JP4376143B2 - Sheet type antenna - Google Patents

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Description

本発明は、例えばデータキャリアシステムであって非接触の無線通信で応答器にデータを書込み、読取る質問器の送受信装置の、補助アンテナとして用いるのに適したシート型アンテナに関するものである。   The present invention relates to a sheet-type antenna suitable for use as an auxiliary antenna in an interrogator transmitting / receiving device, for example, a data carrier system that writes and reads data in a responder by non-contact wireless communication.

特定な部屋への入退室管理、物流の管理、商品在庫の管理、スキー場のリフト券、鉄道の乗車券、駐車場の入出車管理、高速道路の通行券、電子マネーなどに質問器／応答器（リーダライタ／データキャリア）のシステムが使用されている。質問器、すなわちリーダライタは、制御部とアンテナ部を備えている。応答器、すなわちデータキャリアは、制御部、記憶部、アンテナ部からなるＩＣ（Integral Circuit：集積回路）であり、カード形、コイン形、あるいは箱形で、人が携帯したり、商品や自動車等に取付けられて移動する。質問器は、応答器に無線で質問信号を送る。これを受信して応答器は、質問信号が要求しているデータを記憶部から読取って応答信号を無線で送る。あるいは、質問信号のデータを記憶部に記憶する。   Interrogation / response to entry / exit management of specific rooms, logistics management, product inventory management, ski lift ticket, railway boarding ticket, parking lot entry / exit management, highway traffic ticket, electronic money, etc. A device (reader / writer / data carrier) system is used. The interrogator, that is, the reader / writer includes a control unit and an antenna unit. The responder, that is, the data carrier, is an IC (Integral Circuit) consisting of a control unit, a storage unit, and an antenna unit. Mounted to travel. The interrogator sends an interrogation signal wirelessly to the responder. Upon receiving this, the responder reads the data requested by the interrogation signal from the storage unit and transmits the response signal wirelessly. Alternatively, the question signal data is stored in the storage unit.

例えば特許文献１に示すように、最近、質問器が小型化し、ハンディタイプの質問器もあり、人が手に持って使用することができる。大型商品等に貼り付けられたＩＣカード等の応答器にハンディタイプの質問器を人手で近づけて、質問器と応答器との間で無線電波信号の送受を行うものである。   For example, as shown in Patent Document 1, recently, an interrogator has been downsized, and there is also a handy type interrogator, which can be used by a human hand. A hand-held type interrogator is brought close to a transponder such as an IC card attached to a large product or the like by hand, and radio wave signals are transmitted and received between the interrogator and the transponder.

特開２００３−６５８５号公報JP 2003-6585 A

このように、小型、ハンディなデータキャリアシステムは、駆動電源として小型のバッテリィを使わざるを得ず、無線電波信号を大出力で発振できない。そのため、質問器と応答器との間隔が離れてしまうと、感度が不十分で応答ができないという事態があった。これを改善するため、送受信機に必要に応じて補助アンテナを付けることも考えられるが、従来の補助アンテナはハードタイプであるため、任意に取付け取外し、取外して保管したり保持したりするには不便なものであった。   Thus, a small and handy data carrier system must use a small battery as a driving power source and cannot oscillate a radio wave signal with a large output. Therefore, when the interval between the interrogator and the responder is separated, there is a situation in which the sensitivity is insufficient and the response cannot be made. In order to improve this, it is possible to attach an auxiliary antenna to the transmitter / receiver as necessary. However, since the conventional auxiliary antenna is a hard type, it can be arbitrarily attached, removed, stored and retained. It was inconvenient.

本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、データキャリアシステムの送受信装置の、補助アンテナとして適し、取付け、取外し、保管、運搬に便利なシート型アンテナを提供するものである。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a sheet-type antenna that is suitable as an auxiliary antenna for a transmission / reception device of a data carrier system and is convenient for mounting, detaching, storing, and transporting. .

前記の目的を達成するためになされた本発明の請求項１に係る発明は、データキャリアとリーダライタとを無線通信で連結したデータキャリアシステムのハンディタイプの該リーダライタに、補助アンテナとして取付け、取外し可能に接続される、チューニングボックス付きのシート型アンテナであって、可撓性プラスチックシートの表面に薄膜導体のアンテナパターンが形成され、該アンテナパターンの上が可撓性プラスチックシートで覆われて、巻くことのできるシート型アンテナを巻付ける巻取り軸の一方に該チューニングボックスが一体的に組付けられており、他の一方に巻取りつまみが取付けられていることを特徴とするチューニングボックス付きのシート型アンテナである。 The invention according to claim 1 of the present invention made to achieve the above object is attached as an auxiliary antenna to the handy type reader / writer of a data carrier system in which a data carrier and a reader / writer are connected by wireless communication. A sheet-type antenna with a tuning box, which is detachably connected, wherein an antenna pattern of a thin film conductor is formed on a surface of a flexible plastic sheet, and the antenna pattern is covered with the flexible plastic sheet. With a tuning box, the tuning box is integrally assembled on one of the winding shafts on which the sheet type antenna that can be wound is wound, and the winding knob is attached to the other one This is a sheet type antenna.

