根據RFID標籤100-4,藉由組合電長度與形狀皆不同的複數個元件,可獲得與RFID標籤100同樣的效果。According to the RFID tag 100-4, by combining a plurality of elements having different electrical lengths and shapes, the same effect as the
又,根據RFID標籤100-4,可省略第四元件4,不僅相應地無需製造公差的管理,結構得以簡化。其結果為,RFID標籤100-4的產量提高,且可進而降低製造成本。Furthermore, according to the RFID tag 100-4, the
又,根據RFID標籤100-4,由於是易於調整第五元件5的分支位置之結構,亦即是容易調整自第二元件2拉出第五元件5的位置之結構,因此,可使RFID標籤100-4的設計條件具有自由度。例如,當為必須極力縮小RFID標籤100-4的表面積之特殊形狀容器300時,預期為第二元件2的下側(Y軸負方向側)的區域變窄。此時,極力將第五元件5的分支位置靠近環路導體20後,藉由縮短沿第五元件5的X軸方向延伸之部分的長度,亦可應用於特殊的容器300。因此,可應用RFID標籤100-4之容器300增加,RFID標籤100-4的生產量可相應地增加,可進而降低RFID標籤100-4的製造單價。Furthermore, according to the RFID tag 100-4, since the branch position of the
第14圖是示出第五變化例的RFID標籤100-5的結構例的圖。RFID標籤100-5相較於RFID標籤100-4,第五元件5得以省略。RFID標籤100-5具有一種具備第二元件2之簡易的結構,來取代組合有電長度與形狀皆不同的複數個元件而成之結構。FIG. 14 is a diagram showing a structural example of an RFID tag 100-5 according to a fifth variation. Compared to the RFID tag 100-4, the
RFID標籤100-5的第二元件2是一種直線形狀導體,其設定為使用頻率的波長的大致λ/4的倍數的電長度。The
本申請案的發明人確認,RFID標籤100-5的阻抗特性,相當於例如第13A圖及第13B圖所示的阻抗特性。並且本申請案的發明人亦確認,RFID標籤100-5的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。The inventor of the present application has confirmed that the impedance characteristics of the RFID tag 100-5 are equivalent to the impedance characteristics shown in, for example, FIG. 13A and FIG. 13B. The inventor of the present application has also confirmed that the impedance characteristics of the RFID tag 100-5 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A.
此外,確認到由RFID標籤100-5所達成的與讀取器之間的通訊距離,相較於由RFID標籤100至100-4所達成的與讀取器之間的通訊距離,有變短之虞,但是至少可確保實用上的通訊距離(例如1 m至7 m左右)。另外即便通訊距離變短時,藉由例如在搬運容器之皮帶輸送機上配置讀取器,可讀取識別資訊,因此可靈活運用於全部商品的庫存管理等。In addition, it is confirmed that the communication distance between the RFID tag 100-5 and the reader may be shorter than the communication distance between the RFID tags 100 to 100-4, but at least a practical communication distance (e.g., about 1 m to 7 m) can be ensured. In addition, even if the communication distance is shortened, by configuring a reader on a belt conveyor for transporting containers, identification information can be read, so it can be flexibly used for inventory management of all products.
如此一來,認為阻抗特性優秀的理由在於:使天線元件為直線形狀,藉此,相較於僅利用曲折形狀的天線元件之情況,天線元件與液體之間的電性耦合變弱。The reason why the impedance characteristics are excellent is considered to be that the antenna element is made into a straight line shape, thereby weakening the electrical coupling between the antenna element and the liquid compared to the case of using only a meandering antenna element.
以往,為了確保天線部30的無線通訊所需的電長度,大多情況會採用曲折形狀的天線元件、環形天線元件等。但是,若利用這種天線元件後,則與液體的電性耦合增強,阻抗特性顯著紊亂,由此,無法確保所期望的天線性能。因此以往採用以下措施:藉由在天線元件與容器之間設置間隔片,增加自天線元件至液體的距離以降低電性耦合;及,藉由在天線元件與容器之間插入金屬製片,降低電性耦合等。In the past, in order to ensure the electrical length required for wireless communication of the
根據第五變化例的RFID標籤100-5,無需這種措施,因此,RFID標籤100-5的製造的管理變得容易,且可大幅降低製造RFID標籤100-5所需的材料。因此,能夠實現大幅降低RFID標籤100-5的製造成本。According to the RFID tag 100-5 of the fifth variation, such measures are not required, so the management of the manufacturing of the RFID tag 100-5 becomes easy, and the materials required for manufacturing the RFID tag 100-5 can be greatly reduced. Therefore, it is possible to achieve a significant reduction in the manufacturing cost of the RFID tag 100-5.
