(57)【要約】【課題】送受信共用アンテナの故障などによる過大入力に対して受信回路を保護するようにした情報読出し用送受信回路を提案する。【解決手段】信号除去回路は、受信ライン信号が第１レベルより小さい範囲では、照合信号に基づき、送信入力部から受信出力部へ漏れ込む漏れ込み照合信号と同振幅逆位相の除去信号を飽和することなく出力し、また受信ライン信号が第１レベルよりも大きな第２レベルを超えた範囲では、前記除去信号が飽和するように構成され、また、保護回路は、受信ライン信号が、第１レベルと第２レベルとの間の所定レベルを超えた範囲で、受信信号のレベルを制限または低減する。【選択図】図４
2008028638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信入力部と受信出力部とアンテナ接続部とを有するサーキュレータ、前記送信入力部に接続された送信ライン、この送信ラインを介して前記送信入力部に照合信号を供給する送信回路、前記受信出力部に接続された受信ライン、この受信ラインを介して受信ライン信号を受ける保護回路、この保護回路から出力される受信信号を受ける受信回路、および前記送信ラインと受信ラインとの間に接続された信号除去回路を備え、前記照合信号を情報担体に放射し、前記情報担体からの応答信号を含む前記受信ライン信号に基づき、前記情報担体の情報の読取りを行なう情報読取り用送受信回路であって、
前記信号除去回路は、前記受信ライン信号が第１レベルより小さい範囲では、前記照合信号に基づき、前記送信入力部から受信出力部へ漏れ込む漏れ込み照合信号と同振幅逆位相の除去信号を飽和することなく出力し、また前記受信ライン信号が前記第１レベルよりも大きな第２レベルを超えた範囲では、前記除去信号が飽和するように構成され、
また、前記保護回路は、前記受信ライン信号が、前記第１レベルと第２レベルとの間の所定レベルを超えた範囲で、前記受信信号のレベルを制限または低減することを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項２】
請求項１記載の情報読取り用送受信回路であって、前記サーキュレータのアンテナ接続部に、送受信共用アンテナが接続されたことを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の情報読取り用送受信回路であって、前記保護回路が信号リミッタ回路として構成され、この信号リミッタ回路は、前記受信信号が所定レベルを超えないように制限することを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項４】
請求項１または２記載の情報読取り用送受信回路であって、前記保護回路は、前記受信ライン信号が、前記所定レベルを超えたことを検出する信号レベル検出回路を有することを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項５】
請求項４記載の情報読取り用送受信回路であって、前記保護回路は、さらに信号減衰器を有し、この信号減衰器は、前記信号レベル検出回路の動作に基づいて、前記受信信号のレベルを減衰させることを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項６】
請求項４記載の情報読取り用送受信回路であって、前記保護回路は、さらに信号スイッチを有し、この信号スイッチは、前記信号レベル検出回路の動作に基づいて、前記受信ライン信号を遮断することを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【請求項７】
請求項４記載の情報読取り用送受信回路であって、前記保護回路は、前記信号レベル検出回路の動作に基づいて、前記照合信号を停止することを特徴とする情報読取り用送受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報担体に照合信号を放射し、その応答信号に基づき情報担体の情報を読取る情報読取り用送受信回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物体を識別する識別システムは、情報読取り用送受信回路と、複数の情報担体とを含む。情報読取り用送受信回路は、各情報担体の存在するエリアに照合信号を放射し、この照合信号に応答した情報担体からの応答信号を受信する。情報読取り用送受信回路で受信された応答信号に基づき、この応答信号を発生した情報担体の情報が読み出され、その情報担体の情報が識別される。
【０００３】
特開平８−１２２４２９号公報（特許文献１）には、物品、例えば車両に情報担体を含む応答器を搭載し、この情報担体の情報を読取り、その情報担体に対応する車両の識別を行なう識別システムが開示されている。この識別システムでは、情報読取り用送受信回路は質問器と呼ばれ、送受信共用アンテナに接続されたサーキュレータと、このサーキュレータに接続された送信系と、受信系を有する。この特許文献１に示される識別システムの情報読取り用送受信回路は、とくに干渉信号補償部と呼ばれる信号除去回路を有し、この信号除去回路により、送信系から受信系に漏れ込んだ漏れ込み照合信号をキャンセルする除去信号を発生し、この漏れ込み照合信号が、情報担体からの応答信号に基づく、情報の読取りを阻害するのを防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２２４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の信号除去回路は、漏れ込み照合信号と同振幅逆位相の除去信号を発生し、この除去信号により漏れ込み照合信号をキャンセルする。しかし、この除去信号の最大値は、信号除去回路の飽和電力または利得可変範囲により制限されるので、例えば送受信共用アンテナが故障し、照合信号が全反射する場合、この照合信号が低減されずに、受信回路に入力され、受信回路が過大な入力のために破壊する不都合がある。信号除去回路に、送信回路の送信用増幅器と同等の増幅度を有する増幅器を設け、送受信共用アンテナが故障し、送信信号が全反射しても、それを充分に低減するようにすれば、受信回路の破壊を防止することも可能であるが、この場合には、信号除去回路の消費電力が増大する不都合が発生する。
