CN102025024A - 耦合器和通信系统 - Google Patents

耦合器和通信系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102025024A
CN102025024A CN2010102875781A CN201010287578A CN102025024A CN 102025024 A CN102025024 A CN 102025024A CN 2010102875781 A CN2010102875781 A CN 2010102875781A CN 201010287578 A CN201010287578 A CN 201010287578A CN 102025024 A CN102025024 A CN 102025024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
loop aerial
coupler
antenna
communicator
surface side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102875781A
Other languages
English (en)
Inventor
永井拓也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Publication of CN102025024A publication Critical patent/CN102025024A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10158—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field
    • G06K7/10178—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field including auxiliary means for focusing, repeating or boosting the electromagnetic interrogation field
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

提供了耦合器和通信系统，包括：初级天线；以及耦合器，该耦合器被设置在初级天线和多个次级天线之间。该耦合器包括：基板，该基板构成耦合器本体；第一环形天线，该第一环形天线被连接到第一次级天线，并且被设置在基板的第一表面侧上；以及第二环形天线，该第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在基板的第二表面侧上。第一环形天线和第二环形天线被构造为相对于初级天线具有相同的电磁耦合度。

Description

耦合器和通信系统
相关申请的交叉引用
本申请要求在2009年9月18日提交的日本专利申请No.2009-216629的优先权，其全部主题通过引用合并于此。
技术领域
本发明的各方面涉及将多个次级天线耦合到具有初级天线的通信装置的耦合器及其通信系统。
背景技术
现有技术的通信装置通过电磁感应或无线电波来以非接触的方式传送功率或信号。作为这样的通信装置，例如，公知的是射频识别(以下称为“RFID”)系统，该射频识别系统包括无线标签通信装置，该无线标签通信装置相对于可以存储信息的无线标签电路元件执行信息的发送/接收。
在诸如销售或物流等的一些类型的商业中，该RFID系统用于被定期地执行以确认库存有货物的库存货物清点工作、搜索特定货物等。JP-A-2008-269400描述了，在这样的货物管理中，为了便利在非接触型数据载波终端和在货物物品上设置的无线标签之间的信息的发送/接收，并且为了改善工作效率，与在非接触型数据载波终端中设置的内部天线分立地设置了多个外部天线。
具体地，例如，分别在左右工作手套上设置用于非接触型数据载波终端的两个外部天线。当使用双手来握着货物物品时，在货物上设置的无线标签和外部天线之间的距离变小，并且因此，可以容易地执行诸如识别信息等的信号的发送/接收。
然而，当使用如上所述的设置有外部天线的工作手套来执行与无线标签的信息的发送/接收时，如果从相应的外部天线发送的信号不具有相同的信号电平，则在每个外部天线的通信范围中出现差别。因此，当使用工作手套执行对无线标签的读取操作时，可能发生下述情况：在右手手套上设置的外部天线可以读取无线标签，而在左手手套上设置的外部天线不能读取无线标签。在该情况下，因为工人通常不注意这样的通信范围中的差别，所以可能发生接收遗漏。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种耦合器和通信系统，其可以使得多个次级天线的通信范围基本上彼此相等，该多个次级天线通过耦合器被耦合到在通信装置上设置的初级天线。
根据本发明的说明性实施例，提供了一种要设置在多个次级天线和在通信装置中设置的初级天线之间的耦合器。所述耦合器包括：基板，所述基板构成耦合器本体；第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上，其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
根据上述构造，经由耦合器耦合到初级天线的多个次级天线可以具有相同的通信范围。因此，例如，在工人使用利用耦合器的通信系统来执行无线标签的读取时，可以减少由次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏。
在上述耦合器中，所述耦合器可以被构造为被安装在所述通信装置上，使得设置有所述第一环形天线的所述第一表面侧比设置有所述第二环形天线的所述第二表面侧更接近所述初级天线，并且至少：所述第一环形天线的开口面积可以小于所述第二环形天线的开口面积，或者所述第一环形天线的绕组数目可以小于所述第二环形天线的绕组数目。
