JPH04213086A - 電子物品監視システムのための複合アンテナ - Google Patents

電子物品監視システムのための複合アンテナ

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JPH04213086A
JPH04213086A JP3031403A JP3140391A JPH04213086A JP H04213086 A JPH04213086 A JP H04213086A JP 3031403 A JP3031403 A JP 3031403A JP 3140391 A JP3140391 A JP 3140391A JP H04213086 A JPH04213086 A JP H04213086A
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antenna
antennas
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JP3031403A
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Phillip J Lizzi
フイリツプ・ジエイ・リツジ
Richard A Shandelman
リチヤード・エイ・シヤンデルマン
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Original Assignee
Checkpoint Systems Inc
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Publication date
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    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • 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
    • G08B13/2477—Antenna or antenna activator circuit
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B13/2474—Antenna or antenna activator geometry, arrangement or layout
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    • 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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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子物品監視システム
での使用に適する複合アンテナに関し、そして詳細には
、物品検出を達成するために、アンテナの極めて近接に
おいて強い局所場を生成するが、他の電子装置の動作に
干渉しないようにほぼゼロ又は非常に弱い遠距離場を生
成するアンテナに関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】電子システムの公知の形式、
特に、電子物品監視のために設計された形式において、
２つ以上のアンテナを何らかの方法で互いに結合してな
る複合アンテナを設けることが、公知であり、送信機か
らの信号が複合アンテナに供給され、アンテナに近接し
た所定形式の物体の存在を検出するために十分に強力な
誘導電磁界を複合アンテナに隣接して生成する。他の電
子装置の動作に干渉する比較的強い遠距離場の生成を避
けるために、アンテナから遠隔の位置における正味効果
が、実質的にゼロ又は重大な問題を引き起こすために少
なくとも不十分である如く複合アンテナを設計すること
が公知である。
【０００３】本発明が詳細に記載された特定形式のシス
テムは、タグ又は他の電子的に検出可能なマーカーが、
保護構内からの認可されない除去に対して保護する物品
に固着してある形式の電子物品監視システムであり、こ
の場合商品が通常除去される構内からの出口は、アンテ
ナ・システムからの伝達電磁界によって照射される。そ
のような伝達電磁界に対するマーカーの応答は、適切な
近接受信機によって検出される。そのようなシステムの
一つの非常に公知な形式において、マーカーは、保護さ
れる物品に固着した小タグにおけるタグ回路であり、こ
の回路は、アンテナにより伝達された信号に応答して共
振し、これによりタグと、それを取り付けた物品の存在
を指示するリターン信号を受信機において生成する。
【０００４】所望の遠距離場消去を設けるために、アン
テナを複数のループアンテナから構成することが、公知
であり、その面は、実質的に平行かつ隣接するが互いに
変位され、そしてこの場合環境に関する送信機電流の方
向は、異なるループにおいて反対であり、その結果ルー
プによって遠隔点において生成された遠隔場は、環境に
関して位相が反対である。そのような複合アンテナを使
用して、幾つかのループアンテナの断面積と巻数の適切
な選択により、実質的に完全に遠距離場を消去すること
が、可能であることが見いだされた。
【０００５】例えば、一つの単純形式において、そのよ
うな複合アンテナは、第８図に類似する構成を生成する
ために、実際に１８０°だけアンテナの２つの半部分を
ねじることにより、同一連続線から形成した２つのルー
