JPH11298367A - アンテナ装置 - Google Patents
アンテナ装置Info
- Publication number
- JPH11298367A JPH11298367A JP10106543A JP10654398A JPH11298367A JP H11298367 A JPH11298367 A JP H11298367A JP 10106543 A JP10106543 A JP 10106543A JP 10654398 A JP10654398 A JP 10654398A JP H11298367 A JPH11298367 A JP H11298367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- signal
- modulator
- transponder
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
- G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
- G01S13/758—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using a signal generator powered by the interrogation signal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
- H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
- H01Q3/2647—Retrodirective arrays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Finance (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広角待受特性を有しかつ送信時の利得が高い
トランスポンダ回路を、小型かつ安価に実現する。 【解決手段】 可逆特性を有する変調器２４を用いてト
ランスポンダ１２のアップリンク用送受信回路１６を構
成する。素子アンテナ２６によって受信された無変調信
号は可逆特性変調器２４によって変調され素子アンテナ
２８から再輻射され、逆に素子アンテナ２８によって受
信された無変調信号は可逆特性変調器２４によって変調
され素子アンテナ２６から再輻射される。素子アンテナ
２６及び２８から再輻射される信号は、無変調信号の到
来方向に関しては同相合成の関係となるため、送信に関
しては指向性が狭まりより利得が高くなる。無変調信号
の受信については、各素子アンテナ２６及び２８が単独
で提供する広角の待受特性を実現できる。
トランスポンダ回路を、小型かつ安価に実現する。 【解決手段】 可逆特性を有する変調器２４を用いてト
ランスポンダ１２のアップリンク用送受信回路１６を構
成する。素子アンテナ２６によって受信された無変調信
号は可逆特性変調器２４によって変調され素子アンテナ
２８から再輻射され、逆に素子アンテナ２８によって受
信された無変調信号は可逆特性変調器２４によって変調
され素子アンテナ２６から再輻射される。素子アンテナ
２６及び２８から再輻射される信号は、無変調信号の到
来方向に関しては同相合成の関係となるため、送信に関
しては指向性が狭まりより利得が高くなる。無変調信号
の受信については、各素子アンテナ２６及び２８が単独
で提供する広角の待受特性を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動料金収受シス
テム等で用いられるパッシブタイプのトランスポンダに
関し、特に、そのアップリンク送受信回路として用いう
るアンテナ装置に関する。
テム等で用いられるパッシブタイプのトランスポンダに
関し、特に、そのアップリンク送受信回路として用いう
るアンテナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】自動料金収受システム
は、路上を走行している車両と路側の設備との間で無線
信号を取り交わし、それによって各車両又はその利用者
への通行料金の課金、各車両への道路交通情報の提供、
通行料金を正しく支払わない車両の検出・通報等を、行
うシステムである。このシステムにおける無線信号の送
受信は、一般にマイクロ波帯やミリ波帯を利用して行わ
れる。また、無線信号の送受信のための装置としては、
路側に（例えば道路を跨ぐ橋梁状の設備の上に）インテ
ロゲータ（質問器）を配置する一方で、各車両にはトラ
ンスポンダ（応答器）を搭載する（特開平９−９８１０
６号公報参照）。通信手順は、概略、インテロゲータが
路上に向けて無差別の問いかけを行い、インテロゲータ
の覆域に入ったときにトランスポンダがこの問いかけに
応答する、という手順を基本としている。
は、路上を走行している車両と路側の設備との間で無線
信号を取り交わし、それによって各車両又はその利用者
への通行料金の課金、各車両への道路交通情報の提供、
通行料金を正しく支払わない車両の検出・通報等を、行
うシステムである。このシステムにおける無線信号の送
受信は、一般にマイクロ波帯やミリ波帯を利用して行わ
れる。また、無線信号の送受信のための装置としては、
路側に（例えば道路を跨ぐ橋梁状の設備の上に）インテ
ロゲータ（質問器）を配置する一方で、各車両にはトラ
ンスポンダ（応答器）を搭載する（特開平９−９８１０
６号公報参照）。通信手順は、概略、インテロゲータが
路上に向けて無差別の問いかけを行い、インテロゲータ
の覆域に入ったときにトランスポンダがこの問いかけに
応答する、という手順を基本としている。
