JP2015060442A - Rfid reading device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID reading device which can realize a high gain of an antenna.SOLUTION: A non-contact communication unit 30 comprises an RFID module substrate 31 for performing non-contact communication with an RFID tag 50 through an antenna 32. The RFID module substrate 31 is connected to a main substrate 20 and is connected through a coaxial cable 33 to the antenna 32 facing through a predetermined gap. A capacity coupling wiring unit 33a of the coaxial cable 33 for connecting the ground of the RFID module substrate 31 and the ground of the antenna 32 is arranged along the main substrate 20.

Description

本発明は、RFID読取装置に関するものである。   The present invention relates to an RFID reader.

従来、アンテナを介して送受信される電波を媒介としてRFIDタグを読み取るRFID読取装置に関する技術として、下記特許文献1に示す携帯通信端末が知られている。この携帯通信端末は、非接触型コイルアンテナの通信性能の向上と全体の小型化・薄型化との両立を図るため、非接触型コイルアンテナを覆うシート状の軟磁性体電波吸収体が、筐体の内面上に配置されるシート状のフレキシブル基材上に固定されている。これにより、電子部品を構成するシールドケースや金属部品や金属体や基板と非接触型コイルアンテナとの電磁結合が軟磁性体電波吸収体により防止され、非接触型コイルアンテナの通信性能の向上を図っている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique related to an RFID reader that reads an RFID tag through radio waves transmitted and received via an antenna, a portable communication terminal shown in Patent Document 1 is known. In this portable communication terminal, a sheet-like soft magnetic wave absorber covering the non-contact type coil antenna is provided in a housing in order to improve both the communication performance of the non-contact type coil antenna and the overall size and thickness. It is fixed on a sheet-like flexible substrate disposed on the inner surface of the body. As a result, the electromagnetic coupling between the shield case, metal part, metal body or substrate constituting the electronic component and the non-contact type coil antenna is prevented by the soft magnetic wave absorber, thereby improving the communication performance of the non-contact type coil antenna. I am trying.

特開2004−153463号公報JP 2004-153463 A

しかしながら、近年では、無線通信時の読取精度の向上や通信距離の広範囲化など、アンテナの更なる高利得化が望まれており、単に軟磁性体電波吸収体によりアンテナを覆う構造だけでは、アンテナの高利得化に関して不十分となる場合がある。また、上記特許文献1のように、別途、軟磁性体電波吸収体を設ける場合には、製造コストが増大するだけでなく、設置場所によっては更なる小型化を阻害する要因となってしまうという問題も生じてしまう。   However, in recent years, it has been desired to further increase the gain of the antenna, for example, by improving the reading accuracy during wireless communication and widening the communication distance. In some cases, it may be insufficient to increase the gain. In addition, when a soft magnetic wave absorber is separately provided as in Patent Document 1, not only does the manufacturing cost increase, but it may be a factor that hinders further downsizing depending on the installation location. Problems also arise.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、アンテナの高利得化を図り得るRFID読取装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an RFID reader capable of increasing the gain of an antenna.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項1に記載の発明は、アンテナ(32)を介して送受信される電波を媒介としてRFIDタグ(50)を読み取るRFID読取装置(10)であって、RFIDモジュール基板(31)と、グランドが設けられる他の基板(20,20a)と、前記RFIDモジュール基板のグランドと前記アンテナのグランドとを接続するグランド線(33)と、前記RFIDモジュール基板、前記他の基板および前記グランド線を収容する筐体(11)と、を備え、前記グランド線は、少なくとも一部(33a)が前記RFIDモジュール基板より外にはみ出し、且つ、前記他の基板に対して沿うように配置されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is an RFID reader (10) that reads an RFID tag (50) through radio waves transmitted and received via an antenna (32). The RFID module substrate (31), other substrates (20, 20a) provided with a ground, the ground wire (33) connecting the ground of the RFID module substrate and the ground of the antenna, and the RFID module substrate A housing (11) that accommodates the other substrate and the ground wire, wherein at least a part (33a) of the ground wire protrudes outside the RFID module substrate, and the other wire is placed on the other substrate. It arrange | positions so that it may follow along.
In addition, the code | symbol in each said parenthesis shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

請求項1の発明では、RFIDモジュール基板のグランドとアンテナのグランドとを接続するグランド線の少なくとも一部(以下、容量結合用配線部ともいう)が、RFIDモジュール基板より外にはみ出し、且つ、他の基板に対して沿うように配置される。これにより、容量結合用配線部と他の基板のグランドとが容量結合することで他の基板をアンテナの仮想グランドとして利用することができ、筐体の小型化を阻害することなくアンテナの高利得化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, at least a part of the ground line connecting the ground of the RFID module board and the ground of the antenna (hereinafter also referred to as a capacitive coupling wiring section) protrudes outside the RFID module board and It arrange | positions so that it may follow with respect to a board | substrate. As a result, the capacitive coupling wiring section and the ground of another substrate are capacitively coupled, so that the other substrate can be used as a virtual ground for the antenna, and the high gain of the antenna can be achieved without hindering the downsizing of the housing. Can be achieved.

