JP2908014B2 - トランスポンダ・システム - Google Patents

トランスポンダ・システム

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JP2908014B2
JP2908014B2 JP2503147A JP50314790A JP2908014B2 JP 2908014 B2 JP2908014 B2 JP 2908014B2 JP 2503147 A JP2503147 A JP 2503147A JP 50314790 A JP50314790 A JP 50314790A JP 2908014 B2 JP2908014 B2 JP 2908014B2
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、トランスポンダ・システム（Transponder
System）に関する。特に、本発明は、送信機および受
信機を含む呼掛け応答機（interrogator）と呼ばれる電
子サブシステムが電磁装置により情報が必要な人体また
は物体に取付けられた電子的にコード化されたラベル
（label）から有効な情報を取出す遠隔識別および測定
システムに関する。
背景技術 本発明が関連する形式のシステムのブロック図が、図
1Aおよび図1Bに示される。このシステムは、送信機を含
む呼掛け応答機が呼掛け応答機アンテナを介してラベル
・アンテナを含む電子ラベルに対して電磁信号を発射す
る無線周波後方散乱装置の原理を使用する。ラベル・ア
ンテナと呼掛け応答機アンテナ間の電磁的結合の結果と
して、ラベルは発射された信号の一部を受取る。ラベル
においては、ラベル・アンテナと結合された成端（term
ination）のインピーダンスは、電子コード発生器を含
む変調器の制御下で時間的に変化させられ、その結果時
間的に変化するように、ラベル・アンテナにより受取ら
れる電磁エネルギが成端により反射されると共にラベル
・アンテナによって再発射されることになる。更にラベ
ル・アンテナと呼掛け応答機アンテナ間の電磁結合の結
果として、ラベル・アンテナにより散乱される時間的に
変化する無線周波信号の一部が、呼掛け応答機内部に含
まれる受信機に入り、そこで送信された信号から分離さ
れ、増幅され、デコーダにおいて復号されて、ディジタ
ルまたはアナログ形態で呼掛けにより得られる情報を利
用する他のシステムへ与えられる。
ラベルにおいて、コード発生器および可変成端の動作
が、発生器により時間的に制御することができる。受動
ラベルにおいては、変調器内部の回路が整流回路からそ
の動作のための電力を受取るが、能動タグにおいては、
これら回路は別のバッテリからその作動電力の少なくと
も一部を受取ることもある。整流回路が存在する時は、
時間的に変化する成端の効果は整流回路自体により与え
ることができ、この場合変調器により整流器に対して直
接与えられるDC負荷の変動が整流器によりラベル・アン
テナに対して与えられる負荷の対応する変動を生じるこ
とがある。
呼掛け応答機においては、一般に種々の計算および制
御機能を行い、また復号プロセスに関与するコントロー
ラが設けられる。
このようなラベリングおよび呼掛けシステムの実際的
な用途は、人間、物品、発送容器、ペットおよび家畜類
の如きものの識別、および（または）その状態の監視に
存在する。後者の場合には、タグは時に動物の体外に取
付けられ、また時には皮膚内に植え込まれる。
このようなシステムの実際の設計においては、種々の
問題が生じる。受動タグにおいて、１つの問題は、ライ
センス取得、経済的あるいは健康上の要件を満たすため
充分に低い送信機電力レベルで整流回路からラベル内部
の変調器回路の作動に充分な電圧を得ることである。
動物の皮膚内に移植された能動および受動タグに関わ
る別の問題は、物体の体表における電磁界の反射、およ
びこれらタグが内部に進入する際これらの電磁界の減衰
から生じる。このような反射および減衰は、ラベル・ア
ンテナに達する電磁界の強さを低減するように働き、結
果としてラベル内部の電子回路を作動させて電力を再発
射するため得られる電力が低減することになる。
主として受動ラベルに関わる別の問題は、ラベルが電
磁的に走査される領域全体にわたり移動する時ラベルが
通常遭遇する電磁界の強さの著しい変動から生じる。微
小化された電子集積ラベルにおける使用に適する発振回
路の形式によっては、電磁界の強さのこのような変動、
従って整流DC電圧が、応答コードの生成を制御するオン
チップ発振器の周波数の著しい結果的な変動の原因とな
る。ほとんど全ての形態の応答信号のコード化が重要な
パラメータとして時間を用いるため、このような変動
は、復号における問題あるいは誤りの原因となり得、あ
るいは応答における情報の大きな部分がオンボード発振
器の周波数の表示のタスクに向けられることを必要とし
得る。応答信号の復号の通常用いられる形態において
は、受信機における回路は、まず応答を構成する際使用
される変調信号の周波数を検出し、この周波数が検出さ
れた後、応答信号の情報内容を決定しなければならな
い。もしラベルが、その運動の故に単に限られた期間そ
の一部が周波数の決定に用いられる呼掛け信号（interr
ogation signal）に露呈されるのであれば、ラベルか
ら復元し得る有効情報量は上記の問題によって制限され
る。
この問題はラベル内部の電圧調整器の使用によってあ
る程度軽減できるが、ラベル整流システムは満足できる
作動のため整流器の両端に要求される電圧降下、および
発振回路に対する最小作動電圧の和を供給しなければな
らず、その結果ラベル呼掛けレンジにおける実質的な低
減が生じる。
少なくとも非常に短い間読出されるラベルに影響を及
ぼす別の問題は、呼掛け応答機アンテナに達する応答信
号が呼掛け信号に比して非常に弱いのに、周波数スペク
トラムの非常に似た領域を占めることである。呼掛け信
号からの応答の分離のための通常の手法は、まずサーキ
ュレータあるいは方向性結合器を用いて呼掛け応答機ア
ンテナの送信線において順方向および逆方向に流れる信
号の全分離を生じ、次いで線形信号ミキシングを用いて
応答信号を更に低い周波数帯域へ移動させることであ
り、これにおいては増幅およびフィルタ処理が有効に用
いることができる。
上記の全分離（gross separation）においては、効
率は結合器あるいはサーキュレータにより達成し得る分
離度に依存し、また呼掛け応答機アンテナがその送信線
と整合される程度に依存しており、アンテナ整合におけ
る不良は結合器またはサーキュレータにおける不完全な
分離と同じ効果を有する。不充分な整合が行われると、
応答信号の周波数変換を生じるミキサは、不完全に排除
された呼掛け信号によって過負荷となり、適正に作動し
ないことになる。
その結果、大きな呼掛けレンジにおいて良好なシステ
