JPWO2020026481A1 - Reader/writer device and RFID system - Google Patents
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Abstract
本発明に係るリーダライタ装置は、筐体の内側に金属面を有するラックと、筐体の内側に配線されるケーブル状のリーダライタアンテナと、を備えるリーダライタ装置である。リーダライタアンテナは、一端部が給電部に接続され、一端部から他端部まで延在する第1導体と、第1導体に沿って一端部から他端部まで延在する第2導体と、を有するケーブル状本体部と、第1導体の他端部と第2導体の他端部とに接続され、第1導体のインピーダンスと第2導体のインピーダンスとを整合させる整合回路部を有する整合回路基板と、を備える。整合回路基板は、絶縁体を介して第2導体と対向する対向面に形成された電極パターンを有し、電極パターンが金属面に対して交差するように、金属面に取り付けられている。A reader/writer device according to the present invention is a reader/writer device including a rack having a metal surface inside a housing, and a cable-shaped reader/writer antenna wired inside the housing. The reader/writer antenna has a first conductor whose one end is connected to the power feeding unit and which extends from one end to the other end, and a second conductor which extends from the one end to the other end along the first conductor, A matching circuit having a cable-like main body portion and a matching circuit portion that is connected to the other end portion of the first conductor and the other end portion of the second conductor and matches the impedance of the first conductor and the impedance of the second conductor. And a substrate. The matching circuit board has an electrode pattern formed on the facing surface that faces the second conductor via an insulator, and is attached to the metal surface so that the electrode pattern intersects the metal surface.
Description
本発明は、ケーブル状のリーダライタアンテナを備えるリーダライタ装置に関する。 The present invention relates to a reader/writer device including a cable-shaped reader/writer antenna.
従来、この種のリーダライタ装置として、例えば、特許文献1に開示されたリーダライタ装置が知られている。特許文献1には、ハンガーラックの底壁上にケーブル状のリーダライタアンテナを巻き回し、当該リーダライタアンテナによってハンガーパイプに吊り下げられた複数の衣料品のRFIDタグを読み取るように構成されたリーダライタ装置が記載されている。
Conventionally, as this type of reader/writer device, for example, the reader/writer device disclosed in
しかしながら、従来のケーブル状のリーダライタアンテナを、サーバラックのような筐体の内側に金属面を有するラックに取り付けた場合、リーダライタアンテナのアンテナ特性が低下するという課題がある。 However, when the conventional cable-shaped reader/writer antenna is attached to a rack having a metal surface inside a casing such as a server rack, there is a problem that the antenna characteristics of the reader/writer antenna deteriorate.
本発明の目的は、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えることができるリーダライタ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a reader/writer device capable of suppressing deterioration of antenna characteristics of a reader/writer antenna.
本発明に係るリーダライタ装置は、
筐体の内側に金属面を有するラックと、前記筐体の内側に配線されるケーブル状のリーダライタアンテナと、を備えるリーダライタ装置であって、
前記リーダライタアンテナは、
一端部が給電部に接続され、前記一端部から他端部まで延在する第1導体と、前記第1導体に沿って一端部から他端部まで延在する第2導体と、を有するケーブル状本体部と、
前記第1導体の他端部と前記第2導体の他端部とに接続され、前記第1導体のインピーダンスと前記第2導体のインピーダンスとを整合させる整合回路部を有する整合回路基板と、を備え、
前記整合回路基板は、絶縁体を介して前記第2導体と対向する対向面に形成された電極パターンを有し、前記電極パターンが前記金属面に対して交差するように、前記金属面に取り付けられるように構成されている。The reader/writer device according to the present invention is
A reader/writer device comprising: a rack having a metal surface inside a housing; and a cable-shaped reader/writer antenna wired inside the housing,
The reader/writer antenna is
A cable having a first conductor whose one end is connected to a power feeding unit and extends from the one end to the other end, and a second conductor which extends from the one end to the other end along the first conductor. Shaped body part,
A matching circuit board having a matching circuit portion that is connected to the other end portion of the first conductor and the other end portion of the second conductor and that matches the impedance of the first conductor and the impedance of the second conductor. Prepare,
The matching circuit board has an electrode pattern formed on an opposite surface facing the second conductor via an insulator, and is attached to the metal surface so that the electrode pattern intersects the metal surface. It is configured to be.
本発明によれば、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna.