第15圖是示出第六變化例的RFID標籤100-6的結構例的圖。RFID標籤100-6,相較於第三變化例的RFID標籤100-3,第四元件4被省略。Fig. 15 is a diagram showing a structural example of an RFID tag 100-6 according to a sixth variation. In the RFID tag 100-6, the
本申請案的發明人確認RFID標籤100-6的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。此外,確認到由RFID標籤100-6所達成的與讀取器之間的通訊距離,相當於由RFID標籤100-3所達成的與讀取器之間的通訊距離。The inventors of this application have confirmed that the impedance characteristics of the RFID tag 100-6 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A. In addition, it has been confirmed that the communication distance between the RFID tag 100-6 and the reader is equivalent to the communication distance between the RFID tag 100-3 and the reader.
根據RFID標籤100-6,例如,可省略第四元件4,不僅相應地無需製造公差的管理,且結構得以簡化。其結果為,RFID標籤100-6的產量提高,且可進而降低製造成本。According to the RFID tag 100-6, for example, the
第16圖是示出第七變化例的RFID標籤100-7的結構例的圖。RFID標籤100-7相較於RFID標籤100,第三元件3及第四元件4被省略。當第一元件1是主部時,第二元件2成為副部;而當第二元件2是主部時,第一元件1成為副部。Fig. 16 is a diagram showing a structural example of the RFID tag 100-7 of the seventh variation. Compared with the
各元件的電長度如下設定。The electrical length of each component is set as follows.
例如,第一元件1的長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度。此時,第二元件2的長度設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。For example, the length of the
另外,替代第一元件1,第二元件2的電長度亦可設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數。此時,第一元件1的電長度設定為與使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度不同的電長度。此時的不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。In addition, the electrical length of the
本申請案的發明人確認RFID標籤100-7的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。此外,由RFID標籤100-7所達成的與讀取器之間的通訊距離,相當於由RFID標籤100所達成的與讀取器之間的通訊距離。The inventors of the present application have confirmed that the impedance characteristics of the RFID tag 100-7 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A. In addition, the communication distance between the RFID tag 100-7 and the reader is equivalent to the communication distance between the
根據RFID標籤100-7,例如,可省略第三元件3及第四元件4,不僅相應地無需製造公差的管理,且結構得以簡化。其結果為,RFID標籤100-7的產量提高,且可進而降低製造成本。According to the RFID tag 100-7, for example, the
第17圖是示出第八變化例的RFID標籤100-8的結構例的圖。RFID標籤100-8相較於RFID標籤100,使用第五元件5來替代第三元件3及第四元件4。當第一元件1是主部時,第二元件2成為副部;而當第二元件2是主部時,第一元件1成為副部。Fig. 17 is a diagram showing a structural example of an RFID tag 100-8 according to the eighth variation. Compared with the
各元件的電長度如下設定。The electrical length of each component is set as follows.