根据上述构造，即使在从在所述通信装置中设置的所述初级天线到所述第一环形天线和到所述第二环形天线的距离彼此不同的情况下，与所述第一环形天线和所述第二环形天线相对应的所述次级天线的通信范围也可以彼此相等。因此，例如，在工人使用利用所述耦合器的通信系统来执行所述无线标签的读取时，可以减少由所述次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏。
上述耦合器可以进一步包括在所述第一环形天线的开口和所述第二环形天线的开口内侧形成的窗部，并且所述窗部可以被形成为使得，当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更接近所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，在所述通信装置上设置的整个显示单元通过所述窗部被暴露，并且当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更远离所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，所述显示单元的一部分没有通过所述窗部被暴露。
根据上述构造，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为使得，在从所述初级天线到所述第一表面侧的距离比从所述初级天线到所述第二表面侧的距离更短的假设下，所述相应的次级天线的通信范围变得彼此相等。因此，当在所述通信装置上安装所述耦合器时，如果所述耦合器的所述基板的所述第二表面侧由于错误而被安装在更接近所述初级天线的一侧上，则在所述次级天线之间的通信范围中出现差别。然而，因为所述通信装置的所述显示单元被隐藏，使得从所述窗部看不到它，所以可以容易地识别错误的安装状态。
根据本发明的另一个说明性实施例，提供了一种要设置在多个次级天线和在通信装置中设置的初级天线之间的耦合器。所述耦合器包括：基板，所述基板构成耦合器本体，并且包括第一表面和第二表面；第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且包括在所述第一表面侧上设置的第一部分和在所述第二表面侧上设置的第二部分；以及第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且包括在所述第一表面侧上设置的第一部分和在所述第二表面侧上设置的第二部分，其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
根据上述构造，不论形成耦合器的基板的厚度如何，与第一环形天线和第二环形天线相对应的次级天线的通信范围可以彼此相等。因此，例如，在工人使用利用所述耦合器的通信系统来执行无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏。
在上述耦合器中，所述第一环形天线的所述第一部分和所述第二环形天线的所述第一部分可以具有基本上相同的绕组数目和基本上相同的开口面积，并且所述第一环形天线的所述第二部分和所述第二环形天线的所述第二部分可以具有基本上相同的绕组数目和基本上相同的开口面积。
根据上述构造，不论形成耦合器的基板的厚度如何，与第一环形天线和第二环形天线相对应的所述次级天线的通信范围可以更准确地彼此相等。因此，例如，在工人使用利用耦合器的通信系统来执行无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏。
根据本发明的另一个说明性实施例，提供了一种通信系统，包括：通信装置，所述通信装置包括被构造为发送和接收信息的初级天线；以及耦合器，所述耦合器被设置在所述初级天线和多个次级天线之间。所述耦合器包括：基板，所述基板构成耦合器本体；第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上，其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
根据上述构造，通过耦合器来耦合到在通信装置中设置的初级天线的多个次级天线可以具有相同的通信范围。因此，例如，在工人使用该通信系统来执行所述无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏。
在上述通信系统中，所述耦合器可以被构造为被安装在所述通信装置上，使得设置有所述第一环形天线的所述第一表面侧比设置有所述第二环形天线的所述第二表面侧更接近所述初级天线。至少有：所述第一环形天线的开口面积可以小于所述第二环形天线的开口面积，或者所述第一环形天线的绕组数目可以小于所述第二环形天线的绕组数目，所述耦合器可以进一步包括在所述第一环形天线的开口和所述第二环形天线的开口内侧形成的窗部，并且所述窗部可以被形成使得，当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更接近所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，在所述通信装置上设置的整个显示单元通过所述窗部被暴露，并且当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更远离所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，所述显示单元的一部分没有通过所述窗部被暴露。
根据上述构造，即使在从在通信装置中设置的初级天线到第一环形天线和到第二环形天线的距离彼此不同的情况下，与第一环形天线和第二环形天线相对应的次级天线的通信范围也可以彼此相等。当在通信装置上安装耦合器时，如果耦合器的基板的第二表面侧由于错误而被安装在更接近初级天线的一侧上，则在次级天线之间的通信范围中出现差别。然而，因为通信装置的显示单元被隐藏，使得从窗部看不到它，而因此可以容易地识别错误的安装状态。
