JP4684152B2 - Magnetic loop antenna - Google Patents

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Description

本発明は無線タグと通信を行うリーダライターに使用するための磁界ループアンテナに関する。   The present invention relates to a magnetic field loop antenna for use in a reader / writer that communicates with a wireless tag.

無線タグリーダーライターのアンテナにはLF帯(124,135KHz)及びHF(13.56MHz)用としては、銅線をコイル状に平面に巻き込んだ磁界ループアンテナが使用される。   As an antenna for a wireless tag reader / writer, a magnetic loop antenna in which a copper wire is wound in a coil shape on a plane is used for the LF band (124, 135 KHz) and HF (13.56 MHz).

一方、無線タグリーダーライターの送信出力は電波法の規制で制限されているため、これらアンテナと無線タグ(Radio Frequency ID:RFID)との間の通信距離はおのずと制限がある。   On the other hand, since the transmission output of the wireless tag reader / writer is restricted by regulations of the Radio Law, the communication distance between these antennas and the wireless tag (Radio Frequency ID: RFID) is naturally limited.

このため、広い範囲に配置された無線タグを同時に検知しようとする場合には、複数の無線タグリーダーライターとアンテナを配置する必要がある。   For this reason, in order to simultaneously detect wireless tags arranged in a wide range, it is necessary to arrange a plurality of wireless tag reader / writers and antennas.

また、現在日本で使用できる無線タグは概略して下記の4種類がある。   In addition, there are roughly the following four types of wireless tags that can be used in Japan at present.

(1)124KHz、135KHz帯
(2)13.56MHz帯
(3)900MHz帯(950MHz帯)
(4)2.45GHz帯(波長約13m)
(5)300MHz帯(微弱電波)
このような周波数帯の無線タグを用いて現在は様々な目的に使用されている。
(1) 124 KHz, 135 KHz band (2) 13.56 MHz band (3) 900 MHz band (950 MHz band)
(4) 2.45 GHz band (wavelength of about 13 m)
(5) 300 MHz band (weak radio wave)
The wireless tag of such a frequency band is currently used for various purposes.

このうち(1)と(2)は、価格は比較的安価であるが、探索距離で数cm〜数十cm程度の短距離しか検索できない。したがって、タグを数m以上の離れた距離から検知することは不可能である。 Of these, (1) and (2) are relatively inexpensive, but can only search for a short distance of about several centimeters to several tens of centimeters. Therefore, it is impossible to detect the tag from a distance of several meters or more.

一方、数10cm〜数m以上の遠距離で探索を行う場合には(3)、(4)、(5)が適している。これらの無線タグの場合は、その使用周波数が高いため、波長が短いので、実用的なアンテナの大きさで、高効率なものが使用できる。   On the other hand, (3), (4), and (5) are suitable when searching at a long distance of several tens cm to several m or more. In the case of these wireless tags, since the use frequency is high, the wavelength is short, so that a highly efficient one with a practical antenna size can be used.

このうち、(3)、(4)の周波数は伝搬特性に直進性が著しい特徴があるため、見通し距離だけの検知用途に適している。   Among these, the frequencies (3) and (4) are suitable for detection applications only for the line-of-sight distance because the propagation characteristics are remarkably straight.

しかし、タグがアンテナから見通せず、電波を吸収する金属やコンクリートなどの物陰などへ隠れた場合には検知できなくなる。   However, if the tag cannot be seen from the antenna and is hidden behind a metal or concrete that absorbs radio waves, it cannot be detected.

一方、(5)の300MHz帯は、電波伝搬特性上、反射波が効率良く伝搬し、しかも波長が1m程度であることから、アンテナも理論的に100%効率の各種型式のアンテナを実用的な大きさで使用できる。そのため、様々な工夫を行うことで、タグの検知距離を10m以上も延ばすことが可能である。しかも、アンテナに対して金属やコンクリート等の物陰に遮られたタグを検知することも可能である。   On the other hand, in the 300 MHz band of (5), the reflected wave propagates efficiently and the wavelength is about 1 m due to the radio wave propagation characteristics, and therefore various types of antennas that are theoretically 100% efficient are practical. Can be used in size. Therefore, it is possible to extend the detection distance of the tag by 10 m or more by performing various ideas. In addition, it is possible to detect a tag that is blocked by an object such as metal or concrete with respect to the antenna.

この300MHz帯の無線タグを使用した無線タグ検知システムを図11、図12、図13、図14にを用いて説明する。   A wireless tag detection system using the 300 MHz band wireless tag will be described with reference to FIGS. 11, 12, 13, and 14. FIG.

図11の無線タグ検知システムは、ダイポールアンテナ2と無線タグ受信機3をケーブル4で接続し、無線タグ2からの電波をダイポールアンテナ3で受信し、この受信信号をケーブル4を介して無線タグ受信機3に送出する。無線タグ受信機3は、受信信号をネットワーク6を介して監視システム7に送信する。   In the wireless tag detection system of FIG. 11, the dipole antenna 2 and the wireless tag receiver 3 are connected by the cable 4, the radio wave from the wireless tag 2 is received by the dipole antenna 3, and the received signal is transmitted via the cable 4 to the wireless tag. Send to receiver 3. The wireless tag receiver 3 transmits the received signal to the monitoring system 7 via the network 6.

このダイポールアンテナ2を用いた無線タグ検知システムとして、例えば学校の校門にダイポールアンテナ2を取付けてランドセルに入れらた無線タグ5を検出するものもある。   As a wireless tag detection system using the dipole antenna 2, there is a system that detects the wireless tag 5 placed in the school bag by attaching the dipole antenna 2 to a school gate, for example.

図12の無線タグ検知システムは、八木アンテナ8と無線タグ受信機3をケーブル4で接続し、無線タグ2からの電波を八木アンテナ8で受信し、この受信信号をケーブル4を介して無線タグ受信機3に送出する。無線タグ受信機3は、受信信号をネットワーク6を介して監視システム7に送信する。   The wireless tag detection system of FIG. 12 connects the Yagi antenna 8 and the wireless tag receiver 3 with a cable 4, receives a radio wave from the wireless tag 2 with the Yagi antenna 8, and receives the received signal via the cable 4 with the wireless tag. Send to receiver 3. The wireless tag receiver 3 transmits the received signal to the monitoring system 7 via the network 6.