【０００６】
この発明は、このような不都合を改善し、信号除去回路に大きな増幅度を有する増幅器を設けることなく、受信回路の破壊を防止することのできる情報読取り用送受信回路を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による情報読取り用送受信回路は、送信入力部と受信出力部とアンテナ接続部とを有するサーキュレータ、前記送信入力部に接続された送信ライン、この送信ラインを介して前記送信入力部に照合信号を供給する送信回路、前記受信出力部に接続された受信ライン、この受信ラインを介して受信ライン信号を受ける保護回路、この保護回路が出力する受信信号を受ける受信回路、および前記送信ラインと受信ラインとの間に接続された信号除去回路を備え、前記照合信号を情報担体に放射し、前記情報担体からの応答信号を含む前記受信ライン信号に基づき、前記情報担体の情報の読取りを行なう情報読取り用送受信回路であって、前記信号除去回路は、前記受信ライン信号が第１レベルより小さい範囲では、前記照合信号に基づき、前記送信入力部から受信出力部へ漏れ込む漏れ込み照合信号と同振幅逆位相の除去信号を飽和することなく出力し、また前記受信ライン信号が前記第１レベルよりも大きな第２レベルを超えた範囲では、前記除去信号が飽和するように構成され、また、前記保護回路は、前記受信ライン信号が、前記第１レベルと第２レベルとの間の所定レベルを超えた範囲で、前記受信信号のレベルを制限または低減することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による情報読取り用送受信回路では、保護回路は、受信ライン信号が第１レベルと第２レベルとの間の所定レベルを超えた範囲で、受信信号を制限または低減するので、例えば、送受信共用アンテナが故障して照合信号が全反射する事態が生じた場合に、保護回路により受信回路を保護することができる。また、受信ライン信号が、第１レベルより小さい範囲では、除去信号が飽和することなく出力され、受信ライン信号が第１レベルよりも大きな第２レベルを超えた範囲では、除去信号が飽和するように構成された信号除去回路を使用するので、受信ライン信号が第１レベルよりも小さい範囲では、除去信号を飽和することなく出力して、正常な動作を行ないながら、受信ライン信号が、この第１レベルとそれよりも大きな第２レベルとの間の所定レベルを超えた範囲で、保護回路が保護動作を行なうので、信号除去回路に特に高出力の増幅器を使用することなく、保護回路から出力される受信信号のレベルを低く抑えることができ、受信回路を効果的に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下この発明のいくつかの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態について説明する前に、この発明が利用される識別システムについて説明する。図１は、この識別システムの全体構成を示すブロック図、図２はその動作を示すタイミングチャートである。
【００１１】
図１に示す識別システムは、ＲＦＩＤ（RadioFrequncy Identity）システムを構成する。このＦＲＩＤシステムは、物流における物流カード管理システム、金融における銀行カードシステム、交通における乗車カードシステム、ビルなどにおける入退場管理システムに応用される。このＲＦＩＤシステムは、制御ＰＣ（制御パーソナルコンピュータ）１００と、ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００と、情報担体群３００を含む。情報担体群３００は、複数の情報担体３０１、３０２、・・・、３０ｎを含む。これらの情報担体３０１、３０２、・・・、３０ｎは、例えばＲＦＩＤタグであり、それぞれ対応する製品、カードなどの物品に付属しており、その物品の物品関連情報を記憶する。
【００１２】
制御ＰＣ１００は、ケーブル１１１を通じてＲＦＩＤリーダ・ライタ２００に接続される。制御ＰＣ１００は、ケーブル１１１を通じてＲＦＩＤリーダ・ライタ２００へ制御信号ＣＳと電源電圧ＶＢを供給し、ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００は、ケーブル１１１を通じて制御ＰＣ１００へ、指定した情報担体３０ｍからの応答信号の読取出力ＯＳを供給する。制御ＰＣ１００は、読取出力ＯＳを解読し、指定した情報担体３０ｍに記憶された情報を識別する。制御信号ＣＳは、起動信号ＳＳとコマンド制御信号ＣＣを含む。起動信号ＳＳは、ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００を起動する信号である。ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００は、送受信共用アンテナ２０１に接続される。このＲＦＩＤリーダ・ライタ２００は、コマンド制御信号ＣＣに基づき、送受信共用アンテナ２０１から情報担体群３００の存在するエリアに対して、照合信号ＳＱを放射する。
【００１３】
