JP2001177338A

JP2001177338A - 移動体識別装置および移動体識別システム

Info

Publication number: JP2001177338A
Application number: JP36228199A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Maeda; 憲一前田; Shinichiro Ueno; 進一郎植野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】回路構成を複雑にすることなく、長い通信距
離でも感度劣化のない移動体識別装置を提供する。【解決手段】質問器１００の送信アンテナ１０１と受
信アンテナ１０２を平面アレーアンテナで構成し、同一
平面の水平方向に送信アンテナ１０１と受信アンテナ１
０２のアンテナ面を配置し、垂直方向の送信アンテナ１
０１と受信アンテナ１０２のアレーアンテナの素子数を
１素子以上とし、水平方向アレーアンテナの素子数を２
素子とし、水平方向の送信アンテナ１０１と受信アンテ
ナ１０２のアレーアンテナ素子の間隔をエンドファイヤ
方向のサイドローブがメインビームよりも−２５ｄＢ以
下となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線通信を利用
した移動体識別装置および移動体識別システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動体識別装置においてアンテナ
構成で妨害波レベルを低減し、識別感度を向上するシス
テムとしては、特開昭５７−１３４７１８号公報に記載
された構成が知られている。

【０００３】図８にこのシステムの構成図を示す。従来
のこのシステムでは、地上装置の送信信号と受信信号と
の偏波面を直交させることにより、アンテナ系切り替え
回路を除去するとともに、最大識別可能速度を大きくす
るものである。送信アンテナ２３ａ１と受信アンテナ２
３ａ２および送信アンテナ２３ｂ１と受信アンテナ２３
ｂ２は、それぞれ互いに直交関係にあるので、アンテナ
２３ａ１から発射された電波はアンテナ２３ａ２、２３
ｂ２には受信されない。また、アンテナ２３ｂ１につい
ても同様である。

【０００４】移動体２１が第１，第２アンテナ装置２３
ａ、２３ｂ、の間に入ると、アンテナビームが遮断さ
れ、アンテナ２３ａ１からの電波は応答器Ｃに入る一
方、アンテナ２３ｂ１からの電波は移動体２１の側面で
反射される。応答器Ｃは送受共用アンテナ３０ａ、３０
ｂを整合回路で合成するので互いに直交な偏波面のどち
らにも応答する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の発明では、質問
器の送受信アンテナの偏波の直交性を用いて、妨害波と
のアイソレーションをとるようにしている。ところが、
偏波の直交性による交差偏波識別度は、３０ｄＢ程度が
限界であり、更に質問器からの偏波が応答器で反射さ
れ、質問器に戻ってくるときには偏波が異なるために生
じる合計６ｄＢの偏波損失による感度劣化が避けられな
い。また、長い通信距離を要求される場合、アンテナ間
アイソレーションとして３０ｄＢ以上が要求される。

【０００６】また、一般的に交差偏波識別度は、アンテ
ナの正面方向は良好であるが、アンテナ側面方向では劣
化してしまう。通常、質問器の送信アンテナと受信アン
テナは隣接して同一平面上に設置されるので、送受信ア
ンテナ間の交差偏波によるアイソレーションは劣化して
いる。このような装置構成の場合、送信アンテナからの
電波が妨害波となり、直接受信アンテナで受信されやす
くなり、感度が劣化してしまう。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するため
に、質問器、応答器の回路構成を複雑にすることなく、
送信アンテナと受信アンテナのサイドローブレベルを-2
5dB以下に保つことにより、送受信間のアンテナ間アイ
ソレーションを50dB以上維持し、長い通信距離でも感度
劣化を防ぐことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、移動体識別装置の送信アンテナと受信アン
テナを有する質問器において、前記送信アンテナと受信
アンテナを平面アレーアンテナで構成し、同一平面の水
平方向に送信アンテナと受信アンテナのアンテナ面を配
置し、垂直方向の送信アンテナと受信アンテナのアレー
アンテナの素子数を１素子以上とし、水平方向アレーア
ンテナの素子数を２素子とし、水平方向の前記送信アン
テナと受信アンテナのアレーアンテナ素子の間隔をエン
ドファイヤ方向のサイドローブがメインビームよりも−
２５ｄＢ以下となるように０．６２λ（波長）以下とな
るようにしたことを特徴とする移動体識別装置の送信ア
ンテナと受信アンテナを有する質問器としたものであ
る。

