JP2006262470A

JP2006262470A - 遠距離認識機能を具えたｒｆアンテナ

Info

Publication number: JP2006262470A
Application number: JP2006068397A
Authority: JP
Inventors: Liwei Yan; 力為顔; Jianxing Fang; 建興方
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2006-09-28
Also published as: CN1684299A; CN100401580C

Abstract

【課題】遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。
【解決手段】
遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナは無線通信設備のＲＦアンテナとして使用でき、主に、無線通信設備に使用できるＲＦアンテナ内にＲＦＩＤ信号を受信できる認識チップを固設して、ＲＦアンテナが一般のＲＦ通信信号の伝送機能を行えるほか、ＲＦＩＤ信号の伝送機能も具えるようにすることで、認識チップ内に保存した製品データをＲＦアンテナ及びＲＦＩＤ信号を通じて外部読み取り装置に直接伝送できるようにし、チップアンテナを別途設置する必要がなく、これにより、外部読み取り装置と認識チップのＲＦＩＤ交信能力を向上でき、更に認識チップのアンテナ設計を簡素化し、設置コストを削減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、高周波帯用のアンテナであるＲＦアンテナに関し、特に遠距離認識機能を具えて無線通信設備に使用することができるＲＦアンテナであり、外部読み取り装置と認識チップのＲＦ認識交信能力を向上することができ、認識チップのアンテナ設計簡素化及びアンテナ設置コスト削減の効果を具えるＲＦアンテナに関する。

国際交易が頻繁になり、製品の分業が複雑化し、国と国との間の製品流通量が膨大になっている。製品の制御管理が非常に重要且つ複雑になっており、従来のバーコード配列数で製品データを認識する方法では、現在の製品コード数需要をカバーしきれなくなった。
そのため、製品の外表面に固設するＲＦＩＤタグが開発され、バーコードに代わって、ＲＦＩＤタグ内に大量のデジタルコードを保存できる特性を利用して、各種製品データを徹底的に細分化且つコード化し、製品を正確に管理し且つ迅速に読み取ることができるようにしている。

しかし、図１に示すように、現在使用されているＲＦＩＤタグ１１は主に、ＲＦＩＤ信号１９５を受信する環状アンテナ１１３によって大量の製品データ１１５を保存できる認識チップ１１１と電気的に接続し、適当な処理をして無線装置１５に貼付けるようにし、携帯電話などのモバイル装置または無線通信設備などの適当な外表面に貼付けて、外部読み取り装置１９がＲＦＩＤ信号１９５を通じてＲＦＩＤタグ１１と交信し、ＲＦＩＤタグ１１に予め保存された製品データ１１５を取得できるようにする。

この無線通信設備１５には、更に、ＲＦ（無線）通信信号１９７の交信ができる外付けアンテナ１５５があり、公知の構造では外付けアンテナ１５５とチップ（環状）アンテナ１１３を整合することができず、資源上の浪費を形成している。

このため、ＲＦＩＤタグ１１は製品１５の外表面に粘着または固設して外部読み取り装置１９がデータを読み取れるようにする必要があるが、それによって製品１５の全体の外観に影響する。

また、ＲＦＩＤタグ１１は製品１５の外表面に直接固設するため、製品１５の運送過程で外来の衝撃などで破損しやすく、または売場で故意に除去して盗難に遭うなど、多くの問題がある。

このほか、一般のＲＦＩＤタグ１１は認識チップ１１１の動作を外部読み取り装置１９のＲＦＩＤ信号１９５の感知エネルギー提供に依存しているため、ＲＦＩＤタグ１１の機能と作業効率を制限してしまう。別のセミアクティブまたはアクティブタイプのＲＦＩＤタグ１１では外付け電池で作動電源をＲＦＩＤタグ１１に提供し、機能と効率を向上できるが、電池が消耗するとＲＦＩＤタグ１１は製品１５の環境状態を感知したり製品データ１１５を外部読み取り装置１９に主動的に提供する能力を失ってしまい、製品１５の管理の盲点を生み出してしまい、ひいては製品１５の管理運営に影響する。