根据本发明的另一个说明性实施例，提供了一种次级天线单元，包括：耦合器，所述耦合器要被安装在包括初级天线的通信装置上；以及第一次级天线和第二次级天线，所述第一次级天线和所述第二次级天线被连接到所述耦合器。所述耦合器包括：基板，所述基板构成耦合器本体；第一环形天线，所述第一环形天线被连接到所述第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上。所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为，当所述耦合器被安装在所述通信装置上时，使得所述第一环形天线和所述第二环形天线相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
附图说明
从下面结合附图的本发明的示例性实施例的描述中，本发明的上述和其他方面将变得更明显并且更容易理解，在附图中：
图1是图示根据本发明的说明性实施例的通信系统的整体构造的示例的系统构造图；
图2是通信系统的功能性框图；
图3A和图3B是图示根据本发明的说明性实施例的耦合器的示例的平面图；
图4是图示在通信装置上设置了图3A和图3B中所示的耦合器的情况的示意性截面图；
图5是图示由耦合器生成的磁场的示例的示意图；
图6A和图6B是图示根据本发明的说明性实施例的耦合器的另一个示例的平面图；
图7是图示在通信装置上设置了图6A和图6B的耦合器的情况的示意性截面图；
图8A和图8B是图示根据本发明的说明性实施例的耦合器的另一个示例的平面图；
图9是图示沿着在图8B中示出的线IX-IX获取的耦合器的示意性截面图；
图10A和图10B是图示在通信装置上设置了根据本发明的说明性实施例的耦合器的情况的平面图；以及
图11是图示在通信装置上设置了根据修改的示例的耦合器的情况的示意性截面图。
具体实施方式
以下，将参考附图来描述本发明的说明性实施例。在图1和图2的无线通信系统400中，在无线标签通信装置100上设置了根据说明性实施例的耦合器200。无线标签通信装置100包括作为装置天线的初级天线152，并且初级天线152经由耦合器200以电磁耦合的方法被耦合到两个次级天线300，以便执行与无线标签T的信息的发送/接收。
图1的无线通信系统400包括设置在初级天线152和两个次级天线300之间的耦合器200。无线通信系统400用于货物管理，诸如销售、物流、分销、工厂等(参见图2)。例如，工人M在胸袋中具有无线标签通信装置100，并且在工人的双手上设置了次级天线300。次级天线300经由导线500被连接到在无线标签通信装置100上设置的耦合器200。在袖口或工作手套上设置了次级天线300。
具体地说，在货物保存架S上放置了多个收纳箱B，并且在每一个收纳箱B上设置了具有不同ID的无线标签T。而且，在收纳箱B中包含各种货物(未示出)。无线标签T的ID与包含在收纳箱B中的货物的信息(制造日期和批号等)相关联，并且当工人M从收纳箱B中取出期望的货物物品时，通过在工人M的双手上设置的次级天线300来读取无线标签T的ID。因此，可以描述从收纳箱B取出的货物的信息，并且在显示单元160上显示该信息，或通过通知单元(未示出)通知该信息。
因为两个次级天线300具有相同的通信范围，所以工人M可以通过等同地操作两腕来执行工作，而无需考虑次级天线的通信范围。而且，可以减少由次级天线的不同通信范围所引起的读取遗漏，这使得工作效率提高。以下，将描述在无线通信系统中的相应的部件。
参考图2，将描述无线标签通信系统400的构造。无线标签通信装置100包括高频电路112，该高频电路112处理通过次级天线300和初级天线152从无线标签T读取的信号。无线标签通信装置100进一步包括经由总线电连接的中央处理单元(CPU)154、随机存取存储器(RAM)156和只读存储器(ROM)155。
高频电路112生成用于无线标签T操作的载波信号。为了执行与无线标签T的通信，高频电路112基于来自CPU 154的指令来生成针对无线标签T的发送命令，调制载波信号以将载波信号作为高频信号来发送，并且接收和解调在无线标签T中调制的高频信号，以向CPU 154发送解调的信号。
CPU 154在使用RAM 156的临时存储功能的同时通过根据预存储在ROM 155中的程序执行信号处理来控制整个无线标签通信装置100。而且，无线标签通信装置100包括：通过其来输入操作员的指令和信息的输入单元170，诸如10个键(数字键)；以及显示信息或消息的显示单元160。
在无线标签通信装置100的装置本体部的表面附近设置初级天线152。在不通过耦合器200将次级天线300安装在无线标签通信装置100上的情况下，无线标签通信装置100通过初级天线152与无线标签T进行通信。
在经由耦合器200将次级天线300安装在无线标签通信装置100上的情况下，在无线通信系统400中，次级天线300执行与无线标签T的信号的发送/接收。在本发明的该说明性实施例中，设置了两个次级天线300。
与两个次级天线300相对应的耦合器200具有第一环形天线210和第二环形天线220，用于执行相对于次级天线的高频信号的发送/接收。在无线标签通信装置100上安装了耦合器200的情况下，无线标签通信装置100如下进行操作。即，初级天线152通过接收到的无线电波的电能来在可通信区域中生成磁场，并且基于磁场通过互感来电磁耦合到耦合器200。
耦合器200的第一环形天线210和第二环形天线220通过互感来生成感应电流。当感应电流流向通过同轴电缆等连接的次级天线300时，向其提供来自高频电路112的高频信号。次级天线300与从耦合器200提供的高频信号的频率共振，并且向无线标签T发送高频信号。
另一方面，当从无线标签T接收到响应信号时，通过无线标签T的已调信号来改变流过次级天线300的感应电流，并且由于该改变，从耦合器200的第一环形天线210或第二环形天线220生成的磁场也改变。因此，流过通过互感来电磁耦合的无线标签通信装置100的初级天线152的电流也改变。该电流改变由高频电路112来解调，并且被发送到CPU154作为接收到的信号。
这里，次级天线300的通信范围是通过从次级天线300输出的高频信号可以达到的距离确定的区域。如果第一环形天线210和第二环形天线220相对于初级天线152的电磁耦合度彼此不同，则流过相应的环形天线的感应电流量也彼此不同，导致在次级天线300中的通信范围的不同。
因此，为了使得各个次级天线300的通信范围彼此相等，必须使得各个环形天线210和220相对于初级天线152的电磁耦合度彼此相等。以下将描述耦合器200的构造。