【０００９】この本発明によれば、質問器、応答器の回
路構成を複雑にすることなく、送信アンテナと受信アン
テナのサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つこと
により、送受信間のアンテナ間アイソレーションを５０
ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐこと
が可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
質問器と応答器との間で無線を使い応答器が有する情報
を質問器が取得する移動体識別装置において、質問器が
送信アンテナと受信アンテナを有し、前記送信アンテナ
と受信アンテナを平面アレーアンテナで構成し、同一平
面の水平方向に送信アンテナと受信アンテナのアンテナ
面を配置し、アンテナ素子のエンドファイア方向の相対
利得が正面方向に対して６ｄＢ以下とし、垂直方向の送
信アンテナと受信アンテナのアレーアンテナの素子数を
１素子以上とし、水平方向アレーアンテナの素子数を２
素子以上とし、水平方向の前記送信アンテナと受信アン
テナのアレーアンテナの素子間隔をエンドファイヤ方向
のサイドローブがメインビームよりも−２５ｄＢ以下と
なるように０．６２λ以下となるようにしたことを特徴
とした移動体識別装置としたものであり、質問器、応答
器の回路構成を複雑にすることなく、送信アンテナと受
信アンテナのサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保
つことにより、送受信間のアンテナ間アイソレーション
を５０ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防
ぐことができるという作用を有する。

【００１１】請求項２記載の発明は、質問器と応答器と
の間で無線を使い応答器が有する情報を質問器が取得す
る移動体識別装置において、前記送信アンテナと受信ア
ンテナを平面アレーアンテナで構成し、同一平面の水平
方向に送信アンテナと受信アンテナのアンテナ面を配置
し、垂直方向の送信アンテナと受信アンテナのアレーア
ンテナの素子数を１素子以上とし、水平方向アレーアン
テナの素子数を６素子とし、水平方向の送信アンテナと
受信アンテナの励振振幅分布を左右対称に中央から端へ
いくに従い振幅が小さくなるような励振分布とし、励振
位相を水平方向の両端の素子だけ逆位相、その他の素子
を同位相で励振させ、エンドファイヤ方向のサイドロー
ブがメインビームよりも−２５ｄＢ以下となるようにし
たことを特徴とした移動体識別装置としたものであり、
質問器、応答器の回路構成を複雑にすることなく、送信
アンテナと受信アンテナのサイドローブレベルを−２５
ｄＢ以下に保つことにより、送受信間のアンテナ間アイ
ソレーションを５０ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも
感度劣化を防ぐことができるという作用を有する。

【００１２】請求項３記載の発明は、前記送信アンテナ
と受信アンテナの垂直方向の素子数を４素子としたこと
を特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載
の移動体識別装置としたものであり、質問器、応答器の
回路構成を複雑にすることなく、送信アンテナと受信ア
ンテナのサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つこ
とにより、送受信間のアンテナ間アイソレーションを５
０ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐこ
とができるという作用を有する。

【００１３】請求項４記載の発明は、前記送信アンテナ
と受信アンテナの各アンテナ素子の給電分布を等振幅、
等位相で励振することを特徴とする請求項１記載の移動
体識別装置としたものであり、質問器、応答器の回路構
成を複雑にすることなく、送信アンテナと受信アンテナ
のサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つことによ
り、送受信間のアンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ
以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐことがで
きるという作用を有する。

【００１４】請求項５記載の発明は、前記送信アンテナ
と受信アンテナの各アンテナ素子は、円偏波を発生する
ことを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに
記載の移動体識別装置としたものであり、質問器、応答
器の回路構成を複雑にすることなく、送信アンテナと受
信アンテナのサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保
つことにより、送受信間のアンテナ間アイソレーション
を５０ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防
ぐことができるという作用を有する。