プアンテナを具備する。そのようなアンテナにおいて、
任意の時点における電流の方向は、環境に関して反対で
あり、そして２つのループが同一巻数と同一面積を有す
るならば、遠距離場の実質的に完全な消去が行われる。 ２つを超えるそのようなループが、先行技術により使用
され、各ループにおいて同一電流強度と同一ワイヤ数を
有し、そして所与の位相において動作するループの全面
積は、反対の位相において動作するループの全面積に等
しい。
【０００６】複合アンテナの遠距離場効果は実質的に消
去されるが、それぞれのループアンテナによる磁気”近
距離場”は、正確に検出される物品がどこに位置するか
により、互いに実質的に異なる。例えば、物品がループ
の一つの中心とほぼ整列して、かつその近くに位置する
ならば、それは、そのループによって放射された送信機
信号によって主に影響され、そしてそれが別のループの
中心と整列され、かつその近くにあるならば、それは、
そのループにおける送信機信号によって主に影響される
。こうして、近距離場の消去は、後者で指定された状況
のいずれでも発生せず、そして事実、近距離場の消去は
、通常、比較的小領域においてのみ発生する。所望に応
じて、保護物体の検出を許容するのは、送信機アンテナ
の近くの領域の多くにおける近距離場の非消去である。
【０００７】しかし、上記の如く、一般に、アンテナに
隣接したＲＦ誘導近距離場において幾つかの制限された
領域があり、この場合複合アンテナの多様なループから
の送信信号成分は、実質的に互いに消去しあう。例えば
、等面積と反対方向の等電流強度の２つのループで、各
々はループにおいて同一ワイヤ数を使用する場合に、近
距離場において実質的にナルが、ループの面に直角でル
ープ間の中点を通過する平面において及びその近くに存
在する。
【０００８】そのような近距離場ナルは、完全には除去
されないが、それらの位置をある程度制御することが、
可能であった。そのようなナル領域が最良に許容される
位置は、システムの特定応用に依り、そして物品検出が
重要な位置においてそのようなナルを避けるように、ア
ンテナ・システムを設計可能なことが、一般に望ましい
。
【０００９】例えば、顧客が保護店構内を去る経路に隣
接して一方を他方の上に位置付けた垂直配置アンテナル
ープの場合に、特定位相において動作し、かつ床上２〜
５フィートに延びている大断面積の一つのループアンテ
ナを使用することが可能であり、その結果この高度範囲
の大部分においてアンテナを通過して除去された物品は
、容易に検出され、そして非常に低レベルと非常に高レ
ベルにおける付加的な検出とともに、所望の遠距離場消
去を設けるために、主中央アンテナの上の反対位相のル
ープとその下の反対位相のループを使用することが可能
である。そのような場合に、例えば、近距離場ナル領域
は、２フィートと５フィートのレベルの近くの位置に制
限され、その結果人において隠された物品、あるいはひ
ざの上及び肩の下、すなわち非常に高い又は非常に低い
位置の袋に保持された物品は、検出されやすい。しかし
、これは、すべての場合における近距離場ナルのための
最適位置ではなく、そしてアンテナにおいて使用された
ワイヤの長さは、最適ではない。具体的に後述されるシ
ステムの形式において、アンテナに使用されたワイヤ長
が長ければ長いほど、より非所望の共振周波数がアンテ
ナ・システムにおいて生じ、そしてずっと長いワイヤが
使用されたならば、そのような共振は、事実、広帯域Ｒ
Ｆ　　ＥＡＳシステムの動作帯域内にあり動作に干渉す
ることが認識される。従って、アンテナ・システムにお
けるループ数とループ毎の巻数を最小にすることが、一
般に望ましい。
【００１０】ナル領域の位置の問題とは別に、アンテナ
に隣接した正味近距離場強度の構成を制御する問題があ
り、その結果高い場強度が、最も有用な領域において発
生する。アンテナの近くの幾つかの位置と方位における
タグ回路は、他の位置及び／又は方位におけるタグ回路
よりも、放射近距離場により弱く応答し、このためそれ
らの検出を確かめるためにより高い近距離場強度を必要
とすることが理解される。そのような検出困難なタグの
検出を保証するためにすべての方向において比例的に放
射パワーを増大すると、パワーをむだにし、そしてそれ
らが上記の消去技術によって最小にされたとしても、受
容できないほど高い残留遠距離場強度を生じやすい。望
ましいのものは、タグ検出が困難であると予期された領
域において場強度を選択的に高めることである。
【００１１】不幸にも、上記の如く、適切な遠距離場消
去を維持する必要性と、ループにおいて整数の巻数のみ
の使用とできる限り小さなアンテナ導体長を使用する要
望とにより、ループ面積と多様なループにおける巻数を
変化させる際に、制約がある。　　このため、特定の応
用に対して最適なアンテナ・システムを選択することに
関わる多様な考察があり、それらのすべてが、ループの
面積と、ループの数と、各ループにおける巻数の単なる
選択により容易に満たされるわけではなく、また、ルー
プの幾何学的な形状と位置付けの選択によっても満たさ
れない。
【００１２】従って、アンテナに隣接して実質的に正味
近距離場を生成するが、アンテナから遠隔の位置におい
て非常に低い又はほぼゼロの正味遠距離場強度を生成す
るために、複数のアンテナを使用する形式の新規かつ有
益な複合アンテナ・システムを設けることが、本発明の
目的である。
【００１３】別の目的は、以前に公知の複合アンテナよ
りも、設計パラメータのより大きな選択を設ける複合ア
ンテナを設けることである。
【００１４】さらに他の目的は、検出困難なタグを検出
するために最も必要な領域において場の強度の集中を可
能にし、そしてまた、アンテナループの過度数又は各ル
