電波吸収体による UHF 帯 RFID 電磁環境制御方法の開発 これら図 2 および図 3 の結果を比較すると 直接波と 大地反射波の合成により 電界強度が落ち込む 3.8 m 付 RFID用アンテナ タグ 直接波 じていることがわかる また 約 6 m 以上の距離では 近では

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1 UHF RFID (Radio-Frequency Identification) systems operating in the 860 to 960 MHz band can read/write a large number of IC tags at the same time and have a wider interrogation area than other previous systems. They are expected to be applied to SCM (Supply Chain Management) in various field such as logistics, manufacturing and retail. However, interference with neighboring systems and/or multipath radio waves from surroundings may occur as the propagation area of their radio waves are so wide. In this report, we describe the experimental results on adjusting the electromagnetic environment with electromagnetic wave absorbers. Key words UHF band, RFID, IC tags, Electromagnetic Wave Absorber, Interrogation Area Adjusting the Interrogation Area of the UHF RFID with Electromagnetic Wave Absorbers N. Nishida K. Sasaki K. Kashihara T. Kudo K. Hosotani M. Fukui 1 RFID UHF RFID MHz UHF RFID MHz 2.45 GHz IC UHF RFID R/W Null R/W LBTListen Before Talk MHz IC R/W NullR/W R/W 2 IC IC 1 11

2 電波吸収体による UHF 帯 RFID 電磁環境制御方法の開発 これら図 2 および図 3 の結果を比較すると 直接波と 大地反射波の合成により 電界強度が落ち込む 3.8 m 付 RFID用アンテナ タグ 直接波 じていることがわかる また 約 6 m 以上の距離では 近では まばらにタグの認識できない点 Null 点 が生 読取可能な場所が斑点状に散在しており この領域では 大地反射波 意図しないタグまで読んでしまう可能性が懸念される 単位 mm 図1 これらの結果は什器など 反射体のない理想的な平面 通信エリアに及ぼすマルチパスの影響 での測定結果であるが RFID システムの導入される実 Schematic illustration of interference between direct waves and 際の現場には 様々な什器や柱 壁面のほか 人間の出 multipath waves 入りなど システム周辺に反射波を生じる要因が複雑雑 図 2 は市販の R/W およびタグを使用し 什器などのな 多に存在するため 有効な通信エリアあるいは Null 点の い十分に広いスペースでタグの読取領域を調査した結果 発生箇所を予測 特定することは 現実的には不可能に である この図において 黒塗り部分はタグが認識でき 近いものと思われる た場所 その他の白い部分はタグが読めなかった場所を したがってアンテナから放射される電波の伝播領域その 示している また 図 3 には RFID 用 R/W アンテナ 以下 ものを意図的に制御し得るならば システム構築にあたっ アンテナ からの距離 主放射方向 に対する電界強度 て 干渉あるいは通信エリアの設定に関するさまざまな問 変化の計算結果を示す図であり Γは大地の反射係数を 題に対して有効な対策になり得るものと考えられる 示す 図 3 によれば 直接波および大地反射波 マルチ パス波 の合成により 理論上 2.6 m 3.8 m 6.1 m 3 電波吸収体の仕様および適用方法 付近で電波が弱め合っていることがわかる 本検討では高出力型 R/W 向けに開放された 952 RFID用 アンテナ 2.6 m 3.8 m 6.1 m X m ー3.4 ー3 ー2.6 ー2.2 ー1.8 ー1.4 ー1 ー0.6 ー MHz 帯の中心周波数である 953 MHz に設計した 透明な λ /4 型電波吸収体を使用した 使用した電波吸収 体の外観および電波吸収性能を図 4 図 5 に示す この Y m 両サイドに配置し 周囲の電力分布を調査した アンテ ナおよび電波吸収体 遮へい体 アルミ板 の設置方法 を図 6 に示す なお 図中の記号 L は電波吸収体のアン テナ前方への張り出し部の長さを示す また アンテナ 読取可 読取不可 図2 電波吸収体を①アンテナ対向面 および②アンテナの タグ読取可能エリア 対向面に設置する電波吸収体までの距離は図 2 に示し たタグの読取領域の調査結果をふまえ 確実に読み取 れるであろう 3 m とした 表 1 に電界強度分布の測定 A measurement result of the readability area of IC tags 条件を示す 自由空間 0 大地反射係数 1 大地反射係数 実測値 受信電力 dbm m m 6.1 m ー10 ー 距離 m 図3 図4 直接波 大地反射波の合成による電界強度 Field strength of synthetic waves UHF 帯 RFID 用透明電波吸収体 Photograph of a transparent electromagnetic wave absorber for RFID systems 12

3 Schematic illustration of an experimental method for mapping electrical power 1 Instruments and conditions for mapping electrical power 8648 C Agilent Technology RFID 953 MHz 0 dbm MA2721 AAnritsu MP627 AAnritsu RFID 7 5 Characteristics of a transparent electromagnetic wave absorber for RFID systems 2 7 Mapping results of electrical power with electromagnetic wave absorbers or shielding materials facing an antenna 7a 7b 4.2 L 0.5λ 2.5λλ m 13

4 UHF RFID 8 8 L Y 9 l X= m Y= m 9 L 1.5λ A Mapping result of electrical power with electromagnetic shielding material on the side of an antenna b L 1.5λ 10 l l l 8 Mapping results of electrical power with electromagnetic wave absorber on the side of an antenna 10 Illustration of an adjusted interrogation area 5 UHF RFID 14

5 RFIDR/W IC. B. Vol.89-B. 2006, p UHFIC. IC. RFID UHFIC. RFID , p UHFIC1. RFID , p UHFIC. RFID , p UHF13. RFID , p

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