JP5443870B2

JP5443870B2 - Antenna device

Info

Publication number: JP5443870B2
Application number: JP2009171303A
Authority: JP
Inventors: 伸彰小林; 貴一横山; 耕太青野; 健伊藤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP2011029771A

Description

本発明は、放射する電磁波を切り替え可能なアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device capable of switching radiated electromagnetic waves.

従来、アンテナ装置から電磁波を被検体に向けて発し、反射等により得られる電磁波を測定することで被検体の分析を行う様々な装置が検討されている。
この種のアンテナ装置として、マイクロ波信号発生器（本体部）とホーンアンテナ（アンテナ部）を分離して備え、その間を同軸ケーブルで接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。一般に、様々な被検体の測定に対応するために、アンテナ装置のホーンアンテナは容易に切り替えることが望まれている。特許文献１の装置では、このような構成にすることで、同軸ケーブルとホーンアンテナとの接続を取り外して、この同軸ケーブルに他の種類のホーンアンテナを取り付けて、放射する電磁波を切り替えることができる。 Conventionally, various apparatuses that analyze an object by emitting an electromagnetic wave from an antenna device toward the object and measuring the electromagnetic wave obtained by reflection or the like have been studied.
As this type of antenna device, a device in which a microwave signal generator (main body portion) and a horn antenna (antenna portion) are separately provided and connected between them by a coaxial cable is known (for example, see Patent Document 1). . In general, it is desired to easily switch the horn antenna of the antenna device in order to cope with measurement of various subjects. In the apparatus of Patent Document 1, with such a configuration, the connection between the coaxial cable and the horn antenna can be removed, and another type of horn antenna can be attached to the coaxial cable to switch the radiated electromagnetic wave. .

また、アンテナ部と本体部とを給電用ピンで接続したアンテナ装置も知られているが（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）、この場合、給電用ピンとアンテナ部とはハンダ付けにより固定される。 In addition, an antenna device in which an antenna unit and a main body unit are connected by a power feeding pin is also known (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). Is done.

特開昭４８−８３８５７号公報JP-A-48-83857 特開平４−３２６２０２号公報JP-A-4-326202 特開２０００−２１６６１５号公報JP 2000-216615 A

しかしながら、上記特許文献１に示すアンテナ装置では、接続に用いられる同軸ケーブルを配置するためにマイクロ波信号発生器とホーンアンテナとの間に所定の間隔を設ける必要があり、アンテナ装置が全体として大型化してしまうという問題がある。
また、上記特許文献２及び特許文献３に示すアンテナ装置では、アンテナ部をハンダ付けにより固定するために、アンテナ部の交換に多大な労力を要する。 However, in the antenna device shown in Patent Document 1, it is necessary to provide a predetermined interval between the microwave signal generator and the horn antenna in order to arrange the coaxial cable used for connection, and the antenna device is large as a whole. There is a problem of becoming.
Further, in the antenna devices shown in Patent Document 2 and Patent Document 3, since the antenna portion is fixed by soldering, much labor is required to replace the antenna portion.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、アンテナ部を容易に交換してアンテナ部から放射される電磁波を切り替えることができる、構成が簡単で小型のアンテナ装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a small-sized antenna device having a simple configuration that can easily replace an antenna unit and switch electromagnetic waves radiated from the antenna unit. To do.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のアンテナ装置は、互いに特性の異なる複数のアンテナ部と、該アンテナ部のいずれか１つと接続され、前記アンテナ部に信号を送る本体部と、を備え、それぞれの前記アンテナ部は、電磁波を放射する第一の導体と、該第一の導体と絶縁された第二の導体と、前記第一の導体に接続された少なくとも１つのアンテナ側給電用接続部と、前記第二の導体に接続されたアンテナ側接地用接続部と、を有し、前記本体部は、前記信号を送る複数の本体側給電用接続部と、前記アンテナ側接地用接続部と係合する本体側接地用接続部と、を有し、前記本体部と前記アンテナ部とを接続するときに、前記本体側接地用接続部と前記アンテナ側接地用接続部とが互いに係合することで接続されるとともに、前記複数の本体側給電用接続部と前記少なくとも１つのアンテナ側給電用接続部とが互いに係合することで接続され、一の前記アンテナ部の前記少なくとも１つのアンテナ側給電用接続部が接続される前記本体側給電用接続部の少なくとも一部と、二の前記アンテナ部の前記少なくとも１つのアンテナ側給電用接続部が接続される前記本体側給電用接続部の少なくとも一部とは互いに異なること特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
An antenna device of the present invention includes a plurality of antenna units having different characteristics from each other, and a main body unit that is connected to any one of the antenna units and transmits a signal to the antenna unit . A first conductor that radiates a wave; a second conductor insulated from the first conductor; at least one antenna-side power feeding connection connected to the first conductor; and the second conductor An antenna-side grounding connection portion connected to the antenna-side grounding connection portion, and the main-body portion is connected to the antenna-side grounding connection portion. And connecting the main body side grounding connection portion and the antenna side grounding connection portion to each other when connecting the main body portion and the antenna portion, The plurality of main body-side power feeding connections and the small number At least one of the antenna-side power supply connection portions to which the at least one antenna-side power supply connection portion of the one antenna portion is connected is connected with at least one antenna-side power supply connection portion. It is characterized in that a part and at least a part of the main body side power supply connection part to which the at least one antenna side power supply connection part of the two antenna parts is connected are different from each other.