同じく請求項２に係る発明は、該アンテナパターンと、該チューニングボックスのインピーダンス網とが静電結合で回路接続されていることを特徴とする請求項１に記載のチューニングボックス付きのシート型アンテナである。
Similarly, the invention according to claim 2 is the sheet-type antenna with a tuning box according to claim 1 , wherein the antenna pattern and the impedance network of the tuning box are circuit-connected by electrostatic coupling. is there.

本発明のシート型アンテナは、可撓性プラスチックシートと薄膜導体のアンテナパターンで構成されているため、巻くことができ、任意に取付け取外し、取外して保管したり保持したりするに便利なものである。小型、ハンディなデータキャリアシステムの送受信機の補助アンテナとして最適なものである。この補助アンテナを使うことによって送受信機の出力、感度の向上が図れる。   The sheet-type antenna of the present invention is composed of a flexible plastic sheet and an antenna pattern of a thin film conductor, so it can be wound, and can be attached and removed arbitrarily, and is convenient for storing and holding. is there. It is optimal as an auxiliary antenna for a transmitter / receiver in a small, handy data carrier system. By using this auxiliary antenna, the output and sensitivity of the transceiver can be improved.

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

図１は本発明を適用する一実施例のシート型アンテナの分解した状態を示す斜視図である。この図に示すように、ポリエステルのベースシート１の上に導電性インクでアンテナパターン２が印刷され、その上をカバーシート３が覆って、ベースシート１、アンテナパターン２、カバーシート３は密着してシート型アンテナ１０が構成される。アンテナパターン２にはプラグ５付きのケーブル４が接続され、チューニングボックス６に接続するようになっている。チューニングボックス６内には、アンテナが接続される受信機側のインピーダンスとアンテナ側のインピーダンスとを調整するための抵抗網が組み込まれている。チューニングボックス６には、同軸ケーブルを経由して受信機側に接続するためのプラグ７が付されている。   FIG. 1 is a perspective view showing a disassembled state of a sheet type antenna of one embodiment to which the present invention is applied. As shown in this figure, an antenna pattern 2 is printed with a conductive ink on a polyester base sheet 1, and a cover sheet 3 covers it, and the base sheet 1, the antenna pattern 2, and the cover sheet 3 are in close contact with each other. Thus, the sheet antenna 10 is configured. A cable 4 with a plug 5 is connected to the antenna pattern 2 and is connected to a tuning box 6. The tuning box 6 incorporates a resistor network for adjusting the impedance on the receiver side to which the antenna is connected and the impedance on the antenna side. The tuning box 6 is provided with a plug 7 for connecting to the receiver side via a coaxial cable.

図２は本発明を適用するシート型アンテナの別な実施例の斜視図を示してある。この図に示す実施例のシート型アンテナ１０は、チューニングボックス６と一体になっており、アンテナパターン２にチューニングボックス６内の抵抗網が直結している。   FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of a sheet type antenna to which the present invention is applied. The sheet type antenna 10 of the embodiment shown in this figure is integrated with the tuning box 6, and the resistor net in the tuning box 6 is directly connected to the antenna pattern 2.

図３は本発明を適用するシート型アンテナのさらに別な実施例の斜視図を示してある。この図に示す実施例のシート型アンテナ１０は、巻き芯８に巻付け引き出し可能となっている。巻き芯８の一端には巻付け取っ手１５が連結し、もう一端には円筒型チューニングボックス１４が回転可能に連結している。アンテナパターン２に導通する巻き芯８の端に形成された同心円帯の電極パターン１２は、円筒型チューニングボックス１４の同心円帯の電極パターン１３に接触導通して回転可能である。アンテナパターン２のもう一方に導通する金属軸心１６は、円筒型チューニングボックス１４の金属の軸受孔に遊嵌して回転する。金属軸心１６が円筒型チューニングボックス１４の軸受孔に嵌め込まれた状態で、取っ手１５と円筒型チューニングボックス１４を跨ぐように円筒カバー１７が回転可能に被せられている。   FIG. 3 is a perspective view of still another embodiment of the sheet type antenna to which the present invention is applied. The sheet type antenna 10 of the embodiment shown in this figure can be wound around the winding core 8 and pulled out. A winding handle 15 is connected to one end of the winding core 8, and a cylindrical tuning box 14 is rotatably connected to the other end. A concentric band electrode pattern 12 formed at the end of the winding core 8 that conducts to the antenna pattern 2 can rotate in contact with the concentric band electrode pattern 13 of the cylindrical tuning box 14. The metal axis 16 that is conducted to the other side of the antenna pattern 2 rotates loosely in the metal bearing hole of the cylindrical tuning box 14. In a state where the metal shaft center 16 is fitted in the bearing hole of the cylindrical tuning box 14, a cylindrical cover 17 is rotatably covered so as to straddle the handle 15 and the cylindrical tuning box 14.

