特開 2024-119774 ＲＦＩＤ折りたたみ式アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119774

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤ折りたたみ式アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/08 20060101AFI20240827BHJP

   H01Q 9/16 20060101ALI20240827BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/08

H01Q9/16

G06K19/077 288

G06K19/077 280

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024024440

(22)【出願日】2024-02-21

(31)【優先権主張番号】18/172,537

(32)【優先日】2023-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】508024599

【氏名又は名称】▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】512076069

【氏名又は名称】ディージェービー グループ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】バーンサイド，ウォルター デニス

(72)【発明者】

【氏名】バーンサイド，ジェフェリー ジェー．

(72)【発明者】

【氏名】ブルクホルダー，ロバート ジェー．

【テーマコード（参考）】

5J045

【Ｆターム（参考）】

5J045AB06

5J045DA09

5J045HA05

5J045LA03

5J045MA07

5J045NA03

(57)【要約】

【課題】 アンテナが用いられる環境に課せられる制約に適応できる効果的なＲＦＩＤアンテナを提供する。
【解決手段】 ＲＦＩＤアンテナは、２つの可撓性の細長い導電性の伝送線と、前記伝送線に沿って分布した共平面のＲＦＩＤエネルギー放射摂動を有し、前記伝送線と摂動が前記伝送線の両端間で折りたたまれており、これにより１つの折り目の前記伝送線が重なり合うとともに、他の折り目の前記伝送線および前記折り目のいずれか側の前記伝送線の長さの間に配置された電気絶縁層と隣接する。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの可撓性の細長い導電性の伝送線と、前記伝送線に沿って分布した共平面のＲＦＩＤエネルギー放射摂動を有するＲＦＩＤアンテナであって、前記伝送線と摂動が前記伝送線の両端間で折りたたまれており、これにより１つの折り目の前記伝送線が重なり合うとともに、他の折り目の前記伝送線および前記折り目のいずれか側の前記伝送線の長さの間に配置された電気絶縁層と隣接する、アンテナ。

【請求項2】

前記伝送線は蛇行パターンになっている、請求項１に記載のアンテナ。

【請求項3】

前記摂動は、１つの折り目の摂動が他の折り目の摂動と重ならないように配置される、請求項１に記載のアンテナ。

【請求項4】

前記摂動は前記伝送線から延在するスタブである、請求項１に記載のアンテナ。

【請求項5】

一対の細長いほぼ平行な間隔をあけた給電線と、前記給電線に沿って間隔をあけた放射生成摂動を含むＲＦＩＤアンテナであって、前記給電線と摂動は共通の平面にあり、前記給電線は平坦な金属導体からなり、前記給電線は可撓性であって非導電性材料の可撓性層上でサポートされ、前記給電線は、単一平面から前記可撓性層に損傷を与えることなく、歪曲線で歪曲されることができ、これにより前記給電線の層が、前記歪曲線に隣接して互いの距離が１－１／２インチ以下の距離内にあることが可能である、ＲＦＩＤアンテナ。

【請求項6】

前記給電線は蛇行パターンになっている、請求項５に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項7】

前記摂動は前記給電線から横方向に延在するスタブである、請求項５に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項8】

前記スタブはそれぞれ給電線に接続される、請求項７に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項9】

前記可撓性層はプラスチックフィルムである、請求項５に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項10】

前記プラスチックは、Ｍｙｌａｒ（登録商標）である、請求項７に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項11】

前記Ｍｙｌａｒ（登録商標）は、０．１０ｍｍの公称厚さを有する、請求項９に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項12】

前記金属導体は０．１ｍｍの厚さのアルミニウムである、請求項５に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【請求項13】

細長い平行な伝送線と、前記伝送線に沿って分布された放射放出摂動を有するＲＦＩＤアンテナであって、前記伝送線と摂動は共平面にあるとともに剛性支持構造がなく弾性的に可撓性がある状態にあり、前記伝送線と前記摂動を損傷することなく平面から１／４インチの小さい半径で曲げて、剛性の高い構造に適合させることが可能である、ＲＦＩＤアンテナ。

【請求項14】

前記ＲＦＩＤアンテナは折りたたみが可能であり、これにより、前記伝送線および前記摂動が、損傷することなく、それ自体が１／２インチの小さい前記伝送線の長さ間の層間寸法を有するサンドイッチ状構造に折りたためられる、請求項１３に記載のＲＦＩＤアンテナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＲＦＩＤアンテナに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、高性能ＲＦＩＤアンテナを開示しており、蛇行した伝送線または給電線と、伝送線の長さに沿って間隔をあけて摂動を形成するダイポールまたはスタブを備えている。伝送線とダイポールは２枚の発泡ボードの間に収められ、平面的で比較的剛性の高いアセンブリを製作する。特許取得済みのアンテナはアイテムレベルのサービスを提供する機能を備えている。

【0003】

キャビネット、出入り口などのポータル、壁、またはその他の空間に組み込まれる、スペース、保護、美観上の理由からＲＦＩＤアンテナが必要とされる場合がある。これらの場合の多くは、硬くて比較的長いアンテナを容易に収容することができない。従って、アンテナが用いられる環境に課せられる制約に適応できる効果的なＲＦＩＤアンテナが必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第８，０５８，９９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