照合信号ＳＱは、図２（ａ）に示すように、コマンド信号ＳＣと給電信号ＣＷを含む。コマンド信号ＳＣは、情報担体群３００に対して応答信号ＳＲを返すよう要求する信号である。給電信号ＣＷは、コマンド信号ＳＣに連続して送信され、情報担体群３００の各情報担体で受信され、各情報担体に記憶された物品関連情報に基づき変調され、図２（ｂ）に示す応答信号ＳＲを発生する。この応答信号ＳＲは、ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００により受信される。ＲＦＩＤリーダ・ライタ２００は、受信した応答信号ＳＲを復調し、情報担体３０ｍの読取信号ＯＳを発生する。この読取信号ＯＳは、ケーブル１１１を通じて制御ＰＣ１００に供給され、制御ＰＣ１００は、この読取信号ＯＳに基づき、情報担体３０ｍの物品関連情報を解読し、その物品を識別する。なお、図２（ａ）（ｂ）の横軸は、共通な時間軸である。
【００１４】
この発明による情報読取り用送受信回路は、例えば、図１に示すＲＦＩＤリーダ・ライタ２００に組み込まれ、使用される。
【００１５】
実施の形態１．
図３は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態１を示すブロック図である。この実施の形態１の情報読取り用送受信回路２０は、制御回路２０２とともに、例えばＲＦＩＤリーダ・ライタ２００に組み込まれる。制御回路２０２は、ケーブル１１１を通じて図１に示す制御ＰＣ１００に接続され、この制御ＰＣ１００から制御信号ＣＳと電源電圧ＶＢの供給を受ける。電源電圧ＶＢは、例えば直流電源電圧であり、制御回路２０２と、情報読取り用送受信回路２０の各部に、それらの動作電圧として供給される。制御回路２０２は、制御信号ＣＳに基づきコマンド制御信号ＣＣを発生し、このコマンド制御信号ＣＣを情報読取り用送受信回路２０に供給する。
【００１６】
実施の形態１の情報読取り用送受信回路２０は、図３に示すように、送信回路２１と、受信回路２５と、局部発振器３０と、サーキュレータ４０と、信号除去回路５０と、保護回路６０を有する。サーキュレータ４０は、送信入力部４１と受信出力部４２とアンテナ接続部４３を有し、アンテナ接続部４３には、情報読取り用送受信回路２０のアンテナ端子４５が接続され、このアンテナ端子４５には、送受信共用アンテナ２０１が接続される。
【００１７】
送信回路２１は、変調器２２と、これに接続された高出力増幅器２３を有する。この高出力増幅器２３の出力端子は、送信ライン２４を通じてサーキュレータ４０の送信入力部４１に接続される。受信回路２５は、低雑音増幅器２６と、これに接続された復調器２７を有し、低雑音増幅器２６は、保護回路６０を介して受信ライン２８に接続される。保護回路６０は、入力端子ａと出力端子ｂを有する。この保護回路６０の入力端子ａは受信ライン２８を通じて、サーキュレータ４０の受信出力部４２に接続され、保護回路６０出力端子ｂは低雑音増幅器２６の入力端子に接続される。信号除去回路５０は、送信ライン２４と受信ライン２８との間に接続される。局部発振器３０は、周波数ｆの局部発振信号Ｓ０を発生し、この局部発振信号Ｓ０を変調器２２と、復調器２７に供給する。
【００１８】
コマンド制御信号ＣＣは、送信回路２１の変調器２２に供給される。変調器２２は、コマンド制御信号ＣＣに基づいて、局部発振信号ＳＯを、例えばＡＳＫ変調し、特定の情報担体３０ｍを指定するコマンド信号ＳＣを発生する。変調器２２は、コマンド信号ＳＣに連続して給電信号ＣＷを発生する。この給電信号ＣＷは連続波であり、局部発振信号Ｓ０を変調せずに、そのまま出力する。高出力増幅器２３は、コマンド信号ＳＣと給電信号ＣＷを含む照合信号ＳＱを増幅し、この照合信号ＳＱを送信ライン２４を通じてサーキュレータ４０の送信入力部４１に供給する。この照合信号ＳＱは、サーキュレータ４０のアンテナ接続部４３と送受信共用アンテナ２０１を通じて、情報担体群３００の存在するエリアに放射される。
【００１９】
指定された情報担体３０ｍからの応答信号ＳＲは、送受信共用アンテナ２０１で受信され、サーキュレータ４０のアンテナ接続部４３と受信出力部４２を通じて受信ライン２８に出力される。この応答信号ＳＲは、照合信号ＳＱに比べて小さい振幅を有し、保護回路６０を通じて低雑音増幅器２６に入力され、この低雑音増幅器２６で増幅された後、復調器２７で復調され、読取出力ＯＳとして、制御ＰＣ１００へ出力される。
【００２０】
さて、信号除去回路５０と、保護回路６０についてさらに詳細に説明する。図４は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路２０の要部の詳細を示すブロック図である。図４では、情報読取り用送受信回路２０の変調器２２、復調器２７、および局部発振器３０が省略され、高出力増幅器２３、送信ライン２４、低雑音増幅器２６、受信ライン２８、サーキュレータ４０、アンテナ端子４５、信号除去回路５０、および保護回路６０が図示される。
【００２１】
図４には、照合信号ＳＱと、応答信号ＳＲに加えて、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯと、信号除去回路５０による除去信号ＳＣＡＮが図示される。照合信号ＳＱは、送信ライン２４からサーキュレータ４０の送信入力部４１、アンテナ接続部４３を通り、アンテナ端子４５へ出力される。応答信号ＳＲは、アンテナ端子４５から、サーキュレータ４０のアンテナ接続部４３、受信出力部４２を通り、受信ライン２８へ供給される。
【００２２】
漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯは、送信ライン２４の照合信号ＳＱが、サーキュレータ４０の送信入力部４１から受信出力部４２へ直接漏れ込んだ信号であり、この漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯは、アンテナ端子４５に出力されることなく、サーキュレータ４０内で発生し、サーキュレータ４０の受信出力部４２から受信ライン２８へ供給される。除去信号ＳＣＡＮは、送信ライン２４の照合信号ＳＱに基づき、信号除去回路５０で生成される。この除去信号ＳＣＡＮは、除去信号回路５０により生成され、受信ライン２８に供給される。
【００２３】
信号除去回路５０は、照合信号ＳＱに基づいて、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルする除去信号ＳＣＡＮを発生する。この信号除去回路５０は、図４に示すように、分波器５１と、移相器５２と、減衰器５３と、増幅器５４と、合波器５５を含む。分波器５１は、送信ライン２４に結合され照合信号ＳＱの一部を分波信号として分波する。移相器５２は、分波器５１からの分波信号を移相し、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯと逆移相の逆位相信号を生成する。減衰器５３は、移相器５２からの逆位相信号に所定の減衰を与え、減衰逆位相信号を生成する。増幅器５４は、この減衰逆位相信号を増幅し、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯと同振幅逆位相の除去信号ＳＣＡＮを発生する。合波器５５は、受信ライン２８に結合され、除去信号ＳＣＡＮを、応答信号ＳＲと漏れ込み照合信号ＳＱに合波する。この信号除去回路５０は、照合信号ＳＱに対応する漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯを予め学習し、この学習に基づき、減衰器５３の減衰度を決定して、除去信号ＳＱＩＳＯを発生する。
【００２４】
保護回路６０は、受信ライン２８の受信ライン信号ＳＡを入力端子ａに受けて、出力端子ｂに受信信号ＳＢを発生し、この受信信号ＳＢを受信回路２５の低雑音増幅器２６に供給する。受信ライン信号ＳＡは、応答信号ＳＲと漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯと除去信号ＳＣＡＮとを加え合わせた信号である。
【００２５】
次に、信号除去回路５０の動作について説明する。図５は、保護回路６０による保護動作がないと仮定した場合について、受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係を示す特性図である。横軸は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルを、縦軸は、受信信号ＳＢの信号レベルをそれぞれ表わす。図５において、実線で示す特性Ｃは、保護回路６０による保護動作がないと仮定した場合における受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係を示す。この特性Ｃは、３つの特性Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を含む。特性Ｃ１、Ｃ２は、互いにほぼ平行な直線である。特性Ｃ１は、図５の小信号レベルから特性点Ｐ１まで延びる。この特性点Ｐ１は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルＡ１と、受信信号ＳＢの信号レベルＢ１と対応する。特性Ｃ２は、特性点Ｐ２から特性Ｃ１とほぼ平行に延びる。この特性点Ｐ２は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルＡ２と、受信信号ＳＢの信号レベルＢ２に対応する。信号レベルＡ２は信号レベルＡ１より大きく、また信号レベルＢ２も信号レベルＢ１より大きい。特性Ｃ２の延長線Ｃ２ｅは、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに対する除去信号ＳＣＡＮによるキャンセル動作がないと仮定した場合の特性となる。特性Ｃ３は特性Ｃ１、Ｃ２を結ぶ線であり、具体的には、特性点Ｐ１と特性点Ｐ２を結ぶ特性である。
【００２６】
特性Ｃ１は、受信ライン信号ＳＡの範囲１における特性である。この範囲１は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルがレベルＡ１以下の範囲であり、言い換えれば受信ライン信号ＳＡが、レベルＡ１より小さい範囲である。この範囲１では、信号除去回路５０による除去信号ＳＣＡＮの信号レベルが、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯのレベルの増大に伴ない、増幅器５４で飽和することなく増大する。漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯは、照合信号ＳＱのレベルが増大するときに、この照合信号ＳＱのレベルの増大に応じて増幅器５４で増幅され、そのレベルが増大する。信号除去回路５０による除去信号ＳＣＡＮは、範囲１においては、この漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯを除去するために、照合信号ＳＱのレベルの増大に伴ない、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯが増大したときに、増幅器５４で飽和することなく、この漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに比例して増大し、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルする。