【０００３】このシステムにおけるトランスポンダは車
両に搭載される装置であるから、小型でその消費電力が
小さいことや、低価格であり普及に適していることが求
められる。例えば、その高周波（ＲＦ）回路の大部分を
収納したＲＦ−ＩＣカード等の形態で、実現することが
望ましい。トランスポンダは、無線中継システムやレー
ダビーコンシステムにおいて従来から用いられていた装
置であり、受信した信号を増幅或いは周波数変換して再
輻射するアクティブタイプと、増幅や周波数変換を行わ
ないで再輻射するパッシブタイプとがある。自動料金収
受システムに適するのは、増幅や周波数変換を行うため
回路が複雑で消費電力も大きいアクティブタイプではな
く、その種の機能を有しておらずその回路構成が単純で
消費電力も小さいパッシブタイプであるといえる。
両に搭載される装置であるから、小型でその消費電力が
小さいことや、低価格であり普及に適していることが求
められる。例えば、その高周波（ＲＦ）回路の大部分を
収納したＲＦ−ＩＣカード等の形態で、実現することが
望ましい。トランスポンダは、無線中継システムやレー
ダビーコンシステムにおいて従来から用いられていた装
置であり、受信した信号を増幅或いは周波数変換して再
輻射するアクティブタイプと、増幅や周波数変換を行わ
ないで再輻射するパッシブタイプとがある。自動料金収
受システムに適するのは、増幅や周波数変換を行うため
回路が複雑で消費電力も大きいアクティブタイプではな
く、その種の機能を有しておらずその回路構成が単純で
消費電力も小さいパッシブタイプであるといえる。
【０００４】しかしながら、パッシブタイプのトランス
ポンダにも、幾つかの問題点がある。問題点の一つとし
ては、受信した信号を増幅しないで再輻射しているた
め、インテロゲータが十分な強度で回答を受信できない
ことがある点である。この問題点を解決するにはトラン
スポンダの利得をあげればよいが、パッシブタイプのト
ランスポンダでその利得を上げるにはそのアンテナの利
得を上げる必要がある。アンテナの利得を上げるには、
素子アンテナを複数個配列し各素子アンテナに係る信号
を結合・分配することによってアンテナの指向性を絞り
狭くすればよい（アレイアンテナ）。しかし、この方法
では、送信指向性も受信指向性も共に絞られてしまい、
いわゆる広角待受特性を実現できない。
ポンダにも、幾つかの問題点がある。問題点の一つとし
ては、受信した信号を増幅しないで再輻射しているた
め、インテロゲータが十分な強度で回答を受信できない
ことがある点である。この問題点を解決するにはトラン
スポンダの利得をあげればよいが、パッシブタイプのト
ランスポンダでその利得を上げるにはそのアンテナの利
得を上げる必要がある。アンテナの利得を上げるには、
素子アンテナを複数個配列し各素子アンテナに係る信号
を結合・分配することによってアンテナの指向性を絞り
狭くすればよい（アレイアンテナ）。しかし、この方法
では、送信指向性も受信指向性も共に絞られてしまい、
いわゆる広角待受特性を実現できない。
【０００５】ここでいう広角待受特性とは、理想的には
“どちらの方向から到来する問いかけに対しても応答で
きる”特性である。図９に示すように、インテロゲータ
１０の覆域をトランスポンダ１２が移動しながら通過し
ていくとき、図中の“トランザクションが可能な範
囲”、即ちインテロゲータ１０からの問いかけに対しト
ランスポンダ１２が応答できまたこの応答をインテロゲ
ータ１０が十分な強度で受信できる範囲を十分広くする
には、インテロゲータ１０の指向性（ビーム幅）が広い
ことに加え、トランスポンダ１２が十分な広角待受特性
を有していることが、必要である。仮に、トランスポン
ダ１２においてアレイアンテナのようにアンテナ利得は
よいもののその指向性が狭いアンテナを用いたのでは、
“トランザクションが可能な範囲”がせばまってしま
う。
“どちらの方向から到来する問いかけに対しても応答で
きる”特性である。図９に示すように、インテロゲータ
１０の覆域をトランスポンダ１２が移動しながら通過し
ていくとき、図中の“トランザクションが可能な範
囲”、即ちインテロゲータ１０からの問いかけに対しト
ランスポンダ１２が応答できまたこの応答をインテロゲ
ータ１０が十分な強度で受信できる範囲を十分広くする
には、インテロゲータ１０の指向性（ビーム幅）が広い
ことに加え、トランスポンダ１２が十分な広角待受特性
を有していることが、必要である。仮に、トランスポン
ダ１２においてアレイアンテナのようにアンテナ利得は
よいもののその指向性が狭いアンテナを用いたのでは、
“トランザクションが可能な範囲”がせばまってしま
う。
【０００６】
【発明の概要】本発明の目的の一つは、従来に比べ広角
の待受特性を有するパッシブタイプのトランスポンダ
を、小型かつ安価に実現することにある。
の待受特性を有するパッシブタイプのトランスポンダ
を、小型かつ安価に実現することにある。
【０００７】このような目的を達成すべく、本発明にお
いては、それぞれ第１及び第２端子を有する所定個数の
変調器と、それぞれいずれかの変調器に対応して設けら
れ対応する変調器の第１端子に接続されている所定個数
の第１素子アンテナと、それぞれいずれかの変調器に対
応して設けられ対応する変調器の第２端子に接続されて
いる所定個数の第２素子アンテナとを、設けると共に、
各変調器を、その第１端子から入力した信号に変調を施
しその第２端子から出力する動作と、その第２端子から
入力した信号に変調を施しその第１端子から出力する動
作とを、同時にかつ同じ遅延時間にて実行する可逆特性
変調器とした。
いては、それぞれ第１及び第２端子を有する所定個数の
変調器と、それぞれいずれかの変調器に対応して設けら
れ対応する変調器の第１端子に接続されている所定個数