また、製品コストの面では、一般のＲＦＩＤタグ１１は簡易な環状アンテナ１１３をチップアンテナとしているため、製品１５の堆積や電磁障害物による隔絶が発生すると、ＲＦＩＤ信号１９５の交信不良を招き、外部読み取り装置１９が円滑に製品データ１１５を読み取れず、物流管理上の落とし穴となり、ひいては製品１５の流通過程に遅延をもたらす。
特開２００５−５２０３８２号公報

本発明の課題は、ＲＦアンテナにおいて、以上のような公知技術の欠点を改善し、遠距離認識機能を具え、無線通信設備に使用できる高周波帯に対応するＲＦアンテナであり、外部読み取り装置と認識チップのＲＦＩＤ交信能力を向上するだけでなく、認識チップのアンテナ設計を簡素化し設置コストを削減できるようにすることである。

また、本発明は遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナを提供し、無線通信設備のＲＦアンテナに認識チップを固設して具えることによって、外部読み取り装置の認識チップ内に保存された製品データに対するＲＦ読み取り能力を増強することである。

また、本発明は、遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナを提供し、認識チップをＲＦアンテナ上に直接固設する特徴を利用することによって、製品外観への悪影響を避けることができ、全体の美観が向上するだけでなく、消費者の購買意欲を増進することができるようにすることである。

更に、本発明は、遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナを提供し、無線通信設備本体の電源を認識チップに直接供給できるようにして、自ずとアクティブまたはセミアクティブタイプの構造になるようにすることで、ＲＦアンテナの機能と効率を向上できるほか、アクティブとセミアクティブタイプ認識チップの作動電源を供給でき、パッシブタイプ認識チップの使用に制限されないことである。

本発明はまた、遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナを提供し、認識チップをＲＦアンテナに直接固設し且つＲＦアンテナを共用する特長によって、公知のチップアンテナの設置コストと製造工程を省くことである。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナは、主に少なくとも１つの伝送導体を具え、該伝送導体は接地導体及び少なくとも１つの認識チップを電気的に接続して具え、これにより該ＲＦアンテナがＲＦ通信信号及びＲＦＩＤ信号を伝送できるようにし、該認識チップは該ＲＦアンテナ及び該ＲＦＩＤ信号によって外部読み取り装置と交信できるようにして成る遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナである。
請求項２の発明は、前記認識チップは前記伝送導体及び前記接地導体のうちの一つに固設するよう選択できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナである。
請求項３の発明は、前記伝送導体は伝送線を通じて無線通信設備のＲＦユニット及び電源供給器に電気的に接続することもでき、これにより前記認識チップが前記電源供給器が提供する動作電源を直接使用できるようにし、前記伝送線は同軸ケーブルとすることができ、また、前記伝送導体は副伝送導体も接続して具えることができ、該認識チップは副伝送導体上に固設して、該伝送導体が該ＲＦ通信信号を伝送し、該副伝送導体が該ＲＦＩＤ信号を伝送できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナである。
請求項４の発明は、前記ＲＦアンテナを無線通信設備の内蔵アンテナ及び外付けアンテナのうちの一つとして選択することができ、該ＲＦアンテナは無線通信設備中に使用でき、該無線通信設備は携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末、全地球測位システム装置、ＭＰ３プレイヤー、ＭＰ４プレイヤー、ＡＶプレイヤー、ＵＳＢメモリ及びＲＦ信号リーダのうちの一つであるように選択できるようにして成る請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナである。
請求項５の発明は、前記伝送導体及び接地導体との間に更にバイパスコンデンサを電気的に接続することができ、前記認識チップは該伝送導体と該接地導体の間に固設し、該伝送導体及び該接地導体にそれぞれ電気的に接続することができ、また、該認識チップは更に専用電源供給器を電気的に接続して具えることができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナである。

本発明によれば、遠距離認識機能を具えて無線通信設備のＲＦアンテナとして使用でき、外部読み取り装置と認識チップのＲＦＩＤ信号交信能力を向上できるほか、更に認識チップのアンテナ設計簡素化及び設置コスト削減できるという効果を奏する。
また、無線通信設備のＲＦアンテナに認識チップを固設して具えることによって、外部読み取り装置の認識チップ内に保存された製品データに対するＲＦ読み取り能力を増強でき、認識チップをＲＦアンテナ上に直接固設して利用することによって、製品外観への悪影響を避けることができ、全体の美観が向上するだけでなく、消費者の購買意欲を増進でき、無線通信設備本体の電源を認識チップに直接供給できるようにして、自ずとアクティブまたはセミアクティブタイプの構造になるようにすることで、ＲＦアンテナの機能と効率を向上できるほか、アクティブとセミアクティブタイプ認識チップの作動電源を供給でき、パッシブタイプ認識チップの使用に制限されず、更に、認識チップをＲＦアンテナに直接固設し且つＲＦアンテナを共用する特長によって、公知のチップアンテナの設置コストと製造工程を省く等の効果を奏する。