請求項2の発明では、グランド線は、容量結合用配線部の配線方向が筐体の長手方向に沿うように配置される。これにより、筐体の長手方向のアンテナの利得が向上することとなる。筐体はその長手方向の一側に形成される把持部を把持することで、RFIDタグの読み取り時にはその長手方向の他側がRFIDタグに向けられるので、上述のように筐体の長手方向のアンテナの利得が向上することで、実際の読取状況に即したアンテナの高利得化を図ることができる。また、筐体の長手方向にグランド線の容量結合用配線部を伸ばすように配線することとなるので、例えば、筐体の短手方向に容量結合用配線部を伸ばす場合と比較して、容量結合用配線部が他の基板に沿う長さを容易に長くすることができ、確実にアンテナの高利得化を図ることができる。   In the invention of claim 2, the ground line is arranged so that the wiring direction of the capacitive coupling wiring portion is along the longitudinal direction of the casing. Thereby, the gain of the antenna in the longitudinal direction of the casing is improved. Since the casing holds the grip portion formed on one side in the longitudinal direction and the other side in the longitudinal direction is directed to the RFID tag when reading the RFID tag, the antenna in the longitudinal direction of the casing as described above. As a result, the gain of the antenna can be increased in accordance with the actual reading situation. In addition, since the wiring is performed so that the capacitive coupling wiring portion of the ground wire extends in the longitudinal direction of the housing, for example, the capacitance is compared with the case where the capacitive coupling wiring portion is extended in the lateral direction of the housing. The length of the coupling wiring portion along the other substrate can be easily increased, and the gain of the antenna can be reliably increased.

請求項3の発明では、電子部品と他の基板のグランドとを電気的に接続するケーブルは、その電気的接続経路長が電波の1波長の約1/2に設定される。ここで、電波の1波長の約1/2とは、電波の1波長の1/2を中心として前後にある程度の幅を持たせた値である。   In the invention of claim 3, the length of the electrical connection path of the cable for electrically connecting the electronic component and the ground of another substrate is set to about ½ of one wavelength of the radio wave. Here, about 1/2 of one wavelength of the radio wave is a value having a certain width before and after the center of 1/2 of one wavelength of the radio wave.

このため、アンテナからの電波の放射に起因して上記ケーブルに電流が誘起される場合でも、ケーブルの両端では電流が0に近づくので、電子部品に誘起される電流を小さくすることができる。これにより、電子部品からの電波の放射が抑制されて、アンテナの利得低下を防止することができる。   For this reason, even when a current is induced in the cable due to radio wave radiation from the antenna, the current approaches zero at both ends of the cable, so that the current induced in the electronic component can be reduced. As a result, radio wave radiation from the electronic component is suppressed, and a decrease in gain of the antenna can be prevented.

請求項4の発明では、グランド線は、RFIDモジュール基板とアンテナとを接続する同軸ケーブルの外部導体として構成されている。このように、グランド線が外部導体として構成される同軸ケーブルの容量結合用配線部を他の基板に対して沿うように配置しても、この容量結合用配線部と他の基板のグランドとが容量結合することで他の基板をアンテナの仮想グランドとして利用することができ、アンテナの高利得を図ることができる。   In the invention of claim 4, the ground wire is configured as an outer conductor of a coaxial cable connecting the RFID module substrate and the antenna. As described above, even if the capacitive coupling wiring portion of the coaxial cable having the ground wire as the outer conductor is arranged along the other substrate, the capacitive coupling wiring portion and the ground of the other substrate are not connected. By capacitive coupling, another substrate can be used as a virtual ground of the antenna, and a high gain of the antenna can be achieved.

請求項5の発明では、他の基板は、RFIDモジュール基板と接続されるメイン基板として構成されている。このため、RFIDモジュール基板がメイン基板に対して近接して配置されることとなるので、容量結合用配線部とメイン基板のグランドとの距離を容易に小さくでき、容量結合による効果をさらに高めることができる。   In the invention of claim 5, the other substrate is configured as a main substrate connected to the RFID module substrate. For this reason, since the RFID module substrate is disposed close to the main substrate, the distance between the capacitive coupling wiring portion and the ground of the main substrate can be easily reduced, and the effect of capacitive coupling is further enhanced. Can do.

第1実施形態に係るRFID読取装置の構成概要を示す図である。It is a figure which shows the structure outline | summary of the RFID reader which concerns on 1st Embodiment. RFID読取装置の電気的構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the electric constitution of a RFID reader. メイン基板と同軸ケーブルとの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of a main board | substrate and a coaxial cable. 第2実施形態におけるRFID読取装置の要部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principal part of the RFID reader in 2nd Embodiment. バイブレータに接続されるケーブルに誘起される電流を概念的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates notionally the electric current induced by the cable connected to a vibrator. アンテナからの電波の放射により誘起される電流分布を概念的に説明する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates notionally the electric current distribution induced by the radiation | emission of the electromagnetic wave from an antenna. 他の基板と同軸ケーブルとの位置関係の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the positional relationship of another board | substrate and a coaxial cable.

