JPH04505654A - トランスポンダ・システム - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 トランスポンダ・システム 技術分野 本発明は、トランスポンダ・システム（Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ ）に関する。特に、本発明は、送信機および受信機を含む質問機（質問機）と呼 ばれる電子サブシステムが電磁装置により情報が必要な人体または物体に取付け られた電子的にコード化されたラベルから有効な情報を取出す遠隔識別および測 定システムに関する。

背景技術 本発明が関連する形式のシステムのブロック図が、図ＩＡおよび図ＩＢに示され る。このシステムは、送信機を含む質問機が質問機アンテナを介してラベル・ア ンテナを含む電子ラベルに対して電磁信号を発射する無線周波後方散乱装債の原 理を使用する。ラベル・アンテナと質問機アンテナ間の電磁的結合の結果として 、ラベルは発射された信号の一部を受取る。ラベルにおいては、ラベル・アンテ ナと結合された成端のインピーダンスは、電子コード発生器を含む変調器の制御 下で時間的に変化させられ、その結果時間的に変化するように、ラベル・アンテ ナにより受取られる電磁エネルギが成端により反射されると共にラベル・アンテ ナによって再発射されることになる。更にラベル・アンテナと質問機アンテナ間 の電磁結合の結果として、ラベル・アンテナにより散乱される時間的に変化する 無線周波信号の一部が、質問機内部に含まれる受信機に入り、そこで送信された 信号から分離され、増幅され、デコーダにおいて復号されて、ディジタルまたは アナログ形態で質問により得られる情報を利用する他のシステムへ与えられる。

ラベルにおいては、コード発生器および可変成端の動作が、発生器により時間的 に制御することができる。受動ラベルにおいては、変調器内部の回路が整流回路 からその動作のための電力を受取るが、能動タグにおいては、これら回路は別の バッテリからその作動電力の少なくとも一部を受取ることもある。整流回路が存 在する時は、時間的に変化する成端の効果は整流回路自体により与えることがで き、この場合変調器により整流器に対して直接与えられるＤＣ負荷の変動が整流 器によりラベル・アンテナに対して与えられる負荷の対応する変動を生じること がある。

質問機においては、一般に種々の計算および制御機能を行い、また復号プロセス に関与するコントローラが設けられる。

このようなラベリングおよび質問システムの実際的な用途は、人間、物品、発送 容器、ペットおよび家畜類の如きものの識別、および（または）その状態の監視 に存在する。後者の場合には、タグは時に動物の体外に取付けられ、また時には 皮膚内に植え込まれる。

このようなシステムの実際の設計においては、種々の問題が生じる。受動タグに おいて、１つの問題は、ライセンス取得、経済的あるいは健康上の要件を満たす ため充分に低い送信機電力レベルで整流回路からラベル内部の変調器回路の作動 に充分な電圧を得ることである。

動物の皮膚内に移植された能動および受動タグに関わる別の問題は、動物の体表 における電磁界の反射、およびこれらタグが内部に進入する際これらの電磁界の 減衰から生じる。このような反射および減衰は、ラベル・アンテナに達する電磁 界の強さを低減するように働き、結果としてラベル内部の電子回路を作動させて 電力を再発射するため得られる電力が低減することになる。

主として受動ラベルに関わる別の問題は、ラベルが電磁的に走査される領域全体 にわたり移動する時ラベルが通常遭遇する電磁界の強さの著しい変動から生じる 。微小化された電子集積ラベルにおける使用に適する発振回路の形式によっては 、電磁界の強さのこのような変動、従って整流ＤＣ電圧が、応答コードの生成を 制御するオンチップ発振器の周波数の著しい結果的な変動の原因となる。はとん ど全ての形態の応答信号のコード化が重要なパラメータとして時間を用いるため 、このような変動は、復号における問題あるいは誤りの原因となり得、あるいは 応答における情報の大きな部分がオンボード発振器の周波数の表示のタスクに向 けられることを必要とし得る。応答信号の復号の通常用いられる形態においては 、受信機における回路は、まず応答を構成する際使用される変調信号の周波数を 検出し、この周波数が検出された後、応答信号の情報内容を決定しなければなら ない。もしラベルが、その運動の故に単に限られた期間その一部が周波数の決定 に用いられる質問信号に運屋されるのであれば、ラベルから復元し得る有効情報 量は上記の問題によって制限される。

この問題はラベル内部の電圧調整器の使用によっである程度軽減できるが、ラベ ル整流システムは満足できる作動のため調整器の両端に要求される電圧降下、お よび発振回路に対する最小作動電圧の和を供給しなければならず、その結果ラベ ル質問レンジにおける実質的な低減が生じる。

少な（とも非常に短い間読出されるラベルに影響を及ぼす別の問題は、質問機ア ンテナに達する応答信号が質問信号に比して非常に弱いのに、周波数スペクトラ ムの非常に似た領域を占めることである。質問信号からの応答の分離のための通 常の手法は、まずサーキュレータあるいは方向性結合器を用いて質問機アンテナ の送信線において順方向および逆方向に流れる信号の全分離を生じ、次いで線形 信号ミキシングを用いて応答信号を更に低い周波数帯域へ移動させることであり 、これにおいては増幅およびフィルタ処理が有効に用いることができる。

上記の全分離（ｇｒｏｓｓ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎ）においては、効率は結合器 あるいはサーキュレータにより達成し得る分離度に依存し、また質問機アンテナ がその送信線と整合される程度に依存しており、アンテナ整合における不良は結 合器またはサーキュレータにおける不完全な分離と同じ効果を有する。不充分な 整合が行われると、応答信号の周波数変換を生じるミキサは、不完全に排除され た質問信号によって過負荷となり、適正に作動しないことになる。その結果、大 きな質問レンジにおいて良好なシステム作動のため非常に正確な質問機アンテナ 整合が要求されることになる。このような非常に正確な整合は、通常はアンテナ 環境において典里的に遭遇する変化の面から不可能であり、そのため例え応答信 号が充分に熱的ノイズおよび通過帯域における他の漂遊反射信号のレベルの両者 より充分に高くても、質問レンジの要望は達成されない。

更に他の問題は、応答信号の検出のため通常使用されるホモダイン検出システム に存在する。このようなシステムにおいては、送信信号の低次の電力相が、先に 述べた低い周波数帯域へ応答信号を変換する線形ミキサに対する局部発振器とし て質問受信機において使用される。応答が送信信号のタグ内部の直接変調によっ て得られるため、応答と送信機から得る局部発振器間の位相のコヒーレンスが存 在することになる。その結果、送信機からタグおよび局部発振器のサンプリング 経路を介するミキサへの伝播時間の差が送信機の発振期間の４分の１となる時は 常にそうであるように、応答が局部発振器に対して直角位相にある時は常にミキ サがゼロのベースバンドを生じることになる。無線周波後方散乱システムにおい ては、応答の位相が走査領域内でラベルが移動する時著しく変化する故に、この ような効果は応答が得られないラベルの位置を生じることになる。

このような問題に遭遇する通常の方法は、各々が個々のミキサに送られる２つの 部分に応答信号を分離することで、２つのミキサは送信機がら得た局部発振器信 号を持つが９０°の相対位相シフトを有し、ミキサ出力は、その１つがベースバ ンド周波数における更に９０°の位相シフトが与えられた後、再び１つのデータ ・ストリームと組合わされる。この救済策はラベルの全ての位置に対して１つの 形態のベースバンド信号を生じるが、このように得られたベースバンド信号は、 信号のスペクトラムが比較的狭くなければ、即ち著しく高い周波数の副搬送波に 重ねられる限られた帯域の変調信号の形態を取る連続的な復号の妨げとなるおそ れがある歪みを含む。この副搬送波の周波数はこれが得られるタグ内の発振器の 周波数より大きくなり得ないため、またタグにより受取られる電力の経済的使用 の考慮がこの周波数への実際的な上限を設定するため、この種の検出システムに おいて狭い帯域の変調を使用する必要がデータが応答内で送られる速度に望まし くない制限を課し、その運動が短い期間のみ質問領域内にある故に、ラベルから 復元できるデーグ量に対する結果的な制限を課す。