ープにおける過度の巻数を必要とすることなしに、かつ
過度の正味遠距離場強度を生成することなしに、近距離
場ナル領域の位置の制御を可能にする複合アンテナを設
けることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】発明のこれらと他の目的
及び特徴は、複数の隣接アンテナと、同一形式であるが
、環境に関して所定の異なる相対強度及び方向の送信機
信号電流をアンテナに送るための手段とを具備する複合
アンテナの準備によって達成され、その結果実質的な遠
距離場消去は、近距離場強度のピークとナルの位置付け
の制御とともに達成される。アンテナ電流の必須の異な
る強度は、好ましくは、幾つかのアンテナへの送信機信
号の異なる変成器結合を使用することにより設けられ、
変成比は、それぞれのアンテナにおける所望の相対電流
強度を設けるように選択される。さらに詳細には、個々
のアンテナがループアンテナであると仮定し、各ループ
の断面積をＡ、各ループにおける巻数をＮ、及び各ルー
プにおける電流をＩと指定すると、遠距離場消去を達成
するために、環境に関して第１方向において電流が流れ
るループに対する積ＡＮＩの和は、環境に関して反対方
向に電流が流れるループの積ＡＮＩに等しく、すなわち
、さらに一般には、すべてのアンテナに対する積ＡＮＩ
ｖの和は、実質的にゼロであり、この場合Ｉｖは、環境
に関する瞬時方向を考慮した、電流のベクトル値である
。ループの電流に対して異なる値を使用することにより
、アンテナの一つの位相に対する積ＡＮの和は、反対位
相ループに対する積ＡＮの和と同一である必要はなく、
こうして以前の場合よりも、遠距離場消去を生ずるため
に使用されるループ面積Ａと巻数Ｎに関して設計のずっ
と大きな自由度があり、そしてこのためアンテナ・パラ
メータは、近距離場ピークとナルの所望の位置付けを達
成するためにより広く変化される。
【００１６】以後詳細に記載される一つの好ましい実施
態様において、送信機信号は、変成器の一次を通過され
、そしてそれぞれの二次は、多様なループにおいて配さ
れ、変成器二次及び一次の間の巻数比は、ループの少な
くとも幾つかに対して異なり、その結果ループの少なく
とも幾つかにおいて誘導された対応する電流は、強度が
等しくない。発明の別の有益な形式において、送信機信
号は、変成器結合を通してループの一つに注入され、そ
してループの少なくとも幾つかにおける電流が互いに異
なる如く変成比を再び使用して、変成器結合によりその
ループから一つ以上の他のループに伝達される。変成器
のない直接結合がまた、使用される。発明の特定の特に
有益な実施態様が、以後詳細に述べられ、かつ記載され
る。
【００１７】発明のこれらと他の目的及び特徴は、添付
の図面とともに、次の詳細な説明の考察からさらに容易
に理解されるであろう。
【００１８】
【実施例】実施例のみにより添付の図面に示された発明
の特定の実施態様を参照し、そしてこれにより発明の範
囲を制限することなしに、本発明が対照された以前に公
知の多数の一般アンテナ配置を最初に説明する。
【００１９】図１は、一般に電子物品監視システムの送
信機である送信機信号発生器１４によって端駆動された
２つの同一の単一導体ループ１０と１２を使用する複合
アンテナを示す。信号は、一般に、例えば、約８．２Ｍ
Ｈｚ、±１０％変動の正弦波ＲＦ信号である。この実施
例において、ループ１０と１２は、互いに関して相互に
ねじられ、その結果電流は、例えば、ループ１２におい
て反時計回りに流れる時、ループ１０において時計回り
に流れることが注目される。両ループは同一直列導体の
異なる部分であるために、下側ループの電流強度Ｉ１は
、上側ループの電流強度Ｉ２と同一であり、そして導体
に沿って同一方向であるが、環境に関して反対極性であ
る。このため、一つのループが、所与の方向において正
弦波の２分の１に対応する場を放射している時、他方の
ループは、同一方向において正弦波の他方の半分に対応
する場を放射しており、その結果ある距離で、２つのル
ープからの遠距離場成分は、１８０°の位相外れであり
、かつ実質的に互いに消去しあう。ループ１０の面積を
Ａ１、ループ１２の面積をＡ２と指定すると、遠距離場
消去は、スカラー積Ｉ１Ａ１とＩ２Ａ２が等しい時獲得
される。
【００２０】図１において、２つのループの面は、互い
に平行であり、かつ物品を保持する人が移動を制約され
る経路に平行である。従って、下側ループ１０の中心の
高度において保持された物品は、上側ループ１２の中央
に対応する高度において保持されたものと同様に、強い
近距離場誘導電磁界を受ける。しかし、２つのループア
ンテナのクロスオーバー２４を通った水平面の近くに検
出ナル領域２２があり、このナル領域において、２つの
ループによる全正味場への寄与は、実質的に等しく、そ
して反対極性のために、互いに消去しあおうとする。従
って、このナル領域においてテルテール・タグ回路を保
持する物品は、実質的な正味場にさらされず、そしてこ
のナル領域は物体が偶然又は意図的に保持された高度に
ある時、幾つかの非認可物品は、検出されずに出口を通
って搬出される。
【００２１】図２と図３は、先行技術の３ループシステ
ムを概略的に示し、この場合下側ループ３２は、ＲＦ送
信機３４によって駆動され、すべてのループのワイヤは
、共通直列導体を構成し、その結果電流は、すべてのル
ープにおいて同一である。しかし、頂部ループ３６と底
部ループ３２では、任意の所与の時点において、中央ル
ープ４０における電流に関して間隔をおいて反対方向に
電流が流れ、その結果頂部及び底部ループは、中央ルー
プによる遠距離場成分の消去を設ける。これを達成する