図13の無線タグ検知システムは、ホイップアンテナ9と無線タグ受信機3をケーブル4で接続し、無線タグ2からの電波をホイップアンテナ9で受信し、この受信信号をケーブル4を介して無線タグ受信機3に送出する。無線タグ受信機3は、受信信号をネットワーク6を介して監視システム7に送信する。   In the wireless tag detection system of FIG. 13, the whip antenna 9 and the wireless tag receiver 3 are connected by the cable 4, the radio wave from the wireless tag 2 is received by the whip antenna 9, and the received signal is transmitted via the cable 4 to the wireless tag. Send to receiver 3. The wireless tag receiver 3 transmits the received signal to the monitoring system 7 via the network 6.

図14の無線タグ検知システムは、平面アンテナ(パッチアンテナ)10と無線タグ受信機3をケーブル4で接続し、無線タグ2からの電波を平面アンテナ(パッチアンテナ)10で受信し、この受信信号をケーブル4を介して無線タグ受信機3に送出する。無線タグ受信機3は、受信信号をネットワーク6を介して監視システム7に送信する。   In the wireless tag detection system of FIG. 14, a planar antenna (patch antenna) 10 and a wireless tag receiver 3 are connected by a cable 4, and radio waves from the wireless tag 2 are received by the planar antenna (patch antenna) 10. Is sent to the wireless tag receiver 3 via the cable 4. The wireless tag receiver 3 transmits the received signal to the monitoring system 7 via the network 6.

すなわち、300MHz帯UHFタグで使用されている受信用アンテナは、ダイポールアンテナ(図11)、八木アンテナ(図12)、ホイップアンテナ(図13)、パッチアンテナ、平面アンテナ(図14)等であり、これらは全て電界型アンテナと呼ばれ、電波の中の電界成分を検出する動作原理である。   That is, the receiving antenna used in the 300 MHz band UHF tag is a dipole antenna (FIG. 11), a Yagi antenna (FIG. 12), a whip antenna (FIG. 13), a patch antenna, a planar antenna (FIG. 14), etc. These are all called electric field antennas and are the principle of operation for detecting electric field components in radio waves.

一方、特開2004−85277号公報(特許文献1)のように前述の無線タグを衣類に取付て検知装置がアンテナ部で無線タグからの電波を受けて衣類が濡れてきたことを検知するものもある。このアンテナ部は、送信用コイルと受信用コイルとを有している。
特開2004−85277号公報
On the other hand, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-85277 (Patent Document 1), the above-described wireless tag is attached to clothing, and the detection device receives the radio wave from the wireless tag at the antenna portion and detects that the clothing has become wet. There is also. The antenna unit has a transmission coil and a reception coil.
JP 2004-85277 A

しかしながら、図11の300MHz帯UHFタグで使用されているダイポールアンテナは、2分の1波長(50cm)必要であり、実際に取り付けるには1m以上の取付エリアを必要とする。   However, the dipole antenna used in the 300 MHz band UHF tag in FIG. 11 requires a half wavelength (50 cm), and an actual mounting area of 1 m or more is required.

また、図12の八木アンテナを用いた場合は、少なくとも50cm×1m以上は必要であり、取付のためのエリアも大きくなる。   In addition, when the Yagi antenna of FIG. 12 is used, at least 50 cm × 1 m or more is necessary, and the area for mounting becomes large.

また、図13のホイップアンテナを用いた場合は、アースが十分とれない場合は、どうしても50cmの長さが必要である。   Further, when the whip antenna of FIG. 13 is used, a length of 50 cm is inevitably required if grounding is not sufficient.

さらに、図14のパッチアンテナ(平面アンテナ)は、大きさがA4サイズであり、これも取付エリアが大きくなる。   Furthermore, the patch antenna (planar antenna) of FIG. 14 is A4 size, which also increases the mounting area.

すなわち、電界型アンテナと呼ばれる上記の各種の受信アンテナは、取り付けるための工事を必要とすると共に、取付のために比較的大きなエリアを必要とするという課題があった。   That is, the various receiving antennas referred to as electric field antennas have a problem that they require work for mounting and a relatively large area for mounting.

一方、これらのアンテナは、電界型アンテナと呼ばれるものであり、電界で動いているので、近くに金属があると、検出ができないという課題があった。   On the other hand, these antennas are called electric field antennas, and are moved by an electric field. Therefore, there is a problem that detection cannot be performed if there is a metal nearby.

例えば、無線タグ受信機に接続されているアンテナが金属やコンクリートなど電波を吸収する物体に近接して設置されている場合は、上記の300MHz帯でも、その特徴を発揮できず、無線タグの検知距離は極めて短くなってしまう。   For example, if the antenna connected to the wireless tag receiver is installed close to an object that absorbs radio waves, such as metal or concrete, its characteristics cannot be demonstrated even in the above 300 MHz band, and the wireless tag is detected. The distance will be very short.

その理由は、一般的に300MHz帯、UHFタグで使用されている受信用アンテナは、電界型アンテナであるため、アンテナ周囲数波長以内に電波を吸収、反射する金属やコンクリートなどが存在する場合、そのアンテナ本来の性能を発揮せず、指向性が乱れ、効率は著しく低下してしまう。   The reason for this is that the receiving antenna generally used in the 300 MHz band and UHF tag is an electric field antenna, so if there is metal or concrete that absorbs and reflects radio waves within a few wavelengths around the antenna, The original performance of the antenna cannot be exhibited, the directivity is disturbed, and the efficiency is significantly reduced.

そのため、無線タグとの電波の送受信が出来なくなり(電波が届かなくなり)無線タグの検知距離が著しく低下してしまう。   For this reason, radio waves cannot be transmitted / received to / from the wireless tag (no radio waves reach), and the detection distance of the wireless tag is significantly reduced.

こう言った電界型アンテナの物理的性質は、無線タグシステムの実用用途から見た場合、極めて不都合である。   Such physical properties of the electric field antenna are extremely inconvenient when viewed from the practical use of the wireless tag system.

一例をあげると、建物内部で無線タグを検知する場合、建物内部にアンテナを設置する必要がある。   As an example, when a wireless tag is detected inside a building, it is necessary to install an antenna inside the building.

この場合は、美観や建物内部での人々の活動性などを優先させるため、タグ検知用のアンテナはできる限り目立たず、邪魔にならないように、床下や、壁面、天井裏などの限られたスペースへ押し込むように設置することが要求される。   In this case, in order to prioritize aesthetics and people's activities in the building, the tag detection antenna is as inconspicuous as possible and limited space such as under the floor, walls, and ceilings so that it does not get in the way. It is required to be installed so as to be pushed into.