[第1実施形態]
以下、本発明に係るRFID読取装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るRFID読取装置10の構成概要を示す図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は側面図である。図2は、RFID読取装置10の電気的構成を例示するブロック図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which an RFID reader according to the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are diagrams showing an outline of the configuration of an RFID reader 10 according to the first embodiment. FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view. FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the RFID reader 10.

図1(A),(B)に示すRFID読取装置10は、ユーザによって携帯されて様々な場所で用いられる携帯型の情報端末として構成されており、アンテナを介して送受信される電波を媒介としてRFIDタグ(無線タグ)50に記憶されている情報を読み取る無線タグリーダとしての機能に加えて、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能を備え、読み取りを二方式で行いうる構成となっている。   An RFID reader 10 shown in FIGS. 1A and 1B is configured as a portable information terminal that is carried by a user and used in various places, and uses radio waves transmitted and received via an antenna as a medium. In addition to the function as a wireless tag reader for reading information stored in the RFID tag (wireless tag) 50, it has a function as an information code reader for reading an information code such as a barcode or a two-dimensional code. It has a configuration that can be performed.

図1(A),(B)に示すように、RFID読取装置10は、ABS樹脂等の合成樹脂材料により形成される上側ケース11aおよび下側ケース11bが組み付けられて構成される長手状の筐体11によって外郭が形成されている。また、上側ケース11aには、所定の情報を入力する際に操作されるファンクションキーおよびテンキー等のキー操作部25や、所定の情報を表示するための表示部24等が配置されている。また、下側ケース11bには、下方に向けて開口する読取口12が形成されている。なお、以下の説明では、筐体11のうちキー操作部25等が配置されて把持部として構成される側を長手方向一側、表示部24や読取口12が配置される側を長手方向他側として説明する。   As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), an RFID reader 10 has a longitudinal casing configured by assembling an upper case 11a and a lower case 11b formed of a synthetic resin material such as ABS resin. The body 11 forms an outer shell. The upper case 11a is provided with a key operation unit 25 such as function keys and numeric keys operated when inputting predetermined information, a display unit 24 for displaying predetermined information, and the like. The lower case 11b has a reading port 12 that opens downward. In the following description, the side of the casing 11 on which the key operation unit 25 and the like are arranged and configured as the gripping unit is one side in the longitudinal direction, and the side on which the display unit 24 and the reading port 12 are arranged is the other side in the longitudinal direction. This will be described as a side.

次に、RFID読取装置10が備えている機能について説明する。
図1および図2(A)に示すように、RFID読取装置10の筐体11内には、各種部品(各種電気部品等)がメイン基板20等に実装されて収容されており、このメイン基板20には、RFID読取装置10全体を制御する制御部21が設けられている。この制御部21は、マイコンを主体として構成されるものであり、CPU、システムバス、入出力インタフェース等を有し、メモリ22とともに情報処理装置を構成している。また、制御部21には、LED23、表示部24、キー操作部25、バイブレータ26、ブザー27、外部インタフェース28などが接続されている。
Next, functions provided in the RFID reader 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2A, various components (such as various electrical components) are mounted and accommodated in a main substrate 20 or the like in a housing 11 of the RFID reader 10, and this main substrate is accommodated. 20 includes a control unit 21 that controls the entire RFID reader 10. The control unit 21 is composed mainly of a microcomputer, has a CPU, a system bus, an input / output interface, and the like, and constitutes an information processing apparatus together with the memory 22. The control unit 21 is connected to an LED 23, a display unit 24, a key operation unit 25, a vibrator 26, a buzzer 27, an external interface 28, and the like.

キー操作部25は、制御部21に対して操作信号を与える構成をなしており、制御部21は、この操作信号を受けて操作信号の内容に応じた動作を行う。また、LED23、表示部24、バイブレータ26およびブザー27は、制御部21によって制御される構成をなしており、それぞれ、制御部21からの指令を受けて動作する。外部インタフェース28は、外部機器等との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部21と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、筐体11内には、電源部29が設けられており、この電源部29やバッテリ29aによって制御部21や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。   The key operation unit 25 is configured to give an operation signal to the control unit 21, and the control unit 21 receives the operation signal and performs an operation according to the content of the operation signal. Further, the LED 23, the display unit 24, the vibrator 26 and the buzzer 27 are configured to be controlled by the control unit 21, and each operate in response to a command from the control unit 21. The external interface 28 is configured as an interface for performing data communication with an external device or the like, and is configured to perform communication processing in cooperation with the control unit 21. In addition, a power supply unit 29 is provided in the housing 11, and power is supplied to the control unit 21 and various electrical components by the power supply unit 29 and the battery 29 a.