(本発明の基礎となった知見)
本発明者らは、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えるために鋭意検討した結果、以下の新規な知見を得た。(Findings that form the basis of the present invention)
The present inventors have made extensive studies in order to suppress deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna, and have obtained the following new findings.
従来のリーダライタアンテナは、ケーブル状本体部と、整合回路基板とを備えている。ケーブル状本体部は、一端部が給電部に接続され、一端部から他端部まで延在する第1導体(例えば、内部導体)と、第1導体に沿って一端部から他端部まで延在する第2導体(例えば、外部導体)とを有している。整合回路基板は、第1導体の他端部と第2導体の他端部とに接続され、第1導体のインピーダンスと第2導体のインピーダンスとを整合させる整合回路を有している。また、整合回路基板は、絶縁体を介して第2導体と対向する対向面に形成された電極パターンを有している。 A conventional reader/writer antenna includes a cable-shaped main body and a matching circuit board. The cable-shaped main body part has one end connected to the power feeding part and extends from one end to the other end (for example, an internal conductor), and extends from one end to the other end along the first conductor. An existing second conductor (eg, an outer conductor). The matching circuit board is connected to the other end of the first conductor and the other end of the second conductor, and has a matching circuit that matches the impedance of the first conductor and the impedance of the second conductor. Further, the matching circuit board has an electrode pattern formed on the facing surface that faces the second conductor via the insulator.
本発明者らは、電極パターンが形成される対向面が金属面に対して平行になるように整合回路基板を金属面に取り付けた場合、電極パターンと金属面との間に容量成分が生じ、当該容量成分がアンテナ特性を低下させる要因になっていることを見出した。この新規な知見に基づき、本発明者らは、以下の発明を見出した。 When the matching circuit board is attached to a metal surface so that the facing surface on which the electrode pattern is formed is parallel to the metal surface, the present inventors generate a capacitive component between the electrode pattern and the metal surface, It was found that the capacitance component is a factor that deteriorates the antenna characteristics. Based on this new finding, the present inventors have found the following inventions.
本発明の一態様に係るリーダライタ装置は、
筐体の内側に金属面を有するラックと、前記筐体の内側に配線されるケーブル状のリーダライタアンテナと、を備えるリーダライタ装置であって、
前記リーダライタアンテナは、
一端部が給電部に接続され、前記一端部から他端部まで延在する第1導体と、前記第1導体に沿って一端部から他端部まで延在する第2導体と、を有するケーブル状本体部と、
前記第1導体の他端部と前記第2導体の他端部とに接続され、前記第1導体のインピーダンスと前記第2導体のインピーダンスとを整合させる整合回路を有する整合回路基板と、を備え、
前記整合回路基板は、絶縁体を介して前記第2導体と対向する対向面に形成された電極パターンを有し、前記電極パターンが前記金属面に対して交差するように、前記金属面に取り付けられるように構成されている。A reader/writer device according to an aspect of the present invention,
A reader/writer device comprising: a rack having a metal surface inside a housing; and a cable-shaped reader/writer antenna wired inside the housing,
The reader/writer antenna is
A cable having a first conductor whose one end is connected to a power feeding unit and extends from the one end to the other end, and a second conductor which extends from the one end to the other end along the first conductor. Shaped body part,
A matching circuit board that is connected to the other end of the first conductor and the other end of the second conductor, and has a matching circuit that matches the impedance of the first conductor and the impedance of the second conductor. ,
The matching circuit board has an electrode pattern formed on an opposing surface that faces the second conductor via an insulator, and is attached to the metal surface so that the electrode pattern intersects the metal surface. It is configured to be.
この構成によれば、電極パターンが金属面に対して交差するように整合回路基板を金属面に取り付けているので、電極パターンと金属面との対向面積をより小さくして、それらの間に容量成分が生じることを抑えることができる。その結果、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えることができる。 According to this configuration, since the matching circuit board is attached to the metal surface so that the electrode pattern intersects the metal surface, the facing area between the electrode pattern and the metal surface can be made smaller and the capacitance between them can be reduced. Generation of components can be suppressed. As a result, deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna can be suppressed.
