JPH11239016A - 減少された電界を伴うアンテナコイル - Google Patents

減少された電界を伴うアンテナコイル

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JPH11239016A
JPH11239016A JP10343633A JP34363398A JPH11239016A JP H11239016 A JPH11239016 A JP H11239016A JP 10343633 A JP10343633 A JP 10343633A JP 34363398 A JP34363398 A JP 34363398A JP H11239016 A JPH11239016 A JP H11239016A
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JP
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screen
winding
coil
electric field
conductive
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JP10343633A
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Jean-Pierre Enguent
アングン ジャン−ピエール
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    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電界放出を伴うコイルを提供する。 【解決手段】 定められた平形巻線及びその巻線に対峙
しながら実質上巻線と同形状を有し、遮断ゾーンを伴う
導電スクリーンを含む、低電界放出を伴うアンテナコイ
ルである。特に、誘導結合によるデータ送受信用ステー
ションのためのアンテナコイルの製造への適用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコイルに関し、特に
誘導結合によるデータ送受信用ステーションのためのア
ンテナコイルに関する。
【0002】
【従来の技術】図1は誘導結合によるデータ送信のため
の標準システムを示す図である。本システムは接触子の
ないチップカードの集積回路のようなトランシーバース
テーション10及びトランスポンダー型受動性モジュー
ル20を含む。ステーション10は、蓄電器12ととも
に共振回路13を形成するアンテナコイル11を含む。
この共振回路13は、発電機14から発せられた交流電
圧Vac1によって励磁する。モジュール20はステー
ション10に対峙し、蓄電器22とともに共振回路23
を形成する受信コイル21を有する。この共振回路23
は、ステーション10の共振回路13に同調する。
【0003】ステーション10からモジュール20への
デジタルデータDT1,2 の送信のため、電圧Vac1
は、入力で、送信されるデータDT1,2 を受信するエン
コーダ・モジュレータ回路15によって振幅変調され
る。コイル11、21間の誘導結合により、モジュール
20は電圧Vac1のコピーで、振幅の最大及び最小値
を有する誘導電圧Vac2を有する。電圧Vac2の復
調は、データ要素DT1,2を伝える復調デコーダ回路2
5によって提供される。
【0004】反対方向、すなわちモジュール20からス
テーション10へのDT2,1 の送信は、負荷変調方法と
して知られる実質的に異なった方法による。この方法
は、例えばスイッチ27によって切り換わる抵抗器26
でコイル21のインピーダンスを変調することにある。
スイッチ27は、入力で、送信される入力データDT2,
1 を受信するエンコーダ回路28によって交互に開閉す
る。コイル21のインピーダンスの変動は、ステーショ
ン10のコイル11への誘導結合によって送られ、本ス
テーション10内で励磁電流あるいは電圧Vac1の変
調を促す。例えば、励磁電流あるいは励磁電圧Vac1
の測定方法を含む検出デコーダ回路16は、スイッチ2
7の開閉を感知し、ここから、モジュール20によって
送信されるデータDT2,1 を引き出す。
【0005】上述の様々な回路は当業者によく知られて
おり、詳しく述べる必要はない。ここでは、この種類の
システムの実用的実施形態及び特にステーション10の
実施形態に目を向けることにする。実際、ステーション
10は最小量の非常にコンパクトな形状での製造が望ま
しい。記載された解決策は、図2に示すように14から
16までの様々な回路及び蓄電器12を共通の相互連結
支持体、例えば印刷回路カード17上に配置することで
ある。アンテナコイル11はまたコンパクトに作られ、
印刷回路17に、例えば垂直の位置で固定された絶縁支
持体19上に配置された平形巻線18の形を取る。
【0006】ステーション10の本実施形態は、空間的
な必要条件から見ると申し分のないものであるが、本出
願人は、電子回路の付近にあるコイル11の位置によっ
て幾分ステーションの機能が妨害されることを認めてい
る。この妨害の原因は、導線内に数ミクロボルトのパラ
シチック電圧を作り出す有用な磁界B(図2参照)とと
もにコイル11によって発せられるパラシチック電界E
にある。特に、電界Eは受信モードにおける信号対ノイ
ズの比率を悪化させ、ステーション10とモジュール2
0間の距離d(図1)が広く、コイル11、21間の誘
導結合が非常に低い時、非常に小さい負荷変調の検出を
妨害する。
【0007】この欠点を克服する1つの方法は、金属で
覆われた箱の中に印刷回路17を配置し、箱の外にコイ
ル11を配置することにある。しかし、本解決策は高価
であるという欠点を有する。さらに本解決策は箱の壁に
妨害されずに磁束Bが自由に流れることができるよう
に、コイル11が箱から離れていなければならないため
ステーション10の容量の増加を招く。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、低電界放出を伴うコイルを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本目的は、定められた形
状の平形巻線及び巻線に対峙するように配置された導電
スクリーンを含み、導電スクリーンが実質上巻線と同形
状を有し、遮断ゾーンを有して開ループ回路を形成する
ことによって達成される。
【0010】例えば、コイルの巻線及びスクリーンは矩
形、環形状等であり得る。
【0011】1つの実施形態によれば、巻線は絶縁板の
1つの表面上に配置され、スクリーンは絶縁板の他の表
面あるいは厚みの中に配置される。
【0012】1つの実施形態によれば、巻線は電気的絶
縁材を介在しながらスクリーン上に配置される。
【0013】1つの実施形態によれば、巻線は直接スク
リーン上に配置される。
【0014】実用的には、巻線は導電トラックあるいは
電線で作られる。