<区分环形天线的开口面积>
参考图3A、图3B和图4，将描述根据本发明的该说明性实施例的耦合器200的构造。耦合器200包括：构成耦合器200的基板201；通过在基板201的第一表面侧10上进行印刷而形成的第一环形天线210(参见图3A)；以及通过在基板201的第二表面侧20上进行印刷而形成的第二环形天线220(参见图3B)。第一环形天线210和第二环形天线220分别经由连接到端子206的导线(未示出)来连接到对应的次级天线300。
在如图4中所示的在无线标签通信装置100上安装耦合器200的情况下，假定更接近在无线标签通信装置100上设置的初级天线152的耦合器200的基板201的表面是第一表面10，并且比第一表面10距离初级天线152更远的基板201的表面是第二表面20。组成各个环形天线的导线的厚度相同。
这里，如图5中所示，在基板201的第一表面侧10上形成的第一环形天线210和在第二表面侧20上形成的第二环形天线220由于基板201的厚度t而具有距初级天线152的不同距离。因此，如图5中所示，从初级天线152输出的无线电波信号的链磁通(linkage magnetic flux)量在第一表面侧10和第二表面侧20之间是不同的。因此，即使第一环形天线和第二环形天线具有相同的构造，如果它们分别被设置在第一表面和第二表面上，则第一环形天线和第二环形天线相对于初级天线152的耦合度彼此不同。
在该说明性实施例中，如图3A和图3B中所示，在更接近初级天线152的第一表面侧10上设置的第一环形天线210的开口225和在第二表面侧20上设置的第二环形天线220的开口226被形成为使得第一环形天线210的开口225的开口面积(参见图3A)小于第二环形天线220的开口226的开口面积(参见图3B)。
环形天线的感应电流I(A)与磁通链接环形天线的磁场强度H(A/m)、环形天线的绕组数目N和环形天线的开口面积A(m2)的乘积成比例。因此，如果希望例如使得具有不同的磁场强度的环形天线的感应电流彼此相等，则在环形天线的开口面积彼此相等的情况下必须调整各个环形天线的绕组数目，而在环形天线的绕组数目彼此相同的情况下，必须调整各个环形天线的开口面积。
如图5中所示，与设置在第二表面侧20上的第二环形天线220的一侧相比，从无线标签通信装置100的初级天线生成的磁场E在设置在第一表面侧10上的第一环形天线210的一侧上相对较强。因此，通过使得其磁场较强的第一环形天线210的开口225的开口面积小于第二环形天线220的开口226的开口面积，可以使在第一环形天线210和第二环形天线220中感应的感应电流彼此相等，并且第一环形天线210和第二环形天线220相对于初级天线152的耦合度可以变得彼此相等(参见图4)。因此，可以向多个次级天线300发送从初级天线152输出的高频信号，以提供相同的信息通信范围。因此，例如，在工人使用该通信系统400执行无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线300的不同通信范围所引起的读取遗漏。
在该情况下，假定第一环形天线210和第二环形天线220的绕组的数目和组成环形天线的导线的厚度分别彼此相等。而且，根据基板的厚度或在初级天线与第一和第二环形天线210和220之间的位置关系来适当地调整第一环形天线210和第二环形天线220的开口面积的大小。
<区分环形天线的绕组数目>
参见图6A和图6B与图7，将描述根据本发明的另一个说明性实施例的耦合器200A的构造。与在图3A和图3B与图4中相同的附图标记用于相同的元件，并且将省略其详细说明。在该说明性实施例中，将在更接近初级天线152的第一表面侧10上设置的第一环形天线210A(参见图6A)的绕组数目与在第二表面侧20上设置的第二环形天线220A(参见图6B)的绕组数目作比较，第一环形天线210A的绕组数目小于第二环形天线220A的绕组数目。在该情况下，假定环形天线的开口225A226A的开口面积彼此相等。
如上参考图5所示，与第二表面侧20相比，由来自无线标签通信装置100的初级天线152的无线电波信号生成的磁场E在第一表面侧10上较强。因此，通过使得其上磁场相对较强的第一环形天线210A的绕组的数目小于第二环形天线220A的绕组的数目，可以使在第一环形天线210A和第二环形天线220A中感应的感应电流彼此相等。因此，第一环形天线210A和第二环形天线220A对初级天线152的耦合度可以变得彼此相等(参见图7)。因此，从初级天线152输出的高频信号可以被发送到多个次级天线300，以提供相同的信息通信范围。因此，例如，在工人使用该通信系统400来执行无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线300的不同通信范围所引起的读取遗漏。
在该情况下，假定第一和第二环形天线210A和220A的开口225A和226A的开口面积以及组成环形天线的导线的厚度分别彼此相等。而且，根据基板的厚度或在初级天线与第一和第二环形天线210A和220A之间的位置关系来适当地调整第一环形天线210A的绕组数目和第二环形天线220A的绕组数目。
<在第一表面和第二表面的两侧上设置第一环形天线和第二环形天线>
参考图8A和图8B以及图9，将描述根据本发明的另一个说明性实施例的耦合器200B的构造。与在图3A和图3B以及图4中的相同的附图标记用于相同的元件，并且将省略其详细说明。在该说明性实施例中，如图9中所示，在安装了耦合器200B的情况下，第一环形天线210B包括：第一表面侧第一环形天线部211(参见图8A)，其被设置在作为更接近初级天线152的表面的第一表面侧10上；以及第二表面侧第一环形天线部212(参见图8B)，其从通孔30拉出并且被设置在第二表面侧上。
而且，在图9中，第二环形天线220B包括：第一表面侧第二环形天线部221(参见图8A)，其被设置在第一表面侧10上；以及第二表面侧第二环形天线部222(参见图8B)，其从通孔31拉出并且被设置在第二表面侧上。注意，第一表面侧第一环形天线部211和第一表面侧第二环形天线部221具有基本上相同的绕组数目和相同的开口面积225B，并且第二表面侧第一环形天线部212和第二表面侧第二环形天线部222具有基本上相同的绕组数目和相同的开口面积226B。
