JPH0230553B2 - - Google Patents

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JPH0230553B2
JPH0230553B2 JP55158340A JP15834080A JPH0230553B2 JP H0230553 B2 JPH0230553 B2 JP H0230553B2 JP 55158340 A JP55158340 A JP 55158340A JP 15834080 A JP15834080 A JP 15834080A JP H0230553 B2 JPH0230553 B2 JP H0230553B2
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loops
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
    • G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
    • G08B13/2471—Antenna signal processing by receiver or emitter
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
    • G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
    • G08B13/2474—Antenna or antenna activator geometry, arrangement or layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/04—Screened antennas

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子工学的保安システム、特にかかる
システムに使用するためのシールド式平衡ループ
アンテナ（shielded balanced loop antena）に
関する。
共振タグ回路を含む品物の不当な持出しの検出
のための電子工学的保安システムは知られてい
る。好ましいシステムは米国特許第3810147号、
第3863244号及び第3967161号に記載されている。
かかるシステムは監視下にあり且つ品物がそこを
通過しなければならないゾーン又は帯域において
検出のため電磁場を与える送信器と、監視ゾーン
において共振タグの存在によつて引き起こされた
電磁場妨害（field disturbance）を検出しそして
タグ存在の出力警報指示を与えるように動作する
受信器を使用する。前記した特許に記載されたこ
れらの電子工学的保安システムにおいては、二つ
の同一の平面ループアンテナが使用され、一つは
送信用であり一つは受信用である。送信ループア
ンテナは、タグ回路の共振周波数を含む予め決め
られた周波数帯にわたり繰り返し掃引される電磁
場を発生する。受信アンテナは送信器により発生
された電磁場を標本化しそして共振回路により引
起こされたこの電磁場の変化を検出するように作
動する。
アンテナシステムは特願昭54−15541（特開昭54
−115099号）及び本発明者の1979年11月８日出願
された米国特許出願第92325号に記載されており、
これは、呼掛け領域（interrogating region）の
外側の距離にある高強度電磁場を減じそして呼掛
領域の外側で発生する妨害信号に対する感受性を
減じることにおいて、関連した電子工学的保安シ
ステムの改良された性能を与える。特願昭54−
15541号のアンテナシステムは、それぞれ保安シ
ステムの送信器及び受信器に接続された一対の実
質的に同じである平面状ループアンテナの対を具
備して成り、システムの監視領域に高強度の電磁
場を与えると共に、アンテナ寸法に比較して大き
い呼掛領域の外側の距離における高強度電磁場を
防止するようになつている。該アンテナシステム
は、またアンテナ寸法と比較して大きい距離にお
ける呼掛領域の外側にて生じる妨害信号も識別す
る。
各平面状アンテナは共通平面内にある二個又は
それより多くのループを含み、各ループは隣り合
う各ループに対して逆位相になるように180゜捩ら
れている。送信アンテナ及び受信アンテナは対称
であり、即ち該２個又はそれより多くのループの
数及び寸法に関して同一又はほぼ同一であり、そ
して、受信アンテナの捩られたループは送信アン
テナの捩られたループの隣り合つた位相関係を逆
転即ち復号化する（reverse or decode）という
点で協働する。各アンテナに対して、一つの相の
