JP7408373B2 - 通信装置、伝送部品及び通信システム - Google Patents
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Description
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る通信システム1及び通信システム1に含まれる構成要素の要部回路構成の一例を示すブロック図である。通信システム1は、RFIDタグなどの無線タグと通信して、当該無線タグに記憶された情報の読み取り又は読み書きを行うシステムである。通信システム1は、一例として、リーダー装置10、アンテナ給電線40、アンテナ50及び無線タグ60を含む。なお、リーダー装置10は、通信装置の一例である。
設定値DB121は、リーダー装置10に接続可能な各アンテナ給電線40及び各アンテナ50についての情報を記憶するデータベースである。設定値DB121は、一例として図2に示す給電線テーブルT1及び図3に示すアンテナテーブルT2を含む。図2は、補助記憶装置12が記憶する給電線テーブルT1の一例を示す図である。図3は、補助記憶装置12が記憶するアンテナテーブルT2の一例を示す図である。
変調器17は、局部発振器16から入力する局部発振信号を搬送波として、DA変換回路15から入力する送信ベースバンド信号で変調する。そして、変調器17は、局部発振信号を送信ベースバンド信号で変調した送信信号をBPF18に出力する。
送信アンプ19は、BPF18が出力する送信信号を増幅してアンテナ共用器20に出力する。
反射信号SJ2は、送信信号の一部がアンテナ50で反射して、受信信号と同じ経路で受信系Rに入力してしまうものである。なお、送信信号の一部がアンテナ50で反射する原因は、アンテナ50のインピーダンス不整合などである。
アンテナ給電線40は、リーダー装置10がアンテナ給電線40に出力する送信信号を伝送してアンテナ50に出力する。また、アンテナ給電線40は、アンテナ50がアンテナ給電線40に出力する受信信号を伝送してリーダー装置10に出力する。アンテナ給電線40は、一例として、伝送部41、給電線無線タグ42、装置側接続部43及びアンテナ側接続部44を含む。なお、アンテナ給電線40は、リーダー装置10に用いる伝送部品の一例である。
給電線無線タグ42は、例えば、アンテナ50から放射された所定の電波をエネルギー源として動作するパッシブ型の無線タグである。あるいは、給電線無線タグ42は、セクアクティブ型又はアクティブ型であっても良い。また、給電線無線タグ42は、アンテナ50から放射された電波を受信して復調する。これにより、給電線無線タグ42は、送信信号に基づく動作を行う。また、給電線無線タグ42は、無変調信号に対してバックスキャッタ変調を行うことで信号を発信する。当該信号は、アンテナ50によって受信される。このようにして、給電線無線タグ42は、リーダー装置10と通信する。なお、後で説明するアンテナ無線タグ53及び無線タグ60も同様にしてリーダー装置10と通信する。
アンテナ側接続部44は、アンテナ50をアンテナ給電線40に接続するための端子である。
リーダー装置10が出力する送信信号は、装置側接続部43、伝送部41及びアンテナ側接続部44を介してアンテナ50に入力する。また、アンテナ50が出力する受信信号は、アンテナ側接続部44、伝送部41及び装置側接続部43を介してリーダー装置10に入力する。
筐体52は、送受信部51などを収める筐体である。
制御回路22は、制御部11による制御に基づき、可変減衰器23に減衰制御信号を入力する。減衰制御信号は、可変減衰器23を制御する信号である。また、制御回路22は、可変移相器24に移相制御信号を入力する。移相制御信号は、可変移相器24を制御する信号である。以上のようにして、制御部11は、可変減衰器23及び可変移相器24を制御する。
LNA26は、合成回路25から入力する受信信号を増幅して直交検波器27に出力する。
ミキサー272Iは、電力分配器271から入力する受信信号を局部発振器16から入力する局部発振信号で復調してI信号を出力する。
ミキサー272Qは、電力分配器271から入力する受信信号を移相器273から入力する局部発振信号で復調してQ信号を出力する。
