(57)【要約】      （修正有）【課題】無線周波数識別子（RFID）タグに適したアンテナを提供する。【解決手段】アンテナは、パッチセル２１０ａ（２以上のパッチセルから成るパッチセルアレイ）によって、または、２以上のパッチセルから成るパッチセルスタックにより提供される。パッチセル２１０ａに関する等価回路は、少なくとも２つのインダクタンス２４２ａ、２４４ａおよびシャントキャパシタンス２４６ａから成ることができる。パッチセルアレイに関する等価回路は、直列キャパシタンスおよび２以上のシャントキャパシタンスを介して接続される２以上のインダクタンスグループから成ることができる。パッチセルスタックに関する等価回路は、直列インダクタンス及び２以上のシャントインダクタンスを介して接続される２以上のキャパシタンスを備える。アンテナは、composite right and left handed(CRLH)構造を備えることができる。【選択図】図２
2012186803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤチップと、
１以上のパッチセルからなるパッチセルアレイと、２以上のパッチセルからなるパッチセルスタックとの少なくとも一方によって提供されるアンテナと、
前記ＲＦＩＤチップを前記アンテナに電気的に結合するフィードラインと、
を有し、
前記パッチセルアレイに関する等価回路が、
少なくとも２つの直列インダクタンスからなる少なくとも１つのインダクタンスグループと、
少なくとも１つのシャントキャパシタンスと、を備え、
前記パッチセルスタックに関する等価回路が、
直列インダクタンスを介して接続される少なくとも２つのキャパシタンスと、
少なくとも2つのシャントインダクタンスと、を備え、
前記アンテナが、composite right- and left-handed (CRLH)構造を有する、
ことを特徴とするラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）タグ。
【請求項２】
前記パッチセルアレイに関する前記等価回路が、１以上のシャントインダクタンスを更に有することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤチップが、ラジオ周波（ＲＦ）フロントエンド及びメモリを有することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記アンテナが、１以上の周波数バンドをサポートするように構成されることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記アンテナが、１以上の周波数バンドをサポートするように構成され、前記１以上の周波数バンドの各周波数バンドが中心周波数を有し、
前記アンテナが、前記中心周波数の最大の１／１０以下のサイズを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記フィードラインが、モノポールと、マイクロメタルストライプと、同軸ケーブルと、対並列ワイヤと、同一平面上の導波管と、のうちの１つによって提供されることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
バッテリを更に有することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記パッチセルアレイが、２以上のパッチセルからなり、
前記少なくとも１つのインダクタンスグループが、直列キャパシタンスを介して接続された２以上のインダクタンスグループによって提供され、
前記少なくとも１つのシャントキャパシタンスが、２以上のシャントキャパシタンスによって提供される
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項９】
前記アンテナがゲインを有し、前記ゲインが前記パッチセルの数の増加に伴って増加することを特徴とする請求項８に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項１０】
符号化情報読取（ＥＩＲ）端末が、
マイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、
バーコード読取デバイスとＲＦＩＤ読取デバイスとカード読取デバイスとからなるグループから選択されるＥＩＲデバイスであって、前記ＥＩＲデバイスが、符号化メッセージからなる生メッセージデータを出力するステップと、符号化メッセージに応答する符号化メッセージデータを出力するステップとの少なくとも一つを実行するように構成されることを特徴とするＥＩＲデバイスと、
通信インターフェースと、
を有し、
前記ＲＦＩＤ読取デバイスが、１以上のパッチセルからなるパッチセルアレイと、２以上のパッチセルからなるパッチセルスタックの少なくとも１つによって提供されるアンテナを更に有し、
前記パッチセルアレイに関する等価回路が、
少なくとも２つの直列インダクタンスからなる少なくとも１つのインダクタンスグループと、
少なくとも１つのシャントキャパシタンスと、を有し、
前記パッチセルスタックに関する等価回路が、
直列インダクタンスを介して接続される少なくとも２つのキャパシタンスと、
少なくとも２つのシャントインダクタンスと、を有し、
前記アンテナが、composite right- and left-handed (CRLH)構造を有することを特徴とする符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