例如,當第一元件1的長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度時,第二元件2的長度、及第五元件5的長度中至少一者,設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。For example, when the length of the
又,當第二元件2的長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數的電長度時,第一元件1的長度、及第五元件5的長度中至少一者,設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, when the length of the
又,當第五元件5的電長度設定為使用頻率的波長的λ/4的倍數時,第一元件1的電長度、及第二元件2的長度中至少一者,設定為與λ/4的倍數的電長度不同的電長度。不同的電長度,是例如使用頻率的波長的λ/3.5至λ/4.5的範圍。Furthermore, when the electrical length of the
本申請案的發明人確認RFID標籤100-8的阻抗特性,相較於前述比較例100A的阻抗特性,紊亂較小。此外,亦確認由RFID標籤100-8所達成的與讀取器之間的通訊距離,相當於由RFID標籤100所達成的與讀取器之間的通訊距離。The inventors of this application have confirmed that the impedance characteristics of the RFID tag 100-8 are less chaotic than the impedance characteristics of the aforementioned comparative example 100A. In addition, it has also been confirmed that the communication distance between the RFID tag 100-8 and the reader is equivalent to the communication distance between the
根據RFID標籤100-8,例如可省略第四元件4,不僅相應地無需製造公差的管理,且結構得以簡化。其結果為,RFID標籤100-8的產量提高,且可進而降低製造成本。According to the RFID tag 100-8, for example, the
另外,本實施形態的RFID標籤100至100-8中的每一個,不僅可應用於UHF頻帶的電波,亦可應用於VHF頻帶、SHF頻帶等電波。當RFID標籤100至100-8的使用頻率為UHF頻帶的頻率,例如860至960 MHz、915至925 MHz等時,UHF頻帶比VHF頻帶的頻率高,因此,波長變短,利於天線的小型化。因此,藉由使本實施形態的RFID標籤100至100-8為適於UHF頻帶的電波之形狀,能夠實現IC晶片10的小型化,且可獲得內存容量小且便宜的無線標籤。In addition, each of the RFID tags 100 to 100-8 of the present embodiment can be applied not only to radio waves in the UHF band, but also to radio waves in the VHF band, SHF band, etc. When the operating frequency of the RFID tags 100 to 100-8 is the frequency of the UHF band, such as 860 to 960 MHz, 915 to 925 MHz, etc., the UHF band is higher than the VHF band, so the wavelength becomes shorter, which is conducive to the miniaturization of the antenna. Therefore, by making the RFID tags 100 to 100-8 of the present embodiment into a shape suitable for radio waves in the UHF band, the miniaturization of the
又,本實施形態的RFID標籤100至100-8中的每一個,可應用於電磁感應式的無線標籤、電波式的無線標籤中任意一者。尤其,當將RFID標籤100至100-8分別應用於電波式的無線標籤時,可確保與讀取器之間的特定的無線通訊距離。特定的無線通訊距離是例如0 m至20 m的範圍。Furthermore, each of the RFID tags 100 to 100-8 of the present embodiment can be applied to any of electromagnetic induction type wireless tags and radio wave type wireless tags. In particular, when the RFID tags 100 to 100-8 are applied to radio wave type wireless tags, a specific wireless communication distance with a reader can be ensured. The specific wireless communication distance is, for example, in the range of 0 m to 20 m.
另外,本實施形態的RFID標籤100至100-8,在當RFID標籤100至100-8存在之周圍為空氣中(大氣中)與水中的任意一者時,仍可利用UHF頻帶、VHF頻帶、SHF頻帶等電波來實現無線通訊。例如,具有RFID標籤100至100-8之容器300被容納於桶等之中,不論此桶中是未加水之狀態與加有水之狀態中任一者,都可利用RFID標籤100至100-8來實現讀取器的無線通訊。以下說明利用具有與RFID標籤100至100-8通用的技術特徵之第九變化例的RFID標籤100-9,即便當設置於空氣中與水中任一者時,都可實現無線通訊。In addition, the RFID tags 100 to 100-8 of this embodiment can still achieve wireless communication using radio waves such as UHF band, VHF band, SHF band, etc. when the surroundings of the RFID tags 100 to 100-8 are in either the air (in the atmosphere) or in water. For example, when the
第18A圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第一圖。第18B圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第二圖。第18C圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第三圖。第18D圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第四圖。第18E圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第五圖。FIG. 18A is a first diagram showing the frequency characteristics of an RFID tag placed in the air. FIG. 18B is a second diagram showing the frequency characteristics of an RFID tag placed in the air. FIG. 18C is a third diagram showing the frequency characteristics of an RFID tag placed in the air. FIG. 18D is a fourth diagram showing the frequency characteristics of an RFID tag placed in the air. FIG. 18E is a fifth diagram showing the frequency characteristics of an RFID tag placed in the air.
在第18A圖至第18E圖中,示出設置於空氣中的RFID標籤100-9的頻率特性。各圖的橫軸表示無線通訊用電波的頻率,縱軸表示自RFID標籤100-9至讀取器的可通訊距離。另外,RFID標籤100-9的構成詳情,如下文所述。FIG. 18A to FIG. 18E show the frequency characteristics of the RFID tag 100-9 placed in the air. The horizontal axis of each figure represents the frequency of the radio wave for wireless communication, and the vertical axis represents the communicable distance from the RFID tag 100-9 to the reader. In addition, the details of the structure of the RFID tag 100-9 are as follows.