本発明の好適な実施例では、遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナを提供し、主に、少なくとも一つの伝送導体を具え、該伝送導体は接地導体及び少なくとも一つの認識チップを電気的に接続して具えることによって、ＲＦアンテナがＲＦ通信信号及びＲＦＩＤ信号を伝送できるようにし、該認識チップは該ＲＦアンテナと該ＲＦＩＤ信号によって外部読み取り装置と交信できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図２、図３に示すように、本発明の遠距離認識機能を具え無線通信設備に使用できるＲＦアンテナは主に、ＲＦアンテナ２１上に少なくとも一つの認識チップ２３を固設し、ＲＦアンテナ２１は、少なくとも一つの伝送導体２１１を経て接地導体２１３と相互に電気的に接続して成り、一般の無線通信設備２７内のＲＦアンテナ２１と同様である。伝送導体２１３には更に転送点を設け、同軸ケーブルのようなＲＦ伝導体である伝送線２１５を経て、無線通信設備２７のＲＦユニット２５と電気的に接続する。これによって、ＲＦユニット２５は伝送線２１５及びＲＦアンテナ２１を通じてＲＦ信号を受信または送信（発射）できる。例えばＲＦ通信信号２１８またはＲＦＩＤ信号２１９である。
なお、本実施例のＲＦアンテナの伝送導体２１１は、接地導体２１３とほぼ平行で、かつ、伝送導体２１１は２本の長短の伝送導体部に分岐している。

本発明のＲＦアンテナ２１は携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、全地球測位システム装置（ＧＰＳ）、ＭＰ３プレイヤー、ＭＰ４プレイヤー、ＡＶプレイヤー、ＵＳＢメモリ、ＲＦ信号リーダなどの携帯式装置または無線通信設備２７中に使用できる。

本発明のＲＦアンテナ２１は、もちろん、図１に示すような無線通信設備１５の外付けアンテナ１５５の形態も、図３に示すような無線通信設備２７の内臓（RF）アンテナ２１の形態も選択することができる。

また、ＲＦ信号２１８、ＲＦＩＤ信号２１９のＲＦ信号の伝送特性から、本発明は認識チップ２３を伝送導体２１１上、または接地導体２１３と伝送導体２１１の電気的接続位置上に設置でき、ＲＦアンテナ２１と電気的に接続することによって、認識チップ２３はＲＦアンテナ２１を経てＲＦ認識信号２１９を直接受信または発射して外部読み取り装置２９と交信することができる。認識チップ２３はＲＦアンテナ２１のＲＦ通信信号２１８にとって負荷であるが、認識チップ２３のＲＦ通信信号２１８に対する損失は非常に小さいため、ＲＦアンテナ２１の元の機能であるＲＦ通信信号２１８受信または送信への影響とはならず、ＲＦアンテナ２１のＲＦ通信品質にも影響しない。

また、ＲＦアンテナ２１の伝送導体２１１は一般に無線通信設備が受信するＲＦ通信信号２１８の周波数範囲に合わせて設計されており、現在の無線通信設備２７が使用する周波数は全て認識チップ２３が受信または送信（発信）できる周波数レンジを含んでいる。ＲＦアンテナ２１は認識チップ２３のＲＦＩＤ周波数２１９の範囲専用に設計されていないため、認識チップ２３のＲＦＩＤ周波数２１９範囲内で最大の受信効率は得られないが、認識チップ２３は内蔵電源をもたないパッシブ構造であるため、外部読み取り装置２９のＲＦＩＤ信号２１９のエネルギー量だけあれば、同様にパッシブタイプの認識チップ２３の作動に必要な電源を供給でき、認識チップ２３はＲＦアンテナ２１の伝送導体２１１を通じて外部読み取り装置２９と交信できる。

