JP3224564B2 - Magnetically coupled two-resonant circuit frequency division tag - Google Patents

Magnetically coupled two-resonant circuit frequency division tag

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Abstract

A batteryless, portable, frequency divider includes a first resonant LC circuit (70) that is resonant at a first frequency for receiving electromagnetic radiation at the first frequency; and a second resonant LC circuit (74) that is resonant at a second frequency that is one-half the first frequency for transmitting electromagnetic radiation at the second frequency. The first circuit is coupled only magnetically to the second circuit to transfer energy to the second circuit in response to receipt by the first circuit of electromagnetic radiation at the first frequency. At least one of the resonant circuits includes a variable reactance element, such as a variable capacitance diode (D1<.>, D1<..>) or a varactor. In a variable reactance element (D1<.>) of the first circuit (70), the reactance varies with variations in energy received by the first circuit for causing the second circuit to vary in reactance due to mutual reactive coupling to cause the second circuit to transmit electromagnetic radiation at the second frequency in response to the energy transferred from the first circuit at the first frequency. In a variable reactance element (D2<.>) of the second circuit (74), the reactance varies with variations in energy transferred from the first circuit for causing the second circuit to transmit electromagnetic radiation at the second frequency in response to the energy transferred from the first circuit at the first frequency. Both resonant circuits include inductance coils (L1<.>, L2<.>) that are disposed on a ferrite rod (72), for enhancing the magnetic coupling. The frequency divider is included in a tag utilized in a presence detection system. <IMAGE>

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一般に周波数分割器に
関し、特に物体検出システムに使用されるタグに含まれ
るポ−タブルで電池が不用な周波数分割器に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to frequency dividers and, more particularly, to a portable, battery-less frequency divider included in a tag used in an object detection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポ−タブルで電池が不用な周波数分割器
は、Lincoln H. Charlot, Jr.
による米国特許第4,481,428 号明細書およびFred
Wade HermanとLincoln H. Ch
arlot, Jr.による米国特許第4,670,740 号明
細書に記載されている。
2. Description of the Related Art A portable and battery-less frequency divider is disclosed in Lincoln H .; Charlot, Jr.
U.S. Pat. No. 4,481,428 to Fred.
Wade Herman and Lincoln H.S. Ch
arlot, Jr. U.S. Pat. No. 4,670,740.

【0003】米国特許第4,481,428 号明細書に記載され
た周波数分割器は、第1の周波数の電磁放射を受信する
第1の周波数で共振する第1の共振回路、および第2の
周波数の電磁放射を送信するための第1の周波数の半分
である第2の周波数で共振する第2の共振回路を含み、
それら2つの共振回路は第1の周波数の電磁放射の受信
により第1の共振回路に提供された第1の周波数の整流
されていないエネルギに応じてのみ第2の周波数で第2
の共振回路に電磁放射を送信させるために第1および第
2の共振共振回路の結合を得る半導体スイッチング装置
によって互いに電気的に結合される。各共振回路は、イ
ンダクタンスコイルと並列に接続された固定したキャパ
シタンスを含む。それぞれの共振周波数に共振回路を整
調する時のコイル間の磁気的結合による難点を最小にす
る目的で、コイルは2つのコイルの磁界が互いに直交す
るように互いに垂直に配置される。第1の共振回路に空
芯コイルを、また第2の共振回路にフェライトコアコイ
ルを使用するこの周波数分割器の1実施例において、空
芯コイルの内側の直径はコイル間の磁気的結合をさらに
最小にするためにフェライトコアコイルの直径よりずっ
と大きくされる。
The frequency divider described in US Pat. No. 4,481,428 includes a first resonant circuit resonating at a first frequency for receiving a first frequency of electromagnetic radiation, and a second frequency of electromagnetic radiation. A second resonant circuit that resonates at a second frequency that is half of the first frequency for transmitting
The two resonant circuits have a second frequency at the second frequency only in response to the unrectified energy at the first frequency provided to the first resonant circuit by reception of the electromagnetic radiation at the first frequency.
Are electrically coupled to each other by a semiconductor switching device that obtains coupling of the first and second resonant resonance circuits to cause the first resonance circuit to transmit electromagnetic radiation. Each resonant circuit includes a fixed capacitance connected in parallel with the inductance coil. The coils are arranged perpendicular to each other so that the magnetic fields of the two coils are orthogonal to each other, in order to minimize the difficulty due to magnetic coupling between the coils when tuning the resonance circuit to the respective resonance frequencies. In one embodiment of this frequency divider that uses an air core coil for the first resonance circuit and a ferrite core coil for the second resonance circuit, the inner diameter of the air core coil further increases the magnetic coupling between the coils. To minimize it is made much larger than the diameter of the ferrite core coil.

【0004】米国特許第4,670,740 号明細書に記載され
た周波数分割器は、第1の予め決められた周波数で電磁
放射を検出する共振回路を限定するダイオ−ドあるいは
バラクタと並列に接続されたインダクタおよびダイオ−
ドあるいはバラクタから成る単一の共振回路で構成さ
れ、ダイオ−ドあるいはバラクタの両端の電圧がゼロで
ある時に回路が共振する第1の周波数の半分である第2
の周波数で電磁放射を送信することによる検出に応答す
る。
The frequency divider described in US Pat. No. 4,670,740 is an inductor connected in parallel with a diode or varactor defining a resonant circuit for detecting electromagnetic radiation at a first predetermined frequency. And Dio
A second resonant circuit, which is a half of the first frequency at which the circuit resonates when the voltage across the diode or varactor is zero.
Respond to detection by transmitting electromagnetic radiation at a frequency of.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,670,740
号明細書に記載された周波数分割器は米国特許第4,481,
428 号明細書に記載された周波数分割器ほど複雑ではな
く、それによって前者は安価で製造され、物体検出シス
テムによって検出される物体に取付けるためのタグでコ
ンパクトにパッケ−ジされ、さらに周波数分割器回路が
第2の周波数のみで共振するために検出された電磁放射
のエネルギから周波数分割を開始することは有効でな
い。
SUMMARY OF THE INVENTION US Patent No. 4,670,740
The frequency divider described in U.S. Pat.
Less complex than the frequency divider described in US Pat. No. 428, whereby the former is inexpensive to manufacture, compactly packaged with a tag for attachment to an object to be detected by an object detection system, and further comprises a frequency divider. Starting the frequency division from the energy of the detected electromagnetic radiation because the circuit resonates at only the second frequency is ineffective.

【0006】本発明は、製造が複雑でなく安価であり、
動作中に性能が大きく低下することのない米国特許第4,
481,428 号明細書に記載された周波数分割器よりコンパ
クトにパッケ−ジされる周波数分割器を提供する。
The present invention is inexpensive and not complicated to manufacture,
U.S. Pat.
A frequency divider is provided which is more compactly packaged than the frequency divider described in U.S. Pat. No. 481,428.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の1観点に従った
電池が不用でポ−タブルな周波数分割器は、第1の周波
数の電磁放射を受信するために第1の周波数で共振する
第1の共振回路と、第2の周波数で電磁放射を送信する
ために第1の周波数の半分である第2の周波数で共振す
る第2の共振回路とを含み、第1の共振回路は第1の周
波数の電磁放射の第1の共振回路による受信に応じて第
1の周波数で第2の共振回路にエネルギを転送するため
に第2の共振回路に磁気的にのみ結合され、第2の共振
回路は第1の周波数で第1の共振回路から転送されたエ
ネルギに応じて第2の周波数で電磁放射を送信するため
に第1の共振回路から転送されたエネルギの変化によっ
てリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子を含
む。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with one aspect of the present invention, a battery-free, portable frequency divider is provided that resonates at a first frequency to receive electromagnetic radiation at a first frequency. One resonant circuit and a second resonant circuit resonating at a second frequency that is half the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency, wherein the first resonant circuit is a first resonant circuit. Is coupled only magnetically to the second resonant circuit to transfer energy at the first frequency to the second resonant circuit in response to reception of the electromagnetic radiation at the first frequency by the first resonant circuit; The circuit is variable in response to a change in energy transferred from the first resonant circuit to transmit electromagnetic radiation at a second frequency in response to energy transferred from the first resonant circuit at a first frequency. Including a reactance element.

【0008】本発明の別の観点に従った電池が不用でポ
−タブルな周波数分割器は、第1の周波数の電磁放射を
受信するために第1の周波数で共振する第1の共振回路
と、第2の周波数で電磁放射を送信するために第1の周
波数の半分である第2の周波数で共振する第2の共振回
路とを含み、第1の共振回路は第1の周波数の電磁放射
の第1の共振回路による受信に応じて第2の共振回路に
エネルギを転送する第2の共振回路に磁気的にのみ結合
され、第1の共振回路は第1の周波数で第1の共振回路
から転送されたエネルギに応じて第2の周波数で第2の
共振回路に電磁放射を送信させるために相互反応性結合
により第2の共振回路にリアクタンス変化を生じさせる
ために第1の共振回路によって受信されたエネルギの変
化によってリアクタンスが変化する可変リアクタンス素
子を含む。本発明のこの観点における好ましい実施例に
おいて、第2の共振回路はリアクタンスが第1の周波数
で第1の共振回路から転送されたエネルギに応じて第2
の周波数で電磁放射を送信するために第1の共振回路か
ら転送されたエネルギの変化によってリアクタンスが変
化する可変リアクタンス素子を含む。各共振回路はキャ
パシタンスおよび磁気的結合を高めるために磁気回路手
段上に配置されたインダクタンスコイルを含むことが好
ましい。
A battery-free portable frequency divider according to another aspect of the present invention includes a first resonant circuit resonating at a first frequency to receive electromagnetic radiation at a first frequency. A second resonant circuit that resonates at a second frequency that is half of the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency, the first resonant circuit comprising a first frequency of electromagnetic radiation. Is only magnetically coupled to a second resonant circuit that transfers energy to a second resonant circuit in response to reception by the first resonant circuit, the first resonant circuit being coupled at a first frequency to the first resonant circuit. A first resonant circuit for causing a reactive change in the second resonant circuit by mutual reactive coupling to cause the second resonant circuit to transmit electromagnetic radiation at a second frequency in response to energy transferred from the second resonant circuit. React with changes in received energy Comprising a variable reactance element Nsu changes. In a preferred embodiment of this aspect of the invention, the second resonant circuit has a second reactance at a first frequency in response to energy transferred from the first resonant circuit.
A variable reactance element whose reactance changes with a change in energy transferred from the first resonance circuit to transmit electromagnetic radiation at a frequency of Each resonant circuit preferably includes an inductance coil disposed on the magnetic circuit means to enhance capacitance and magnetic coupling.