しかし、上述のようにアンテナの電波特性から見れば、アンテナ周辺、数波長のエリア内には電波に影響を与える物体が存在しないことが望ましい。   However, from the viewpoint of the radio wave characteristics of the antenna as described above, it is desirable that no object that affects the radio wave be present around the antenna and in an area of several wavelengths.

すなわち、システム要求から来る設置条件と、アンテナ技術から来る設置条件は合い矛盾し、お互いのトレードオフで、妥協点を探し、適当なところを現地調整や現物テストを行いながら決定せざるを得ない。   In other words, the installation conditions that come from the system requirements and the installation conditions that come from the antenna technology are inconsistent, and there is a trade-off between each other, looking for a compromise, and deciding the appropriate place while performing on-site adjustments and physical tests. .

しかも、最近の建物は、鉄筋コンクリート構造であるため、建物スラブはコンクリートであり、しかもインテリジェントな電子配線を可能ならしめるべく、床がフリーアクセス構造で、スラブから数10cm程度の僅かなスペースで、金属性の床板を設置し、その僅かなスペース間に電子配線を設置したり、ここへの無線タグ用アンテナの設置を強いられる場合が多い。   Moreover, since recent buildings have a reinforced concrete structure, the building slab is made of concrete, and the floor has a free access structure to enable intelligent electronic wiring, with a small space of about several tens of centimeters from the slab. In many cases, it is forced to install a wireless floor board and install electronic wiring between the small spaces or install an antenna for a wireless tag.

或は、建物の壁面へ無線タグ用アンテナを設置する場合もあるが、ここも建物のコンクリートスラブと壁面化粧ボードのわずか10数cm程度の隙間へ、無線タグアンテナを埋め込む必要がある。   Alternatively, there is a case where an RFID tag antenna is installed on the wall surface of the building, but it is also necessary to embed the RFID tag antenna in a gap of only about a few tens of centimeters between the concrete slab of the building and the wall decorative board.

また、天井に無線タグアンテナを設置する場合も同様であり、天井化粧ボードから下へ出すことは許容できず、コンクリート製の建物スラブと天井化粧ボードの僅かな隙間の天井裏へ無線タグアンテナを設置しなければならない。   The same applies to the case where a RFID tag antenna is installed on the ceiling, and it is not allowed to go down from the ceiling decorative board, and the RFID tag antenna is placed behind the ceiling between the concrete building slab and the ceiling decorative board. Must be installed.

これらの空間は300MHZの波長に対しては僅か1/10波長以下程度にしかならず、上述の各種電界型アンテナが必要とする数波長の自由空間に比べて、はるかに不足するスペースしか許容されない。このため、アンテナとしての性能を非常に犠牲にしなければならない。   These spaces are only about 1/10 wavelength or less with respect to the wavelength of 300 MHZ, and a much insufficient space is allowed as compared with the free space of several wavelengths required by the various electric field antennas described above. For this reason, the performance as an antenna must be sacrificed very much.

つまり、あらかじめシステム設計したとおりの性能がでないため、現地での無駄な作業、コストがかかり、必要以上な高価なシステムとなったり、使いにくいシステムとなる課題があった。   In other words, because the performance is not as designed in advance, there is a problem that it is wasteful work and cost in the field, which makes the system more expensive than necessary or difficult to use.

さらに、これを避けるため、無線タグ用アンテナが問題なく性能を発揮するような建物内のスペースへ設置した場合は、美観や、その建物内で活動する人間の作業性、居住性などに影響を与え、本来、こういった人間の活動を助けるべきシステムが、アンテナがあるが故に逆効果をもたらすという課題もあった。   Furthermore, in order to avoid this, when installed in a building space where the RFID tag antenna can perform without problems, it will affect the aesthetics and the workability and comfort of human beings working in the building. Given this, there was also a problem that such a system that should originally support human activities had an adverse effect because of the presence of antennas.

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、金属やコンクリート等の遮られたタグをアンテナの特性を十分発揮して検知できると共に、建物の美観を損なうことなく、かつ大がかりな工事の必要がない磁界ループアンテナを得ることを目的とする。   The present invention was made in order to solve the above problems, and can detect a shielded tag such as metal or concrete by making full use of the characteristics of the antenna, without compromising the aesthetics of the building, and large-scale construction An object of the present invention is to obtain a magnetic field loop antenna that does not need to be used.

本発明の磁界ループアンテナは、
10PF以下のコンデンサを介在させて、全周が0.5波長以下となるループ状の第1の銅箔が貼り付けられた第1の基板と、
前記第1の基板に対して一定間隔を有して設けられ、前記ループ状の第1の銅箔より直径が10分の1の大きさのループ状の第2の銅箔が貼り付けられた第2の基板と、
The magnetic field loop antenna of the present invention is
A first substrate on which a loop-shaped first copper foil having an entire circumference of 0.5 wavelength or less is attached with a capacitor of 10 PF or less;
A loop-shaped second copper foil having a diameter of 1/10 of the loop-shaped first copper foil was attached to the first substrate with a constant interval. A second substrate;

前記第1の基板と第2の基板との間に10mm以下の厚さで設けられた絶縁部材と、An insulating member provided with a thickness of 10 mm or less between the first substrate and the second substrate;
前記第1、第2の基板及び絶縁部材とを内蔵したケースと、  A case containing the first and second substrates and the insulating member;

前記第2の基板のループ状の第2の銅箔の両端に接続可能に前記ケースに取り付けられたコネクタと
を備えたことを要旨とする。
And a connector attached to the case so as to be connectable to both ends of the loop-shaped second copper foil of the second substrate .

以上のように本発明によれば、300MHz帯は電波伝搬特性上、反射波が効率よく伝搬し、しかも波長が1m程度であることから、アンテナも理論的には100%効率の各種型式のアンテナを実用的な大きさで使用でき、かつアンテナに対して金属やコンクリート等の遮られたタグを検知できるという効果が得られている。   As described above, according to the present invention, the reflected wave propagates efficiently in the 300 MHz band due to the radio wave propagation characteristics, and the wavelength is about 1 m. Therefore, the antenna is theoretically 100% efficient in various types of antennas. Can be used in a practical size, and an effect of detecting a shielded tag such as metal or concrete with respect to the antenna is obtained.

また、建物の美観を損なうことなく、かつ大がかりな工事の必要がなく、かつ近傍に金属、コンクリートが存在していても、アンテナとしての性能を十分に発揮できるという効果が得られている。   In addition, there is an effect that the performance as an antenna can be sufficiently exerted without deteriorating the aesthetics of the building, the need for extensive construction, and the presence of metal and concrete in the vicinity.