[0001]  本出願は2011年3月4日に出願の「メタマテリアルアンテナを使用しているＲＦＩＤデバイス」と題した米国特許出願番号第13/041,165号に対する優先権を主張する。上記の出願は全体的に本願明細書にリファレンスとして組み入れられる。
【０００２】
[0002]  本発明は、一般にＲＦＩＤデバイスに関して、特にメタマテリアルのアンテナを使用しているRFIDタグおよびRFIDリーダーに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  無線周波数識別（RFID）方法は、スマートカード、製造におけるアイテム追跡および小売を含むその他多くの用途で広く使われてて、例えば、RFIDタグは小売アイテムに取り付けられることが可能である。キャッシャーの机に配備されるコード化された情報読取（EIR）端末は、小売アイテムに取り付けられるRFIDタグのメモリを読み込み、および／または、修正するためにRFIDリーダーを備えることができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]  ある実施形態では、RFIDチップ、アンテナおよび、アンテナにRFIDチップを電気的に結合するフィードラインを備えた無線周波数識別子（RFID）タグを提供する。アンテナは、１以上のパッチセルから成るパッチセルアレイによって、または、２以上のパッチセルから成るパッチセルスタックにより提供されることができる。パッチセルアレイに関する等価回路は、１以上のインダクタンスグループおよび１以上のシャントキャパシタンスから成ることができる。パッチセルスタックに関する等価回路は、直列インダクタンスを介して接続される２以上のキャパシタンスと、２以上のシャントインダクタンスとを備える。アンテナは、合成右手および左手（CRLH）（composite right- and left-handed (CRLH)）構造を備えることができる。
【０００５】
[0005]  別の実施形態では、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、通信インタフェースと、バーコード読取装置、ＲＦＩＤ読取装置またはカード読取装置により提供されるEIRデバイスとを有する符号化情報読取（EIR）端末が提供される。ＲＦＩＤ読取装置は、一つ以上のパッチセルから成るパッチセルアレイにより、または２以上のパッチセルから成るパッチセルスタックによって提供されるアンテナから更に成ることができる。パッチセルアレイに関する等価回路は、１以上のインダクタンスグループおよび１以上のシャントキャパシタンスから成ることができる。パッチセルスタックに関する等価回路は、直列インダクタンスを介して接続される２以上のキャパシタンスと、２以上のシャントインダクタンスとを備える。アンテナは、composite right- and left-handed (CRLH)構造を備えることができる。
【０００６】
[0006]  本発明を例示するために、図面は本発明の一つ以上の実施形態の態様を示す。しかし、そこにおいて、本発明が正確な準備および図面に示す手段に限られていないと理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】[0007]  図1は、RFIDタグのブロック線図を表す。
【図２】[0008]  図２は、RFIDタグでまたはＲＦＩＤ読取デバイスで使うことができるアンテナのさまざまな実施形態のブロック線図および等価回路図を表す。
【図３】図３は、RFIDタグでまたはＲＦＩＤ読取デバイスで使うことができるアンテナのさまざまな実施形態のブロック線図および等価回路図を表す。
【図４】図４は、RFIDタグでまたはＲＦＩＤ読取デバイスで使うことができるアンテナのさまざまな実施形態のブロック線図および等価回路図を表す。
【図５】[0009]  図５は、合成の左右の手の位相定数（composite left/right-handed phase constant）のグラフの実施形態である。
【図６】[0010]  図６は、入れ子にされたスプリットリング共鳴器の実施形態を表す。
【図７】[0011]  図７は、EIR端末を利用しているデータ収集システムのネットワーク-レベル・レイアウトを表す。
【図８】[0012]  図８は、EIRターミナルのコンポーネント-レベル・レイアウトを表す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0013]  図面が必ずしも一定の比率であるというわけではなく、その代わりに全体的に本発明の原則を例示するように強調がなされる。図面において、同様の参照番号は、さまざまな図の全体にわたって同様のパーツを示すのに用いられる。
【０００９】
[0014]  ある実施形態では、図式的に図1に示されるRFIDタグが提供される。RFIDタグ101は、フィードライン131によって、アンテナ121に接続しているRFIDチップ111を含むことができる。ある実施形態では、フィードライン131はモノポールにより提供されることができる。別の実施形態では、フィードライン131はマイクロメタルストライプにより提供されることができる。別の実施形態では、フィードライン131は同軸ケーブルにより提供されることができる。さらにもう一つの実施形態では、フィードライン１３１は、対並列ワイヤにより提供されることができる。さらにもう一つの実施形態では、フィードライン131は、同一平面上の導波管により提供されることができる。
【００１０】
[0015]  別の態様においては、RFIDチップ111およびアンテナ121は、ハウジング190内に配置されることができる。ある実施形態では、ハウジングは、追跡されるオブジェクト（図１には図示せず）にFIDタグ101を取り付けるのを容易にするように設計されているフォームファクタを有することができる。別の実施形態では、RFIDチップ、アンテナ121およびフィードライン131は、誘電材料に印刷されることができる。