【0009】共振回路間の磁気的結合のみを使用するこ
とにより、従来の周波数分割器において周波数分割を行
う場合に使用されるような共振回路を電気的に接続する
ための高価でエネルギを消費する素子は使用する必要が
ない。本発明はまた、そのような周波数分割器を含むタ
グおよびこのようなタグを含む物体検出システムを提供
する。本発明の付加的な特徴は、以下の実施例の記載に
関連して記載されている。
By using only magnetic coupling between the resonant circuits, expensive and energy consuming electrical connections for the resonant circuits as used in frequency division in conventional frequency dividers. The element need not be used. The present invention also provides a tag including such a frequency divider and an object detection system including such a tag. Additional features of the present invention are described in connection with the description of the following examples.

【0010】[0010]

【実施例】図1を参照すると、本発明に従った周波数分
割器の好ましい実施例は、直線状フェライトロッド12に
巻き付けられたインダクタンスコイルL1と並列に接続
されたキャパシタC1より構成された第1の共振回路1
0、およびフェライトロッド12に巻き付けられた第2の
インダクタンスコイルL2と並列に接続された可変キャ
パシタンスダイオ−ドあるいはバラクタD2より構成さ
れた第2の共振回路14を含む。
Referring to FIG. 1, a preferred embodiment of a frequency divider according to the present invention comprises a first capacitor C1 connected in parallel with an inductance coil L1 wound on a linear ferrite rod 12. Resonance circuit 1
And a second resonance circuit 14 comprising a variable capacitance diode or a varactor D2 connected in parallel with a second inductance coil L2 wound around the ferrite rod 12.

【0011】第1の共振回路10は第1の周波数f1 の電
磁放射を受信するために第1の周波数f1 で共振し、第
2の共振回路14は第2の周波数f2 で電磁放射を送信す
るために第1の周波数f1 の半分である第2の周波数f
2 で共振する。第1の回路10は、第1の周波数f1 の電
磁放射の第1の回路10による受信に応じて第1の周波数
1 で第2の回路14にエネルギを転送するために第2の
回路14へ、フェライトロッド12および空気によって磁気
的にのみ結合される。第2の回路14の可変キャパシタン
スダイオ−ドあるいはバラクタD2は、第1の周波数f
1 で第1の回路10から転送されたエネルギに応じて第2
の周波数f2 で電磁放射を第2の回路14で送信するため
に第1の回路10から転送されたエネルギの変化によりリ
アクタンスが変化する可変リアクタンス素子である。
A first resonance circuit 10 resonates at a first frequency f 1 to receive electromagnetic radiation at a first frequency f 1 , and a second resonance circuit 14 resonates at a second frequency f 2. The second frequency f which is half of the first frequency f 1 to transmit
Resonates at 2 . The first circuit 10, second circuit to transfer the first energy to a second circuit 14 at the frequency f 1 in response to reception by the first circuit 10 of the first electromagnetic radiation of a frequency f 1 To 14, it is only magnetically coupled by the ferrite rod 12 and air. The variable capacitance diode or varactor D2 of the second circuit 14 has a first frequency f
In step 1 the second is performed in accordance with the energy transferred from the first circuit 10.
Is a variable reactance element whose reactance changes due to a change in energy transferred from the first circuit 10 in order to transmit electromagnetic radiation at the frequency f 2 of the second circuit 14.

【0012】第1の共振回路10のコイルL1は、第2の
共振回路14のコイルL2に誘導される第1の周波数f1
で電磁放射を高め、それによって周波数分割を達成する
ために必要な第1の周波数f1 の電磁放射の要求された
磁界の強度を低下すると考えられる。
The coil L1 of the first resonance circuit 10 has a first frequency f 1 induced by the coil L2 of the second resonance circuit 14.
It is believed that this increases the electromagnetic radiation, thereby reducing the required magnetic field strength of the electromagnetic radiation of the first frequency f 1 required to achieve frequency division.

【0013】各共振回路10,14 のインダクタンスの数値
が互いに関するおよびロッド12の端部に関するフェライ
トロッド12上のコイルL1およびL2のそれぞれの位置
により影響を及ぼされるため、共振回路10,14 はロッド
12上のコイルL1およびL2の位置の調整によって共振
周波数f1 およびf2 それぞれに同調される。
Since the inductance value of each resonant circuit 10,14 is affected by the respective positions of the coils L1 and L2 on the ferrite rod 12 with respect to each other and to the end of the rod 12, the resonant circuits 10,14
Adjustment of the position of coils L1 and L2 on 12 tunes to resonance frequencies f1 and f2, respectively.

【0014】コイルL1およびL2はフェライトロッド
12に巻かれているが、コイルL1とL2との間に結合が
存在しているために一方の共振回路のコイルの位置の調
整によって他方の共振回路の共振周波数に大きな影響が
生じて両方の共振回路の同調が困難になるので2つのコ
イルL1とL2との間に余り強い結合が行われないよう
にする必要がある。そのためコイルL1、L2の各コイ
ルの内側の直径d' はフェライトロッド12の断面の直径
d''に比較して多少大きくされている。コイルL1、L
2は、フェライトロッド12上に調整可能に取付けられる
非磁性スペ−サ部材16上に巻かれている。好ましい実施
例において、ロッド12の直径d''は約0.125 インチ(0.
31cm)であり、コイルL1、L2それぞれの内側の直径
は約0.15インチ(0.38cm)である。
The coils L1 and L2 are ferrite rods
12, but because of the coupling between the coils L1 and L2, adjusting the position of the coil in one of the resonance circuits has a significant effect on the resonance frequency of the other resonance circuit, and Since it becomes difficult to tune the resonance circuit, it is necessary to prevent too strong coupling between the two coils L1 and L2. Therefore, the inner diameter d 'of each of the coils L1 and L2 is slightly larger than the cross-sectional diameter d''of the ferrite rod 12. Coil L1, L
2 is wound on a non-magnetic spacer member 16 which is adjustably mounted on the ferrite rod 12. In the preferred embodiment, the rod 12 has a diameter d '' of about 0.125 inches (0.
31 cm), and the inside diameter of each of the coils L1, L2 is about 0.15 inch (0.38 cm).

【0015】周波数分割を達成するために第1の共振回
路10のインダクタンスコイルL1と第2の共振回路14の
インダクタンスコイルL2との間の結合係数”k”がゼ
ロ乃至0.6 の範囲内であり、第2の周波数f2で第2の
共振回路14によって放射される電磁放射への第1の共振
回路10によって受信された第1の共振周波数f1 の電磁
放射のエネルギの変換は結合係数kが約0.3 の時に最も
有効である。
In order to achieve frequency division, the coupling coefficient "k" between the inductance coil L1 of the first resonance circuit 10 and the inductance coil L2 of the second resonance circuit 14 is in the range of zero to 0.6, The conversion of the energy of the electromagnetic radiation of the first resonance frequency f 1 received by the first resonance circuit 10 into the electromagnetic radiation emitted by the second resonance circuit 14 at the second frequency f 2 is such that the coupling coefficient k is It is most effective at about 0.3.

【0016】図1の好ましい1実施例において、コイル
L1およびL2は直径が約0.125 インチ(0.3 cm)で長
さ1.25インチ(3.2 cm)の直線状フェライトロッド12の
反対の端部に巻き付けられる。各コイルL1、L2は、
約0.375 インチ(0.95cm)の長さであり、ロッド12の各
端部に隣接したコイルL1、L2の端部はロッド12の端
部から±0.125 インチの位置に配置される。コイルは、
両共振回路10,14 の同調を難しくする相互に影響する結
合を阻止するために少くとも0.375 インチ離されるべき
である。各コイルL1、L2は、ロッド12の長さの約3
5%を越えてはならない。
In one preferred embodiment of FIG. 1, coils L1 and L2 are wound on opposite ends of a linear ferrite rod 12 having a diameter of about 0.125 inches (0.3 cm) and a length of 1.25 inches (3.2 cm). Each coil L1, L2 is
The ends of the coils L1, L2, which are approximately 0.375 inches (0.95 cm) long and are adjacent to each end of the rod 12, are located ± 0.125 inches from the end of the rod 12. The coil is
They should be separated by at least 0.375 inches to prevent any reciprocal coupling that would make tuning of the two resonant circuits 10,14 difficult. Each coil L1, L2 is approximately 3
Should not exceed 5%.

【0017】本実施例の周波数分割器は、同様の大きさ
の従来の周波数分割器より数桁下である信号レベルで動
作される。さらに重要なエネルギ転換の機能により決定
されるこの周波数分割器の周波数分割の能率は非常に高
く、それによって何倍も大きい従来の周波数分割器によ
り供給されるような同じ桁の周波数分割された第2の共
振周波数f2 で電磁放射の送信を可能にする。
The frequency divider of this embodiment operates at a signal level several orders of magnitude lower than a conventional frequency divider of similar size. The efficiency of the frequency division of this frequency divider, determined by the function of the more important energy conversion, is very high, whereby the same order of magnitude of the frequency division as provided by a conventional frequency divider which is many times larger. The transmission of electromagnetic radiation at a resonance frequency f2 of 2 is possible.