本発明は、質問電力を受入れ得る側限内に維持しながら、増加した質問レンジを 処理する受動無線周波後方散乱装置の識別および遠隔測定システＩ・を提供する ことができる。

本発明は更に、応答信号の情報内容の使い易いユーザ・コード化を可能にする無 線周波後方散乱タグまたは受動質問ラベルを提供する。このタグまたはラベルは 、動物の体内に移植される時の使用に適し、また電気的に損失の多い対象に密に 接して配置される時感度の損失に比較的影響を受けない。本発明による無線周波 後方散乱質問システムは、タグ発振器周波数における実質的な変動にも拘らずデ ータの高い信頼度の収集を可能にし、迅速に移動する対象物からの比較的長いデ ータ・ストリームの収集を可能にする。本発明による識別および遠隔測定システ ムは、応答信号の簡単な検出および復号を可能にできる。

本発明は、電子コード化ラベルを用いて遠隔識別および測定のための実用的な装 置を提供することができる。本装償は、質問機における送信機により生成される 質問電界から無線周波エネルギを受取るアンテナを有する電子ラベルを含む。

ラベル・アンテナと結合されたインピーダンスがラベル内の電子コード発生回路 により周期的に変調され得る変調ＲＦ後方散乱装置の機構により、ラベルは、こ のエネルギの一部をコード化応答信号の形態で質問機の受信機に対して返すこと ができる。

このラベルは、電子コード生成回路の作動を開始しあるいはこれに対して電力を 提供する目的のため、ラベル・アンテナにより受取られたＲＦ信号の一部を直流 に変換する整流器を含む。

本ラベルは、電磁界と効率的に結合するため設計されたアンテナを含むことが望 ましく、これにおいては対象物の表面での反射の結果としてラベルが付される実 際の対象物の付近で共に遭遇するこの電磁界の電気的成分が弱められ、磁気成分 が強められる。磁界に応答するアンテナを使用する利点は、システムの有効質問 レンジが、人間または動物の識別用途においてラベルが使用される時に生じる如 き損失の多い誘電媒体を含む環境において増大し得ることである。

本システムの有効質問レンジはまた、ラベル・アンテナとＤＣ整流システムとの 間に置くことができる光学的に構成されたＲＦ電圧逓倍共振回路のラベルに内蔵 することによっても強化することができ、その結果与えられた入射ＲＦ電界に対 するＤＣ出力電圧を著しく増大することができることになる。

質問レンジの更なる強化は、質問機における送信機のパルス操作によって達成す ることができる。この増強は、幾つかの要因の結果である。１つは、ラベルが適 正に作動するために、ある閾値電圧が整流器の出力に達しなければならないこと である。第２は、健康上およびライセンス取得の考慮が質問機の送信機において 使用できる平均電力を制限することである。このようなパルス操作は、送信機に おける与えられた平均作動電力を生じるようにラベルにおける作動電圧を大幅に 増加することができる。

本システムの質問機は、ラベルが時に不規則な質問電界内で移動する時発振器周 波数が変化するようなラベルからの応答の復号精度を改善する手段を含む。

これが達成可能な１つの方法は、応答が行われることを復号する試みに先立ち質 問機をラベル応答の完全な記録を捕捉するように構成することにより達成される 。この捕捉および後で復号する方法の利点は、有効になる前に応答信号と同期す る期間を必要とするリアルタイム復号回路において生じる応答情報の一部の損失 を排除できること、また従って、ラベルの移動の結果として短い期間のみ質問領 域内に存在するラベルからの応答の良好な復号を可能にできることである。更に 別の方法について以下に述べる。

本発明は、ラベル整流器において生じるＤＣ電圧のラベル移動中の変動の結果と して応答時間にわたり発振器電圧が変化する実際のラベルに起源を有する周波数 シフト主要変調を含む、応答の高い信頼度の復号のためのコンパクトな回路を提 供することができる。

本発明は、応答コードを含む直列ビット・ストリームを復元するため、周波数デ コーダと応答周波数における変動を解釈する回路との間に介挿された帯域フィル タと共に、位相ロック・ループ周波数デコーダを含み得゛る。この回路の利点は 、ラベル内の電源を安定化する何ら特別な注意を必要としないことであり、結果 として得るラベルは整流器からの比較的小さなりＣ出力電圧で作動でき、より太 き合打消しのための回路を内蔵し得る。このような反射は、打消されなくとも、 受信機内部の感度の高い検出回路の過負荷を生じ得る。反射の打消しの利点は、 他の方法で可能なよりも遥かに大きな送信機電力の使用を可能にでき、その結実 質問レンジを著しく増大することになる。

発明の開示 本発明の考察によれば、識別および遠隔測定システムのための信号応答ラベルを 提供し、その構成は 質問信号を受取り、応答信号を散乱するためのアンテナ、このアンテナと結合さ れたインピーダンス、前記応答信号を生成する手段、および前記応答信号に従っ て前記インピーダンスを変更する手段を含む。

本発明の別の考察によれば、識別および遠隔測定システムのための質問機が提供 され、その構成は 質問信号を送信して応答信号を受取るアンテナ、このアンテナと接続されパルス 化された無線周波エネルギの発生器を含む送信機、前記送信信号からの前記応答 信号の分離を行う手段、前記アンテナと接続される受信機、およびこの受信機内 にあって前記応答信号を検出し復号する手段を含む。

本発明の更に別の考察によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取る無線周波アンテナ、このアンテナと接続されたインピーダンス を有する電圧逓倍共振器、この共振器の出力と接続された整流システム、応答信 号を生成する手段、およびこの応答信号に従って前記インピーダンスを変更する 手段を含む信号応答ラベルと、 前記質問信号を送信するための質問アンテナ、この質問アンテナと接続されパル ス化された無線周波エネルギの発生器を含む送信機、前記送信された質問信号か らの前記応答信号の粗分離を行う手段、前記質問アンテナと接続された受信機、 前記送信機と前記受信機間の残留結合の打消しを行う手段、このような打消しの 自動調整手段、前記受信機内にあって前記応答信号の同位相および直角位相成分 の個々の検出を行う手段、および個々に検出された成分を復号する手段を含む質 開成とを含む。

本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取る無線周波アンテナ、このアンテナと接続されたインピーダンス 、応答信号を生成する手段、および前記応答信号に従って前記インピーダンスを 変更する手段を含む信号応答ラベルと、前記質問信号を送信する質問アンテナ、 この質問アンテナと接続されパルス化無線周波エネルギの発生器を含む送信機、 前記送信された質問信号からのラベル応答信号の分離を行う手段、前記質問アン テナと接続された受信機、この受信機の内部にあって前記応答信号の同位相およ び直角位相成分の個々の検出を行う手段、および個々に検出された成分の復号を 行う手段を含む質問機とを含む。

本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取り応答信号を散乱する無線周波磁界応答アンテナ、このアンテナ と接続されたインピーダンス、前記応答信号を生成する手段、および前記応答信 号に従って前記インピーダンスを変更する手段を含む信号応答ラベルと、前記質 問信号を送信する質問アンテナ、この質問アンテナと接続され無線周波エネルギ の発生器を含む送信機、前記送信質問信号からの前記応答信号の分離を行う手段 、前記質問アンテナと接続された受信機、および前記受信機内にあって前記磁界 応答アンテナから散乱された信号を検出し復号する手段を含む質問機とを含む。