【００１１】
[0016]  更なる態様において、RFIDタグの物理的な寸法は、数ミリメートルから数センチメートルまで変化できる。
[0017]  ある実施形態では、RFIDタグ101のアンテナ121は、RFIDリーダー（図１では図示せず）によって、送られる信号を受信することができ、それからRFIDリーダーによって、受け取られる応答信号を伝導できる。応答信号は、役立つデータ（例えばRFIDタグの一意的なシリアル番号）を含むことができる。別の実施形態では、RFIDタグは、RFIDリーダーからクエリ信号を受け取ることと関係なく常にまたは周期的に信号を送ることができる。さらに別の実施形態では、RFIDタグは、RFIDリーダーとの通信を初期化することができる。
【００１２】
[0018]  ある実施形態では、RFIDタグ101は、RFIDタグの回路にパワーを提供するために用いることができる電池（図１では図示せず）を備えていることができる。更なる態様において、RFIDタグ101は、置換可能な電池を含むことができ、または、密封されたユニットとして提供されることができる。ある実施形態では、RFIDタグは、電気的に外部の電力源に接続されることができる。電池を備えているかまたは外部の電力源に接続しているRFIDタグは、アクティブなRFIDタグと称することがある。
【００１３】
[0019]  別の実施形態では、RFIDタグ101は、電池がないことがあり、RFIDリーダーからパワーを受け取ることができる。電池がないRFIDタグは、受動的なRFIDタグと称することがある。受動的なRFIDタグのアンテナは、RFIDリーダーによって、送信した無線周波数（RF）信号を受信することに応答して電流を発生できる。アンテナにより発生される電流は、タグの回路に供給されることができる。別の実施形態では、RFIDタグ101は、電池からそのパワーの１つの部分を受けることができ、その一方で、外部の電力源からパワーの他の部分を受ける。
【００１４】
[0020]  アクティブなRFIDタグを使用することは、受動的なRFIDタグと比較して、多くの効果を提供する。非常に短い距離（数フィートまで）では典型的にはリードオンリーである受動的なRFIDタグと比較して、アクティブなRFIDタグはより遠い距離で読まれることができる。アクティブなRFIDタグは、RFIDリーダーとのコミュニケーションを始めることができる。アクティブなRFIDタグは、通常受動的なRFIDタグと比較して、より高いデータ・バンド幅をサポートする。
【００１５】
[0021]  他方、アクティブなRFIDタグは、バッテリであるか外部のパワーなしで機能することができない。アクティブなRFIDタグは、製造が高価であるのが典型的である。アクティブなRFIDタグは、受動的なRFIDタグと比較して、概して物理的により大きい。
【００１６】
[0022]  更なる態様において、RFIDタグ101が、多くのアプリケーションで使うことができ、スマートカード、製造および小売のアイテム追跡、その他を含む。
[0023]  スマートカードは、カード読み取り装置によって強打されまたは物理的に接触する必要のないＩＤカード（例えばクレジットカード、パス・カード）である。この能力は、カードにRFIDタグを配置することによって、実装されることができる。
【００１７】
[0024]  アイテム追跡は、RFIDタグを各々の個々のアイテムに配置することにより実行されることができる。小売において、RFIDタグを有するアイテム追跡は、他の技術（例えばバーコード・スキャンおよび支払い端末）と連動して使うことができる。RFIDタグを有するアイテム追跡が、RFIDタグを商品アイテムに入れて、出口位置にセンサを配置することによって、損失防止システムとして使うことができる。出口センサが、チェックアウトで停止しなかったタグを付けられたアイテムを検出した場合、警報は鳴り出すことができる。
【００１８】
[0025]  別の態様においては、RFIDタグ101は、振幅変調、周波数変調、位相変調、振幅シフトキー変調（ASK）、位相シフトキー変調（PSK）および、周波数シフトキー変調（FSK）を含む一つ以上の信号変調方法を使用できる。当業者は、他の変調方法が本発明の精神の範囲内であるという事実を認める。
【００１９】
[0026]  振幅およびASK変調スキームでは、RFIDタグにより送信される情報は、搬送波の振幅の変化によってコード化される。周波数変調スキームでは、RFIDタグにより送信される情報は、送られる搬送波の周波数の変化によって、コード化される。FSKM変調スキームでは、RFIDタグにより送信される情報は、搬送波の2つ以上の周波数間の変化によって、コード化される。位相およびPSK変調スキームでは、RFIDタグにより送信される情報は、搬送波の位相の変化によって、コード化される。
【００２０】
[0027]  ある実施形態では、RFIDタグは、RFIDリーダーによって送信された搬送波を転送し、および戻るように返信することができる。別の実施形態では、RFIDタグは、それ自身の搬送波を生じることができる。
【００２１】
[0028]  別の態様では、RFIDタグ101は、誤り訂正プロトコルを使用して送信される（ペイロード）情報をコード化することができる。ある実施形態では、誤り訂正符号はペイロード内容に基づいて算出されることができ、RFIDタグによって、ペイロードに追加されることができる。RFIDリーダーは、同じ誤り訂正プロトコルをペイロードに適用することができ、伝達の一部として結果として生じる算出誤り訂正コード値を誤り訂正コード対価受取りと比較できる。２つの値が合う場合、データは正しく受け取られる。一方、他の読込み操作も、試みられることが可能である。