なお、前記整合回路基板は、前記電極パターンが前記金属面に対して直交又は略直交するように、前記金属面に取り付けられてもよい。この構成によれば、電極パターンと金属面との間に容量成分が生じることを一層抑えることができ、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を一層抑えることができる。 The matching circuit board may be attached to the metal surface such that the electrode pattern is orthogonal or substantially orthogonal to the metal surface. With this configuration, it is possible to further suppress the generation of a capacitive component between the electrode pattern and the metal surface, and it is possible to further suppress deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna.
また、前記構成によってリーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えることができるので、前記ラックは、直方体形状の筐体の複数の内面に金属面を有するサーバラックであってもよい。 Moreover, since the antenna characteristics of the reader/writer antenna can be prevented from being deteriorated by the above configuration, the rack may be a server rack having a plurality of metal surfaces on the inner surfaces of a rectangular parallelepiped housing.
また、前記ケーブル状本体部は、前記筐体の内側面に沿って上下方向に延在するように配置され、前記整合回路基板は、前記筐体の上側内面又は下側内面に取り付けられてもよい。この構成によれば、筐体内に配置された複数のRFIDタグを1本のリーダライタアンテナで効率良く読み取ることができ、リーダライタアンテナの長さをより短くすることができる。 Further, the cable-shaped main body portion is arranged so as to extend in the vertical direction along the inner side surface of the housing, and the matching circuit board may be attached to an upper inner surface or a lower inner surface of the housing. Good. With this configuration, a plurality of RFID tags arranged in the housing can be efficiently read by one reader/writer antenna, and the length of the reader/writer antenna can be further shortened.
また、前記整合回路基板が取り付けられる金属面とは異なる金属面に対して、前記電極パターンが予め決められた距離以上離れて設けられてもよい。この構成によれば、複数の金属面から受ける影響を抑えて、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を一層抑えることができる。 Further, the electrode pattern may be provided at a predetermined distance or more from a metal surface different from the metal surface to which the matching circuit board is attached. With this configuration, it is possible to suppress the influence of the plurality of metal surfaces and further suppress the deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna.
以下、実施形態に係るリーダライタ装置について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。 Hereinafter, a reader/writer device according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are designated by the same reference numerals.
また、以下では、説明の便宜上、通常使用時の状態を想定して「上」、「下」、「横」等の方向を示す用語を用いている。しかしながら、これらの用語は、本発明のリーダライタ装置の使用状態等を限定することを意味するものではない。 Further, in the following, for convenience of description, terms indicating directions such as “up”, “down”, and “horizontal” are used assuming the state of normal use. However, these terms do not mean that the usage state of the reader/writer device of the present invention is limited.
(実施の形態)
図1は、本実施形態に係るリーダライタ装置を備えるRFIDシステムの概略構成を示す斜視図である。図2は、図1のRFIDシステムの正面図である。図3は、図1のRFIDシステムの内部を透過して示す側面図である。(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an RFID system including a reader/writer device according to this embodiment. FIG. 2 is a front view of the RFID system of FIG. FIG. 3 is a side view showing the inside of the RFID system of FIG. 1 in a transparent manner.
本実施形態に係るRFIDシステムは、データセンタに設置されるサーバラックの内側に収納される複数のラック収納機器を、RFIDタグを利用して管理するシステムである。このシステムによれば、例えば、ラック収納機器がオフラインであっても、RFIDタグの情報を読み取ることによってラック収納機器の管理を行うことが可能になる。 The RFID system according to the present embodiment is a system that manages a plurality of rack storage devices stored inside a server rack installed in a data center using RFID tags. According to this system, for example, even if the rack storage device is offline, the rack storage device can be managed by reading the information of the RFID tag.