ために、頂部及び底部ループは、中央ループの面積Ａ１
の各々約半分のループ面積Ａ２とＡ３を有し、その結果
Ａ２Ｉ２＋Ａ３Ｉ３＝Ａ１Ｉ１である。巻数Ｎは、両ル
ープに対して１である。
【００２２】この場合近距離場ナルは、２つのループ・
クロスオーバーの近くの高度において、４４と４６とし
て指定された一般領域において発生する。これは、比較
的大きな中央領域を設け、この場合誘導近距離場は強力
であり、そして物品は、容易に検出されるが、物品が検
出されずに通過して除去される如く、２つの実質的にナ
ル領域の位置を残す。
【００２３】さらに、タグ４７Ａ（図２）が、平たんに
ほぼ床上に位置付けられたならば、アンテナ・システム
を通過する時、それは、容易に検出されるほど十分大き
な応答を生成せず、そしてその理由のために、別個の床
マット・アンテナ４７Ｂが、タグの検出を達成するため
に必要である。
【００２４】図４は、一方が他方の直接上にある、それ
ぞれの面積Ａ１とＡ２の単一導体の２つのループ４８と
４９を使用するＥＡＳアンテナのための別の公知の配置
を概略的に示し、ループは、等面積を有し、かつ変成器
５１を経て送信機信号源５０からの等電流を供給される
。 図４において各変成器コイルに関連したドットによって
示された如く、二次コイル５２と５３は、同一極性にお
いて変成器５１の一次コイル５４に結合され、その結果
２つのループにおける電流は、環境に関して反対である
。再び、Ａ１Ｉ１＝Ａ２Ｉ２であり、その結果遠距離場
消去が獲得される。しかし、この配置は、実質的に中央
に位置する近距離場ナル領域５６を生ずる。図５は、隣
接する中央端部に連結した送信機源６４から駆動された
、等面積とループ毎２巻数の２つのループを使用する別
の公知の形式のＥＡＳアンテナを概略的に示す。それぞ
れループ６０と６２に対するループ毎の巻数をＮ１とＮ
２として指定すると、Ａ１Ｎ１Ｉ１＝Ａ２Ｎ２Ｉ２であ
り、遠距離場消去を生成する。しかし、ナル領域６３は
、再び、アンテナの中央水平面の近くに存在し、そして
遠距離場消去に影響することなしにナル領域を変化させ
るためのアンテナの利用できる調整は、より小面積であ
るが、より多くの巻数の１つのループを作ることである
。これは、特に完全な巻数が必要であるために、設計変
動に関してなお制限がある。例えば、２．３巻きは使用
できない。 さらに、寄生共振の干渉を避けるために、巻数を最小に
保つことが望ましい。
【００２５】図６は、３つのループを使用する先行技術
の別の配置を示し、頂部及び底部ループ７２と７０は、
各々、２巻数を有し、そして中央ループ７３は、単一巻
数を有する。頂部及び底部ループは、各々、中央単一巻
きループ（Ａ１＝２Ａ２＋２Ａ３）の実質的に１／４の
面積を有するが、Ｎ２とＮ３は、各々、２Ｎ１に等しく
、その結果Ｎ１Ａ１Ｉ１＝Ｎ２Ａ２Ｉ２＋Ｎ３Ａ３Ｉ３
である。そのような配置は、実質的に８０と８２で示さ
れた如くナル領域を有し、そして再び、巻数の変化によ
る調整が一度に一完全巻きで為されるという欠点を被る
だけでなく、必要な付加的な巻きが、アンテナにおける
寄生共振周波数を低下させる傾向があり、その周波数は
システム動作の周波数帯域内に入り、かつ非所望の干渉
効果を生ずるという欠点を被る。
【００２６】上記の図１〜６は、種々のループ数、種々
のループ毎の巻数、及び種々のループ面積を使用するア
ンテナ・システムの構成を示すが、すべては、ほぼゼロ
の遠距離場強度を生成するために、所与のアンテナ・シ
ステムにおいて一つの位相で放射するすべてのループに
対する積ＡＮの和は、同一システムにおける反対位相の
すべてのループに対する積ＡＮの和に実質的に等しくな
ければならないという事実によって制約される。
【００２７】図７は、本発明による一つの複合アンテナ
を示し、この場合種々の電流が、所望の遠距離場及び近
距離場効果を生成するように前選択された種々のループ
において使用される。この実施例において、下側ループ
９０は、送信機源９２から送信機信号を送られ、そして
変成器９６を経て上側ループ９４に信号電流を伝達し、
その一次９７と二次９８は、（各巻線に隣接してドット
で示された如く）反対極性であり、かつ１対１の比であ
り、その結果２つのループにおける電流は、環境に関し
て反対であり、そして所定の方式において強度が異なる
。例えば、示された如く、２つのループの間の差が、下
側ループの面積が上側ループの面積の２倍であることな
らば、変成比は、１：２であり、その結果上側ループは
、下側ループの２倍の電流強度を設けられ、同一ＡＮＩ
値を生じ、このため遠距離場消去を生成する。そのよう
な遠倍消去は、下側ループが上側ループよりも大きな面
積であるとしても、達成される。アンテナの近距離場ナ
ル領域は、９９において表現された如くである。
【００２８】発明による３ループシステムが、図８に示
され、この場合送信機信号源１００は、反対極性におけ
る中央ループ１０６と、このため変成器１１０による中
央ループの電流と反対極性の上側ループ１０８に変成器
１０４によって変成器結合された電流を下側ループ１０
２に直接に供給する。中央ループは、例えば、７の面積
Ａ１を有する。頂部ループは、例えば、中央ループの２
／７の面積、すなわち、２を有し、そして下側ループは
、中央ループの５／１４の面積、すなわち、２１／２を
有する。この場合、頂部ループからの場が底部ループか
らの場に等しいならば、頂部ループは、中央ループの７
／４の電流を有し、そして底部ループは、中央ループの
５／１４の電流を有する。こうして、頂部変成器は、７
：４の逓昇比を有し、そして下方変成器は、５：７の逓
降比を有する。下側ループにおける電流が、例えば、１