【００１５】請求項６記載の発明は、垂直方向のアンテ
ナ素子数が２素子以上とし、前記送信アンテナと受信ア
ンテナの各アンテナ素子を上下左右の隣接素子同士が互
いに９０度だけ回転した配置とし、各アンテナ素子の給
電位相も上下左右の隣接素子同士が互いに９０度ずつシ
フトさせシーケンシャル構成とし、円偏波の軸比を広帯
域化させたことを特徴とする請求項１および請求項２の
いずれかに記載の移動体識別装置としたものであり、質
問器、応答器の回路構成を複雑にすることなく、送信ア
ンテナと受信アンテナのサイドローブレベルを−２５ｄ
Ｂ以下に保つことにより、送受信間のアンテナ間アイソ
レーションを５０ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感
度劣化を防ぐことができるという作用を有する。

【００１６】請求項７記載の発明は、前記送信アンテナ
と受信アンテナのアンテナ基板は、両面銅箔誘電体基板
とし、片面をアンテナ面、もう一方の面をグランド面Ａ
とし、アンテナ基板の厚みを１．６ｍｍ以上３．２ｍｍ
以下、アンテナ基板の比誘電率を４．０以下とし、給電
回路基板も、両面銅箔誘電体基板とし、片面を給電回路
面、もう一方の面をグランド面Ｂとし、給電回路基板の
厚みを１．０ｍｍ以下、基板材質はアンテナ基板と同じ
ものとし、前記アンテナ基板のグランド面Ａと給電回路
基板のグランド面Ｂを除去した面を接着シートあるいは
熱融着により張り合わせ、薄型平面アンテナとしたこと
を特徴とする送信アンテナと受信アンテナを有する請求
項１および請求項２のいずれかに記載の移動体識別装置
としたものであり、質問器、応答器の回路構成を複雑に
することなく、送信アンテナと受信アンテナのサイドロ
ーブレベルを−２５ｄＢ以下に保つことにより、送受信
間のアンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ以上維持
し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐことができるとい
う作用を有する。

【００１７】請求項８記載の発明は、前記送信アンテナ
または、受信アンテナのどちらか一方のアンテナの外周
をアンテナ面からの高さが１λ以下の導体板で囲み、ア
ンテナ面から１λ以下の高さにレドームでアンテナをカ
バーし、前記導体の高さ、レドームの高さを調整できる
ようにし、導体板の内側に電波吸収体シートを貼ったこ
とを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記
載の移動体識別装置としたもので、質問器、応答器の回
路構成を複雑にすることなく、送信アンテナと受信アン
テナのサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つこと
により、送受信間のアンテナ間アイソレーションを５０
ｄＢ以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐこと
ができるという作用を有する。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項１および請
求項２のいずれかに記載の移動体識別装置を有する移動
体識別システムとしたもので、質問器、応答器の回路構
成を複雑にすることなく、送信アンテナと受信アンテナ
のサイドローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つことによ
り、送受信間のアンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ
以上維持し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐことがで
きる移動体識別システムを実現できるという作用を有す
る。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図７を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１および図２を参照し
ながら本発明の実施の形態１について説明する。図１は
質問器と応答器、質問器の送信アンテナと受信アンテナ
を示す概念図で、図１（ａ）において１００は質問器、
１０１は送信アンテナ、１０２は受信アンテナ、１０３
は応答器、１０４は妨害波、１０５は質問信号、１０６
は応答信号である。また、図１（ｂ）において、１０７
はアンテナ素子、１０８は素子間隔ｄ、１０９は水平方
向、１１０は垂直方向である。

【００２１】図２は送信アンテナと受信アンテナの水平
方向指向特性を示す図で、１１１は水平方向指向特性、
１１２はメインローブ、１１３はサイドローブ、１１４
は正面方向、１１５はエンドファイア方向である。

【００２２】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。質問器１００の送信アンテナ１０１から、応答器
１０３へ質問信号１０５を送信し、応答器１０３の情報
を読み出し、応答信号１０６を質問器１００の受信アン
テナ１０３で受信する。この時、質問信号１０５の一部
が妨害波１０４となる。