図1〜図3に示すように、本実施形態に係るRFIDシステム1は、ラックの一例であるサーバラック2と、サーバラック2に収納されるラック収納機器3と、ケーブル状のリーダライタアンテナ4とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
サーバラック2は、外郭となる筐体21の内側に金属面を有している。本実施形態において、サーバラック2は、直方体形状の筐体21の複数の内面に金属面を有している。より具体的には、筐体21は、上側内面21A、下側内面21B、及び左右の内側面21C,21Dが金属で構成されている。なお、本実施形態において、筐体21の前面(図3の右側)及び背面(図3の左側)は、開口面としているが、例えば、開閉可能な扉が設けられてもよい。
The
ラック収納機器3は、サーバラック2の筐体21の内側に挿抜方向Xに挿抜可能に収容される機器である。本実施形態において、筐体21には、複数のラック収納機器3が挿抜方向Xに対して直交する上下方向Zに並ぶように収納される。各ラック収納機器3は、例えば、挿抜方向Xに延在するように設けられた一対のレール(図示せず)に底部を支持される。また、筐体21の左右の内側面21C,21Dには、上下方向Zに延在する金属柱21E,21Fが設けられている。各ラック収納機器3は、ボルトなどの締結部材により金属柱21E,21Fに固定される。互いに上下方向Zに隣接するラック収納機器3の間隔は、例えば5cmである。
The
各ラック収納機器3は、挿抜方向Xに対して平行なタグ取付面3Aを有している。タグ取付面3Aは、金属などの導電体で構成されている。タグ取付面3Aには、RFIDタグ5が挿抜方向Xに対して平行に取り付けられている。RFIDタグ5には、例えば、ラック収納機器3の機器情報や位置情報などが記憶されている。
Each
リーダライタアンテナ4は、筐体21の内側に配線され、RFIDタグ5と無線通信可能に構成されている。リーダライタアンテナ4は、ケーブル状本体部41と、ケーブル状本体部41の一端部に接続された通信モジュール42と、ケーブル状本体部41の他端部に接続された整合回路基板43とを備えている。
The reader/
ケーブル状本体部41は、筐体21の内側面21Cに沿って上下方向Zに延在するように配置されている。整合回路基板43は、筐体21の上側内面21Aに取り付けられている。通信モジュール42は、外部通信用アンテナ(図示せず)を備え、ケーブル状本体部41を通じて読み取ったRFIDタグ5の情報を外部装置に送信するとともに、外部装置から受信した情報をケーブル状本体部41を通じてRFIDタグ5に書き込むように構成されている。RFIDタグ5とケーブル状本体部41とは、筐体21の内側において挿抜方向Xの上流側(図3の右側)に偏って配置されている。
The cable-shaped
本実施形態においては、サーバラック2とリーダライタアンテナ4とで、RFIDタグ5と無線通信して、RFIDタグ5に対して情報の読み取り及び書き込みを行う「リーダライタ装置」が構成されている。
In the present embodiment, a “reader/writer device” that wirelessly communicates with the
図4は、RFIDタグ5の一例を示す平面図である。図4に示すように、RFIDタグ5は、一対の端子電極51a,51bを有するRFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)素子51と、一方の端子電極51aに接続される放射素子52と、他方の端子電極51bに接続される接地導体53とを備えている。
FIG. 4 is a plan view showing an example of the
RFIDタグ5は、図1に示すように、放射素子52がラック収納機器3から挿抜方向Xに突出するとともに、図4にて点線で示すように接地導体53の少なくとも一部がタグ取付面3Aに対向するように取り付けられる。ケーブル状本体部41は、図3に示すように、挿抜方向X及び上下方向Zに対して直交する横方向Yから見た側面視において、RFIDタグ5の放射素子52と重なる位置に設けられている。また、ケーブル状本体部41は、図2に示すように、挿抜方向Xから見た正面視において、RFIDタグ5と重ならない位置に設けられている。
In the
図5は、RFIC素子51の一例を示す分解斜視図である。RFIC素子51は、例えば、900MHz帯、すなわち、UHF帯の通信周波数に対応するRFIC素子である。本実施形態において、RFIC素子51は、多層基板51Aと、多層基板51Aに内蔵されたRFICチップ51B及び整合回路51Cを備えている。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the
本実施形態において、多層基板51Aは、積層された3つのシート状の絶縁層51Aa,51Ab,51Acによって構成されている。図5において最上位に位置する絶縁層51Aaの上面には、一対の端子電極51a,51bが互いに間隔を空けて設けられている。
In the present embodiment, the
図5において中位に位置する絶縁層51Abには、一方の端子電極51aに対向する位置に第1コイルパターン51Caが設けられるとともに、他方の端子電極51bに対向する位置に第2コイルパターン51Cbが設けられている。第1コイルパターン51Caの一端部は層間接続導体を介して一方の端子電極51aに接続され、第1コイルパターン51Caの他端部は第2コイルパターン51Cbの他端部に接続されている。第2コイルパターン51Cbの一端部は、層間接続導体を介して他方の端子電極51bに接続されている。第1コイルパターン51Caと第2コイルパターン51Cbとの間には、RFICチップ51Bが挿入される貫通穴H1が設けられている。