であるならば、これは、１．２５の頂部ループ電流と、
５／７の中央ループ電流を生ずる。この時、頂部及び底
部ループの各々に対するＡＩは、２．５であり、そして
中央ループのＡＩ値は５であり、頂部及び底部ループ電
流と反対極性の電流である。これは、再び、所望の遠距
離場消去と、１１８と１１９で示された如くナル領域を
設ける。
【００２９】図９は、発明の変形を示し、この場合２つ
のループ１２０と１２２が分離し、そしてこの場合種々
の電流が、変成器１２６を経た源１２４からの送信機信
号に応答してループにおいて誘導され、１３０は、一次
であり、そして１３２と１３４は、それぞれのループ１
２０と１２２における二次である。２つのループにおけ
る誘導電流は、再び、環境に関して反対方向であり、反
対極性の放射場を生成する。例えば、頂部ループの面積
Ａ２が下側ループの面積の３／８である場合に、頂部ル
ープにおける電流は、好ましくは、下側ループにおける
電流の約８／３であり、８：３の変成比によって設けら
れ、その結果Ａ１Ｎ１Ｉ１＝Ａ２Ｎ２Ｉ２である。
【００３０】一般に、遠距離場消去を達成するために、
一つの位相のすべてのループに対する積ＡＮＩの合計は
、反対位相のすべてのループに対する積ＡＮＩの合計に
実質的に等しく、そして本発明により、所望のナル位置
を達成するためのアンテナ設計において相当に多くの柔
軟性が、多様なループにおいて所定の種々の電流を使用
することにより設けられ、その結果設計者は、積ＡＮの
一つの値の使用に制限されない。
【００３１】図１０は、実施例により、ＥＡＳシステム
の応用において都合の良い一つの特定の配置を示す。こ
の場合、複合送信機アンテナは、出口領域において経路
２０２の一方の側に沿って底部縁が位置する第１垂直ル
ープアンテナ２００と、ループアンテナ２００の直接上
に取り付けた第２共面垂直ループアンテナ２０６とを具
備する。アンテナ２００の頂部において直列に、変成器
二次２０８があり、そしてそれに隣接して、第２ループ
アンテナの底部において直列に、別の変成器二次２１０
がある。両方の二次は、変成器一次２１２に変成器結合
され、表現における便宜のために、実際よりも二次から
ずっと間隔をあけて図面に示される。送信機源２１４は
、変成器によって反対方向において２つのループに結合
された送信機信号を一次２１２に供給する。上側ループ
アンテナ２０６の面積は、下側ループアンテナ２００の
Ｒ倍であり、そして二次２０８は、二次２１０のＲ倍の
巻数であり、その結果下側アンテナにおける電流は、上
側アンテナよりもＲ倍大きく、そしてＡＮＩは、遠距離
場消去を設けるために両アンテナに対して同一である。 電流強度Ｉは、下側ループアンテナにおいて相対的によ
り大きいために、床に隣接した近距離場強度は、非常に
高められ、その結果共振タグ回路を保持し、かつ出口床
２０２にほぼ平たんに位置付けられたタグ２２０が、さ
らに容易に検出される。
【００３２】図１０に示された如く、アンテナ・システ
ムは、靴屋の盗難から靴を守るために特に都合が良い。 そのような盗難は、典型的に、構内を去る時、非購入靴
を顧客が着用することによって行われ、この場合（靴底
の底面に粘着された）タグは、実質的に床上に平たんな
定位において保持され、この位置と定位において、タグ
は特に検出が難しい。床に隣接した領域におけるピーク
近距離場強度の集中は、そのような遂行された盗難の検
出をずっと確実にする。
【００３３】また、完全性のために図１０において実施
例により、連続導体の２ループ受信機アンテナ・システ
ム２３０が示され、下側ループの中心は、受信信号を受
信機２４０に供給する。他の形式の受信機アンテナ・シ
ステムも、代わりに使用される。
【００３４】図１１は、発明による複合アンテナを示し
、この場合送信機パワーは、好ましい変成器結合ではな
く、ループに直接結合される。こうして、送信機信号３
００は、インピーダンスＺ２、Ｚ２による上側ループの
場合と、インピーダンスＺ１、Ｚ１による下側ループの
場合に、大形の上側ループ３０２と、並列の小形の下側
ループ３０４に信号を供給する。各ループに対する電流
は、ループにおける直列の全インピーダンスによって割
算された源３００の電圧Ｖｓに等しい。そのような電流
を計算する際に、底部及び頂部ループのインピーダンス
Ｌ１とＬ２は、集中インピーダンスＺ１、Ｚ１とＺ２、
Ｚ２を含む全直列インピーダンスの一部として考えられ
る。こうして、Ｚ１とＺ２の適切な選択により、ループ
における反対位相の電流は、ＡＮＩが、各ループに対し
て同一である如く作られ、こうして所望の遠距離場消去
を維持しながら、図１０の如く応用に対して下側ループ
において所望の高強度電流を設ける。
【００３５】図１２は、発明が使用されるシステムの一
つの形式を示す。発明により構成された送信機アンテナ
５００は、タグ付物品を保持する人が構内を去る時通過
するように制約される出口経路５０２の一方の側に置か
れる。受信機アンテナ５０６は、経路の完全に反対側に
置かれる。送信機アンテナと必ずしも同様ではないが、
それは、実質的に同一である。ＥＡＳ送信機５２０は、
ＲＦパワーの供給のために送信機アンテナのための給電
点に隣接して取り付けられ、そして受信機アンテナは、
受信機５０８と、このためタグの存在を指示する信号を
生成するための信号プロセッサー５１０と、音警報機５
１４に受信パワーを供給する。
【００３６】図１３は、図９と図１０の如くシステムに
おいて使用された変成器の多数の形式の一つを示す。そ
れは、強磁性体のトロイダル・コア４００を具備し、３
つの巻線、すなわち、送信機からの信号を供給された巻
線４０２と、一つのループ（すなわち、底部ループ１）
において直列に連結された第１の二次４０４と、頂部ル