この発明によれば、少なくとも１つのアンテナ側給電用接続部と複数の本体側給電用接続部、及び、アンテナ側接地用接続部と本体側接地用接続部、を互いに係合させることで、本体部とアンテナ部とを接続して保持する。このため、本体部とアンテナ部との着脱を容易に行い、本体部に接続されるアンテナ部を一のアンテナ部から、この一のアンテナ部と特性の異なる他のアンテナ部に交換することができる。従って、アンテナ部で放射する電磁波を容易に切り替えることができる。
また、アンテナ側給電用接続部と本体側給電用接続部、そして、アンテナ側接地用接続部と本体側接地用接続部という互いに係合する部品同士で本体部とアンテナ部とを接続するので、例えば同軸ケーブルのように新たな接続部材を設けることを必要とせず、アンテナ装置全体の構成を簡単かつ小型にすることが可能となる。 According to this invention, at least one antenna-side power supply connection portion and a plurality of main body-side power supply connection portions, and the antenna-side ground connection portion and the main body-side ground connection portion are engaged with each other, The antenna unit and the antenna unit are connected and held. For this reason, it is possible to easily attach and detach the main body part and the antenna part, and the antenna part connected to the main body part can be exchanged from one antenna part to another antenna part having different characteristics from the one antenna part. . Therefore, the electromagnetic waves radiated from the antenna unit can be easily switched.
In addition, since the antenna unit and the antenna unit are connected to each other by engaging parts such as the antenna side power supply connection unit and the main unit side power supply connection unit, and the antenna side ground connection unit and the main unit side ground connection unit, For example, it is not necessary to provide a new connection member like a coaxial cable, and the configuration of the entire antenna device can be simplified and reduced in size.

また、上記のアンテナ装置において、前記本体側接地用接続部は、前記本体部の一の前記本体側給電用接続部と二の前記本体側給電用接続部の中間部に配置されていることがより好ましい。
この発明によれば、一の本体側給電用接続部と二の本体側給電用接続部の間に生じるノイズを低下させ、アンテナ部の特性を向上させることができる。 In the antenna device, the main body side ground connection portion may be disposed at an intermediate portion between the main body side power supply connection portion and the second main body side power supply connection portion. More preferred.
According to this invention, the noise which arises between the one main body side electric power feeding connection part and the two main body side electric power feeding connection parts can be reduced, and the characteristic of an antenna part can be improved.

また、上記のアンテナ装置において、前記本体部は、前記複数の本体側給電用接続部および複数の前記本体側接地用接続部が固定された板状の母材を備え、前記母材の厚さ方向に見たときに、前記複数の本体側給電用接続部のうちの一対は、矩形の一方の対角線上の２つの頂点に配置され、前記複数の本体側接地用接続部のうちの一対は、前記矩形の他方の対角線上の２つの頂点に配置されていることがより好ましい。In the antenna device, the main body includes a plate-shaped base material to which the plurality of main body-side power supply connection portions and the plurality of main body-side ground connection portions are fixed, and the thickness of the base material When viewed in the direction, a pair of the plurality of main body side power supply connection portions is arranged at two vertices on one diagonal of the rectangle, and a pair of the plurality of main body side ground connection portions is More preferably, they are arranged at two vertices on the other diagonal of the rectangle.

また、上記のアンテナ装置において、前記アンテナ側接地用接続部は前記アンテナ部に複数備えられ、前記本体側接地用接続部は前記本体部に複数備えられていることがより好ましい。
この発明によれば、ノイズに対するアンテナ部の特性をより向上させることができる。 In the antenna device described above, it is preferable that a plurality of the antenna-side ground connection portions are provided in the antenna portion, and a plurality of the main body-side ground connection portions are provided in the main body portion.
According to the present invention, the characteristics of the antenna unit with respect to noise can be further improved.

本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ部を容易に交換してアンテナ部から放射される電磁波を切り替えるとともに、構成を簡単かつ小型にすることができる。 According to the antenna device of the present invention, the antenna unit can be easily replaced to switch the electromagnetic wave radiated from the antenna unit, and the configuration can be simplified and reduced in size.

本発明の実施形態のＲＦＩＤリーダライタの平面図である。1 is a plan view of an RFID reader / writer according to an embodiment of the present invention. 図１中の切断線Ａ−Ａの断面図である。It is sectional drawing of the cutting line AA in FIG. 同ＲＦＩＤリーダライタの回路ブロックの底面図である。It is a bottom view of the circuit block of the RFID reader / writer. 同ＲＦＩＤリーダライタの第１のアンテナの底面図である。It is a bottom view of the 1st antenna of the RFID reader / writer. 同ＲＦＩＤリーダライタの第２のアンテナの底面図である。It is a bottom view of the 2nd antenna of the RFID reader / writer. 本発明の他の実施形態のＲＦＩＤリーダライタの給電ソケットの周囲に備えられるグランドソケットの説明図である。It is explanatory drawing of the ground socket with which the circumference | surroundings of the electric power feeding socket of the RFID reader-writer of other embodiment of this invention are equipped.