本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取り応答信号を生じる無線周波アンテナ、このアンテナと接続され たインピーダンスを有する電圧逓倍共振器、この共振器の出力と接続された整流 システム、前記応答信号を生成する手段、および前記応答信号に従って前記イン ピーダンスを変更する手段を含む信号応答ラベルと、前記質問信号を送信する質 問アンテナ、この質問アンテナと接続され無線周波エネルギの発生器を含む送信 機、前記送信質問信号からの前記送信質問信号の分離を行う手段、前記質問アン テナと接続された受信機、およびこの受信機内にあって前記無線周波アンテナか ら生じる前記応答信号を検出して復号する手段を含む質問機とを含む。

本発明の更に他の特質によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取り応答信号を散乱する無線周波アンテナ、このアンテナと接続さ れたインピーダンス、前記応答信号を生成する手段、およびこの応答信号に従っ て前記インピーダンスを変更する手段を含む信号応答ラベルと、前記質問信号を 送信する質問アンテナ、この質問アンテナと接続され無線周波エネルギの発生器 を含む送信機、前記送信された質問信号からの前記応答信号の粗分離を行う手段 、前記質問アンテナと接続された受信機、前記送信機と前記受信機間の残留結合 の打消しを行う手段、この打消しの自動調整のための手段、および前記受信機内 にあって前記無線周波アンテナから生じた前記応答信号の検出および復号を行う 手段を含む質問機とを含む。

本発明の更に他の考察によれば、識別および遠隔測定システムが提供され、その 構成は 質問信号を受取り応答信号を散乱させる無線周波アンテナ、このアンテナと接続 されたインピーダンス、前記応答信号を生成する手段、および前記インピーダン スを変更して、前記無線周波アンテナに入射するエネルギの一部が前記応答信号 の内容に従って随時変化する周波数で前記アンテナから散乱されるようにする手 段を含む信号応答ラベルと、 前記質問信号を送信して前記応答信号を受取る質問アンテナ、前記質問アンテナ と接続され無線周波エネルギの発生器を含む送信機、前記送信された質問信号か らの前記応答信号の分離を行う手段、前記質問アンテナと接続された受信機、こ の受信機内部にあって前記無線周波アンテナから散乱された前記信号の周波数を 検出する手段、この受信機内部にあって前記散乱された信号における緩やかな周 波数変化を無視しながら急激な周波数変化を検出する手段、および検出された周 波数変化のシーケンスを復号する手段を含む質問機とを含む。

応答コードは、不揮発性の電気的にプログラム可能で消去可能なメモリーから得 ることができる。応答コードは、副搬送波に重ねられることが望ましい。この副 搬送波は、位相、振幅あるいは周波数変温することができる。

次に、本発明の望ましい実施態様について添付図面に関して記述する。

図面の簡単な説明 図ＩＡおよび図ＩＢは、質問機およびコード化ラベルを含む識別または遠隔測定 システムの主要なサブユニットを示す図である。

図２Ａおよび図２Ｂは、アンテナおよび整流器の物理的および回路の表現をコー ド化ラベルの１つの形態でそれぞれ示す図である。

図３Ａおよび図３Ｂは、アンテナおよび整流器の物理的および回路の表現をコー ド化ラベルの第２の形態でそれぞれ示す図である。

図４は、ラベル変調器の１つの形態の内部構成を示す図である。

図５は、ラベル変調器の第２の形態の内部構成を示す図である。

図６は、ラベル変調器の第３の形態の内部構成を示す図である。

図７は、コード化ラベルの第３の形態の回路表現を示す図である。

図８は、コード化ラベル内部で行われる４つの重要な機能を示す図である。

図９は、コード化ラベルのための質問機のブロック図である。

図１０は、質問機のベースバンド信号プロセッサの１つの形態の構造を示す図で ある。

図１１は、質問機のベースバンド信号プロセッサの第２の形態、および周波数シ フト・キー人力コード化応答のための復調器およびデコーダの構造を示す図であ る。

図１２は、質問機の反射打消しシステムにおいて使用される適合制御ブロックの 構造を示す図である。

発明を実施するための最良の形態 図ＩＡは、質問機アンテナ３を介して図ＩＨに示した電子ラベル４に対して電磁 信号を発射する送信機２を含む質問機１の主なサブユニットを示している。ラベ ル４は、ラベル・アンテナ５を含む。ラベル・アンテナ５と質問機アンテナ３間 の電磁結合の結果、ラベルは発射された信号の一部を受取る。ラベルにおいては 、ラベル・アンテナ５と接続された成端６のインピーダンスが、電子コード発生 器８を含む変調器７の制御下で時間的に変化させられ、その結果ラベル・アンテ ナ５により受取られた電磁エネルギが前記成端により部分的に反射されると共に 時間的に変化するようにラベル・アンテナ５によって再び発射されることになる 。更にラベル・アンテナ５と質問機アンテナ３間の電磁結合の結果として、ラベ ル・アンテナ５により散乱させられた時間的に変化する無線周波信号の一部が質 問機１内部に含まれる受信機１２に進入し、ここでこの信号は送信信号から分離 され、増幅され、デコーダ１３において復号されて、ディジタルまたはアナログ 形態で質問機により得られる情報を利用する他のシステムへ与えられる。

ラベルにおいて、コード発生器８および可変成端６の動作は、発振器９により時 間的に制御される。受動ラベル回路においては、変調器７内部の回路がその動作 のため整流回路１０から電力を受取るが、能動タグにおいては、これら回路は別 のバッテリ１１からその作動電力の少なくとも一部を受取る。整流回路１０が存 在する時は、時間的に変化する成端の効果は整流回路自体により与えることがで き、これにおいては変調器により整流器へ直接与えられるＤＣ負荷の変動が整流 回路１０によりラベル・アンテナ５へ与えられる負荷における対応する変動を生 じる。

質問機１は、種々の計算および制御機能を行いまた復号プロセスに参与するコン トローラ１４を含む。

図２Ａおよび図２Ｂは、コード化ラベルの望ましい一実施態様を示している。

図２Ａにおいては、ある構成要素の物理的特質が示されるが、図２Ｂにおいては 、対応する構成要素の回路特性が示される。

図２Ａに示される望ましい実施態様においては、ラベルが、マイクロ波整流器ダ イオード（ＭＲＤ）１６およびＤＣ貯溜コンデンサ（ＤＣＲ）１７を含む整流回 路と接続された磁気ループ・アンテナ（ＭＬＡ）１５を含む。貯溜コンデンサ１ ７は、詳細にについては以下に述べる変調器（ＭＯＤ）ブロック７と接続されて いる。

図２Ｂにおいては、回路要素Ｒ，およびＲＬが、ＭＬＡ１５の発射および損失抵 抗をそれぞれ示し、ＬＡはＭＬＡ１５の自己インダクタンスを表わし、ＣｏはＭ ＲＤ１６の接合キャパシタンスを、Ｃｍは貯溜コンデンサ１７のキャパシタンス を、またＥ、は質問信号の受取りによりＭＬＡ１５において誘起される開回路Ｒ Ｆ主電圧表わす。

図２Ａに示されるシステムにおいては、ＭＬＡ１５は電気的に小さい即ち波長よ り遥かに小さな大きさの、入射電磁界の磁界成分に応答する誘導ループの形態を 取る。このループの大きさは、ラベルのサイズ要件とループの自己インダクタン スが質問周波数において整流器ダイオード１６の接合キャパシタンスを持つ共振 回路を形成する要件とが両立できる範囲でできるだけ大きくなるように選定され る。