また、制御部21には、非接触通信部30および情報コード読取部40が接続されている。
まず、非接触通信部30について、図2(B)および図3を用いて説明する。
非接触通信部30は、アンテナ32を介してRFIDタグ50と非接触通信を行うためのRFIDモジュール基板31を備えている。このRFIDモジュール基板31は、メイン基板20に接続されており、所定の隙間を介して対向するアンテナ32に対して同軸ケーブル33を介して接続されている。アンテナ32は、C型アンテナ、または、導線を多数回巻回して構成されたループアンテナとして構成されている。
The non-contact communication unit 30 and the information code reading unit 40 are connected to the control unit 21.
First, the non-contact communication part 30 is demonstrated using FIG. 2 (B) and FIG.
The non-contact communication unit 30 includes an RFID module substrate 31 for performing non-contact communication with the RFID tag 50 via the antenna 32. The RFID module substrate 31 is connected to the main substrate 20 and is connected to an antenna 32 opposed via a coaxial cable 33 via a predetermined gap. The antenna 32 is configured as a C-type antenna or a loop antenna configured by winding a conducting wire many times.

同軸ケーブル33は、その内部導体がRFIDモジュール基板31とアンテナ32とを接続する信号線として機能し、その外部導体がRFIDモジュール基板31のグランドとアンテナ32のグランドとを接続するグランド線として機能するように配線されている。なお、RFIDモジュール基板31や同軸ケーブル33の配置については後に詳述する。   In the coaxial cable 33, the inner conductor functions as a signal line that connects the RFID module substrate 31 and the antenna 32, and the outer conductor functions as a ground line that connects the ground of the RFID module substrate 31 and the ground of the antenna 32. Are wired like so. The arrangement of the RFID module substrate 31 and the coaxial cable 33 will be described in detail later.

非接触通信部30は、アンテナ32及び制御部21と協働してRFIDタグ50との間で電波(電磁波)による通信を行ない、RFIDタグ50に記憶されるデータの読取り、或いはRFIDタグ50に対するデータの書込みを行なうように機能するものである。   The non-contact communication unit 30 communicates by radio waves (electromagnetic waves) with the RFID tag 50 in cooperation with the antenna 32 and the control unit 21 to read data stored in the RFID tag 50 or to the RFID tag 50. It functions to write data.

この非接触通信部30は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図2(B)にて概略的に示すように、発振器34、変調器35、復調器36などを備えてなるものである。なお、非接触通信部30のRFIDモジュール基板31には、これら以外の公知構成(例えば、増幅器、フィルタ回路、整合回路等)も設けられているが、図2(B)ではこれらについては図示を省略している。   The non-contact communication unit 30 is configured as a circuit that performs transmission using a known radio wave system, and includes an oscillator 34, a modulator 35, a demodulator 36, and the like, as schematically shown in FIG. It will be. The RFID module substrate 31 of the non-contact communication unit 30 is provided with other known configurations (for example, an amplifier, a filter circuit, a matching circuit, etc.), but these are not shown in FIG. Omitted.

次に、情報コード読取部40について、図2(C)を用いて説明する。
情報コード読取部40は、情報コードを光学的に読み取るように機能するもので、図2(C)に示すように、CCDエリアセンサからなる受光センサ43、結像レンズ42、複数個のLEDやレンズ等から構成される照明部41などを備えた構成をなしており、制御部21と協働して読取対象Rに付された情報コードC(バーコードや二次元コード)を読み取るように機能する。
Next, the information code reading unit 40 will be described with reference to FIG.
The information code reading unit 40 functions to optically read the information code. As shown in FIG. 2C, the information code reading unit 40 includes a light receiving sensor 43 including a CCD area sensor, an imaging lens 42, a plurality of LEDs, It has a configuration including an illumination unit 41 composed of a lens and the like, and functions to read an information code C (bar code or two-dimensional code) attached to a reading target R in cooperation with the control unit 21. To do.

この情報コード読取部40によって読み取りを行う場合、まず、制御部21によって指令を受けた照明部41から照明光Lfが出射され、この照明光Lfが読取口12(図1(B)参照)を通って読取対象Rに照射される。そして、照明光Lfが情報コードC(バーコードや二次元コード)にて反射した反射光Lrは読取口12を通って装置内に取り込まれ、結像レンズ42を通って受光センサ43に受光される。読取口12と受光センサ43との間に配される結像レンズ42は、情報コードCの像を受光センサ43上に結像させる構成をなしており、受光センサ43はこの情報コードCの像に応じた受光信号を出力する。受光センサ43から出力された受光信号は、画像データとしてメモリ22(図2(A))に記憶され、情報コードCに含まれる情報を取得するためのデコード処理に用いられるようになっている。なお、情報コード読取部40には、受光センサ43からの信号を増幅する増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換するAD変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。   When reading is performed by the information code reading unit 40, first, the illumination light Lf is emitted from the illumination unit 41 that has been instructed by the control unit 21, and the illumination light Lf passes through the reading port 12 (see FIG. 1B). The reading object R is irradiated therethrough. The reflected light Lr reflected by the illumination light Lf by the information code C (bar code or two-dimensional code) is taken into the apparatus through the reading port 12, and is received by the light receiving sensor 43 through the imaging lens. The The imaging lens 42 disposed between the reading port 12 and the light receiving sensor 43 is configured to form an image of the information code C on the light receiving sensor 43, and the light receiving sensor 43 is an image of the information code C. The light reception signal corresponding to the is output. The light receiving signal output from the light receiving sensor 43 is stored as image data in the memory 22 (FIG. 2A) and used for decoding processing for acquiring information included in the information code C. The information code reading unit 40 is provided with an amplifying circuit for amplifying the signal from the light receiving sensor 43 and an AD converting circuit for converting the amplified signal into a digital signal. Is omitted.