In the insulating layer 51Ab located at the middle position in FIG. 5, a first coil pattern 51Ca is provided at a position facing one
図5において最下位に位置する絶縁層51Acには、第1コイルパターン51Caに対向する位置に第3コイルパターン51Ccが設けられるとともに、第2コイルパターン51Cbに対向する位置に第4コイルパターン51Cdが設けられている。第3コイルパターン51Ccと第4コイルパターン51Cdとの間には、RFICチップ51Bが実装されている。第3コイルパターン51Ccの一端部は層間接続導体を介して第1コイルパターン51Caの一端部に接続され、第3コイルパターン51Ccの他端部はRFICチップ51Bの一方の入出力端子に接続されている。第4コイルパターン51Cdの一端部は層間接続導体を介して第2コイルパターン51Cbの一端部に接続され、第4コイルパターン51Cdの他端部はRFICチップ51Bの他方の入出力端子に接続されている。
In the insulating layer 51Ac located at the lowest position in FIG. 5, a third coil pattern 51Cc is provided at a position facing the first coil pattern 51Ca, and a fourth coil pattern 51Cd is provided at a position facing the second coil pattern 51Cb. It is provided. The
本実施形態において、整合回路51Cは、第1コイルパターン51Caと、第2コイルパターン51Cbと、第3コイルパターン51Ccと、第4コイルパターン51Cdと、各層間接続導体とで構成されている。整合回路51Cは、RFICチップ51Bと放射素子52及び接地導体53との間でインピーダンスを整合するように機能する。RFICチップ51Bは、アンテナとして機能する放射素子52及び接地導体53が外部から高周波信号を受信すると、その受信によって誘起された電流の供給を受けて起動する。また、起動したRFICチップ51Bは、高周波信号を生成し、その生成信号を放射素子52及び接地導体53を介して電波として外部に出力する。
In the present embodiment, the
放射素子52と接地導体53とは、図4に示すように、それぞれ一部がミアンダ状に形成されている。これにより、全体の電気長を保ちながら長手方向の長さを圧縮することができる。また、本実施形態において、接地導体53の端部53aとは、それぞれラック収納機器3のタグ取付面3Aと容量結合可能に構成されている。放射素子52は、接地導体53よりも電気長が長くなるように設計されている。なお、本発明はこれに限定されず、接地導体53が、放射素子52よりも電気長が長くなるように設計されてもよい。
As shown in FIG. 4, the radiating
RFIC素子51と、放射素子52と、接地導体53とは、基材54上に設けられている。基材54は、矩形状の薄板であって、一様な厚さを有している。本実施形態において、放射素子52の端部52aと接地導体53の端部53aとは、いずれもラック収納機器3のタグ取付面3Aと基材54を介して容量結合可能に構成されている。基材54は、例えば、比誘電率が10以下の低誘電率を有する誘電体材料で構成されている。基材54は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、紙などの可撓性を有する誘電体材料で構成されている。
The
図6Aは、リーダライタアンテナ4の一例を示す概略構成図である。図6Bは、図6Aのリーダライタアンテナ4が備える整合回路部の概略図である。図7Aは、図6Aのリーダライタアンテナ4が備える整合回路部の平面図である。図7Bは、図7AのA1−A1線断面図である。図7Cは、図6Aのリーダライタアンテナ4が備える整合回路部の等価回路図である。
FIG. 6A is a schematic configuration diagram showing an example of the reader/
リーダライタアンテナ4は、図6Aに示すように、同軸ケーブルで構成されるケーブル状本体部41を備えている。ケーブル状本体部41は、第1導体の一例である内部導体44と、内部導体44に沿って設けられた第2導体の一例である外部導体45とを有している。内部導体44は、一端部が給電部46に接続され、一端部から他端部まで延在する線状の導体である。給電部46は、図1〜図3に示す通信モジュール42に内蔵されている。外部導体45は、絶縁体(図示せず)を介して内部導体44を覆うように、内部導体44に沿って一端部から他端部まで延在する管状の導体である。
As shown in FIG. 6A, the reader/
また、リーダライタアンテナ4は、図6Aに示すように、ケーブル状本体部41の一端部に設けられた整合回路部47と、ケーブル状本体部41の一端部から離れた位置で外部導体45の外周面に沿うように設けられた磁性体48とを有している。
Further, as shown in FIG. 6A, the reader/
整合回路部47は、図6Bに示すように、内部導体44の他端部と外部導体45の他端部とに接続され、内部導体44のインピーダンスと外部導体45のインピーダンスとを整合させるように機能するものである。
As shown in FIG. 6B, the
