JPH10224144A - 無線周波数識別システム - Google Patents

無線周波数識別システム

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JPH10224144A
JPH10224144A JP9346204A JP34620497A JPH10224144A JP H10224144 A JPH10224144 A JP H10224144A JP 9346204 A JP9346204 A JP 9346204A JP 34620497 A JP34620497 A JP 34620497A JP H10224144 A JPH10224144 A JP H10224144A
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スウィートマン エリック
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ウー ヨウ−サン
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/18—Vertical disposition of the antenna

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、軽量かつ低価格で用途に適したビーム
幅を提供することが可能な送信および受信アンテナを提
供する。 【解決手段】 本発明のアンテナシステムは、ＲＦＩＤ
タグが質問機のそばを通るアプリケーションに適してい
る。送信のために単一の平面アンテナ（４１０）を使用
し、受信のためにマルチエレメント平面アンテナアレイ
（４６０）を使用する。このマルチエレメント平面アン
テナアレイは、各エレメント（４２０−４５０）が中心
間隔で１０．１６ｃｍ離れるように間隔をおかれ、水平
平面において狭い３０゜の受信ビーム幅を決定する。垂
直方向の受信帯域幅は、３０゜よりもはるかに大きく、
質問機が様々な高さにおいて信号を受信することを容易
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信シ
ステムに係り、特に、無線周波数識別通信システムにお
いて使用されるアンテナ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム
は、装置、在庫品または生物の識別および／または追跡
のために使用される。ＲＦＩＤシステムは、質問機と呼
ばれる無線トランシーバおよびタグまたはトランスポン
ダと呼ばれる多数の安価なデバイスとの間を通信する無
線通信システムである。ＲＦＩＤシステムにおいて、質
問機は、変調された無線信号を使用してタグと通信し、
タグは、この変調された無線信号に応答する。
【０００３】図１は、変調後方散乱（ＭＢＳ）システム
を示す。ＭＢＳシステムにおいて、タグへのメッセージ
の送信（ダウンリンクと呼ぶ）の後に、質問機は、連続
波（ＣＷ）無線信号をタグに送信する。そして、タグ
は、このＣＷ信号をＭＢＳを使用して変調し、アンテナ
は、変調信号により、ＲＦ放射の吸収体からＲＦ放射の
反射体へ電気的に切り換えられる。変調後方散乱は、タ
グから質問機に戻る通信（アップリンクと呼ぶ）を許容
する。別のタイプのＲＦＩＤシステムは、アクティブア
ップリンク（ＡＵ）を使用する。
【０００４】図２は、アクティブアップリンクＲＦＩＤ
システムを示す。ＡＵシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ
は、到来するＣＷ信号を変調および反射せずに、ＲＦ搬
送波を合成し、このＲＦ搬送波を変調し、この変調搬送
波を質問機へ送信する。いくつかのＡＵシステムにおい
て、アップリンクにおいて使用されるＲＦ搬送波は、ダ
ウンリンクにおいて使用されるＲＦ搬送波と同じかまた
はその近傍の周波数であるが、他のＡＵシステムにおい
ては、アップリンクにおいて使用されるＲＦ搬送波は、
ダウンリンクにおいて使用されるＲＦ搬送波とは周波数
が異なる。
【０００５】従来のＲＦＩＤシステムは、ａ）質問機の
有効範囲を通過する対象物を識別するため、かつｂ）タ
グ上にデータを格納し、在庫品を管理するためまたはい
くつかの他の有用な適用例を実行するために、後の時点
において、タグからそのデータを検索するように設計さ
れている。いくつかのＲＦＩＤ適用例において、指向性
アンテナが使用される。
【０００６】例えば、ＲＦＩＤ電子通行料金集金システ
ムにおいて、図３に示すように、質問機は、高速道路の