【0018】本実施例において、キャパシタンスC1は
680 ピコファラドのキャパシタであり、ダイオ−ドある
いはバラクタD2は約600 ピコファラドのバラクタ接合
キャパシタンスを有する。
In this embodiment, the capacitance C1 is
A 680 picofarad capacitor and the diode or varactor D2 has a varactor junction capacitance of about 600 picofarads.

【0019】ツェナ−ダイオ−ドのような供給された交
流電圧の小さなレベルでキャパシタンスの大きい非線形
の変化を有する1つのあるいは複数の並列のバラクタ接
合を有する可変キャパシタンスダイオ−ドあるいはバラ
クタD2は、低価格であるために第2の共振回路14で電
圧反応可変リアクタンス素子として使用される。他の実
施例において、適用された交流電圧で必要とされた大き
い非線形のキャパシタンスの変化を有し、かなり損失が
小さく、高いQ係数を有する多くの他の装置は、可変キ
ャパシタンスダイオ−ドあるいはバラクタに換えて使用
される。フェライトよりも磁気的損失の小さい強磁性の
材料が、磁気回路手段のロッド12として使用できる。
A variable capacitance diode or varactor D2 having one or more parallel varactor junctions having a non-linear variation in capacitance with a small level of supplied AC voltage, such as a Zener diode, is low. Because of the price, it is used as a voltage-responsive variable reactance element in the second resonance circuit 14. In other embodiments, many other devices that have the large non-linear capacitance changes required at the applied AC voltage, have relatively low losses, and have high Q-factors include variable capacitance diodes or varactors. Used instead. A ferromagnetic material having a lower magnetic loss than ferrite can be used as the rod 12 of the magnetic circuit means.

【0020】別の実施例(示されていない)において、
異なる共振回路のコイルを結合するために使用された磁
気回路手段は空気だけである。本実施例は複雑でなく、
適切な磁気的結合は互いに極めて接近したコイルの配置
により或る種の応用に実用的である物体検出タグを提供
することができる。しかしながら、本実施例は上記のよ
うに、コア上のコイルの位置の調整による共振周波数を
微調整できるフェライトコアがないので各共振回路を同
調することはさらに難しい。
In another embodiment (not shown),
The only magnetic circuit means used to couple the coils of the different resonant circuits is air. This embodiment is not complicated,
Proper magnetic coupling can provide an object detection tag that is practical for certain applications due to the placement of the coils in close proximity to each other. However, in this embodiment, it is more difficult to tune each resonance circuit because there is no ferrite core that can fine-tune the resonance frequency by adjusting the position of the coil on the core as described above.

【0021】種々の好ましい他の実施例において、異な
る共振回路のコイルを結合する磁気回路手段は、直線状
ロッド以外の形状を有するフェライト素子である。磁気
回路手段の形の変化による周波数分割器を含むタグの反
応の方位づけは、第1の共振周波数f1 で電磁電界を励
起する特定の応用および構成で調整される。
In various other preferred embodiments, the magnetic circuit means for coupling the coils of the different resonant circuits is a ferrite element having a shape other than a linear rod. Orientation pickled reaction tags including the frequency divider according to the change in shape of the magnetic circuit means is adjusted by the particular application and configuration for exciting an electromagnetic field in the first resonance frequency f 1.

【0022】図2の(a)に示されるようなこのような
1実施例において、磁気回路手段はL型のフェライト素
子20を含む。本実施例において、周波数分割器はL型の
フェライト素子20の1端部に巻き付けられるインダクタ
ンスコイルL1と並列に接続されたキャパシタC1より
構成される第1の共振回路22、およびL型のフェライト
素子20の別の端部に巻き付けられる第2のインダクタン
スコイルL2と並列に接続された可変キャパシタンスダ
イオ−ドあるいはバラクタD2より構成される第2の共
振回路24を含む。その他の点において図2の(a)の周
波数分割器の構造は、図2の周波数分割器の動作が図1
の周波数分割器の動作と同様であるため、図1の周波数
分割器の構造に関して上記されたものと同じである。
In one such embodiment, as shown in FIG. 2A, the magnetic circuit means includes an L-type ferrite element 20. In this embodiment, the frequency divider is a first resonance circuit 22 composed of an inductance coil L1 wound around one end of an L-type ferrite element 20 and a capacitor C1 connected in parallel, and an L-type ferrite element. 20 includes a second resonant circuit 24 comprised of a variable capacitance diode or varactor D2 connected in parallel with a second inductance coil L2 wound around another end of the circuit. In other respects, the structure of the frequency divider of FIG. 2A is different from that of FIG.
Is the same as that described above with respect to the structure of the frequency divider of FIG.

【0023】図2の(b)に示される別の実施例におい
て、2つ以上の磁極が方向づけ、第1の共振周波数f1
および第2の共振周波数f2 の周囲空間への結合の量を
制御するために磁気回路素子30に設けられている。本実
施例において、周波数分割器は、フェライト素子30の1
端部に巻き付けられたインダクタンスコイルL1と並列
に接続されたキャパシタC1より構成される第1の共振
回路32と、フェライト素子30の別の端部に巻き付けられ
た第2のインダクタンスコイルL2と並列に接続された
可変キャパシタンスダイオ−ドあるいはバラクタD2よ
り構成される第2の共振回路34を含む。その他の点にお
いて図2の(b)の周波数分割器の構造は、図2の
(b)の周波数分割器の動作が図1の周波数分割器の動
作と同様であるため、図1の周波数分割器の構造に関し
て上記されたものと同じである。
In another embodiment, shown in FIG. 2B, two or more magnetic poles are oriented to provide a first resonance frequency f 1.
And the amount of coupling of the second resonance frequency f 2 to the surrounding space is provided in the magnetic circuit element 30. In this embodiment, the frequency divider is one of the ferrite elements 30.
A first resonance circuit 32 composed of a capacitor C1 connected in parallel with an inductance coil L1 wound around one end, and a second inductance coil L2 wound around another end of the ferrite element 30 in parallel. It includes a second resonant circuit 34 comprising a connected variable capacitance diode or varactor D2. In other respects, the structure of the frequency divider of FIG. 2B is the same as that of the frequency divider of FIG. 1 since the operation of the frequency divider of FIG. It is the same as described above with respect to the structure of the vessel.

【0024】磁気回路手段は、特性を最適にするように
互いに接近して磁気的に結合される2つあるいはそれ以
上に分離したフェライトロッドを含み、およびあるいは
最大の製造可能な長さの単一のフェライトロッドを使用
する代りに、大きい孔を磁気回路に設ける。現在フェラ
イトロッドは、長さと直径の比が10あるいは12以上
のものは安価に製造できない。端部を接した複数の直線
状フェライトロッドを配置することにより、磁気回路の
孔は拡大されることができる。
The magnetic circuit means may include two or more separate ferrite rods that are magnetically coupled close to each other to optimize performance and / or may have a maximum manufacturable length of a single ferrite rod. Instead of using a ferrite rod, a large hole is provided in the magnetic circuit. At present, ferrite rods having a length / diameter ratio of 10 or 12 or more cannot be manufactured at low cost. By arranging a plurality of linear ferrite rods whose ends are in contact, the hole of the magnetic circuit can be enlarged.

【0025】また分離した共振回路のコイルが配置され
た分離したフェライトロッドの間の磁気回路にエアギャ
ップを設けることにより、コイル間の相互に影響する磁
気的結合はコイル間の磁気抵抗の減少により減少され、
それによってロッド上のコイルの位置の調整によって分
離した共振回路の同調は容易になる。
Further, by providing an air gap in the magnetic circuit between the separated ferrite rods in which the coils of the separated resonance circuit are arranged, the mutual coupling between the coils can be reduced by reducing the magnetic resistance between the coils. Reduced,
This facilitates tuning of the isolated resonant circuit by adjusting the position of the coil on the rod.

【0026】図2の(c)に示されるような磁気回路の
複数の強磁性のロッドを使用する1実施例において、磁
気回路手段はそれらの間のエアギャップ44を有して端と
端を対向して配列された2つの直線状の強磁性のロッド
40,42 を含む。本実施例において、周波数分割器はフェ
ライトロッド40の1つに巻き付けられたインダクタンス
コイルL1とそれに並列に接続されたキャパシタC1よ
り構成される第1の共振回路46、および別のフェライト
ロッド42に巻き付けられた第2のインダクタンスコイル
L2とそれに並列に接続された可変キャパシタンスダイ
オ−ドあるいはバラクタD2より成る第2の共振回路48
を含む。その他の点においてこの周波数分割器の構造
は、周波数分割器の動作が図1の周波数分割器の動作と
同様であるため、図1の周波数分割器の構造に関して上
記されたものと同様である。
In one embodiment using a plurality of ferromagnetic rods in a magnetic circuit as shown in FIG. 2 (c), the magnetic circuit means has end-to-end with air gaps 44 between them. Two linear ferromagnetic rods arranged opposite to each other
Includes 40,42. In this embodiment, the frequency divider is wrapped around a first resonance circuit 46 composed of an inductance coil L1 wrapped around one of the ferrite rods 40 and a capacitor C1 connected in parallel thereto, and another ferrite rod 42. A second resonance circuit 48 comprising a second inductance coil L2 connected in parallel and a variable capacitance diode or varactor D2 connected in parallel to the second inductance coil L2.
including. Otherwise, the structure of the frequency divider is similar to that described above with respect to the structure of the frequency divider of FIG. 1 since the operation of the frequency divider is similar to the operation of the frequency divider of FIG.