本発明の認識チップ２３は無線通信設備２７に使用できるＲＦアンテナ２１上に設置できるため、ＲＦアンテナ２１、伝送線２１５またはＲＦユニット２５を通じて無線通信設備２７の電源供給器２８に電気的に接続でき、電源供給器２８が提供する作動電源を直接使用することができる。これにより、認識チップ２３をセミアクティブまたはアクティブタイプのＲＦＩＤタグとすることができるほか、公知構造が電力消耗により機能を失うという問題を避けられる。またこのために無線通信設備の外観全体も維持できる。

更に、図４に示すように、本発明のもう一つの実施例では、ＲＦアンテナ４１中に更に副伝送導体４９を接続設置してもよい。この副伝送導体４９と接地導体４１３の間に認識チップ４３を接続し、副伝送導体４９は認識チップ４３が受信または発射する周波数信号４１９に適した構造にすることができる。これによって、認識チップ４３は最適な方法で副伝送導体４９を通じて外部読み取り装置２９とＲＦＩＤ信号４１９で交信できるほか、主伝送導体４１１は単純に無線通信設備２７に必要なＲＦ通信信号４１８を受信するようにすると、前述の実施例のような、伝送導体（２１１）のＲＦ通信信号４１８を発射または受信する能力への心配がなくなる。
なお、本実施例のＲＦアンテナの伝送導体４１１は、接地導体４１３とほぼ平行で、かつ、伝送導体４１１は２本の長短の伝送導体部に分岐しており、副伝送導体４９は、伝送導体４１１の反対側に延び、接地導体４１３に直角の伝送導体部がジグザグ状に設けられている。

図５に示すように、本発明のもう一つの実施例では、ＲＦアンテナ５１が具える伝送導体５１１は認識チップ５３を経て接地導体５１３と電気的に接続することができ、これにより、伝送導体５１１がＲＦ通信信号５１８を受信したとき、ＲＦ通信信号５１８は伝送線５１５を経てＲＦユニット２５に伝送されるほか、ＲＦ通信信号５１８の一部は認識チップ５３に伝わり、認識チップ５３がＲＦ通信信号５１８によって外部読み取り装置２９と交信することもできるようになる。
なお、本実施例のＲＦアンテナは、伝送導体５１１は接地導体５１３とほぼ平行で、かつ、伝送導体５１１は２本の長短の伝送導体に分岐している。

また、認識チップ５３は専用電源供給器５３５を接続して具えることもでき、無線通信設備２７が起動していないかまたは電源供給器２８に電力が貯まっていないときに、認識チップ５３の使用に提供する。

最後に、図６に示すように、本発明のもう一つの実施例では、ＲＦアンテナ５１上にバイパスコンデンサ５９を設け、バイパスコンデンサ５９の高周波信号に対し低抵抗で低周波信号６１９高抵抗の特性によって、高周波信号のＲＦ通信信号６１８が伝送導体５１１上を流通するときに、バイパスコンデンサ５９によって良好な接地効果が得られ、更に認識チップ５３に必要な直流電源と低周波信号６１９を提供するため、直流電源が全て認識チップ５３の使用に提供される。
なお、本実施例のＲＦアンテナは、伝送導体５１１は接地導体５１３とほぼ平行で、かつ、伝送導体５１１は２本の長短の伝送導体に分岐している。

前述した認識チップがアクティブタイプの認識チップである場合には、本体周辺の環境状態を随時感知でき、主動的に外部読み取り装置のＲＦＩＤ信号６１９と交信できるほか、ＲＦ（認識）信号６１８を伝送して他のＲＦＩＤタグ内蔵または認識チップ内蔵の製品と交信することもでき、これにより無線通信設備２７はＲＦＩＤリーダを形成して他の製品データを認識・読み込みできるようになり、無線通信設備の応用範囲が拡大される。