如上所述，虽然在第一表面侧10上的从无线标签通信装置100的初级天线152生成的磁场的强度与在第二表面侧20上的不同，但是第一环形天线210B具有第一表面侧第一环形天线部211和第二表面侧第一环形天线部212，并且第二环形天线220B具有第一表面侧第二环形天线部221和第二表面侧第二环形天线部222。
因为在第一表面侧10上设置的第一表面侧第一环形天线部211和第一表面侧第二环形天线部221具有基本上相同的开口面积、相同的绕组数目和相同的距初级天线152的距离，所以感应电流量基本上彼此相等。另外，在第二表面侧20上设置的第二表面侧第一环形天线部212和第二表面侧第二环形天线部222具有基本上相同的感应电流量。因此，在第一环形天线210B和第二环形天线220B中感应的感应电流可以彼此相等。
因此，可以使得在第一环形天线210B和第二环形天线220B中感应的感应电流更精确地彼此相等，并且因此，从初级天线152输出的高频信号可以被发送到多个次级天线300，以提供相同的信息通信范围。因此，例如，在工人使用该通信系统400来执行无线标签的读取的情况下，可以减少由次级天线300的不同通信范围所引起的读取遗漏。
参考图10A，在无线标签通信装置100上安装耦合器200的情况的构造。该说明性实施例的无线标签通信装置100在装置本体部180的表面上设置有显示单元160，并且在无线标签通信装置100上安装耦合器200的情况下，通过在耦合器200中形成的窗部260来暴露整个显示单元160。假定初级天线152被设置得更接近显示单元160。
窗部260被形成在耦合器200中设置的第一环形天线(未示出)的开口和第二环形天线220的开口226的内侧。例如，在无线标签通信装置100、显示单元160和耦合器200的窗部260之间的位置关系在图10A和图10B的左右方向上如下。在图10A和图10B中，用粗线来指示窗部260。
假定从无线标签通信装置100的装置本体部180的左端182到显示单元160的左端162的距离是L3，并且从装置本体部180的右端181到显示单元160的右端161的距离也是L3。另外，如果假定从窗部260的左端262到耦合器200的左端232的距离是L1，并且从窗部260的右端261到耦合器200的右端231的距离是L2，则满足关系L3＞L1＞L2。
因此，如果耦合器200的基板201的第一表面10被安装成面对设置了无线标签通信装置100的显示单元160的一侧，则通过窗部260完全暴露显示单元160。相反，如果耦合器200的基板201的第二表面20被安装成面向其中设置了无线标签通信装置100的显示单元160的一侧，则由于在显示单元160和耦合器200的窗部260之间的位置关系，所以显示单元160的一部分没有通过窗部260被暴露(参见图10B)。因此，可以容易地识别错误的安装状态。
在该说明性实施例中，如图10A和图10B中所示，从耦合器200的窗部260的左右方向上的端部到显示单元160的距离被设定成彼此不同。然而，从在耦合器200的窗部260的上下方向上的端部到显示单元160的距离可以被设定成彼此不同。而且，在显示单元160和窗部260具有圆或椭圆的形状的情况下，窗部260的中心位置被设定成与显示单元160的中心位置不同。在该情况下，如果耦合器200被布置得与装置本体部180的指定侧相对，则通过窗部260暴露整个显示单元160。
另外，即使在显示单元160和窗部260具有其它不同的形状的情况下，如果耦合器200被布置得与装置本体部180的指定侧相对，则可以通过窗部260暴露整个显示单元160。
<三个或多个次级天线>
在上述说明性实施例中，例示地提供了两个次级天线300，并且耦合器200设置有与这样的次级天线相对应的第一环形天线210和第二环形天线220。然而，可以提供三个或多个次级天线300。
例如，在提供三个次级天线300的情况下，如图11中所示，耦合器200C包括多层基板201A。在最接近无线标签通信装置100的初级天线152的表面上设置第一环形天线210C，在中间层上设置第二环形天线220C，并且在与其中设置了第一环形天线210C的表面相对的表面上设置第三环形天线230C。
在该情况下，如上所述，最接近初级天线的第一环形天线210C具有最大的磁场强度，并且距初级天线最远的第三环形天线230C具有最小的磁场强度。在第一环形天线210C和第二环形天线220C之间的关系、在第二环形天线220C和第三环形天线230C之间的关系或者在第一环形天线210C和第三环形天线230C之间的关系与在该说明性实施例中的第一环形天线和第二环形天线之间的关系等同。
因此，为了使得对第一环形天线210C、第二环形天线220C和第三环形天线230C感应的感应电流彼此相等，第一环形天线210C、第二环形天线220C和第三环形天线230C被形成为以便于提供在耦合器200中的第一环形天线210的构造和第二环形天线220的构造之间的上述关系或在耦合器200A中的第一环形天线210A的构造和第二环形天线220A的构造之间的上述关系。
在该情况下，根据基板的厚度和在各个表面之间的距离，确定第一环形天线210C、第二环形天线220C和第三环形天线230C的绕组数目和开口面积。
而且，即使在提供了多于三个次级天线的情况下，在耦合器中设置的一个环形天线和另一个任意环形天线之间的关系也与以上的相同，并且一个环形天线和另一个环形天线被形成为以便于具有上述说明性实施例的构造。
在上述说明性实施例中，足够的是，如果第一环形天线210和第二环形天线220基本上被设置在第一表面10和第二表面20上而具有说明性实施例的构造，并且因为诸如连接端子260的引入等的一些原因，可以在不同的表面上设置天线的一部分。
而且，在上述说明性实施例中，例示了为了使得在第一表面和第二表面上设置的相应环形天线中感应相同的电流量，如果相应的环形天线具有相同的开口面积，则改变环形天线的绕组数目，而如果相应的环形天线具有相同的绕组数目，则改变环形天线的开口面积。然而，可以改变环形天线的绕组数目和开口面积，使得在具有较小磁场强度的位置设置的环形天线的绕组数目和开口面积的乘积变得大于在具有较大磁场强度的位置设置的环形天线的绕组数目和开口面积的乘积。