移相器273は、局部発振器16から入力する局部発振信号の位相を90度変化させてミキサー272Qに出力する。
Q相DC抽出回路282は、直交検波器27から入力するQ信号から直流成分を抽出して出力する。
ベースバンド増幅器31は、BPF30から入力するベースバンド信号を増幅してAD変換回路32に出力する。
AD変換回路32は、ベースバンド増幅器31から入力するベースバンド信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して制御部11に入力する。
以上より、プロセッサー111又は制御部11は、ACT14の処理を行うことで、送信電力をP1に設定する電力設定部として機能する。
送信信号を受信した無線タグは、当該コマンドに応答して、記憶している情報を送信する。例えば、給電線無線タグ42であれば、給電線情報を送信し、アンテナ無線タグ53であれば、アンテナ情報を送信する。このようにして送信された情報は、アンテナ50によって受信され、制御部11に入力する。したがって、リーダー装置10は、給電線情報及びアンテナ情報を読み取る読取部として機能する。
θc=θ1+θ2 (1)
すなわち、移相量θcは、移相量θ1と移相量θ2の合計である。また、減衰量Acは、以下の(2)式で求めることができる。
Ac=A1+A2 (2)
すなわち、減衰量Acは、減衰量A1と減衰量A2の合計である。
θc=θ1+θ2=90.1+25.2=115.3[°] (3)
Ac=A1+A2=1.5+20.5=22[dB] (4)
となる。
以上より、プロセッサー111又は制御部11は、ACT18、ACT19、ACT21及びACT22の処理を行うことで、給電線情報及びアンテナ情報に基づきキャンセル信号の移相及び電力を設定する信号設定部として機能する。
以上より、プロセッサー111又は制御部11は、ACT26の処理を行うことで、送信電力をP2に設定する電力設定部として機能する。
対して、プロセッサー111は、給電線情報及びアンテナ情報の受信に失敗したと判定するならば、ACT31においてYesと判定してACT32へと進む。なお、プロセッサー111は、ACT16又はACT17のいずれかにおいてNoと判定したならば、ACT31の処理を行わずに、ACT32へと進んでも良い。
プロセッサー111は、ACT32において送信電力を0にしても良い。すなわち、プロセッサー111は、ACT32において送信信号の出力を停止しても良い。また、これは、電力P3=0である場合に相当する。このようにすることで、リーダー装置10は、給電線無線タグ42を備えていないアンテナ給電線40、又はアンテナ無線タグ53を備えていないアンテナ50が接続されている場合に無線タグ60の読み取りなどの動作をしない。したがって、リーダー装置10は、動作保証外のアンテナ給電線40又はアンテナ50などが接続されている場合に、無線タグ60の読み取りなどの動作をしないことで故障などを防ぐことができる。
なお、上記の第1実施形態の給電線テーブルT1及びアンテナテーブルT2ように、周波数に拘らず移相量及び減衰量が一定であっても、リーダー装置10が用いる周波数の帯域幅は狭いため、問題とはならない。しかしながら、上記のように、周波数帯域ごとに移相量及び減衰量を関連付けている場合、実施形態のリーダー装置は、ACT22においてより正確な値でキャンセル信号の移相量及び減衰量を設定できる。
上記の第1実施形態では、アンテナ50の移相量及び減衰量を補助記憶装置12が記憶する。しかしながら、アンテナ無線タグ53がアンテナ50の移相量及び減衰量を記憶していても良い。すなわち、アンテナ情報は、アンテナ50の移相量及び減衰量を含んでいても良い。この場合、リーダー装置10は、アンテナテーブルT2ではなくアンテナ情報から、アンテナ50の移相量及び減衰量を取得する。またこの場合、アンテナ情報は、アンテナ50の特性を特定可能な第1の情報の一例である。
第1実施形態の通信システム1は、リーダー装置10にアンテナ給電線40及びアンテナ50を接続可能なものであった。これに対し、第2実施形態の通信システム1Bは、リーダー装置10Bにアンテナ50Bを接続可能なものであり、アンテナ給電線40を接続することはできない。なお、以下の第2実施形態の説明において第1実施形態と同様の部分については説明を省略する。
第2実施形態では、プロセッサー111は、ACT15の処理の後、ACT17へと進む。