の第１素子アンテナと、それぞれいずれかの変調器に対
応して設けられ対応する変調器の第２端子に接続されて
いる所定個数の第２素子アンテナとを、設けると共に、
各変調器を、その第１端子から入力した信号に変調を施
しその第２端子から出力する動作と、その第２端子から
入力した信号に変調を施しその第１端子から出力する動
作とを、同時にかつ同じ遅延時間にて実行する可逆特性
変調器とした。
【０００８】このように可逆特性変調器を用いることに
よって、本発明においては、いわば、第１素子アンテナ
から変調器を経て第２素子アンテナに至る第１のトラン
スポンダ回路と、第２素子アンテナから変調器を経て第
１素子アンテナに至る第２のトランスポンダ回路とが、
２個の素子アンテナ及び１個の変調器という単純且つ簡
素な回路構成にて実現されている。これら第１及び第２
のトランスポンダ回路の待受特性は、それぞれ、第１の
素子アンテナ及び第２の素子アンテナの指向性により規
定されているから、少なくとも従来における単一素子の
トランスポンダの待受特性と同程度の広角さを有してい
る。他方、これら第１及び第２のトランスポンダ回路の
送信指向性は従来に比べ狭くなりその利得は上がる。そ
れは、第１のトランスポンダ回路を経て再輻射された無
線信号と、第２のトランスポンダ回路を経て再輻射され
た無線信号とが、共に、第１素子アンテナ〜変調器〜第
２素子アンテナという同じ信号経路を（互いに逆向きで
はあるが）経由して受信・変調・再輻射された信号であ
り、インテロゲータからの信号が到来した方向について
は高利得・狭ビーム幅にて再輻射されるからである。従
って、本発明においては、従来に比べ広角の待受特性を
有するパッシブタイプのトランスポンダを、小型かつ安
価に実現できる。
よって、本発明においては、いわば、第１素子アンテナ
から変調器を経て第２素子アンテナに至る第１のトラン
スポンダ回路と、第２素子アンテナから変調器を経て第
１素子アンテナに至る第２のトランスポンダ回路とが、
２個の素子アンテナ及び１個の変調器という単純且つ簡
素な回路構成にて実現されている。これら第１及び第２
のトランスポンダ回路の待受特性は、それぞれ、第１の
素子アンテナ及び第２の素子アンテナの指向性により規
定されているから、少なくとも従来における単一素子の
トランスポンダの待受特性と同程度の広角さを有してい
る。他方、これら第１及び第２のトランスポンダ回路の
送信指向性は従来に比べ狭くなりその利得は上がる。そ
れは、第１のトランスポンダ回路を経て再輻射された無
線信号と、第２のトランスポンダ回路を経て再輻射され
た無線信号とが、共に、第１素子アンテナ〜変調器〜第
２素子アンテナという同じ信号経路を（互いに逆向きで
はあるが）経由して受信・変調・再輻射された信号であ
り、インテロゲータからの信号が到来した方向について
は高利得・狭ビーム幅にて再輻射されるからである。従
って、本発明においては、従来に比べ広角の待受特性を
有するパッシブタイプのトランスポンダを、小型かつ安
価に実現できる。
【０００９】また、本発明に係るアンテナ装置を実現す
るに際しては、変調器、第１素子アンテナ及び第２素子
アンテナの個数を一組としてもよいが、これらを複数組
設けることによって、更に特性を改善することができ
る。例えば、同じ組か異なる組かを問わず、それぞれ複
数個設けられている全ての第１及び第２素子アンテナ
を、共通かつ所定の直線上に配置しておく。このように
することで、送信側に関しその指向性を更に狭くし利得
を高めることが可能になる。また、一つ目の組を構成す
る第１及び第２素子アンテナの位置同士を結ぶアンテナ
配置線、二つ目の組を構成する第１及び第２素子アンテ
ナの位置同士を結ぶアンテナ配置線、…、最後の組を構
成する第１及び第２素子アンテナの位置同士を結ぶアン
テナ配置線を、いずれも所定の平面に属し互いに異なる
線とした場合、上述の広角待受特性・狭送信指向性の効
果が二次元に拡張される。
るに際しては、変調器、第１素子アンテナ及び第２素子
アンテナの個数を一組としてもよいが、これらを複数組
設けることによって、更に特性を改善することができ
る。例えば、同じ組か異なる組かを問わず、それぞれ複
数個設けられている全ての第１及び第２素子アンテナ
を、共通かつ所定の直線上に配置しておく。このように
することで、送信側に関しその指向性を更に狭くし利得
を高めることが可能になる。また、一つ目の組を構成す
る第１及び第２素子アンテナの位置同士を結ぶアンテナ
配置線、二つ目の組を構成する第１及び第２素子アンテ
ナの位置同士を結ぶアンテナ配置線、…、最後の組を構
成する第１及び第２素子アンテナの位置同士を結ぶアン
テナ配置線を、いずれも所定の平面に属し互いに異なる
線とした場合、上述の広角待受特性・狭送信指向性の効
果が二次元に拡張される。
【００１０】更に、本発明は、アンテナ装置としてだけ
でなく、トランスポンダとしても把握できる。即ち、本
発明に係るトランスポンダは、固定配置されているイン
テロゲータから無線送信された問いかけを受信するダウ
ンリンク受信回路と、インテロゲータから無線送信され
た無変調信号を受信しこれに変調を施して送信するアッ
プリンク送受信回路と、ダウンリンク受信回路により受
信された問いかけに応答すべくアップリンク送受信回路
に上記変調のための変調信号を供給する信号処理部と、
を備え、アップリンク送受信回路が信号の増幅及び周波
数変換を行わないパッシブタイプのトランスポンダにお
いて、アップリンク送受信回路が、本発明に係るアンテ
ナ装置であることを特徴とする。
でなく、トランスポンダとしても把握できる。即ち、本
発明に係るトランスポンダは、固定配置されているイン
テロゲータから無線送信された問いかけを受信するダウ