ム作動のため非常に正確な呼掛け応答機アンテナ整合が
要求されることになる。このような非常に正確な整合
は、通常はアンテナ環境において典型的に遭遇する変化
の面から不可能であり、そのため例え応答信号が充分に
熱的ノイズおよび通過帯域における他の漂遊反射信号の
レベルの両者より充分に高くても、呼掛けレンジの要望
は達成されない。
更に他の問題は、応答信号の検出のため通常使用され
るホモダイン検出システムに存在する。このようなシス
テムにおいては、送信信号の低次の電力相が、先に述べ
た低い周波数帯域へ応答信号を変換する線形ミキサに対
する局部発振器として呼掛け受信機において使用され
る。応答が送信信号のタグ内部の直接変調によって得ら
れるため、応答と送信機から得る局部発振器間の位相の
コヒーレンスが存在することになる。その結果、送信機
からタグおよび局部発振器のサンプリング経路を介する
ミキサへの伝播時間の差が送信機の発振期間の４分の１
となる時は常にそうであるように、応答が局部発振器に
対して直角位相にある時は常にミキサがゼロのベースバ
ンドを生じることになる。無線周波後方散乱システムに
おいては、応答の位相が走査領域内でラベルが移動する
時著しく変化する故に、このような効果は応答が得られ
ないラベルの位置を生じることになる。
このような問題に遭遇する通常の方法は、各々が個々
のミキサに送られる２つの部分に応答信号を分離するこ
とで、２つのミキサは送信機から得た局部発振器信号を
持つが90゜の相対位相シフトを有し、ミキサ出力は、そ
の１つがベースバンド周波数における更に90゜の位相シ
フトが与えられた後、再び１つのデータ・ストリームと
組合わされる。この救済策はラベルの全ての位置に対し
て１つの形態のベースバンド信号を生じるが、このよう
に得られたベースバンド信号は、信号のスペクトラムが
比較的狭くなければ、即ち著しく高い周波数の副搬送波
に重ねられる限られた帯域の変調信号の形態を取る連続
的な復号の妨げとなるおそれがある歪みを含む。この副
搬送波の周波数はこれが得られるタグ内の発振器の周波
数より大きくなり得ないため、またタグにより受取られ
る電力の経済的使用の考慮がこの周波数への実際的な上
限を設定するため、この種の検出システムにおいて狭い
帯域の変調を使用する必要がデータが応答内で送られる
速度に望ましくない制限を課し、その運動が短い期間の
み呼掛け領域内にある故に、ラベルから復元できるデー
タ量に対する結果的な制限を課す。
本発明は、呼掛け電力を受入れ得る制限内に維持しな
がら、増加した呼掛けレンジを処理する受動無線周波後
方散乱装置の識別および遠隔測定システムを提供するこ
とができる。
本発明は更に、応答信号の情報内容を使い易いユーザ
・コード化を可能にする無線周波後方散乱タグまたは受
動呼掛けラベルを提供する。このタグまたはラベルは、
動物の体内に移植される時の使用に適し、また電気的に
損失の多い対象に密に接して配置される時感度の損失に
比較的影響を受けない。本発明による無線周波後方散乱
呼掛けシステムは、タグ発振器周波数における実質的な
変動にも拘らずデータの高い信頼度の収集を可能にし、
迅速に移動する対象物からの比較的長いデータ・ストリ
ームの収集を可能にする。本発明による識別および遠隔
測定システムは、応答信号の簡単な検出および復号を可
能にできる。
本発明は、電子コード化ラベルを用いて遠隔識別およ
び測定のための実用的な装置を提供することができる。
本装置は、呼掛け応答機における送信機により生成され
る呼掛け電界（interrogation field）から無線周波エ
ネルギを受取るアンテナを有する電子ラベルを含む。
ラベル・アンテナと結合されたインピーダンスがラベ
ル内の電子コード発生回路により周期的に変調され得る
変調RF後方散乱装置の機構により、ラベルは、このエネ
ルギの一部をコード化応答信号の形態で呼掛け応答機の
受信機に対して返すことができる。
このラベルは、電子コード生成回路の作動を開始しあ
るいはこれに対して電力を提供する目的のため、ラベル
・アンテナにより受取られたRF信号の一部を直流に変換
する整流器を含む。
本ラベルは、電磁界と効率的に結合するため設計され
たアンテナを含むことが望ましく、これにおいては対象
物の表面での反射の結果としてラベルが付される実際の
対象物の付近で共に遭遇するこの電磁界の電気的成分が
弱められ、磁気成分が強められる。磁界に応答するアン
テナを使用する利点は、システムの有効呼掛けレンジ
が、人間または動物の識別用途においてラベルが使用さ
れる時に生じる如き損失の多い誘電媒体を含む環境にお
いて増大し得ることである。
本システムの有効呼掛けレンジはまた、ラベル・アン
テナとDC整流システムとの間に置くことができる光学的
に構成されたRF電圧増幅共振回路（rf voltage magni
fying resonator）のラベルに内蔵することによっても
強化することができ、その結果与えられた入射RF電界に
対するDC出力電圧を著しく増大することができることに
なる。
呼掛けレンジの更なる強化は、呼掛け応答機における
送信機のパルス操作によって達成することができる。こ
の増強は、幾つかの要因の結果である。１つは、ラベル
が適正に作動するために、ある閥値電圧が整流器の出力
に達しなければならないことである。第２は、健康上お
よびライセンス取得の考慮が呼掛け応答機の送信機にお
いて使用できる平均電力を制限することである。このよ
うなパルス操作は、送信機における与えられた平均作動
電力を生じるようにラベルにおける作動電圧を大幅に増
加することができる。
本システムの呼掛け応答機は、ラベルが時に不規則な
呼掛け電界内で移動する時発振器周波数が変化するよう
なラベルからの応答の復号精度を改善する手段を含む。
これが達成可能な１つの方法は、応答が行われること
を復号する試みに先立ち呼掛け応答機をラベル応答の完
全な記録を捕捉するように構成することにより達成され
る。この捕捉および後で復号する方法の利点は、有効に
なる前に応答信号と同期する期間を必要とするりアルタ
イム復号回路において生じる応答情報の一部の損失を排
除できること、また従って、ラベルの移動の結果として
短い期間のみ呼掛け領域内に存在するラベルからの応答
の良好な復号を可能にできることである。更に別の方法
について以下に述べる。
本発明は、ラベル整流器において生じるDC電圧のラベ
ル移動中の変動の結果として応答時間にわたり発振器電
圧が変化する実際のラベルに起源を有する周波数シフト
主要変調を含む、応答の高い信頼度の復号のためのコン
パクトな回路を提供することができる。
本発明は、応答コードを含む直列ビット・ストリーム
を復元するため、周波数デコーダと応答周波数における
変動を解釈する回路との間に介挿された帯域フィルタと
共に、位相ロック・ループ周波数デコーダを含み得る。
