(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数に共振してこの第一の周波数を有する電磁波を受信する第一の共振回路と、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数の１／ｎの第二の周波数に共振してこの第二の周波数を有する電磁エネルギーを送信する第二の共振回路とを備え、“ｎ”は１より大きい整数値であり、共振回路のうちの一つは直列共振回路でありもう一つの共振回路は並列共振回路であり、第一の共振回路は第二の共振回路に直接結合され、周波数分割器が第一の共振回路が第一の周波数を有する電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して第二の共振回路が第二の周波数を有する電磁波を送信することを起因するための各要素（Ｄ１，Ｄ２，Ｑ１，Ｑ２）を備える非電池式の携帯型周波数分割器。
【請求項２】
一方または両方の共振回路のキャパシタンスが可変キャパシタンス要素（Ｄ１，Ｄ２）で形成され、このキャパシタンスはこの可変キャパシタンス要素にかかる電圧に応じて変化し、第一の共振回路が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる第一の共振回路（Ｌ１−Ｄ１，Ｌ１−Ｃ１）内のエネルギー変化に応答して可変キャパシタンス要素（Ｄ１，Ｄ２）のキャパシタンスが変化し、これが第二の共振回路（Ｌ２−Ｃ２，Ｌ２−Ｄ２）が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する請求項１記載の周波数分割器。
【請求項３】
制御端子、比較端子、および被制御端子からなる三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１，Ｑ２）を備え、第一の共振回路は並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）で第二の共振回路は直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）であり、半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１，Ｑ２）は両方の共振回路の両端ならびに直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）とキャパシタンス（Ｃ１）の間に直接接続され、並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）内のエネルギー変化に応答してスイッチ・オンおよびオフ動作を行い、これが直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する請求項１記載の周波数分割器。
【請求項４】
三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１）の制御端子は並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）との共通部分である端子（Ｘ）に接続され、比較端子が並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）との共通部分である端子（Ｙ）に接続され、被制御端子が直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）とインダクタンス（Ｌ１）との間に接続され、直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）内に順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）は迂回され、被制御端子は一つおきのサイクルの間に比較端子に対して逆方向バイアスされしたがって迂回は生じず、これによって周波数分割が実行される請求項３記載の周波数分割器。
【請求項５】
三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ２）の被制御端子は並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）との共通部分である端子（Ｘ）に接続され、比較端子が並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）との共通部分である端子（Ｙ）に接続され、制御端子が直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）とインダクタンス（Ｌ１）との間に接続され、直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）内に順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）は迂回され、制御端子は一つおきのサイクルの間に比較端子に対して逆方向バイアスされしたがって迂回は生じず、これによって周波数分割が実行される請求項３記載の周波数分割器。
【請求項６】
“ｎ”の値が２である請求項１ないし５記載の周波数分割器。
【請求項７】
電子式物品監視システムの監視ゾーン内において監視する物品に取り付けるためのタグ（１０）であり、あらかじめ設定された第一の周波数からなる電磁波を検出しこの検出に応答してあらかじめ設定された第二の周波数からなる電磁波を送信するための周波数分割トランスポンダ（１２）を備え、第二の周波数はあらかじめ設定された第一の周波数を２以上の整数で割った値となり、トランスポンダ（１２）を収容するためのコンテナ（１４）と、監視する物品にコンテナ（１４）を装着するための手段（１６）とを備え、トランスポンダ（１２）は、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数に共振してこの第一の周波数を有する電磁波を受信する第一の共振回路と、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数の１／ｎの第二の周波数に共振してこの第二の周波数を有する電磁エネルギーを送信する第二の共振回路とを備え、“ｎ”は１より大きい整数値であり、共振回路のうちの一つは直列共振回路でありもう一つの共振回路は並列共振回路であり、第一の共振回路は第二の共振回路に直接結合され、周波数分割トランスポンダ（１２）が第一の共振回路が第一の周波数を有する電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して第二の共振回路が第二の周波数を有する電磁波を送信することを起因するための各要素（Ｄ１，Ｄ２，Ｑ１，Ｑ２）を備える電子式物品監視システムのタグ。