ンリンク受信回路と、インテロゲータから無線送信され
た無変調信号を受信しこれに変調を施して送信するアッ
プリンク送受信回路と、ダウンリンク受信回路により受
信された問いかけに応答すべくアップリンク送受信回路
に上記変調のための変調信号を供給する信号処理部と、
を備え、アップリンク送受信回路が信号の増幅及び周波
数変換を行わないパッシブタイプのトランスポンダにお
いて、アップリンク送受信回路が、本発明に係るアンテ
ナ装置であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、図９に示した従来技
術と同一の又は共通する構成には同一の符号を付し、説
明を省略する。
関し図面に基づき説明する。なお、図９に示した従来技
術と同一の又は共通する構成には同一の符号を付し、説
明を省略する。
【００１２】図１に、本発明の第１実施形態に係るトラ
ンスポンダ１２の構成を示す。この図に示すトランスポ
ンダ１２は、ダウンリンク用受信回路１４、アップリン
ク用送受信回路１６及び信号処理部１８を有している。
ダウンリンク用受信回路１４は、インテロゲータ１０か
ら送信される問いかけに係る信号を受信するための素子
アンテナ２０と、この素子アンテナ２０により受信され
た信号を検波し信号処理部１８に供給する検波器２２と
を有している。信号処理部１８は、ダウンリンク用受信
回路１４によってインテロゲータ１０からの問いかけを
受信すると、これに応じて変調信号を発生させ、アップ
リンク用送受信回路１６内の可逆特性変調器２４に供給
する。
ンスポンダ１２の構成を示す。この図に示すトランスポ
ンダ１２は、ダウンリンク用受信回路１４、アップリン
ク用送受信回路１６及び信号処理部１８を有している。
ダウンリンク用受信回路１４は、インテロゲータ１０か
ら送信される問いかけに係る信号を受信するための素子
アンテナ２０と、この素子アンテナ２０により受信され
た信号を検波し信号処理部１８に供給する検波器２２と
を有している。信号処理部１８は、ダウンリンク用受信
回路１４によってインテロゲータ１０からの問いかけを
受信すると、これに応じて変調信号を発生させ、アップ
リンク用送受信回路１６内の可逆特性変調器２４に供給
する。
【００１３】アップリンク用送受信回路１６は、可逆特
性変調器２４の他、素子アンテナ２６及び２８を有して
いる。インテロゲータ１０は、問いかけを受信したトラ
ンスポンダ１２がこの問いかけに応答することができる
よう、無変調信号を送信しており、素子アンテナ２６及
び２８はいずれもこの無変調信号を受信して、可逆特性
変調器２４に供給する。可逆特性変調器２４は、素子ア
ンテナ２６により受信された無変調信号に、信号処理部
１８からの変調信号に基づき位相変調や振幅変調等所定
の変調処理を施し、素子アンテナ２８から再輻射させ
る。また、可逆特性変調器２４は、素子アンテナ２８に
より受信された無変調信号についても、変調信号に基づ
く変調を施し、素子アンテナ２６から再輻射させる。従
って、この実施形態では、素子アンテナ２６から可逆特
性変調器２４を経て素子アンテナ２８に至る第１のトラ
ンスポンダ回路３０と（図２（ａ）参照）、素子アンテ
ナ２８から可逆特性変調器２４を経て素子アンテナ２６
に至る第２のトランスポンダ回路３２とが（図２（ｂ）
参照）、単一の可逆特性変調器２４並びに素子アンテナ
２６及び２８によって実現されており、装置構成がコン
パクトとなっている（図２（ｃ）参照）。
性変調器２４の他、素子アンテナ２６及び２８を有して
いる。インテロゲータ１０は、問いかけを受信したトラ
ンスポンダ１２がこの問いかけに応答することができる
よう、無変調信号を送信しており、素子アンテナ２６及
び２８はいずれもこの無変調信号を受信して、可逆特性
変調器２４に供給する。可逆特性変調器２４は、素子ア
ンテナ２６により受信された無変調信号に、信号処理部
１８からの変調信号に基づき位相変調や振幅変調等所定
の変調処理を施し、素子アンテナ２８から再輻射させ
る。また、可逆特性変調器２４は、素子アンテナ２８に
より受信された無変調信号についても、変調信号に基づ
く変調を施し、素子アンテナ２６から再輻射させる。従
って、この実施形態では、素子アンテナ２６から可逆特
性変調器２４を経て素子アンテナ２８に至る第１のトラ
ンスポンダ回路３０と（図２（ａ）参照）、素子アンテ
ナ２８から可逆特性変調器２４を経て素子アンテナ２６
に至る第２のトランスポンダ回路３２とが（図２（ｂ）
参照）、単一の可逆特性変調器２４並びに素子アンテナ
２６及び２８によって実現されており、装置構成がコン
パクトとなっている（図２（ｃ）参照）。
【００１４】可逆特性変調器２４は、例えばＰＩＮダイ
オード等の受動素子で構成されており、その特性は可逆
的である。すなわち、第１のトランスポンダ回路３０に
係る信号についても、第２のトランスポンダ回路３２に
係る信号についても、同じ特性での変調が行われる。従
って、図２に示すように、素子アンテナ２６から可逆特
性変調器２４を経て素子アンテナ２８に至る信号伝送経
路にて生ずる移相量と、素子アンテナ２８から可逆特性
変調器２４を経て素子アンテナ２６に至る信号経路の移
相量は、共にφＤであり等しい。
オード等の受動素子で構成されており、その特性は可逆
的である。すなわち、第１のトランスポンダ回路３０に
係る信号についても、第２のトランスポンダ回路３２に
係る信号についても、同じ特性での変調が行われる。従
って、図２に示すように、素子アンテナ２６から可逆特
性変調器２４を経て素子アンテナ２８に至る信号伝送経
路にて生ずる移相量と、素子アンテナ２８から可逆特性
変調器２４を経て素子アンテナ２６に至る信号経路の移
相量は、共にφＤであり等しい。
【００１５】さらに、インテロゲータ１０からの無変調