リーダー装置10Bは、固定のアンテナ給電線を備えていても良い。この場合、給電線接続部21Bは、当該アンテナ給電線の先にある。また、この場合、当該アンテナ給電線の移相量及び減衰量は、アンテナ給電線の取り換えができないので固定の値である。したがって、当該アンテナ給電線は、給電線無線タグを備える必要はない。代わりに、リーダー装置は、当該アンテナ給電線の移相量及び減衰量を記憶しておけば良い。プロセッサー111は、移相量θcを、以下の(1)式で求めることができる。
θc=θ1+θ3 (5)
ここで、θ3は、当該アンテナ給電線の移相量である。補助記憶装置12などが移相量θ3を記憶する。また、プロセッサー111は、減衰量Acを以下の(6)式で求めることができる。
Ac=A1+A3 (6)
ここで、A3は、当該アンテナ給電線の減衰量である。補助記憶装置12などが減衰量A3を記憶する。
プロセッサー111は、上記実施形態においてプログラムによって実現する処理の一部又は全部を、回路のハードウェア構成によって実現するものであっても良い。
Claims (8)
- 第1の無線タグを備えるアンテナ及び第2の無線タグを備えるアンテナ給電線に信号を出力する出力部と、
前記アンテナの特性を特定可能な第1の情報を前記第1の無線タグから読み取り、前記アンテナ給電線の特性を特定可能な第2の情報を前記第2の無線タグから読み取る読取部と、
前記第1の情報及び前記第2の情報に基づき、自己干渉信号を打ち消すキャンセル信号の位相及び電力を設定する信号設定部と、を備える通信装置。 - 第1の無線タグを備えるアンテナに信号を出力する出力部と、
前記アンテナの特性を特定可能な第1の情報を前記第1の無線タグから読み取る読取部と、
前記第1の情報に基づき、自己干渉信号を打ち消すキャンセル信号の位相及び電力を設定する信号設定部と、を備える通信装置。 - 前記第1の情報は、前記アンテナの第1の移相量及び第1の減衰量を特定可能な情報であり、
前記第2の情報は、前記アンテナ給電線の第2の移相量及び第2の減衰量を特定可能な情報であり、
前記信号設定部は、前記キャンセル信号の移相量を前記第1の移相量と前記第2の移相量の合計に基づいて設定し、前記キャンセル信号の強さを前記第1の減衰量と前記第2の減衰量の合計に基づいて設定する、請求項1に記載の通信装置。 - 前記読取部による前記情報の読み取りより前に、送信電力を第1の電力に設定し、前記キャンセル信号の位相及び電力の設定より後に、前記送信電力を前記第1の電力よりも大きい第2の電力に設定する電力設定部をさらに備える、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記電力設定部は、前記読取部が前記情報の一部又は全部を読み取ることができなかった場合、前記アンテナへ送信する電力を、前記第2の電力よりも低い第3の電力に設定する、請求項4に記載の通信装置。
- 無線タグと通信する通信装置に用いる伝送部品であって、
前記伝送部品の特性を特定可能な情報を記憶した無線タグと、
前記通信装置が出力する信号を伝送する伝送部と、を備える伝送部品。 - 第1の無線タグを備えるアンテナと、
第2の無線タグを備えるアンテナ給電線と、
前記アンテナの特性を特定可能な第1の情報を前記第1の無線タグから読み取り、前記アンテナ給電線の特性を特定可能な第2の情報を前記第2の無線タグから読み取る読取部と、
前記第1の情報及び前記第2の情報に基づき、自己干渉信号を打ち消すキャンセル信号の位相及び電力を設定する設定部と、を備える通信システム。 - 第1の無線タグを備えるアンテナと、
前記アンテナの特性を特定可能な第1の情報を前記第1の無線タグから読み取る読取部と、
前記第1の情報に基づき、自己干渉信号を打ち消すキャンセル信号の位相及び電力を設定する設定部と、を備える通信システム。
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林亮司,UHF帯RFIDリーダ用適応回り込みキャンセラ,電子情報通信学会2005年通信ソサイエティ大会講演論文集1,日本,社団法人電子情報通信学会,2005年09月07日,p.565,B-5-165 |
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