この回路の利点は、ラベル内の電源を安定化する何ら特
別な注意を必要としないことであり、結果として得るラ
ベルは整流器からの比較的小さなDC出力電圧で作動で
き、より大きな呼掛けレンジが結果として生じる。
呼掛け応答機は、呼掛け応答機の視野内で移動するラ
ベルのない対象物からの可変反射の適合打消しのための
回路を内蔵し得る。このような反射は、打消されなくと
も、受信機内部の感度の高い検出回路の過負荷を生じ得
る。反射の打消しの利点は、他の方法で可能なよりも遥
かに大きな送信機電力の使用を可能にでき、その結果呼
掛けレンジを著しく増大することになる。
発明の開示 本発明の考察によれば、識別および遠隔測定システム
のための信号応答ラベルを提供し、その構成は 呼掛け信号を受取り、応答信号を散乱するためのアン
テナ、このアンテナと結合されたインピーダンス、前記
応答信号を生成する手段、および前記応答信号に従って
前記インピーダンスを変更する手段を含む。
本発明の別の考察によれば、識別および遠隔測定シス
テムのための呼掛け応答機が提供され、その構成は 呼掛け信号を送信して応答信号を受取るアンテナ、こ
のアンテナと接続されパルス化された無線周波エネルギ
の発生器を含む送信機、前記送信信号からの前記応答信
号の分離を行う手段、前記アンテナと接続される受信
機、およびこの受信機内にあって前記応答信号を検出し
復号する手段を含む。
本発明の更に別の考察によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取る無線周波アンテナ、このアンテナ
と接続されたインピーダンスを有する電圧増幅共振器、
この共振器の出力と接続された整流システム、応答信号
を生成する手段、およびこの応答信号に従って前記イン
ピーダンスを変更する手段を含む信号応答ラベルと、 前記呼掛け信号を送信するための呼掛けアンテナ、こ
の呼掛けアンテナと接続されパルス化された無線周波エ
ネルギの発生器を含む送信機、前記送信された呼掛け信
号からの前記応答信号の粗分離を行う手段、前記呼掛け
アンテナと接続された受信機、前記送信機と前記受信機
間の残留結合の打消しを行う手段、このような打消しの
自動調整手段、前記受信機内にあって前記応答信号の同
位相および直角位相成分の個々の検出を行う手段、およ
び個々に検出された成分を復号する手段を含む呼掛け応
答機とを含む。
本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取る無線周波アンテナ、このアンテナ
と接続されたインピーダンス、応答信号を生成する手
段、および前記応答信号に従って前記インピーダンスを
変更する手段を含む信号応答ラベルと、 前記呼掛け信号を送信する呼掛けアンテナ、この呼掛
けアンテナと接続されパルス化無線周波エネルギの発生
器を含む送信機、前記送信された呼掛け信号からのラベ
ル応答信号の分類を行う手段、前記呼掛けアンテナと接
続された受信機、この受信機の内部にあって前記応答信
号の同位相および直角位相成分の個々の検出を行う手
段、および個々に検出された成分の復号を行う手段を含
む呼掛け機とを含む。
本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取り応答信号を散乱する無線周波磁界
応答アンテナ、このアンテナと接続されたインピーダン
ス、前記応答信号を生成する手段、および前記応答信号
に従って前記インピーダンスを変更する手段を含む信号
応答ラベルと、 前記呼掛け信号を送信する呼掛けアンテナ、この呼掛
けアンテナと接続され無線周波エネルギの発生器を含む
送信機、前記送信呼掛け信号からの前記応答信号の分離
を行う手段、前記呼掛けアンテナと接続された受信機、
および前記受信機内にあって前記磁界応答アンテナから
散乱された信号を検出し復号する手段を含む呼掛け応答
機とを含む。
本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取り応答信号を生じる無線周波アンテ
ナ、このアンテナと接続されたインピーダンスを有する
電圧増幅共振器、この共振器の出力と接続された整流シ
ステム、前記応答信号を生成する手段、および前記応答
信号に従って前記インピーダンスを変更する手段を含む
信号応答ラベルと、 前記呼掛け信号を送信する呼掛けアンテナ、この呼掛
けアンテナと接続され無線周波エネルギの発生器を含む
送信機、前記送信呼掛け信号からの前記送信呼掛け信号
の分離を行う手段、前記呼掛けアンテナと接続された受
信機、およびこの受信機内にあって前記無線周波アンテ
ナから生じる前記応答信号を検出して復号する手段を含
む呼掛け応答機とを含む。
本発明の更に他の特質によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取り応答信号を散乱する無線周波アン
テナ、このアンテナと接続されたインピーダンス、前記
応答信号を生成する手段、およびこの応答信号に従って
前記インピーダンスを変更する手段を含む信号応答ラベ
ルと、 前記呼掛け信号を送信する呼掛けアンテナ、この呼掛
けアンテナと接続され無線周波エネルギの発生器を含む
送信機、前記送信された呼掛け信号からの前記応答信号
の粗分離を行う手段、前記呼掛けアンテナと接続された
受信機、前記送信機と前記受信機間の残留結合の打消し
を行う手段、この打消しの自動調整のための手段、およ
び前記受信機内にあって前記無線周波アンテナから生じ
た前記応答信号の検出および復号を行う手段を含む呼掛
け応答機とを含む。
本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定
システムが提供され、その構成は 呼掛け信号を受取り応答信号を散乱させる無線周波ア
ンテナ、このアンテナと接続されたインピーダンス、前
記応答信号を生成する手段、および前記インピーダンス
を変更して、前記無線周波アンテナに入射するエネルギ
の一部が前記応答信号の内容に従って随時変化する周波
数で前記アンテナから散乱されるようにする手段を含む
信号応答ラベルと、 前記呼掛け信号を送信して前記応答信号を受取る呼掛
けアンテナ、前記呼掛けアンテナと接続され無線周波エ
ネルギの発生器を含む送信機、前記送信された呼掛け信
号からの前記応答信号の分離を行う手段、前記呼掛けア
ンテナと接続された受信機、この受信機内部にあって前
記無線周波アンテナから散乱された前記信号の周波数を
検出する手段、この受信機内部にあって前記散乱された
信号における緩やかな周波数変化を無視しながら急激な
周波数変化を検出する手段、および検出された周波数変
化のシーケンスを復号する手段を含む呼掛け応答機とを
含む。
応答コードは、不揮発性の電気的にプログラム可能で
消去可能なメモリーから得ることができる。応答コード
は、副搬送波に重ねられることが望ましい。この副搬送
波は、位相、振幅あるいは周波数変調することができ