以下、本発明に係るアンテナ装置の実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。本実施形態では、アンテナ装置が、無線通信により公知のＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグの情報を読み取るＲＦＩＤリーダライタである場合を例にとって説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の厚さや寸法の比率は適宜異ならせてある。 Hereinafter, embodiments of an antenna device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the present embodiment, a case where the antenna device is an RFID reader / writer that reads information of a known RFID (Radio Frequency IDentification) tag through wireless communication will be described as an example. In all the drawings below, the thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

図１及び図２に示すように、本実施形態のＲＦＩＤリーダライタ１は、互いに特性の異なる第１のアンテナ（アンテナ部）２、第２のアンテナ（アンテナ部）３と、これらアンテナ２、３と接続される回路ブロック（本体部）４と、を備えている。
回路ブロック４は、第１のアンテナ２、第２のアンテナ３と交互に接続されるように、すなわち第１のアンテナ２と第２のアンテナ３のいずれか１つと接続されるように構成されている。回路ブロック４は、接続されたいずれかのアンテナ２、３に所定の信号（電力）を送るとともに、その接続されたアンテナ２、３が受信した電磁波を検出する装置である。
本実施形態の回路ブロック４は、略板状の基板７と、基板７の一方の主面の端部に設けられたコネクタ８と、この一方の主面の残りの部分を覆うように設けられたシールドケース９と、不図示の制御部と、を有する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the RFID reader / writer 1 of the present embodiment includes a first antenna (antenna unit) 2 and a second antenna (antenna unit) 3 having different characteristics, and these antennas 2 and 3. And a circuit block (main body part) 4 connected to each other.
The circuit block 4 is configured to be alternately connected to the first antenna 2 and the second antenna 3, that is, to be connected to any one of the first antenna 2 and the second antenna 3. Yes. The circuit block 4 is a device that transmits a predetermined signal (power) to any one of the connected antennas 2 and 3 and detects an electromagnetic wave received by the connected antennas 2 and 3.
The circuit block 4 of the present embodiment is provided so as to cover a substantially plate-like substrate 7, a connector 8 provided at an end portion of one main surface of the substrate 7, and the remaining portion of the one main surface. A shield case 9 and a control unit (not shown).

コネクタ８は制御部と電気的に接続されていて、さらに、コネクタ８に係合する不図示のフラットケーブルを介して、例えば不図示のコントローラ等と接続されている。制御部には、不図示の送信部及び受信部がそれぞれ接続されていて、制御部は送信部に所定の信号を送るとともに受信部からの信号を受ける。そして、送信部と受信部は、例えばサーキュレータ等である不図示の方向性結合部にそれぞれ接続され、方向性結合部はさらに基板７に接続されている。
制御部は、コネクタ８を介してコントローラから供給された電力を送信部及び受信部にそれぞれ供給する。
送信部は変調回路やパワーアンプ等を有し、制御部の指示に基づいて信号を変調・増幅して方向性結合部に送る。そして受信部は、復調回路やパワーアンプ等を有し、方向性結合部を通じて得た信号を復調・増幅して制御部に送る。
方向性結合部は、自身の内部において、所定の方向に流れる信号を通過させ、それ以外の方向に流れる信号を遮断するものである。本実施形態では、方向性結合部において、送信部側から基板７側に、そして、基板７側から受信部側にのみ信号を流すことができる。
シールドケース９は、ＲＦＩＤリーダライタ１の周囲で放射された電磁波により、回路ブロック４及びアンテナ２、３にノイズが発生するのを抑えるためのものである。 The connector 8 is electrically connected to the control unit, and is further connected to, for example, a controller (not shown) via a flat cable (not shown) that engages with the connector 8. A transmission unit and a reception unit (not shown) are respectively connected to the control unit, and the control unit sends a predetermined signal to the transmission unit and receives a signal from the reception unit. The transmitting unit and the receiving unit are connected to a directional coupling unit (not shown) such as a circulator, for example, and the directional coupling unit is further connected to the substrate 7.
The control unit supplies the power supplied from the controller via the connector 8 to the transmission unit and the reception unit, respectively.
The transmission unit includes a modulation circuit, a power amplifier, and the like, modulates and amplifies a signal based on an instruction from the control unit, and sends the signal to the directional coupling unit. The receiving unit includes a demodulation circuit, a power amplifier, and the like, and demodulates and amplifies the signal obtained through the directional coupling unit and sends the signal to the control unit.
The directional coupling unit allows a signal flowing in a predetermined direction to pass therethrough and blocks a signal flowing in the other direction. In the present embodiment, in the directional coupling unit, a signal can flow only from the transmitting unit side to the substrate 7 side and from the substrate 7 side to the receiving unit side.
The shield case 9 is for suppressing the generation of noise in the circuit block 4 and the antennas 2 and 3 due to electromagnetic waves radiated around the RFID reader / writer 1.