【００２２】
[0029]  別の態様においては、RFIDタグ101の情報は、製造プロセス（概してリードオンリーRFIDタグを生産して、工場プログラミング）の間、プログラムされることができ、または製造プロセスの後、完了される（フィールドプログラミング）。更なる態様において、タグが作動中のとき、RFIDタグ101の情報は動的に更新されることができる。
【００２３】
[0030]  更なる態様において、RFIDタグ101は、情報を格納するために利用できるメモリを備えることができる。ある実施形態では、RFIDタグ101は、電気的にメモリ装置を動かす必要のない情報を保持する不揮発性メモリを含むことができる。別の実施形態では、RFIDタグ101は、リードオンリーでプログラム可能なメモリを含むことができる。例えば、リードオンリーメモリがタグの一意的なシリアル番号を格納するために使うことができる。ある実施形態では、メモリは、RFIDチップ111の不可欠な部分として提供されることができる。
【００２４】
[0031]  更なる態様において、RFIDチップ111は、メモリおよびRFフロントエンドから成ることができる。RFフロントエンドは、ベースバンドまたは中間周波数信号に出入りする高周波RF信号を変換するために用いることができる。
【００２５】
[0032]  別の態様においては、RFIDタグは、RFIDチップ111がないことがありえる。チップレスRFIDタグは、RFIDリーダーによって、送られるRFID信号の修正された部分を反射できる。チップレスRFIDタグの情報は、リーダーへそれを反映する前に受け取られるRF信号を修正する方法によって、コード化されることができる。
【００２６】
[0033]  別の態様においては、RFIDタグが読まれることができる距離（リード範囲）は、信号周波数、アンテナゲイン、アンテナ空中線指向性図、方位、並びに、RFIDリーダーアンテナおよびRFIDタグ・アンテナの分極化を含む多くの要因に影響を受ける。
【００２７】
[0034]  ある実施形態では、図1のアンテナ121は、メタマテリアル（MTM）でできていてよい。メタマテリアルは、天然材料のそれを凌ぐ所望の電磁気の挙動を生じるために設計される人工複合材料である。MTMベースのオブジェクトは、材料によって、広がっている電磁波の波長より非常に小さい構造を含むことができる。MTM技術は、作動周波数、バンド幅、位相オフセット、位相定数伝播、マッチング状況、および、ポートの数および位置決めを含むことができる演算パラメータの値を決定することによって、都合よく小さい構造の範囲で電磁波の伝播の正確な制御をすることができる。
【００２８】
[0035]  ある態様では、MTMアンテナは、他の種類のアンテナと比較して、物理的に小さくてよく：例えば、MTMアンテナは、信号の波長の10分の1のオーダーの大きさを設定されることができ、その一方で、従来の材料でできているアンテナより良いか等しいパフォーマンスを提供し、信号の波長の１／２のオーダーの大きさを設定される。このように、860MHz−930MHzのレンジの周波数に関して、従来の材料でできているアンテナは、ほぼ165mmのダイポールアンテナ（または82.5mmのモノポールアンテナ）のためのサイズを有しなければならないが、MTMアンテナは33mmのサイズを有することができる。
【００２９】
[0036]  所望の電磁気の挙動を生成するMTMアンテナの能力は、最も天然の材料が、右手（ＲＨ）材料であるという事実により説明されることができ（すなわち、天然材料の電磁波の伝播は、トリオ（E、H、β）に関して右手の法則に従い、Ｅは電界であり、Ｈは磁場、およびβは位相速度である）、正の屈折率を示し、一方、その人工構造のためのメタマテリアルは、負の屈折率を呈し、トリオ（E、H、β）に関して左手の法則に従う。負の屈折率を呈しているメタマテリアルは、負の誘電率および透過率を同時に有することにより純粋な左手（LH）メタマテリアルでありえる。メタマテリアルは、RHおよびLH特性を結合できる（合成右手および左手（Composite Right and Left Handed）（CRLH）材料）。ある実施形態では、図１のアンテナ121は、Composite Right and Left Handed (CRLH)構造を有する。
【００３０】
[0037]  ある実施形態では、図１のRFIDタグ101は、パッチセル210a、210b（図2において、最適に示される）により提供されるアンテナ121を有することができる。パッチセル210aは、グランド面220bの上に懸垂する金属パッチ220aを更に有することができる。等価回路図240aは、直列インダクタンス242a、244aおよびシャントキャパシタンス246aの組合せを含むことができる。
【００３１】
[0038]  別の実施形態では、パッチセル210bは、バイア235を介してグランド面230bに接続される金属パッチ230aから更に成ることができる。ある実施形態では、バイアの直径は、必須のアンテナ・パラメータに従い調節可能でありえる。等価回路図240bは、直列インダクタンス242b、244b、シャントインダクタンス245およびシャントキャパシタンス246bの組合せを含むことができる。
【００３２】