整合回路部47は、図7A及び図7Bに示すように、内部導体44に接続された平面状の第1導体層471と、ビアホール導体472と、「電極パターン」の一例である平面状の第2導体層473とを有している。第1導体層471と第2導体層473とは、外部導体45の外径よりも広い幅を有し、内部導体44の延在方向に沿って延在している。また、第1導体層471と第2導体層473とは、絶縁体474を介して互いに対向するように設けられ、2つのビアホール導体472によって互いに接続されている。第2導体層473は、第1導体層471よりもケーブル状本体部41の延在方向の長さが長く形成されている。これにより、第2導体層473の一部と外部導体45とが、絶縁体474を介して互いに対向するように設けられている。なお、図7Bでは、ビアホール導体472及び内部導体44の両方を断面で図示するために、図7AのA1−A1線で示すように、便宜上、切断面を途中でずらしている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
内部導体44は、第1導体層471に電気的に接続されている。第1導体層471は、2つのビアホール導体472を介して第2導体層473に電気的に接続されている。第2導体層473は、絶縁体474を介するキャパシタ成分475を有する容量結合によって外部導体45に接続されている。すなわち、図7Cに示すように、内部導体44と外部導体45とは、キャパシタ成分475とインダクタ成分476とを有する整合回路部47を介して接続されている。
The
磁性体48は、例えば、フェライトで構成されている。磁性体48は、図6Aに示すように、RFIDタグ5に対して無線通信を行う放射部61と、RFIDタグ5に対して通信しない非放射部62とにリーダライタアンテナ4を区切るように機能する。すなわち、放射部61は、ケーブル状本体部41の一端部から磁性体48まで延在する。非放射部62は、磁性体48からケーブル状本体部41の他端部まで延在する。非放射部62は、シールド部材として機能する。ケーブル状本体部41の他端部は、給電部46に接続されている。また、外部導体45は、電気的に安定するように、グランドに接続されている。
The
なお、リーダライタアンテナ4は、外部導体45に生じる定在波を利用したアンテナであって、いわゆる誘導磁界を利用するループアンテナではない。また、リーダライタアンテナ4の検知領域(電波エリア)は、約1m以内に限られる。また、リーダライタアンテナ4の近傍に金属体や磁性体があっても、周波数特性は大きく変わらない。また、リーダライタアンテナ4は、屈曲させても屈曲部分間での干渉等が生じない。このため、リーダライタアンテナ4は、2次元的又は3次元的に比較的自由に配置することが可能である。リーダライタアンテナ4はケーブル状に形成されているので、リーダライタアンテナ4の長さに応じて、リーダライタアンテナ4の検知範囲を調整することが可能になる。
The reader/
また、整合回路部47は、図1〜図3に示す整合回路基板43に設けられている。整合回路基板43は、図7Bに示すように、絶縁体474を介して外部導体45と対向する対向面OSに形成された電極パターンである第2導体層473を有している。整合回路基板43は、第2導体層473が金属面である筐体21の上側内面21Aに対して交差するように、上側内面21Aに直接又はスペーサを介して間接的に取り付けられている。例えば、整合回路基板43は、第2導体層473が上側内面21Aに対して成す角度が45度以上135度以下の範囲となる上側内面21Aに取り付けられている。本実施形態において、整合回路基板43は、第2導体層473が上側内面21Aに対して直交又は略直交するように、上側内面21Aに取り付けられている。
The
また、第2導体層473は、整合回路基板43が取り付けられる上側内面21Aとは異なる金属面に対して、予め決められた距離以上離れて設けられている。例えば、筐体21の前面(図3の右側)に金属製の扉が設けられる場合、第2導体層473は、当該扉に対して5cm以上離れて設けられる。
The
本実施形態によれば、第2導体層473が金属面である上側内面21Aに対して交差するように整合回路基板43を上側内面21Aに取り付けているので、第2導体層473と上側内面21Aとの対向面積をより小さくすることができる。これにより、第2導体層473と上側内面21Aとの間に容量成分が生じることを抑えることができる。その結果、リーダライタアンテナ4のアンテナ特性の低下を抑えることができる。
According to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第2導体層473が上側内面21Aに対して直交又は略直交するように整合回路基板43を上側内面21Aに取り付けているので、第2導体層473と上側内面21Aとの間に容量成分が生じることを一層抑えることができる。その結果、リーダライタアンテナ4のアンテナ特性の低下を一層抑えることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、ケーブル状本体部41が筐体21の内側面21Cに沿って上下方向Zに延在するように配置され、整合回路基板43が筐体21の上側内面21A又は下側内面21Bに取り付けられている。この構成によれば、筐体21内に配置された複数のRFIDタグ5を1本のリーダライタアンテナ4で効率良く読み取ることができ、リーダライタアンテナ4の長さをより短くすることができる。
Further, according to the present embodiment, the cable-shaped