次に、本実施形態に係るRFID読取装置10の特徴的構成について、図3を参照して説明する。図3は、メイン基板20と同軸ケーブル33との位置関係を示す説明図である。
本実施形態では、アンテナ32の利得向上を図るため、同軸ケーブル33をその一部がメイン基板20に沿うように配置している。
Next, a characteristic configuration of the RFID reader 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the main board 20 and the coaxial cable 33.
In this embodiment, in order to improve the gain of the antenna 32, the coaxial cable 33 is arranged so that a part thereof is along the main board 20.

具体的には、図1に示すように、メイン基板20は、その長手方向が筐体11の長手方向に一致するように当該筐体11に収容されている。そして、図3に示すように、RFIDモジュール基板31は、メイン基板20の長手方向他側(図3の上側)の部位に対して、平行となるように配置されている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the main board 20 is accommodated in the casing 11 so that the longitudinal direction thereof coincides with the longitudinal direction of the casing 11. As shown in FIG. 3, the RFID module substrate 31 is disposed so as to be parallel to a portion on the other side in the longitudinal direction of the main substrate 20 (upper side in FIG. 3).

また、同軸ケーブル33は、RFIDモジュール基板31の長手方向一側(図3の下側)の縁からアンテナ32が設けられるアンテナ基板の長手方向一側の縁にかけて、両基板から離れた位置で折り返すように引き回されている。特に、RFIDモジュール基板31より外にはみ出している同軸ケーブル33の一部(以下、容量結合用配線部33aともいう)が、メイン基板20の基板面に平行であって当該メイン基板20の長手方向(図3の上下方向)に沿うように配置されている。   Further, the coaxial cable 33 is folded back at a position away from both substrates from an edge on one side in the longitudinal direction of the RFID module substrate 31 (lower side in FIG. 3) to an edge on one side in the longitudinal direction of the antenna substrate on which the antenna 32 is provided. Have been drawn around. In particular, a part of the coaxial cable 33 protruding from the RFID module substrate 31 (hereinafter also referred to as a capacitive coupling wiring portion 33a) is parallel to the substrate surface of the main substrate 20 and is in the longitudinal direction of the main substrate 20 It arrange | positions along (up-down direction of FIG. 3).

本実施形態では、容量結合用配線部33aの長さは、電波の1波長をλとするとき、1/8λ以上となるように設定されている。また、図3からわかるように、メイン基板20の長手方向の長さは、RFIDモジュール基板31から延出する容量結合用配線部33aの折り返し点よりも十分に長くなるように設定されている。   In the present embodiment, the length of the capacitive coupling wiring portion 33a is set to be 1 / 8λ or more when one wavelength of the radio wave is λ. As can be seen from FIG. 3, the length of the main substrate 20 in the longitudinal direction is set to be sufficiently longer than the turning point of the capacitive coupling wiring portion 33 a extending from the RFID module substrate 31.

このため、同軸ケーブル33の容量結合用配線部33aが、メイン基板20に対して平行に近接して沿うように配置されることとなり、容量結合用配線部33aのグランド線とメイン基板20のグランドとが容量結合可能な配置状態となる。   For this reason, the capacitive coupling wiring portion 33a of the coaxial cable 33 is arranged so as to be close to and parallel to the main substrate 20, and the ground line of the capacitive coupling wiring portion 33a and the ground of the main substrate 20 are arranged. Are in an arrangement state capable of capacitive coupling.

このような状態でアンテナ32から電波が放射されると、同軸ケーブル33の容量結合用配線部33aのグランド線とメイン基板20のグランドとが容量結合することから、メイン基板20のグランドがアンテナ32の仮想グランドとして利用されることとなる。このため、メイン基板20の長手方向、すなわち、筐体11の長手方向のアンテナ32の利得が向上する。   When radio waves are radiated from the antenna 32 in such a state, the ground line of the capacitive coupling wiring portion 33a of the coaxial cable 33 and the ground of the main board 20 are capacitively coupled. It will be used as a virtual ground. For this reason, the gain of the antenna 32 in the longitudinal direction of the main board 20, that is, in the longitudinal direction of the housing 11 is improved.

例えば、900MHz帯(電波の1波長λ=320mm)を使用するRFID読取装置10では、RFIDモジュール基板31の長手方向一側の縁からアンテナ32が設けられるアンテナ基板の長手方向一側の縁までの同軸ケーブル33の長さを約110mmとすると、筐体11の長手方向のアンテナ32の利得を2dB向上させることができた。この方向のアンテナ32の利得は、同軸ケーブル33を長くするとさらに向上した。すなわち、同軸ケーブル33の長さ(メイン基板20の長手方向に沿う容量結合用配線部33aの長さ)を長くすると、筐体11の長手方向のアンテナ32の利得をより向上させることができる。   For example, in the RFID reader 10 that uses the 900 MHz band (one wavelength λ = 320 mm of radio waves), from the edge on one side in the longitudinal direction of the RFID module substrate 31 to the edge on one side in the longitudinal direction of the antenna substrate on which the antenna 32 is provided. When the length of the coaxial cable 33 is about 110 mm, the gain of the antenna 32 in the longitudinal direction of the housing 11 can be improved by 2 dB. The gain of the antenna 32 in this direction was further improved when the coaxial cable 33 was lengthened. That is, when the length of the coaxial cable 33 (the length of the capacitive coupling wiring portion 33a along the longitudinal direction of the main board 20) is increased, the gain of the antenna 32 in the longitudinal direction of the housing 11 can be further improved.