小さな磁界に応答するアンテナの使用は、幾つかの利点をもたらす。第１に、こ のアンテナは、−例としてラベルが人員の識別または保全タグの如く使用される 時実際のラベルにしばしば生じるように、損失の多い誘電媒体に対して近くに配 遣される時感度損失の影響を受けない。第２に、部分的導電性たは良導電性の面 から反射された電磁波界に置かれる時に、ラベルの感度が強化されるが、このよ うな反射は反射媒体に近い電界強さの減少を生じるが、この領域内の磁界は強化 される。ラベルが動物の皮膚下に移植されねばならない極端な場合には、入射電 磁波が動物の体表で反射される時の電界の非常に大きな低下とは対照的に、磁界 の強化は、一般に選定されたダイポール・アンテナを用いるラベルよりもラベル 感度の大きな増加をもたらす。

磁界に応答するアンテナの図２Ａに示したラベルの使用は、別の著しい利点を有 する。質問電界からの受取りにより変調器における電子回路の良好な作動を生じ るための充分な電圧を得ることができる程度は、第１にアンテナの受取り電圧に 依存し、第２にこの電圧が受動回路手法により倍加される程度に依存する。この 最適回路手法は、アンテナの送信インピーダンスとよく整合される共振回路の動 的インピーダンスにより整流ダイオードの接合キャパシタンスと低損失誘導子間 の質問の周波数での共振が生じることを保証することである。達成される倍率は 、共振回路の品質因子と等価である。磁界に応答するアンテナの選定により、こ の共振を特に高い品質因子および最小数の付加要素により達成することを可能に し、その結果ラベルの更なる電気的損失および物理的寸法、コストの両者が低減 する。

図３Ａに示される別の望ましい実施態様においては、ラベルは、マイクロ波整流 器ダイオード（ＭＲＤ）１６およびＤＣ貯溜コンデンサ（ＤＣＲ）１７を再び含 む整流回路と接続された電気的ダイポール・アンテナ（ＥＤＡ）１８を含む。

貯溜コンデンサ１７もまた、以降に詳細を述べる変調器（ＭＯＤ）ブロック７と 接続される。今回は、ＥＤＡ１８と整流器１６間の接続は、アンテナ整合誘導子 （ＡＭＩ）２０を含んでいる。図３Ｂにおいては、再び回路要素Ｒ，およびＲ５ がＥＤＡ１８の発射抵抗および損失抵抗を表わし、ＬＡおよびＣＡはＥＤＡ抵抗 の周波数挙動を、ＬＭは整合抵抗のインダクタンスを、Ｌｌは共振抵抗のインダ クタンスを、ＣＩ、は再びＭＲＤ１６の接合キャパシタンスを、Ｃ１は再び整流 器の貯溜コンデンサ１７のキャパシタンスを、またＥｌは再び質問信号の受取り によりＥＤＡ１８に誘起される開回路電圧を表わす。

図３Ａに示されるシステムにおいては、ＥＤＡ１８は、電気的に大きいか小さな 電気的ダイポールのいずれか一方の形態を取り得る。このアンテナの寸法は、通 常は、ラベルの寸法要件と一致してできるだけ大きくなるように選定され、大き なアンテナが使用できる時は、広い帯域幅の利益、および離調に対する結果的相 対的イミユニティ（ｉｍｍｕｎ　ｉ　ｔｙ）を生じる。

受動電圧の逓増は、本実施例においては、インダクタンスし、が質問周波数にお いて整流ダイオードの接合キャパシタンスを持つ共振回路を形成する共振誘導子 １９の提供によって具現される。整合誘導子（ＡＭＩ）２０の機能は、第１に整 流回路に対するＤＣ還流を生じること、第２にＥＤＡ１８の発射インピーダンス が電圧逓倍回路の動的インピーダンスとよく整合されることを保証することであ る。受動電圧逓倍回路の重要な特性は、共振プロセスの蓄えられた電気エネルギ がおおむねダイオードの接合キャパシタンスに存在するものであることである。

これは、電気的に大きなアンテナによる最適の受動電圧倍増のための条件である 。

図４は、ラベル変調器７の望ましい一実施態様を示す。これは、自蔵発振器（Ｏ ３Ｃ）発振器９、レベル感応検出器（ＬＳＤ）２１、マルチプレクサ・アドレス ・カウンタ（ＭＡＣ）２２、および入力がコードにおいてそれぞれディジタル値 １または０を生じるように開路されたままかあるいはローに結合されるマルチプ レクサ・コード発生器（ＭＣＧ）２３を含み、またディジタル制御負荷（ＤＣＬ ）２４を含む。

ラベル変調器７は、整流システム１０からの出力電圧が発振器ブロック９から通 常の発振を生じるに充分であり、またレベル感応検出器２１の単一ビットのディ ジタル出力にハイの状態を取らせるに充分である時、作動状態になる。このよう な条件が満たされる時、マルチプレクサ・アドレス・カウンタ２２は全てのアド レス状態を逐次循環して、マルチプレクサが順序通り全ての入力をサンプルして その出力にこれら入力においてプログラムされた応答コードの周期的な反復を生 じるようにする。コードがエラーなしに生成されるためように、レベル感応検出 器２１の作動閾値は発振器、カウンタおよびマルチプレクサ回路の信頼し得る作 動が保証される値にセットされる。マルチプレクサ・コード発生器２３の出力は 、ディジタル制御負荷２４と接続され、これがラベル内の整流回路１０に与えら れる負荷における必要とされる変動を生じる。

このような変調方式においては、マルチプレクサは、ラベルにより散乱されるＲ Ｆ倍信号単純な振幅変調を生じ、あるいはコード化されるビット数を大きく越え た数の入力が与えられるならば、周波数シフト・キー人力および副搬送波の振幅 または位相変調を含む含む多くの異なる変調方式を実現し得る。このような変調 方式は、質問機の視野において自然に生じる対象物により生じるバックグラウン ド・クラッタからの応答の検出が比較的容易であるため、単純なベースバンド変 調より選好される。このような変調方式は、先に述べたちの以外の手段、最も一 般にはマルチプレクサ・コード発生器２３とディジタル制御負荷２４間に別の機 能ブロックを介挿することにより生成することができる。このような機能ブロッ クの設計は、通常の習熟事項であり、本文では論述しない。

応答コードに含まれる情報の生成において、ある入力が遠隔測定用途において変 化し得る情報を提供する他のＣＲＩと接続される間、あるマルチプレクサ入力が 恒久的にローに拘束されるか開路状態のまま識別情報の提供のため行われる。

−例は、移植された動物のラベルにおけるマルチプレクサ入力の１つに、熱に感 応する抵抗を含む抵抗ブリッジと接続されるコンパレータの出力を接続すること により提供される。このようなラベルは、動物の識別ならびに動物の健康の単一 ビット表示を行うことができる。遠隔測定情報を含む明らかに別の方法は、情報 を含んでいるパラメータを発振器９の周波数を作ることである。−例は、動物の 体温を表示する発振回路のある設計の自然な温度依存性を用いることができる移 植された動物のラベルにより提供される。

図５は、変調器７の別の望ましい実施態様を示している。これは、前に述べたマ ルチプレクサ・コード発生器２３の代わりに図４に示される構造に似る他の方法 で電気的にプログラム可能兼消去可能なメモリー（ＥＰＭ）２５を提供する。