上に張り出している。この適用例において、送信アンテ
ナおよび受信アンテナは、同じビーム幅を有する。事
実、送信周波数および受信周波数は、送信パスおよび受
信パスを分離するために、サーキュレータを使用して、
同じアンテナを共用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、小型、軽量
かつ低価格で用途に適したビーム幅を提供することが可
能な送信および受信アンテナを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態によ
れば、一般的なアンテナシステムが、ＲＦＩＤタグが質
問機のそばを通過する適用例に適切なものとして開示さ
れる。そして、送信のために単一の平面アンテナおよび
受信のためにマルチエレメント平面アンテナを使用する
一実施形態を開示する。マルチエレメント平面アンテナ
アレイは、平面アンテナのそれぞれが中心間隔で１０．
１６ｃｍ（４インチ）離れており、水平面において狭い
３０゜の受信ビーム幅を定義するように配置される。
【０００９】垂直方向の受信帯域幅は、３０゜よりもは
るかに大きく、質問機が様々な大きさにおける信号を受
信することを容易にする。また、マルチウェイマイクロ
ストリップ結合器が、平面アンテナのそれぞれから受信
される信号を加算するために使用される。送信アンテナ
からの干渉をブロックするために、かつ受信感度を改善
するために、このマルチウェイマイクロストリップ結合
器は、一実施形態において、その端部に沿って銅テープ
を使用してシールドされる。別の具体的な実施形態にお
いて、４エレメント受信アンテナ設計が開示される。
【００１０】この適用例において、我々は貨物コンテナ
を追跡するためのＲＦＩＤシステムである貨物タグシス
テムに適したアンテナ技術を開示する。この適用例は、
説明の１つのポイントとして使用されるが、ここで説明
される方法は、貨物タグシステムに限定されるものでは
ない。貨物タグシステムの目的は、貨物コンテナが質問
機の有効範囲内に入った時に、貨物コンテナに固定され
たタグの内容を識別することである。
【００１１】貨物コンテナは、倉庫のゲートを所定の速
度、例えば１０メータ／秒で通過し、通路の後方であっ
てその側面に配置された質問機は、そのタグを読み取る
ことを要求される。タグ中の電池の寿命を延ばすため
に、タグのマイクロプロセッサのような電子部品は、ほ
とんどの時間「眠った状態」にある。したがって、タグ
は、質問機とタグとの間の通信が開始できるように、質
問機によって起こされなければならない。タグが起こさ
れた後に、アンテナシステムは、最適な通信のために、
設計されなければならない。
【００１２】この開示において、我々は、ＲＦＩＤタグ
が質問機のそばを通過する適用例に適した一般的なアン
テナシステムを説明する。そして貨物タグ適用例によく
適した一般的なアンテナシステムの設計に基づいて、具
体的なアンテナシステム設計を開示する。このアンテナ
システムは、小型、軽量、低コストである送信および受
信アンテナを提供し、これらの適用例に対して適切なビ
ーム幅を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず、貨物タグ適用例のためのア
ンテナシステムの望ましい特性を考慮する。図４におい
て、タグ２２０は、貨物コンテナ２３０に取り付けら
れ、ゲート２４０を通り質問機２１０を通過する。
【００１４】質問機２１０は、ＲＦ信号をタグ２２０に
規則的に送信する。このＲＦ信号は、タグが質問機との
時間的な同期を達成できるように、少なくともタイミン
グ情報を含む。一般に、少なくとも２つのタイプの時間
的な同期が必要とされる。それは、ビットおよびフレー
ムである。ビット同期は、各ダウンリンクビットの開始
がいつであるかを予測するために十分なタイミング情報
をタグが有することを意味する。
【００１５】フレーム同期は、アップリンクデータをい
つ送信し始めるかを知るための十分なタイミング情報を
タグが有することを意味する。したがって、質問機は、
最初にタグ２２０に信号を送信しなければならない。こ
の信号は、タグを起こさせ、タグにビットおよびフレー
ムの両方の同期を獲得させる。最適な性能のために、タ
グが質問機の受信アンテナパターンを通過するときまで
に、完全に起こされていなければならず、かつ時間的に
同期されていなければならない。
【００１６】一般に、ビットおよびフレーム同期を得る
ためのタグについてのダウンリンク信号体雑音比は、デ
ータを正確に受信するために通信機に要求されるアップ