図1は本実施の形態の300MHz帯の磁界ループアンテナを使用した無線タグ検知システムの概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wireless tag detection system using a 300 MHz band magnetic loop antenna according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施の形態の無線タグ検知システムは、コンデンサ17とループコイル16とを直列接続した磁界ループアンテナ15をケーブル4に接続して用いている。   As shown in FIG. 1, the wireless tag detection system according to the present embodiment uses a magnetic field loop antenna 15 in which a capacitor 17 and a loop coil 16 are connected in series connected to a cable 4.

このシステムは、磁界ループアンテナ15が無線タグ受信機3からの出力信号に基づいて電波を放射し、無線タグ5からの電波を受信する。このとき、無線タグ5から輻射される電波のうち、磁界成分だけに磁界ループアンテナ15は反応し、得られた信号を無線タグ受信機3にケーブル4を介して出力する。   In this system, the magnetic field loop antenna 15 radiates radio waves based on the output signal from the radio tag receiver 3 and receives radio waves from the radio tag 5. At this time, the magnetic field loop antenna 15 reacts only to the magnetic field component of the radio wave radiated from the wireless tag 5 and outputs the obtained signal to the wireless tag receiver 3 via the cable 4.

無線タグ受信機3は磁界ループアンテナ15からの信号からIDコードを解読し、このIDコードをネットワーク6を介して監視システム7に出力する。   The wireless tag receiver 3 decodes the ID code from the signal from the magnetic field loop antenna 15 and outputs the ID code to the monitoring system 7 via the network 6.

前述の磁界ループアンテナ15について図2を用いて説明する。図2に示すように、全周0.5波長以下の長さ(50cm以下:例えば20cm)の導体(以下ループコイル16という)とコンデンサ17(10PF以下)とを直列接続してケース18に内蔵している。つまり、直列共振電流が流れる。ループコイル16は、ケース18の低に固定されている。   The magnetic loop antenna 15 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a conductor (hereinafter referred to as a loop coil 16) having a length of 0.5 wavelengths or less (50 cm or less: for example, 20 cm) around the entire circumference and a capacitor 17 (10 PF or less) are connected in series and incorporated in the case 18. is doing. That is, a series resonance current flows. The loop coil 16 is fixed to the bottom of the case 18.

また、検出用の導体20をコイル状(リンクコイルともいう)にして、この一端をケーブル4(給電線)と接続するコネクト19の心線に接続され、他方がコネクタ19のシールド側に接続されている。   Further, the detection conductor 20 is coiled (also referred to as a link coil), and one end thereof is connected to the core wire of the connect 19 connected to the cable 4 (feed line), and the other is connected to the shield side of the connector 19. ing.

前述の検出用の導体20と、ループコイル16との空間は例えば5mm程度としている。この検出用の導体20によってループコイル16で検出された磁界成分の信号が出力されることになる。   The space between the above-described detection conductor 20 and the loop coil 16 is, for example, about 5 mm. A signal of a magnetic field component detected by the loop coil 16 is output by the detection conductor 20.

このような、300MHz帯の磁界ループアンテナ15が建物の中等で最適な性能を発揮するには、最適な設計パラメータを規定する必要がある。   In order for such a 300 MHz band magnetic loop antenna 15 to exhibit optimum performance in a building or the like, it is necessary to define optimum design parameters.

以下に設計パラメータ(コンデンサの容量、ループコイル長、幅等を含む)について説明する。   The design parameters (including capacitor capacity, loop coil length, width, etc.) will be described below.

まず、以下にアンテナから輻射される電磁波の発信源からの距離と電磁波の強度の関係について示す。   First, the relationship between the distance from the source of the electromagnetic wave radiated from the antenna and the intensity of the electromagnetic wave will be shown below.

ある空間の原点にある長さ1の電気ダイポールから距離rだけ離れた場所Pにおける電荷量をq(t)(tは時刻)とすると、電荷量の変化の割合が電流であるので、

Figure 0004684152
Assuming that the amount of charge at a place P that is a distance r away from an electric dipole having a length of 1 at the origin of a certain space is q (t) (t is time), the rate of change in the amount of charge is current.
Figure 0004684152

と微分の形で書き表すことができる。 And can be expressed in the form of differentiation.

原点にz軸方向を向いた微小ダイポールがあったとき、図3に示す点Pにおける微小ダイポールの電界E(t)および磁界H(t)を電荷量の変化q(t)で表現すると、

Figure 0004684152
Figure 0004684152
When there is a minute dipole facing the z-axis direction at the origin, the electric field E (t) and magnetic field H (t) of the minute dipole at the point P shown in FIG.
Figure 0004684152
Figure 0004684152

となる。これらの式は極座標に基づいて表記されており、er、eθ、eΦは各々e方向、θ方向、Φ方向単位ベクトルである。またcは空間中の電磁波の伝搬速度である。 It becomes. These expressions are expressed based on polar coordinates, and er, eθ, and eΦ are e-direction, θ-direction, and Φ-direction unit vectors, respectively. C is the propagation speed of electromagnetic waves in space.

これらの式でr−3に比例する項は静電磁場を作り出す項で、電気ダイポールの場合電界のにみ存在する。   In these equations, the term proportional to r-3 is a term that creates an electrostatic magnetic field, and in the case of an electric dipole, it exists only in the electric field.

r−2の項は誘導電磁場を発生させる項である。r−1項は放射界を作り出す項である。充分遠方であれば静電項、誘導項は放射項と比べてはるかに小さくなる。ゆえにダイポールから充分離れた場所における電界・磁界(遠方界という)は

Figure 0004684152
Figure 0004684152
The term r-2 is a term that generates an induction electromagnetic field. The r-1 term is a term that creates a radiation field. If it is far enough, the electrostatic term and the induction term are much smaller than the radiation term. Therefore, the electric field / magnetic field (far field) in a place sufficiently away from the dipole is
Figure 0004684152
Figure 0004684152

となる。方向単位ベクトルは直交しているので、遠方界では電界と磁界は直交し、波の進行方向に電界・磁界の成分がない。 It becomes. Since the direction unit vectors are orthogonal, the electric field and the magnetic field are orthogonal in the far field, and there is no electric / magnetic field component in the wave traveling direction.

周波数領域表示では遠方界電界・磁界の成分は

Figure 0004684152
Figure 0004684152
In the frequency domain display, the far-field electric and magnetic field components are
Figure 0004684152
Figure 0004684152

となる。 It becomes.