信号がある方向θから送信されてきているとする（図３
参照）。このとき、素子アンテナ２６によって受信され
た無変調信号には可逆特性変調器２４による変調が施さ
れ、変調された信号が素子アンテナ２８から再輻射され
る。素子アンテナ２６によって受信された信号と素子ア
ンテナ２８によって再輻射された信号とに関し、その位
相が等しい点を結ぶと、図３中ＢＤで示されるような線
となる。なお、図中Ａ，Ｅは信号の到来乃至再輻射方向
を、Ｂは素子アンテナ２６の輻射点を、Ｃは素子アンテ
ナ２８の輻射点を、それぞれ表している。点Ｃから点Ｄ
までの距離はｄ・ｓｉｎθで表すことができる。ここ
で、ｄは素子アンテナ２６と素子アンテナ２８の間隔で
あり、この図の上では、ほぼ、インテロゲータ１０から
の信号の自由空間波長λの１／２倍としている。素子ア
ンテナ２８がインテロゲータ１０から受信した信号も、
信号の向きこそ逆ではあるが、このｄ・ｓｉｎθという
長さを有する区間ＣＤを経由する。従って、素子アンテ
ナ２６により再輻射される信号と、素子アンテナ２８に
より再輻射される信号は、図３中Ａ，Ｅ方向については
互いに強め合うこととなり（同相合成）、従って、いず
れか単独の場合に比べ６ｄＢだけ、利得が上る。
信号がある方向θから送信されてきているとする（図３
参照）。このとき、素子アンテナ２６によって受信され
た無変調信号には可逆特性変調器２４による変調が施さ
れ、変調された信号が素子アンテナ２８から再輻射され
る。素子アンテナ２６によって受信された信号と素子ア
ンテナ２８によって再輻射された信号とに関し、その位
相が等しい点を結ぶと、図３中ＢＤで示されるような線
となる。なお、図中Ａ，Ｅは信号の到来乃至再輻射方向
を、Ｂは素子アンテナ２６の輻射点を、Ｃは素子アンテ
ナ２８の輻射点を、それぞれ表している。点Ｃから点Ｄ
までの距離はｄ・ｓｉｎθで表すことができる。ここ
で、ｄは素子アンテナ２６と素子アンテナ２８の間隔で
あり、この図の上では、ほぼ、インテロゲータ１０から
の信号の自由空間波長λの１／２倍としている。素子ア
ンテナ２８がインテロゲータ１０から受信した信号も、
信号の向きこそ逆ではあるが、このｄ・ｓｉｎθという
長さを有する区間ＣＤを経由する。従って、素子アンテ
ナ２６により再輻射される信号と、素子アンテナ２８に
より再輻射される信号は、図３中Ａ，Ｅ方向については
互いに強め合うこととなり（同相合成）、従って、いず
れか単独の場合に比べ６ｄＢだけ、利得が上る。
【００１６】従って、本実施形態によれば、素子アンテ
ナ２６及び２８を単独で用いた場合と同様の広角待受特
性を実現しながらも（図４参照）、信号の送信に関して
は、少なくともアレイアンテナと同程度以上の狭い指向
性及び高い利得を実現することができる（図５参照）。
従って、図６に示すように、トランザクションが可能な
範囲を広くすることと、送信に係るアンテナ利得を向上
させることとが、同時に実現されることとなる。また、
いわゆるフェイズドアレイアンテナを用いてトランスポ
ンダを構成し、トランスポンダ側でインテロゲータから
の信号を受信・捕捉してこれを追尾するようにすること
も可能ではあるが、そのようにした場合、多数の移相器
及びその制御を行うための制御回路が必要になるため、
ＲＦ−ＩＣカードといった小型の装置として実現するこ
とは困難である。本実施形態においては、そのような装
置構成の肥大化は生ずることがなく、１個の可逆特性変
調器２４並びに２個の素子アンテナ２６及び２８を以て
アップリンク用送受信回路１６を構成することができ、
従って、装置構成は小型でかつ安価となる。
ナ２６及び２８を単独で用いた場合と同様の広角待受特
性を実現しながらも（図４参照）、信号の送信に関して
は、少なくともアレイアンテナと同程度以上の狭い指向
性及び高い利得を実現することができる（図５参照）。
従って、図６に示すように、トランザクションが可能な
範囲を広くすることと、送信に係るアンテナ利得を向上
させることとが、同時に実現されることとなる。また、
いわゆるフェイズドアレイアンテナを用いてトランスポ
ンダを構成し、トランスポンダ側でインテロゲータから
の信号を受信・捕捉してこれを追尾するようにすること
も可能ではあるが、そのようにした場合、多数の移相器
及びその制御を行うための制御回路が必要になるため、
ＲＦ−ＩＣカードといった小型の装置として実現するこ
とは困難である。本実施形態においては、そのような装
置構成の肥大化は生ずることがなく、１個の可逆特性変
調器２４並びに２個の素子アンテナ２６及び２８を以て
アップリンク用送受信回路１６を構成することができ、
従って、装置構成は小型でかつ安価となる。
【００１７】更に、本実施形態によれば、妨害波に対し
て強いトランスポンダを得ることができる。すなわち、
素子アンテナ２６及び２８によって妨害波が受信された
とき、この妨害波に対する“応答”は、妨害波が到来し
た方向に、狭い指向性で再輻射される。従って、妨害波
がトランスポンダ１２やインテロゲータ１０の動作に何
らかの支障を及ぼすことを防ぐことができる。このよう
な性質、すなわち妨害波に強いという性質は、特に、一
般に多数の種類の電波が混在するＩＳＭ（Industrial S
cientific Medical）バンドを使用する際に、効果的で
ある。
て強いトランスポンダを得ることができる。すなわち、
素子アンテナ２６及び２８によって妨害波が受信された
とき、この妨害波に対する“応答”は、妨害波が到来し
た方向に、狭い指向性で再輻射される。従って、妨害波
がトランスポンダ１２やインテロゲータ１０の動作に何
らかの支障を及ぼすことを防ぐことができる。このよう
な性質、すなわち妨害波に強いという性質は、特に、一