【0027】図2の(d)に示される本発明の別の実施
例において、第2の共振回路の可変リアクタンス素子は
上記の実施例におけるような可変キャパシタンス素子で
はなく可変のインダクタンス素子L2' である。本実施
例において、周波数分割器はインダクタンスコイルL1
と並列に接続されるキャパシタC1より構成される第1
の共振回路50、および可変インダクタンス素子L2' と
並列に接続された第2のキャパシタンスC2より構成さ
れる第2の共振回路52を含む。第1の共振回路50および
第2の共振回路52は、別の実施例の説明に関して上記さ
れたような磁気回路手段によって磁気的にのみ結合され
る。可変インダクタンス素子L2' は、第1の予め決め
られた周波数f1 で入射電磁放射の所望の電圧の範囲内
において透磁率に大きい変化を表すインダクタンスコイ
ル56および低損失の強磁性の材料58を含む。低損失の強
磁性の材料58は、インダクタンスコイル56の磁気回路に
位置される。本実施例において、強磁性材料58を体積磁
気特性のみならず、強磁性材料58の物理的な形もまた第
2の共振回路52を周波数分割器特性で大きな影響を有す
る。フェライト材料は強磁性材料58として好ましい。材
料の組成は、選択された動作周波数で所望の特性を与え
るように選択される。共振回路50,52 の適当な設計にお
いて、動作は低いキロヘルツ領域からマイクロ波領域ま
で可能である。その他の点においては、この周波数分割
器の構造はこの周波数分割器の動作が図1の周波数分割
器の動作と同様であるため、図1の周波数分割器の構造
に関して上記されたものと同様である。
In another embodiment of the present invention shown in FIG. 2D, the variable reactance element of the second resonance circuit is not a variable capacitance element as in the above-described embodiment but a variable inductance element L2 '. is there. In this embodiment, the frequency divider is an inductance coil L1.
A first capacitor C1 connected in parallel with
And a second resonance circuit 52 composed of a second capacitance C2 connected in parallel with the variable inductance element L2 '. The first resonance circuit 50 and the second resonance circuit 52 are only magnetically coupled by magnetic circuit means as described above with reference to the description of the alternative embodiment. Variable inductance element L2 'includes an inductance coil 56 and a low-loss ferromagnetic material 58 that exhibit a large change in permeability within a desired voltage range of the incident electromagnetic radiation at a first predetermined frequency f1. . A low loss ferromagnetic material 58 is located in the magnetic circuit of the inductance coil 56. In this embodiment, not only the volumetric magnetic properties of the ferromagnetic material 58 but also the physical shape of the ferromagnetic material 58 have a great influence on the second resonance circuit 52 in the frequency divider characteristics. Ferrite material is preferred as ferromagnetic material 58. The composition of the material is selected to provide the desired properties at the selected operating frequency. In suitable designs of the resonant circuits 50,52, operation is possible from the low kilohertz range to the microwave range. Otherwise, the structure of the frequency divider is similar to that described above with respect to the structure of the frequency divider of FIG. 1, since the operation of the frequency divider is similar to the operation of the frequency divider of FIG. is there.

【0028】上記された本発明の周波数分割器の実施例
において、共振回路は記載された実施例が比較的低い周
波数でそれぞれ使用するように設計されるため、インダ
クタンスおよびキャパシタンスを含むように記載されて
いる。マイクロ波領域のような高い周波数で使用するよ
うに設計された周波数分割器の実施例において、共振回
路はマイクロスリップ、ストリップライン、およびある
いは空洞技術の実施例を含む。
In the frequency divider embodiment of the present invention described above, the resonant circuit is described as including an inductance and a capacitance, since the described embodiment is designed for use at relatively low frequencies, respectively. ing. In embodiments of the frequency divider designed for use at higher frequencies, such as in the microwave region, the resonant circuit includes embodiments of microslip, stripline, and / or cavity technology.

【0029】また、本発明の周波数分割器の実施例にお
いて、第2の共振回路は第2の周波数で機械的に共振す
る装置であってもよい。機械的な共振装置は、並列LC
共振回路と等価である。
Further, in the embodiment of the frequency divider of the present invention, the second resonance circuit may be a device that resonates mechanically at the second frequency. The mechanical resonator is a parallel LC
It is equivalent to a resonance circuit.

【0030】図2の(e)に示されるようなこのような
1実施例において、周波数分割器はインダクタンスコイ
ルL1''と並列に接続されたキャパシタC1''より構成
される第1の共振回路60と、第1の共振回路60の共振周
波数f1 の半分である周波数f2 で磁気機械的共振を行
う飽和可能な磁歪材料のストリップ64より構成される第
2の共振回路62を含む。第1の共振回路60のコイルL
1''は、ストリップ64に巻き付けられることにより磁気
機械的共振ストリップ64に磁気的に結合される。コイル
L1''の内側の寸法は、第1の共振回路60の同調を困難
にすることを避けるためにストリップ64から間隔があけ
られる。
In one such embodiment, as shown in FIG. 2 (e), the frequency divider comprises a first resonant circuit comprising a capacitor C1 "connected in parallel with an inductance coil L1". 60, comprises a first second resonant circuit 62 comprised of a strip 64 of saturable magnetostrictive material for magnetic mechanical resonance at a frequency f 2 which is half of the resonance frequency f 1 of the resonant circuit 60. Coil L of first resonance circuit 60
1 ″ is magnetically coupled to the magneto-mechanical resonant strip 64 by being wrapped around the strip 64. The inner dimensions of the coil L1 '' are spaced from the strip 64 to avoid making tuning of the first resonant circuit 60 difficult.

【0031】ストリップ64は、長さが延びるようなモ−
ドで機械的に共振し、第1の共振回路60の共振周波数f
1 の半分である周波数f2 の電磁放射に周波数f1 の第
1の共振回路60により受信された電磁放射を転換するた
めに磁界レベルにより可変な透磁性の材料の可変リアク
タンスコアとして機能する。
[0031] The strip 64 has a length that is
Resonance in the first resonance circuit 60 and the resonance frequency f of the first resonance circuit 60.
It functions as a variable reactance core of a magnetically permeable material that is variable according to the magnetic field level to convert the electromagnetic radiation received by the first resonant circuit 60 at frequency f 1 to electromagnetic radiation at frequency f 2 , which is half of one.

【0032】好ましい実施例において、ストリップ64は
Lucian G. FergusonとLincol
n H. Charlot, Jr.による米国特許第
4,727,360 号明細書に記載されたような飽和可能な磁歪
非晶質強磁性材料である。
In a preferred embodiment, the strip 64 is Lucian G. Ferguson and Lincol
nH. Charlot, Jr. US Patent No.
A saturable magnetostrictive amorphous ferromagnetic material as described in US Pat. No. 4,727,360.

【0033】その他の点においてこの周波数分割器の構
造は、この周波数分割器の動作が図1の周波数分割器の
動作と同様であるため、図1の周波数分割器の構造に関
して上記されたものと同じである。
In other respects, the structure of the frequency divider is similar to that described above with respect to the structure of the frequency divider of FIG. 1, since the operation of the frequency divider is similar to the operation of the frequency divider of FIG. Is the same.

【0034】図3を参照すると、本発明に従った周波数
分割器の好ましい実施例は直線状フェライトロッド72に
巻き付けられたインダクタンスコイルL1と並列に接続
された可変キャパシタンスダイオ−ドあるいはバラクタ
D1より構成される第1の共振回路70と、フェライトロ
ッド72にさらに巻き付けられた第2のインダクタンスコ
イルL2と並列に接続されたD2より構成される第2の
周波数回路74とを含む。
Referring to FIG. 3, a preferred embodiment of the frequency divider according to the present invention comprises a variable capacitance diode or varactor D1 connected in parallel with an inductance coil L1 wound on a linear ferrite rod 72. And a second frequency circuit 74 composed of D2 connected in parallel with a second inductance coil L2 further wound around a ferrite rod 72.

【0035】第1の共振回路70は、第1の周波数f1
電磁放射を受信するために第1の周波数f1 で共振し、
第2の共振回路74は第1の周波数f1 の半分である第2
の周波数f2 で電磁放射を送信するために第2の周波数
2 で共振する。第1の回路70は、第1の周波数f1
電磁放射の第1の回路70による受信に応じて第2の回路
74にエネルギを転送するために第2の回路74へフェライ
トロッド72および空隙によって磁気的にのみ結合され
る。第1の回路70の可変キャパシタンスダイオ−ドある
いはバラクタD1は、相互反応性結合により第2の回路
74においてリアクタンスを変化させ、それによって第1
の周波数f1 の第1の回路70から転送されたエネルギに
応じて第2の周波数f2 で第2の回路に電磁放射を送信
させるために第1の回路70によって受信されたエネルギ
の変化によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス
素子である。第2の回路74の可変キャパシタンスダイオ
−ドあるいはバラクタD2は、リアクタンスが第1の回
路から転送され、第1の周波数f1 で第1の回路の相互
反応性結合により助成されるエネルギに応じて第2の周
波数f2 で第2の回路74に電磁放射を送信させるために
第1の回路70から転送されたエネルギの変化によりリア
クタンスが変化する可変リアクタンス素子である。
The first resonance circuit 70 resonates at the first frequency f 1 to receive the electromagnetic radiation at the first frequency f 1 ,
The second resonant circuit 74 is half the first frequency f 1 2
Resonates at a second frequency f 2 to at the frequency f 2 transmit electromagnetic radiation. The first circuit 70 includes a second circuit responsive to reception of the electromagnetic radiation at the first frequency f 1 by the first circuit 70.
It is only magnetically coupled by ferrite rod 72 and air gap to second circuit 74 to transfer energy to 74. The variable capacitance diode or varactor D1 of the first circuit 70 is connected to the second circuit 70 by mutual reactive coupling.
The reactance is changed at 74, thereby
By the first change of the received energy by the first circuit 70 in order to transmit the electromagnetic radiation to the second circuit at a second frequency f 2 in response to the transferred energy from the circuit 70 of the frequency f 1 It is a variable reactance element whose reactance changes. Variable capacitance diodes of the second circuit 74 - de or varactor D2 is reactance is transferred from the first circuit in response to energy being subsidized by the interaction coupling of the first circuit at the first frequency f 1 a variable reactance element reactance by a change of the energy transferred from the first circuit 70 is changed in order to transmit the electromagnetic radiation to the second circuit 74 at the second frequency f 2.