ここで、遠方電界と磁界の比ξを波動インピーダンスといい、以下の式で表される。

Figure 0004684152
Here, the ratio ξ between the far electric field and the magnetic field is called wave impedance, and is expressed by the following equation.
Figure 0004684152

〔数6〕、〔数7〕より、近傍界領域では波原との距離rが短くなるほど波動インピーダンスξが大きくなることから、近傍界領域(フレネル領域)では電磁界のうち磁界成分が強く、遠方界領域(フラウンフォーファー領域)で電界成分が強くなって行くと言える。   From [Equation 6] and [Equation 7], since the wave impedance ξ increases as the distance r from the wave field decreases in the near field region, the magnetic field component of the electromagnetic field is strong in the near field region (Fresnel region). It can be said that the electric field component becomes stronger in the far field region (Fraun for Far region).

以上より、アンテナ近傍の磁界成分だけを検知する為には、アンテナ自体を電流モードで動作させ、アンテナ導線(ループコイル)への大きな電流を生じさせ、その電流から磁界成分がまず、空間に輻射されるようにアンテナの物理的構成を決定すればよい。   From the above, in order to detect only the magnetic field component near the antenna, the antenna itself is operated in the current mode, generating a large current to the antenna conductor (loop coil), and the magnetic field component is first radiated into the space from the current. The physical configuration of the antenna may be determined as described.

これを実現させるには、アンテナ自体を使用周波数である300MHz帯で、直列共振する回路として形成し、アンテナ導線とそれを含む構造体に大きな直列共振電流が流れるようにすればよい。   In order to realize this, the antenna itself may be formed as a circuit that is in series resonance in the 300 MHz band that is the use frequency so that a large series resonance current flows through the antenna conductor and the structure including the antenna conductor.

具体的には、アンテナ導線によりインダクタンスが構成されるので、それ自体を閉ループとして、そのインダクタンスに共振するコンデンサの値を決定し、それらを直列に電気的に接続する。   Specifically, since the inductance is constituted by the antenna conductive wire, the value of the capacitor that resonates with the inductance is determined using itself as a closed loop, and they are electrically connected in series.

この共振ループと給電用の同軸ケーブルに対してエネルギーを送受する方法は、リンクコイル方式、インピーダンスタップ方式など、どのような方法を採用しても差し支えない。   As a method for transmitting and receiving energy to the resonance loop and the coaxial cable for feeding, any method such as a link coil method or an impedance tap method may be adopted.

こうすることにより、磁界ループアンテナが形成され、その動作インピーダンスは直列共振回路の共振インピーダンスとなる。   By doing so, a magnetic loop antenna is formed, and its operating impedance becomes the resonant impedance of the series resonant circuit.

つまり、導体のインダクタンスによる誘導リアクタンス分と、コンデンサのキャパシタンスによる静電リアクタンス分はお互いに打ち消しあって0となり、閉ループのインピーダンスは原理的には導体の純抵抗分だけの、1Ω以下の非常に低い値となる。   That is, the inductive reactance due to the inductance of the conductor and the electrostatic reactance due to the capacitance of the capacitor cancel each other out to zero, and the closed-loop impedance is theoretically very low, less than 1Ω, which is only the net resistance of the conductor. Value.

従って、大きな電流が閉ループ内を流れる。そして、アンテナの近傍領域の磁界成分だけに反応して、そのエネルギーを空間とアンテナの間で効率良く送受信することができる。 すなわち、アンテナは極めて低いインピーダンスの電流モードで動作するため、アンテナ直近に電磁波の電界成分を乱すような金属やコンクリートといった物質が存在しても、磁界ループアンテナの特性に対しては殆ど影響を与えることはない。   Therefore, a large current flows in the closed loop. And it reacts only with the magnetic field component of the area | region of the vicinity of an antenna, The energy can be efficiently transmitted / received between space and an antenna. In other words, since the antenna operates in a current mode with a very low impedance, even if a substance such as metal or concrete that disturbs the electric field component of the electromagnetic wave is present in the immediate vicinity of the antenna, the characteristics of the magnetic loop antenna are almost affected. There is nothing.

定量的な数値例を示すと、以下のようになる。     A quantitative numerical example is shown below.

いま近接した導体のサイズについて
N:ループ状導体のターン数(回)
W:導体の1辺の長さ(m)(形状が正方形の場合を仮定)
a:導体の半径(m)(導体が線状と仮定)
μs:比透磁率
とすると、このインダクタンスは下式で定義される。

Figure 0004684152
About the size of conductors close to each other N: Number of turns of loop conductor (times)
W: Length of one side of the conductor (m) (assuming a square shape)
a: Radius of conductor (m) (assuming conductor is linear)
Assuming μs: relative permeability, this inductance is defined by the following equation.
Figure 0004684152

この式に実際のシステムに適用する各種無線タグサイズを考慮して、適切な値を代入して導体サイズと、コンデンサの値を決定すればよい。   In consideration of various wireless tag sizes applied to the actual system, an appropriate value may be substituted into this equation to determine the conductor size and the capacitor value.

例えば、
L=約40(nH)
となるサイズの導体構造とした場合には、C=約7(PF)のコンデンサを接続すれば、
f=1/2π√LC
の関係より約300MHZに共振することになる。
For example,
L = about 40 (nH)
If a conductor structure of the size is given, if a capacitor of C = about 7 (PF) is connected,
f = 1 / 2π√LC
Therefore, resonance occurs at about 300 MHZ.

空間の電磁波エネルギーをいかに効率良くアンテナとの間で送受信するかは、ループの面積が広いほど、アンテナの利得は高くなる。   As to how efficiently the electromagnetic wave energy in space is transmitted to and received from the antenna, the gain of the antenna increases as the loop area increases.

すなわち、
h:アンテナの相対利得(実行高)
A:ループの面積
N:ループの巻数
とすれば、
h=(2π/λ)NA
となる。
That is,
h: Relative gain of antenna (effective height)
A: loop area N: number of loop turns
h = (2π / λ) NA
It becomes.

そこで、アンテナの利得を上げるべく、ループをどんどん大型化すると、ループのインダクタンスもどんどん増加してしまう。そのため、その大きなインダクタンスを打ち消して、ループを300MHZ帯に共振させるためにはコンデンサの値をどんどん小さくしなければならなくなる。   Therefore, if the loop is made larger and larger in order to increase the gain of the antenna, the inductance of the loop will also increase. Therefore, in order to cancel the large inductance and cause the loop to resonate in the 300 MHz band, the value of the capacitor must be made smaller and smaller.