般に多数の種類の電波が混在するＩＳＭ（Industrial S
cientific Medical）バンドを使用する際に、効果的で
ある。
【００１８】図７に、本発明の第２実施形態に係るトラ
ンスポンダ１２の構成を示す。この実施形態において
は、アップリンク用送受信回路１６が、可逆特性変調器
２４Ａ、素子アンテナ２６Ａ及び２８Ａから構成される
１組目の回路と、可逆特性変調器２４Ｂ、素子アンテナ
２６Ｂ及び２８Ｂから構成される２組目の回路とから、
構成されている。各組の回路は、それぞれ、第１実施形
態における可逆特性変調器２４、素子アンテナ２６及び
２８と同様に動作する。さらに、素子アンテナ２６Ａ、
２６Ｂ、２８Ａ及び２８Ｂは、同一の直線上に等間隔で
（例えばほぼλ／２）配置されている。このような構成
によれば、前述の第１実施形態と同様の効果が得られる
のに加え、素子アンテナの個数が増大しているため再輻
射される信号の強度が第１実施形態に比べ更に６ｄＢ高
まる。
ンスポンダ１２の構成を示す。この実施形態において
は、アップリンク用送受信回路１６が、可逆特性変調器
２４Ａ、素子アンテナ２６Ａ及び２８Ａから構成される
１組目の回路と、可逆特性変調器２４Ｂ、素子アンテナ
２６Ｂ及び２８Ｂから構成される２組目の回路とから、
構成されている。各組の回路は、それぞれ、第１実施形
態における可逆特性変調器２４、素子アンテナ２６及び
２８と同様に動作する。さらに、素子アンテナ２６Ａ、
２６Ｂ、２８Ａ及び２８Ｂは、同一の直線上に等間隔で
（例えばほぼλ／２）配置されている。このような構成
によれば、前述の第１実施形態と同様の効果が得られる
のに加え、素子アンテナの個数が増大しているため再輻
射される信号の強度が第１実施形態に比べ更に６ｄＢ高
まる。
【００１９】図８に、本発明の第３実施形態に係るトラ
ンスポンダ１２の構成を示す。この実施形態でも、第２
実施形態と同様可逆特性変調器を２個設け、またアップ
リンク用送受信回路１６用の素子アンテナを４個設けて
いる。また、この実施形態においては、素子アンテナ２
６Ａと素子アンテナ２８Ａを結ぶ直線と、素子アンテナ
２６Ｂと素子アンテナ２８Ｂを結ぶ直線とが、互いに直
交している。これらの直線の交点と各素子アンテナとの
距離は、それぞれ、ほぼλ／４とされている。このよう
に、素子アンテナ２６Ａ、２６Ｂ、２８Ａ及び２８Ｂを
二次元的にすなわち同一平面上に配置することによっ
て、広角待受特性や高利得の送信指向性といった効果の
他、インテロゲータ１０に対するトランスポンダ１２の
姿勢の変化に対して強い、という効果をも、得ることが
できる。例えば、高速道路用の自動料金収受システムの
例で言えば、トランスポンダ１２を搭載している車両の
向きがやや斜め前方を向いているときやあるいはトラン
スポンダ１２がやや斜めに取り付けられているときで
も、インテロゲータ１０からの問いかけに応答すること
が可能である。
ンスポンダ１２の構成を示す。この実施形態でも、第２
実施形態と同様可逆特性変調器を２個設け、またアップ
リンク用送受信回路１６用の素子アンテナを４個設けて
いる。また、この実施形態においては、素子アンテナ２
６Ａと素子アンテナ２８Ａを結ぶ直線と、素子アンテナ
２６Ｂと素子アンテナ２８Ｂを結ぶ直線とが、互いに直
交している。これらの直線の交点と各素子アンテナとの
距離は、それぞれ、ほぼλ／４とされている。このよう
に、素子アンテナ２６Ａ、２６Ｂ、２８Ａ及び２８Ｂを
二次元的にすなわち同一平面上に配置することによっ
て、広角待受特性や高利得の送信指向性といった効果の
他、インテロゲータ１０に対するトランスポンダ１２の
姿勢の変化に対して強い、という効果をも、得ることが
できる。例えば、高速道路用の自動料金収受システムの
例で言えば、トランスポンダ１２を搭載している車両の
向きがやや斜め前方を向いているときやあるいはトラン
スポンダ１２がやや斜めに取り付けられているときで
も、インテロゲータ１０からの問いかけに応答すること
が可能である。
【図１】 本発明の第１実施形態に係るトランスポンダ
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態におけるアップリンク用送受信回
路の機能を示す図である。
路の機能を示す図である。
【図３】 本実施形態における同相合成の原理を示す図
である。
である。
【図４】 本実施形態における広角待受特性を示す図で
ある。
ある。
【図５】 本実施形態における高利得で狭い送信指向性
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 本実施形態に係るトランスポンダとインテロ
ゲータとの関係を示す図である。
ゲータとの関係を示す図である。
【図７】 本発明の第２実施形態に係るトランスポンダ
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】 本発明の第３実施形態に係るトランスポンダ
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図９】 一従来技術に係るトランスポンダとインテロ
ゲータとの関係を示す図である。
ゲータとの関係を示す図である。
１０ インテロゲータ、１２ トランスポンダ（ＲＦ−
ＩＣカード）、１４ダウンリンク用受信回路、１６ ア
ップリンク用送受信回路、１８ 信号処理部、２０，２
６，２６Ａ，２６Ｂ，２８，２８Ａ，２８Ｂ 素子アン
テナ、２２検波器、２４，２４Ａ，２４Ｂ 可逆特性変
調器、３０，３２ トランスポンダ回路。
ＩＣカード）、１４ダウンリンク用受信回路、１６ ア
ップリンク用送受信回路、１８ 信号処理部、２０，２
６，２６Ａ，２６Ｂ，２８，２８Ａ，２８Ｂ 素子アン
テナ、２２検波器、２４，２４Ａ，２４Ｂ 可逆特性変