る。
次に、本発明の望ましい実施態様について添付図面に
関して記述する。
図面の簡単な説明 図1Aおよび図1Bは、呼掛け応答機およびコード化ラベ
ルを含む識別または遠隔測定システムの主要なサブユニ
ットを示す図である。
図2Aおよび図2Bは、アンテナおよび整流器の物理的お
よび回路の表現をコード化ラベルの１つの形態でそれぞ
れ示す図である。
図3Aおよび図3Bは、アンテナおよび整流器の物理的お
よび回路の表現をコード化ラベルの第２の形態でそれぞ
れ示す図である。
図４は、ラベル変調器の１つの形態の内部構成を示す
図である。
図５は、ラベル変調器の第２の形態の内部構成を示す
図である。
図６は、ラベル変調器の第３の形態の内部構成を示す
図である。
図７は、コード化ラベルの第３の形態の回路表現を示
す図である。
図８は、コード化ラベル内部で行われる４つの重要な
機能を示す図である。
図９は、コード化ラベルのための呼掛け応答機のブロ
ック図である。
図10は、呼掛け応答機のベースバンド信号プロセッサ
の１つの形態の構造を示す図である。
図11は、呼掛け応答機のベースバンド信号プロセッサ
の第２の形態、および周波数シフト・キー入力コード化
応答のための復号器およびデコーダの構造を示す図であ
る。
図12は、呼掛け応答機の反射打消しシステムにおいて
使用される適合制御ブロックの構造を示す図である。
発明を実施するための最良の形態 図1Aは、呼掛け応答機アンテナ３を介して図1Bに示し
た電子ラベル４に対して電磁信号を発射する送信機２を
含む呼掛け応答機１の主なサブユニットを示している。
電子ラベル４は、ラベル・アンテナ５を含む。ラベル・
アンテナ５と呼掛け応答機アンテナ３間の電磁結合の結
果、ラベルは発射された信号の一部を受取る。ラベルに
おいては、ラベル・アンテナ５と接続された成端６のイ
ンピーダンスが、電子コード発生器８を含む変調器７の
制御下で時間的に変化させられ、その結果ラベル・アン
テナ５により受け取られた電磁エネルギが前記成端によ
り部分的に反射されると共に時間的に変化するようにラ
ベル・アンテナ５によって再び発射されることになる。
更に、ラベル・アンテナ５と呼掛け応答機アンテナ３間
の電磁結合の結果として、ラベル・アンテナ５により散
乱させられた時間的に変化する無線周波数信号の一部が
呼掛け応答機１内部に含まれる受信機12に進入し、ここ
でこの信号は送信信号から分離され、増幅され、デコー
ダ13において復号されて、ディジタルまたはアナログ形
態で呼掛け応答機により得られる情報を利用する他のシ
ステムへ与えられる。
ラベルにおいて、コード発生器８および可変成端６の
動作は、発生器９により時間的に制御される。受動ラベ
ル回路においては、変調器７内部の回路がその動作のた
めに整流回路10から電力を受け取るが、能動タグにおい
ては、これら回路は別のバッテリ11からその作動電力の
少なくとも一部を受け取る。整流回路10が存在する時
は、時間的に変化する成端の効果は整流回路自体により
与えられることができ、これにおいては変調器により整
流器への直接与えられるDC負荷の変動が整流回路10によ
りラベル・アンテナ５へ与えられる負荷における対応す
る変動を生じる。
呼掛け応答機１は、種々の計算および制御機能を行い
また復号プロセスに参与するコントローラ14を含む。
図2Aおよび図2Bは、コード化ラベルの望ましい一実施
態様を示している。図2Aにおいては、ある構成要素の物
理的特質が示されるが、図2Bにおいては、対応する構成
要素の回路特性が示される。
図2Aに示される望ましい実施態様においては、ラベル
が、マイクロ波整流器ダイオード（MRD）16およびDC貯
溜コンデンサ（reservoir capacitor）（DCR）17を含
む整流回路と接続された磁気ループ・アンテナ（MLA）1
5を含む。貯溜コンデンサ17は、詳細については以下に
述べる変調器（MOD）ブロック７と接続されている。
図2Bにおいては、回路要素RRおよびRLが、MLA15の発
射および損失抵抗をそれぞれ示し、LAはMLA15の自己イ
ンダクタンスを表わし、CDはMRD16の接合キャパシタン
スを、CRは貯溜コンデンサ17のキャパシタンスを、また
E1は呼掛け信号の受取りによりMLA15において誘起され
る開回路RF電圧を表わす。
図2Aに示されるシステムにおいては、MLA15は電気的
に小さい即ち波長より遥かに小さな大きさの、入射電磁
界の磁界成分に応答する誘導ループの形態を取る。この
ループの大きさは、ラベルのサイズ要件とループの自己
インダクタンスが呼掛け周波数において整流器ダイオー
ド16の接合キャパシタンスを持つ共振回路を形成する要
件とが両立できる範囲でできるだけ大きくなるように選
定される。
小さな磁界に応答するアンテナの使用は、幾つかの利
点をもたらす。第１に、このアンテナは、一例としてラ
ベルが人員の識別または保全タグの如く使用される時実
際のラベルにしばしば生じるように、損失の多い誘電媒
体に対して近くに配置される時感度損失の影響を受けな
い。第２に、部分的導電性または良導電性の面から反射
された電磁波界に置かれる時に、ラベルの感度が強化さ
れるが、このような反射は反射媒体に近い電界強さの減
少を生じるが、この領域内の磁界は強化される。ラベル
が動物の皮膚下に移植されねはならない極端な場合に
は、入射電磁波が動物の体表で反射される時の電界の非
常に大きな低下とは対照的に、磁界の強化は、一般に選
定されたダイポール・アンテナを用いるラベルよりもラ
ベル感度の大きな増加をもたらす。
磁界に応答するアンテナの図2Aに示したラベルの使用
は、別の著しい利点を有する。呼掛け電界からの受取り
により変調器における電子回路の良好な作動を生じるた
めの充分な電圧を得ることができる程度は、第１にアン
テナの受取り電圧に依存し、第２にこの電圧が受動回路
手法により倍加される程度に依存する。この最適回路手
法は、アンテナの送信インピーダンスとよく整合される
共振回路の動的インピーダンスにより整流ダイオードの
結合キャパシタンスと低損失誘導子間の呼掛けの周波数
での共振が生じることを保証することである。達成され
る倍率は、共振回路の品質因子と等価である。磁界に応
答するアンテナの選定により、この共振を特に高い品質
因子および最小数の付加要素により達成することを可能
にし、その結果ラベルの更なる電気的損失およひ物理的
寸法、コストの両者が低減する。
図3Aに示される別の望ましい実施態様においては、ラ
ベルは、マイクロ波整流器ダイオード（MRD）16およびD
C貯溜コンデンサ（DCR）17を再び含む整流回路と接続さ
れた電気的ダイポール・アンテナ（EDA）18を含む。貯
溜コンデンサ17もまた、以降に詳細を述べる変調器（MO
D）ブロック７と接続される。今回は、EDA18と整流器16
間の接続は、アンテナ整合誘導子（AMI）20を含んでい