在第18A圖中,示出設置於容納有液體之500 ml的寶特瓶(未冷凍)上的RFID標籤100-9的資料。由第18A圖可知,在500 ml的寶特瓶的情況下,作為使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻帶,可確保擴大為830 MHz至1040 MHz。FIG18A shows data of the RFID tag 100-9 placed on a 500 ml PET bottle (not frozen) containing liquid. As can be seen from FIG18A, in the case of a 500 ml PET bottle, the resonance frequency band that allows the communication distance to be 10 cm or more can be extended to 830 MHz to 1040 MHz.
在第18B圖中,示出設置於容納有酒精(例如在水中添加乙醇25%)之900 ml的玻璃製瓶上的RFID標籤100-9的資料。由第18B圖可知,在900 ml的玻璃製瓶的情況下,作為使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻段,可確保例如740 MHz至1200 MHz。FIG. 18B shows data of the RFID tag 100-9 placed on a 900 ml glass bottle containing alcohol (e.g., 25% ethanol added to water). As can be seen from FIG. 18B, in the case of a 900 ml glass bottle, a resonant frequency band of, for example, 740 MHz to 1200 MHz can be secured when the communication distance is 10 cm or more.
在第18C圖中,示出設置於容納有水之1500 ml的紙盒上的RFID標籤100-9的資料。由第18C圖可知,在1000 ml的紙盒的情況下,作為使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻段,可確保例如780 MHz至1200 MHz。FIG18C shows data of the RFID tag 100-9 placed on a 1500 ml paper box containing water. As can be seen from FIG18C, in the case of a 1000 ml paper box, a resonance frequency band of, for example, 780 MHz to 1200 MHz can be secured when the communication distance is 10 cm or more.
在第18D圖中,示出設置於容納有油(日清oillio製色拉油)之1000 ml的寶特瓶上的RFID標籤100-9的資料。由第18D圖可知,在1000 ml的寶特瓶的情況下,作為使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻段,可確保例如700 MHz至1200 MHz。FIG. 18D shows data of the RFID tag 100-9 placed on a 1000 ml PET bottle containing oil (Nissin Oillio salad oil). As can be seen from FIG. 18D, in the case of a 1000 ml PET bottle, a resonant frequency band of, for example, 700 MHz to 1200 MHz can be secured when the communication distance is 10 cm or more.
在第18E圖中,示出設置於容納有液體之500 ml的寶特瓶(冷凍)上的RFID標籤100-9的資料。由第18E圖可知,在經冷凍之寶特瓶的情況下,作為使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻段,可確保例如700 MHz至1200 MHz。FIG. 18E shows data of the RFID tag 100-9 placed on a 500 ml PET bottle (frozen) containing liquid. As can be seen from FIG. 18E, in the case of a frozen PET bottle, a resonance frequency band of, for example, 700 MHz to 1200 MHz can be secured when the communication distance is 10 cm or more.
接下來,參照第19A圖至第20D圖,針對將設置有RFID標籤100-9之500 ml的寶特瓶放入桶中並將水加入此桶前後的頻率特性加以說明。Next, referring to FIGS. 19A to 20D, the frequency characteristics before and after a 500 ml plastic bottle equipped with an RFID tag 100-9 is placed in a bucket and water is added to the bucket are described.
第19A圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第一圖。第19B圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第二圖。第19C圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第三圖。第19D圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第四圖。FIG. 19A is a first diagram for explaining the frequency characteristics of an RFID tag that can be set in either the air or the water. FIG. 19B is a second diagram for explaining the frequency characteristics of an RFID tag that can be set in either the air or the water. FIG. 19C is a third diagram for explaining the frequency characteristics of an RFID tag that can be set in either the air or the water. FIG. 19D is a fourth diagram for explaining the frequency characteristics of an RFID tag that can be set in either the air or the water.