【００２３】送信アンテナ１０１と受信アンテナ１０２
を、図１（ｂ）に示すような座標系に置いて、同一平面
内に隣接して配置し、平面アンテナで構成する。送信ア
ンテナ１０１と受信アンテナ１０２の偏波形式は同じと
する。送信アンテナ１０１と受信アンテナ１０２の水平
方向１０９のアンテナ素子１０７の数は、所望の指向性
を得るために最低限必要な２素子とし、垂直方向１１０
のアンテナ素子１０７の数を１素子以上とする。

【００２４】図２の水平方向指向特性１１１において、
正面方向（０度）１１４のメインローブ１１２の相対利
得が、エンドファイア方向（±９０度）１１５のサイド
ローブ１１３の相対利得よりも＋２５ｄＢ以上となるよ
う、水平方向１０９の送信アンテナ１０１と受信アンテ
ナ１０２のアンテナ素子１０７を素子間隔１０８が０．
６２λ以下となるように配置する。ここで、アンテナ素
子１０７の指向特性は、０度方向よりもエンドファイア
方向（±９０度）の相対利得は６ｄＢ以上小さいものと
する。

【００２５】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、水平方向
２素子構成のアンテナでのアンテナの素子間隔１０８を
変化させたときの指向性を示す。図３（ａ）は素子間隔
１０８がｄ＝０．７λのときで、正面方向１１４のメイ
ンローブ１１２に対するエンドファイア方向１１５のサ
イドローブ１１３のレベルは２０ｄＢ程度である。この
場合は、送信アンテナ１０１と受信アンテナ１０２のア
ンテナ間アイソレーションは、２０ｄＢ×２で４０ｄＢ
であり、通信距離が長い場合は感度が劣化してしまう。
図３（ｂ）は、素子間隔１０８がｄ＝０．６２λのとき
で、メインローブとサイドローブのレベル差は２５ｄＢ
あり、この場合のアイソレーションは、５０ｄＢ得られ
ている。図３（ｃ）はｄ＝０．５λとしたときで、この
場合のアイソレーションは、５０ｄＢを越える特性が得
られている。従って、ｄ＝０．６２λ以下の場合は、妨
害波１０４は、質問信号１０５のレベルよりも５０ｄＢ
以上抑圧されて、受信アンテナ１０２に入力される感度
劣化を防ぐことが可能となる。

【００２６】以上のように、実施例１によれば、質問器
１００、応答器１０３の回路構成を複雑にすることな
く、送信アンテナ１０１と受信アンテナ１０２のサイド
ローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つことにより、送受
信間のアンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ以上維持
し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐことができるとい
う作用を有する。

【００２７】なお、アンテナ素子の偏波方式は、直線偏
波でも円偏波形式でもよい。また、垂直方向素子数が２
素子以上の場合は、送信アンテナ１０１と受信アンテナ
１０２の各アンテナ素子を上下左右の隣接素子同士が互
いに９０°回転した配置とし、各アンテナ素子の給電位
相も上下左右の隣接素子同士が互いに９０°ずつシフト
させシーケンシャル構成としてもよい。適応したいシス
テムに応じては、アンテナ利得を高くする必要がある。
この場合は、垂直方向を４素子以上とし、各アンテナ素
子を等振幅、等位相で励振し、垂直方向の指向性を絞り
こんでもよい。

【００２８】（実施の形態２）図４を参照にしながら本
発明の実施の形態２について説明する。図４は送信アン
テナと受信アンテナ、励振分布を示す図で、図４（ａ）
において２００は送信アンテナ、２０１は受信アンテ
ナ、２０２は水平方向、２０３は垂直方向、２０４はア
ンテナ素子、図４（ｂ）において、２０５は素子番号、
２０６は励振振幅、２０７は励振位相である。

