[發(fā)明專利]磁性體天線和RF標簽以及安裝有該RF標簽的基板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080005938.2
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102301529A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 香嶋純;大前誠司;木村哲也;佐藤由郎
• 申請（專利權）人: 戶田工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01Q7/06
• 分類號: H01Q7/06;G06K19/07;H04B5/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及用于利用磁場成分對信息進行通信的磁性體天線和RF標簽，該磁性體天線和RF(射頻)標簽為與現(xiàn)有技術相比實現(xiàn)了通信靈敏度的提高的磁性體天線和RF標簽。

背景技術

使用磁性體發(fā)送接收電磁波的天線(以下稱作“磁性體天線”)是將導線卷繞在芯部(磁性體)成為線圈，從外部到來的磁場成分貫通磁性體使線圈發(fā)生感應而轉換為電壓(或電流)的天線，廣泛應用于小型收音機、TV(電視機)中。另外，近年來也應用在逐漸普及的被稱作RF標簽的非接觸型的物體識別裝置中。

當頻率更高時，在RF標簽中，不使用磁性體，而是使用平面與識別對象物平行的環(huán)形線圈(loop?coil)作為天線，頻率進一步變高時(UHF頻段、微波頻段)，與包括RF標簽檢測磁場成分相比，更廣泛地使用檢測電場成分的電場天線(偶極天線、電介質天線)。

這樣的環(huán)形天線或電場天線，當金屬物接近時，在金屬物產(chǎn)生映射(image)(鏡像效應)，由于與天線為相反的相位，所以產(chǎn)生天線的靈敏度損失的問題。

另一方面，作為用于發(fā)送接收磁場成分的磁性體天線，已知有將電極材料呈線圈(coil)狀地形成在以磁性層為中心的芯部，在形成有線圈狀的電極材料的一個或兩個外側面形成絕緣層，在上述絕緣層的一個或兩個外側面設置有導電層的磁性體天線(專利文獻1)。該磁性體天線即使在與金屬物接觸的情況下，也能夠維持作為天線的特性。

另外，還已知有在一個芯部形成多個線圈且將它們并聯(lián)接線做成天線的技術(專利文獻2)。

專利文獻1：日本特開2007-19891號公報

專利文獻2：日本特開平9-64634號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

在上述專利文獻1記載的方法中，在尺寸上有限制的條件下難以實現(xiàn)更長的通信距離。

另外，在上述專利文獻2的記載中，由于其目的在于防止因線圈電阻的增加而導致線圈特性降低，對于提高通信靈敏度沒有任何記載。

因此，本發(fā)明的目的在于得到能夠將被諧振頻率限制的線圈的電感(inductance)提高到現(xiàn)有以上的程度從而使通信靈敏度提高的磁性體天線。

用于解決課題的技術手段

上述技術課題能夠通過如下所述的本發(fā)明來解決。

即，本發(fā)明的RF標簽，構成為在用于利用電磁感應方式發(fā)送接收信息的磁性體天線安裝有IC，上述RF標簽的特征在于：上述磁性體天線，在一個磁性體芯部形成有多個線圈，上述線圈的電感L₁滿足下述關系式(1)，上述各線圈在電路上并聯(lián)連接，并且與磁性體芯部串聯(lián)地配置，磁性體天線的合成電感L₀滿足下述關系式(2)，關系式(1)是：L₁≥1/(4π²×(動作頻率)²×(IC電容+天線的寄生電容))，關系式(2)是：L₀≤1/(4π²×(動作頻率)²×(IC電容+天線的寄生電容))，其中，L₁是1個線圈的電感，L₀是磁性體天線的合成電感(本發(fā)明1)。

另外，在本發(fā)明中，用樹脂覆蓋本發(fā)明1所述的RF標簽(本發(fā)明2)。

另外，本發(fā)明的磁性體天線，是在權利要求1上述的RF標簽中使用的磁性體天線，上述磁性體天線的特征在于：當上述磁性體天線安裝有IC時，在一個磁性體芯部形成有多個其電感L₁滿足下述關系式(1)的線圈，上述各線圈在電路上并聯(lián)連接，并且與磁性體芯部串聯(lián)地配置，磁性體天線的合成電感L₀滿足下述關系式(2)，關系式(1)是：L₁≥1/(4π²×(動作頻率)²×(IC電容+天線的寄生電容))，關系式(2)是：L₀≤1/(4π²×(動作頻率)²×(IC電容+天線的寄生電容))，其中，L₁是1個線圈的電感，L₀是磁性體天線的合成電感(本發(fā)明3)。

另外，本發(fā)明是安裝有本發(fā)明1或2所述的RF標簽的基板(本發(fā)明4)。

另外，本發(fā)明是使用本發(fā)明1或2所述的RF標簽的通信系統(tǒng)(本發(fā)明5)。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的RF標簽是靈敏度進一步提高的RF標簽，即使在長距離的情況下也能夠進行通信，適于用作13.56MHz的RFID(射頻識別系統(tǒng))等用途的RF標簽。