リンク信号体雑音比程大きくはない。したがって、我々
は、アップリンク通信パスが信頼性のあるアップリンク
データ送信のために十分に明瞭である時点の前であって
も、タグを最初に起こさせ、ビットおよびフレーム同期
を達成することを望む。
【００１７】したがって、ダウンリンク送信ビーム２５
０は、アップリンク受信ビーム２６０よりも水平平面に
おいて、より広いビーム幅を有しなければならない。こ
れは、データのアップリンク通信が始まる前に、タグが
質問機２１０に関してビットおよびフレーム同期を達成
することを可能にする。
【００１８】図４は、この一般的な原理の具体的な実施
形態を示す。質問機は、比較的広い送信ビーム２５０、
この実施形態においては±３０゜を使用して送信する。
このためタグ２２０は、タグが質問機の前で最適な読み
取り量に達する前に、そのクロックを質問機２１０に同
期させることができる。起きた後に、タグ２２０は、こ
の実施形態において水平ビーム幅±１５゜を有する受信
ビーム２６０に入る。
【００１９】ＡＵシステムにおいて、タグは上述したよ
うにデータを質問機に返信し、ＭＢＳシステムにおい
て、タグは、質問機２１０により送信されたＣＷマイク
ロ波信号を変調かつ反射することにより応答する。した
がって、アップリンク（即ち、タグ２２０から質問機２
１０への）通信が行われ、タグ２２０は、受信ビーム中
に位置される。受信ビーム２６０は、狭い帯域幅および
したがってより大きなアンテナ利得を有するので、この
追加的な利得は、アップリンク信号の性能を向上させ、
アップリンク通信パスの信頼性を強化する。
【００２０】受信ビーム２６０の必要とされる特性をさ
らに検査する。貨物タグのような適用例に対して、タグ
２２０は、多数の異なる高さにおいて質問機のそばを通
る可能性がある。例えば、この特定の貨物タグ２２０が
取り付けられた貨物コンテナ２３０が質問機２１０のそ
ばを非常に接近して通過すると仮定する。質問機２１０
は、地面から１メートルの高さに位置していると仮定す
る。
【００２１】そして、貨物タグ２２０が貨物コンテナ２
３０の底部またはその近傍に取り付けられている場合、
貨物タグ２２０は、質問機の高さよりも低くなり得る高
さにおいて質問機２１０のそばを通ることになる。この
場合は、図５にすぐ近くのタグ３２０として示されてい
る。別の場合は、質問機２１０を最大の有効範囲におい
て通過する貨物コンテナ２３０に貨物タグ２２０が取り
付けられている場合であり、この場合は図５において、
遠方のタグ３３０として示されている。
【００２２】さらに別の場合は、複数の貨物コンテナ２
３０が互いに積み重ねられており、質問機２１０を最大
の有効範囲で通過する遠方の積み重ねタグ３４０の場合
である。すぐ近くのタグ３２０は、質問機３１０から１
メートル未満にあり、遠方の積み重ねタグ３４０は、２
メートルの高さで質問機から５メートルであり得る。し
たがって、この例において、最小の垂直方向ビーム幅３
５０は、５６゜であり、さらに極端な状況に対して保護
するために、垂直方向ビーム幅はさらに大きくなければ
ならない。したがって、我々は、垂直方向受信ビーム幅
は、水平方向受信ビーム幅よりも大きくなければならな
いと結論づけた。
【００２３】送信および受信アンテナとして使用できる
様々なアンテナのタイプを考える。狭い受信ビーム２６
０を得るために、パラボラ状の円盤、矩形導波管ホーン
または平面アンテナアレイを含む多くの候補がある。パ
ラボラ、即ち最もポピュラーなマイクロ波アンテナは、
放物面の形状の金属円盤を含み、典型的にはその焦点に
位置された低雑音受信器（ＬＮＲ）を有する。選択され
た放物面の部分に依存して、パラボラの軸は、放物面軸
に対して中心を合わせるかまたはオフセットさせること
ができる。
【００２４】典型的な円形の中心を合わされた放物面パ
ラボラに対して、そのビーム幅は、円盤の直径および搬
送波周波数の積に逆比例する。２．４５ＧＨｚにおい
て、３０゜（即ち、±１５゜）のビーム幅を有する放物
面円盤を得るために、円盤の直径は、２８．５７ｃｍ、
即ち１１．２５インチでなければならない。したがっ
て、直径が１フィートよりも小さい放物面円盤が、実用
的である。しかし、その焦点に受信器および送信器を取
り付ける機械的な構造は、複雑であり、したがって高価
となる。また、放物面円盤は、水平方向および垂直方向
に対象のアンテナパターンを生じ、これは上述の要求に
反する。
【００２５】矩形導波管アンテナホーンは、高利得で狭
いビームアンテナの別の候補である。断面積が１４”×