【００２９】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。送信アンテナ２００と受信アンテナ２０１を、図
４（ａ）に示すような座標系に置いて、同一平面内に隣
接して配置し、平面アンテナで構成する。水平方向指向
特性２０８は、通信エリアを広くとるためには、なるべ
く広い方が好ましいため、３ｄＢビーム幅が３０度以上
となるようにし、０度方向のエンドファイア方向（±９
０度）に対する相対利得を２５ｄＢ以上確保する。ま
た、小型なアンテナを実現するためには、少ない素子数
で所望の指向特性が得られるようにすることが望まし
い。しかし、ビーム成形により所望の指向特性を得るに
は、一般に多数のアンテナ素子を必要とする。ここで
は、最低限必要な水平方向の素子数として、振幅分布と
位相分布の決定に自由度を持たせ設計を容易にすること
を考慮し、送信アンテナ２００と受信アンテナ２０１の
水平方向２０２のアンテナ素子２０４の数をそれぞれ６
素子とする。また、垂直方向２０３のアンテナ素子１０
７の数は、適応するシステムに対応させるため１素子以
上とする。

【００３０】以上のようなアンテナ配置において、図４
（ｂ）に示すような、励振振幅２０６と励振位相２０７
で図４（ａ）、（ｂ）に示す各素子番号２０５のアンテ
ナ素子２０４を励振させる。励振振幅２０６は、素子番
号３，４は同振幅、素子番号２，５は同振幅で、素子番
号３，４の半分以下の振幅、素子番号１，６は同振幅で
素子番号２，５の半分以下の振幅で励振させる。励振位
相２０７は、素子番号２、３、４、５は同位相、素子番
号１、６は、各アンテナ素子から放射される電波を合成
した際に、エンドファイア方向のサイドローブをキャン
セルして低いレベルに抑えるために逆位相で励振させ
る。

【００３１】以上のようなアンテナ構成としたときの、
水平方向指向特性２０８を図５に示す。正面方向のメイ
ンローブに対するエンドファイア方向のサイドローブレ
ベルは−２５ｄＢ以下の特性が得られる。この場合は、
送信アンテナ２００と受信アンテナ２０１のアンテナ間
アイソレーションは、５０ｄＢ以上得られる。従って、
妨害波は、質問信号レベルよりも５０ｄＢ以上抑圧され
て、受信アンテナ２０１に入力される。

【００３２】以上のように、実施例２によれば、質問器
１００、応答器１０３の回路構成を複雑にすることな
く、送信アンテナ１０１と受信アンテナ１０２のサイド
ローブレベルを−２５ｄＢ以下に保つことにより、送受
信間のアンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ以上維持
し、長い通信距離でも感度劣化を防ぐことができるとい
う作用を有する。

【００３３】なお、アンテナ素子の偏波方式は、直線偏
波でも円偏波形式でもよい。また、垂直方向素子数が２
素子以上の場合は、送信アンテナ１０１と受信アンテナ
１０２の各アンテナ素子を上下左右の隣接素子同士が互
いに９０°回転した配置とし、各アンテナ素子の給電位
相も上下左右の隣接素子同士が互いに９０°ずつシフト
させシーケンシャル構成としてもよい。適応したいシス
テムに応じては、アンテナ利得を高くする必要がある。
この場合は、垂直方向を４素子以上とし、各アンテナ素
子を等振幅、等位相で励振し、垂直方向の指向性を絞り
こんでもよい。

【００３４】（実施の形態３）図６を参照しながら本発
明の実施の形態３について説明する。図６は送信アンテ
ナと受信アンテナを示す図で、図６において３００はア
ンテナ基板、３０１はアンテナ面、３０２はグランド面
Ａ、３０３は誘電体基板、３０４は給電回路基板、３０
５は給電回路面、３０６はグランド面Ｂ、３０７はアン
テナ基板厚、３０８は給電回路基板厚、３０９は導体
板、３１０はレドーム、３１１は電波吸収体シート、３
１２は受信アンテナ、３１３は送信アンテナ、３１４は
高さ調整機構である。

【００３５】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。アンテナ基板３００は、比誘電率が高いとアンテ
ナの放射損失によるＱ値が大きくなり、薄いアンテナ基
板では、アンテナの放射効率が低下するために、アンテ
ナ放射特性を劣化させないよう比誘電率を４．０以下、
アンテナ基板厚は、通信速度と変調方式から決定される
所望の占有帯域をカバーするためと製作誤差によるバラ
ツキを考慮し、アンテナの帯域幅が使用周波数に対して
１〜２％得られるようにするため、アンテナ基板厚３０
７が１．６ｍｍ以上、３．２ｍｍ以下とした両面銅箔の
誘電体基板３０３とする。