アンテナが用いられる環境に課せられる制約に適応できる効果的なＲＦＩＤアンテナを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前述の特許に開示されているようなアンテナが、本質的にそれ自体が折りたたまれるか、または適切に行われれば、単一平面から歪曲され、パフォーマンスが失われることはなく、場合によっては向上された結果が得られることができることが明らかとなった。この汎用性を実現するために、アンテナの伝送線とダイポールは、可撓性フィルムに載置され、剛体に取り付けられたときに課される制約がないことが好ましい。最大のパフォーマンスのために、１つの折りたたみ式層のスタブまたはラジエータは、別の折りたたまれた層のスタブと重なったり、または交差したりしてはならない。

【0007】

折りたたみは、適切に行われれば、パフォーマンスを向上させることができ、パフォーマンスを低下させることがない。例えば、全てのタグが、所望の読み取りゾーン内で読み取られ、そのゾーンに制約されることを最も確実にするために、折りたたみが行われる。また、この折りたたみは、全てのタグを読み取るために必要なアンテナの数を減らし、よって、より効率的なソリューションを提供する可能性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明に従って構築された公称３フィートアンテナの概略平面図である。

【図2】図２は、本発明に従って構築された公称５フィートアンテナの概略平面図である。

【図3】図３は、本発明に従って構築された公称７フィートアンテナの概略平面図である。

【図4】図４は、図１～図３に示したアンテナの断面図である。

【図5】図５は、図３の７フィートアンテナのようなアンテナの好ましい折りたたみ方の例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明のＲＦＩＤアンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、小さい間隔１２をあけて、軸１３に対して対称な蛇行した曲線パターンで配置された平行な給電線または伝送線１１を有する。伝送線１１は、アルミニウムまたは他の導電性金属の薄箔とすることができる。伝送線が軸１３と交差する場所に配置されたダイポールまたはスタブ１４は、それぞれの給電線１１に電気的に接続され、給電線と同じ導電性材料とすることができる。給電線１１と、ダイポールまたはラジエータ１４とは、共平面である（同一平面上にある）ことが好ましい。図示のように、ダイポールはそれらのそれぞれの給電線の局所的な方向に対して垂直であり、好ましくは軸に対して＋４５度または-４５度の角度である。各給電線１１の一端は、同軸ケーブルの内部導体または外部導体のいずれかに独立して接続される。このアンテナは、各ダイポールラジエータ１４から放射される比較的均一な信号強度の電界偏波とビーム方向の両方のダイバーシティを特徴としている。

【0010】

図４は、図１～図３のアンテナの典型的な断面図を示している。例えば、０．１ｍｍの厚さの可撓性のＭｙｌａｒ（登録商標）ベース１６は、給電線１１およびダイポール１４を形成する０．１ｍｍのアルミニウムの薄箔を担持する。アルミニウム箔は両面テープ１７でＭｙｌａｒ（登録商標）ベース１６に固定される。Ｍｙｌａｒ（登録商標）フィルムまたはシート１７は、アルミニウム箔と同様に、その平面内で弾性的に可撓性があり、粘着テープ１７と同様に、共平面の供給線１１とスタブ１４を形成する。

【0011】

Ｍｙｌａｒ（登録商標）フィルムの層でサポートされたアンテナ１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、Ｍｙｌａｒ（登録商標）フィルム、伝送線、スタブ、またはテープに損傷を与えることなく、それ自体を、前面から前面へ、または背面から背面へと折りたたんで、好ましくは１／２インチ以上の厚さのサンドイッチを形成することができる。従って、折り目の半径は１／４インチ以下であってはならない。折りたたまれた層の給電線１１間の結合を防止するために、例えば０．５インチの厚さのプラスチック発泡層が層の間に配置されることができる。

【0012】

アンテナを適切に動作させるには、ベースのＭｙｌａｒ（登録商標）と伝送線の複合体は、ある層のダイポール１４または摂動（perturbation）が別の層のダイポールまたは摂動と重ならないように折りたたむ必要がある。図５は、放射のダイバーシティを改善するこの状態を示している。

【0013】

上述のダイポールまたはスタブ１４は、給電線１１に直接接続されている。これらのスタブ１４は給電線１１に対する摂動を表しており、ＲＦＩＤエネルギーを放射する。同等の摂動は、同様に給電線１１と共平面であり、給電線に切り込まれたノッチなどの平面状の給電線の経路または形状の急激な変化や、給電線の電気的特性の急激な変化の形態であり得る（例えば、共平面の給電線の幅と間隔）。放射スタブ１４またはそれらの同等物は、給電線と電気的に接触している必要はない。スロット、ループ、またはパッチラジエータが用いられることができ、それらは給電線の各ストリップに容量的または誘導的に機能的に結合されることができる。摂動またはスタブ１４は、おおよそ（即ち±１５％）波長間隔に配置されることができる。

【0014】

本開示は一例であり、本開示に含まれる教示の正当な範囲から逸脱することなく、詳細を追加、修正、または削除することにより、さまざまな変更を行うことができることは明らかであろう。従って、本発明は、以下の特許請求の範囲が必然的に限定される範囲を除き、本開示の特定の詳細に限定されない。

【符号の説明】

【0015】

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ＲＦＩＤアンテナ
１1 伝送線
１２ 間隔
１３ 軸
１４ スタブ
１６ Ｍｙｌａｒ（登録商標）ベース
１７ テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】