以上説明したように、本実施形態に係るRFID読取装置10では、RFIDモジュール基板31のグランドとアンテナ32のグランドとを接続する同軸ケーブル33の容量結合用配線部33aが、RFIDモジュール基板31より外にはみ出し、且つ、メイン基板20に対して沿うように配置される。これにより、容量結合用配線部33aのグランド線とメイン基板20のグランドとが容量結合することでメイン基板20をアンテナ32の仮想グランドとして利用することができ、アンテナ32の高利得化を図ることができる。   As described above, in the RFID reader 10 according to the present embodiment, the capacitive coupling wiring portion 33 a of the coaxial cable 33 that connects the ground of the RFID module substrate 31 and the ground of the antenna 32 is outside the RFID module substrate 31. It protrudes and is arranged along the main board 20. As a result, the main board 20 can be used as a virtual ground of the antenna 32 by capacitively coupling the ground line of the capacitive coupling wiring portion 33a and the ground of the main board 20 to increase the gain of the antenna 32. Can do.

特に、同軸ケーブル33は、容量結合用配線部33aの配線方向が筐体11の長手方向に沿うように配置されるため、筐体11の長手方向のアンテナ32の利得が向上することとなる。筐体11はその長手方向の一側(キー操作部25等が配置される側)に形成される把持部を把持することで、RFIDタグ50の読み取り時にはその長手方向の他側(表示部24等が配置される側)がRFIDタグ50に向けられるので、上述のように筐体11の長手方向のアンテナ32の利得が向上することで、実際の読取状況に即したアンテナ32の高利得化を図ることができる。また、筐体11の長手方向に同軸ケーブル33の容量結合用配線部33aを伸ばすように配線することとなるので、例えば、筐体11の短手方向に容量結合用配線部33aを伸ばす場合と比較して、容量結合用配線部33aがメイン基板20に沿う長さを容易に長くすることができ、確実にアンテナ32の高利得化を図ることができる。   In particular, since the coaxial cable 33 is arranged so that the wiring direction of the capacitive coupling wiring portion 33 a is along the longitudinal direction of the housing 11, the gain of the antenna 32 in the longitudinal direction of the housing 11 is improved. The housing 11 grips a grip portion formed on one side in the longitudinal direction (side on which the key operation unit 25 or the like is disposed), so that when reading the RFID tag 50, the other side in the longitudinal direction (display unit 24). Since the gain of the antenna 32 in the longitudinal direction of the housing 11 is improved as described above, the gain of the antenna 32 in accordance with the actual reading situation is increased. Can be achieved. In addition, since wiring is performed so that the capacitive coupling wiring portion 33a of the coaxial cable 33 extends in the longitudinal direction of the casing 11, for example, the capacitive coupling wiring portion 33a extends in the short direction of the casing 11. In comparison, the length of the capacitive coupling wiring portion 33a along the main substrate 20 can be easily increased, and the gain of the antenna 32 can be reliably increased.

なお、容量結合用配線部33aは、メイン基板20(筐体11)の長手方向に沿うように配置されることに限らず、利得を向上させたい方向に沿うように配置されてもよい。   The capacitive coupling wiring portion 33a is not limited to be disposed along the longitudinal direction of the main substrate 20 (housing 11), but may be disposed along the direction in which the gain is desired to be improved.

また、RFIDモジュール基板31のグランドとアンテナ32のグランドとを接続するグランド線は、同軸ケーブル33の外部導体として構成されることに限らず、例えば、信号線と別に設けられる専用のグランド線として構成されてもよい。この場合には、専用のグランド線の一部を容量結合用配線部33aとしてメイン基板20に沿うように配置することで、アンテナ32の高利得化を図ることができる。   Further, the ground line connecting the ground of the RFID module substrate 31 and the ground of the antenna 32 is not limited to being configured as an outer conductor of the coaxial cable 33, and is configured as, for example, a dedicated ground line provided separately from the signal line. May be. In this case, it is possible to increase the gain of the antenna 32 by arranging a part of the dedicated ground line along the main substrate 20 as the capacitive coupling wiring portion 33a.