調器、３０，３２ トランスポンダ回路。
Claims (4)
- 【請求項１】 それぞれ第１及び第２端子を有する所定
個数の変調器と、 それぞれいずれかの変調器に対応して設けられ対応する
変調器の第１端子に接続されている所定個数の第１素子
アンテナと、 それぞれいずれかの変調器に対応して設けられ対応する
変調器の第２端子に接続されている所定個数の第２素子
アンテナと、 を備え、 各変調器が、その第１端子から入力した信号に変調を施
しその第２端子から出力する動作と、その第２端子から
入力した信号に変調を施しその第１端子から出力する動
作とを、同時にかつ同じ移相量にて、実行する可逆特性
変調器であることを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のアンテナ装置において、 上記変調器、第１素子アンテナ及び第２素子アンテナが
複数組設けられており、 同じ組か異なる組かを問わず全ての第１及び第２素子ア
ンテナが共通かつ所定の直線上に配置されていることを
特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載のアンテナ装置において、 上記変調器、第１素子アンテナ及び第２素子アンテナが
複数組設けられており、 任意の組を構成する第１及び第２素子アンテナの位置同
士を結ぶアンテナ配置線が、他の任意の組におけるアン
テナ配置線と異なる線であり、且つ、各組におけるアン
テナ配置線が、いずれも同一かつ所定の平面に属するこ
とを特徴とするアンテナ装置。 - 【請求項４】 固定配置されているインテロゲータから
無線送信された問いかけを受信するダウンリンク受信回
路と、上記インテロゲータから無線送信された無変調信
号を受信しこれに変調を施して送信するアップリンク送
受信回路と、上記ダウンリンク受信回路により受信され
た問いかけに応答すべく上記アップリンク送受信回路に
上記変調のための変調信号を供給する信号処理部と、を
備え、上記アップリンク送受信回路が信号の増幅及び周
波数変換を行わないパッシブタイプのトランスポンダに
おいて、 上記アップリンク送受信回路が、請求項１乃至３のいず
れかに記載のアンテナ装置であることを特徴とするトラ
ンスポンダ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10106543A JPH11298367A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | アンテナ装置 |
| EP99107565A EP0951090A3 (en) | 1998-04-16 | 1999-04-15 | Antenna apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10106543A JPH11298367A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298367A true JPH11298367A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14436295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10106543A Pending JPH11298367A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | アンテナ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0951090A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11298367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523127A (ja) * | 2000-02-08 | 2003-07-29 | キュー−フリー・エーエスエー | 能動トランスポンダ用通信制御装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7750791B2 (en) | 2003-11-20 | 2010-07-06 | Telecom Italia S.P.A. | Method of and apparatus for long distance reading of passive tags in radio frequency identification systems |
| FR2968847A1 (fr) * | 2010-12-08 | 2012-06-15 | Thomson Licensing | Systeme d'antennes multifaisceaux compact |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2908002A (en) * | 1955-06-08 | 1959-10-06 | Hughes Aircraft Co | Electromagnetic reflector |
| US3142837A (en) * | 1962-05-14 | 1964-07-28 | Ibm | Telemetry system |
| US3757335A (en) * | 1968-02-29 | 1973-09-04 | Ibm | Communication and control system |
| US5387916A (en) * | 1992-07-31 | 1995-02-07 | Westinghouse Electric Corporation | Automotive navigation system and method |