以上のように、本発明の実施例のＲＦアンテナは、遠距離認識機能を具えて無線通信設備のＲＦアンテナとして使用でき、外部読み取り装置と認識チップのＲＦＩＤ信号交信能力を向上できるほか、更に認識チップのアンテナ設計簡素化及び設置コスト削減でき、無線通信設備のＲＦアンテナに認識チップを固設して外部読み取り装置の認識チップ内に保存された製品データに対するＲＦ読み取り能力を増強でき、認識チップをＲＦアンテナ上に直接固設して利用することによって、製品外観への悪影響を避けることができ、全体の美観が向上するだけでなく、消費者の購買意欲を増進でき、無線通信設備本体の電源を認識チップに直接供給できるようにして、自ずとアクティブまたはセミアクティブタイプの構造になるようにすることで、ＲＦアンテナの機能と効率を向上でき、アクティブとセミアクティブタイプ認識チップの作動電源を供給でき、パッシブタイプ認識チップの使用に制限されず、更に、認識チップをＲＦアンテナに直接固設し且つＲＦアンテナを共用する特長によって、公知のチップアンテナの設置コストと製造工程を省くことができる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定される物でないことは勿論である。

公知ＲＦＩＤタグの構造略図である。本発明のＲＦアンテナの好適な実施例の構造略図である。図２に示す実施例を無線通信設備に使用する状態の略図である。本発明のＲＦアンテナのもう一つの実施例の構造略図である。本発明のＲＦアンテナのもう一つの実施例の構造略図である。本発明のＲＦアンテナのもう一つの実施例の構造略図である。

符号の説明

１１ＲＦＩＤタグ
１１１認識チップ
１１３チップ（環状）アンテナ
１１５製品データ
１５無線装置（無線通信設備）
１５５外付けアンテナ
１９外部読み取り装置
１９５ＲＦＩＤ信号
１９７ＲＦ通信信号
２１ＲＦアンテナ
２１１伝送導体
２１３接地導体
２１５伝送線
２１７転送点
２１８ＲＦ通信信号
２１９ＲＦＩＤ(周波数)信号
２３認識チップ
２５ＲＦユニット
２７無線通信設備
２８電源供給器
２９外部読み取り装置
４１ＲＦアンテナ
４１１伝送導体
４１３接地導体
４１８ＲＦ通信信号
４１９ＲＦＩＤ信号
４３認識チップ
４９副伝送導体
５１ＲＦアンテナ
５１１伝送導体
５１３接地導体
５１５伝送線
５１８ＲＦ通信信号
５３認識チップ
５３５専用電源供給器
５９バイパスコンデンサ
６１８ＲＦ通信信号
６１９ＲＦＩＤ信号

Claims

遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナは、主に少なくとも１つの伝送導体を具え、該伝送導体は接地導体及び少なくとも１つの認識チップを電気的に接続して具え、これにより該ＲＦアンテナがＲＦ通信信号及びＲＦＩＤ信号を伝送できるようにし、該認識チップは該ＲＦアンテナ及び該ＲＦＩＤ信号によって外部読み取り装置と交信できるようにして成る遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。
前記認識チップは前記伝送導体及び前記接地導体のうちの一つに固設するよう選択できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。
前記伝送導体は伝送線を通じて無線通信設備のＲＦユニット及び電源供給器に電気的に接続することもでき、これにより前記認識チップが前記電源供給器が提供する動作電源を直接使用できるようにし、前記伝送線は同軸ケーブルとすることができ、また、前記伝送導体は副伝送導体も接続して具えることができ、該認識チップは副伝送導体上に固設して、該伝送導体が該ＲＦ通信信号を伝送し、該副伝送導体が該ＲＦＩＤ信号を伝送できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。
前記ＲＦアンテナを無線通信設備の内蔵アンテナ及び外付けアンテナのうちの一つとして選択することができ、該ＲＦアンテナは無線通信設備中に使用でき、該無線通信設備は携帯電話、ノートパソコン、携帯情報端末、全地球測位システム装置、ＭＰ３プレイヤー、ＭＰ４プレイヤー、ＡＶプレイヤー、ＵＳＢメモリ及びＲＦ信号リーダのうちの一つであるように選択できるようにして成る請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。
前記伝送導体及び接地導体との間に更にバイパスコンデンサを電気的に接続することができ、前記認識チップは該伝送導体と該接地導体の間に固設し、該伝送導体及び該接地導体にそれぞれ電気的に接続することができ、また、該認識チップは更に専用電源供給器を電気的に接続して具えることができるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の遠距離認識機能を具えたＲＦアンテナ。