計算と実験によれば、ループの材料に安価で入手しやすく、加工も容易な銅を使用した場合、ループ全長は20cm程度(ループ直径5〜6cm程度)で、共振用コンデンサの値は数PFである。この場合のアンテナ利得は通常の1/2波長ダイポールアンテナに対して−数〜−10dB程度であり充分実用的な利得が得られる。   According to calculations and experiments, when copper is used as the material for the loop, which is cheap and easy to obtain and easy to process, the total length of the loop is about 20 cm (loop diameter is about 5 to 6 cm), and the value of the resonance capacitor is several PF. It is. The antenna gain in this case is about −several to −10 dB with respect to a normal half-wave dipole antenna, and a sufficiently practical gain can be obtained.

これ以上、アンテナ利得を上げようとして、ループ長を大きくすると、コンデンサの値は計算上1PF以下となってしまい、実際にアンテナを製作しようとしても、物理的に実現不可能なコンデンサ静電容量値となってしまう。   When the loop length is increased to further increase the antenna gain, the value of the capacitor becomes 1PF or less in calculation, and even if an antenna is actually manufactured, the capacitance value of the capacitor that cannot be physically realized. End up.

更に、ループが磁界モードで動作する理論的限界は全周0.5波長以下(300MHZ帯の場合は50cm以下)であり、これ以上の長さとなると、ループ導体上の電流分布が一定でなくなり、定在波が発生してしまう。   Furthermore, the theoretical limit for the loop to operate in the magnetic field mode is 0.5 wavelength or less in the entire circumference (50 cm or less in the case of 300 MHZ band), and if the length is longer than this, the current distribution on the loop conductor is not constant, Standing waves are generated.

この定在波によって、ループは必然的に電界型アンテナとしての動作にモードが替わり、もはや磁界ループアンテナではなくなってしまう。   This standing wave inevitably changes the mode to operate as an electric field antenna, and is no longer a magnetic field loop antenna.

一方で、コンデンサの値を10PF程度より大きくして、製作や調整を容易ならしめようとすると、ループ長(ループの面積)がどんどん小さくなり、アンテナ利得が低下してしまう。   On the other hand, if the value of the capacitor is made larger than about 10 PF so as to facilitate manufacture and adjustment, the loop length (loop area) becomes smaller and the antenna gain decreases.

しかも、ループ長が小さくなればなるほど、ループの導体インピーダンスがどんどん低くなり、ループを形成している材料(この場合は銅)の直流抵抗が無視できなくなり、300MHZの高周波による表皮効果ともあいまって、導体抵抗損失によるアンテナ効率の低下が顕著となる。   Moreover, the smaller the loop length, the lower the conductor impedance of the loop, and the DC resistance of the material forming the loop (in this case copper) cannot be ignored, combined with the skin effect due to the high frequency of 300 MHZ, The decrease in antenna efficiency due to conductor resistance loss becomes significant.

これを防ぐ為には銅の表面に高周波抵抗の低い材料である金メッキを施し、表皮効果によるオーム損失を低減させるなどの対策が必要となり、非常にコストが上がってしまう。   In order to prevent this, it is necessary to take measures such as applying gold plating, which is a material having a low high-frequency resistance, to the surface of copper to reduce the ohmic loss due to the skin effect, resulting in a very high cost.

従って、300MHZ帯の無線タグ用磁界ループアンテナの実用的なサイズは、全周0.5波長以下で、共振用コンデンサの値は10PF以下が適切となる。   Therefore, the practical size of the magnetic loop magnetic field loop antenna for the 300 MHZ band is 0.5 wavelength or less on the entire circumference, and the value of the resonance capacitor is 10 PF or less.

実験によれば、図11に示すようなダイポールアンテナを例えば図6のような床下に設置して無線タグとの通信を行った場合は、室内での検知距離は僅か1〜2m程度まで短縮されてしまう。   According to experiments, when a dipole antenna as shown in FIG. 11 is installed under the floor as shown in FIG. 6 and communicates with a wireless tag, the detection distance in the room is reduced to only about 1 to 2 m. End up.

そこに、全く同じ条件でアンテナだけを本実施の形態の磁界ループアンテナに設置するだけで、検知距離は7〜8m程度まで改善される結果を得ることが可能となった。   Only by installing the antenna in the magnetic field loop antenna of the present embodiment under exactly the same conditions, the detection distance can be improved to about 7 to 8 m.

そして、このような磁界ループアンテナ15のループコイル16と導体20(以下単に磁界ループアンテナという)は、図4(a)、図4(b)に示すような収納ケース21に内蔵して用いるのが好ましい。   The loop coil 16 and the conductor 20 (hereinafter simply referred to as a magnetic loop antenna) of the magnetic field loop antenna 15 are used in a storage case 21 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Is preferred.

図4は300MHZ帯で使用する磁界ループアンテナを内蔵した収納ケースの外観図である。   FIG. 4 is an external view of a storage case incorporating a magnetic field loop antenna used in the 300 MHz band.

図4(a)、(b)に示すように、磁界ループアンテナを内蔵したケース21にはケーブル4と接続されるコネクタ19が取り付けられ、また内部壁等に固定するための治具23,24が取り付けられている。このように、ケース21は汎用的な壁埋め込み型の箱(ACコンセント型、スイッチ型)としているので、実際の構築物に実装する場合、そのサイズと構造から作業性が高い。   As shown in FIGS. 4A and 4B, a connector 19 connected to the cable 4 is attached to a case 21 having a built-in magnetic field loop antenna, and jigs 23 and 24 for fixing the cable 19 to an internal wall or the like. Is attached. Thus, since the case 21 is a general-purpose wall-embedded box (AC outlet type, switch type), when mounted on an actual structure, its workability is high due to its size and structure.

このように、本実施の形態の磁界ループアンテナを、汎用品の電源用BOX形の収納ケースに収納しているので、非常に安価である。   Thus, since the magnetic field loop antenna of the present embodiment is housed in a general-purpose power supply BOX-type storage case, it is very inexpensive.

しかも、アンテナ自体を金属、コンクリートなどの電波特性上、極めて不利な材料で構成された構造物の極めて近接した狭いスペースに設置できる。   Moreover, the antenna itself can be installed in a narrow space very close to a structure made of a material that is extremely disadvantageous in terms of radio wave characteristics such as metal and concrete.