如第19A圖至第19D圖所示,在可容納水311之桶(容器400)中,容納有例如500 ml的寶特瓶(容器300)。第19A圖表示容器400尚未加水311之狀態,第19B圖至第19C圖表示容器400中加有水311之狀態。As shown in FIGS. 19A to 19D, a 500 ml plastic bottle (container 300) is contained in a bucket (container 400) that can contain
按照第19B圖、第19C圖、第19D圖的順序,增加水311的量。第19B圖的狀態為RFID標籤100-9浸水之前,亦即容器300的大半浸入水311但RFID標籤100-9尚未浸入水311之狀態。第19C圖的狀態為RFID標籤100-9剛浸水後的狀態,亦即僅RFID標籤100-9的上面少量存在水311之狀態。少量存在水311狀態是指,例如自RFID標籤100-9的表面至水面311a的距離為1 mm至1 cm左右。第19D圖的狀態為,相較於第19C圖的狀態,水311的量增加,例如RFID標籤100-9至水面311a的距離為10 cm左右。The amount of
將在這些狀態下驗證之RFID標籤100-9的頻率特性示於第20A圖至第20D圖。第20A圖是示出第19A圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖,第20B圖是示出第19B圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖,第20C圖是示出第19C圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖,第20D圖是示出第19D圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖。各圖的橫軸表示無線通訊用電波的頻率,縱軸表示自RFID標籤100-9至讀取器的可通訊距離。另外,這些資料,如第19A圖所示,是自讀取器用的天線500至RFID標籤100-9的距離L為25 cm時所測定者。The frequency characteristics of the RFID tag 100-9 verified under these conditions are shown in FIGS. 20A to 20D. FIG. 20A is a diagram showing the frequency characteristics of the RFID tag shown in FIG. 19A, FIG. 20B is a diagram showing the frequency characteristics of the RFID tag shown in FIG. 19B, FIG. 20C is a diagram showing the frequency characteristics of the RFID tag shown in FIG. 19C, and FIG. 20D is a diagram showing the frequency characteristics of the RFID tag shown in FIG. 19D. The horizontal axis of each figure represents the frequency of the radio wave for wireless communication, and the vertical axis represents the communicable distance from the RFID tag 100-9 to the reader. In addition, as shown in FIG. 19A , these data are measured when the distance L between the
第20A圖的頻率特性對應於第19A圖的狀態。由第20A圖可知,作為容器400中未加入水311的狀態下使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻帶,可確保擴大為800 MHz至1200 MHz。The frequency characteristics of FIG. 20A correspond to the state of FIG. 19A. As can be seen from FIG. 20A, when no
第20B圖的頻率特性對應於第19B圖的狀態。由第20B圖可知,作為RFID標籤100-9未浸入水311的狀態下使可通訊距離為10 cm以上時的共振頻帶,可確保擴大為800 MHz至1200 MHz。The frequency characteristics of Fig. 20B correspond to the state of Fig. 19B. As can be seen from Fig. 20B, the resonance frequency band when the communication distance is 10 cm or more when the RFID tag 100-9 is not immersed in
第20C圖的頻率特性對應於第19C圖的狀態。由第20C圖可知,RFID標籤100-9少量浸入水311的狀態下,相較於第20B圖的資料,整體的可通訊距離變短,但除840 MHz附近與1100 MHz附近,可確保擴大可通訊距離。The frequency characteristics of FIG. 20C correspond to the state of FIG. 19C. As can be seen from FIG. 20C, when the RFID tag 100-9 is slightly immersed in
第20D圖的頻率特性對應於第19D圖的狀態。由第20D圖可知,當自RFID標籤100-9至水面311a的距離變長時,仍可確保擴大可通訊距離。The frequency characteristics of FIG. 20D correspond to the state of FIG. 19D. As can be seen from FIG. 20D, when the distance from the RFID tag 100-9 to the
另外,雖然在本實施形態中未例示資料,但已證明當自RFID標籤100-9至水面311a的距離比15cm更長時,如果是例如該距離為30 cm左右,可實現利用RFID標籤100-9之無線通訊。In addition, although no example data is shown in the present embodiment, it has been demonstrated that when the distance from the RFID tag 100-9 to the
第21圖是示出第九變化例的RFID標籤100-9的結構例的圖。與第8圖所示之RFID標籤100-2的不同處在於,在RFID標籤100-9中,第四元件4的數量增加。Fig. 21 is a diagram showing a configuration example of an RFID tag 100-9 according to a ninth variation. The difference from the RFID tag 100-2 shown in Fig. 8 is that the number of
根據RFID標籤100-9,可緩和天線元件與液體的電性耦合。又,根據RFID標籤100-9,藉由組合電長度不同的複數個元件,共振條件的偏差得到補正,相對於液體的波長縮短效果,可獲得穩定的匹配電路。又,根據RFID標籤100-9,藉由組合電長度不同的複數個元件,可提高天線部30中的電波的接收強度。尤其藉由第四元件4的數量增加,即便在水中的用途,仍可進而提高天線部30中的電波的接收強度。又,根據RFID標籤100-9,將在空氣中的利用作為基本,並例如在開店等情況下,為了冷卻寶特瓶,即便將該寶特瓶浸入已加入冰水等之容器中的狀態下,仍然可實現庫存管理。因此,可以節省自已加入冰水等之容器中取出寶特瓶並核對庫存數等的勞動力。又,即便由於地震、水災等而使寶特瓶等浸水時,仍可在浸水的情況下核對它們的庫存數。According to the RFID tag 100-9, the electrical coupling between the antenna element and the liquid can be alleviated. Furthermore, according to the RFID tag 100-9, by combining a plurality of elements with different electrical lengths, the deviation of the resonance condition is compensated, and a stable matching circuit can be obtained relative to the wavelength shortening effect of the liquid. Furthermore, according to the RFID tag 100-9, by combining a plurality of elements with different electrical lengths, the reception intensity of the radio waves in the