る。図3Bにおいては、再び回路要素RRおよびRLがEDA18
の発射抵抗および損失抵抗を表わし、LAおよびCAはEDA
抵抗の周波数挙動を、LMは整合抵抗のインダクタンス
を、LRは共振抵抗のインダクタンスを、CDは再びMRD16
の接合キャパシタンスを、CRは再び整流器の貯溜コンデ
ンサ17のキャパシタンスを、またE1は再び呼掛け信号の
受取りによりEDA18に誘起される開回路電圧を表わす。
図3Aに示されるシステムにおいては、EDA18は、電気
的に大きいか小さな電気的ダイポールのいずれか一方の
形態を取り得る。このアンテナの寸法は、通常は、ラベ
ルの寸法要件と一致してできるだけ大きくなるように選
定され、大きなアンテナが使用できる時は、広い帯域幅
の利益、および離調に対する結果的相対的イミュニティ
（immunity）を生じる。
受動電圧の増幅（passive voltage magnificatio
n）は、本実施例においては、インダクタンスLRが呼掛
け周波数において整流ダイオードの結合キャパシタンス
を持つ共振回路を形成する共振誘導子19の提供によって
具現される。整合誘導子（AMI）20の機能は、第１に整
流回路に対するDC還流を生じること、第２にEDA18の発
射インピーダンスが電圧増幅回路の動的インピーダンス
とよく整合されることを保証することである。受働電圧
増幅回路の重要な特性は、共振プロセスの蓄えられた電
気エネルギがおおむねダイオードの接合キャパシタンス
に存在するものであることである。これは、電気的に大
きなアンテナによる最適の受動電圧増幅のための条件で
ある。
図４は、変調器７の望ましい一実施態様を示す。これ
は、自蔵発振器（OSC）９、レベル感応検出器（LSD）2
1、マルチプレクサ・アドレス・カウンタ（MAC）22、お
よび入力がコードにおいてそれぞれディジタル値１また
は０を生じるように開路されたままかあるいはローに結
合されるマルチプレクサ・コード発生器（MCG）23を含
み、またディジタル制御負荷（DCL）24を含む。
変調器７は、整流システム10からの出力電圧が発振器
ブロック９から通常の発振を生じるに充分であり、また
レベル感応検出器21の単一ドットのディジタル出力にハ
イの状態を取らせるに充分である時、作動状態になる。
このような条件が満たされる時、マルチプレクサ・アド
レス・カウンタ22は全てのアドレス状態を逐次循環し
て、マルチプレクサが順序通り全ての入力をサンプルし
てその出力にこれら入力においてプログラムされた応答
コードの周期的な反復を生じるようにする。コードがエ
ラーなしに生成されるために、レベル感応検出器21の作
動閥値は発振器、カウンタおよびマルチプレクサ回路の
信頼し得る作動が保証される値にセットされる。マルチ
プレクサ・コード発生器23の出力は、ディジタル制御負
荷24と接続され、これがラベル内の整流回路10に与えら
れる負荷における必要とされる変動を生じる。
このような変調方式においては、マルチプレクサは、
ラベルにより散乱されるRF信号の単純な発振変調を生
じ、あるいはコード化されるビット数を大きく越えた数
の入力が与えられるならば、周波数シフト・キー入力お
よび副搬送波の振幅または位相変調を含む多くの異なる
変調方式を実現し得る。このような変調方式は、呼掛け
応答機の視野において自然に生じる対象物により生じる
バックグラウンド・クラッタからの応答の検出が比較的
容易であるため、単純なベースバンド変調より好まれ
る。このような変調方式は、先に述べたもの以外の手
段、最も一般にはマルチプレクサ・コード発生器23とデ
ィジタル制御負荷24間に別の機能ブロックを介挿するこ
とにより生成することができる。このような機能ブロッ
クの設計は、通常の習熟事項であり、本文では論述しな
い。
応答コードに含まれる情報の生成において、ある入力
が遠隔測定用途において変化し得る情報を提供する他の
CRIと接続される間、あるマルチプレクサ入力が恒久的
にローに拘束されるか開路状態のまま識別情報の提供の
ため行われる。一例は、移植された動物のラベルにおけ
るマルチプレクサ入力の１つに、熱に感応する抵抗を含
む抵抗ブリッジと接続されるコンパレータの出力を接続
することにより提供される。このようなラベルは、動物
の識別ならびに動物の健康の単一ビット表示を行うこと
ができる。遠隔測定情報を含む明らかに別の方法は、情
報を含んでいるパラメータを発振器９の周波数を作るこ
とである。一例は、動物の体温を表示する発振回路のあ
る設計の自然な温度依存性を用いることができる移植さ
れた動物のラベルにより提供される。
図５は、変調器７の別の望ましい実施態様を示してい
る。これは、前に述べたマルチプレクサ・コード発生器
23の代わりに図４に示される構造に似る他の方法で電気
的にプログラム可能兼消去可能なメモリー（EPM）25を
提供する。
図５はまた、電流制限抵抗27を持つ電界効果トランジ
スタ26の形態でのディジタル制御負荷24の可能な実施を
示している。電界効果トランジスタ26および電流制限抵
抗27を適当な比率とすることにより、DC供給出力インピ
ーダンス−電圧レベルの特性を適当な電力レベル範囲に
わたって整合する導電性−電圧特性を得ることができ
る。
プログラム可能兼消去可能なメモリー25のプログラミ
ングは、直接接続によるかあるいは適当な非接触電磁結
合手段のいずれかにより外部プログラミング信号を受入
れるプログラミング・インターフェース（MPI）28によ
って行われる。
図６は、周波数シフト・キー入力変調による応答信号
の効率的な生成に適する変調器７の別の望ましい実施態
様を示す。
本例において、発振器９は変調周波数のいずれか一方
より著しく大きな速度で作動し、プログラム可能ディジ
タル・カウンタ（PDD）29によりカウント・ダウンさ
れ、これがモード制御信号MCSの制御下で８または10の
カウントを生じる。ディジタル制御負荷24に送られてア
ンテナ・インピーダンスの変調を行うと同様に、プログ
ラム可能ディジタル・カウンタ29の出力は同様なプログ
ラム可能ディジタル・カウンタ30のクロック入力へ送ら
れ、そのモード制御入力がプログラム可能ディジタル・
カウンタ29に達するものの補数である。これらの接続結
果は、両方の除算器の合成カウントが常に80の因数であ
ることであり、第２の除算器の出力は、次の項に述べる
ように利用される一定のビット速度信号を生じることが
できる。
プログラム可能ディジタル・カウンタ30の出力は、マ
ルチプレクサ・アドレス・カウンタ（MAC）22に対する
クロック信号として使用され、その出力は、図４の変調
器におけると同様に、逐次全てのアドレス状態を循環し
て、マルチプレクサ・コード発生器（MCG）23が再び全
ての入力をサンプルし、この入力は開路状態のままで１
を表わすか、ローの状態に固定されてゼロを表わし、前
記入力でプログラムされた応答コードの周期的反復をそ