【００３６】アンテナ基板３００は、前記誘電体基板３
０３の片面をアンテナ面３０１、もう一方の面をグラン
ド面Ａ３０２とする。給電回路基板３０４は、アンテナ
基板と給電回路基板を接着シート、熱融着等により張り
合わせる際に基板材質が異なると製作時に基板に反り等
が発生しやすくなるため、基板材質はアンテナ基板と同
じものとする。

【００３７】ビーム成形には非常に高精度な設計が要求
されるため、給電線路の幅を決定する給電回路の基板厚
は、給電線路のベンド部の設計誤差や分配誤差を小さく
抑え、設計誤差の小さい励振分布を実現するために、給
電回路基板厚を１．０ｍｍ以下とした両面銅箔の誘電体
基板３０３とする。

【００３８】前記誘電体基板３０３の片面を給電回路面
３０５、もう一方の面をグランド面Ｂ３０６とする。前
記アンテナ基板３００のグランド面Ａ３０２と給電回路
基板３０４のグランド面Ｂ３０６を除去した面を接着シ
ートあるいは熱融着により張り合わせ、薄型平面アンテ
ナとする。また、送信アンテナ３１３あるいは受信アン
テナ３１２のどちらか一方のアンテナの側面の外周を導
体板３０９で囲み、レドーム３１０でアンテナをカバー
する。導体板３０９の高さは、アンテナの指向性に影響
を与えないよう１λ以下とすることが望ましい。例え
ば、アンテナを囲む側面それぞれを導体板２枚で構成
し、２枚の導体板がスライドして高さを変えるようにし
た高さ調整機構３１４で導体板３０９の高さが調整でき
る。また、前記導体板３０９の高さ、レドーム３１０の
高さを高さ調整機構３１４で調整できるようにし、送信
アンテナと受信アンテナ間のアイソレーションが５０ｄ
Ｂ以上とれるように調整する。また、導体板３０９の内
側に電波吸収体シートを張り付け多重反射波レベルを抑
圧する。実際の使用においては図６に示す受信アンテナ
を図示していない筐体で囲み用いてもよい。

【００３９】以上のように実施例３によれば、質問器、
応答器の回路構成を複雑にすることなく、送受信間のア
ンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ以上維持し、長い
通信距離でも感度劣化を防ぐことができるという作用を
有する。

【００４０】なお、アンテナ素子の偏波方式は、直線偏
波でも円偏波形式でもよい。また、垂直方向素子数が２
素子以上の場合は、送信アンテナと受信アンテナの各ア
ンテナ素子を上下左右の隣接素子同士が互いに９０°回
転した配置とし、各アンテナ素子の給電位相も上下左右
の隣接素子同士が互いに９０°ずつシフトさせシーケン
シャル構成としてもよい。適応したいシステムに応じて
は、アンテナ利得を高くする必要がある。この場合は、
垂直方向を４素子以上とし、各アンテナ素子を等振幅、
等位相で励振し、垂直方向の指向性を絞りこんでもよ
い。

【００４１】（実施の形態４）図７を参照しながら本発
明の実施の形態４について説明する。図７は移動体識別
システムを物流管理に応用した例を示す図である。図７
において４００は中央処理装置、４０１は質問器、４０
２は応答器Ａ、４０３は応答器Ｂ、４０４は応答器Ｃ、
４０５は荷物Ａ、４０６は荷物Ｂ、４０７は荷物Ｃ、４
０８はベルトコンベア、４０９は通信エリア、４１０は
アンテナである。