| US5276449A (en) * | 1992-09-16 | 1994-01-04 | The Boeing Company | Radar retroreflector with polarization control |
| DE4410896A1 (de) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Fahrzeuggerät für Transponderbetrieb |
| JPH0998106A (ja) | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | マイクロ波無線装置 |
-
1998
- 1998-04-16 JP JP10106543A patent/JPH11298367A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-15 EP EP99107565A patent/EP0951090A3/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003523127A (ja) * | 2000-02-08 | 2003-07-29 | キュー−フリー・エーエスエー | 能動トランスポンダ用通信制御装置 |
| JP4918206B2 (ja) * | 2000-02-08 | 2012-04-18 | キュー−フリー・エーエスエー | 能動トランスポンダ用通信制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0951090A2 (en) | 1999-10-20 |
| EP0951090A3 (en) | 2001-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5254997A (en) | Retrodirective interrogation responsive system | |
| JP3561133B2 (ja) | 無線周波数識別システム | |
| US5387916A (en) | Automotive navigation system and method | |
| US6434372B1 (en) | Long-range, full-duplex, modulated-reflector cell phone for voice/data transmission | |
| US7009515B2 (en) | Frequency-hopping RFID system | |
| US20060262013A1 (en) | Full-duplex dual-frequency self-steering array using phase detection & phase shifting | |
| US20080061942A1 (en) | RF tag reader and method | |
| US10690761B2 (en) | Radio frequency device, system comprising radio frequency device, and corresponding methods | |
| AU2002303212A1 (en) | Frequency-hopping rfid system | |
| CN112485764B (zh) | 一种具有回波增强和相移调制功能的逆向反射器 | |
| CN208873190U (zh) | 一种etc系统的路侧单元 | |
| EP3685302B1 (en) | Rfid systems | |
| JP2009504093A (ja) | アンテナシステム | |
| JPH11298367A (ja) | アンテナ装置 | |
| Goshi et al. | Recent advances in retrodirective system technology | |
| Tuovinen et al. | Multipath communications using a phase-conjugate array | |
| WO1990005314A1 (en) | Improvements in the transmission and reception of electric signals carrying information | |
| US3518672A (en) | Radar transponder | |
| Leong et al. | A frequency autonomous retrodirective array transponder | |
| JPH05281346A (ja) | 移動体識別装置 | |
| EP2439702B1 (en) | A single-antenna vehicle transponder | |
| RU1773191C (ru) | Устройство для идентификации объектов | |
| Goshi et al. | A retrodirective array with interference rejection capability | |
| JP3357585B2 (ja) | 車載レーダ装置 | |
| Goshi et al. | A scheme for hardware reduction in wireless retrodirective transponders |