NFCアンテナ設計・共振調整・解析＆センサ搭載無線モジュール開発
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RFイノベーション株式会社
非接触ICカードの共振周波数
非接触ICカードの共振周波数は、13.56MHzだけでなく利用場面に適した値に設定・調整している例を紹介します。
ISO14443，ISO18092, ISO15693の非接触ICカードやRFIDタグの共振周波数は13.56MHzに設定・調整することが重要だと広く考えられているようですが、実際には、利用する場面を想定し、共振周波数を13.56MHzに設定・調整しない場合があります。
その代表的な例として、SUICAやICOCAなどの交通系非接触ICカードがあります。
図１に、ICOCAカードとEX-ICカードの共振周波数を測定した結果を示します。
３枚とも共振周波数を17MHz付近に設定・調整されています。
図１．ICOCAカードとEX-ICカードの共振周波数
図２（ａ）は、ICOCAカード２枚を重ねて測定した結果です。
２枚重ねたときの共振周波数は、13.01MHzでした。
また、図２（ｂ）に、ICOCAカード２枚とEX-ICカード１枚の合計３枚を重ねたときの測定結果を示します。
このときの共振周波数は10.92MHzでした。
非接触ICカードを複数枚重ねたとき、共振周波数は１枚のときよりも低い方に移動していることがわかります。
図２．ICOCAカードとEX-ICカードを重ねたときの共振周波数
また、１枚、２枚重ね、３枚重ねの状態で通信距離を測定しました。＜図３参照＞
図３．ICOCAカードとEX-ICカードの通信距離
通信距離は、
１枚のとき ：41～43mm
２枚重ねのとき：35mm（１枚の通信距離の約８３％）
３枚重ねのとき：20mm（１枚の通信距離の約４８％）
３枚重ねても通信できることが確認できました。
＜コメント＞
これは、財布に複数枚の非接触ICカードを入れたままで改札機のリーダライタにかざすだけで通過できる場面を想定し、非接触ICカードの共振周波数を13.56MHzより高く設定・調整されています。
（ちなみに、改札機のリーダライタは本測定で用いたリーダライタより出力磁界強度が大きいので、実際の通信距離は長くなります。）
次に、共振周波数を13.56MHz付近に設定・調整された非接触ICカードの場合をみてみます。
図４に、弊社が入居しているビルの入退管理カード（KRPカード）と市販のフェリカカード（RC-S12）の共振周波数を測定した結果を示します。
３枚とも共振周波数を13.56MHz付近に設定・調整されています。
図４．KRPカードとRC-S120の共振周波数
図５（ａ）は、入退室管理カード２枚を重ねて測定した結果です。
このとき、共振周波数は10.41MHzでした。
また、入退室管理カード２枚とフェリカカード１枚の合計３枚を重ねたときの共振周波数は9.03MHzでした。（図５（b）結果数値のみ）
図５．KRPカードとRC-S120を重ねたときの共振周波数
図６に、１枚、２枚重ね、３枚重ねの状態で通信距離を測定した結果を示します。
図６．KRPカードとRC-S120の通信距離
通信距離は、
１枚のとき ：61～72mm
２枚重ねのとき：14mm（１枚の通信距離の約２３％）
３枚重ねのとき：通信不可
共振周波数を13.56MHz付近に設定・調整された非接触ICカードの場合、それぞれ１枚のみでは通信距離は長いですが、複数枚重ねると通信距離は極端に短くなる、もしくは通信できない状態になることがわかります。
＜コメント＞
これは、おそらく入退室管理カードを首から掛けるカードケースに入れて利用することを想定し、この特性の非接触ICカードを選定したと思われます。
（私は財布にICOCAカードと運転免許証と非接触クレジットカードともに入退室管理カードを入れているので、財布をリーダライタにかざしても通信できず不便しています。改札は通ることができるのに。。。）
Suicaは,
東日本旅客鉄道株式会社の登録商標です。
ICOCAは、西日本旅客鉄道株式会社の登録商標です。
FeliCa（フェリカ）は、ソニー株式会社の登録商標です。
2025.05.21