ープ２に連結された他方の（すなわち、頂部）ループに
おいて直列な別の二次４０８とを有する。
【００３７】図８のシステムにおいて、頂部及び底部ル
ープは異なる面積を有すると仮定された。これは、頂部
及び底部ループに対するＡＮＩの合計が中央ループに対
するＡＮＩに等しいが対向している限り、それらは同一
面積であるが異なる電流が流れるために、必要ではない
。また、それら２つに対するＡＩＮの和が中央ループに
よる遠距離場を消去するために適正な値を有する限り、
ＡＮＩが、頂部及び底部ループに対して同一であること
は必要でない。
【００３８】発明は、幾つかの場合に、ループにおいて
分数の巻数を実際に使用することができないという事実
を補償するために使用されることが認識される。例えば
、所与の設計により、２．３巻数が所与のループにおい
て望ましいことを指示されるならば、幾つかの場合にお
いて、所望の結果を達成するために、代わりに２巻数と
約１５％増のループ電流を使用する。
【００３９】物理的に、アンテナは、アンテナを保持す
るために適切な支持物とキャビネットを使用して、公知
の技術により構成され、かつ取り付けられる。非遮へい
の導体がループに対して使用されるが、そのような配置
は、局所干渉を受けやすく、かつ望ましいよりも高い遠
距離場強度を生成する傾向があり、その結果幾つかの応
用において、例えば、１９８９年１月１日に提出された
Ｐ．Ｌｉｚｚｉ他の係属出願第２９５、０６４号におい
て示された如く、ループの導体の側面の回りに伝導性遮
へいを使用することが望ましく、遮へいは、本発明の変
成器を設けるためにループのクロスオーバー点の近くで
取り外される。また、図９において、便宜のために、一
次コイル１３０が、二次１３２、１３４の位置の外部に
示されるが、この一次は、例えば、図１３に示された如
く、実際一般に、二次に接近していることが理解される
。
【００４０】従って、発明が完全な明確さのために特定
の実施態様を特に参照して記載されたが、発明の精神と
範囲を逸脱することなしに、発明は、具体的に示されか
つ記載されたものとは異なる多様な形式において具現さ
れることが理解される。
【００４１】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【００４２】１．電子物品監視システムにおいて、複数
の隣接送信機アンテナと、アンテナに隣接して実質的に
正味の誘導近距離場を設けながら、該複数のアンテナに
より該アンテナから遠隔の諸位置において全遠距離場を
実質的に消去する如く、所定の種々の強度の電流を該ア
ンテナに送るための手段とを具備するアンテナ・システ
ム。
【００４３】２．該複数のアンテナの各々が、ループア
ンテナであり、該アンテナのすべてのループ面が、互い
に実質的に平行である上記１に記載のシステム。
【００４４】３．該アンテナが、ループ面積Ａと巻数Ｎ
の積に関して互いに異なり、そしてこの場合、該アンテ
ナの幾つかにおける環境に関する電流の方向が、該アン
テナの他のものと反対である上記２に記載のシステム。
【００４５】４．該アンテナにおけるループ面積Ａ、巻
数Ｎと電流強度の積ＡＮＩの和が、該他のアンテナに対
する積ＡＮＩの和と実質的に同一である上記３に記載の
システム。
【００４６】５．該アンテナの少なくとも幾つかが、一
方のループを他方のループの実質的にすぐ上にして配置
される上記２に記載のシステム。
【００４７】６．該アンテナに電流を送るための該手段
が、該ループの少なくとも２つを相互連結し、かつ１：
１以外の一次対二次の巻数比を有する変成器手段を具備
し、ループ電流の所定の種々の該強度を生成する上記２
に記載のシステム。
【００４８】７．実質的に誘導近距離場と実質的にゼロ
値の遠距離電磁場を生成するためのアンテナ装置におい
て、誘導近距離場により所定の隣接領域を照射し、かつ
遠距離電磁場により遠隔領域を照射するように位置付け
られた複数のループアンテナであり、該アンテナの少な
くとも幾つかが、巻数Ｎと断面積Ａの種々のそれぞれの
積ＡＮを有する複数のループアンテナと、該アンテナの
ための放射のための交流送信機信号を発生させるための
送信機手段と、該アンテナの各々からの誘導近距離場と
遠距離電磁場を生成するために、該送信機信号を該アン
テナに供給するための手段とを具備し、該最後に述べた
手段が、該送信機信号を種々の強度において該アンテナ
に供給するために、該アンテナと該送信機を相互連結す
る変成器手段を具備し、該アンテナに隣接した実質的に
正味の近距離場を設けながら、該アンテナによる全遠距
離場を実質的に完全に消去するアンテナ装置。
【００４９】８．複数の隣接ループアンテナであり、そ
れらの少なくとも一方が、該アンテナの少なくとも他方
における電流と強度が異なる可変電流を供給され、該ア
ンテナの各々が、断面ループ面積Ａ、巻数Ｎとループに
おける電流強度Ｉの積に比例する遠距離場強度を生成す
る複数の隣接ループアンテナと、該ループのすべてに対
する積ＡＩｖＮの和が実質的にゼロである如く、該ルー
プに該可変電流を設けるための手段とを具備し、この場
合Ｉｖは、可変電流の位相を考慮したベクトル強度Ｉで
あるアンテナ・システム。
【００５０】９．電子物品監視システムのための送信機
アンテナ・システムにおいて、複数の隣接送信機アンテ
ナと、該アンテナから遠隔の領域において遠距離場放射
を生成させ、かつ該アンテナに隣接した領域において誘
導近距離場放射を生成させるためにそれらに電流を供給
するための送信機手段とを具備し、該アンテナの一つの
セットの各々が、該供給電流に応答して該アンテナの残
部の各々によって生じた場と反対位相の場を生成し、該