【請求項８】
コンテナ（１４）が監視する物品（図示されていない）にこのコンテナ（１４）を取り付けるためのピン（１８）を受けとめるクラッチ機構（１６）を備える請求項７記載のタグ（１０）。
【請求項９】
埋められた物品（２２）に取り付けこの物品の位置を検出するためのタグ（２０）であり、あらかじめ設定された第一の周波数からなる電磁波を検出しこの検出に応答してあらかじめ設定された第二の周波数からなる電磁波を送信するための周波数分割トランスポンダ（２４）を備え、第二の周波数はあらかじめ設定された第一の周波数を２以上の整数で割った値となり、トランスポンダ（２４）を収容し湿気から保護するための密封されたコンテナ（２６）を備え、トランスポンダ（２４）は、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数に共振してこの第一の周波数を有する電磁波を受信する第一の共振回路と、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数の１／ｎの第二の周波数に共振してこの第二の周波数を有する電磁エネルギーを送信する第二の共振回路とを備え、“ｎ”は１より大きい整数値であり、共振回路のうちの一つは直列共振回路でありもう一つの共振回路は並列共振回路であり、第一の共振回路は第二の共振回路に直接結合され、周波数分割トランスポンダ（２４）が第一の共振回路が第一の周波数を有する電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して第二の共振回路が第二の周波数を有する電磁波を送信することを起因するための各要素（Ｄ１，Ｄ２，Ｑ１，Ｑ２）を備える電子式物品監視システムのタグ。
【請求項１０】
コンテナ（２６）が埋められた導管（２２）に装着される請求項９記載のタグ（２０）。
【請求項１１】
さらにコンテナ（２６）を導管（２２）に装着するための手段（２８，３０）を備える請求項９記載のタグ（２０）。
【請求項１２】
一方または両方の共振回路のキャパシタンスが可変キャパシタンス要素（Ｄ１，Ｄ２）で形成され、このキャパシタンスはこの可変キャパシタンス要素にかかる電圧に応じて変化し、第一の共振回路が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる第一の共振回路（Ｌ１−Ｄ１，Ｌ１−Ｃ１）内のエネルギー変化に応答して可変キャパシタンス要素（Ｄ１，Ｄ２）のキャパシタンスが変化し、これが第二の共振回路（Ｌ２−Ｃ２，Ｌ２−Ｄ２）が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する請求項７または９記載のタグ（１０，２０）。
【請求項１３】
周波数分割器が制御端子、比較端子、および被制御端子からなる三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１，Ｑ２）を備え、第一の共振回路は並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）で第二の共振回路は直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）であり、半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１，Ｑ２）は両方の共振回路の両端ならびに直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）とキャパシタンス（Ｃ１）の間に直接接続され、並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路（Ｌ２−Ｃ２）内のエネルギー変化に応答してスイッチ・オンおよびオフ動作を行い、これが直列共振回路（Ｌ１−Ｃ１）が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する請求項７または９記載のタグ（１０，２０）。
【請求項１４】
三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ１）の制御端子は並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）との共通部分である端子（Ｘ）に接続され、比較端子が並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）との共通部分である端子（Ｙ）に接続され、被制御端子が直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）とインダクタンス（Ｌ１）との間に接続され、直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）内に順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）は迂回され、被制御端子は一つおきのサイクルの間に比較端子に対して逆方向バイアスされしたがって迂回は生じず、これによって周波数分割が実行される請求項１３記載のタグ（１０，２０）。
【請求項１５】
三端子半導体スイッチング・デバイス（Ｑ２）の被制御端子は並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）との共通部分である端子（Ｘ）に接続され、比較端子が並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）と直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のインダクタンス（Ｌ１）との共通部分である端子（Ｙ）に接続され、制御端子が直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）のキャパシタンス（Ｃ１）とインダクタンス（Ｌ１）との間に接続され、直列共振回路（Ｌ１，Ｃ１）内に順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間並列共振回路（Ｌ２，Ｃ２）は迂回され、制御端子は一つおきのサイクルの間に比較端子に対して逆方向バイアスされしたがって迂回は生じず、これによって周波数分割が実行される請求項１３記載のタグ（１０，２０）。
