[发明专利]无线通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备在RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）系统中使用的标签的天线结构的无线通信装置，特别涉及能够多频共用的无线通信装置。

背景技术

近年来，自动识别以及管理人、物品的RFID系统正在迅速普及。在从RFID系统中使用的天线辐射的电磁场中有准静电场、感应场、以及辐射场这三个场。它们的场强度分别与从天线起的距离的3次方、从天线起的距离的2次方、以及从天线起的距离的1次方成反比例。

当根据该观点对RFID系统的通信方式进行分类时，大体分为使用LF波段、HF波段的感应场的感应场耦合方式，和使用数百MHz以上（UHF波段、微波波段等）的辐射场的辐射场耦合方式。

针对前者的感应场耦合方式，利用LF波段的125kHz～135kHz波段的RFID系统从1980年代左右起就在工厂的FA（Factory Automation，工厂自动化）领域中利用。此外，利用HF波段的13.56MHz波段的RFID系统在入退室、入退场安全管理、公共汽车、铁路等的公共交通机构的费用细算等中广泛地实际应用。

另一方面，后者的辐射场耦合方式使用433MHz波段、860MHz～960MHz、2.45GHz波段的频率，与前者相比通信距离长，主要在物流管理、生产工厂的部件管理等的用途中开始实际应用。但是，现在是前者的感应场耦合方式，特别是HF波段RFID系统最广泛地普及。

在这样的状况下，存在以下的迫切希望，即想在原样保持现有的HF波段RFID系统的基础上新导入UHF波段RFID系统。在这样的情况下，当考虑用户的便利性时，不希望用户拥有各个RFID系统用的多个RFID标签，而希望以1个标签来应对多个RFID系统。

根据这样的背景，近年来正在推进能够在HF波段RFID系统和UHF波段RFID系统的双方利用的卡型RFID标签的研究开发。作为一个例子，提出了在卡上形成的HF波段通信用线圈导体的内侧形成UHF波段通信用偶极子天线的方法（例如参照专利文献1、非专利文献1）。

即，作为在1枚卡内配置HF波段通信用线圈和UHF波段通信用天线的方法，如专利文献1和非专利文献1记载的那样，大体区分为以下2个方法，即在HF波段用线圈的内侧配置UHF波段用天线的方法，和除此之外的在HF波段用线圈的外侧配置UHF波段用天线的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-240899号公报。

非专利文献

非专利文献1：K. S. Leong, M. L. Ng, and P.H.Cole,Miniaturization of dual frequency RFID antenna with high frequency ratio2007 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium Digest,pp.5475-5478,July 2007。 

发明内容

发明要解决的问题

在现有的无线通信装置中，关于如专利文献1和非专利文献1那样在HF波段用线圈的内侧配置UHF波段用天线的方法，在非专利文献1中记载了UHF波段的通信距离是大约2m。例如，在考虑将该标签在车辆入退场管理中使用的情况下，该通信距离并不一定充分，需要通信距离的改善，在实用时存在不容易达成充分的通信距离的问题点。

但是在非专利文献1中仅记载了UHF波段的通信距离是大约2m，没有记载增益或辐射效率等天线本身的性能。通信距离较大地依赖于与标签天线连接的标签集成电路（以下记为IC）的性能。假设如果在非专利文献1的通信试验中使用的天线的性能良好但使用的IC性能差的话，如非专利文献1那样在HF波段用线圈的内侧配置UHF波段用天线的方法具有能够使HF波段用线圈的开口面积在有限的卡尺寸内为最大的优点。因此，作为对于本发明作为目标的高性能HF波段/UHF波段共用卡型标签的天线方式被认为是非常有效的。

因此，本发明者们为了弄清该方法的有效性，进行了测定在HF波段用线圈的内侧配置的HUF波段用偶极子天线的辐射效率的基础实验。