全ループ面積は最適性能を達成するために反対位
相の全ループ面積に等しい。
米国特許出願第92325号のアンテナシステムは
同様であるが、二つの協働する平面状アンテナは
相互に対称ではない。送信アンテナは単一ループ
平面状アンテナであることができ、受信アンテナ
は各ループが隣り合う各ループに対して180゜捩ら
れている、共通平面内にある２個又はそれより多
くのループであることができる。別態として、送
信アンテナは２個の平面状ループを有することが
できそして受信アンテナは３個の平面状ループを
有することができ、各アンテナのループは共通面
内にあつて各ループは位相が反対である隣り合う
各ループに対して180゜捩られている。
特願昭54−15541号及び米国特許出願第92325号
のアンテナシステムはアンテナ寸法に比較して大
きい該アンテナからの距離における磁場により生
じたラジオ周波数妨害を反撥するのに有効であ
る。しかしながらかかるアンテナは容量的
（capacitively）にアンテナにカツプルされる電
気的ノイズに依然として感受性が強い。かかる容
量性（capacitive）ノイズカツプリングは第８図
に示されており、これに対してノイズはアンテナ
に容量的にカツプルされている電源により表わさ
れる。差動増巾器はシステム受信器の典型的前端
回路を表わす。
第８図を参照すると、アンテナの寸法に比較し
て大きい距離のところで発生した磁場はループ
＃１及びループ＃２に等しくカツプルする。これ
らのループは相互に180゜捩じられておりそして面
積が等しいので、二つのループの正味の電圧は相
互に打消す。しかしながら、アンテナの一側に容
量的にカツプルされたノイズは打消されない。示
された通り、ノイズ源は下部ループ（＃２）に容
量的にカツプルされ、そしてこのループの一側に
のみ強くカツプルされる。ノイズ源から差動増巾
器への信号路“Ａ”は信号路“Ｂ”よりはるかに
長い。故に、信号路“Ａ”のインピーダンスは信
号路“Ｂ”よりはるかに大きい。結果として、ア
ンテナに容量的にカツプルされたノイズ信号は差
動増巾器の正の入力におけるリアル信号を生じ
る。
本発明の目的は前記出願のアンテナシステムに
より与えられる容量的にカツプルされたノイズに
感受性が弱くそして電磁ノイズ打消の利点及び前
記出願に記載のアンテナシステムにより与えられ
る他の長所を与える共振タグ検出システムに使用
するためのアンテナシステムを提供することであ
る。
本発明に従えば各多重ループ平面状アンテナは
実質的に伝導性シールド内に囲いこまれていて該
アンテナに対するノイズの容量性カツプリングを
排除するようになつている電子工学的保安システ
ムに使用するためのアンテナシステムが提供され
る。各多重ループアンテナは多重ループアンテナ
の周のまわりの短絡されるターン（shorted
turn）を与えるように接地されている金属又は他
の伝導性シールド内に囲い込まれている。捩られ
たクロスワイヤはシールド部分によつて囲まれて
おり、このシールド部分は、短絡されているター
ン部分から電気的に隔離されており、このため、
電流はこのシールド部分を流れない。新規なアン
テナは、ノイズ又はスプリアス信号の外部源に対
する容量性カツプリングから完全にシールドされ
ている。
アンテナが完全にバランスしているならば、正
味の電圧はアンテナ磁場によつてシールドに誘起
されないのでシールドの短絡されるターンにおい
ては電流は流れない。電圧がシールドの短絡され
るターンに誘起されるような多重ループアンテナ
において小さなアンバランスがあるならば、シー
ルドループ内に流れる電流は磁性アンバランスを
打消す傾向があり、かくして短絡されるシールド
ループは多重ループアンテナにおける小さなアン
バランスに対して自動的に修正し、そして呼掛領
域の外側の距離におけるループに対する外部磁場
を減少させる。
本発明は添付図面に関連してなされる下記詳細
な説明からより十分に理解されるであろう。
電子工学的システムは第１図に示され、そして
意図する周波数範囲にわたり繰返して掃引されそ
して予め決められた制御される区域内の電磁場を
与えるように動作するアンテナ１２にカツプルさ
れた送信機１０を含む。制御された区域における
受信アンテナ１４はアンテナ１２から電磁的にカ
ツプルされたエネルギーを受取り、そしてRF帯
域フイルタ及びRF増巾器を含むRF前端１６にカ
ツプルされる。前端１６の出力は検出器１８に印
加され、そしてその出力が意図した周波数帯のみ
を通り且つ搬送周波数成分及び高周波ノイズを除
去するのに有効であるビデオ帯域フイルタ２０に
印加される。フイルタ２０の出力はビデオ増巾機
２２に、従つて信号プロセツサ２４に印加され、