１０．５”および１６．７５”の長さを有する標準的な
導波管ホーンは、１８ｄＢｉの指向性を有し、したがっ
て狭いビーム幅を有する。しかし、その１．５フィート
の長さは、非常に大きく結果としての質問機の設計は、
扱いにくくなる。***導波管を使用した小さなホーンで
あっても、依然として大きく、約１フィートの長さであ
る。そのような大きく、重い金属性の導波管ホーンは、
大きなスペースが利用できかつ重量が問題とならない固
定ターミナルまたは基地局として適している。ポータブ
ルな基地局のためには、それらは大きすぎかつ重すぎ
る。
【００２６】最終的に、我々は、アンテナアレイ中のエ
レメントとして平面アンテナを考える。商業的に入手可
能なスロットフェドパッチアンテナ（slot-fed patch a
ntenna）は、８．５ｄＢｉアンテナ利得、７５゜水平方
向ビーム幅および８％の帯域幅を有するものが入手可能
である。したがって、このアンテナは、２３００ＭＨｚ
から２５００ＭＨｚまでをカバーし、２４００から２４
８３．５ＭＨｚＩＳＭ帯域まで容易に包含する。また、
このアンテナは、１０．１ｃｍ×９．５ｃｍ×３．２ｃ
ｍと小さく、１００ｇと軽量である。
【００２７】別の魅力的な平面アンテナは、ＦＲ−４，
デュロイド（Duroidまたはセラミックのような回路基板
上にエッチングされたアンテナパッチからなるマイクロ
ストリップパッチアンテナアレイである。一般に、狭帯
域デバイス（典型的には１％帯域幅）のパッチアンテナ
は、４％の帯域幅を得るために、厚い基板（＞３．１７
５ｍｍ、即ち＞１２５ミル）を必要とする。大きなデュ
ロイドの基板（ここに示される１×４アレイに対して、
例えば４”×１６”）は、高価であるが、パッチアレイ
で可能であるアンテナおよび結合器の集積は、それを魅
力的な代替手段にする。
【００２８】平面アンテナは、様々な分極で開発され得
る。即ち、右側円形分極（ＲＣＰ）、左側円形分極（Ｌ
ＣＰ）および線形分極（ＬＰ）である。一般に、送信ア
ンテナと受信アンテナとの間の分極は、整合された対で
なければならない。即ち、ＲＣＰ送信アンテナは、ＲＣ
Ｐ受信アンテナと通信しなければならず、ＬＣＰアンテ
ナは、ＬＣＰアンテナと通信しなければならない。
【００２９】しかし、ＬＣＰまたはＲＣＰアンテナは、
３ｄＢの損失を有するＬＰアンテナと通信する。即ち、
信号の１つの直交成分のみが、ＬＰアンテナを励起す
る。同様に、線形分極された送信アンテナは、線形分極
された受信アンテナと通信しなければならない。一実施
形態において、タグは、線形分極（ＬＰ）４分の１波長
パッチアンテナを使用する。結果として線形分極（Ｌ
Ｐ）送信および受信アンテナは、質問機として望ましい
選択である。
【００３０】移動する貨物コンテナ２３０に取り付けら
れたタグ２２０は、その方位を連続的に変化させ、アン
テナの方位を一致させる。これは、分極、即ち困難な仕
事に直接的に関連している。円形の分極アンテナは、線
形分極（ＬＰ）タグアンテナが使用される場合、３ｄＢ
の利得損失を受けるにもかかわらず、タグの方向に慣用
である。３つの分極アンテナの全てが研究された。
【００３１】実際には、線形分極（ＬＰ）アンテナが、
質問機として最適な選択であることが分かった。円形に
分極されたアンテナについて、方位に対して低減された
感度は、ＬＰタグアンテナと共に使用される場合、固有
の３ｄＢ損失を補償すると思われない。結果として、線
形分極平面アンテナは、質問機２１０中の送信アンテナ
および受信アンテナの双方に適切である。
【００３２】所望の広い送信ビーム２５０および狭い受
信ビーム２６０を得るために、我々は、１つの平面アン
テナを送信アンテナとして使用し、１×４線形アレイ中
の４個の平面アンテナを受信アンテナとして使用する。
フバーアンドシューナー（Huber & Suhner）ＡＧ社のス
ロットフィードパッチアンテナのような平面アンテナが
使用できる。全てのアンテナは、垂直方向に分極されて
いる。
【００３３】図６に示されているように、送信アンテナ
４１０は、１×４受信アンテナアレイ４２０〜４５０の
１０．１６ｃｍ（４インチ）上方の右上角に取り付けら
れる。この１０．１６ｃｍ（４インチ）の間隔は、送信
アンテナと受信アンテナアレイとの間の分離をサポート
するために選ばれた。送信および受信ビームは、表面４
５２の面から垂直に延びる。１×４線形アレイは、１
０．１６ｃｍ（４インチ）の間隔で分離された４個のア
ンテナ４２０，４３０，４４０および４５０を有する。
各アンテナは、同軸コネクタ４５５を有する。
【００３４】１０．１６ｃｍ（４インチ）の間隔は、必