【００２７】
特性Ｃ２は、受信ライン信号ＳＡの範囲２における特性である。この範囲２は、受信ライン信号ＳＡがレベルＡ２以上の範囲であり、言い換えればレベルＡ２を超えた範囲である。この範囲２では、信号除去回路５０の除去信号ＳＣＡＮが増幅器５４の飽和特性に基づいて完全に飽和し、照合信号ＳＱのレベルが増大しても、除去信号ＳＣＡＮのレベルが増大しない。この範囲２では、照合信号ＳＱのレベルが増大し、これに伴なって漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯのレベルが増加しても、増幅器５４の飽和特性のために完全に飽和し、除去信号ＳＣＡＮのレベルは増大せず、除去信号ＳＣＡＮによる漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯのキャンセルが不足する。
【００２８】
特性Ｃ３は、受信ライン信号ＳＡの範囲３における特性である。この範囲３は、受信ライン信号ＳＡがレベルＡ１、Ａ２の間にある範囲である。照合信号ＳＱの信号レベルの増大に伴ない、受信ライン信号ＳＡがレベルＡ１に達したときに、増幅器５４の飽和が開始され、この増幅器５４の飽和度は、受信ライン信号ＳＡの増大に伴ない、徐々に増大する。受信ライン信号ＳＡがレベルＡ２に達すると、増幅器５４は、完全に飽和する。この範囲３では、照合信号ＳＱのレベルの増大により、除去信号ＳＣＡＮの飽和が徐々に進行し、除去信号ＳＣＡＮによる漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯのキャンセル度合が徐々に減少する。
【００２９】
保護回路６０は、実施の形態１では、信号リミッタ回路６１として構成される。この信号リミッタ回路６１は、図６に示すように、入力端子ａと出力端子ｂを有し、入力端子ａは受信ライン２８に接続され、出力端子ｂは受信回路２５の低雑音増幅器２６に接続される。信号リミッタ回路６１は、図６に示すように、直流カットキャパシタ６２、６３と、インダクタ６４と、ダイオード６５を含む。直流カットキャパシタ６２、６３は、入力端子ａと出力端子ｂとの間に、互いに直列に接続される。インダクタ６４は、直流カットキャパシタ６２を介して入力端子ａに接続される。ダイオード６５は、インダクタ６４と並列に接続される。このダイオード６３のアノードは、直流カットキャパシタ６３を介して出力端子ｂに接続される。
【００３０】
信号リミッタ回路６１は、入力端子ａに供給される受信ライン信号ＳＡが所定の信号レベルＡＰを超えたときに、ダイオード６３がオンとなり、出力端子ｂの受信信号ＳＢを信号レベルＢＰに制限する。この信号リミッタ回路６１の動作点ＰＰは、図５に示すように特性点Ｐ１、Ｐ２の間に設定される。言い換えれば、信号リミッタ回路６１は、入力端子ａに入力される受信ライン信号ＳＡの信号レベルが、レベルＡ１とレベルＡ２との間の所定レベルＡＰを超えたときにリミット動作を行ない、出力端子ｂから出力する受信信号ＳＢを信号レベルＢＰに制限する。
【００３１】
さて、信号リミッタ回路６１で構成された保護回路６０の動作を考慮した場合について、受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係を、改めて図７に示す。図７において、信号リミッタ回路６１の動作特性が符号ＰＲ１で示される。この動作特性ＰＲ１は、受信ライン信号ＳＡが、所定レベルＡＰを超えた範囲４において、信号リミッタ回路６１により与えられる。図７から明らかなように、実施の形態１では、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが、所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢの信号レベルはレベルＢＰに制限され、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５には、このレベルＢＰを超える受信信号ＳＢは供給されず、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５が破壊から保護される。具体的には、例えば送受信共用アンテナ２０１が損傷を受け、情報読取り用送受信回路２０のアンテナ端子４５から外れる事故を想定する。この場合、照合信号ＳＱは、その全電力がアンテナ端子４５で反射して受信ライン２８に供給されるが、保護回路６０は、この場合に受信ライン信号ＳＡの信号レベルが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢをレベルＢＰに制限し、受信回路２５を保護する。
【００３２】
保護回路６０の動作点ＰＰが、特性点Ｐ１、Ｐ２の間に設定されるので、受信回路２５には、図５に示すレベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはない。受信ライン信号ＳＡの信号レベルがレベルＡ１より小さい範囲１において、信号除去回路５０の除去信号ＳＣＡＮは、増幅器５４で飽和することなく出力され、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルするので、受信回路２５は、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに影響されずに、応答信号ＳＲを正常に受信する。この正常動作を確保した上で、送受信共用アンテナ２０１がアンテナ端子４５から外れるなどの事故が発生し、受信ライン信号ＳＡのレベルが増大する場合に、受信信号ＳＢは、レベルＢ１に近いレベルＢＰに制限され、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはないので、受信回路２５を充分に保護することができる。
