RF标签、磁性体天线和安装有该RF标签的基板、通信系统技术方案

技术编号:8613013 阅读:210 留言:0更新日期:2013-04-20 02:41
本发明专利技术涉及磁性体天线,用于利用磁场成分对信息进行通信,该磁性体天线是同时实现小型化和提高通信灵敏度的磁性体天线或RF标签。即,是在用于利用电磁感应方式收发信息的磁性体天线上安装有IC的RF标签,该RF标签的特征在于:上述磁性体天线在一个磁性体芯上以使得重叠卷绕绕组时,寄生电容不会变大的方式,通过叠层形成多个电感L1满足特定关系式的线圈,上述各线圈在电路上并联连接,且串列地配置于磁性体芯上,磁性体天线的总电感L0满足特定的关系式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于利用磁场成分对信息进行通信的磁性体天线和RF标签,与现有技术相比,该磁性体天线和RF标签为实现了提高通信灵敏度的磁性体天线和RF标签。
技术介绍
使用磁性体收发电磁波的天线(下面,称为“磁性体天线”)是,在磁芯(磁性体)卷绕导线制作线圈,使从外部传送来的磁场成分贯通磁性体并与线圈感应而转换成电压(或电流)的天线,在小型收音机及TV中被广泛利用。近年来,还利用于逐渐普及的称为RF标签的非接触型的物体识别装置中。当频率变得更高时,RF标签中,作为天线,不使用磁性体,而使用平面与识别对象物平行的环形线圈,当频率进一步变高时(UHF波段或微波段),包含RF标签,与检测磁场成分相比,更广泛地使用检测电场成分的电场天线(偶极天线或电介质天线)。当这种环形天线或电场天线与金属物接近时,能够在金属物形成镜像(mirroreffect :镜像效应),且与天线成相反相位,因此,产生天线的灵敏度下降的问题。另一方面,已知有用于收发磁场成分的磁性体天线,S卩,在以磁性体为中心的芯部将电极材料形成线圈状,在形成有线圈状的电极材料的一方或两方的外侧面形成绝缘层,且在上述绝缘层的一方或两方的外侧面设有导电层的磁性体天线(专利文献I)。该磁性体天线即使在与金属物接触的情况下,也维持作为天线的特性。还已知有在一个芯部(磁 芯)形成多个线圈,且将其并联连接而形成天线(专利文献2)。还已知有,为了测定形状的小型化而进行重绕时,通过利用通常的螺线管线圈绕组形成叠层(bank wound :叠绕),能够最小限度地限制线圈的寄生电容的增大(专利文献3 4)。专利文献1:日本特开2007 — 19891号公报专利文献2 日本特开平9 - 64634号公报专利文献3 :日本特开2003 - 332822号公报专利文献4 :日本特开2004 - 206479号公报在上述专利文献I记载的方法中,在大小具有限制的条件下,难以得到更长的通信距离。另外,在上述专利文献2记载中,由于是以防止绕组的电阻增加引起的线圈特性的降低为目的,因此,对于提高通信灵敏度没有任何记载。另外,在上述专利文献3记载中,是以减少浮游电容(寄生电容),减少随着特性的不均或温度变化而引起的电感变化为目的,对于提高通信灵敏度没有任何记载。另外,在上述专利文献4记载中,是以通过叠层来增大开口部分的面积,提高通信灵敏度为目的,对于并联连接多个线圈没有任何记载。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于,得到比以往更能增大由谐振频率(共振频率resonantfrequency)限制的线圈的电感(inductance :感应系数),提高通信灵敏度的磁性体天线。所述技术课题可通过如下的本专利技术实现。即,本专利技术提供一种RF标签,该RF标签在用于利用电磁感应方式收发信息的磁性体天线安装有1C,该RF标签的特征在于,所述磁性体天线在一个磁性体芯(磁性体磁芯)形有成多个电感L1满足关系式(I)的线圈,并且各线圈的卷绕方式为叠层(bank winding),各所述线圈在电路上并联连接,且串列(串联)地配置于磁性体芯,磁性体天线的总电感(合成电感)Ltl满足关系式(2)(本专利技术I)。<关系式(1)>L1≥I / (4ji2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))(L1 :1个线圈的电感)<关系式(2)>L0 ^ I / (4ji2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))( L0 :磁性体天线的总电感)本专利技术还提供一种复合RF标签,其利用树脂覆盖(被覆)本专利技术I记载的RF标签(本专利技术2)。