虽然已经将无线标签通信装置100描述为通信装置的示例，但是该通信装置可以是执行无线通信的任何其他通信装置。
另外，虽然已经参考本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域内的技术人员可以理解，在不偏离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行在形式和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种要设置在多个次级天线和在通信装置中设置的初级天线之间的耦合器，所述耦合器包括：
基板，所述基板构成耦合器本体；
第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及
第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上，
其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
2.根据权利要求1所述的耦合器，
其中，所述耦合器被构造为被安装在所述通信装置上，使得设置有所述第一环形天线的所述第一表面侧比设置有所述第二环形天线的所述第二表面侧更接近所述初级天线，
其中，至少(i)所述第一环形天线的开口面积小于所述第二环形天线的开口面积，或者(ii)所述第一环形天线的绕组数目小于所述第二环形天线的绕组数目。
3.根据权利要求2所述的耦合器，进一步包括：
窗部，所述窗部被形成在所述第一环形天线的开口和所述第二环形天线的开口的内侧，并且
其中，所述窗部被形成为使得，当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更接近所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，在所述通信装置上设置的整个显示单元通过所述窗部被暴露，并且当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更远离所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，所述显示单元的一部分没有通过所述窗部被暴露。
4.一种要设置在多个次级天线和在通信装置中设置的初级天线之间的耦合器，所述耦合器包括：
基板，所述基板构成耦合器本体，并且包括第一表面和第二表面；
第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且包括在所述第一表面侧上设置的第一部分和在所述第二表面侧上设置的第二部分；以及
第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且包括在所述第一表面侧上设置的第一部分和在所述第二表面侧上设置的第二部分，
其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
5.根据权利要求4所述的耦合器，
其中，所述第一环形天线的所述第一部分和所述第二环形天线的所述第一部分具有基本上相同的绕组数目和基本上相同的开口面积，并且
其中，所述第一环形天线的所述第二部分和所述第二环形天线的所述第二部分具有基本上相同的绕组数目和基本上相同的开口面积。
6.一种通信系统，包括：
通信装置，所述通信装置包括被构造用于发送和接收信息的初级天线；以及
耦合器，所述耦合器被设置在所述初级天线和多个次级天线之间，
其中，所述耦合器包括：
基板，所述基板构成耦合器本体；
第一环形天线，所述第一环形天线被连接到第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及
第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上，
其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
7.根据权利要求6所述的通信系统，
其中，所述耦合器被构造为被安装在所述通信装置上，使得设置有所述第一环形天线的所述第一表面侧比设置有所述第二环形天线的所述第二表面侧更接近所述初级天线，
其中，至少(i)所述第一环形天线的开口面积小于所述第二环形天线的开口面积，或者(ii)所述第一环形天线的绕组数目小于所述第二环形天线的绕组数目，
其中，所述耦合器进一步包括窗部，所述窗部被形成在所述第一环形天线的开口和所述第二环形天线的开口的内侧，并且
其中，所述窗部被形成为使得，当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更接近所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，在所述通信装置上设置的整个显示单元通过所述窗部被暴露，并且当所述耦合器在所述第一表面比所述第二表面更远离所述初级天线时被安装在所述通信装置上时，所述显示单元的一部分没有通过所述窗部被暴露。
8.一种次级天线单元，包括：
耦合器，所述耦合器要被安装在包括初级天线的通信装置上；以及
第一次级天线和第二次级天线，所述第一次级天线和所述第二次级天线被连接到所述耦合器，
其中，所述耦合器包括：
基板，所述基板构成耦合器本体；
第一环形天线，所述第一环形天线被连接到所述第一次级天线，并且被设置在所述基板的第一表面侧上；以及
第二环形天线，所述第二环形天线被连接到第二次级天线，并且被设置在所述基板的第二表面侧上，以及
其中，所述第一环形天线和所述第二环形天线被构造为使得，当所述耦合器被安装在所述通信装置上时，相对于所述初级天线具有相同的电磁耦合度。
CN2010102875781A 2009-09-18 2010-09-17 耦合器和通信系统 Pending CN102025024A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216629A JP4930563B2 (ja) 2009-09-18 2009-09-18 結合器及び通信システム