【００３３】
このように実施の形態１では、保護回路６０は、受信ライン信号が第１レベルＡ１と第２レベルＡ２との間の所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢを制限するので、送受信共用アンテナ２０１が故障して、例えば照合信号が全反射する事態が生じた場合に、保護回路６０により受信回路を保護することができる。また、受信ライン信号ＳＡが、第１レベルＡ１より小さい範囲１では、除去信号ＳＣＡＮが飽和することなく出力され、受信ライン信号ＳＡが第１レベルＡ１よりも大きな第２レベルＡ２を超えた範囲２では、除去信号ＳＣＡＮが飽和するように構成された信号除去回路５０を使用するので、受信ライン信号ＳＡが第１レベルＡ１よりも小さい範囲１では、除去信号ＳＣＡＮを飽和することなく出力して、正常な動作を行ないながら、受信ライン信号ＳＡが、この第１レベルＡ１とそれよりも大きな第２レベルＡ２との間の所定レベルＡＰを超えた範囲４で、保護回路６０が保護動作を行なうので、信号除去回路５０に特に高出力の増幅器を使用することなく、受信回路２５の入力レベルを前記所定レベルＡＰに対応して抑えることができ、受信回路２５を効果的に保護することができる。
【００３４】
実施の形態２．
図８は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態２において保護回路６０として使用される信号減衰回路７０を示す電気回路図である。この実施の形態２の情報読取り用送受信回路では、保護回路６０を図８に示す信号減衰回路７０によって構成する以外は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路２０と同じに構成される。信号減衰回路７０は、図８に示すように、入力端子ａと、出力端子ｂを有する。入力端子ａは図３、図４に示す受信ライン２８に接続され、出力端子ｂは低雑音増幅器２６に接続される。
【００３５】
信号減衰回路７０は、信号減衰器７１と、方向性結合器７２と、検波器７３と、信号レベル検出回路７４を含む。信号減衰器７１は、入力端子ａと出力端子ｂの間に接続される。方向性結合器７２は、入力端子ａと信号減衰器７１との間に接続され、入力端子ａから信号減衰器７１へ向かう受信ライン信号ＳＡの一部を分波し、分波信号を出力する。検波器７３は、例えばダイオードで構成され、方向性結合器７２からの分波信号を検波して、検波信号を発生する。
【００３６】
信号レベル検出回路７４は、コンパレータ７５と、基準電圧発生器７６を含む。コンパレータ７５は、プラス入力ｃとマイナス入力ｄと出力ｅを有する。プラス入力ｃには、検波器７３からの検波信号が供給される。基準電圧発生器７６は、定電圧電源電圧を受ける抵抗器７７を有し、この抵抗器７７により基準電圧Ｖｐを発生し、この基準電圧Ｖｐをコンパレータ７５のマイナス入力ｄに供給する。このコンパレータ７５は、検波器７３からの検波信号を基準電圧Ｖｐと比較し、検波器７３の検波信号の信号レベルが基準電圧Ｖｐを超えた範囲４で、出力ｅに高レベル信号を発生する。基準電圧Ｖｐは、受信ライン信号ＳＡの信号レベルＡＰに対応して設定され、コンパレータ７５は、受信ライン信号ＳＡが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、出力ｅに高レベル信号を発生する。
【００３７】
コンパレータ７５の出力ｅから出力された高レベル信号は、信号減衰器７１に供給され、信号減衰器７１はこの高レベル信号が与えられたときに、受信ライン信号ＳＡを所定の減衰量だけ減衰して、受信信号ＳＢを発生する。図９は、図８に示す信号減衰回路７０を保護回路６０として使用した実施の形態２について、受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係を示す。図９において、信号減衰回路７０の動作特性が符号ＰＲ２で示される。図９から明らかなように、実施の形態２では、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが、所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢの信号レベルは、特性ＰＲ２に示すように、レベルＢＰ以下に低減される。
【００３８】
このように実施の形態２でも、受信信号ＳＢの信号レベルはレベルＢＰ以下に低減され、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５には、このレベルＢＰを超える受信信号ＳＢは供給されず、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５が破壊から保護される。具体的には、例えば送受信共用アンテナ２０１が、情報読取り用送受信回路２０のアンテナ端子４５から外れた場合に、保護回路６０は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢを所定レベルＢＰ以下に減衰し、受信回路２５を保護する。
【００３９】