【0036】図3のAに示されるように、第1および第
2の共振回路70,74 のコイルL1、L2の巻線方向は、
第1の共振回路70のコイルL1の巻線の始まりが可変キ
ャパシタンスダイオ−ドD1の陽極に接続され、第2の
共振回路74のコイルL2の巻線の始まりが可変キャパシ
タンスダイオ−ドD2の陰極に接続されるようにする。
この接続方法は、可変キャパシタンスダイオ−ドD1、
D2が伝導性のダイオ−ドの順方向領域で伝導しやす
く、それによってコイルL1およびL2それぞれの電流
を分路する高い入力の電界レベルで過負荷効果を減少さ
せることによって電力限定作用を達成する。
As shown in FIG. 3A, the winding directions of the coils L1 and L2 of the first and second resonance circuits 70 and 74 are as follows.
The beginning of the coil L1 of the first resonance circuit 70 is connected to the anode of the variable capacitance diode D1, and the beginning of the coil L2 of the second resonance circuit 74 is the cathode of the variable capacitance diode D2. To be connected to
This connection method uses a variable capacitance diode D1,
D2 is more conductive in the forward region of the conductive diode, thereby achieving a power limiting effect by reducing the overload effect at high input field levels shunting the current in each of coils L1 and L2. .

【0037】第1の共振回路70のコイルL1が第2の共
振回路74のコイルL2に誘導される第1の周波数f1
電磁放射を増加し、それによって周波数分割を達成する
必要がある第1の周波数f1 で要求された電磁放射の磁
界の強度を低下させ、第1の共振回路の可変リアクタン
スによる相互結合によって第2の共振回路のリアクタン
スの変化を助成すると考えられる。
The coil L1 of the first resonance circuit 70 increases the electromagnetic radiation of the first frequency f 1 induced by the coil L2 of the second resonance circuit 74, thereby achieving frequency division. It is considered that the strength of the magnetic field of the electromagnetic radiation required at the frequency f 1 of 1 is reduced, and the change of the reactance of the second resonance circuit is promoted by the mutual coupling by the variable reactance of the first resonance circuit.

【0038】共振回路70,74 それぞれのインダクタンス
の値が、互いに関して、およびロッド72の端部に関して
フェライトロッド72上のコイルL1およびL2のそれぞ
れの位置により影響されるため、共振回路70,74 は、ロ
ッド72上のコイルL1およびL2の位置の調整による共
振周波数f1 およびf2 をそれぞれ調整される。
The resonance circuits 70, 74 are affected by the respective inductance values of the coils L1 and L2 on the ferrite rod 72 with respect to each other and with respect to the end of the rod 72, so that the resonance circuits 70, 74 , it is adjusted to the resonance frequency f 1 and f 2 by adjusting the position of the coil L1 and L2 on the rod 72, respectively.

【0039】コイルL1およびL2はフェライトロッド
72に巻かれているが、コイルL1とL2との間に結合が
存在しているために一方の共振回路のコイルの位置の調
整によって他方の共振回路の共振周波数に大きな影響が
生じて両方の共振回路の同調が困難になるので2つのコ
イルL1とL2との間に余り強い結合が行われないよう
にする必要がある。そのためコイルL1、L2の各コイ
ルの内側の直径d' はフェライトロッド12の断面の直径
d''に比較して多少大きくされている。コイルL1、L
2は、フェライトロッド12上に調整可能に取付けられる
非磁性スペ−サ部材76上に巻かれている。
The coils L1 and L2 are ferrite rods
However, since there is a coupling between the coils L1 and L2, adjustment of the position of the coil of one of the resonance circuits has a large effect on the resonance frequency of the other resonance circuit, and both coils are wound. Since it becomes difficult to tune the resonance circuit, it is necessary to prevent too strong coupling between the two coils L1 and L2. Therefore, the inner diameter d 'of each of the coils L1 and L2 is slightly larger than the cross-sectional diameter d''of the ferrite rod 12. Coil L1, L
2 is wound on a non-magnetic spacer member 76 that is adjustably mounted on the ferrite rod 12.

【0040】周波数分割を達成するため、第1の共振回
路70のインダクタンスコイルL1と第2の共振回路74の
インダクタンスコイルL2との間の結合係数kは、ゼロ
乃至0.6 の範囲内であるべきこと、および第1の共振回
路70によって受信された第1の共振周波数f1 の電磁放
射のエネルギの第2の周波数f2 で第2の共振回路74に
よって放射された電磁放射への転換は、結合係数kが約
0.3 の時に最も効率が高い。
In order to achieve frequency division, the coupling coefficient k between the inductance coil L1 of the first resonance circuit 70 and the inductance coil L2 of the second resonance circuit 74 should be in the range of zero to 0.6. And the conversion of the energy of the electromagnetic radiation at the first resonance frequency f 1 received by the first resonance circuit 70 into electromagnetic radiation radiated by the second resonance circuit 74 at the second frequency f 2 is coupled. Coefficient k is about
0.3 is the most efficient.

【0041】図3の好ましい実施例において、コイルL
1およびL2は、直径0.125 インチ(0.3 cm)で長さ1.
25インチ(3.2 cm)の直線状フェライトロッド72の反対
の端部に巻き付けられる。各コイルL1、L2は、長さ
が約0.375 インチ(0.95cm)であり、ロッド72の端部そ
れぞれに隣接するコイルL1、L2の端部はロッド72の
端部から±0.125 インチに位置される。コイルは、両共
振回路70,74 の同調を困難にする相互に影響する結合を
阻止するために少くとも0.375 インチ離されるべきであ
る。各コイルL1、L2は、ロッド72の長さの約35%
未満であるべきである。
In the preferred embodiment of FIG.
1 and L2 are 0.125 inches (0.3 cm) in diameter and 1.
Wound around the opposite end of a 25 inch (3.2 cm) linear ferrite rod 72. Each coil L1, L2 is approximately 0.375 inches (0.95 cm) in length and the ends of coils L1, L2 adjacent each end of rod 72 are located ± 0.125 inches from the end of rod 72. . The coils should be separated by at least 0.375 inches to prevent any reciprocal coupling that would make tuning of both resonant circuits 70,74 difficult. Each coil L1, L2 is about 35% of the length of the rod 72
Should be less than.

【0042】本実施例の周波数分割器は、同様の大きさ
の従来の周波数分割器より数桁下である信号レベルで動
作される。さらに重要なエネルギの送信機能によって決
定されるような本周波数分割器の周波数分割の能率は非
常に高く、それによって何倍も大きい従来の周波数分割
器により与えられるのと同じ桁の周波数分割された第2
の共振周波数f2 で電磁放射の伝送を可能にする。
The frequency divider of this embodiment operates at a signal level several orders of magnitude lower than a conventional frequency divider of similar size. The efficiency of the frequency divider of this frequency divider as determined by the more important energy transmission function is very high, thereby providing the same order of magnitude frequency division as provided by a conventional frequency divider that is many times larger. Second
Allowing the transmission of electromagnetic radiation at a resonant frequency f 2 of the.

【0043】本実施例において、可変キャパシタンスダ
イオ−ドあるいはバラクタD1は約600 ピコファラドの
バラクタ接合のキャパシタンスを有し、可変キャパシタ
ンスダイオ−ドあるいはバラクタD2は約800 ピコファ
ラドのバラクタ接合のキャパシタンスを有する。
In this embodiment, the variable capacitance diode or varactor D1 has a varactor junction capacitance of about 600 picofarads, and the variable capacitance diode or varactor D2 has a varactor junction capacitance of about 800 picofarads.

【0044】集積回路の実施例において、可変ダイオ−
ドあるいはバラクタD1、D2の両方は、共通陰極とし
て形成される。本実施例における周波数分割器は、可変
キャパシタンスダイオ−ドあるいはバラクタD1、D2
の限定機能のため、広い領域にわたって生じる。
In an embodiment of the integrated circuit, a variable diode
Both the varactors or varactors D1, D2 are formed as a common cathode. In this embodiment, the frequency divider is a variable capacitance diode or varactor D1, D2.
Occurs over a large area due to the limited function of

【0045】ツェナ−ダイオ−ドのような供給された交
流電圧の小さなレベルでキャパシタンスの大きい非線形
の変化を有する1つのあるいは複数の並列のバラクタ接
合を有する可変キャパシタンスダイオ−ドあるいはバラ
クタD1、D2は、低価格で生じられる第1および第2
の共振回路70,74 で電圧反応可変リアクタンス素子とし
て使用される。他の実施例において、供給された交流電
圧で必要とされた大きい非線形のキャパシタンスの変化
を有し、損失が充分に小さく、高いQ係数を有する多く
の他の装置が、可変キャパシタンスダイオ−ドあるいは
バラクタに置換できる。フェライトよりも磁気損失の小
さい強磁性の材料が磁気回路手段のロッド72として使用
できる。
A variable capacitance diode or varactor D1, D2 having one or more parallel varactor junctions having a non-linear variation in capacitance with a small level of supplied AC voltage, such as a Zener diode, First and second produced at low cost
Are used as voltage-responsive variable reactance elements in the resonance circuits 70 and 74. In other embodiments, many other devices that have the large non-linear capacitance change required at the supplied AC voltage, have sufficiently low losses, and have a high Q-factor include a variable capacitance diode or Can be replaced with varactor. A ferromagnetic material having lower magnetic loss than ferrite can be used as the rod 72 of the magnetic circuit means.