図５はまた、電流制限抵抗２７を持つ電界効果トランジスタ２６の形態でのディ ジタル制御負荷２４の可能な実施を示している。トランジスタ２６および抵抗２ ７を適当な比率とすることにより、ＤＣ供給出力インピーダンスー電圧レベルの 特性を適当な電力レベル範囲にわたって整合する導電性−電圧特性を得ることが できる。

メモリー２５のプログラミングは、直接接続によるかあるいは適当な非接触電磁 結合手段のいずれかにより外部プログラミング信号を受入れるプログラミング・ インターフェース（ＭＰＩ）２８によって行われる。

図６は、周波数シフト・キー人力変調による応答信号の効率的な生成に適する変 調器７の別の望ましい実施態様を示す。

本例においては、発振器９がいずれか一方の変調周波数より著しく大きな速度で 作動し、プログラム可使ディジタルーカウンタ（ＰＤＤ）２９によりカウント・ ダウンされ、これがモード制御信号ＭＣ３の制御下で８または１０のカウントを 生じる。ディジタル制御負荷２４に送られてアンテナ・インピーダンスの変調を 行うと同様に、除算器２９の出力は同様なプログラム可能ディジタル除算器３０ のクロック入力へ送られ、そのモード制御入力が除算器２９に達するものの補数 である。これらの接続結果は、両方の除算器の合成カウントが常に８０の因数で あることであり、第２の除算器の出力は、次の項に述べるように使用される一定 のビット速度信号を生じることができる。

除算器３０の出力は、マルチプレクサ・アドレス・カウンタ（ＭＡＣ）２２に対 するクロック信号として使用され、その出力は、図４の変調器におけると同様に 、逐次全てのアドレス状態を循環して、マルチプレクサ・コード発生器（ＭＣＧ ）２３が再び全ての入力をサンプルし、この入力は開路状態のままで１を表わす か、ローの状態に固定されてゼロを表わし、前記入力でプログラムされた応答コ ードの周期的反復をその出力に生じる。マルチプレクサ・コード発生器２３の出 力は、カウンタ２９のモード制御信号ＭＣ８として使用され、インバータ２６に より補完されてカウンタ３０のモード制御信号を生じる。

変調器の全体的効果は、８または１０で除された発振器周波数と等しい変調周波 数および発振器９０周期の８０倍に等しいビット期間を持つ周波数シフト・キー 作動変調を生じることである。

図７は、ラベルの別の望ましい実施態様を示し、これにおいてはラベルは再び、 回路が示される電気的ダイポール・アンテナ（ＥＤＡ）１８を含む。ＥＤＡ１８ は整流回路と接続され、これもマイクロ波整流器ダイオード（ＭＲＤ）１６およ びＤＣ貯溜コンデンサ（ＤＣＲ）１７を含んでいる。本例においては、貯溜コン デンサ１７が再び変調器７と接続されるが、コンデンサ１７に生じるＤＣ出力電 圧は単に調時された制御スイッチ（Ｔｅ３）３４を付勢し、このスイッチがＤＣ 電圧が検出された後の期間、バッテリ１１からの電力を発振器（Ｏ３Ｃ）９およ び電子コード発生器（ＥＣＧ）８に接続する。

これら回路の作動のための電力がバッテリから来、整流システムが制御スイッチ の開路を開始するために要求された無視し得る電力を提供するためにのみ要求さ れるため、整流キャパシタンスを含む同調回路の品質因子および電圧増加は前に 述べた設計におけるよりも高（なり得る。その結果、ラベルに対する質問レンジ が著しく増加する。

整流器からのＤＣ電圧のラベルの本実施例における異なる使用によって、アンテ ナの成端インピーダンスの変調は、整流器と接続されたインピーダンスの変調で はな（、アンテナ成端６の制御によって直接生じる。制御可能なアンテナ成端を 含む構成要素は、ＰＩＮダイオード３１、バイパス・コンデンサ３２およびＲＦ 絶縁誘導子３３である。変調が加えられた後、調時された制御スイッチはその作 動電力をバッテリ１１から得る。アンテナ成端インピーダンスのこの直接制御は 、非常に効率的な後方散乱装置のＲＦ信号生成をもたらすことができる。

図８は、図２Ｂ、図３Ｂおよび図７に示されたラベル回路の重要な機能的特性を 示し、これら回路の作動を更によ（説明するため用いられる。これらの図に示さ れた各実施例において、ラベルはラベル・アンテナ５、電圧逓倍共振器３５整流 器兼フイルタ１０、および変調器７を含む。

これらの機能ブロックの幾つかの特性について述べる。第１は、表示された機能 を提供する物理要素がある場合にはブロック間で共有されることである。この共 有の事例は、電圧逓倍共振器の共振インダクタンスを生じる図２Ｂにおける磁気 アンテナの自己インダクタンス、および電圧逓倍共振器の共振キャパシタンスお よび整流器およびフィルタの一方向性の電流要素の両方を提供する図２Ｂ、図３ Ｂおよび図７におけるマイクロ波ダイオードを含む。第２は、電気的に重要な回 路要素がある場合には使用される回路デバイスの主特性ではな（異常な（漂遊） 特性であることである。この記述は、電気エネルギ蓄積要素が整流ダイオードの 接合キャパシタンスである電圧逓倍共振器を示唆する。

回路の受動電圧利得の３つの実施例の各々において極大化、およびその結果の与 えられた質問電力に対する質問レンジの極大化をもたらすものは今述べた特性で ある。

図２、図３および図７に関して概要を述べた原理の実施においては、ダイオード の接合キャパシタンスが励起レベルに依存するという事実を勘案すること、およ びラベルにおける所要の作動信号レベルに対する共振インダクタンスＬＡまたは ＬＩ＋の大きさを調整することが必要である。

効率的な電圧逓倍共振器の設計においては、ストリップ線またはキャビティ共振 器の如き分散された回路素子を用いるのがしばしば便利である。このような場合 には共振器に蓄えられた電気エネルギはもはや実質的に整流ダイオードの接合キ ャパシタンス内にはないが、分散回路素子により得られる動的エネルギ蓄積のよ り高い品質因子が依然として実質的な電圧の倍増を可能にする。

図９は、質問機の望ましい一実施態様のブロック図を示す。質問信号は、その起 源を無線周波の送信機主発振器（ＴＭＯ）３６に有し、この信号は２重均衡ミキ サ（ＤＢＭ）３７によりパルス変調され、その制御入力は送信機パルス・ジェネ レータ（ＴＰＧ）３８から得られる。ミキサ３７の変調出力は送信機電力増幅器 （ＴＰＡ）３９へ加えられ、機能については以降に記述する信号サンプリング方 向性結合器（ＳＳＣ）４０と２重ねじ・チューナ（ＤＳＴ）４１により、質問機 アンテナ３へ送られる。

送信機出力信号におけるパルス変調の使用は、適当なデユーティ・サイクルを持 つ変調がピーク送信機出力電力における著しい増加を可能にするが、平均出力電 力は依然として無線ライセンス取得および健康上の要件により設定される制限内 に留まるという重要な実際の結果が存在する。出力電力におけるこのような増加 は、ラベル回路を作動させるに要するＤＣ電圧を著しく大きな質問レンジで生じ 、あるいはラベルが組織内に移植される如き不利な質問状態に置くことを可能に する。データ速度がＲＦ後方散乱装置ラベル応答が通常低い周波数のトランスポ ンダで達成されるよりも遥かに大きいため、質問パルスは著しく短くすることが でき、従って迅速に移動する対象物からのデータ検索を可能にするため質問を著 しく頻繁にすることができる。送信機のパルス動作もまた、電力の損失および質 問機の電子素子における熱生成を低減する。