以上的實施形態所示之構造是本發明的內容的一例,可組合另外的公知技術,並且只要在不脫離本發明的要旨之範圍內,可省略、變更部分構造。The structures shown in the above embodiments are examples of the contents of the present invention, and other known technologies may be combined, and part of the structures may be omitted or changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention.
本國際申請案是基於2019年7月19日申請之日本專利申請案2019-134033號、及2019年10月28日申請之日本專利申請案2019-195734號而主張優先權,此處將2019-134033號、及2019-195734號的全部內容援用在本國際申請案內。This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-134033 filed on July 19, 2019 and Japanese Patent Application No. 2019-195734 filed on October 28, 2019, and the entire contents of No. 2019-134033 and No. 2019-195734 are hereby incorporated by reference into this international application.
1:第一元件
2:第二元件
3:第三元件
4:第四元件
5:第五元件
10:IC晶片
20:環路導體
30:天線部
30A,30B:導體部
31:元件
40:片材
100,100-1,100-2,100-3,100-4,100-5,100-6,100-7,100-8,100-9:RFID標籤
200:液體
300:容器
301:蓋
302:標籤貼紙1: First element
2: Second element
3: Third element
4: Fourth element
5: Fifth element
10: IC chip
20: Loop conductor
30:
第1圖是設置有本發明的實施形態的RFID標籤之液體的容器300的立體圖。
第2圖是示出RFID標籤的結構例的圖。
第3A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第3B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第4圖是示出本發明的實施形態的RFID標籤的比較例的結構例的圖。
第5A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之比較例的阻抗特性的圖。
第5B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之比較例的阻抗特性的圖。
第6圖是示出第一變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第7A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第7B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第8圖是示出第二變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第9A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第9B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第10圖是示出第三變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第11A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第11B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第12圖是示出第四變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第13A圖是示出在容器中未容納液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第13B圖是示出在容器中容納有液體的狀態下所測得之RFID標籤的阻抗特性的圖。
第14圖是示出第五變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第15圖是示出第六變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第16圖是示出第七變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第17圖是示出第八變化例的RFID標籤的結構例的圖。
第18A圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第一圖。
第18B圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第二圖。
第18C圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第三圖。
第18D圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第四圖。
第18E圖是示出設置於空氣中的RFID標籤的頻率特性的第五圖。
第19A圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第一圖。
第19B圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第二圖。
第19C圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第三圖。
第19D圖是示出用於說明可設置於空氣中及水中任意一者的RFID標籤的頻率特性的第四圖。
第20A圖是示出第19A圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖。
第20B圖是示出第19B圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖。
第20C圖是示出第19C圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖。
第20D圖是示出第19D圖所示之RFID標籤的頻率特性的圖。
第21圖是示出第九變化例的RFID標籤的結構例的圖。FIG. 1 is a perspective view of a
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無Domestic storage information (please note in the order of storage institution, date, and number) None Foreign storage information (please note in the order of storage country, institution, date, and number) None
1:第一元件 1: First element
2:第二元件 2: Second element
3:第三元件 3: The third element
4:第四元件 4: The fourth element
10:IC晶片 10: IC chip
20:環路導體 20: Loop conductor
30:天線部 30: Antenna Department
30A,30B:導體部 30A, 30B: Conductor part
40:片材 40: Sheet
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