図２及び図３に示すように、基板７は、絶縁性を有する樹脂などで形成され略板状の母材１０と、母材１０に固定された２つの給電ソケット（ソケット、本体側給電用接続部）１１、１２、及び２つのグランドソケット（ソケット、本体側接地用接続部）１３、１４と、母材１０の両主面に設けられたグランドパターン１５、１６と、を有している。これら給電ソケット１１、１２及びグランドソケット１３、１４は導電性を有する材料で凹形に形成され、母材１０に直交するようにそれぞれ配置されている。
また、給電ソケット１１、１２及びグランドソケット１３、１４は、矩形の４つの頂点にそれぞれ位置するよう配置され、給電ソケット１１と給電ソケット１２の中間部にグランドソケット１３、１４がそれぞれ配置されている。
給電ソケット１１、１２には、配線パターン１７、１８の一端がそれぞれ接続されていて、配線パターン１７、１８の他端は前述の方向性結合部にそれぞれ接続されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the substrate 7 is formed of an insulating resin or the like and has a substantially plate-like base material 10 and two power supply sockets (socket, power supply for the main body side) fixed to the base material 10. Connection portions) 11 and 12, and two ground sockets (sockets, main body side connection portions) 13 and 14, and ground patterns 15 and 16 provided on both main surfaces of the base material 10. . The power supply sockets 11 and 12 and the ground sockets 13 and 14 are made of a conductive material in a concave shape, and are arranged so as to be orthogonal to the base material 10.
In addition, the power supply sockets 11 and 12 and the ground sockets 13 and 14 are disposed so as to be positioned at four rectangular vertices, respectively, and the ground sockets 13 and 14 are disposed in the middle part of the power supply socket 11 and the power supply socket 12, respectively. .
One end of each of the wiring patterns 17 and 18 is connected to each of the power supply sockets 11 and 12, and the other end of each of the wiring patterns 17 and 18 is connected to the above-described directional coupling portion.

グランドパターン１５、１６は、導体により形成されている。グランドパターン１５、１６には、グランドソケット１３、１４が接続されるが、給電ソケット１１、１２は接続されないようにそれぞれのパターンが形成されている。グランドパターン１６は制御部に接続され、コネクタ８を介して接地されている。
そして、給電ソケット１１、１２及びグランドソケット１３、１４の開口がシールドケース９の反対側に位置するように、基板７のグランドパターン１６に前述のコネクタ８及びシールドケース９が取り付けられている。 The ground patterns 15 and 16 are formed of a conductor. Although the ground sockets 13 and 14 are connected to the ground patterns 15 and 16, the patterns are formed so that the power supply sockets 11 and 12 are not connected. The ground pattern 16 is connected to the control unit and grounded through the connector 8.
The connector 8 and the shield case 9 are attached to the ground pattern 16 of the substrate 7 so that the openings of the power supply sockets 11 and 12 and the ground sockets 13 and 14 are located on the opposite side of the shield case 9.

図２及び図４に示すように、第１のアンテナ２は、絶縁性を有する樹脂などで形成され略板状の母材２１と、母材２１に固定された１つのホットピン（ピンコンタクト、アンテナ側給電用接続部）２２と、２つのグランドピン（ピンコンタクト、アンテナ側接地用接続部）２３、２４と、母材２１の一方の主面に形成された放射導体（第一の導体）２５と、母材２１の他方の主面に形成されたグランドパターン（第二の導体）２６と、を有している。
ホットピン２２、グランドピン２３、２４はそれぞれ導電性を有する材料で略棒状に形成され、母材２１に直交するとともに、母材２１のグランドパターン２６が形成された側の主面側に突出するようにそれぞれ配置されている。
ホットピン２２は、略正方形状に形成された放射導体２５において、放射導体２５の辺２５ａの長さ方向の中央部に接続されている。
グランドピン２３、２４は、母材２１の他方の主面においてグランドパターン２６にそれぞれ接続されている。また、グランドピン２３、２４は母材２１の一方の主面において放射導体２５には接続されず、母材２１に配線パターン２７、２８でそれぞれ固定されている。このグランドパターン２６は、導体により形成されている。
また、放射導体２５とグランドパターン２６は、互いの間に母材２１を挟むことにより絶縁されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the first antenna 2 includes a substantially plate-like base material 21 formed of an insulating resin and the like, and one hot pin (pin contact, antenna) fixed to the base material 21. Side power supply connection portion) 22, two ground pins (pin contact, antenna side ground connection portions) 23 and 24, and a radiation conductor (first conductor) 25 formed on one main surface of the base material 21. And a ground pattern (second conductor) 26 formed on the other main surface of the base material 21.
Each of the hot pins 22 and the ground pins 23 and 24 is formed of a conductive material in a substantially rod shape, and is orthogonal to the base material 21 and protrudes to the main surface side of the base material 21 on which the ground pattern 26 is formed. Respectively.
The hot pin 22 is connected to the central portion in the length direction of the side 25a of the radiation conductor 25 in the radiation conductor 25 formed in a substantially square shape.
The ground pins 23 and 24 are respectively connected to the ground pattern 26 on the other main surface of the base material 21. The ground pins 23 and 24 are not connected to the radiation conductor 25 on one main surface of the base material 21, and are fixed to the base material 21 with wiring patterns 27 and 28, respectively. The ground pattern 26 is formed of a conductor.
The radiation conductor 25 and the ground pattern 26 are insulated by sandwiching the base material 21 between them.

そして、この第１のアンテナ２を回路ブロック４に接続するときに、ホットピン２２と給電ソケット１１が、グランドピン２３とグランドソケット１３が、グランドピン２４とグランドソケット１４が、それぞれ各ピン２２、２３、２４の軸線方向に互いに係合することで接続されるようになっている。
このように構成された第１のアンテナ２にホットピン２２から所定の信号を送ることにより放射導体２５に電力が供給され、公知の作用により、放射導体２５から所定の方向への直線偏波となった電磁波が放射される。 When the first antenna 2 is connected to the circuit block 4, the hot pin 22 and the power supply socket 11, the ground pin 23 and the ground socket 13, and the ground pin 24 and the ground socket 14 are respectively connected to the pins 22 and 23. , 24 are connected by being engaged with each other in the axial direction.
Power is supplied to the radiating conductor 25 by sending a predetermined signal from the hot pin 22 to the first antenna 2 configured in this manner, and linear polarization in a predetermined direction is generated from the radiating conductor 25 by a known action. Electromagnetic waves are emitted.