そのため、無線タグシステムでのアンテナ設置場所の選定の問題から開放され、アンテナ設置場所を選ばず、ケースバイケースで最もエンドユーザーが最も使いやすい任意の場所にアンテナを設置することが可能なる。   Therefore, it is freed from the problem of selecting the antenna installation location in the wireless tag system, and it is possible to install the antenna in any place that is most convenient for the end user on a case-by-case basis, regardless of the antenna installation location.

これらにより、安価で使いやすいシステムを実現でき、しかも現場での建設、調整作業を簡略化でき、経済的な無線タグシステムを短時間に構築可能である。   As a result, an inexpensive and easy-to-use system can be realized, construction on the site and adjustment work can be simplified, and an economical wireless tag system can be constructed in a short time.

そして、上記のような磁界ループアンテナを図4のようなケースに内蔵して用いることによって、鉄筋、コンクリート等からなる建物26の部屋の壁27との間が5cm〜15m程度であっても、無線タグ5からの電波の磁界成分を特性に影響なく検出できる。このため、室内の大きさを大きくとることができると共に、取付ても美観を損なわない。   And by using the magnetic field loop antenna as described above built in the case as shown in FIG. 4, even if the distance between the wall 27 of the room 26 of the building 26 made of reinforcing steel, concrete, etc. is about 5 cm to 15 m, The magnetic field component of the radio wave from the wireless tag 5 can be detected without affecting the characteristics. For this reason, while being able to take the size of a room large, even if it attaches, aesthetics are not spoiled.

つまり、図5のように、建物、その他構造物から1波長以内の距離に磁界ループアンテナを設置しても、アンテナ本来の性能から大きな劣化なく動作可能である。   That is, as shown in FIG. 5, even if a magnetic loop antenna is installed at a distance within one wavelength from a building or other structure, it can operate without significant deterioration from the original performance of the antenna.

同じように構造物から1波長以内の場合に、電界型アンテナ(ダイポールアンテナ、ホイップアンテナ、八木アンテナなど)を設置した場合には、構造物によって、アンテナ近傍の電界が影響を受け、アンテナ自体の動作インピーダンスも乱れることにより、そのアンテナ本来の性能(利得、指向性など)が発揮されなかった。   Similarly, when an electric field type antenna (dipole antenna, whip antenna, Yagi antenna, etc.) is installed within one wavelength from the structure, the electric field near the antenna is affected by the structure, and the antenna itself Due to the disturbance of the operating impedance, the original performance (gain, directivity, etc.) of the antenna was not exhibited.

しかし、本発明の磁界ループアンテナをこのように構造物に極めて近接した波長以内の距離に設置しても、低インピーダンスの電流モードで動作して、磁界モードで動作しているため、構造物の影響を殆ど受けないという大きな特徴がある。   However, even when the magnetic field loop antenna of the present invention is installed at a distance within a wavelength very close to the structure in this way, it operates in the low impedance current mode and operates in the magnetic field mode. The main feature is that it is hardly affected.

しかも、構造物から1波長以内という近接した距離に設置できることは、実用上もシステムを極めてコンパクトに構築することができ、実用上も非常に有利となる。   In addition, the fact that the system can be installed at a close distance of one wavelength or less from the structure allows the system to be constructed extremely compactly in practice, which is very advantageous in practice.

図6は建物の床面、天井面、壁面などが金属やコンクリートで形成されており、その近傍の非常に狭く、周囲をこういった部材の構造物で囲まれた空間に本実施の形態の磁界ループアンテナを設置した例である。   In FIG. 6, the floor surface, ceiling surface, wall surface, etc. of the building are formed of metal or concrete, and the vicinity of the space is very narrow and the space surrounded by the structure of such members is This is an example in which a magnetic loop antenna is installed.

このように、金属やコンクリートといった、本来、電波を吸収してしまう材料で構成された極めて狭く厳しい電波環境条件の場所に、磁界ループアンテナが設置されても、前述のこのアンテナの特徴を発揮し、アンテナ本来の性能を大きく損なうことなく動作するため、天井面や床面の僅かな隙間や、金属面に発生する渦電流効果などによって、建物内の空間とアンテナとの間で電磁波のエネルギーのやり取りが可能となる。   In this way, even if a magnetic field loop antenna is installed in an extremely narrow and severe radio environment environment made of a material that absorbs radio waves, such as metal or concrete, the above-mentioned characteristics of this antenna are exhibited. In order to operate without greatly degrading the original performance of the antenna, the electromagnetic energy between the space in the building and the antenna is reduced by a slight gap between the ceiling and floor and the eddy current effect generated on the metal surface. Communication is possible.

そのため、建物内から見た場合、アンテナは一切その姿を目視できる位置には現さない。従って、目視上の美観、建物内での活動などにアンテナが邪魔になることはなく、極めて、都合が良い。   Therefore, when viewed from inside the building, the antenna does not appear at a position where it can be seen. Therefore, the antenna does not get in the way of visual aesthetics and activities in the building, which is extremely convenient.

もし、このようなシステムに従来の電界型アンテナを使用した場合は、天井裏、床下、壁面などのスペースではアンテナとしての正常な動作をなさなくなってしまう。しかも、これらの面が金属などで構成されている場合には、アンテナと空間の電磁波のエネルギー送受信は電界シールド効果により充分になされない大きな問題点がある。   If a conventional electric field antenna is used in such a system, normal operation as an antenna will not be possible in spaces such as the back of the ceiling, under the floor, and walls. In addition, when these surfaces are made of metal or the like, there is a big problem that energy transmission / reception of electromagnetic waves between the antenna and space is not sufficiently performed due to the electric field shielding effect.

そこで、電界型アンテナが正常に動作できる位置へ設置した場合、天井や、床、壁から電波特性面から判断して適切な距離を離して設置する必要がある。その場合、美観上問題になったり、建物内でも様々な活動の邪魔になったりと大きな問題となってしまう。   Therefore, when the electric field antenna is installed at a position where it can operate normally, it is necessary to install it at an appropriate distance from the ceiling, floor, or wall as judged from the radio wave characteristics. In that case, it becomes an aesthetic problem, and it becomes a big problem that it interferes with various activities in the building.

本実施の形態の磁界ループアンテナはこう言った問題を一切発生させることなく、無線タグシステムを構築できている。   The magnetic field loop antenna of the present embodiment can construct a wireless tag system without causing any such problems.

また、図7は同じような事例で、磁界ループアンテナをロッカーや様々な品物の収納箱など、建物よりも更に小さいものへ収納した事例である。   FIG. 7 shows a similar case in which the magnetic field loop antenna is housed in something smaller than a building, such as a locker or a storage box for various items.