要とされる±１５゜の水平方向受信ビーム幅を生じるた
めに選ばれた。この間隔が５．０８ｃｍ（２インチ）以
下に狭められたとしたら、ビーム幅は、単一の平面アン
テナのビーム幅よりもかなり小さくなる可能性はなく、
アレイを使用するインセンティブはなくなる。この１×
４アレイは、狭い水平方向ビーム幅を形成すると同時に
広いビーム幅が垂直面において維持されるという利点を
有する。したがって、この設計は上述の要求に合う。１
×４線形アレイの後ろ側に、この４個の受信信号の和を
とるための４ウェイ同相マイクロストリップ電力結合器
４６０がある。
【００３５】図７は、図６のアンテナアレイの断面図で
ある。４個の平面アンテナパッケージ４２０，４３０，
４４０および４５０は、基板４８０に取り付けられる。
回路基板４８０は、ＦＲ−４、Duriodまたはセラミック
のような材料から作ることができる。基板４８０の表面
４５２は、銅のような導電性表面であり、接地面として
使用される。
【００３６】内部平面アンテナパッケージ４２０，４３
０，４４０および４５０は、それぞれパッチアンテナ４
８２，４８４，４８６および４８８である。マイクロス
トリップ電力結合器４６０は、回路基板４８０の表面４
９４上でエッチングされる。各パッチアンテナは、貫通
孔４９２を通る同軸ピン接続４９０によりマイクロスト
リップ電力結合器４６０に電気的に接続される。
【００３７】図８の実施形態に示されているように、こ
の４ウェイマイクロストリップ結合器は、回路基板上で
エッチングされた３個のバイナリー結合器５１０，５２
０および５３０からできている。一実施形態において、
回路基板は、ＦＲ−４材料を使用する。４個の貫通孔
は、エンドチップにおいてエッチングされ、基板の他の
側の４個の平面アンテナへの同軸ピン接続を可能にす
る。
【００３８】この４個のアンテナは、４ウェイ結合器の
接地面に直接的に取り付けられる。したがって、４ウェ
イマイクロストリップ電力結合器は、前面の４個の平面
アンテナと背中合わせに取り付けられる。このようにし
て、結合器は、接地面だけではなく、１×４線形アンテ
ナアレイに対する間隔および機械的な構造も提供する。
【００３９】また、送信アンテナと受信アンテナとの間
のクロストークを低減するために、４ウェイマイクロス
トリップ結合器をその４個の端部に沿ってシールドする
ことにより受信アンテナアレイがよりよく動作すること
がわかった。一実施形態において、図６および７に示さ
れているように、このシールディングは、マイクロスト
リップ結合器アンテナアッセンブリの４つの端部（５０
２，５０４，５０６および５０８）の全ての間に取り付
けられた接着銅テープ５００を使用する。この銅テープ
シールディングは、送信アンテナから放射されるＣＷ電
力が結合器に漏洩することおよび低雑音増幅器（ＬＮ
Ａ）を飽和させることを防止する。銅テープシールディ
ングにより、受信感度が相当に改善されることが分かっ
た。
【００４０】上述した１×４線形受信アンテナアレイの
アンテナパターンは、水平方向即ち方位平面で測定され
た。メインローブは、±１２゜で３ｄＢのビーム幅を有
し、±１６゜において第１のゼロ点を有する。いくつか
のサイドローブが観測されたが、それらの振幅は、メイ
ンローブの振幅よりも少なくとも１３ｄＢ低かった。図
９は、メインローブ全体について、方位角−２０゜から
＋２０゜までスイープされた時のシステム性能６１０を
示す。図９に示されているように、システム性能は、３
０゜（−１５゜から＋１５゜）ビーム幅の中においてほ
とんど平坦である。システム性能は、タグがビームの外
側に移動したときに、急激に低下する。
【００４１】上記の開示において、我々は、４エレメン
トアレイの平面アンテナを使用した。別の実施形態にお
いて、異なる数のアンテナも使用可能である。この実施
形態は、２エレメントアレイに対しても適用可能であ
る。図８のマイクロストリップ結合器は、２つの平面ア
ンテナからの信号を結合するために、５２０のような１
つの結合エレメントを有するように単純化され得る。２
つの平面アンテナ間の距離は、方位アンテナパターンを
最適化するために選択される。
【００４２】さらに、８個のアンテナ平面アレイも使用
可能であり、マイクロストリップ結合器は、図８に示さ
れた２段ではなく３段の２エレメント結合を有するよう
に拡張され得る。アンテナの数を８個に拡張すること
は、ビーム幅をさらに減少することを可能にするが、同
じ目標は、上述した４エレメント平面アンテナアレイの
各エレメント間の間隔を増大させることによっても達成