の出力に生じる。マルチプレクサ・コード発生器23の出
力は、プログラム可能ディジタル・カウンタ29のモード
制御信号MCSとして使用され、インバータ26により補完
されてプログラム可能ディジタル・カウンタ30のモード
制御信号を生じる。
変調器の全体的効果は、８または10で除された発振器
周波数と等しい変調周波数および発振器９の周期の80倍
に等しいビット期間を持つ周波数シフト・キー作動変調
を生じることである。
図７は、ラベルの別の望ましい実施態様を示し、これ
においてはラベルは再び、回路が示される電気的ダイポ
ール・アンテナ（EDA）18を含む。EDA18は整流回路と接
続され、これもマイクロ波整流器ダイオード（MRD）16
およびDC貯溜コンデンサ（DCR）17を含んでいる。本例
においては、DC貯溜コンデンサ17が再び変調器７と接続
されるが、DC貯溜コンデンサ17に生じるDC出力電圧は単
に調時された制御スイッチ（TCS）34を付勢し、このス
イッチがDC電圧が検出された後の期間、バッテリ11から
の電力を発振器（OSC）９および電子コード発生器（EC
G）８に接続する。
これら回路の作動のための電力がバッテリから来、整
流システムが制御スイッチの開路を開始するために要求
された無視し得る電力を提供するためにのみ要求される
ため、整流キャパシタンスを含む同調回路の品質因子お
よび電圧増加は前に述べた設計におけるよりも高くなり
得る。その結果、ラベルに対する呼掛けレンジが著しく
増加する。
整流器からのDC電圧のラベルの本実施例における異な
る使用によって、アンテナの成端インピーダンスの変調
は、整流器と接続されたインピーダンスの変調ではな
く、可変成端６の制御によって直接生じる。制御可能な
アンテナ成端を含む構成要素は、PINダイオード31、バ
イパス・コンデンサ32およびRF絶縁誘導子33である。変
調が加えられた後、調時された制御スイッチはその作動
電力をバッテリ11から得る。アンテナ成端インピーダン
スのこの直接制御は、非常に効率的な後方散乱措置のRF
信号生成をもたらすことができる。
図８は、図2B、図3Bおよび図７に示されたラベル回路
の重要な機能的特性を示し、これら回路の作動を更によ
く説明するため用いられる。これらの図に示された各実
施例において、ラベルはラベル・アンテナ５、電圧増幅
共振器35、整流器兼フィルタ10、および変調器７を含
む。
これらの機能ブロックの幾つかの特性について述べ
る。第１は、表示された機能を提供する物理要素がある
場合にはブロック間で共有されることである。この共有
の事例は、電圧増幅共振器の共振インダクタンスを生じ
る図2Bにおける磁気アンテナの自己インダクタンス、お
よび電圧増幅共振器の共振キャパシタンスおよび整流器
およびフィルタの一方向性の電流要素の両方を提供する
図2B、図3Bおよび図７におけマイクロ波ダイオードを含
む。第２は、電気的に重要な回路要素がある場合には使
用される回路デバイスの主特性ではなく異常な（漂遊）
特性であることである。この記述は、電気エネルギ蓄積
要素が整流ダイオードの接合キャパシタンスである電圧
増幅共振器を示唆する。
回路の受動電圧利得の３つの実施例の各々において極
大化、およびその結果の与えられた呼掛け電力に対する
呼掛けレンジの極大化をもたらすものは今述べた特性で
ある。
図２、図３および図７に関して概要を述べた原理の実
施においては、ダイオードの接合キャパシタンスが励起
レベルに依存するという事実を勘案すること、およびラ
ベルにおける所要の作動信号レベルに対する共振インダ
クタンスLAまたはLRの大きさを調整することが必要であ
る。
効率的な電圧増幅共振器の設計においては、ストリッ
プ線またはキャビティ共振器の如き分散された回路素子
を用いるのがしばしば便利である。このような場合には
共振器に蓄えられた電気エネルギはもはや実質的に整流
ダイオードの接合キャパシタンス内にはないが、分散回
路素子により得られる動的エネルギ蓄積のより高い品質
因子が依然として実質的な電圧の増幅を可能にする。
図９は、呼掛け応答機の望ましい一実施態様のブロッ
ク図を示す。呼掛け信号は、その起源を無線周波の送信
機主発振器（TMO）36に有し、この信号は２重均衡ミキ
サ（DBM）37によりパルス変調され、その制御入力は送
信機パルス・ジェネレータ（TPG）38から得られる。二
重均衡ミキサ37の変調出力は送信機電力増幅器（TPA）3
9へ加えられ、機能については以降に記述する信号分割
結合器（signal spliting soupler）（SSC）40と２重
ねじ・チューナ（DST）41により、呼掛け応答機アンテ
ナ３へ送られる。
送信機出力信号におけるパルス変調の使用は、適当な
デューティ・サイクルを持つ変調がピーク送信機出力電
力における著しい増加を可能にするが、平均出力電力は
依然として無線ライセンス取得および健康上の要件によ
り設定される制限内に留まるという重要な実際の結果が
存在する。出力電力におけるこのような増加は、ラベル
回路を作動させるに要するDC電圧を著しく大きな呼掛け
レンジで生じ、あるいはラベルが組織内に移植される如
き不利な呼掛け状態に置くことを可能にする。データ速
度がRF後方散乱装置ラベル応答が通常低い周波数のトラ
ンスポンダで達成されるよりも遥かに大きいため、呼掛
けパルスは著しく短くすることができ、従って迅速に移
動する対象物からのデータ検索を可能にするため呼掛け
を著しく頻繁にすることができる。送信機のパルス動作
もまた、電力の損失および呼掛け応答機の電子素子にお
ける熱生成を低減する。
呼掛け応答機アンテナ３を介してラベルから受取られ
る応答信号は、信号分割結合器40により送信信号から分
離され、信号注入結合器（SIC）42の主回線を介して電
力分割器（PWS）43へ送られ、ここでこの信号は２つの
経路へ分けられて２重均等ミキサ（OBM）44および45の
信号ポートへ分散される。
これらミキサの局部発振器ポートは、電力分割器（PW
S）46を介して送信機主発振器36から、直角位相シフタ
（QPS）47において90゜の経路シフトを受ける電力分割
器46から出た信号の１つを供給される。従って、均衡ミ
キサ44、45の出力IBSおよびQBSは、呼掛け周波数と等し
い量だけ下方へ移動される呼掛け応答機により受取られ
る信号の同位相および直角位相成分を表わす。均衡ミキ
サ44、45の出力IBSおよびQBSは、ベースバンド・プロセ
ッサ兼デコーダ（BPD）48へ送られ、これから復号され
た応答が以下に説明する手段により判定される。
次に、二重ネジチューナ（DCT）41の機能を説明す
る。その主な目的は、呼掛け応答機アンテナ３のその送
信線への不完全な整合により、あるいは信号分割結合器
40における不完全な指向性の実際の存在によって均衡ミ
キサ44、45の信号ポートの過負荷が生じるのを防止する