【００４２】以上のような構成で、以下その動作を説明
する。図７は、物流管理において、実施の形態１、２、
３で説明したアンテナを有する質問器４０１を用いた移
動体識別システムの概略図である。ベルトコンベア４０
８上を流れる荷物Ａ４０５、荷物Ｂ４０６、荷物Ｃ４０
７には、それぞれ応答器Ａ４０２、応答器Ｂ４０３、応
答器Ｃ４０４が取り付けられている。応答器４０２、４
０３、４０４は、質問器４０１の無変調波を応答器の記
憶している情報に基づいて、応答器４０１のアンテナの
終端条件を変化させることにより変調し、無変調波を反
射させることで所望のデータを質問器４０１に伝送でき
る。そして、各応答器４０２、４０３、４０４には、各
荷物の情報が書き込まれている。

【００４３】質問器４０１の通信エリア４０９内に荷物
４０５、４０６、４０７が流れてくると荷物４０５、４
０６、４０７に取り付けてある応答器４０２、４０３、
４０４と質問器４０１との間で無線通信により情報の伝
達を行いデータが中央処理装置４００で管理され、大幅
に管理の効率化が図られる。質問器４０１のアンテナ４
１０は、ベルトコンベア４０８の流れてくる方向のエリ
アの長さを決定するため、水平方向のビームは、３ｄＢ
ビーム幅が±１５度から±３０度と広くした方が望まし
く、アンテナの利得を上げるためと荷物の周囲の物体か
らの反射波を抑えるために、垂直方向のビームは狭くし
たほうがよい。

【００４４】また、アンテナの偏波を円偏波にすること
で応答器４０２、４０３、４０４以外からの不要反射波
を交差偏波識別度に応じて抑圧でき、実施の形態１、
２、３に記載したアンテナを有する質問器を用いること
でさらに妨害波を抑圧でき、通信の信頼性の高いシステ
ムを構築することができる。

【００４５】以上より、実施の形態１、２、３記載のア
ンテナを有する質問器を用いた物流管理における移動体
識別システムにおいて信頼性の高いシステムを実現する
ことができるという作用を有する。

【００４６】なお、本実施の形態では、物流管理におけ
る移動体識別システムについて説明したが、その他の移
動体識別システムでも構わない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、質問器、
応答器の回路構成を複雑にすることなく、送受信間のア
ンテナ間アイソレーションを５０ｄＢ以上維持し、長い
通信距離でも感度劣化を防ぐことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による移動体識別装
置の概念図