信号減衰回路７０の動作点ＰＰは、実施の形態１と同様に、特性点Ｐ１、Ｐ２の間に設定され、受信回路２５には、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはない。受信ライン信号ＳＡの信号レベルがレベルＡ１より小さい範囲１において、信号除去回路５０の除去信号ＳＣＡＮは、増幅器５４で飽和することなく出力され、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルするので、受信回路２５は、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに影響されずに、応答信号ＳＲを正常に受信する。この正常動作を確保した上で、送受信共用アンテナ２０１がアンテナ端子４５から外れるなどの事故が発生し、受信ライン信号ＳＡのレベルが増大する場合に、受信信号ＳＢは、レベルＢ１に近いレベルＢＰに制限され、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはないので、受信回路２５を充分に保護することができ、この実施の形態２でも、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【００４０】
実施の形態３．
図１０は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態３において保護回路６０として使用される信号スイッチ回路８０を示す電気回路図である。実施の形態３の情報読取り用送受信回路では、保護回路６０を図１０に示す信号スイッチ回路８０によって構成する以外は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路２０と同じに構成される。信号スイッチ回路８０は、図１０に示すように、入力端子ａと、出力端子ｂを有する。入力端子ａは図３、図４に示す受信ライン２８に接続され、出力端子ｂは低雑音増幅器２６に接続される。
【００４１】
信号スイッチ回路８０は、実施の形態２で使用された信号減衰回路７０における信号減衰器７１を信号スイッチ８１に置き換えたものである。その他は、実施の形態２の信号減衰回路７０と同じに構成される。信号スイッチ８１は、信号スイッチ回路８０の入力端子ａと出力端子ｂとの間に接続され、入力端子ａに供給される受信ライン信号ＳＡをスイッチする。この信号スイッチ８１は、信号スイッチ回路８０における信号レベル検出回路７５のコンパレータ７５の出力ｅに結合され、受信ライン信号ＳＡが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信ライン信号ＳＡを遮断する。
【００４２】
図１１は、図１０に示す信号スイッチ回路８０を保護回路６０として使用した実施の形態３について、受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係を示す。図１１において、信号スイッチ回路８０の動作特性が符号ＰＲ３で示される。図１１から明らかなように、実施の形態３では、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが、所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢの信号レベルは、特性ＰＲ３に示すようにゼロとされる。
【００４３】
このように実施の形態３でも、受信信号ＳＢの信号レベルはレベルＢＰ以下に低減され、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５には、このレベルＢＰを超える受信信号ＳＢは供給されず、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５が破壊から保護される。具体的には、例えば送受信共用アンテナ２０１が、情報読取り用送受信回路２０のアンテナ端子４５から外れた場合に、保護回路６０は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢを所定レベルＢＰ以下のレベルゼロに低減し、受信回路２５を保護する。
【００４４】
信号スイッチ回路８０の動作点ＰＰは、実施の形態１と同様に、特性点Ｐ１、Ｐ２の間に設定され、受信回路２５には、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されない。受信ライン信号ＳＡの信号レベルがレベルＡ１より小さい範囲１において、信号除去回路５０の除去信号ＳＣＡＮは、増幅器５４で飽和することなく出力され、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルするので、受信回路２５は、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに影響されずに、応答信号ＳＲを正常に受信する。この正常動作を確保した上で、送受信共用アンテナ２０１がアンテナ端子４５から外れるなどの事故が発生し、受信ライン信号ＳＡのレベルが増大する場合に、受信信号ＳＢは、レベルＢ１に近いレベルＢＰに制限され、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはないので、受信回路２５を充分に保護することができ、この実施の形態３でも、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【００４５】
実施の形態４．
図１２は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態４の要部を示す電気回路である。この実施の形態４の情報読取り送受信回路２０Ａでは、保護回路６０が信号スイッチ回路８０Ａで構成される。この信号スイッチ回路８０Ａでは、図１０の信号スイッチ回路８０における信号スイッチ８１が削除され、信号スイッチ回路８０Ａは、方向性結合器７３と、検波器７４と、信号レベル検出回路７５を含む。これらの方向性結合器７３、検波器７４、信号レベル検出回路７５は、実施の形態３と同じである。