【0015】本発明はまた、アンテナコイルを形成する
本発明によるコイルを含む誘導結合によるデータ送受信
のためのステーションに関する。
【0016】これら本発明の特徴及び利点は、添付の図
に関して作成された、本発明によるコイルの様々な実施
形態である以下の記述で詳細に説明される。
【0017】
【発明の実施の形態】図3(a)及び(b)は、それぞ
れ本発明によるコイルの正面30−1及び裏面30−2
を示している。正面30−1から見ると、コイル30は
従来通り絶縁板33上に配置されているらせん状(スパ
イラル)金属トラック32により形成された平形巻線3
1を有する。ここで巻線31は、2回巻で、外寸がL1
及びl1 で内寸がL2 及びl2 の枠組形状を有する。
【0018】本発明によれば、コイル30の裏面30−
2はプレート33に固定的に結合された金属スクリーン
35を有する。スクリーン35は巻線31と同形状を有
し、裏面30−2上の位置は正面30−1上の巻線31
の位置と一致している。従ってスクリーン35はここ
で、外寸L1 、l1 及び内寸L2 、l2 である枠の形を
取る。さらにスクリーン35は遮断ゾーン36を有し、
従って出会うことのない2つの端37、38を含む開ル
ープ導電回路を形成する。
【0019】本出願人が行った研究によると、この種類
のスクリーン35とともに装備されたこの種類のコイル
30は、同構造の従来コイルと比較して70〜80%減
少した弱い電界を発する利点がある。従って本発明によ
るスクリーン35は、軸方向に向きを合わせた(すなわ
ちコイル平面に対して垂直に向けられた)有効な磁界B
を妨害することなく、巻線31によって発せられたパラ
シチック電界を無効にする。この結果を得ることのでき
る主な特徴は遮断ゾーン36にあり、これがないと、ス
クリーン35が閉ループ回路を形成し磁界Bを短絡す
る。スクリーンの大きさ及び形状もまた主要なパラメー
タである。例えば、巻線31の形状によって与えられた
限界を越えてスクリーン35の大きさが増すと、磁界B
が乱れ、コイル30のインダクタンスLが変更される。
【0020】もちろんコイル30は、特に巻線31の形
状及び構成する巻回の数に関していくつかの変形を取り
得る。例えば、巻線31及びスクリーン35は環形状を
取り得る。
【0021】さらに本発明によるコイルは、選択された
製造技術によって決まる多数の変形を有しうる。図3
(a)、(b)において巻線31及びスクリーン35は
金属であり、印刷回路技術、例えば銅/エポキシ/銅で
作られた2面プレートの化学的エッチングによって作ら
れる。しかし図4から図6の断面図に示すように、多数
の他実施形態が計画されうる。これらの図をより明確に
するため、示されたコイルの厚みは一定の比率で描かれ
ておらず、かなり拡張している。
【0022】図4は多層印刷回路技術によって製造され
うるコイル40を示している。上述の通り、本コイル4
0は絶縁板43の表面上に配置された金属トラック42
により形成される巻線41及び本発明による金属スクリ
ーン44を有する。ここでスクリーン44は、プレート
43の背面ではなく、厚みの中に配置される。
【0023】図5は巻線51が、絶縁シース53を有す
る電線52によって形成されるコイル50を示してい
る。巻線51は、本発明によるスクリーン54上に直接
配置される。本スクリーン54は、それ自体絶縁板55
に固定的に結合される。スクリーン54は、例えば化学
的エッチングにより作られ、電線52は接着によってス
クリーン54に固定される。
【0024】図6は、いわゆる厚膜回路技術、すなわち
導電インク及び絶縁インクによるシルクスクリーン印
刷、あるいはまたいわゆる厚膜回路技術、すなわち導電
材及び絶縁材の真空付着により製造されうるコイル60
を示している。従ってコイル60は、本発明によるスク
リーンの形状での第1導電層62、誘導金属層63及び
第2導電層64を上に積み重ねた、例えばアルミニウム
Al23 で形成される基板61を有する。第2導電層
64は、らせん状(スパイラル)導電トラックパターン
65が付着し、コイル60の巻線を形成する。
【0025】最後に図7は、単純に本発明によるスクリ
ーンを形成するために巻線71の形に切り抜かれた金属
板72上に作られた巻線71を含むコイル70を示して
いる。本実施形態で、巻線71は絶縁シース74を有す
る電線73によって作られる。
【0026】
【発明の効果】実際本発明によるコイルは、例えば図2
のステーション10といった誘導結合によるトランシー
バーステーション機能のアンテナコイルとして使用され
る。その低電気放出によって、コイルはステーション1
0のほとんどの敏感な回路を乱さず、特に受信モードに
おける信号対ノイズの高比率(負荷変調の検出)を得る
ことに使用できる。もちろん本発明は、本発明の製造を
導く特定の技術課題を提示するための導入で述べた本出
願だけに限定されるものではない。さらに広く、本発明
によるコイルは電界の放出を最小限にする磁界を作り出
すことが望ましいすべての場合に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ステーション及びトランスポンダーモジュール
を含む誘導結合によるデータ送信システムを示す電気図
である。
【図2】図1のステーションのコンパクトな典型的実施
形態を示す図である。
【図3】本発明によるコイルの正面及び裏面を示す図で
ある。
【図4】本発明によるコイルの変形例を示す断面図であ
る。
【図5】本発明によるコイルの変形例を示す断面図であ
る。
【図6】本発明によるコイルの変形例を示す断面図であ
る。
【図7】本発明によるコイルの変形例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
10 トランシーバーステーション 11 アンテナコイル 12 蓄電器 13 共振回路 14 発電機 15 エンコーダ・モジュレータ回路 16 検出デコーダ回路 17 印刷回路 18 平形巻線 19 絶縁支持体 20 トランスポンダー型受信モジュール 21 受信コイル 22 蓄電器 23 共振回路 25 復調デコーダ回路 26 抵抗器 27 スイッチ 28 エンコーダ回路 d ステーション10とモジュール20間の距離 E パラシチック電界 B 磁界 Vac1、Vac2 電圧 DT1,2 、DT2,1 デジタルデータ 30 コイル 30−1 本発明によるコイルの正面 30−2 本発明によるコイルの裏面 31 平形巻線 32 らせん状金属トラック 33 絶縁板 35 金属スクリーン 36 遮断ゾーン 37、38 端 L1 、l1 外寸 L2 、l2 内寸 40 コイル 41 巻線 42 金属トラック 43 絶縁板 44 金属スクリーン 50 コイル 51 巻線 52 電線 53 絶縁シース 54 スクリーン 55 絶縁板 60 コイル 61 基板 62 第1導電層 63 誘電金属層 64 第2導電層 65 らせん状導電トラックパターン 66 巻線 70 コイル 71 巻線 72 金属板 73 電線 74 絶縁シース