信号プロセツサ２４の出力信号は警報２６又は他
の出力設備装置に印加されて制御された区域にお
ける共振タグ１５の検出を示す。第１図に示され
たシステムは上記の米国特許第3810147号、第
3863244号及び第3967161号の主題であり、そして
制御された区域におけるタグの存在を検出し、そ
してその警報指示を与えるように動作する。信号
プロセツサ２４はノイズ除波回路を含み、このノ
イズ除波回路は、実際のタグ信号と、他の物をタ
グとして誤つて検出して警報を出すことになるス
プリアス信号とを識別する。
先行技術に使用される信号ループ型のアンテナ
は第２図に略図で示されている。送信アンテナ１
２及び受信アンテナ１４は各々同じ寸法及び形状
の単一長方形ループから成る。送信アンテナ１２
は送信機１０に接続され且つ送信機１０により付
勢さるとともに受信アンテナ１４は第１図に示さ
れた受信機の如き受信機３０に接続される。それ
ぞれのアンテナ１２及び１４は通路の両側に配置
されており、そしてその間には不当な持出しの検
出のため品物が通過する呼掛領域がある。アンテ
ナ１２と１４との間には相対的に強い相互磁気カ
ツプリングM0がある。システムの呼掛領域にお
ける共振タグ回路１５の存在下においては、送信
アンテナ１２からタグ回路１５への磁気カツプリ
ングM1とタグ回路１５から受信アンテナ１４へ
の磁気カツプリングM2がある。
送信された電磁場がタグ回路１５の共振周波数
にわたつて掃引されるにつれて、共振回路に誘起
された電流は、よく知られた方法で周波数の関数
として変化する。共振タグ１５の電流は受信機ア
ンテナ１４に磁気的にカツプルされそしてタグ信
号を生じる。次いで共振タグ信号は検出されそし
て受信機３０において処理されて真のタグ信号を
ノイズから識別しそして制御された区域における
共振タグの検出を示す警報又は他の出力設備装置
に出力信号を与える。
知られた構造のシールド式単一ループアンテナ
は第３図に示され、そして長方形ループに形成さ
れていて関連装置の送信機又は受信機に接続する
ためのリード４２の対を有するアンテナ導体４０
を含む。電気的シールド４４は金属又は他の導体
材料のチユーブ又はパイプの形態で設けられ、こ
れは接地されており、そしてシールドにおける閉
じた導通路をなくするように中断又は隔離されて
いる部分４６を除いて導体４０を取囲んでいる。
シールドはアンテナに静電場がカツプリングする
のを防止するが依然として磁場がカツプリングす
ることは許容する。シールドは電流がシールド自
体において循環するのを防止するようにスプリツ
トされなければならない。もしも電流がシールド
において循環することを許容するならば、この電
流は短絡されるターンを従つてループアンテナ自
体を通過しようとする磁場に反撥する傾向があ
る。故に、短絡されるターンはループアンテナの
感受性を半径方向に減じそしてその感受特性を完
全に変える。
新規なアンテナシステムは共通平面内にある３
個の略長方形の捩られたループ５０，５２及び５
４を有する第４図及び第５図における好ましい態
様において示されている。外側ループ５０及び５
４は中心ループ５２の面積の各半分である。各ル
ープは各隣り合うループに関して位相が180゜ずれ
るように捩られている。外側ループ５０及び５４
はお互いに位相内にあり中心ループ５２とは位相
が180゜ずれている。捩られた平面状ループアンテ
ナのリード５３は電子工学的保安システムの送信
機又は受信機にアンテナをカツプリングさせるた
めである。
金属又は他の導体シールド５６はアンテナルー
プを取囲むように設けられる。シールドは、アン
テナの周を取囲み且つ接地されている短絡される
ターンを与える金属チユーブの如き取囲み部分５
８を含む。隣り合う捩られたループの交叉した導
体６４を取囲むシールドのクロスオーバー部分６
０及び６２は、クロスオーバーシールド部分の一
端又は両端の短絡されるターン部分５８から電気
的に隔離又は絶縁されている。例示した態様にお
いては、部分６０及び６２は一端において部分５
８に接続されそしてそれらの反対側端部において
部分５８から物理的に分離されている。もしもア
ンテナが完全にバランスされているならば、即
ち、もし中心ループの面積が外側ループの全面積
に正確に等しいならば、正味電圧はシールド短絡
ターン５８に誘起されずそして該シールドの短絡
ターンにおいて電流は流れないであろう。もしア
ンテナにおけるアンバランスが存在するならば、
電圧はシールド短絡ターン５８に誘起されそして
このターンを流れる電流は磁気アンバランスを打
消す傾向がありそしてアンテナにおける小さなア
ンバランスを自動的に修正するであろう。
アンテナは、該アンテナをシールドとの電気的