第１セットの該アンテナが、該同一電流に応答して該ア
ンテナの該残部によって生成されたものと実質的に異な
る全遠距離場強度を生成するために、それらの各々に供
給された同一電流に応答し、該送信機手段によって供給
された該電流が、該アンテナの少なくとも幾つかに対し
て異なり、かつ該アンテナのすべてにより該遠距離場の
実質的に完全な消去を生ずるように選択される送信機ア
ンテナ・システム。
【００５１】１０．電子監視システムのための複合アン
テナ・システムにおいて、ループ面積Ａと巻数Ｎの積に
関して互いに異なる第１ループアンテナと第２ループア
ンテナと、第１電流を生成するために該第１ループに結
合された手段と、該第１ループにおける電流とは反対方
向において該第２ループにおいて電流を誘導するために
、該第１ループを該第２ループに結合する変成器手段と
を具備し、該変成器が、積ＡＮＩが該第１及び第２アン
テナに対して実質的に同一である如く、１以外の巻数比
Ｒを有し、この場合Ａは、ループ面積、Ｎは巻数、そし
てＩは、各ループに対する電流のスケール強度である複
合アンテナ・システム。
【００５２】１１．電子監視システムのための複合アン
テナにおいて、それぞれのループ面積、巻数とループ電
流の強度の積ＡＮＩに関して互いに異なる第１ループア
ンテナと第２ループアンテナと、該ループアンテナに供
給される送信機信号源と、該源からの該送信機信号を供
給された一次と、各々が該ループアンテナの異なる一つ
と直列の一対の二次とを含む変成器手段であり、該一次
対該二次の巻数比が、２つのループアンテナに対して異
なる変成器手段とを具備する複合アンテナ。１２．電子
監視システムのための複合アンテナ・システムにおいて
、複数の間隔をあけた隣接ループアンテナであり、それ
らのループ面が、互いに実質的に平行であり、該ループ
アンテナの少なくとも一つが、ループ面積Ａ、巻数Ｎと
電流強度Ｉの積ＡＮＩに関して該ループアンテナの少な
くとも別のものとは異なる複数の間隔をあけた隣接ルー
プアンテナと、放射のために該ループアンテナに供給さ
れる送信機信号源と、環境に関して種々の強度及び電流
方向において、該信号を該ループアンテナに伝達するた
めの変成器手段とを具備し、該変成器手段が、該ループ
アンテナのすべてにおける電流に応答して実質的にゼロ
の遠距離場強度を生成する如く、一次及び二次巻数を有
する複合アンテナ・システム。
【００５３】１３．電子物品監視システムのための複合
アンテナ・システムにおいて、第１ループアンテナと、
該第１アンテナの上にありかつ共面の第２ループアンテ
ナと、該第１アンテナのループ面積Ａ１よりも実質的に
大きなループ面積Ａ２を有する該第２アンテナと、実質
的に比Ａ２／Ａ１において該第２アンテナの電流強度を
超える電流を該第１ループアンテナに供給するための信
号供給手段であり、該第ループアンテナにおける電流が
、任意の瞬間に互いに反対方向において流れる信号供給
手段とを具備する複合アンテナ・システム。
【００５４】１４．該信号供給手段が、該ループアンテ
ナによって放射される交流信号源と、該比Ａ２／Ａ１に
おいて該ループアンテナにそれらを供給するために、該
源からの該作動信号に応答する変成器手段とを具備する
上記１３に記載のアンテナ・システム。
【００５５】１５．該変成器手段が、該源に連結された
一次と、それぞれ該ループアンテナの各々において直列
の一対の二次とを具備する上記１４に記載のアンテナ・
システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、以前に公知の複合ループアンテナの略
図。
【図２】図２は、保護された構内の出口において位置付
けられた先行技術の別の複合ループアンテナの略図。
【図３】図３は、図２のアンテナの別の略図。
【図４】図４は、他の以前に公知の複合ループアンテナ
の略図。
【図５】図５は、他の以前に公知の複合ループアンテナ
の略図。
【図６】図６は、他の以前に公知の複合ループアンテナ
の略図。
【図７】図７は、本発明による多様な複合ループアンテ
ナの略図。
【図８】図８は、本発明による多様な複合ループアンテ
ナの略図。
【図９】図９は、本発明による多様な複合ループアンテ
ナの略図。
【図１０】図１０は、応用の一つにおいて生ずる特別な
問題を克服するように設計されたこの発明による複合ル
ープアンテナの略図。
【図１１】図１１は、発明の変成器のない形式を示す略
図。
【図１２】図１２は、この発明が適用される電子監視シ
ステムの一般形式を示す略ブロック図。
【図１３】図１３は、発明の応用において使用される変
成器の形式の略図。
【符号の説明】
１０　　ループ １２　　ループ ２４　　クロスオーバー ３２　　底部ループ ３４　　ＲＦ送信機 ４０　　中央ループ ５０　　送信機信号源 ５１　　変成器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　電子物品監視システムにおいて、複数
    の隣接送信機アンテナと、アンテナに隣接して実質的に
    正味の誘導近距離場を設けながら、該複数のアンテナに
    より該アンテナから遠隔の諸位置において全遠距離場を
    実質的に消去する如く、所定の種々の強度の電流を該ア
    ンテナに送るための手段とを具備するアンテナ・システ
    ム。
  2. 【請求項２】　　実質的に誘導近距離場と実質的にゼロ
    値の遠距離電磁場を生成するためのアンテナ装置におい
    て、誘導近距離場により所定の隣接領域を照射し、かつ
    遠距離電磁場により遠隔領域を照射するように位置付け
    られた複数のループアンテナであり、該アンテナの少な
    くとも幾つかが、巻数Ｎと断面積Ａの種々のそれぞれの