[0039]  別の実施形態では、図1のアンテナ121は、パッチに対して並列面に水平に配置されている2つ以上の1Ｄまたは２Ｄパッチセル321a、321bを含んでいるパッチセルアレイ311（図3において、最適に示される）から成ることができる。セルの各々の上部パッチは、バイア335a、335bを介してグランド面331に接続されることができる。等価回路図340は、２つ以上のインダクタンス・グループ341a、341bを含むことができる。各々のインダクタンスグループ341a、341bは、直列に接続される2つ以上のインダクタンスからなることができる。インダクタンスグループ341a、341bは、キャパシタンス343と直列に接続されることができる。等価回路図340は、2つ以上のシャントキャパシタンス346a、346bから更に成ることができる。等価回路図340は、2つ以上のシャントインダクタンス345a、345bから更に成ることができる。
【００３３】
[0040]  さらに別の実施形態では、図１のアンテナ121は、パッチに対して垂直な平面に垂直に配置される２つ以上の１Ｄまたは２Ｄパッチセル420a、420bを含んでいるパッチセルスタック410（図4において最適に示される）から成ることができる。各セルの底のパッチは、グランド面に接続されることができる。等価回路図440は、インダクタンス443と直列に接続される2つ以上のキャパシタンス441a、441bを含むことができる。等価回路図440は、2つ以上のシャントインダクタンス446a、446bから更に成ることができる。
【００３４】
[0041]  別の態様においては、アンテナゲイン（すなわち、全方向に等しく放射して、損失を持っていない仮定的理想的なアンテナによって、生じる強度に対する与えられた方向のアンテナの強度の関係）は、パッチセルの数の増加と共に増加する。
【００３５】
[0042]  従来の材料でできているパッチセルの寸法が、信号波長のほぼ１／２であり、メタマテリアルでできているパッチセルの寸法は、信号波長のほぼ10分の1になることができる。電磁メタマテリアルは、いくつかのホスト媒体に伝送線およびスプリットリング共鳴器のような新しい幾何学的な形状を有するさまざまな構成要素を埋め込むことにより合成されることができる。
【００３６】
[0043]  伝送線は、直列キャパシタンス（ＣＬ）とシャントインダクタンス（ＬＬ）とを結合することができ、伝播位相定数を有する後方の波を支えることができる左手特性を有することができる。純粋な左手伝送線が、製作プロセスで起こっている寄生的な右手コンデンサ（CR）およびインダクタ（LR）のために存在しないので、実現可能な伝送線アプローチは、図５に示される伝播位相定数βを有するComposite Right/Left- hand（CRLH）伝送線でありえる。低周波で、CRLH伝送線は、左手特性を示している後方の波を支えることができ、その一方で、高周波で、それは右手特性を示している前方の波を支えることができる。CRLH伝送線は、共鳴に依存しない特性を呈することができ、低損失および幅広いバンド性能を有することができる。
【００３７】
[0044]  スプリットリング共鳴器（SRR）は、銅のような金属でできている非磁性伝導ユニットにより提供されることができる。ある実施形態では、SRRは、対向端部でそれらにおけるスプリットを備え、小さいギャップによって分離される一対の同心の環状リングにより提供されることができる。金属リングを透過する磁束は、リングに回転電流を誘発でき、それは入射フィールドを強化し、または対向するために自分自身のフラックスを生成できる。リングのスプリットのため、構造はリングの直径より非常に大きい共鳴波長をサポートすることができる。リング間の小さいギャップは、共振している周波数を下げる大きいキャパシタンス値を生成し、したがって、構造の寸法は共鳴波長と比較して小さい。SRRの反響周波数は、その幾何学的なパラメータに依存できる。
【００３８】
[0045]  SRRは、ロッドスプリットリング、入れ子にされたスプリットリング、シングルスプリットリング、歪んだスプリットリング、螺旋スプリットリング、拡張S-構造などを包含する種々のフォームファクタのうちの１つで提供される。図６は、入れ子にされたスプリットリング共鳴器610a、610bの2つの実施形態を表す。
【００３９】
[0046]  別の態様においては、図1のアンテナ121は、特定の用途に合わせて調整された２以上の活動中の周波数帯をサポートでき、調和周波数の倍数に限られない。周波数帯は、その中心周波数によって、特徴づけられることが可能である。ある実施形態では、図１のアンテナ121の寸法は、アンテナで支えられる周波数バンドに関する中心周波数の最大の10分の1以下でありえる。
【００４０】
[0047]  更なる態様において、MTMベースのコンポーネント（例えば、ブロードバンドマッチング回路、位相シフトコンポーネント、または、伝送ライン）は、従来の材料でできている構成要素により提供されるそれらより大きい５乃至１０倍である周波数レンジ以上の位相は線形で保存できる。
【００４１】
[0048]  別の実施形態では、データ収集システムの組み入れのために符号化情報読取（EIR）端末が提供される。（図7に例示される）データ収集システムは、複数の相互接続するネットワーク110a-110zと連通する複数のEIR端末100a-100zを含むことができる。ある態様では、複数のネットワーク110a-110zは、少なくとも一つのワイアレス通信ネットワークを含むことができる。
【００４２】
[0049]  更なる態様において、EIR端末は、一つ以上のネットワーク110a-110zに接続する端末によって使うことができる通信インタフェースから成ることができる。ある実施形態では、通信インタフェースは無線通信インタフェースにより提供されることができる。
【００４３】