また、本実施形態によれば、整合回路基板43が取り付けられる上側内面21Aとは異なる金属面に対して、第2導体層473が予め決められた距離以上離れて設けられているので、複数の金属面から受ける影響を抑えることができる。その結果、リーダライタアンテナ4のアンテナ特性の低下を一層抑えることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、RFIDタグ5は、放射素子52がラック収納機器3から挿抜方向Xに突出するとともに、接地導体53の少なくとも一部がタグ取付面3Aに対向するように取り付けられている。この構成によれば、タグ取付面3Aが金属などの導電体で構成される場合であっても、当該導電体をブースターアンテナとして利用することができ、アンテナの利得を向上させることができる。すなわち、前記構成によれば、ラック収納機器3の表面の材質に依存せず、RFIDタグ5をより確実に読み取ることができる。また、通常インターフェースが設けられるラック収納機器3の前面又は背面には、RFIDタグ5が取り付けられないので、インターフェースの視認性の低下を抑えることができるとともに、インターフェースへの配線の接続を阻害しない。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、RFIDタグ5とケーブル状本体部41とが、筐体21の内側において挿抜方向Xの上流側に偏って配置されている。この構成によれば、1本のリーダライタアンテナ4によって複数のラック収納機器3のRFIDタグ5をより確実に読み取ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、ケーブル状本体部41は、挿抜方向X及び上下方向Zに対して直交する横方向から見た側面視において、RFIDタグ5の放射素子52と重なる位置に設けられている。この構成によれば、1本のリーダライタアンテナ4によって複数のラック収納機器3のRFIDタグ5をより確実に読み取ることができる。
Further, according to the present embodiment, the cable-shaped
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、整合回路基板43は、筐体21の上側内面21Aに取り付けられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。整合回路基板43は、筐体21の下側内面21Bに取り付けられてもよい。また、整合回路基板43は、筐体21の内側面21C,21Dに取り付けられてもよい。また、整合回路基板43は、筐体21の内面に取り付けられることに限定されず、筐体21内に設けられた金属面に取り付けられてもよい。例えば、サーバラック2が金属製の間仕切りを有する場合、整合回路基板43は、当該間仕切りに取り付けられてもよい。なお、「金属面」は、平板状の面に限定されるものではなく、例えば、メッシュ状の面であってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various other modes. For example, in the above description, the
また、前記では、整合回路基板43は、図1に示すように、長手方向が上側内面21Aに沿うように取り付けられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、整合回路基板43は、短手方向が上側内面21Aに沿うように取り付けられてもよい。
Further, in the above description, the
また、前記では、複数のラック収納機器3が上下方向Zに並べられるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のラック収納機器3は、横方向Yに並べられてもよい。この場合、ケーブル状本体部41は、横方向Yに延在するように筐体21の内面に取り付けられてもよい。
Further, in the above description, the plurality of
また、前記では、ラック収納機器3のタグ取付面3Aは、金属などの導電体で構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、タグ取付面3Aは、金属などの導電体を樹脂でコーティングした面であってもよい。なお、タグ取付面3Aが導電体で構成され、当該タグ取付面3AにRFIDタグ5を直接取り付けた場合には、アンテナの特性が向上し、RFIDタグ5の情報の読み取り精度を高くすることができる。
Further, in the above description, the
また、前記では、図1〜図3に示すように、ラック収納機器3のタグ取付面3Aがラック収納機器3の上面であるものとしたが、本発明はこれに限定されない。ラック収納機器3のタグ取付面3Aは、挿抜方向Xに対して平行な面であればよい。例えば、図8に示すように、タグ取付面3Aは、ラック収納機器3の底面であり、当該底面にRFIDタグ5が取り付けられてもよい。また、例えば、図9に示すように、タグ取付面3Aは、ラック収納機器3の側面であり、当該側面にRFIDタグ5が取り付けられてもよい。なお、この場合、ケーブル状本体部41がRFIDタグ5の延在方向の延長線上に位置すると、ケーブル状本体部41がRFIDタグ5の情報を読み取りにくくなる。このため、挿抜方向Xから見た正面視において、ケーブル状本体部41は、RFIDタグ5と重ならない位置に設けることが好ましい。
Further, in the above description, as shown in FIGS. 1 to 3, the
また、前記では、リーダライタアンテナ4のケーブル状本体部41が同軸ケーブルで構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ケーブル状本体部41は、帯状の絶縁体と、当該絶縁体の一方の主面に沿って設けられた帯状の第1導体と、当該絶縁体の他方の主面に沿って設けられた帯状の第2導体とを備えるフラットケーブルで構成されてもよい。
Further, in the above description, the cable-shaped