接触から外れるように保持するための任意の便利
な手段によつて導体シールド構造体に支持され
る。たとえば、アンテナ導体を該取囲みシールド
から離して保持するために適当な絶縁スペーサー
を使用することができる。開口５５が保安システ
ムの関連した送信機又は受信機に接続するための
アンテナリードがそれを通つて延びているシール
ドの短絡したターンに設けられている。交叉した
導体６４の通過を許容するように短絡したターン
には開口５７も設けられている。
共通平面内にある二つの略長方形の捩れたルー
プ７０及び７２を有する別の態様が第６図及び第
７図に示されている。ループは同じ面積であり、
そして各々は隣り合うループに対して位相が180゜
ずれているように捩れている。導体シールドは、
アンテナの周を取囲みそして接地された短絡ター
ンを与える取囲む周部分７４を含む。交叉した導
体７６はシールド部分７８内に取囲まれている。
シールド部分７８はこのクロスオーバーシールド
部分における電流を防止するように短絡されるタ
ーン部分７４から電気的に絶縁され又は隔離され
ている。
本発明は特許請求の範囲に示されたもの以外の
特定的に示され且つ説明されたものにより限定さ
れるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に使用される電子工学的保安シ
ステムのブロツク図、第２図は電子工学的保安シ
ステムに使用される先行技術ループアンテナの略
図、第３図は先行技術のシールドされたループア
ンテナの略図、第４図は本発明の新規なアンテナ
システムの一つの態様の略図、第５図は第４図の
態様のシールド構造体の絵図、第６図は本発明の
新規なアンテナの別の態様の略図、第７図は第６
図の態様のシールド構造の絵図、第８図はアンテ
ナに対するノイズの容量性カツプリングを説明す
るのに有用な略図である。 図において、１０……送信機、１２……アンテ
ナ、１４……受信アンテナ、１５……タグ回路、
１６……RF前端、１８……検出器、２０……ビ
デオ帯域フイルター、２２……ビデオ増巾器、２
６……警報装置、３０……受信機、４０……導
体、４２……リード、４４……電気的シールド、
５０，５２，５４……長方形の捩られたループ、
５５……開口、５６……導体シールド、６０，６
２……クロスオーバー部分、６４……交叉した導
体である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 予め決められた範囲の周波数にわたつて繰り
    返して掃引される周波数で予め決められた区域に
    電磁場を生成する送信機手段と、 上記予め決められた範囲内の少なくとも一つの
    共振周波数を有する共振タグ回路と、 該電磁場における該タグを検出し、その警報指
    示を提供する受信機手段と を有する電子工学的保安システムに使用するアン
    テナシステムにおいて、 該送信機に連結される送信アンテナと該受信機
    に連結される受信アンテナとを具備し、 該送信アンテナ及び該受信アンテナが、平行な
    関係で間隔を置いて配置されており、 該送信アンテナ及び該受信アンテナの間を、該
    共振タグが、検出のため通過しなければならない
    ようになつており、 該送信アンテナ及び該受信アンテナの少なくと
    も一方が、共通平面に存在する少なくとも２つの
    捩られたループを有し、 該ループの各々が、隣合つたループと反対の位
    相になるように180゜捩られており、 そして更に、各々捩られているループアンテナ
    を取囲む導体シールドを具備し、 該導体シールドが、 該アンテナの周囲部分を取り囲み、接地されて
    いて、接地され短絡されているターンを提供する
    短絡されているターン部分と、 捩られたループの各々の対の交叉した導体を取
    囲むクロスオーバーシールド部分とを含み、 該クロスオーバーシールド部分の各々が、該ク
    ロスオーバーシールド部分における電流を防止す
    るように該短絡されているターン部分から絶縁さ
    れている ことを特徴とするアンテナシステム。 ２ 予め決められた範囲の周波数にわたつて繰り
    返して掃引される周波数で予め決められた区域に
    電磁場を生成する送信機手段と、 上記予め決められた範囲内の少なくとも一つの
    共振周波数を有する共振タグ回路と、 該電磁場における該タグを検出し、その警報指
    示を提供する受信機手段と を有する電子工学的保安システムに使用するアン
    テナシステムにおいて、 該送信機に連結されるようになつており、一平
    面内にある少なくとも１個のループを有する送信
    アンテナと、 該受信機に連結されるようになつており、共通