JP2009-216629 2009-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102025024A true CN102025024A (zh) 2011-04-20

Family

ID=43757029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102875781A Pending CN102025024A (zh) 2009-09-18 2010-09-17 耦合器和通信系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110070831A1 (zh)
JP (1) JP4930563B2 (zh)
CN (1) CN102025024A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9928721B2 (en) * 2013-09-24 2018-03-27 Intermec Ip Corp. Systems, methods, and apparatus to permit communication between passive wireless transponders
JP6605499B2 (ja) 2014-04-25 2019-11-13 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 電力送信アンテナと一体化されたスイッチモード電源ドライバ
KR101594380B1 (ko) 2015-03-04 2016-02-16 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 코일 안테나 모듈

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004070648A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Denso Wave Inc 非接触ｉｃカード用リーダライタ
JP2004145453A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Sony Corp Ｉｃモジュール並びにｉｃモジュール用アンテナ
CN1816945A (zh) * 2003-06-06 2006-08-09 索尼株式会社 天线模块以及装配该天线模块的移动通信终端
CN101042727A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 旺宏电子股份有限公司 用于在无线通讯系统中增强通讯的系统与方法
JP2008269400A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Well Cat:Kk 非接触型データキャリア端末
CN101322142A (zh) * 2005-12-07 2008-12-10 Nxp股份有限公司 用于应答器的电路设置和用于操作电路设置的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2975952A (en) * 1957-10-08 1961-03-21 Richard B Tamarin Container closure
US4022376A (en) * 1974-03-11 1977-05-10 P. R. Mallory & Co., Inc. Digital display mechanism
US4102068A (en) * 1977-03-17 1978-07-25 Rapid Mounting & Finishing Company Display device
DE69230095T2 (de) * 1991-12-18 2000-05-25 Sun Microsystems Inc Bildfensterverwaltung von verbundenen Anwendungen
US5233502A (en) * 1992-03-11 1993-08-03 International Business Machines Corp. Removable and reversible display device for portable computer
US5871251A (en) * 1996-03-14 1999-02-16 Prince Corporation Visor display
JP2000311227A (ja) * 1999-02-26 2000-11-07 Nippon Signal Co Ltd:The 施設管理システムに用いる非接触ｉｃカード
US6671011B1 (en) * 1999-12-29 2003-12-30 Nokia Corporation Display device having a portable stick-shaped housing with an extendable and retractable screen
US20070009591A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Trivedi Jay S ACE inhibitor formulation
KR100648834B1 (ko) * 2005-07-22 2006-11-24 한국전자통신연구원 루프 급전단자를 가지는 소형 모노폴 안테나
US7804399B2 (en) * 2007-03-01 2010-09-28 Denso Corporation Display apparatus
JP4910967B2 (ja) * 2007-10-03 2012-04-04 ソニー株式会社 非接触通信装置用アンテナ基板および非接触通信装置
US20090091477A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle fob with expanded display area