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定められた形状の平形巻線と巻線と対峙
    するように配置された導電スクリーンを含み、導電スク
    リーンが巻線とほぼ同形状を有し、開ループ回路を形成
    するための遮断ゾーンを含むことを特徴とするコイル。
  2. 【請求項2】 巻線及びスクリーンが矩形であることを
    特徴とする、請求項1に記載のコイル。
  3. 【請求項3】 巻線及びスクリーンが環形状であること
    を特徴とする、請求項1に記載のコイル。
  4. 【請求項4】 巻線が絶縁板の1つの表面上に配置さ
    れ、スクリーンが絶縁板の他の表面あるいは厚みの中に
    配置されることを特徴とする、前記請求項のいずれか1
    項に記載のコイル。
  5. 【請求項5】 巻線が電気的絶縁材を介在しながら、ス
    クリーン上に配置されることを特徴とする、請求項1か
    ら3のいずれか1項に記載のコイル。
  6. 【請求項6】 巻線が直接スクリーン上に配置されるこ
    とを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載
    のコイル。
  7. 【請求項7】 巻線が導電トラックで作られることを特
    徴とする、前記請求項のいずれか1項に記載のコイル。
  8. 【請求項8】 巻線が電線で作られることを特徴とす
    る、請求項1から7のいずれか1項に記載のコイル。
  9. 【請求項9】 アンテナコイルを形成する前記発明のい
    ずれか1項によるコイルを含むことを特徴とする、誘導
    結合によるデータ送受信のためのステーション。
JP10343633A 1997-11-18 1998-11-18 減少された電界を伴うアンテナコイル Pending JPH11239016A (ja)

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FR9714684 1997-11-18
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EP (1) EP0917101B1 (ja)
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FR (1) FR2771233B1 (ja)

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