    平面内にある少なくとも二つの捩られたループを
    有し、該ループの各々が180゜捩られていて各々の
    隣り合うループと反対の位相にある受信アンテナ
    とを具備し、 該送信アンテナ及び該受信アンテナが、それら
    の間に相互磁気カツプリングを有し、 該受信アンテナは反対位相の有効全ループ面積
    に等しい一位相の有効全ループ面積を有し、 該送信アンテナ及び該受信アンテナは、該共振
    タグが検出のため通過しなければならない通路の
    両側に実質的に平行な関係で間隔を置いて配置さ
    れており、 そして更に、各々捩られたループアンテナを取
    囲む導体シールドを具備し、 該導体シールドが、 該アンテナの周囲部分を取り囲み、接地され短
    絡されているターンを提供する短絡されているタ
    ーン部分と、 捩られたループの各々の対の交叉した導体を取
    囲むクロスオーバーシールド部分とを含み、 該クロスオーバーシールド部分の各々が、該ク
    ロスオーバーシールド部分における電流を防止す
    るように該短絡されているターン部分から絶縁さ
    れている ことを特徴とするアンテナシステム。 ３ 該導体シールドの該接地され短絡されている
    ターン部分が該アンテナの周囲部分を取囲む導体
    管状構造体を含み、該導体シールドの該クロスオ
    ーバー部分が、捩じられたループの各対の交叉し
    た導体を取囲みそして管状構造体から少なくとも
    一端において電気的に隔離されている導体チユー
    ブを含む特許請求の範囲第２項記載のアンテナシ
    ステム。 ４ 該管状構造体が、関連したアンテナのリード
    線が関連した送信機及び受信機に連結するように
    それを通つて延びている開口を有する特許請求の
    範囲第３項記載のアンテナシステム。 ５ 該送信アンテナが共通面内にある少なくとも
    二つの捩られたループを有し、各ループは180゜捩
    じられていて各隣り合うループと反対の位相にあ
    る特許請求の範囲第２項記載のアンテナシステ
    ム。 ６ 該導体シールドの該接地され短絡されている
    ターン部分は該アンテナの周部分を取囲む導体管
    状構造体と、関連した送信機又は受信機に連結す
    るように該アンテナのリード線がそれを通つて延
    びており且つ捩れたループの各対の交叉した導体
    がそれを通つて延びている該管状構造体における
    それぞれの開口を含む特許請求の範囲第５項記載
    のアンテナシステム。
JP15834080A 1979-11-15 1980-11-12 Shield balance loop antenna for electronic engineering security system Granted JPS5683000A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/094,429 US4251808A (en) 1979-11-15 1979-11-15 Shielded balanced loop antennas for electronic security systems

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Publication Number Publication Date
JPS5683000A JPS5683000A (en) 1981-07-07
JPH0230553B2 true JPH0230553B2 (ja) 1990-07-06

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15834080A Granted JPS5683000A (en) 1979-11-15 1980-11-12 Shield balance loop antenna for electronic engineering security system

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JP (1) JPS5683000A (ja)
AU (1) AU530083B2 (ja)
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DE (1) DE3043026A1 (ja)
DK (1) DK158686C (ja)
ES (2) ES496218A0 (ja)
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