[0050]  EIR端末100cは、ホストコンピュータ171を有する通信セッションを確立できる。ある実施形態では、ネットワーク・フレームは、一つ以上のルータ、基地局および他のインフラ要素を介してEIR端末100cおよびホストコンピュータ171により交換されることができる。別の実施形態では、ホストコンピュータ171は、ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）を介してEIR端末100cによって、届くことがありえる。さらにもう一つの実施形態では、ホストコンピュータ171は、ワイド・エリア・ネットワーク（WAN）を介してEIR端末100cによって届くことがありえる。当業者は、LAN、WAN、仮想プライベートネットワーク（VPN）および／または他の種類のネットワークに依存しているホストコンピュータ171とEIR端末100cとの間の相互接続を提供する他の方法が、本発明の精神の範囲内であるということを認める。
【００４４】
[0051]  ある実施形態では、EIR端末100cとホストコンピュータ171と間の通信は、一連のHTTP要請から成ることができ、応答は一つ以上のTCP接続を通じて伝達される。ある実施形態では、EIR端末100cとホストコンピュータ171と間の通信は、一つ以上のTCPおよび／またはUDPポートを通じて送信されるVoIPトラフィックから成ることができる。当業者は、他の通信およびアプリケーション・レベル・プロトコルを使用することは本発明の精神の範囲の中であるということを認める。
【００４５】
[0052]  ある態様では、EIR端末により送信されるメッセージのうちの少なくとも1つは、例えば、バーコード・ラベルに対応する復号化メッセージ・データを含むことができ、または、RFIDラベルは製品にまたは出荷アイテムに取り付けられる。例えば、EIR端末は、製品に取り付けられるバーコード・ラベルによって、コード化される製品識別子に対応する製品情報を検索するためにリクエストをホストコンピュータに発信でき、または、製品に付着したバーコード・ラベルにより識別されるアイテムのための記録をとめているアイテムを送信する。
【００４６】
[0053]  別の態様においては、EIR端末100は、少なくとも一つのマイクロプロセッサ310およびメモリ320から更に成ることができ、図８において、最適に示される様に、両方ともシステムバス370に連結する。マイクロプロセッサ310は、汎用マイクロプロセッサによって、または専用マイクロプロセッサ（例えばASIC）により提供されることができる。ある実施形態では、EIR端末100は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と称することがありえる単一のマイクロプロセッサから成ることができる。別の実施形態では、EIR端末100は、2つ以上のマイクロプロセッサ、例えばＣＰＵおよび専用マイクロプロセッサ、例えばASICから成ることができる。ある実施形態では、メモリ320はRAM、ROM、EPROMおよび／またはSIMカード-ベースのメモリにより提供されることができる。
【００４７】
[0054]  EIR端末100は、バーコード読取デバイス、RFID読取デバイスおよびカード読取デバイスを含む１以上の符号化情報読取（EIR）装置330から更に成ることができ、また、システムバス370に連結する。ある実施形態では、EIR読取デバイスは、コード化されたメッセージに対応する符号化メッセージ・データを出力できることがありえる。別の実施形態では、EIR読取デバイスは、コード化されたメッセージ（例えば生の画像データまたは生のRFIDデータ）から成る生のメッセージ・データを出力できる。
【００４８】
[0055]  もちろん、バーコードを読取り、RFIDを読みとり、または、コード化された情報を運んでいるカードを読む装置は、本発明の範囲内のままで、これらのカテゴリのうちの１つ以上を読み込むことができる。例えば、バーコードを読みとる装置は、カードリーダおよび／またはRFIDリーダーを含み、RFIDを読み取る装置はまた、バーコードおよび／またはカードを読み取ることができ、カードを読み取る装置はまた、バーコードおよび／またはRFID読み取ることができる。更なる明快さのために、本発明の目的を達成するためにバーコードを読み込む装置であるバーコードを読み込むことができるデバイス、例えば、携帯電話、スマートフォン、または、PDAのようなデバイスが考えられるために、装置の主たる機能がこれらの機能を包含する必要はない。
【００４９】
[0056]  EIR端末100は、キーボード・インタフェース354、ディスプレイ・アダプタ355をら更に有することができ、両方ともまた、システムバス370に連結する。EIR端末100は、電池356を更に有することができる。
【００５０】
[0057]  ある実施形態では、EIR端末100は、GPSレシーバ380から更に成ることができる。ある実施形態では、EIR端末100は、加入者識別モジュール（SIM）カードを受け取るように構成される少なくとも一つのコネクタ390を更に有することができる。
【００５１】
[0058]  本願明細書において、以前に（実施形態において、）強調されるように、EIR端末100はＲＦＩＤ読取装置333から成ることができる。更なる態様において、RFID読取装置は、アンテナ338を有することができる。
【００５２】
[0059]  ある実施形態では、図８のアンテナ338は、Composite Right and Left Handed (CRLH)構造を備えることができる。
[0060]  ある実施形態では、図８のアンテナ338は、パッチセル210（図2において、最適に見られる）により提供されることができる。パッチセル210aは、グランド面220bの上に懸垂される金属パッチ220aを更に有することができる。等価回路図240aは、直列インダクタンス242a、244aとシャントキャパシタンス246aの組合せを含むことができる。
【００５３】