【0046】別の実施例(示されていない)において、
異なる共振回路のコイルを結合するために使用された磁
気回路手段は、空気だけである。本実施例は複雑でな
く、適切な磁気的結合は互いに極めて接近したコイルの
配置により或る種の応用に実用的である物体検出タグを
提供することができる。しかしながら、本実施例は上記
のように、コア上のコイルの位置の調整による共振周波
数を微調整できるフェライトコアがないので各共振回路
を同調することはさらに難しい。
In another embodiment (not shown),
The only magnetic circuit means used to couple the coils of the different resonant circuits is air. This embodiment is not complicated and proper magnetic coupling can provide an object detection tag that is practical for certain applications due to the placement of the coils in close proximity to each other. However, in this embodiment, it is more difficult to tune each resonance circuit because there is no ferrite core that can fine-tune the resonance frequency by adjusting the position of the coil on the core as described above.

【0047】種々の好ましい他の実施例(示されていな
い)において、異なる共振回路のコイルを結合する磁気
回路手段は、直線状ロッド以外の他の形状を有するフェ
ライト素子である。磁気回路手段の形の変化による周波
数分割器を含むタグの反応の方位づけは、第1の共振周
波数f1 で電磁界を励起する特定の応用および構成で調
整される。このような1実施例において、磁気回路手段
はL型のフェライト素子の1端部に巻き付けられる共振
回路のインダクタンスコイル、およびL型のフェライト
素子の別の端部に巻き付けられる別の共振回路のインダ
クタンスコイルを有するL型のフェライト素子を含む。
その他の点においてこのような周波数分割器の構造は、
このような周波数分割器の動作が図3の周波数分割器の
動作と同様であるため、図3の周波数分割器の構造に関
して上記されたものと同じである。
In various preferred alternative embodiments (not shown), the magnetic circuit means for coupling the coils of the different resonant circuits is a ferrite element having a shape other than a linear rod. Orientation pickled reaction tags including the frequency divider according to the change in shape of the magnetic circuit means is adjusted by the particular application and configuration for exciting an electromagnetic field in the first resonance frequency f 1. In one such embodiment, the magnetic circuit means comprises an inductance coil of a resonant circuit wound around one end of the L-shaped ferrite element and an inductance coil of another resonant circuit wound around another end of the L-shaped ferrite element. Includes an L-type ferrite element having a coil.
Otherwise, the structure of such a frequency divider is
Since the operation of such a frequency divider is similar to that of the frequency divider of FIG. 3, it is the same as that described above for the structure of the frequency divider of FIG.

【0048】このような別の実施例において、2つ以上
の磁極が方向づけと、第1の共振周波数f1 および第2
の共振周波数f2 の周囲空間への結合の量とを制御する
ために磁気回路素子に設けられている。その他の点にお
いてこのような実施例の周波数分割器の構造は、このよ
うな実施例の周波数分割器の動作が図3の周波数分割器
の動作と同様であるため、図3の周波数分割器の構造に
関して上記されたものと同じである。
In such another embodiment, the two or more magnetic poles are oriented, and the first resonant frequency f 1 and the second
It is provided in the magnetic circuit elements to control the amount of binding to the surrounding space of the resonance frequency f 2. In other respects, the structure of the frequency divider of such an embodiment is similar to that of the frequency divider of FIG. 3 since the operation of the frequency divider of such an embodiment is similar to that of the frequency divider of FIG. Same as described above for the structure.

【0049】磁気回路手段は、特性を最適にするように
互いに接近して磁気的に結合される2つあるいはそれ以
上に分離したフェライトロッドを含み、およびあるいは
最大の製造可能な長さの単一のフェライトロッドを使用
するのではなく、大きい孔を磁気回路に設ける。現在フ
ェライトロッドは、長さと直径の比が10あるいは12
以上のものは安価に製造できない。端部を接した複数の
直線状フェライトロッドを配置することにより、磁気回
路の孔は拡大される。
The magnetic circuit means may include two or more separate ferrite rods that are magnetically coupled close to each other to optimize performance and / or may have a maximum manufacturable length of a single ferrite rod. Instead of using ferrite rods, large holes are provided in the magnetic circuit. Currently, ferrite rods have a length to diameter ratio of 10 or 12
These cannot be manufactured cheaply. By arranging a plurality of linear ferrite rods whose ends are in contact, the hole of the magnetic circuit is enlarged.

【0050】また分離した共振回路のコイルがそれぞれ
設置された分離したフェライトロッドの間の磁気回路に
エアギャップを設けることにより、コイル間の相互に影
響する磁気的結合はコイル間の磁気抵抗の減少により減
少され、それによってロッド上のコイルの位置の調整に
よって分離した共振回路の同調は容易になる。
By providing an air gap in the magnetic circuit between the separated ferrite rods on which the coils of the separated resonance circuit are respectively installed, the magnetic coupling between the coils reduces the magnetic resistance between the coils. Tuned, thereby facilitating tuning of the isolated resonant circuit by adjusting the position of the coil on the rod.

【0051】磁気回路中で複数の強磁性のロッドを使用
する1実施例において、磁気回路手段はそれらの間のエ
アギャップを有し端と端を対向して配列された2つの直
線状の強磁性ロッドを含む。本実施例において、第1の
共振回路のインダクタンスコイルはフェライトロッドの
1つに巻かれ、第2の共振回路のインダクタンスコイル
は別のフェライトロッドに巻き付けられる。その他の点
においてこのような実施例の周波数分割器の構造は、こ
のような実施例が図3の周波数分割器の動作と同様であ
るため、図3の周波数分割器の構造に関して上記された
ものと同じである。
In one embodiment in which a plurality of ferromagnetic rods are used in a magnetic circuit, the magnetic circuit means has two linear stiffeners arranged end-to-end with an air gap between them. Includes magnetic rod. In this embodiment, the inductance coil of the first resonance circuit is wound around one of the ferrite rods, and the inductance coil of the second resonance circuit is wound around another ferrite rod. Otherwise, the structure of the frequency divider of such an embodiment is the same as that described above for the structure of the frequency divider of FIG. 3, since such an embodiment is similar to the operation of the frequency divider of FIG. Is the same as

【0052】図4に示される本発明の別の実施例におい
て、本発明に従った周波数分割器は直線状フェライトロ
ッド82に巻き付けられたインダクタンスコイルL1と並
列に接続された可変キャパシタンスダイオ−ドあるいは
バラクタD1より構成される第1の共振回路80と、フェ
ライトロッド82に巻き付けられる第2のインダクタンス
コイルL2と並列に接続されたキャパシタンスC2より
構成される第2の共振回路84とを含む。
In another embodiment of the invention shown in FIG. 4, the frequency divider according to the invention comprises a variable capacitance diode or a parallel connection of an inductance coil L1 wound on a linear ferrite rod 82. It includes a first resonance circuit 80 composed of a varactor D1, and a second resonance circuit 84 composed of a capacitance C2 connected in parallel with a second inductance coil L2 wound around a ferrite rod 82.

【0053】第1の共振回路80は第1の周波数f1 の電
磁放射を受信するために第1の周波数f1 で共振し、第
2の共振回路84は第1の周波数f1 の半分である第2の
周波数f2 で電磁放射を送信するために第2の周波数f
2 で共振する。第1の回路80は、第1の周波数f
の電磁放射の第1の回路80による受信に応じて第2の回
路84にエネルギを転送するためにフェライトロッド82お
よび空隙によって第2の回路84に磁気的にのみ結合され
る。第1の回路80の可変キャパシタンスダイオ−ドある
いはバラクタD1は、リアクタンスが第1の周波数f1
で第1の回路80から転送されたエネルギに応じて第2の
周波数f2 で電磁放射を送信するために相互結合によっ
てリアクタンスの変化が第2の回路84を生じるように第
1の回路80によって受信されたエネルギの変化によりリ
アクタンスが変化する可変リアクタンス素子である。
The first resonance circuit 80 resonates at the first frequency f 1 to receive electromagnetic radiation at the first frequency f 1 , and the second resonance circuit 84 operates at half the first frequency f 1 . In order to transmit electromagnetic radiation at some second frequency f 2 , the second frequency f 2
Resonates at 2 . The first circuit 80 has a first frequency f 1
Is coupled only magnetically to the second circuit 84 by the ferrite rod 82 and the air gap to transfer energy to the second circuit 84 in response to reception by the first circuit 80 of the electromagnetic radiation. Variable capacitance diode of the first circuit 80 - de or varactor D1 is reactance first frequency f 1
In response to the energy transferred from the first circuit 80 to transmit electromagnetic radiation at a second frequency f 2 by the first circuit 80 such that a change in reactance results in a second circuit 84 due to mutual coupling. This is a variable reactance element whose reactance changes according to a change in received energy.

【0054】図4の実施例は、上記された実施例に比較
して非常に効率が低いが、可変リアクタンスが2つの共
振回路80,84 の磁気的結合により第2の共振回路84に反
射されるため、周波数分割器として機能する。
The embodiment of FIG. 4 is much less efficient than the embodiment described above, but the variable reactance is reflected back to the second resonance circuit 84 by the magnetic coupling of the two resonance circuits 80,84. Therefore, it functions as a frequency divider.

【0055】その他の点において図4の周波数分割器の
構造は、図4の周波数分割器の動作が図3の周波数分割
器の動作と同様であるため、図3の周波数分割器の構造
に関して上記されたものと同じである。
In other respects, the structure of the frequency divider of FIG. 4 is the same as that of the frequency divider of FIG. 3 since the operation of the frequency divider of FIG. 4 is similar to that of the frequency divider of FIG. Same as what was done.