可能である。また、８個のアンテナを使用することは、
質問機の幅が大きくなるので、扱いにくくなる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型、軽量かつ低価格で用途に適したビーム幅を提供す
ることが可能な送信および受信アンテナを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】変調後方散乱ＲＦＩＤシステムの一例を示す
図。
【図２】アクティブアップリンクＲＦＩＤシステムを示
す図。
【図３】通行料金集金ＲＦＩＤシステムを示す平面図。
【図４】貨物タグＲＦＩＤシステムを示す平面図。
【図５】貨物タグが質問機を通り過ぎるときの質問機と
貨物タグとの間の関係を示す図。
【図６】貨物タグアンテナシステムを示す図。
【図７】図６のアンテナシステムの断面図。
【図８】貨物タグアンテナシステムにおいて使用される
マイクロストリップ電力結合器を示す図。
【図９】方位角に対する測定されたシステム性能を示す
図。
【符号の説明】
４１０ 送信アンテナ ４２０−４５０ １×４受信アンテナアレイ ４５２ 表面 ４５５ 同軸コネクタ ４６０ ４ウェイ同相マイクロストリップ電力結合器 ４８０ 回路基板 ５００ 接着銅テープ ５０２，５０４，５０６，５０８ 端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 1/59 Ｈ０４Ｂ 1/59 5/00 5/00 Ｚ // Ｇ０７Ｂ 15/00 ５１０ Ｇ０７Ｂ 15/00 ５１０ (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 エリック スウィートマン アメリカ合衆国、08540 ニュージャージ ー、プリンストン、キャナル ロード 1273 (72)発明者 ヨウ−サン ウー アメリカ合衆国、08550 ニュージャージ ー、プリンストン ジャンクション、ウェ ルズリー コート 11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信アンテナ（４１０）および受信アン
    テナ（４６０）を有する質問機（３１０）を含む無線周
    波数識別システムにおいて、 前記送信アンテナのアンテナ利得は、前記受信アンテナ
    のアンテナ利得よりも小さく、前記受信アンテナの垂直
    方向ビーム幅は、前記受信アンテナの水平方向ビーム幅
    よりも大きいことを特徴とする無線周波数識別システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記受信アンテナは、１×Ｎアレイに構
    成されたＮ個の平面アンテナエレメントからなり、Ｎ
    は、２，４および８のうちの１つであることを特徴とす
    る請求項１記載の無線周波数識別システム。
  3. 【請求項３】 前記送信アンテナは、単一の平面アンテ
    ナであることを特徴とする請求項１記載の無線周波数識
    別システム。
  4. 【請求項４】 前記送信および受信アンテナは、少なく
    とも５．０８ｃｍ（２インチ）離れていることを特徴と
    する請求項１記載の無線周波数識別システム。
  5. 【請求項５】 前記送信および受信アンテナは、線形分
    極されていることを特徴とする請求項１記載の無線周波
    数識別システム。
  6. 【請求項６】 前記Ｎ個の平面アンテナエレメントは、
    それぞれ少なくとも５．０８ｃｍ（２インチ）離れてい
    ることを特徴とする請求項５記載の無線周波数識別シス
    テム。
  7. 【請求項７】 前記Ｎ個の平面アンテナエレメントから
    の信号が、同相電力結合器を使用して結合されることを
    特徴とする請求項５記載の無線周波数識別システム。
  8. 【請求項８】 前記同相電力結合器が、その端部に沿っ
    て電気的にシールドされていることを特徴とする請求項
    ７記載の無線周波数識別システム。
  9. 【請求項９】 前記Ｎは４であり、 前記同相電力結合器が、カスケード接続された３個のバ
    イナリー結合器であることを特徴とする請求項７記載の
    無線周波数識別システム。
  10. 【請求項１０】 前記４個の平面アンテナエレメント
    が、前記同相電力結合器と背中合わせに取り付けられて
    いることを特徴とする請求項９記載の無線周波数識別シ
    ステム。
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