JP5507674B2 - 均等信号構成を有する磁気rfidカプラ - Google Patents
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Description
電磁結合は、RFIDタグを読み込みまたは符号化するために一般に使用される方法である。広く使用されているが、電磁結合は欠点がないわけではない。例えば、電磁結合は、一般に、RFIDインレイ・アンテナの幾何学形状に依存し、多くの場合、結合を達成するべくトランシーバとRFIDアンテナとの間で磁界を有効に放射するためにRFIDアンテナとトランシーバの最適な位置合わせを決定する複雑な工程が必要である。さらに、インレイ・アンテナの形状が変更されたときは工程を変更しなければならないことがある。
本発明の目的は、信号外乱が改善された磁気カプラ機構を提供することである。
本発明の一態様によれば、第1の信号と反転信号は、基板の中心の最も近くに配置されたパッチの近位端に送り込まれ、それにより、基板の縁の近くのパッチの近位端と反対側の遠位端に最大振幅の信号が現れる。好ましい実施形態では、各導電性パッチの長さは、ターゲット波長の4分の1と等しい。
図1Aは、本発明による磁気カプラ機構10の上面図を示し、磁気カプラ機構10は、RFIDプリンタ/エンコーダ用の磁気カプラ機構などの近距離場符号化用途で使用されることが好ましい。磁気カプラ機構10は、ダイポール・カプラが片面に配置された絶縁体基板13を有する。基板13は、長さと平行な縦軸を有する細長い長方形体でよい。ダイポール・カプラは、第1の細長い導電性パッチ12と、第1の導電性パッチ12から離間された第2の細長い導電性パッチ14とを有する。好ましい実施形態では、第1と第2の導電性パッチ12,14は、図1Aによって示されたようにそれぞれ概略長方形形状を有する細長いマイクロストリップである。第1の導電性パッチ12は、第1の端子端12’と、第1の端子端12’と反対側に配置された第2の端子端12”とを有する。また、第2の導電性パッチ14は、第1の端子端14’と、第1の端子端14’と反対側の第2の端子端14”とを有する。第1と第2の導電性パッチ12,14は、その第2の端12”、14”(すなわち、基板13の中心に近い近位端)が、互いに反対側に離間されて配置され、かつその第1の端12’,14’(すなわち、基板13の中心から遠くその端子縁の近くに配置されたパッチ12,14の遠位端)より互いに近くなるように、同じ方向に沿って縦方向に(すなわち、基板13の縦軸に沿って)位置合わせされる。図示された実施形態では、第1と第2の導電性パッチ12,14が、等しい長さのものであることに注意されたい。さらに、各導電性パッチ12,14の長さは、パッチ12,14が受信するターゲット信号の波長の4分の1と等しくなるように選択される。したがって、パッチの全長は、ターゲット信号の波長の2分の1である。本発明の一態様によれば、パッチ12,14は、終端された伝送線路である。したがって、各パッチ12,14の遠位端12’、14’は、それぞれの損失の大きい素子(例えば、抵抗素子9)に結合される。抵抗素子9は、同じ抵抗値を有することが好ましい。抵抗素子9は、基板13上にあってもよく、基板13の外にあってもよい。4分の1波長の終端伝送線路は、カプラ入力で整合状態となる実負荷での終端をある程度可能にし、したがって周波数依存が最小である。他方、許容可能な入力整合を有する開放伝送線路を考案することは難しい。さらに、整合が得られた場合でも、開放伝送線路に供給されたすべての電力が放射され、その結果分離問題が生じることになる。パッチ12,14の遠位端12’、14’が、パッチ12,14上の互いから最も離れた場所なので、2つの抵抗素子を有することが好ましいことに注意されたい。更に、4分の1波長の任意の倍数でパッチ12,14の次数(order)および周波数依存が高まるので、4分の1波長のパッチが好ましい。したがって、4分の1波長の基本パッチ長によって、最も広い入力整合が得られ、したがって最も広い帯域幅が得られる。
類似の数字が類似の特徴を示す図2Aを参照すると、本発明の第2の実施形態では、パッチ12,14が、長方形ではなく細長い部材である。より正確に言うと、各パッチ12,14は、円弧状の近位端12”,14”と遠位端12’,14’とを有する。
10 磁気カプラ機構
12,14 導電性パッチ
12’,14’ 遠位端
12”,14” 近位端
13 絶縁体基板
16 トランシーバ
18,20 導電性ノード
21 導電性トレース
22 導電性伝送線路
Claims (12)
- RFID磁気カプラ機構であって、ターゲット波長を有する入力信号を提供する入力信号源と、前記信号源に結合されており、前記入力信号を受け取り、前記入力信号を第1の信号と第2の信号に分割するスプリッタであって、前記第2の信号を180度移相させるように構成されたスプリッタと、長さに沿って延在する縦軸を有する絶縁体基板と、前記第1の信号を受け取り、前記基板の第1の面の上に配置された第1の細長い導電性パッチと、前記反転信号を受け取り、前記基板の前記第1の面の上に前記第1の導電性パッチと反対側に前記第1の導電性パッチから離間されて配置された第2の細長い導電性パッチとを有し、前記第1の導電性パッチと前記第2の導電性パッチが、互いに縦方向に位置合わせされ、前記絶縁体基板の前記縦軸に沿って延在し、前記入力信号源と前記スプリッタが、前記基板の前記第1の面と反対側の第2の面上に配置されたRFID磁気カプラ機構。
- 前記第1と第2の導電性パッチが、互いに縦方向に位置合わせされた長方形体である、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記第1の導電性パッチと前記第2の導電性パッチが、前記基板の前記第1の面と前記第2の面との間に延在するそれぞれのビアを介して前記第1の信号と前記移相信号を受け取る、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記入力信号源が、トランシーバである、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記第1の導電性パッチと前記第2の導電性パッチが、前記ターゲット波長の4分の1域と等しい長さをそれぞれ有する細長い部材である、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記第1の導電性パッチが、第1の端子端と第2の端子端を有し、前記第2の導電性パッチが、第1の端子端と第2の端子端とを有し、前記第1と第2のパッチの前記第1の端子端が、互いに前記第1と第2のパッチの前記第2の端より遠くにあり、前記第1の導電性パッチの前記第2の端子端が、第前記1の信号を受け取り、前記第2の導電性パッチの前記第2の端子端が、移相信号を受け取る、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記スプリッタが、前記ターゲット波長の2分の1波長の導電性伝送線路を有する、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- 前記導電性パッチが、マイクロストリップ終端伝送線路を有する、請求項1に記載のRFID磁気カプラ機構。
- RFID磁気カプラ機構を動作させる方法であって、ターゲット波長を有する入力信号を提供する段階と、前記入力信号を第1の信号と第2の信号に分割する段階と、前記第2の信号を前記第1の信号に対して180度移相させて移相信号を得る段階と、前記第1の信号と前記移相信号を、絶縁体基板上に存在するそれぞれの導電性パッチに送る段階と、前記導電性パッチが、前記絶縁体基板の中心近くの近位端と、前記近位端と反対側の遠位端とをそれぞれ有する互いに縦方向に位置合わせされた2つの細長いパッチを有し、前記近位端の一方が、前記第1の信号を受け取り、他方の近位端が、前記移相信号を受け取る、とともに各近位端が、前記絶縁体基板を貫通するビアから信号を受け取る方法。
- 前記パッチが長方形である、請求項9に記載の方法。
- 請求項1に記載のRFIDカプラ機構を含むRFIDプリンタ/エンコーダ。
- インレイの近距離符号化における請求項1に記載のRFID機構の使用。
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