[第2実施形態]
次に、本第2実施形態に係るRFID読取装置について、図4〜図6を参照して説明する。図4は、第2実施形態におけるRFID読取装置10の要部を示す説明図である。図5は、バイブレータ26に接続されるケーブル26aに誘起される電流を概念的に説明する説明図である。図6は、アンテナ32からの電波の放射により誘起される電流分布を概念的に説明する説明図である。なお、図5および図6では、説明の便宜上、ケーブル26aを直線状に伸ばした状態を示す。
[Second Embodiment]
Next, an RFID reader according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a main part of the RFID reader 10 according to the second embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram for conceptually explaining the current induced in the cable 26 a connected to the vibrator 26. FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually illustrating the current distribution induced by the radiation of the radio wave from the antenna 32. 5 and 6 show a state where the cable 26a is linearly extended for convenience of explanation.

本第2実施形態では、アンテナ32の利得の低下を防止するためにメイン基板20に接続されるケーブル等の長さを調整する点が、上記第1実施形態に係るRFID読取装置と主に異なる。したがって、第1実施形態のRFID読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。   The second embodiment is mainly different from the RFID reader according to the first embodiment in that the length of a cable or the like connected to the main board 20 is adjusted to prevent the gain of the antenna 32 from being lowered. . Therefore, substantially the same components as those of the RFID reader according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

メイン基板20にケーブル等を介して電気的に接続される電子部品(金属部品を含む)がアンテナ32の周囲に配置される場合、アンテナ32からの電波の放射に起因して上記ケーブル等に電流が誘起される。この場合には、上記ケーブル等に接続される電子部品にも電流が流れることとなり、この電流値に応じた電波が電子部品から放射されるために、アンテナ32の利得を低下させる要因となる場合がある。   When electronic components (including metal components) that are electrically connected to the main board 20 via a cable or the like are disposed around the antenna 32, a current flows through the cable or the like due to the emission of radio waves from the antenna 32. Is induced. In this case, a current also flows through the electronic component connected to the cable or the like, and a radio wave corresponding to the current value is radiated from the electronic component, which causes a decrease in the gain of the antenna 32. There is.

そこで、本実施形態では、電子部品とメイン基板20のグランドとを電気的に接続するケーブルは、その電気的接続経路長が電波の1波長λの約1/2(1/2λを中心として前後にある程度の幅を持たせた値)に設定される。本実施形態では、例えば、アンテナ32近傍に配置されるバイブレータ26とメイン基板20のグランドとを接続するケーブル26aの電気的接続経路長が1/2λに設定されている。   Therefore, in the present embodiment, the cable for electrically connecting the electronic component and the ground of the main board 20 has an electrical connection path length of about ½ of one wavelength λ of the radio wave (around λ around). Is set to a certain width). In the present embodiment, for example, the electrical connection path length of the cable 26a that connects the vibrator 26 disposed in the vicinity of the antenna 32 and the ground of the main board 20 is set to 1 / 2λ.

このため、アンテナ32からの電波の放射に起因して上記ケーブル26aに電流I3が誘起される場合でも、図5および図6に例示するように、ケーブル26aの両端では電流が0に近づくこととなる。これにより、バイブレータ26に誘起される電流を0または小さくでき、バイブレータ26からの電波の放射が抑制されて、アンテナ32の利得低下を防止することができる。なお、図6では、アンテナ32に流れる電流を符号I1にて示し、メイン基板20に流れる電流を符号I2にて示す。   For this reason, even when the current I3 is induced in the cable 26a due to the emission of radio waves from the antenna 32, the current approaches 0 at both ends of the cable 26a as illustrated in FIGS. Become. As a result, the current induced in the vibrator 26 can be reduced to 0 or small, the radio wave radiation from the vibrator 26 can be suppressed, and the gain reduction of the antenna 32 can be prevented. In FIG. 6, the current flowing through the antenna 32 is denoted by reference numeral I1, and the current flowing through the main board 20 is denoted by reference numeral I2.

なお、バイブレータ26に接続されるケーブル26aの電気的接続経路長が約1/2λに設定されることに限らず、筐体11内にてアンテナ32に近接して配置される電子部品とメイン基板20のグランドとを接続するケーブルの電気的接続経路長が約1/2λに設定されても、アンテナ32の利得低下を防止することができる。   Note that the electrical connection path length of the cable 26a connected to the vibrator 26 is not limited to about ½λ, and the electronic component and the main board that are arranged in the housing 11 in the vicinity of the antenna 32 Even if the electrical connection path length of the cable connecting the 20 grounds is set to about ½λ, the gain of the antenna 32 can be prevented from being lowered.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
(1)上記第1実施形態において、容量結合用配線部33aは、メイン基板20に沿うように配置されることに限らず、同じ筐体11内に収容されるグランドを有する他の基板に沿うように配置されてもよい。この場合には、容量結合用配線部33aのグランド線と他の基板のグランドとが容量結合することで他の基板をアンテナ32の仮想グランドとして利用することができ、アンテナ32の高利得化を図ることができる。
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, For example, you may actualize as follows.
(1) In the first embodiment, the capacitive coupling wiring portion 33 a is not limited to be disposed along the main substrate 20, but is along another substrate having a ground accommodated in the same housing 11. May be arranged as follows. In this case, the ground line of the capacitive coupling wiring portion 33a and the ground of another substrate are capacitively coupled, so that the other substrate can be used as a virtual ground of the antenna 32, and the gain of the antenna 32 is increased. Can be planned.