【0056】本発明の周波数分割器の別の実施例におい
て、第1および、第2の共振回路の一方のインダクタン
スコイルは可変リアクタンス素子であってもよい。この
ような可変インダクタンス素子は、図3の実施例の第1
の共振回路の可変キャパシタンスダイオ−ドあるいはバ
ラクタに加えて、あるいは図3の実施例の第1および第
2の共振回路の可変キャパシタンスダイオ−ドあるいは
バラクタに加えて設けられる。可変インダクタンス素子
は、各共振回路の共振周波数で入射電磁放射の所望の電
圧範囲内で透磁率の大きい変化を生じる損失の小さい強
磁性の材料58にコイルを巻き付けることによって形成さ
れる。これらの実施例において、強磁性材料の体積磁気
特性のみならず、強磁性材料の物理的な形もまた共振回
路の周波数分割器特性に大きい影響を与える。フェライ
ト材料は強磁性材料が好ましい。材料の組成は、選択さ
れた動作周波数で所望の特性を与えるように選択され
る。適当な設計において、動作は低いキロヘルツ領域か
らマイクロ波領域まで可能である。
In another embodiment of the frequency divider of the present invention, one of the inductance coils of the first and second resonance circuits may be a variable reactance element. Such a variable inductance element is the first element of the embodiment of FIG.
3 or in addition to the variable capacitance diodes or varactors of the first and second resonance circuits of the embodiment of FIG. The variable inductance element is formed by winding a coil around a low-loss ferromagnetic material 58 that produces a large change in permeability within the desired voltage range of the incident electromagnetic radiation at the resonant frequency of each resonant circuit. In these embodiments, not only the volumetric magnetic properties of the ferromagnetic material, but also the physical form of the ferromagnetic material, have a significant effect on the frequency divider characteristics of the resonant circuit. The ferrite material is preferably a ferromagnetic material. The composition of the material is selected to provide the desired properties at the selected operating frequency. In a suitable design, operation is possible from the low kilohertz range to the microwave range.

【0057】上記された本発明の周波数分割器の実施例
において、共振回路は記載された実施例が比較的低い周
波数で使用するように設計されるため、インダクタンス
およびキャパシタンスを含むように記載されている。マ
イクロ波領域のような高い周波数で使用するように設計
された周波数分割器の実施例において、共振回路はマイ
クロスリップ、ストリップライン、およびあるいは空洞
技術の実施例を含む。
In the frequency divider embodiment of the present invention described above, the resonant circuit is described as including inductance and capacitance since the described embodiment is designed for use at relatively low frequencies. I have. In embodiments of the frequency divider designed for use at higher frequencies, such as in the microwave region, the resonant circuit includes embodiments of microslip, stripline, and / or cavity technology.

【0058】本発明の周波数分割器は、図5に示される
ような本発明に従った物体検出システムの好ましい実施
例に使用される。このようなシステムは、送信器90、タ
グ91および検出システム92を含む。送信器は、監査ゾ−
ン96に第1の予め決められた周波数の電磁放射信号94を
送信する。
The frequency divider of the present invention is used in a preferred embodiment of the object detection system according to the present invention as shown in FIG. Such a system includes a transmitter 90, a tag 91 and a detection system 92. The transmitter is an audit zone.
An electromagnetic radiation signal 94 of a first predetermined frequency is transmitted to the computer 96.

【0059】タグ91は、監査ゾ−ン96内で検出される商
品等の物体(示されていない)に取付けられる。タグ91
は、図1乃至図4に関して上記された周波数分割器のよ
うな本発明に従った電池が不用なポ−タブル周波数分割
器を含む。
The tag 91 is attached to an object (not shown) such as a commodity detected in the inspection zone 96. Tag 91
Includes a battery-free portable frequency divider according to the present invention, such as the frequency divider described above with respect to FIGS.

【0060】検出システム92は、第1の予め決められた
周波数の半分である第2の予め決められた周波数の監視
ゾ−ン96中の電磁放射98を検出し、それによって監視ゾ
−ン96中のタグの存在を検出する。
The detection system 92 detects electromagnetic radiation 98 in the monitoring zone 96 at a second predetermined frequency, which is half the first predetermined frequency, whereby the monitoring zone 96 is detected. Detect the presence of a tag inside.

【0061】本発明の周波数分割器を含むタグを使用す
る物体検出システムは、長距離のタグを使用する応用、
および短い伝達の領域のみ必要とされる小さいタグを使
用する応用を含むこのような周波数分割器の大きさおよ
び効果の利点を得る種々の応用に使用される。1実施例
において、本発明の周波数分割器を含む小さいタグは動
物の皮下に注入され、このような動物は物体検出システ
ムによってカウントされる。
The object detection system using the tag including the frequency divider according to the present invention can be applied to an application using a long-range tag,
It is used in a variety of applications that take advantage of the size and effectiveness of such frequency dividers, including applications using small tags where only short transmission areas are needed. In one embodiment, a small tag containing the frequency divider of the present invention is injected subcutaneously into an animal, and such an animal is counted by an object detection system.

【0062】別の実施例において、本発明の周波数分割
器を含む小さいタグは起爆性の非金属性キャニスタに差
込まれ、このようなキャニスタは物体検出システムによ
って検出される。
In another embodiment, a small tag containing the frequency divider of the present invention is plugged into an explosive non-metallic canister, such a canister being detected by an object detection system.

【0063】別の実施例において、1寸法が比較的大き
い本発明の周波数分割器を含むタグは、物体検出システ
ムによって検出される非金属性の銃床に差込まれ、銃は
物体検出システムによって検出される。
In another embodiment, a tag comprising a frequency divider of the present invention having a relatively large dimension is inserted into a non-metallic stock that is detected by an object detection system, and the gun is detected by the object detection system. Is done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の周波数分割器の好ましい実施例の概略
斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a preferred embodiment of the frequency divider of the present invention.

【図2】本発明の周波数分割器の別の好ましい実施例の
回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram of another preferred embodiment of the frequency divider of the present invention.

【図3】本発明の周波数分割器の別の好ましい実施例の
概略斜視図および回路図。
FIG. 3 is a schematic perspective view and a circuit diagram of another preferred embodiment of the frequency divider of the present invention.

【図4】本発明の周波数分割器の別の好ましい実施例の
回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of another preferred embodiment of the frequency divider of the present invention.

【図5】本発明に従ったタグを含む物体検出システムの
ブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of an object detection system including a tag according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10, 14…共振回路、12…フェライトロッド、90…送信
器、91…タグ、92…検出システム、96…監視ゾ−ン。
10, 14 ... resonance circuit, 12 ... ferrite rod, 90 ... transmitter, 91 ... tag, 92 ... detection system, 96 ... monitoring zone.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミング・レン・リァン アメリカ合衆国、フロリダ州 34622、 クリアウォーター、スプーンビル・レー ン 14001 (56)参考文献 特開 昭57−196604(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08B 13/24 G01V 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ming Len Liang, USA 34346, Florida, Clearwater, Spoonville Lane 14001 (56) References JP-A-57-196604 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) G08B 13/24 G01V 3/12