US8340733B2 (en) * 2007-11-26 2012-12-25 Nokia Corporation Electronic device having selective touch sensitive display window
US20090159703A1 (en) * 2007-12-24 2009-06-25 Dynamics Inc. Credit, security, debit cards and the like with buttons
US8207854B2 (en) * 2009-02-09 2012-06-26 Mach 1 Development, Inc. Shipping container integrity device and system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004070648A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Denso Wave Inc 非接触ｉｃカード用リーダライタ
JP2004145453A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Sony Corp Ｉｃモジュール並びにｉｃモジュール用アンテナ
CN1816945A (zh) * 2003-06-06 2006-08-09 索尼株式会社 天线模块以及装配该天线模块的移动通信终端
CN101322142A (zh) * 2005-12-07 2008-12-10 Nxp股份有限公司 用于应答器的电路设置和用于操作电路设置的方法
CN101042727A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 旺宏电子股份有限公司 用于在无线通讯系统中增强通讯的系统与方法
JP2008269400A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Well Cat:Kk 非接触型データキャリア端末

Also Published As

Publication number Publication date
JP4930563B2 (ja) 2012-05-16
JP2011066744A (ja) 2011-03-31
US20110070831A1 (en) 2011-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10820180B2 (en) Apparatus and method of determining a status using RFID tag devices
US8544758B2 (en) Universal RFID tags and methods
CN102460477B (zh) 近场耦合设备以及相关联的系统和方法
US10671822B1 (en) Multipurpose RFID transponder and a system for reading it
EP3190540B1 (en) Uhf rfid device for communicating with uhf rfid tags within a small cavity
CN104025129A (zh) 用于防止nfc签条未授权转移的方法
US11030429B2 (en) Multipurpose RFID transponder and a system for reading it
CN101170312A (zh) 具有rfid标签的物品箱和rfid系统
EP3544114B1 (en) Resonant radio frequency connection verification system
JP2005323019A (ja) Ｒｆｉｄタグ用ブースターアンテナ
US8928460B2 (en) Device for locating objects by RFID communication
EP2490294B1 (en) Transmission/reception antenna and transmission/reception device using same
CN102025024A (zh) 耦合器和通信系统
JP4825454B2 (ja) 非接触型リーダライタシステム
US11790191B2 (en) Multipurpose RFID transponder and a system for reading it
US7438235B2 (en) Non-contact information medium and communication system using non-contact information medium
JP2013030877A (ja) Ｒｆｉｄ通信・人体通信併用通信構造
KR101217015B1 (ko) 직렬급전구조를 갖는 다중루프 ｎｆｃ용 안테나
EP3611670A1 (en) Rfid tag and rfid attached material
Proffitt II Experimental investigation to inform optimal configurations for dynamic near-field passive uhf rfid systems
Kalaycı Design of a radio frequency identification (RFID) antenna
Wyatt et al. RFID Technology Selection for Waste Management Applications
CN116008907A (zh) 射频识别标签定位系统、方法、装置及存储介质
Telba et al. Radio Frequency Identification Design and Simulation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110420