[0061]  別の実施形態では、パッチセル210bは、バイア235を介してグランド面230bに接続している金属パッチ230aを更に有することができる。ある実施形態では、バイアの直径は、必須のアンテナ・パラメータに従い調節可能でありえる。等価回路図240bは、直列インダクタンス242b、244b、シャントインダクタンス245およびシャントキャパシタンス246bの組合せを含むことができる。
【００５４】
[0062]  別の実施形態では、図８のアンテナ338は、パッチに対して並列な平面に水平に配置されている２以上の１Ｄか２Ｄのパッチセル321a、321bを含んでいるパッチセルアレイ311（図３において、最適に見ることができる）を有することができる。セルの各々の上部パッチは、バイア335a、335bを介してグランド面331に接続していることができる。等価回路図340は、２以上のインダクタンス・グループ341a、341bを含むことができる。各々のインダクタンスグループ341a、341bは、直列に接続される２以上のインダクタンスを占めることができる。インダクタンス・グループ341a、341bは、キャパシタンス343と直列に接続されることができる。等価回路図340は、２以上のシャントキャパシタンス346a、346bを更に有することができる。等価回路図340は、２以上のシャントインダクタンス345a、345bを更に有することができる。
【００５５】
[0063]  別の実施形態では、図８のアンテナ338は、パッチに対して垂直な平面に垂直に配置されている２以上の1Ｄか２Ｄのパッチセル420a、420bを含んでいるパッチセルスタック410（図４において、最適に見られる）から成ることができる。各セルの底のパッチは、グランド面に接続していることができる。等価回路図440は、インダクタンス443と直列に接続される２以上のキャパシタンス441a、441bを含むことができる。等価回路図440は、２以上のシャントインダクタンス446a、446bを更に有することができる。
【００５６】
[0064]  別の態様においては、図８（すなわち全方向に等しく放射して、損失を持っていない仮定的理想的なアンテナによって、生じる強度に対する与えられた方向のアンテナの強度の関係）のアンテナ338のゲインは、パッチセルの数の増加と共に増加できる。
【００５７】
[0065]  別の態様においては、図８のアンテナ338は、特定の用途に合わせて調整され、調和周波数倍数に限られていない2つ以上の作動中の周波数帯をサポートできる。周波数帯は、その中心周波数によって、特徴づけられることが可能である。ある実施形態では、図１のアンテナ121の寸法は、アンテナでサポートされる周波数帯のための中心の周波数の最大の10分の1以下でありえる。
【００５８】
[0066]  本発明が特に特定の典型的な実施形態に関して図と共に記載されると共に、詳細なさまざまな変化が説明文および図面でサポートされることが可能であり請求項に記載の本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その中で影響を受けることができることは当業者により理解される。更に、典型的な実施形態が特定の数の要素に関して記載され、典型的な実施形態が特定の数の要素より少ないものを利用して実践されることができると理解される。
【００５９】
[0067]  明細書に記載した装置及び方法を以下に規定する：
Ａ１．
ＲＦＩＤチップと、
１以上のパッチセルからなるパッチセルアレイと、２以上のパッチセルからなるパッチセルスタックとの少なくとも一方によって提供されるアンテナと、
前記ＲＦＩＤチップを前記アンテナに電気的に結合するフィードラインと、
を有し、
前記パッチセルアレイに関する等価回路が、
少なくとも２つの直列インダクタンスからなる少なくとも１つのインダクタンスグループと、
少なくとも１つのシャントキャパシタンスと、を備え、
前記パッチセルスタックに関する等価回路が、
直列インダクタンスを介して接続される少なくとも２つのキャパシタンスと、
少なくとも2つのシャントインダクタンスと、を備え、
前記アンテナが、composite right- and left-handed (CRLH)構造を有する、
ことを特徴とするラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）タグ。
Ａ２．  前記パッチセルアレイに関する前記等価回路が、１以上のシャントインダクタンスを更に有することを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ３．  前記ＲＦＩＤチップが、ラジオ周波（ＲＦ）フロントエンド及びメモリを有することを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ４．  前記アンテナが、１以上の周波数バンドをサポートするように構成されることを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ５．  前記アンテナが、１以上の周波数バンドをサポートするように構成され、前記１以上の周波数バンドの各周波数バンドが中心周波数を有し、
前記アンテナが、前記中心周波数の最大の１／１０以下のサイズを有する、ことを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ６．  前記フィードラインが、モノポールと、マイクロメタルストライプと、同軸ケーブルと、対並列ワイヤと、同一平面上の導波管と、のうちの１つによって提供されることを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ７．  バッテリを更に有することを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ８．  前記パッチセルアレイが、２以上のパッチセルからなり、