また、図２及び図５に示すように、第２のアンテナ３は、絶縁性を有する樹脂などで形成され略板状の母材３１と、母材３１に固定された１つのホットピン（ピンコンタクト、アンテナ側給電用接続部）３２と、２つのグランドピン（ピンコンタクト、アンテナ側接地用接続部）３３、３４と、母材３１の一方の主面に形成された放射導体（第一の導体）３５と、母材３１の他方の主面に形成されたグランドパターン（第二の導体）３６と、を有している。
ホットピン３２、グランドピン３３、３４はそれぞれ導電性を有する材料で略棒状に形成され、母材３１に直交するとともに、母材３１のグランドパターン３６が形成された側の主面側に突出するようにそれぞれ配置されている。
放射導体３５は略正方形状に形成され、各辺の中央部には、切り欠き３５ａがそれぞれ形成されている。
ホットピン３２は、放射導体３５において、放射導体３５の辺３５ｂの長さ方向の中央部から辺３５ｂの一方の端部に移動した位置に接続されている。
グランドピン３３、３４は、母材３１の他方の主面においてグランドパターン３６にそれぞれ接続されている。また、グランドピン３３、３４は母材３１の一方の主面において放射導体３５には接続されず、母材３１に配線パターン３７、３８でそれぞれ固定されている。このグランドパターン３６は、導体により形成されている。
また、放射導体３５とグランドパターン３６は、互いの間に母材３１を挟むことにより絶縁されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the second antenna 3 includes a substantially plate-shaped base material 31 formed of an insulating resin and the like, and one hot pin (pin contact) fixed to the base material 31. , Antenna-side power supply connection portion) 32, two ground pins (pin contact, antenna-side ground connection portion) 33, 34, and a radiation conductor (first conductor) formed on one main surface of the base material 31. ) 35 and a ground pattern (second conductor) 36 formed on the other main surface of the base material 31.
Each of the hot pins 32 and the ground pins 33 and 34 is made of a conductive material and is formed in a substantially rod shape. The hot pins 32 and the ground pins 33 and 34 are orthogonal to the base material 31 and protrude to the main surface side of the base material 31 on which the ground pattern 36 is formed. Respectively.
The radiation conductor 35 is formed in a substantially square shape, and a notch 35a is formed at the center of each side.
The hot pin 32 is connected to a position of the radiating conductor 35 that is moved from the center in the length direction of the side 35b of the radiating conductor 35 to one end of the side 35b.
The ground pins 33 and 34 are respectively connected to the ground pattern 36 on the other main surface of the base material 31. The ground pins 33 and 34 are not connected to the radiation conductor 35 on one main surface of the base material 31, and are fixed to the base material 31 with wiring patterns 37 and 38, respectively. The ground pattern 36 is formed of a conductor.
Further, the radiation conductor 35 and the ground pattern 36 are insulated by sandwiching the base material 31 between them.

そして、この第２のアンテナ３を回路ブロック４に接続するときに、ホットピン３２と給電ソケット１２が、グランドピン３３とグランドソケット１３が、グランドピン３４とグランドソケット１４が、それぞれ各ピン３２、３３、３４の軸線方向に互いに係合することで接続されるようになっている。
このように構成された第２のアンテナ３にホットピン３２から所定の信号を送ることにより放射導体３５に電力が供給され、公知の作用により、放射導体３５から所定の旋回方向への円偏波となった電磁波が放射される。 When the second antenna 3 is connected to the circuit block 4, the hot pin 32 and the power supply socket 12, the ground pin 33 and the ground socket 13, and the ground pin 34 and the ground socket 14 are connected to the pins 32 and 33, respectively. , 34 are engaged by engaging with each other in the axial direction.
Power is supplied to the radiating conductor 35 by sending a predetermined signal from the hot pin 32 to the second antenna 3 configured in this way, and circular polarization in a predetermined swiveling direction from the radiating conductor 35 is caused by a known action. The emitted electromagnetic waves are emitted.

このように、本実施形態では、第１のアンテナ２のホットピン２２が接続される給電ソケット１１と、第２のアンテナ３のホットピン３２が接続される給電ソケット１２とは互いに異なるように設定されている。
さらに、回路ブロック４と第１のアンテナ２を接続したときに、第１のアンテナ２の給電ポイントとなるホットピン２２の位置に回路ブロック４の給電ソケット１１が配置されている。回路ブロック４に第２のアンテナ３を接続したときも同様である。 Thus, in this embodiment, the power supply socket 11 to which the hot pin 22 of the first antenna 2 is connected and the power supply socket 12 to which the hot pin 32 of the second antenna 3 is connected are set to be different from each other. Yes.
Further, when the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected, the power supply socket 11 of the circuit block 4 is disposed at the position of the hot pin 22 that is a power supply point of the first antenna 2. The same applies when the second antenna 3 is connected to the circuit block 4.

