RFID(応答器)

パッシブ型RFIDの通信距離を延ばすために

 パッシブ型RFIDは、それ自体に電池を搭載しておらず、質問器から送出される電波をレクテナ回路で整流して動作します。そこで、設計思想として、


・ RFIDには、必要最小限の機能の回路しか搭載しない。

 (13.56MHzの非接触ICカードと異なり、UHF帯のパッシブ型RFIDは電源再生能力が非常に低いので、

  機能的に過度な期待をしない。)


・ アンテナには、可能な限り効率の良いアンテナを用いる。

ICチップ上にアンテナまで搭載した微小RFID

 私の所属する会社(株式会社アンプレット)は、株式会社テレミディックと共同で、UHF帯及び2.45GHzの2周波対応反射型のパッシブRFIDを開発しました。ICチップ上にアンテナまで搭載する微小RFIDでは、韓国・忠南国立大学の禹鍾明先生(小型アンテナの研究者)と共同で実験した結果、アンテナは電気長が 1/60 波長より小さくなると急激に性能が低下するので、2.45GHzにおいてICのチップサイズは1mm(ICウェファの誘電率も考慮して)程度にしました。

数cmの通信距離を目指した小型RFID

 微小RFIDは無線通信といっても、ほとんど接触に近い距離(1mm 程度)の通信が対象でした。これは、書類などに埋め込んだRFIDの情報を、紙にこすり付けるくらいの距離で情報を読み出すハンディ・リーダでの使用を前提として開発しました。RFIDを指輪などに内蔵した場合に数cmの通信距離を目指し、また、金属などに貼り付けても動作するように工夫した小形アンテナ(小型アンテナと同義で、私の前職での技術指導者であった金子洋一氏のアドバイスを頂きながら開発しました。)とICチップを接続した応答器(5mm × 8mm)を試作しました。

通信距離を 1m を目指した2.45GHz 用RFID

 実用的な通信距離を 1m 程度と考え、通信距離を伸ばすための質問器の開発を行いました。電子回路の低消費電力化、通信プロトコルの検討を徹底的に行い、電池を搭載していないパッシブ型RFIDにおいて、電源の電力伝送用と通信用のアンテナを個別に設けた 2-アンテナタイプのRFIDを開発しました。平行して試作した 1-アンテナタイプのRFIDと比べ、通信距離は3割程度長くなり、個別にアンテナを設けた優位性を確認できました。

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