質問機アンテナ３を介してラベルから受取られる応答信号は、信号サンプリング 方向性結合器４０により送信信号から分離され、信号注入結合器（ＳＩＣ）４２ の主回線を介して電力分割器（ＰＷＳ）４３へ送られ、ここでこの信号は２つの 経路へ分けられて２重均衡ミキサ（ＤＢＭ）４４および４５の信号ポートへ分散 される。これらミキサの局部発振器ポートは、電力分割器（ＰＷＳ）４６を介し て送信機主発振器３６から、直角位相シフタ（ＱＰＳ）４７において９０°の経 路シフトを受ける電力分割器４６から出た信号の１つを供給される。従って、均 衡ミキサ４４．４５の出力ＩＢＳおよびＱＢＳは、質問周波数と等しい量だけ下 方へ移動される質問機により受取られる信号の同位相および直角位相成分を表わ す。均衡ミキサ４４．４５の出力ＩＢＳおよびＱＢＳは、ベースバンド・プロセ ッサ兼デコーダ（ＢＰＤ）４８へ送られ、これから復号された応答が以下に説明 する手段により判定される。

次に、ダブル・スクリュー・チューナ（ＤＳＴ）４１の機能を説明する。その主 な目的は、質問機アンテナ３のその送信線への不完全な整合により、あるいは信 号分割結合器４０における不完全な指向性の実際の存在によって均衡ミキサ４４ ．４５の信号ポートの過負荷が生じるのを防止することである。チューナ・スク リューの適当な調整は、送信機電力増幅器３９および受信機ミキサ４４．４５間 の今述べたばかりの機構のいずれかから生じ得る望ましくない結合を打消すこと が可能な反射を生じ得、その結果非常に高い送信機電力がこれらミキサが過負荷 となる前に使用できることになる。

それぞれ均衡ミキサ４４．４５の出力ＱＢＳおよびＩＢＳに調整基準として存在 する波形の観察を用いて通常は質問機の組立ておよびテストの間に手で行われる このような調整は、受信機の感度を強める際に著しく有利となるが、質問機アン テナ３の電界において対象物が移動する結果生じるアンテナの反射因子における 変動にも拘らず完全に有効なままではあり得ない。質問機の感度の著しい改善は 、望ましくない結合の打消しが自己調整とされるならば、このような変動にも拘 らず達成可能である。

この目的のため、送信機電力の一部は、信号分割結合器４０の別のポートにより サンプリングされて電力分割器（ＰＷＳ）４９へ送られる。電力分割器４９の２ つの等しい振幅の出力は、各々が電圧制御された減衰器（ＶＣＡ）５１または５ ２の一方におけるある減衰に遭遇した後、電力合成器（ＰＷＣ）５０において再 び合成され、その一方は直角位相シック（ＱＰＳ）５３において９０°の位相シ フトを受ける。電力合成器５０の出力は、先に述べた信号注入結合器４２により 応答信号チェーンに再び挿入される。

今述べたばかりのシステムの効果は、振幅限界内でどんな振幅および位相の残留 送信機アンテナ不整合でも打消す手段が提供されることである。

このような反射が自動的に調整されるように、電圧制御減衰器に対する制御信号 が、同位相および直角位相の応答信号ミキサ４４．４５からの、また送信機ノ々 ルス・ジェネレータ３８からのその入力を取り、かつ各質問パルス間で電圧制御 された減衰器５１および５２の制御ポートへ送られるため要求される電圧を決定 する適合制御ブロック（ＡＣＢ）５４によって得られる。

図１０は、ベースバンド・プロセッサ兼デコーダ（ＢＰＤ）４８の望ましい一実 施例のブロック図を示す。本例においては、受信機ミキサ４４．４５からのベー スバンド信号ＩＢＳおよびＱＢＳは最初に帯域通過増幅器（ＢＰＡ）５５および ５６において増幅され、信号の振幅が信号振幅検出器（ＳＡＤ）５７および５８ において検出される。信号振幅検出器５７．５８の機能は、応答の記録が後の復 号を行うことができるように、応答信号がラベルから受取られつつある時の検出 を可能にすることである。この検出を行うためには、信号振幅検出器５７．５８ の出力ＯＲゲート５９において合成され、結果ＲＴＥがベースバンド・プロセッ サ兼検出器内部の動作を制御するマイクロプロセッサ（μＰ）６０へ送られる。

応答の発生がこのように検出されると、同位相および直角位相の両チャンネルに おける応答信号のディジタル記録が行われ、マイクロプロセッサ６０のメモリー 内に格納される。応答のディジタル表示は、帯域通過増幅器５５．５６の出力の 規則的に得られるディジタル・サンプルをメモリー・ブロック（ＩＳＳ）６４お よび（ＱＳＳ）６５へ入れるため要求されるメモリー・アドレスおよび制御信号 のシーケンスを必要に応じて生成するサンプリング・タイミング・システム（Ｓ ＴＳ）６３の制御下で作動する高速アナログ／ディジタル−コンバータ（ＡＤＣ ）６１．６２によって用意される。一連の３状態バツフア（ＴＳＢ）６６は、同 じメモリー・ブロックが必要に応じて直接マイクロプロセッサ６０のアドレス− スペースに入れられることを許容する。このベースバンド・プロセッサ兼デコー ダの内部で行われる復号動作は、応答の各記録が完了した後、マイクロプロセ、 ｙす６０内部のソフトウェアによって質問機パルス間の時間間隔で行われる。こ のように復号を行うことの利点は、ノイズ・アルゴリズムからの複雑な信号復元 が使用できること、復号が大きな分割帯域幅の信号で処理できること、応答にお ける異常が柔軟に検出され除外され得ること、および応答信号と代替機として使 用されたかも知れないリアルタイム復号回路間の初期同期において応答の一部が 失われないことである。

復号の際、応答信号は、必要な時は常に、マイクロプロセッサ６０の直列インタ ーフェース（ＳＩＯ）６７を介して得られる。

図１１は、ベースバンド・プロセッサ兼デコーダ（ＢＰＤ）４８の別の望ましい 実施態様のブロック図を示す。図１０におけるように、この回路は受信機ミキサ ４４．４５からの出力ＩＢＳおよびＱＢＳに対する帯域通過増幅器（ＢＰＡ）６ ８．６９を提供する。増幅されたベースバンド信号の場合は、応答閾値を越えた 信号ＲＴＥを生じるため出力がＯＲゲート７２において合成される信号振幅検出 器（ＳＡＤ）７０．７１が再び提供される。

しかし、処理の均衡は図１０に関して述べたものとはかなり異なる。望ましい実 施態様においては、ラベルにおいて用いられる応答信号生成方式は、副搬送波に 重ねられる応答信号変調を生じることが前提とされ、増幅されたミキサ出力信号 は、小さな分割帯域幅であることが前提とされる。これらの信号は、増幅の後、 および直角位相信号が差動増幅器７４における直角位相シフタ（ＱＰＳ）７３に おいて更に９０°の位相シフトを受けた後に、合成される。差動増幅器７４によ り生じる複合ベースバンド信号ＣＢＳは、ＲＴＥ信号とともに復調器兼デコーダ （ＤＡＤ）ブロック７５へ送られる。

復調器兼デコーダ・ブロック７５の内容は、応答コードの表現を生じるためラベ ル内部で用いられる変調形態に依存する。本例は、周波数シフト・キー操作によ りコード化される信号のリアルタイム復調および復号を行う構成要素を示す。