次に、以上のように構成されたＲＦＩＤリーダライタ１の作用について説明する。
使用者は、ＲＦＩＤリーダライタ１の用途に応じてアンテナを選択するが、この例では、直線偏波の電磁波を放射させるために回路ブロック４と第１のアンテナ２を接続した場合で説明する。
コントローラからの不図示のＲＦＩＤタグの読み取り指示がコネクタ８を介して制御部に伝達されると、制御部でＲＦＩＤタグへの質問内容が信号として生成される。この信号が送信部に送られて変調・増幅され、方向性結合部及び配線パターン１７を通して給電ソケット１１に送信される。そして、この増幅された信号は、給電ソケット１１に接続されたホットピン２２を介して第１のアンテナ２に送られる。 Next, the operation of the RFID reader / writer 1 configured as described above will be described.
The user selects an antenna according to the use of the RFID reader / writer 1. In this example, the case where the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected to emit linearly polarized electromagnetic waves will be described.
When an instruction to read an RFID tag (not shown) from the controller is transmitted to the control unit via the connector 8, the content of the question to the RFID tag is generated as a signal by the control unit. This signal is sent to the transmission unit, modulated and amplified, and transmitted to the power supply socket 11 through the directional coupling unit and the wiring pattern 17. The amplified signal is sent to the first antenna 2 via the hot pin 22 connected to the power supply socket 11.

第１のアンテナ２では、放射導体２５から所定の方向への直線偏波となった電磁波が放射され、その電磁波の一部がＲＦＩＤタグに照射される。ＲＦＩＤタグでは、内蔵された不図示のアンテナコイルに誘電起電力が生じ、この誘電起電力を直流に変換することで内蔵された不図示のメモリにアクセスして情報が取り出される。そして、アンテナコイルからこの情報が再び直線偏波の電磁波として送信される。
ＲＦＩＤリーダライタ１では、この電磁波を第１のアンテナ２で受信し、受信した信号がホットピン２２に接続された給電ソケット１１、配線パターン１７、及び方向性結合部を通して受信部に送られ復調・増幅される。そして、制御部に、この増幅された信号が送られる。
制御部は、ＲＦＩＤタグから送られた信号を検出し、コネクタ８を介してコントローラに送信する。
なお、使用者は、ＲＦＩＤタグの種類に応じて回路ブロック４から第１のアンテナ２を取り外して回路ブロック４と第２のアンテナ３を接続し、第２のアンテナ３から円偏波の電磁波を放射する。 In the first antenna 2, an electromagnetic wave that is linearly polarized in a predetermined direction is radiated from the radiation conductor 25, and a part of the electromagnetic wave is irradiated to the RFID tag. In the RFID tag, a dielectric electromotive force is generated in a built-in antenna coil (not shown), and the dielectric electromotive force is converted into a direct current to access a built-in memory (not shown) to extract information. Then, this information is transmitted again as a linearly polarized electromagnetic wave from the antenna coil.
In the RFID reader / writer 1, the electromagnetic wave is received by the first antenna 2, and the received signal is sent to the receiving unit through the power supply socket 11 connected to the hot pin 22, the wiring pattern 17, and the directional coupling unit, and demodulated / amplified. Is done. Then, the amplified signal is sent to the control unit.
The control unit detects a signal transmitted from the RFID tag and transmits the signal to the controller via the connector 8.
The user removes the first antenna 2 from the circuit block 4 according to the type of the RFID tag, connects the circuit block 4 and the second antenna 3, and generates circularly polarized electromagnetic waves from the second antenna 3. Radiate.

こうして、本発明の実施形態のＲＦＩＤリーダライタ１によれば、ホットピン２２と給電ソケット１１、グランドピン２３とグランドソケット１３、そしてグランドピン２４とグランドソケット１４を互いに係合させることで、回路ブロック４と第１のアンテナ２とを接続して保持する。このため、回路ブロック４と第１のアンテナ２との着脱を容易に行い、回路ブロック４に接続されるアンテナを第１のアンテナ２から、この第１のアンテナ２と特性の異なる第２のアンテナ３に容易に交換することができる。従って、アンテナで放射する電磁波を容易に切り替えることができる。
また、ホットピン２２と給電ソケット１１、グランドピン２３とグランドソケット１３、そしてグランドピン２４とグランドソケット１４という互いに係合する部品同士で回路ブロック４と第１のアンテナ２とを接続するので、例えば同軸ケーブルのように新たな接続部材を設けることを必要とせず、ＲＦＩＤリーダライタ１全体の構成を簡単かつ小型にすることが可能となる。 Thus, according to the RFID reader / writer 1 of the embodiment of the present invention, the hot block 22 and the power supply socket 11, the ground pin 23 and the ground socket 13, and the ground pin 24 and the ground socket 14 are engaged with each other. And the first antenna 2 are connected and held. For this reason, the circuit block 4 and the first antenna 2 are easily attached and detached, and the antenna connected to the circuit block 4 is connected to the first antenna 2 and the second antenna having different characteristics from the first antenna 2. 3 can be easily replaced. Therefore, the electromagnetic wave radiated by the antenna can be easily switched.
Further, the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected to each other such as the hot pin 22 and the power supply socket 11, the ground pin 23 and the ground socket 13, and the ground pin 24 and the ground socket 14. It is not necessary to provide a new connection member like a cable, and the entire configuration of the RFID reader / writer 1 can be simplified and reduced in size.