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の周波数の電磁放射を受信するため
に第1の周波数で共振する第1の共振回路と、第2の周
波数で電磁放射を送信するために第1の周波数の半分で
ある第2の周波数で共振する第2の共振回路とを具備
し、第1の周波数の電磁放射の第1の共振回路による受
信に応じて、第1の共振回路が第1の周波数で第2の共
振回路にエネルギを転送するために第2の共振回路に磁
気的にのみ結合され、第2の共振回路は、第1の周波数
で第1の共振回路から転送されたエネルギに応じて第2
の周波数で電磁放射を送信するために、第1の共振回路
から転送されたエネルギの変化によりリアクタンスが変
化する可変リアクタンス素子を具備していることを特徴
とする電池が不用でポ−タブルな周波数分割器。
1. A first resonant circuit resonating at a first frequency to receive electromagnetic radiation at a first frequency, and a half of the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency. A second resonant circuit that resonates at a second frequency, wherein the first resonant circuit responds to the first resonant circuit for receiving electromagnetic radiation at the first frequency. Is only magnetically coupled to the second resonant circuit for transferring energy to the second resonant circuit, the second resonant circuit being configured to respond to the energy transferred from the first resonant circuit at the first frequency.
A variable reactance element whose reactance changes by a change in energy transferred from the first resonance circuit to transmit electromagnetic radiation at a frequency of Divider.
【請求項2】 第1の周波数の電磁放射を受信するため
に第1の周波数で共振する第1の共振回路と、第2の周
波数で電磁放射を送信するために第1の周波数の半分で
ある第2の周波数で共振する第2の共振回路とを具備
し、第1の周波数の電磁放射の第1の共振回路による受
信に応じて、第1の共振回路が第2の共振回路にエネル
ギを転送するために第2の共振回路に磁気的にのみ結合
され、第1の共振回路は、第1の周波数で第1の共振回
路から転送されたエネルギに応じて第2の周波数で第2
の共振回路が電磁放射を送信するために相互反応性結合
により第2の共振回路においてリアクタンスを変化させ
るために第1の共振回路によって受信されたエネルギの
変化によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス素
子を具備していることを特徴とする電池が不用でポ−タ
ブルな周波数分割器。
2. A first resonant circuit resonating at a first frequency to receive electromagnetic radiation at a first frequency, and a half of the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency. A second resonance circuit that resonates at a second frequency, wherein the first resonance circuit supplies energy to the second resonance circuit in response to reception of electromagnetic radiation of the first frequency by the first resonance circuit. Is coupled magnetically only to the second resonant circuit to transfer the second resonant circuit at a second frequency in response to energy transferred from the first resonant circuit at a first frequency.
The resonant circuit comprises a variable reactance element whose reactance changes by a change in energy received by the first resonant circuit to change reactance in the second resonant circuit by mutual reactive coupling to transmit electromagnetic radiation. A portable frequency divider which does not require a battery.
【請求項3】 第2の共振回路が、第1の周波数で第1
の共振回路から転送されたエネルギに応じて第2の周波
数で第2の共振回路に電磁放射を送信させるために第1
の共振回路から転送されたエネルギの変化により変化す
る可変リアクタンス素子を備えている請求項2記載の周
波数分割器。
3. The method according to claim 1, wherein the second resonance circuit has a first frequency at a first frequency.
To cause the second resonant circuit to transmit electromagnetic radiation at a second frequency in response to energy transferred from the resonant circuit of
3. The frequency divider according to claim 2, further comprising a variable reactance element that changes according to a change in energy transferred from the resonance circuit.
【請求項4】 各共振回路が、キャパシタンスおよび磁
気結合を高める磁気回路手段上に配置されたインダクタ
ンスコイルを含む請求項1乃至3のいずれか1項記載の
周波数分割器。
4. The frequency divider according to claim 1, wherein each resonance circuit includes an inductance coil disposed on magnetic circuit means for increasing capacitance and magnetic coupling.
【請求項5】 各共振回路がキャパシタンスおよび磁気
結合を高める磁気回路手段上に配置されたインダクタン
スコイルを含み、磁気回路手段が端と端が接して整列さ
れた分離した一対の直線状強磁性ロッドから構成され、
1つの共振回路のコイルが一方のロッド上に配置され、
他方の回路のコイルが他方のロッド上に配置されている
請求項1記載の周波数分割器。
5. A separate pair of linear ferromagnetic rods, each resonant circuit including an inductance coil disposed on magnetic circuit means for enhancing capacitance and magnetic coupling, wherein the magnetic circuit means is aligned end to end. Composed of
A coil of one resonance circuit is arranged on one rod,
2. The frequency divider according to claim 1, wherein the coil of the other circuit is disposed on the other rod.
【請求項6】 周波数分割器と、物体検出システムによ
って検出される物体に周波数分割器を取付ける手段とを
具備し、周波数分割器が、第1の周波数の電磁放射を受
信するために第1の周波数で共振する第1の共振回路
と、第2の周波数で電磁放射を送信するために第1の周
波数の半分である第2の周波数で共振する第2の共振回
路とを具備し、第1の共振回路が、第1の周波数の電磁
放射の第1の共振回路による受信に応じて第1の周波数
で第2の共振回路にエネルギを転送するために第2の共
振回路に磁気的にのみ結合され、第2の共振回路が、第
1の周波数で第1の共振回路から転送されたエネルギに
応じて第2の周波数で第2の共振回路に電磁放射を送信
させるために第1の共振回路から転送されたエネルギの
変化によってリアクタンスが変化する可変リアクタンス
素子を備えていることを特徴とする物体検出システムに
使用するタグ。
6. A frequency divider comprising: a frequency divider; and means for attaching the frequency divider to an object detected by the object detection system, wherein the frequency divider has a first frequency for receiving electromagnetic radiation of a first frequency. A first resonant circuit that resonates at a frequency and a second resonant circuit that resonates at a second frequency that is half of the first frequency for transmitting electromagnetic radiation at a second frequency; Resonantly transfers the energy at the first frequency to the second resonant circuit at a first frequency in response to reception of the first frequency electromagnetic radiation by the first resonant circuit. A first resonant circuit coupled to the second resonant circuit for transmitting electromagnetic radiation to the second resonant circuit at a second frequency in response to energy transferred from the first resonant circuit at the first frequency; Reactor by change of energy transferred from circuit A tag for use in an object detection system, comprising a variable reactance element whose resistance varies.
【請求項7】 周波数分割器と、物体検出システムによ
って検出される物体に周波数分割器を取付ける手段とを
具備し、周波数分割器が、第1の周波数の電磁放射を受
信するために第1の周波数で共振する第1の共振回路
と、第2の周波数で電磁放射を送信するために第1の周
波数の半分である第2の周波数で共振する第2の共振回
路とを具備し、第1の共振回路が、第1の周波数の電磁
放射の第1の共振回路による受信に応じて第2の共振回
路にエネルギを転送するために第2の共振回路に磁気的
にのみ結合され、第1の共振回路は、第1の周波数で第
1の共振回路から転送されたエネルギに応じて第2の周
波数で第2の共振回路が電磁放射を送信するために相互
反応性結合により第2の共振回路にリアクタンス変化を
生じさせるために第1の共振回路によって受信されたエ
ネルギの変化によってリアクタンスが変化する可変リア
クタンス素子を備えていることを特徴とする物体検出シ
ステムに使用するタグ。
7. A frequency divider comprising: a frequency divider; and means for attaching the frequency divider to an object detected by the object detection system, wherein the frequency divider has a first frequency for receiving electromagnetic radiation of a first frequency. A first resonant circuit that resonates at a frequency and a second resonant circuit that resonates at a second frequency that is half of the first frequency for transmitting electromagnetic radiation at a second frequency; Is magnetically coupled only to the second resonant circuit for transferring energy to the second resonant circuit in response to reception of electromagnetic radiation at the first frequency by the first resonant circuit; Of the second resonant circuit is configured to transmit the electromagnetic radiation at the second frequency in response to the energy transferred from the first resonant circuit at the first frequency. First to cause reactance change in the circuit A tag used for an object detection system, comprising: a variable reactance element whose reactance changes according to a change in energy received by the resonance circuit.
【請求項8】 第2の共振回路は、第1の周波数で第1
の共振回路から転送されたエネルギに応じて第2の周波
数で電磁放射を送信するために第1の共振回路から転送
されたエネルギの変化によってリアクタンスが変化する
可変リアクタンス素子を備えている請求項7記載のタ
グ。
8. The second resonance circuit has a first frequency at a first frequency.
And a variable reactance element whose reactance changes according to a change in energy transferred from the first resonance circuit to transmit electromagnetic radiation at the second frequency in accordance with energy transferred from the resonance circuit. The tag described.
【請求項9】 監視ゾ−ン内に第1の周波数で電磁放射
信号を送信する手段と、周波数分割器と、物体検出シス
テムによって検出される物体に周波数分割器を取付ける
手段とを具備する監視ゾ−ン内で検出される物体に取付
けるためのタグと、監視ゾ−ン内の第2の周波数の電磁
放射を検出する手段とを具備し、前記タグ中の周波数分
割器は、第1の周波数の電磁放射を受信するために第1
の周波数で共振する第1の共振回路と、第2の周波数で
電磁放射を送信するために第1の周波数の半分である第
2の周波数で共振する第2の共振回路とを具備し、第1
の共振回路が、第1の周波数の電磁放射の第1の共振回
路による受信に応じて第1の周波数で第2の共振回路に
エネルギを転送するために第2の共振回路に磁気的にの
み結合され、第2の共振回路が、第1の周波数で第1の
共振回路から転送されたエネルギに応じて第2の周波数
で電磁放射を送信するために第1の共振回路から転送さ
れるエネルギの変化によってリアクタンスが変化する可
変リアクタンス素子を備えていることを特徴とする物体
検出システム。
9. A monitor comprising: means for transmitting an electromagnetic radiation signal at a first frequency into a monitoring zone; a frequency divider; and means for attaching the frequency divider to an object detected by the object detection system. A tag for attachment to an object detected in the zone; and means for detecting electromagnetic radiation of a second frequency in the monitoring zone, wherein the frequency divider in the tag comprises a first frequency divider. First to receive electromagnetic radiation of frequency
A first resonant circuit that resonates at a frequency of: and a second resonant circuit that resonates at a second frequency that is half of the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency, 1
Resonantly transfers the energy at the first frequency to the second resonant circuit at a first frequency in response to reception of the first frequency electromagnetic radiation by the first resonant circuit. Coupled to the second resonant circuit, wherein the energy transferred from the first resonant circuit for transmitting electromagnetic radiation at the second frequency in response to the energy transferred from the first resonant circuit at the first frequency An object detection system, comprising: a variable reactance element whose reactance changes according to a change in the value.
【請求項10】 監視ゾ−ン内に第1の周波数で電磁放
射信号を送信する手段と、周波数分割器と、物体検出シ
ステムによって検出される物体に周波数分割器を取付け
る手段とを具備する監視ゾ−ン内で検出される物体に取
付けるためのタグと、監視ゾ−ン内の第2の周波数の電
磁放射を検出する手段とを具備し、前記タグ中の周波数
分割器は、第1の周波数の電磁放射を受信するために第
1の周波数で共振する第1の共振回路と、第2の周波数
で電磁放射を送信するために第1の周波数の半分である
第2の周波数で共振する第2の共振回路とを具備し、第
1の共振回路が、第1の周波数の電磁放射の第1の共振
回路による受信に応じて第2の共振回路にエネルギを転
送するために第2の共振回路に磁気的にのみ結合され、
第1の共振回路が、第1の周波数で第1の共振回路から
転送されたエネルギに応じて第2の周波数で第2の共振
回路に電磁放射を送信させるために相互反応性結合によ
り第2の共振回路にリアクタンス変化を生じさせるため
に第1の共振回路によって受信されたエネルギの変化に
よってリアクタンスが変化する可変リアクタンス素子を
具備することを特徴とする物体検出システム。
10. A monitor comprising: means for transmitting an electromagnetic radiation signal at a first frequency into a monitoring zone; a frequency divider; and means for attaching the frequency divider to an object detected by the object detection system. A tag for attachment to an object detected in the zone; and means for detecting electromagnetic radiation of a second frequency in the monitoring zone, wherein the frequency divider in the tag comprises a first frequency divider. A first resonant circuit that resonates at a first frequency to receive electromagnetic radiation at a frequency, and resonates at a second frequency that is half the first frequency to transmit electromagnetic radiation at a second frequency; A second resonant circuit, wherein the first resonant circuit includes a second resonant circuit for transferring energy to the second resonant circuit in response to reception of the first frequency of electromagnetic radiation by the first resonant circuit. Coupled only magnetically to the resonant circuit,
A first resonant circuit is coupled to the second resonant circuit at a second frequency in response to energy transferred from the first resonant circuit at a first frequency to transmit electromagnetic radiation to the second resonant circuit at a second frequency. An object detection system, comprising: a variable reactance element whose reactance changes according to a change in energy received by the first resonance circuit to cause a change in reactance in the resonance circuit.
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