【図２】本発明の第１の実施の形態による移動体識別装
置における質問器のアンテナ指向特性図

【図３】図２における質問器のアンテナ素子間隔を変化
させたときのアンテナ指向特性図

【図４】本発明の第２の実施の形態による移動体識別装
置における質問器のアンテナと励振分布図

【図５】本発明の第２の実施の形態による移動体識別装
置における質問器のアンテナ指向特性図

【図６】本発明の第３の実施の形態による移動体識別装
置における質問器のアンテナの斜視図

【図７】本発明による移動体識別システムの概念図

【図８】従来の誤通信防止システムの概念図

【符号の説明】

１００質問器１０１送信アンテナ１０２受信アンテナ１０３応答器１０４妨害波１０５質問信号１０６応答信号１０７アンテナ素子１０８素子間隔１０９水平方向１１０垂直方向１１１水平方向指向特性１１２メインローブ１１３サイドローブ１１４正面方向１１５エンドファイア方向２００送信アンテナ２０１受信アンテナ２０２水平方向２０３垂直方向２０４アンテナ素子２０５素子番号２０６励振振幅２０７励振位相２０８水平方向指向特性３００アンテナ基板３０１アンテナ面３０２グランド面Ａ３０３誘電体基板３０４給電回路基板３０５給電回路面３０６グランド面Ｂ３０７アンテナ基板厚３０８給電回路基板厚３０９導体板３１０レドーム３１１電波吸収体シート３１２受信アンテナ３１３送信アンテナ３１４高さ調整機構４００中央処理装置４０１質問器４０２応答器Ａ４０３応答器Ｂ４０４応答器Ｃ４０５荷物Ａ４０６荷物Ｂ４０７荷物Ｃ４０８ベルトコンベア４０９通信エリア４１０アンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】質問器と応答器との間で無線を使い応答
器が有する情報を質問器が取得する移動体識別装置にお
いて、質問器が送信アンテナと受信アンテナを有し、前
記送信アンテナと受信アンテナを平面アレーアンテナで
構成し、同一平面の水平方向に送信アンテナと受信アン
テナのアンテナ面を配置し、アンテナ素子のエンドファ
イア方向の相対利得が正面方向に対して６ｄＢ以下と
し、垂直方向の送信アンテナと受信アンテナのアレーア
ンテナの素子数を１素子以上とし、水平方向アレーアン
テナの素子数を２素子以上とし、水平方向の前記送信ア
ンテナと受信アンテナのアレーアンテナの素子間隔をエ
ンドファイヤ方向のサイドローブがメインビームよりも
−２５ｄＢ以下となるように０．６２λ以下となるよう
にしたことを特徴とした移動体識別装置。
【請求項２】質問器と応答器との間で無線を使い応答
器が有する情報を質問器が取得する移動体識別装置にお
いて、前記送信アンテナと受信アンテナを平面アレーア
ンテナで構成し、同一平面の水平方向に送信アンテナと
受信アンテナのアンテナ面を配置し、垂直方向の送信ア
ンテナと受信アンテナのアレーアンテナの素子数を１素
子以上とし、水平方向アレーアンテナの素子数を６素子
とし、水平方向の送信アンテナと受信アンテナの励振振
幅分布を左右対称に中央から端へいくに従い振幅が小さ
くなるような励振分布とし、励振位相を水平方向の両端
の素子だけ逆位相、その他の素子を同位相で励振させ、
エンドファイヤ方向のサイドローブがメインビームより
も−２５ｄＢ以下となるようにしたことを特徴とした移
動体識別装置。
【請求項３】前記送信アンテナと受信アンテナの垂直
方向の素子数を４素子としたことを特徴とする請求項１
および請求項２のいずれかに記載の移動体識別装置。
【請求項４】前記送信アンテナと受信アンテナの各ア
ンテナ素子の給電分布を等振幅、等位相で励振すること
を特徴とする請求項１記載の移動体識別装置。
【請求項５】前記送信アンテナと受信アンテナの各ア
ンテナ素子は、円偏波を発生することを特徴とする請求
項１および請求項２のいずれかに記載の移動体識別装
置。
【請求項６】垂直方向のアンテナ素子数が２素子以上
とし、前記送信アンテナと受信アンテナの各アンテナ素
子を上下左右の隣接素子同士が互いに９０度だけ回転し
た配置とし、各アンテナ素子の給電位相も上下左右の隣
接素子同士が互いに９０度ずつシフトさせシーケンシャ
ル構成とし、円偏波の軸比を広帯域化させたことを特徴
とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の移動
体識別装置。
【請求項７】前記送信アンテナと受信アンテナのアン
テナ基板は、両面銅箔誘電体基板とし、片面をアンテナ
面、もう一方の面をグランド面Ａとし、アンテナ基板の
厚みを１．６ｍｍ以上３．２ｍｍ以下、アンテナ基板の
比誘電率を４．０以下とし、給電回路基板も、両面銅箔
誘電体基板とし、片面を給電回路面、もう一方の面をグ
ランド面Ｂとし、給電回路基板の厚みを１．０ｍｍ以
下、基板材質はアンテナ基板と同じものとし、前記アン
テナ基板のグランド面Ａと給電回路基板のグランド面Ｂ
を除去した面を接着シートあるいは熱融着により張り合
わせ、薄型平面アンテナとしたことを特徴とする送信ア
ンテナと受信アンテナを有する請求項１および請求項２
のいずれかに記載の移動体識別装置。
【請求項８】前記送信アンテナまたは、受信アンテナ
のどちらか一方のアンテナの外周をアンテナ面からの高
さが１λ以下の導体板で囲み、アンテナ面から１λ以下
の高さにレドームでアンテナをカバーし、前記導体の高
さ、レドームの高さを調整できるようにし、導体板の内
側に電波吸収体シートを貼ったことを特徴とする請求項
１および請求項２のいずれかに記載の移動体識別装置。
【請求項９】請求項１および請求項２のいずれかに記
載の移動体識別装置を有する移動体識別システム。