また、回路ブロック４と第１のアンテナ２とをピン２２、２３、２４、及びソケット１１、１３、１４だけで接続するので、互いに接続したときの回路ブロック４と第１のアンテナ２との距離を短くすることができる。このため、回路ブロック４と第１のアンテナ２との間で信号を送受信するときの損失を抑えることができる。
また、これらのピン２２、２３、２４とソケット１１、１３、１４という簡単な構成で回路ブロック４と第１のアンテナ２とを接続するので、ＲＦＩＤリーダライタ１の製造コストを抑えることができる。 Further, since the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected only by the pins 22, 23, 24 and the sockets 11, 13, 14, the distance between the circuit block 4 and the first antenna 2 when they are connected to each other. Can be shortened. For this reason, the loss at the time of transmitting / receiving a signal between the circuit block 4 and the 1st antenna 2 can be suppressed.
Further, since the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected with a simple configuration of these pins 22, 23, 24 and sockets 11, 13, 14, the manufacturing cost of the RFID reader / writer 1 can be suppressed.

また、給電ソケット１１と給電ソケット１２の中間部にグランドソケット１３、１４がそれぞれ配置されているので、給電ソケット１１と給電ソケット１２の間に生じるノイズを低下させ、第１のアンテナ２の特性を向上させることができる。
また、グランドピン２３、２４は第１のアンテナ２に２つ備えられ、グランドソケット１３、１４は回路ブロック４に２つ備えられているので、ノイズに対する第１のアンテナ２の特性をより向上させることができる。
また、回路ブロック４と第１のアンテナ２を接続したときに、第１のアンテナ２のホットピン２２の位置に回路ブロック４の給電ソケット１１が配置されている。このため、給電ソケット１１から給電ポイントとなるホットピン２２までの長さを短くして、信号の送信時の電力の損失を抑えることができる。 In addition, since the ground sockets 13 and 14 are respectively disposed in the middle of the power supply socket 11 and the power supply socket 12, noise generated between the power supply socket 11 and the power supply socket 12 is reduced, and the characteristics of the first antenna 2 are improved. Can be improved.
In addition, since two ground pins 23 and 24 are provided in the first antenna 2 and two ground sockets 13 and 14 are provided in the circuit block 4, the characteristics of the first antenna 2 with respect to noise are further improved. be able to.
Further, when the circuit block 4 and the first antenna 2 are connected, the power supply socket 11 of the circuit block 4 is disposed at the position of the hot pin 22 of the first antenna 2. For this reason, the length from the power supply socket 11 to the hot pin 22 serving as a power supply point can be shortened to suppress power loss during signal transmission.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態では、回路ブロック４に２つのグランドソケットを備え、第１のアンテナ２と第２のアンテナ３にそれぞれ２つのグランドピンを備えた。しかし、回路ブロック４に備えられるグランドソケットの数、及び第１のアンテナ２と第２のアンテナ３に備えられるグランドピンの数は、それぞれ１つ以上であれば、幾つでも良い。
例えば、図６に示すように、回路ブロック４の給電ソケット１２の周囲に、例えば７つのグランドソケット（ソケット、本体側接地用接続部）４１を備えることで、給電ソケット１２に及ぼすノイズの影響をより低減させることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The change of the structure of the range which does not deviate from the summary of this invention, etc. are included.
For example, in the above embodiment, the circuit block 4 includes two ground sockets, and the first antenna 2 and the second antenna 3 each include two ground pins. However, the number of ground sockets provided in the circuit block 4 and the number of ground pins provided in the first antenna 2 and the second antenna 3 may be any number as long as each is one or more.
For example, as shown in FIG. 6, for example, by providing seven ground sockets (sockets, main body side ground connection portions) 41 around the power supply socket 12 of the circuit block 4, the influence of noise on the power supply socket 12 can be reduced. It can be further reduced.

また、上記実施形態では、回路ブロック４にソケットを備え、アンテナ２、３にピンコンタクトを備えるように構成した。しかし、アンテナ側給電用接続部と２つの本体側給電用接続部のいずれか一方がピンコンタクト、同他方がソケットで構成され、かつ、２つのアンテナ側接地用接続部と２つの本体側接地用接続部のいずれか一方がピンコンタクト、同他方がソケットで構成されていれば良い。
また、上記実施形態では、ピンコンタクトに代えて導電性を有する板状部材を用い、ソケットに代えて、板状部材と係合する導電性のクリップ等を用いても良い。 In the above embodiment, the circuit block 4 is provided with a socket, and the antennas 2 and 3 are provided with pin contacts. However, either one of the antenna-side power supply connection portion and the two main body-side power supply connection portions is constituted by a pin contact, and the other is constituted by a socket, and the two antenna-side ground connection portions and the two main-body-side ground connection portions Any one of the connection portions may be constituted by a pin contact and the other by a socket.
In the above embodiment, a conductive plate-like member may be used instead of the pin contact, and a conductive clip that engages with the plate-like member may be used instead of the socket.