この場合にも上述と全く同じ理由により、磁界ループアンテナの特徴を発揮する。   In this case, the characteristics of the magnetic field loop antenna are exhibited for the same reason as described above.

<その他の実施の形態>
図8はその他の実施の形態の磁界ループアンテナの構成図である。図9はA方向から見たときの側面図である。図8の磁界ループアンテナ28は、銅箔のループコイル31(50cm以下:20cm)と10PF以下のコンデンサ30とをプリント基板32に設け、かつ銅箔の検出コイル33(大きさはループコイル31の約10分の1)をプリント基板34に設け、プリント基板32とプリント基板34との間隔を約5mmとした部材35(ガラスエポキシ)で構成している。そして、このプリント基板34とプリント基板32と部材35とで構成される磁界ループアンテナ28はケース29に内蔵している。すなわち、ループコイル31と検出コイル33とは約5mmの部材35を介して重なる関係にされている。
<Other embodiments>
FIG. 8 is a configuration diagram of a magnetic field loop antenna according to another embodiment. FIG. 9 is a side view when viewed from the A direction. 8 includes a copper foil loop coil 31 (50 cm or less: 20 cm) and a capacitor 30 of 10 PF or less provided on a printed circuit board 32, and a copper foil detection coil 33 (the size of which is the same as that of the loop coil 31). About 1/10) is provided on the printed circuit board 34, and is formed of a member 35 (glass epoxy) in which the distance between the printed circuit board 32 and the printed circuit board 34 is about 5 mm. A magnetic field loop antenna 28 composed of the printed board 34, the printed board 32, and the member 35 is built in a case 29. That is, the loop coil 31 and the detection coil 33 are overlapped with each other with a member 35 of about 5 mm.

また、検出コイル33の一方はコネクタ36(50Ω)の心線に接続され、他方はコネクタ36のシールド側に接続されている。   One of the detection coils 33 is connected to the core of the connector 36 (50Ω), and the other is connected to the shield side of the connector 36.

また、図10に周波数とSWRの関係を示す。図10に示すように、ループコイルのLとCとの大きさで図10に示すSWRカーブが横方向に動き、検出コイルとループコイルの間隔でSWRカーブが上下に動く。   FIG. 10 shows the relationship between frequency and SWR. As shown in FIG. 10, the SWR curve shown in FIG. 10 moves in the horizontal direction depending on the size of the loop coil L and C, and the SWR curve moves up and down in the interval between the detection coil and the loop coil.

本実施の形態では、間隔が5mmのときに、最も深いSWRカーブを得ることができた。   In the present embodiment, the deepest SWR curve can be obtained when the interval is 5 mm.

すなわち、プリント基板と部材で磁界ループアンテナを作成したので、量産化が可能となる。   That is, since the magnetic field loop antenna is made of the printed circuit board and the member, mass production becomes possible.

本実施の形態の300MHz帯の磁界ループアンテナを使用した無線タグ検知システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio | wireless tag detection system using the magnetic field loop antenna of 300 MHz band of this Embodiment. 本実施の形態の300MHz帯の磁界ループアンテナの構成図である。It is a block diagram of the magnetic field loop antenna of 300 MHz band of this Embodiment. アンテナから発信される電磁波の発信源から距離と電磁波の強度の関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the distance from the transmission source of the electromagnetic waves transmitted from an antenna, and the intensity | strength of electromagnetic waves. 300MHZ帯で使用する磁界ループアンテナを内蔵した収納ケースの外観図である。It is an external view of the storage case which incorporated the magnetic field loop antenna used in a 300MHZ band. 本実施の形態の磁界ループアンテナを他構造物から1波長以内に設置して使用した無線タグ検知システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio | wireless tag detection system which installed and used the magnetic field loop antenna of this Embodiment within one wavelength from other structures. 本実施の形態の磁界ループアンテナを他構造物、床、天井に設置して使用した無線タグ検知システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio | wireless tag detection system which used the magnetic field loop antenna of this Embodiment installed in another structure, a floor, and a ceiling. 本実施の形態の磁界ループアンテナをロッカーに使用した無線タグ検知システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the radio | wireless tag detection system which uses the magnetic field loop antenna of this Embodiment for the locker. 他の実施の形態の磁界ループアンテナの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the magnetic field loop antenna of other embodiment. 図8の磁界ループアンテナの側面図である。It is a side view of the magnetic field loop antenna of FIG. 本実施の形態の磁界ループアンテナのSWR特性を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the SWR characteristic of the magnetic field loop antenna of this Embodiment. 従来の無線タグ検知システム(ダイポールアンテナ使用)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional radio | wireless tag detection system (use of a dipole antenna). 従来の無線タグ検知システム(八木アンテナ使用)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional wireless tag detection system (using Yagi antenna). 従来の無線タグ検知システム(ホイップアンテナ使用)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional radio | wireless tag detection system (use of a whip antenna). 従来の無線タグ検知システム(平面アンテナ使用)の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional radio | wireless tag detection system (planar antenna use).

符号の説明Explanation of symbols

4 ケース
15 磁界ループアンテナ
16 ループコイル
17 コンデンサ
4 Case 15 Magnetic loop antenna 16 Loop coil 17 Capacitor

Claims (1)

10PF以下のコンデンサを介在させて、全周が0.5波長以下となるループ状の第1の銅箔が貼り付けられた第1の基板と、
前記第1の基板に対して一定間隔を有して設けられ、前記ループ状の第1の銅箔より直径が10分の1の大きさのループ状の第2の銅箔が貼り付けられた第2の基板と、
前記第1の基板と第2の基板との間に10mm以下の厚さで設けられた絶縁部材と、
前記第1、第2の基板及び絶縁部材とを内蔵したケースと、
前記第2の基板のループ状の第2の銅箔の両端に接続可能に前記ケースに取り付けられたコネクタと
を有することを特徴とする磁界ループアンテナ
A first substrate on which a loop-shaped first copper foil having an entire circumference of 0.5 wavelength or less is attached with a capacitor of 10 PF or less;
A loop-shaped second copper foil having a diameter of 1/10 of the loop-shaped first copper foil was attached to the first substrate with a constant interval. A second substrate;
An insulating member provided with a thickness of 10 mm or less between the first substrate and the second substrate;
A case containing the first and second substrates and the insulating member;
A magnetic field loop antenna comprising: a connector attached to the case so as to be connectable to both ends of a loop-shaped second copper foil of the second substrate .
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