ことである。チューナ・スクリューの適当な調整は、送
信機電力増幅器39および受信機ミキサ44、45間の今述べ
たばかりの機構のいずれかから生じ得る望ましくない結
合を打消すことが可能な反射を生じ得、その結果非常に
高い送信機電力がこれらミキサが過負荷となる前に使用
できることになる。
それぞれ均等ミキサ44、45の出力QBSおよびIBSに調整
基準として存在する波形の観察を用いて通常は呼掛け応
答機の組立ておよびテストの間に手で行われるこのよう
な調整は、受信機の感度を強める際に著しく有利となる
が、呼掛け応答機アンテナ３の電界において対象物が移
動する結果生じるアンテナの反射因子における変動にも
拘らず完全に有効なままではあり得ない。呼掛け機の感
度の著しい改善は、望ましくない結合の打消しが自己調
整とされるならば、このような変動にも拘らず達成可能
である。
この目的のため、送信機電力の一部は、信号分割結合
器40の別のポートによりサンプリングされて電力分割器
（PWS）49へ送られる。電力分割器49の２つの等しい振
幅の出力は、各々が電圧制御された減衰器（VCA）51ま
たは52の一方におけるある減衰に遭遇した後、電力合成
器（PWC）50において再び合成され、その一方は直角位
相シフタ（QPS）53において90゜の位相シフトを受け
る。電力合成器50の出力は、先に述べた信号注入結合器
42により応答信号チェーンに再び挿入される。
今述べたばかりのシステムの効果は、振幅限界内でど
んな振幅および位相の残留送信後アンテナ不整合でも打
消す手段が提供されることである。
このような反射が自動的に調整されるように、電圧制
御減衰器に対する制御信号が、同位相および直角位相の
応答信号ミキサ44、45からの、また送信機パルス・ジェ
ネレータ38からのその入力を取り、かつ各呼掛けパルス
間で電圧制御された減衰器51および52の制御ポートへ送
られるため要求される電圧を決定する適合制御ブロック
（ACB）54によって得られる。
図10は、ベースバンド・プロセッサ兼デコーダ（BP
D）48の望ましい一実施例のブロック図を示す。本例に
おいては、受信機ミキサ44、45からのベースバンド信号
IBSおよびQBSは最初に帯域通過増幅器（BPA）55および5
6において増幅され、信号の振幅が信号振幅検出器（SA
D）57および58において検出される。信号振幅検出器5
7、58の機能は、応答の記録が後の復号を行うことがで
きるように、応答信号がラベルから受取られつつある時
の検出を可能にすることである。この検出を行うために
は、信号振幅検出器57、58の出力ORゲート59において合
成され、結果RTEがベースバンド・プロセッサ兼検出器
内部の動作を制御するマイクロプロセッサ（μＰ）60へ
送られる。
応答の発生がこのように検出されると、同位相および
直角位相の両チャンネルにおける応答信号のディジタル
記録が行われ、マイクロプロセッサ60のメモリー内に格
納される。応答のディジタル表示は、帯域通過増幅器5
5、56の出力の規則的に得られるディジタル・サンプル
をメモリー・ブロック（ISS）64および（QSS）65へ入れ
るため要求されるメモリー・アドレスおよび制御信号の
シーケンスを必要に応じて生成するサンプリング・タイ
ミング・システム（STS）63の制御下で作動する高速ア
ナログ／ディジタル・コンバータ（AOC）61、62によっ
て用意される。一連の３状態バッファ（TSB）66は、同
じメモリー・ブロックが必要に応じて直接マイクロプロ
セッサ60のアドレス・スペースに入れられることを許容
する。このベースバンド・プロセッサ兼デコーダの内部
で行られる復号動作は、応答の各記録が完了した後、マ
イクロプロセッサ60内部のソフトウエアによって呼掛け
応答機パルス間の時間間隔で行われる。このように復号
を行うことの利点は、ノイズ・アルゴリズムからの複雑
な信号復元が使用できること、復号が大きな分割帯域幅
の信号で処理できること、応答における異常が柔軟に検
出され除外され得ること、および応答信号と代替機とし
て使用されたかも知れないリアルタイム復号回路間の初
期同期において応答の一部が失われないことである。
復号の際、応答信号は、必要に時は常に、マイクロプ
ロセッサ60の直列インターフェース（SIO）67を介して
得られる。
図11は、ベースバンド・プロセッサ兼デコーダ（BP
D）48の別の望ましい実施態様のブロック図を示す。図1
0におけるように、この回路は受信機ミキサ44、45から
の出力IBSおよびQBSに対する帯域通過増幅器（BPA）6
8、69を提供する。増幅されたベースバンド信号の場合
は、応答閾値を越えた信号RTEを生じるため出力がORゲ
ート72において合成される信号振幅検出器（SAD）70、7
1が再び提供される。
しかし、処理の均衡は図10に関して述べたものとはか
なり異なる。望ましい実施態様においては、ラベルにお
いて用いられる応答信号生成方式は、副搬送波に重ねら
れる応答信号変調を生じることが前提とされ、増幅され
たミキサ出力信号は、小さな分割帯域幅であることが前
提とされる。これらの信号は、増幅の後、および直角位
相信号が作動増幅器74における直角位相シフタ（QPS）7
3において更に90゜の位相シフトを受けた後に、合成さ
れる。差動増幅器74により生じる複合ベースバンド信号
CBSは、RTE信号とともに復調器兼デコーダ（DAD）ブロ
ック75へ送られる。
復調器兼デコーダ・ブロック75の内容は、応答コード
の表現を生じるためラベル内部で用いられる変調形態に
依存する。本例は、周波数シフト・キー操作によりコー
ド化される信号のリアルタイム復調および復号を行う構
成要素を示す。これらの構成要素は、単に、ゼロ交差検
出器77を内蔵し帯域フィルタ即ち低域フィルタ78および
Motorola社のMC68HC11の如き簡単なマイクロコントロー
ラ（μＣ）79と関連して作動するEXAR XR−2211の如き
標準的な周波数シフト・キー操作デコーダ回路（FSD）7
6からなっている。
この回路の作動においては、FSKデコーダ76がその第
１の出力において応答変調周波数に比例する波形を生じ
る。この波形は、フィルタ77における帯域通過即ち低域
フィルタ処理を受け、フィルタ出力はゼロ交差検出器77
へ与えられ、これがデコーダ76の第２の出力を生じる。
マイクロコントローラ79は、検出器77により生じる波形
の電圧レベルの遷移を認識して、このように見出された
直列ビット・ストリームを復号する。復号された応答
は、マイクロコントローラのメモリーに駐在し、呼出さ
れる時、このデバイスの直列ポートから出る。
ラベルにおける周波数シフト・キー操作、および呼掛
け後における位相ロック・ループ周波数シフト・デコー
ダを用いることの利点は、これらが一緒に応答変調のた
めの非常にコンパクトな復号プロセスを生じることであ
る。応答信号の周波数は、この周波数がラベルのRF励起