【００４６】
この実施の形態４では、信号レベル検出回路７４のコンパレータ７５の出力ｅが、送信回路２１の高出力増幅器２３に結合される。このコンパレータ７５の出力ｅは、実施の形態３と同様に、受信ライン信号ＳＡが所定レベルＡＰを超えた高レベル信号となり、この高レベル信号に基づき、高出力増幅器２３がその増幅動作を停止し、照合信号ＳＱを停止する。
【００４７】
この実施の形態４における受信ライン信号ＳＡの信号レベルと受信信号ＳＢの信号レベルとの関係は、図１１と同じであり、この実施の形態４でも、受信ライン信号ＳＡが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢはゼロレベルとなる。
【００４８】
このように実施の形態４でも、受信信号ＳＢの信号レベルはレベルＢＰ以下に低減され、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５には、このレベルＢＰを超える受信信号ＳＢは供給されず、低雑音増幅器２６を含む受信回路２５が破壊から保護される。具体的には、例えば送受信共用アンテナ２０１が、情報読取り用送受信回路２０のアンテナ端子４５から外れた場合に、保護回路６０は、受信ライン信号ＳＡの信号レベルが所定レベルＡＰを超えた範囲４で、受信信号ＳＢを所定レベルＢＰ以下のレベルゼロに低減し、受信回路２５を保護する。
【００４９】
信号スイッチ回路８０Ａの動作点ＰＰは、実施の形態１と同様に、特性点Ｐ１、Ｐ２の間に設定され、受信回路２５には、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されない。受信ライン信号ＳＡの信号レベルがレベルＡ１より小さい範囲１において、信号除去回路５０の除去信号ＳＣＡＮは、増幅器５４で飽和することなく出力され、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯをキャンセルするので、受信回路２５は、漏れ込み照合信号ＳＱＩＳＯに影響されずに、応答信号ＳＲを正常に受信する。この正常動作を確保した上で、送受信共用アンテナ２０１がアンテナ端子４５から外れるなどの事故が発生し、受信ライン信号ＳＡのレベルが増大する場合に、受信信号ＳＢは、レベルＢ１に近いレベルＢＰに制限され、レベルＢ２を超える受信信号ＳＢが入力されることはないので、受信回路２５を充分に保護することができ、この実施の形態４でも、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明による情報読取り用送受信回路は、物体の情報を読取り、物体を識別する識別システムなどに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、この発明による情報読取り用送受信回路が利用される識別システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の識別システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態１を組み込んだＲＦＩＤリーダ・ライタを示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路の要部を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路において、保護回路が動作しないと仮定した場合における受信ライン信号の信号レベルと受信信号の信号レベルの関係を示す特性図である。
【図６】図６は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路において、保護回路を構成する信号リミッタ回路を示す電気回路図である。
【図７】図７は、実施の形態１の情報読取り用送受信回路において、保護回路が動作する場合における受信ライン信号の信号レベルと受信信号の信号レベルとの関係を示す特性図である。
【図８】図８は、実施の形態２の情報読取り用送受信回路において、保護回路を構成する信号減衰回路を示す電気回路図である。
【図９】図９は、実施の形態２の情報読取り用送受信回路において、保護回路が動作する場合における受信ライン信号の信号レベルと受信信号の信号レベルとの関係を示す特性図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３の情報読取り用送受信回路において、保護回路を構成する信号減衰回路を示す電気回路図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３の情報読取り用送受信回路において、保護回路が動作する場合における受信ライン信号の信号レベルと受信信号の信号レベルとの関係を示す特性図である。
【図１２】図１２は、この発明による情報読取り用送受信回路の実施の形態４の要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
２０、２０Ａ：情報読取り用送受信回路、２１：送信回路、２４：送信ライン、
２５：受信回路、２８：受信ライン、４０：サーキュレータ、４１：送信入力部、
４２：受信出力部、４３：アンテナ接続部、５０：信号除去回路、６０：保護回路、
６１：信号リミット回路、７０、８０、８０Ａ：信号スイッチ回路、
７１：信号減衰器、７４：信号レベル検出回路、８１：信号スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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