図４は本発明を適用するシート型アンテナのさらに別な実施例の斜視図を示してある。この図に示す実施例のシート型アンテナ１０は、アンテナパターン２とともに静電容量９の電極が一体的に印刷され誘電体としてのマイラーシートが貼り合わされている。チューニングボックス６にはスリットが形成され、アンテナ１０の静電容量９の部分が挿入できるようになっている。チューニングボックス６内に組み込まれた抵抗網の端には静電容量９のもう一方の電極が形成され、チューニングボックス６のスリットにアンテナ１０が挿入されたとき、アンテナ１０側の電極と、チューニングボックス６側の電極とがマイラーシートを介して接触し静電容量９を形成する。   FIG. 4 is a perspective view of still another embodiment of the sheet type antenna to which the present invention is applied. In the sheet type antenna 10 of the embodiment shown in this figure, the electrode of the capacitance 9 is integrally printed together with the antenna pattern 2 and a mylar sheet as a dielectric is bonded. A slit is formed in the tuning box 6 so that a portion of the capacitance 9 of the antenna 10 can be inserted. The other electrode of the capacitance 9 is formed at the end of the resistor network incorporated in the tuning box 6, and when the antenna 10 is inserted into the slit of the tuning box 6, the electrode on the antenna 10 side and the tuning box The electrode on the 6 side is in contact with the Mylar sheet to form the capacitance 9.

図５は、このように静電容量９が形成された状態の等価回路図を示したものであり、静電容量９の電極を境に結合、離脱がなされることになる。   FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram in a state in which the capacitance 9 is formed as described above, and coupling and detachment are performed with the electrode of the capacitance 9 as a boundary.

静電結合によってアンテナとチューニングボックス側の回路を着脱することで、接触接点をなくすことができ、接触接点（金属接点）で起こりがちであった酸化皮膜による導通劣化等の問題を解消できる。したがって、外気環境が比較的悪い条件下でも長寿命なものになる。   By attaching and detaching the antenna and tuning box side circuit by electrostatic coupling, the contact point can be eliminated, and problems such as conduction deterioration due to an oxide film that tends to occur at the contact point (metal contact) can be solved. Therefore, it will have a long life even under conditions where the outside air environment is relatively poor.

本発明を適用する一実施例のシート型アンテナの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the sheet-type antenna of one Example to which this invention is applied.

本発明を適用するシート型アンテナの別な実施例の斜視図である。It is a perspective view of another Example of the sheet-type antenna to which this invention is applied.

本発明を適用するシート型アンテナのさらに別な実施例の斜視図である。It is a perspective view of another example of a sheet type antenna to which the present invention is applied.

本発明を適用するシート型アンテナのさらに別な実施例の斜視図である。It is a perspective view of another example of a sheet type antenna to which the present invention is applied.

本発明を適用するシート型アンテナの一実施例の等価回路図である。It is the equivalent circuit schematic of one Example of the sheet-type antenna to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１はベースシート、２はアンテナパターン、３はカバーシート、４はケーブル、５はプラグ、６はチューニングボックス、７はプラグ、８は巻き芯、９は静電容量、１０はシート型アンテナ、１２，１３は電極パターン、１４は円筒型チューニングボックス、１５は巻付け取っ手、１６は金属軸心、１７は円筒カバーである。   1 is a base sheet, 2 is an antenna pattern, 3 is a cover sheet, 4 is a cable, 5 is a plug, 6 is a tuning box, 7 is a plug, 8 is a winding core, 9 is a capacitance, 10 is a sheet antenna, 12 , 13 is an electrode pattern, 14 is a cylindrical tuning box, 15 is a winding handle, 16 is a metal axis, and 17 is a cylindrical cover.

Claims (2)

データキャリアとリーダライタとを無線通信で連結したデータキャリアシステムのハンディタイプの該リーダライタに、補助アンテナとして取付け、取外し可能に接続される、チューニングボックス付きのシート型アンテナであって、可撓性プラスチックシートの表面に薄膜導体のアンテナパターンが形成され、該アンテナパターンの上が可撓性プラスチックシートで覆われて、巻くことのできるシート型アンテナを巻付ける巻取り軸の一方に該チューニングボックスが一体的に組付けられており、他の一方に巻取りつまみが取付けられていることを特徴とするチューニングボックス付きのシート型アンテナ。 A sheet-type antenna with a tuning box that is detachably connected to a handheld reader / writer of a data carrier system in which a data carrier and a reader / writer are connected by wireless communication. An antenna pattern of a thin film conductor is formed on the surface of a plastic sheet, and the tuning box is covered with a flexible plastic sheet on the antenna pattern. A sheet-type antenna with a tuning box , which is integrally assembled and a winding knob is attached to the other. 該アンテナパターンと、該チューニングボックスのインピーダンス網とが静電結合で回路接続されていることを特徴とする請求項１に記載のチューニングボックス付きのシート型アンテナ。 2. The sheet type antenna with a tuning box according to claim 1, wherein the antenna pattern and the impedance network of the tuning box are connected in a circuit by electrostatic coupling.
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