    積ＡＮを有する複数のループアンテナと、該アンテナの
    放射のための交流送信機信号を発生させるための送信機
    手段と、該アンテナの各々からの誘導近距離場と遠距離
    電磁場を生成するように、該送信機信号を該アンテナに
    供給するための手段とを具備し、該最後に述べた手段が
    、該送信機信号を種々の強度において該アンテナに供給
    するように、該アンテナと該送信機を相互連結する変成
    器手段を具備し、該アンテナに隣接した実質的に正味の
    近距離場を設けながら、該アンテナによる全遠距離場を
    実質的に完全に消去するアンテナ装置。
  3. 【請求項３】　　複数の隣接ループアンテナであり、そ
    れらの少なくとも１つが、該アンテナの少なくとも他の
    １つにおける電流と強度が異なる可変電流を供給され、
    該アンテナの各々が、断面ループ面積Ａ、巻数Ｎとルー
    プにおける電流強度Ｉの積に比例する遠距離場強度を生
    成する複数の隣接ループアンテナと、該ループのすべて
    に対する積ＡＩｖＮの和が実質的にゼロである如く、該
    ループに該可変電流を設けるための手段とを具備し、こ
    の場合Ｉｖは、可変電流の位相を考慮したベクトル強度
    Ｉであるアンテナ・システム。
  4. 【請求項４】　　電子物品監視システムのための送信機
    アンテナ・システムにおいて、複数の隣接送信機アンテ
    ナと、該アンテナから遠隔の領域において遠距離場放射
    を生成させ、かつ該アンテナに隣接した領域において誘
    導近距離場放射を生成させるためにそれらに電流を供給
    するための送信機手段とを具備し、該アンテナの一つの
    セットの各々が、該供給電流に応答して該アンテナの残
    部の各々によって生じた場と反対位相の場を生成し、該
    第１セットの該アンテナが、該同一電流に応答して該ア
    ンテナの該残部によって生成されたものと実質的に異な
    る全遠距離場強度を生成するように、それらの各々に供
    給された同一電流に応答し、該送信機手段によって供給
    された該電流が、該アンテナの少なくとも幾つかに対し
    て異なり、かつ該アンテナのすべてにより該遠距離場の
    実質的に完全な消去を生ずるように選択される送信機ア
    ンテナ・システム。
  5. 【請求項５】　　電子監視システムのための複合アンテ
    ナ・システムにおいて、ループ面積Ａと巻数Ｎの積に関
    して互いに異なる第１ループアンテナと第２ループアン
    テナと、第１電流を生成するために該第１ループに結合
    された手段と、該第１ループにおける電流とは反対方向
    において該第２ループにおいて電流を誘導するように、
    該第１ループを該第２ループに結合する変成器手段とを
    具備し、該変成器が、積ＡＮＩが該第１及び第２アンテ
    ナに対して実質的に同一である如く、１以外の巻数比Ｒ
    を有し、この場合Ａは、ループ面積、Ｎは巻数、そして
    Ｉは、各ループに対する電流のスケール強度である複合
    アンテナ・システム。
  6. 【請求項６】　　電子監視システムのための複合アンテ
    ナにおいて、それぞれのループ面積、巻数とループ電流
    の強度の積ＡＮＩに関して互いに異なる第１ループアン
    テナと第２ループアンテナと、該ループアンテナに供給
    される送信機信号源と、該源からの該送信機信号を供給
    された一次と、各々が該ループアンテナの異なる一つと
    直列の一対の二次とを含む変成器手段であり、該一次対
    該二次の巻数比が、２つのループアンテナに対して異な
    る変成器手段とを具備する複合アンテナ。
  7. 【請求項７】　　電子監視システムのための複合アンテ
    ナ・システムにおいて、複数の間隔をあけた隣接ループ
    アンテナであり、それらのループ面が、互いに実質的に
    平行であり、該ループアンテナの少なくとも一つが、ル
    ープ面積Ａ、巻数Ｎと電流強度Ｉの積ＡＮＩに関して該
    ループアンテナの少なくとも別のものとは異なる複数の
    間隔をあけた隣接ループアンテナと、放射のために該ル
    ープアンテナに供給される送信機信号源と、環境に関し
    て種々の強度及び電流方向において、該信号を該ループ
    アンテナに伝達するための変成器手段とを具備し、該変
    成器手段が、該ループアンテナのすべてにおける電流に
    応答して実質的にゼロの遠距離場強度を生成する如く、
    一次及び二次巻数を有する複合アンテナ・システム。
  8. 【請求項８】　　電子物品監視システムのための複合ア
    ンテナ・システムにおいて、第１ループアンテナと、該
    第１アンテナの上にありかつ共面の第２ループアンテナ
    と具備し、該第２のアンテナが、該第１アンテナのルー
    プ面積Ａ１よりも実質的に大きなループ面積Ａ２を有し
    、実質的に比Ａ２／Ａ１において該第２アンテナの電流
    強度を超える電流を該第１ループアンテナに供給するた
    めの信号供給手段であり、該第ループアンテナにおける
    電流が、任意の瞬間に互いに反対方向において流れる信
    号供給手段を具備する複合アンテナ・システム。
JP3031403A 1990-02-01 1991-02-01 電子物品監視システムのための複合アンテナ Pending JPH04213086A (ja)

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