レベル、従って整流されたDC供給電圧における変動によ
り大きな範囲にわたって変動する時でも、位相ロック・
ループが単にラベル発振器周波数における変動を追跡す
るため、この手段によって等価の電圧へ容易に変換され
る。
今述べたばかりの復調プロセスにおける帯域通過フィ
ルタ処理を用いる利点は、ラベルが呼掛け電界内で移動
する時、ラベル整流回路において生じるDC電圧における
変動により生じるラベル発振器周波数における緩やかな
変動が応答の情報内容の解釈における誤りを生じること
がないことである。
図11は復調器兼デコーダ・ブロックの内容として、ラ
ベルにおいて生じたFSK変調に適する構成要素を示す
が、他の簡単な内容を他の形態の変調のために使用する
ことができる。
図12は、呼掛け応答機の適合制御ブロック54の一実施
例の詳細を示す。入力信号は、受信機ミキサ（DBM）4
4、45からのベースバンド信号IBSおよびQBSである。こ
れらの信号は、それらのDC成分を除いたもので、これは
コンデン80、81による局部発振器の励起とミキサの不完
全な均衡の相互作用から生じ得る。送信機可能化パルス
TEPの制御下で作動する送信ゲート（BSG）82、83、後続
増幅器（LPA）84、85およびアナログ／ディジタル・コ
ンバータ（ADC）86、87は、各送信期間の終わりに送信
機オン期間の送信機出力のディジタル表示がマイクロコ
ントローラ（μＣ）88から使用可能であることを保証す
る。送信間の期間中、マイクロコントローラ88は、受信
機における電圧制御された減衰器（VCA）51、52に対す
る制御信号において必要な調整の計算を行い、次に送信
期間前に減衰器51、52に対してディジタル／アナログ・
コンバータ（DAC）89、90により提供されるこれらの信
号の新しい値を生成する。
本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、先に
のべた部分の構造および配置に対して種々の変更、修正
および（または）付加を行うことが可能であることは理
解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コール，ピーター・ハロルド オーストラリア連邦サウス・オーストラ リア 5020，ウエスト・レイク・ショ ー，ダットン・グローブ ７ (56)参考文献 特開 昭63−29282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−5287（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−182782（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−276085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−30526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−80892（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 H04B 1/59

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】識別および遠隔システムのための信号応答
    ラベル（４）であって、該ラベルが、呼掛け周波数で呼
    掛け信号を受け取り、応答信号を散乱するアンテナと、
    該応答信号の発生器（８）と、及び該発生器により要求
    された電力の少なくとも一部を供給するダイオードを含
    む整流器（10）を備えた、該信号応答ラベルにおいて、 該ラベルが、前記ダイオードと協働する前記アンテナに
    結合され、前記呼掛け周波数と等しい共振周波数を有す
    る電圧増幅共振器（35）を含み、前記共振器（35）の蓄
    積された電気エネルギが前記ダイオードの結合キャパシ
    タンスに存在する電気エネルギを実質的に含むことを特
    徴とする信号応答ラベル。
  2. 【請求項２】前記電圧増幅共振器（35）がインダクタン
    ス（LA）とキャパシタンス（17）を含む請求項１記載の
    信号応答ラベル。
  3. 【請求項３】前記アンテナに結合された可変成端（６）
    と前記アンテナで前記呼掛け信号部分を散乱するように
    前記応答信号に従って前記成端インピーダンスを変化す
    る手段とを含む請求項１または２記載の信号応答ラベ
    ル。
  4. 【請求項４】前記成端インピーダンスを変化する手段が
    前記電圧増幅共振器（35）により供給される請求項３記
    載の信号応答ラベル。
  5. 【請求項５】前記可変成端（６）の変化が整流器（10）
    からのロード電流を変化する手段により行われる請求項
    ４記載の信号応答ラベル。
  6. 【請求項６】前記応答信号がその情報の内容として応答
    メッセージを含み、前記整流器（10）の出力信号が少な
    くとも１つの完全な応答メッセージラベルに発生に十分
    な期間前記発生器（８）の動作を開始するために使用さ
    れる請求項１または２に記載の信号応答ラベル。
  7. 【請求項７】前記応答信号が副搬送波に挿入された応答
    コードを含む請求項１記載の信号応答ラベル。
  8. 【請求項８】前記副搬送波が周波数変調された請求項７
    記載の信号応答ラベル。
  9. 【請求項９】前記副搬送波が位相変調された請求項７記
    載の信号応答ラベル。
  10. 【請求項１０】呼掛け周波数で呼掛け信号を受信し、応
    答信号を散乱するラベル・アンテナ（５、15、18）と、 前記応答信号の発生器（８）と、 ダイオード（16）を含み、前記発生器で要求される電力
    の少なくとも一部を供給する整流器（10）と、 前記呼掛け信号を伝送する伝送アンテナと、前記伝送ア
    ンテナと結合され無線周波数エネルギの発生器（36）を
    含む伝送器（２）と、前記ラベル応答信号を受信する受
    信アンテナと、前記受信アンテナと結合され前記応答信
    号を検出および解読する受信器（12）とを含む呼掛け応
    答機（１）と、 を含む識別および遠隔システムにおいて、 前記ラベルが、前記ダイオードを含み、前記呼掛け周波
    数と同じ共振周波数を有し、前記ラベルアンテナに結合
    された電圧増幅共振器（35）を含み、前記共振器（35）
    の蓄積された電気エネルギが前記ダイオード（16）の結
    合キャパシタンス（CD）に存在する電気エネルギを実質
    的に含むことを特徴とする識別および遠隔システム。
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