前記少なくとも１つのインダクタンスグループが、直列キャパシタンスを介して接続された２以上のインダクタンスグループによって提供され、
前記少なくとも１つのシャントキャパシタンスが、２以上のシャントキャパシタンスによって提供される
ことを特徴とするＡ１に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ９．  前記アンテナがゲインを有し、前記ゲインが前記パッチセルの数の増加に伴って増加することを特徴とするＡ８に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ１０．  前記２以上のパッチセルの各パッチセルが、グランド面の上に懸垂するパッチを更に有することを特徴とするＡ８に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ１１．  前記２以上のパッチセルの各パッチセルが、グランド面に電気的に結合されるパッチを更に有することを特徴とするＡ８に記載のＲＦＩＤタグ。
Ａ１２．  前記パッチセルアレイが、グランド面に電気的に結合される２以上のパッチを有すること特徴とするＡ８に記載のＲＦＩＤタグ。
Ｂ１．  符号化情報読取（ＥＩＲ）端末が、
マイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサに通信可能に結合されたメモリと、
バーコード読取デバイスとＲＦＩＤ読取デバイスとカード読取デバイスとからなるグループから選択されるＥＩＲデバイスであって、前記ＥＩＲデバイスが、符号化メッセージからなる生メッセージデータを出力するステップと、符号化メッセージに応答する符号化メッセージデータを出力するステップとの少なくとも一つを実行するように構成されることを特徴とするＥＩＲデバイスと、
通信インターフェースと、
を有し、
前記ＲＦＩＤ読取デバイスが、１以上のパッチセルからなるパッチセルアレイと、２以上のパッチセルからなるパッチセルスタックの少なくとも１つによって提供されるアンテナを更に有し、
前記パッチセルアレイに関する等価回路が、
少なくとも２つの直列インダクタンスからなる少なくとも１つのインダクタンスグループと、
少なくとも１つのシャントキャパシタンスと、を有し、
前記パッチセルスタックに関する等価回路が、
直列インダクタンスを介して接続される少なくとも２つのキャパシタンスと、
少なくとも２つのシャントインダクタンスと、を有し、
前記アンテナが、composite right- and left-handed (CRLH)構造を有することを特徴とする符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ２．  前記パッチセルアレイに関する等価回路が、１以上のシャントインダクタンスを更に有することを特徴とするＢ１に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ３．  前記アンテナが、１以上の周波数バンドをサポートするように構成されることを特徴とするＢ１に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ４．  前記アンテナが、より多くの周波数バンドのうちの１つをサポートするように構成され、前記１以上の周波数バンドの各周波数バンドが中心周波数を有し、
前記アンテナが、前記中心周波数の最大の１／１０以下のサイズを有することを特徴とするＢ１に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ５．  前記フィードラインが、モノポールと、マクロメタルストライプと、同軸ケーブルと、対並列ワイヤと、同一平面上の導波管とのうちの１つによって提供されることを特徴とするＢ１に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ６．  前記パッチセルアレイが２以上のパッチセルからなり、
前記少なくとも１つのインダクタンスグループが、直列キャパシタンスを介して結合された２以上のインダクタンスグループによって提供され、
前記少なくとも１つのシャントキャパシタンスが、２以上のシャントキャパシタンスによって提供される、
ことを特徴とするＢ１に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ７．  前記アンテナがゲインを有し、前記ゲインが前記パッチセルの数の増加に伴って増加することを特徴とするＢ６に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ８．  前記２以上のパッチセルの各パッチセルが、グランド面の上に懸垂するパッチを更に有することを特徴とするＢ６に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ９．  前記２以上のパッチセルの各パッチセルが、グランド面に電気的に結合されるパッチを更に有することを特徴とするＢ６に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
Ｂ１０．  前記パッチセルアレイが、グランド面に電気的に結合される２以上のパッチを有すること特徴とするＢ６に記載の符号化情報読取（ＥＩＲ）端末。
【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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【外国語明細書】
2012186803000001.pdf