(2)上記第2実施形態において、バイブレータ26等の電子部品がケーブルを介して接続される基板は、メイン基板20に限らず、同じ筐体11内に収容されるグランドを有する他の基板に接続されてもよい。 (2) In the second embodiment, a substrate to which electronic components such as the vibrator 26 are connected via a cable is not limited to the main substrate 20, but may be another substrate having a ground housed in the same housing 11. It may be connected.

(3)図7は、他の基板20aと同軸ケーブル30との位置関係の変形例を示す説明図である。
上述した他の基板(メイン基板20を含む)は、容量結合用配線部33aが平行に近接して沿うように、RFIDモジュール基板31から延出する容量結合用配線部33aの折り返し点よりも十分に長くなるように配置されることに限らず、同軸ケーブル33等のグランド線が一部でも沿うように配置されることで、アンテナ32の高利得化を図ることができる。
(3) FIG. 7 is an explanatory view showing a modification of the positional relationship between the other substrate 20a and the coaxial cable 30. FIG.
Other substrates (including the main substrate 20) described above are sufficiently more than the turning point of the capacitive coupling wiring portion 33a extending from the RFID module substrate 31 so that the capacitive coupling wiring portion 33a is close to and parallel to the parallel coupling portion 33a. The antenna 32 can be increased in gain by being arranged so that the ground line such as the coaxial cable 33 extends along even a part thereof.

具体的には、例えば、図7に例示するように、他の基板20aの長手方向(図7の上下方向)の長さは、RFIDモジュール基板31から延出する容量結合用配線部33aの折り返し点よりも短くなるように設定されている。
このようにしても、第1実施形態よりも利得の向上が小さくなるものの、他の基板20aのグランド線とメイン基板20のグランドとが容量結合することで他の基板20aをアンテナ32の仮想グランドとして利用することができ、アンテナ32の高利得化を図ることができる。
Specifically, for example, as illustrated in FIG. 7, the length of the other substrate 20 a in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 7) is the folding back of the capacitive coupling wiring portion 33 a extending from the RFID module substrate 31. It is set to be shorter than the point.
Even if it does in this way, although gain improvement becomes smaller than 1st Embodiment, the ground line of the other board | substrate 20a and the ground of the main board | substrate 20 carry out capacitive coupling, and the other board | substrate 20a is made into the virtual ground of the antenna 32. The gain of the antenna 32 can be increased.

10…RFID読取装置
20…メイン基板(他の基板)
20a…他の基板
30…非接触通信部
31…RFIDモジュール基板
32…アンテナ
33…同軸ケーブル
33a…容量結合用配線部
50…RFIDタグ
10. RFID reader 20 ... Main board (other boards)
20a ... Other board 30 ... Non-contact communication part 31 ... RFID module board 32 ... Antenna 33 ... Coaxial cable 33a ... Wiring part for capacitive coupling 50 ... RFID tag

Claims (5)

アンテナを介して送受信される電波を媒介としてRFIDタグを読み取るRFID読取装置であって、
RFIDモジュール基板と、
グランドが設けられる他の基板と、
前記RFIDモジュール基板のグランドと前記アンテナのグランドとを接続するグランド線と、
前記RFIDモジュール基板、前記他の基板および前記グランド線を収容する筐体と、
を備え、
前記グランド線は、少なくとも一部が前記RFIDモジュール基板より外にはみ出し、且つ、前記他の基板に対して沿うように配置されることを特徴とするRFID読取装置。
An RFID reader that reads an RFID tag through radio waves transmitted and received via an antenna,
An RFID module substrate;
With another substrate on which a ground is provided;
A ground line connecting the ground of the RFID module substrate and the ground of the antenna;
A housing for housing the RFID module substrate, the other substrate, and the ground wire;
With
The RFID reader is characterized in that at least a part of the ground line protrudes outside the RFID module substrate and is arranged along the other substrate.
前記グランド線は、前記少なくとも一部の配線方向が前記筐体の長手方向に沿うように配置されることを特徴とする請求項1に記載のRFID読取装置。   2. The RFID reader according to claim 1, wherein the ground line is disposed such that at least a part of the wiring direction is along a longitudinal direction of the housing. 前記筐体内に収容される一部の電子部品と前記他の基板のグランドとを電気的に接続するケーブルを備え、
前記ケーブルは、接続経路長が前記電波の1波長の約1/2に設定されることを特徴とする請求項1または2に記載のRFID読取装置。
A cable for electrically connecting a part of electronic components housed in the housing and the ground of the other board;
The RFID reader according to claim 1 or 2, wherein a connection path length of the cable is set to about ½ of one wavelength of the radio wave.
前記グランド線は、前記RFIDモジュール基板と前記アンテナとを接続する同軸ケーブルの外部導体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のRFID読取装置。   4. The RFID reader according to claim 1, wherein the ground line is an outer conductor of a coaxial cable that connects the RFID module substrate and the antenna. 5. 前記他の基板は、前記RFIDモジュール基板と接続されるメイン基板であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のRFID読取装置。   5. The RFID reader according to claim 1, wherein the other substrate is a main substrate connected to the RFID module substrate. 6.
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