本专利技术还提供一种磁性体天线,其用于本专利技术I记载的RF标签,该磁性体天线的特征在于,该磁性体天线在安装有IC时,在一个磁性体芯形成多个电感L1满足关系式(I)的线圈,并且各线圈的卷绕方式为叠层,各所述线圈在电路上并联连接,且串列(串联)地配置于磁性体芯,磁性体天线的总电感Ltl满足关系式(2)(本专利技术3)。<关系式(1)>L1彡I / (4ji2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))(L1 = I个线圈的电感)<关系式(2)>L0 ^ I / (4 2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))(Ltl :磁性体天线的总电感)本专利技术还提供一种基板,其安装有本专利技术I记载的RF标签或本专利技术2记载的复合RF标签(本专利技术4)。本专利技术还提供一种通信系统,其使用本专利技术I记载的RF标签或本专利技术2记载的复合RF标签(本专利技术5)。专利技术的效果本专利技术的磁性体天线及RF标签是灵敏度得到提高的磁性体天线,即使是长的距离,也可以通信,优选作为13. 56MHz的RFID用途等磁性体天线。本专利技术的磁性体天线或RF标签由于具有高的通信灵敏度,因此,能够用于各种便携式设备、容器、金属零件、基板、金属制工具、金属模具等各种用途。附图说明图1是本专利技术的磁性体天线的概略图。图2是本专利技术的磁性体天线的立体图。图3是表示叠层的状态的概略图。图4是表示本专利技术中又非磁性体分割的芯部(B卩,芯)的状态的概略图。图5是表示本专利技术的磁性体天线其它方式的概略图。图6是表示本专利技术的磁性体天线其它方式的概略图。图7是表示本专利技术的磁性体天线的层叠结构的概念图。图8是表示本专利技术的磁性体天线的层叠结构的概念图。图9是在基板上安装有本专利技术的磁性体天线时的概念图。具体实施例方式对本专利技术的磁性体天线进行叙述。图1及图2中表示本专利技术的磁性体天线的概略图。如图1及图2所示,本专利技术的磁性体天线(20)以包括磁性体的芯(3)为中心,在芯(3)的外侧将电极材料按照成为线圈状(绕组状)的方式形成,多个线圈(4 -1)电并联连接,且线圈(4 一 I)串列地配置于同一芯(3),令这种结构为基本结构。在图1及图2中为4个线圈,但在本专利技术中,线圈数不限定于此。另外,为了简化,线圈以螺线管绕组的方式图示。本专利技术的磁性体天线的各线圈(4 — I)的电感L1,在磁性体天线上安装有IC时,满足下述关系式(I)。`<关系式(1)>L1 ^ I / (4 2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))如果磁性体天线的各线圈(4 一 I)的电感L1不满足上述关系式(1),则不能提高通信灵敏度。优选各线圈的电感L1为磁性体天线的总电感Ltl的2倍以上,更优选为3倍以上。本专利技术的磁性体天线的总电感Lci,在磁性体天线安装有IC时,满足下述关系式(2)。<关系式(2)>L0 ^ I / (4ji2X (工作频率)2X (IC电容+天线的寄生电容))如果磁性体天线的总电感Ltl不满足上述关系式(2),则不能将安装有IC的RF标签的谐振频率调节成工作频率,因此,不能提高通信灵敏度。在本专利技术中,各线圈在芯的外侧将电极材料按照成为线圈状(绕组状)的方式形成,并令线圈的卷绕方式为叠层。通过为叠层,即使将绕组重叠卷绕,寄生电容也不会增大,有助于提闻RF标签的灵敏度。图3表示叠层(式卷绕)的卷绕方式的一例。图3中,图3 — I为俯视图(xy面),图3-2为侧视图(yz面)。按照通孔的位置依次图示a η。图3 — I为俯视图(平面图),a成为线圈的上表面,a’成为线圈的下表面。对于以后的b、b’、c、c’也一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.04 JP 2010-1754681.一种RF标签,其特征在于 在用于利用电磁感应方式收发信息的磁性体天线安装有1C, 所述磁性体天线在一个磁性体芯形成有多个电感L1满足关系式(I)的线圈,并且各线圈的绕组方式为叠层,各所述线圈在电路上并联连接,且串列地配置于磁性体芯,磁性体天线的总电感Ltl满足关系式(2), 关系式(I):2.一种复合RF标签,其特征在于 利用树脂覆盖权利要求1所述的RF标签。...

【专利技术属性】
技术研发人员:香嶋纯大前诚司佐藤由郎
申请(专利权)人:户田工业株式会社
类型:
国别省市:

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