これらの構成要素は、単に、ゼロ交差検出器７７を内蔵し帯域フィルタ即ち低域 フィルタ７８およびＭｏｔｏｒｏｌａ社のＭＣ６８ＨＣ１１の如き簡単なマイク ロコントローラ（μＣ）７９と関連して作動するＥＸＡＲＸＲ−２２１１の表口 き標準的な周波数シフト・キー操作デコーダ回路（ＦＳＤ）７６カ１らなってい る。

この回路の作動においては、ＦＳＫデコーダ７６がその第１の出力１こおＬ）で 応答変調周波数に比例する波形を生じる。この波形は、フィルり７７１こおける 帯域通過即ち低域フィルタ処理を受け、フィルタ出力はゼロ交差検出器７７へ与 えられ、これがデコーダ７６の第２の出力を生じる。マイクロコントローラ７９ １よ、検出器７７により生じる波形の電圧レベルの遷移を認識して、このようＩ こ見出された直列ビット・ストリームを復号する。復号された応答は、マイクロ コントローラのメモリーに駐在し、呼出される時、このデノくイスの直列ポート 力）ら出る。

ラベルにおける周波数シフト・キー操作、および質問機における位相ロック・ル ープ周波数シフト・デコーダを用いることの利点は、これらが−緒に応答変調の ための非常にコンパクトな復号プロセスを生じることである。応答信号の周波数 は、この周波数がラベルのＲＦ励起レベル、従って整流されたＤＣ供給電圧（こ おける変動により大きな範囲にわたって変動する時でも、位相ロック・ル−プカ （単にラベル発振器周波数における変動を追跡するため、この手段によって等価 の電圧へ容易に変換される。

今述べたばかりの復調プロセスにおける帯域通過フィルタ処理を用（旭る利点（ ま、ラベルが質問電界内で移動する時、ラベル整流回路において生じるＤＣ電圧 における変動により生じるラベル発振器周波数における緩やかな変動が応答の情 報内容の解釈における誤りを生じることがないことである。

図１１は復調器兼デコーダ・ブロックの内容として、ラベルにおいて生じたＦＳ Ｋ変調に適する構成要素を示すが、他の簡単な内容を他の形態の変調のために使 用することができる。

図１２は、質問機の適合制御ブロック５４の一実施例の詳細を示す。入力信号は 、受信機ミキサ（ＤＢＭ）４４．４５からのベースノくンド信号ＩＢＳおよびＱ ＢＳである。これらの信号は、それらのＤＣ成分を除いたもので、これ１まコン デンサ８０．８１による局部発振器の励起とミキサの不完全な均衡の相互作用か ら生じ得る。送信機可能化パルスＴＥＰの制御下で作動する送信ゲート（ＢＳＧ ）８２．８３、後続増幅器（ＬＰＡ）８４．８５、およびアナログ／ディジタル ・コンバータ（ＡＤＣ）８６．８７は、各送信期間の終りに送信機オン期間の送 信機出力のディジタル表示がマイクロコントローラ（μＣ）８８から使用可能で あることを保証する。送信間の期間中、マイクロコントローラ８８は、受信機に おける電圧制御された減衰器（ＶＣＡ）５１．５２に対する制御信号において必 要な調整の計算を行い、次の送信期間前に減衰器５１．５２に対してディジタル ／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）８９．９０により提供されるこれら信号の新 しい値を生成する。

本発明の趣旨または範囲から逸脱することな（、先に述べた部分の構造および配 直に対して種々の変更、修正および（または）付加を行うことが可能であること は理解されよう。