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 Although the present invention has been fully described in connection with the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. It is to be understood that such variations and modifications are intended to be included therein without departing from the scope of this invention according to the appended claims.
本発明に係るリーダライタ装置によれば、リーダライタアンテナのアンテナ特性の低下を抑えることができるので、例えば、データセンタに設置されるサーバラックの内側に収納される複数のラック収納機器を、RFIDタグを利用して管理するRFIDシステムに有用である。 According to the reader/writer device of the present invention, it is possible to suppress deterioration of the antenna characteristics of the reader/writer antenna. Therefore, for example, a plurality of rack storage devices stored inside a server rack installed in a data center are It is useful for an RFID system that manages using tags.
1 RFIDシステム
2 サーバラック
3 ラック収納機器
3A タグ取付面
4 リーダライタアンテナ
5 RFIDタグ
21 筐体
21A 上側内面
21B 下側内面
21C,21D 内側面
21E,21F 金属柱
41 ケーブル状本体部
42 通信モジュール
43 整合回路基板
44 内部導体(第1導体)
45 外部導体(第2導体)
46 給電部
47 整合回路部
48 磁性体
51 RFIC素子
51a,51b 端子電極
51A 多層基板
51Aa,51Ab,51Ac 絶縁層
51B RFICチップ
51C 整合回路
51Ca 第1コイルパターン
51Cb 第2コイルパターン
51Cc 第3コイルパターン
51Cd 第4コイルパターン
52 放射素子
52a 端部
53 接地導体
53a 端部
54 基材
61 放射部
62 非放射部
471 第1導体層
472 ビアホール導体
473 第2導体層(電極パターン)
474 絶縁体
475 キャパシタ成分
476 インダクタ成分
H1 貫通穴1
45 outer conductor (second conductor)
46
Claims (5)
前記リーダライタアンテナは、
一端部が給電部に接続され、前記一端部から他端部まで延在する第1導体と、前記第1導体に沿って一端部から他端部まで延在する第2導体と、を有するケーブル状本体部と、
前記第1導体の他端部と前記第2導体の他端部とに接続され、前記第1導体のインピーダンスと前記第2導体のインピーダンスとを整合させる整合回路部を有する整合回路基板と、を備え、
前記整合回路基板は、絶縁体を介して前記第2導体と対向する対向面に形成された電極パターンを有し、前記電極パターンが前記金属面に対して交差するように、前記金属面に取り付けられている、リーダライタ装置。A reader/writer device comprising: a rack having a metal surface inside a housing; and a cable-shaped reader/writer antenna wired inside the housing,
The reader/writer antenna is
A cable having a first conductor whose one end is connected to a power feeding unit and extends from the one end to the other end, and a second conductor which extends from the one end to the other end along the first conductor. Shaped body part,
A matching circuit board having a matching circuit portion that is connected to the other end portion of the first conductor and the other end portion of the second conductor and that matches the impedance of the first conductor and the impedance of the second conductor. Prepare,
The matching circuit board has an electrode pattern formed on an opposing surface that faces the second conductor via an insulator, and is attached to the metal surface so that the electrode pattern intersects the metal surface. The reader/writer device.
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