また、上記実施形態では、各アンテナ２、３に備えられるホットピンの数はそれぞれ１つとした。しかし、各アンテナに備えられるホットピンの数はそれぞれ複数であっても良い。この場合、一つのアンテナに備えられる複数のホットピンが接続される回路ブロックの給電ソケットの少なくとも一部と、他の一つのアンテナに備えられる複数のホットピンが接続される回路ブロックの給電ソケットの少なくとも一部とが、互いに異なっていれば良い。 In the above embodiment, the number of hot pins provided in each antenna 2 and 3 is one. However, the number of hot pins provided in each antenna may be plural. In this case, at least a part of the power supply socket of the circuit block to which a plurality of hot pins provided in one antenna is connected and at least one of the power supply socket of the circuit block to which a plurality of hot pins provided in the other one antenna are connected. It suffices if the parts are different from each other.

また、上記実施形態では、ＲＦＩＤリーダライタ１は２種類のアンテナ２、３を備えた。しかし、ＲＦＩＤリーダライタに備えられるアンテナの数は、２種類以上であれば何種類でも良い。例えば、上記の第１のアンテナ２以外にも、この第１のアンテナ２の偏波方向に直交する偏波方向となる直線偏波の電磁波を放射するアンテナを備えても良いし、円偏波の電磁波を放射するアンテナについても、右旋と左旋の双方のアンテナをそれぞれ備えても良い。 In the above embodiment, the RFID reader / writer 1 includes two types of antennas 2 and 3. However, the number of antennas provided in the RFID reader / writer may be any number as long as it is two or more. For example, in addition to the first antenna 2 described above, an antenna that radiates linearly polarized electromagnetic waves having a polarization direction orthogonal to the polarization direction of the first antenna 2 may be provided. As for the antenna that radiates the electromagnetic wave, both right-handed and left-handed antennas may be provided.

また、上記実施形態では、回路ブロック４に取付けられるアンテナ２、３は、電磁波の放射と受信の両方を兼ねるものとした。しかし、このアンテナを電磁波の放射専用のものとし、回路ブロックに受信専用のアンテナを別に設けても良い。
また、上記実施形態ではアンテナ装置は、ＲＦＩＤリーダライタであるとした。しかし、アンテナ装置はこれに限ることなく、例えば、一般のＩＣカード用のアンテナ装置や、ＧＰＳ用のアンテナ装置等に用いても良い。 Moreover, in the said embodiment, the antennas 2 and 3 attached to the circuit block 4 shall serve as both radiation | emission and reception of electromagnetic waves. However, this antenna may be dedicated to electromagnetic wave radiation, and a separate reception antenna may be provided in the circuit block.
In the above embodiment, the antenna device is an RFID reader / writer. However, the antenna device is not limited to this, and may be used for a general IC card antenna device, a GPS antenna device, or the like.

１ＲＦＩＤリーダライタ（アンテナ装置）
２第１のアンテナ（アンテナ部）
３第２のアンテナ（アンテナ部）
４回路ブロック（本体部）
１１、１２給電ソケット（ソケット、本体側給電用接続部）
１３、１４、４１グランドソケット（ソケット、本体側接地用接続部）
２５、３５放射導体（第一の導体）
２６、３６グランドパターン（第二の導体）
３２ホットピン（ピンコンタクト、アンテナ側給電用接続部）
３３、３４グランドピン（ピンコンタクト、アンテナ側接地用接続部） 1 RFID reader / writer (antenna device)
2 First antenna (antenna part)
3 Second antenna (antenna part)
4 Circuit block (main part)
11, 12 Power supply socket (Socket, connection part for power supply on the main unit side)
13, 14, 41 Ground socket (socket, main body side ground connection)
25, 35 Radiation conductor (first conductor)
26, 36 Ground pattern (second conductor)
32 Hot pin (Pin contact, antenna side feed connection)
33, 34 Ground pin (pin contact, antenna side ground connection)

Claims

A plurality of antenna parts having different characteristics from each other;
A main body connected to any one of the antenna units and sending a signal to the antenna unit;
With
Each of the antenna parts is
A first conductor which radiates electromagnetic waves,
A second conductor insulated from the first conductor;
At least one antenna-side feeding connection connected to the first conductor;
An antenna-side ground connection connected to the second conductor;
Have
The body part is
A plurality of body-side power feeding connections for sending the signal;
A body-side ground connection that engages with the antenna-side ground connection;
Have
When connecting the main body part and the antenna part,
The body-side ground connection and the antenna-side ground connection are connected by engaging each other, and the plurality of body-side power connection and the at least one antenna-side power connection are Connected by engaging each other,
At least a part of the main body side power supply connection part to which the at least one antenna side power supply connection part of the one antenna part is connected, and the at least one antenna side power supply connection part of the second antenna part. An antenna device, wherein the antenna device is different from at least a part of the main-body-side power supply connecting portion to be connected.

In serial mounting of the antenna apparatus in claim 1,
The antenna device according to claim 1, wherein the main body side ground connection portion is disposed at an intermediate portion between one main body side power supply connection portion and two main body side power supply connection portions.

The antenna device according to claim 2, wherein
The main body includes a plate-like base material to which the plurality of main body-side power supply connection portions and the plurality of main body-side ground connection portions are fixed,
When viewed in the thickness direction of the base material,
A pair of the plurality of main body side power supply connection portions is disposed at two vertices on one diagonal of the rectangle,
A pair of the plurality of main body side ground connection portions are arranged at two vertices on the other diagonal of the rectangle.

The antenna device according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the antenna side ground connection portions are provided in the antenna portion, and a plurality of the main body side ground connection portions are provided in the main body portion.