浄書を内容に変更なし） 直ｌり共振回路 Ｉ０３Ａ 手続補正書坊式） 平成　４年　６月、１−１７日

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. １．識別および遠隔測定システムのための信号応答ラベルにおいて、質問信号を 受取り、応答信号を散乱するアンテナと、該アンテナと接続されたインピーダン スと、前記応答信号を生成する手段と、 該応答信号に従って前記インピーダンスを変化させる手段と、を設けてなること を特徴とするラベル。
2. ２．前記インピーダンスが電圧逓倍共振器を含むことを特徴とする請求項１記載 のラベル。
3. ３．前記アンテナが、磁界応答アンテナを含むことを特徴とする請求項１または ２に記載のラベル。
4. ４．前記応答信号が副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とする請 求項１乃至３のいずれかに記載のラベル。
5. ５．前記応答コードが不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリーか ら得られることを特徴とする請求項４記載のラベル。
6. ６．前記副搬送波が振幅変調されることを特徴とする請求項４または５に記載の ラベル。
7. ７．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項４または５に記載の ラベル。
8. ８．前記副搬送波が周波数変調されることを特徴とする請求項４または５に記載 のラベル。
9. ９．識別および遠隔測定システムのための質問機において、質問信号を送信して 応答信号を受取るアンテナと、該アンテナと接続されパルス化された無線周波エ ネルギの発生器を含む送信機と、 前記送信信号からの前記応答信号の分離を行う手段と、前記アンテナと接続され た受信機と、 該受信機内部にあって前記応答信号を検出して復号する手段と、を設けてなるこ とを特徴とする質問機。
10. １０．前記送信機と前記受信機間の残留結合の打消しを行う手段と、かかる打消 しの自動的調整を行う手段とを更に設けることを特徴とする請求項９記載の質問 機。
11. １１．前記受信機内部にあって前記応答信号の同位相および直角位相成分の個別 の検出を行う手段と、該個別に検出された成分の復号を行う手段とを更に設ける ことを特徴とする請求項９または１０に記載の質問機。
12. １２．前記受信機内部にあって前記応答信号の周波数を検出する手段と、前記受 信機内部にあって前記応答信号における比較的緩やかな周波数変化を無視しなが ら比較的早い周波数変化を検出する手段と、検出された周波数変化のシーケンス を検出する手段とを更に設けることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに 記載の質問機。
13. １３．請求項１乃至８のいずれかに記載の信号応答ラベルと、請求項９乃至１２ のいずれかに記載された質問機とを内蔵することを特徴とする識別および遠隔測 定システム。
14. １４．質問信号を受取る無線周波アンテナと、該アンテナと接続されたインピー ダンスを有する電圧逓倍共振器と、該共振器の出力に接続された整流システムと 、応答信号を生成する手段と、前記応答信号に従って前記インピーダンスを変化 させる手段とを含む信号応答ラベルと、 前記質問信号を送信する質問アンテナと、該質問アンテナと接続されパルス化さ れた無線周波エネルギの発生器を含む送信機と、前記応答信号の前記送信された 質問信号からの粗分離を行う手段と、前記質問アンテナと接続された受信機と、 前記送信機と前記受信機間の残留結合の打消しを行う手段と、該打消しの自動的 調整を行う手段と、前記受信機内部にあって前記応答信号の同位相および直角位 相成分の個別の検出を行う手段と、前記個別に検出された成分の復号を行う手段 とを含む質問機と、 を設けてなることを特徴とする識別および遠隔測定システム。
15. １５．前記無線周波アンテナが磁界応答アンテナを含むことを特徴とする請求項 １４記載の識別および遠隔測定システム。
16. １６．．前記応答信号が副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とす る請求項１４または１５に記載の識別および遠隔測定システム。
17. １７．前記応答コードが不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリー から得られることを特徴とする請求項１６記載の識別および遠隔測定システム。
18. １８．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項１６または１７に 記載の識別および遠隔測定システム。
19. １９．質問信号を受取る無線周波アンテナと、該アンテナと接続されたインピー ダンスと、応答信号を生成する手段と、該応答信号に従って前記インピーダンス を変化する手段とを含む信号応答ラベルと、前記質問信号を送信する質問アンテ ナと、該質問アンテナと接続されパルス化された無線周波エネルギの発生器を含 む送信機と、前記送信された質問信号からのラベル応答信号の分離を行う手段と 、前記質問アンテナと接続された受信機と、前記受信機内部にあって前記応答信 号の同位相および直角位相成分の個別の検出を行う手段と、個別に検出された成 分の復号を行う手段とを含む質問機と、を設けてなることを特徴とする識別およ び遠隔測定システム。
20. ２０．前記応答信号が、副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とす る請求項１９記載の識別および遠隔測定システム。
21. ２１．前記応答コードが、不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリ ーから得られることを特徴とする請求項２０記載の識別および遠隔測定システム 。
22. ２２．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項２０または２１に 記載の識別および遠隔測定システム。
23. ２３．質問信号を受取り応答信号を散乱する無線周波磁界応答アンテナと、該ア ンテナと接続されたインピーダンスと、前記応答信号を生成する手段と、前記応 答信号に従って前記インピーダンスを変化する手段とを含む信号応答ラベルと、 前記質問信号を送信する質問アンテナと、該質問アンテナと接続され無線周波エ ネルギの発生器を含む送信機と、前記送信された質問信号からの前記応答信号の 分離を行う手段と、前記質問アンテナと接続された受信機と、該受信機内部にあ って前記磁界応答アンテナから散乱された信号を検出して復号する手段とを含む 質問機と、 を設けてなることを特徴とする識別および遠隔測定システム。
24. ２４．前記応答信号が副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とする 請求項２３記載の識別および遠隔測定システム。
25. ２５．前記応答コードが不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリー から得られることを特徴とする請求項２４記載の識別および遠隔測定システム。
26. ２６．前記副搬送波が振幅変調されることを特徴とする請求項２４または２５に 記載の識別および遠隔測定システム。
27. ２７．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項２４または２５に 記載の識別および遠隔測定システム。
28. ２８．前記副搬送波が周波数変調されることを特徴とする請求項２４または２５ に記載の識別および遠隔測定システム。
29. ２９．質問信号を受取り応答信号を生じる無線周波アンテナと、該アンテナと接 続されたインピーダンスを有する電圧逓倍共振器と、該共振器の出力に接続され た整流システムと、前記応答信号を発生する手段と、前記応答信号に従って前記 インピーダンスを変化させる手段とを含む信号応答ラベルと、前記質問信号を送 信する質問アンテナと、該質問アンテナに接続されて無線周波エネルギの発生器 を含む送信機と、前記応答信号の前記送信された質問信号からの分離を行う手段 と、前記質問アンテナと接続された受信機と、該受信機内部にあって前記無線周 波アンテナから生成された前記応答信号を検出して復号する手段とを含む質問機 と、 を設けてなることを特徴とする識別および遠隔測定システム。
30. ３０．前記応答信号が副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とする 請求項２９記載の識別および遠隔測定システム。
31. ３１．前記応答コードが不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリー から得られることを特徴とする請求項３０記載の識別および遠隔測定システム。
32. ３２．前記副搬送波が振幅変調されることを特徴とする請求項３０または３１に 記載の識別および遠隔測定システム。
33. ３３．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項３０または３１に 記載の識別および遠隔測定システム。
34. ３４．前記副搬送波が周波数変調されることを特徴とする請求項３０または３１ に記載の識別および遠隔測定システム。
35. ３５．質問信号を受取り応答信号を生じる無線周波アンテナと、該アンテナと接 続されたインピーダンスと、前記応答信号を生成する手段と、前記応答信号に従 って前記インピーダンスを変化させる手段とを含む信号応答ラベルと、前記質問 信号を送信する質問アンテナと、該質問アンテナに接続されて無線周波エネルギ の発生器を含む送信機と、前記応答信号の前記送信された質問信号からの分離を 行う手段と、前記質問アンテナと接続された受信機と、前記送信機と前記受信機 間の残留結合の打消しを行う手段と、該打消しの自動的調整を行う手段と、前記 受信機内部にあって前記無線周波アンテナから生成された前記応答信号を検出し て復号する手段とを含む質問機と、を設けてなることを特徴とする識別および遠 隔測定システム。
36. ３６．前記応答信号が副搬送波に重ねられた応答コードを含むことを特徴とする 請求項３５記載の識別および遠隔測定システム。
37. ３７．前記応答コードが不揮発性の電気的にプログラム可能な消去可能メモリー から得られることを特徴とする請求項３６記載の識別および遠隔測定システム。
38. ３８．前記副搬送波が振幅変調されることを特徴とする請求項３６または３７に 記載の識別および遠隔測定システム。
39. ３９．前記副搬送波が位相変調されることを特徴とする請求項３６または３７に 記載の識別および遠隔測定システム。
40. ４０．前記副搬送波が周波数変調されることを特徴とする請求項３６または３７ に記載の識別および遠隔測定システム。
41. ４１．質問信号を受取り応答信号を散乱する無線周波アンテナと、該アンテナと 接続されたインピーダンスと、前記応答信号を生成する手段と、前記無線周波ア ンテナに入射するエネルギの一部が前記応答信号の内容に従って随時変化する周 波数で該アンテナから散乱されるように前記インピーダンスを変化させる手段と を含む信号応答ラベルと、 前記質問信号を送信し前記応答信号を受取る質問アンテナと、該質問アンテナに 接続されて無線周波エネルギの発生器を含む送信機と、前記応答信号の前記送信 された質問信号からの分離を行う手段と、前記質問アンテナと接続された受信機 と、前記受信機内部にあって前記無線周波アンテナから散乱される前記信号の周 波数を検出する手段と、前記受信機内部にあって前記散乱された信号における緩 やかな周波数変化を無視しながら急激な周波数変化を検出する手段と、検出され た周波数変化のシーケンスを復号する手段とを含む質問機と、を設けてなること を特徴とする識別および速隔測定システム。
42. ４２．添付図面の図１Ａ、図２Ａおよび図２Ｂ、または図１Ａ、図３Ａおよび図 ３Ｂ、または図１Ａ、図２Ａ、図２Ｂおよび図４、または図１Ａ、図３Ａ、図３ Ｂおよび図４、または図１Ａ、図２Ａ、図２Ｂおよび図５、または図１Ａ、図３ Ａ、図３Ｂおよび図５、または図１Ａ、図２Ａ、図２Ｂおよび図６、または図１ Ａ、図３Ａ、図３Ｂおよび図６、または図１Ａ、図７および図８に関して本文に 実質的に記載した如き識別および遠隔測定システムに対する信号応答ラベル。
43. ４３．図１Ｂおよび図９、または図１Ｂ、図９および図１０、または図１Ｂ、図 ９および図１１、または図１Ｂ、図９および図１２、または図１Ｂ、図９、図１ １および図１２、または図１Ｂ、図９、図１０および図１２に関して本文に実質 的に記載した如き識別および遠隔測定システムに対する質問機。
44. ４４．添付図面の図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂ、または図１Ａ、図１Ｂ 、図３Ａ、および図３Ｂ、または図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂおよび図４、 または図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、図３Ｂおよび図５、または図１Ａ、図１Ｂ、図 ２Ａ、図２Ｂおよび図６、または図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ、図３Ｂおよび図６、 または図１Ａ、図１Ｂ、図７および図８、または図１Ａ、図１Ｂおよび図９、ま たは図１Ａ、図１Ｂ、図９および図１０、または図１Ａ、図１Ｂ、図９または図 １１、または図１Ａ、図１Ｂ、図９および図１２、または図１Ａ、図１Ｂ、図９ 、図１１および図１２、または図１Ａ、図１Ｂ、図９、図１０および図１２に関 して本文に実質的に記載した如き識別および遠隔測定システム。