【請求項１６】
“ｎ”の値が２である請求項７，９，１２，１３，１４または１５記載のタグ（１０，２０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、一般的に存在検知システムにおける小型の信号動力型トランスポンダ等において使用される非電池式の携帯型周波数分割器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
存在する検知システムは、物品の監視および物品の位置の検知に有用である。非電池式の携帯型周波数分割器は、ミング・Ｒ・ライアンおよびフレッド・Ｗ・ハーマンによる米国特許第５２４１２９８号、リンカーン・Ｈ・シャーロットＪｒによる米国特許第４４８１４２８号、フレッド・Ｗ・ハーマンおよびリンカーン・Ｈ・シャーロットＪｒによる米国特許第４６７０７４０号、ロバート・Ｗ・セラーによる米国特許第４３１４３７３号明細書等に記載されている。
【０００３】
米国特許第５２４１２９８号、第４４８１４２８号および第４３１４３７３号明細書に記載されている各周波数分割器は、インダクタンスおよびキャパシタンスからなり第一の周波数に共振してこの第一の周波数を有する電磁波を受信するための第一の並列共振回路と、インダクタンスおよびキャパシタンスからなり半分の周波数からなる第二の周波数に共振してこの第二の周波数を有する電磁波を発振するための第二の並列共振回路とを備えている。
【０００４】
米国特許第５２４１２９８号明細書に記載されている周波数分割器においては、一つあるいは両方の共振回路のキャパシタンスが可変キャパシタンス要素で形成されており、第一の共振回路が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して可変キャパシタンス要素のキャパシタンスが変化し、これにより、第二の共振回路が第二の周波数からなる電磁波を発振することが起因される。二つの共振回路は互いに磁的に結合されているか、または、追加的な結合キャパシタあるいは半導体要素等の電気的結合要素を用いて電気的に結合されている。
【０００５】
米国特許第４４８１４２８号明細書に記載されている周波数分割器においては二つの共振回路が半導体スイッチング・デバイスを介して互いに接続されており、これが第一の共振回路を第二の共振回路に結合し第二の共振回路が第一の周波数からなる電磁波の受信に応答して第二の周波数からなる電磁波を発振することを起因する。インダクタンスは同相および異相の電流の両方を含み、またインダクタンス・コイルは互いに垂直に配置されしたがって二つのコイルの磁界は互いに直交し、この結果磁界が消去し合い効率が低下することを防止する。
【０００６】
米国特許第４３１４３７３号明細書に記載されている周波数分割器においては、共振回路は可変容量ダイオード等の可変キャパシタを介して互いに結合され、第二の共振回路が第一の共振回路からの第一の周波数の電磁波の受信に応答して第二の周波数からなる電磁波を発振することを起因する。
【０００７】
米国特許第４６７０７４０号明細書に記載されている周波数分割器は、インダクタンスと可変キャパシタ・デバイスからなる並列共振回路を有しこれが第一の周波数の半分の第二の周波数に共振し、回路が第一の周波数からなる電磁波の受信に応答して第二の周波数からなる電磁波を発振することを起因する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、広いレンジにおいて安定的に検出を実施することができる非電池式の携帯型周波数分割器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数に共振してこの第一の周波数を有する電磁波を受信する第一の共振回路と、インダクタンスとキャパシタンスからなり第一の周波数の１／ｎの第二の周波数に共振してこの第二の周波数を有する電磁エネルギーを送信する第二の共振回路とを有する非電池式の携帯型周波数分割器を提供し、“ｎ”は１より大きい整数値であり、共振回路のうちの一つは直列共振回路でありもう一つの共振回路は並列共振回路であり、第一の共振回路は第二の共振回路に直接結合され、さらに周波数分割器は第一の共振回路が第一の周波数を有する電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して第二の共振回路が第二の周波数を有する電磁波を送信することを起因するための要素を備える。
【００１０】
本発明に係る周波数分割器は、二つの共振回路を直接結合することにより広いレンジにおける検出と安定した感度（または検出レンジ）を効果的に実現することができる。共振回路を直接結合することは回路の電磁結合を実現し、二つの回路のインダクタンス・コイルに一般的なフェライト・コアを使用することを可能にする。
【００１１】
“ｎ”が２である際に最も高い効率が達成される。“ｎ”を２より大きくすることも可能であるが、２より大きい分割比を有する周波数分割器は過変換損失の影響を受け、また“ｎ”が１０より大きい場合分割は検出されない。
【００１２】
第一の共振回路が第二の共振回路に直接結合されるため、独立した共振回路を定義するために一つの共振回路を直列共振回路で形成する必要がある。
【００１３】
好適な一実施例において、一方または両方の共振回路のキャパシタンスが可変キャパシタンス要素で形成され、このキャパシタンスはこのキャパシタンス要素にかかる電圧に応じて変化し、第一の共振回路が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる第一の共振回路内のエネルギー変化に応答して可変キャパシタンス要素のキャパシタンスが変化し、これが第二の共振回路が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００１４】
さらに、別の好適な実施例においては、周波数分割器は制御端子、比較端子、および被制御端子からなる三端子半導体スイッチング・デバイスを備え、第一の共振回路は並列共振回路で第二の共振回路は直列共振回路であり、半導体スイッチング・デバイスは両方の共振回路の両端ならびに直列共振回路のインダクタンスとキャパシタンスの間に直接接続され、並列共振回路が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路内のエネルギー変化に応答してスイッチ・オンおよびオフ動作を行い、これが直列共振回路が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００１５】
さらに本発明は、電子式物品監視システムの監視ゾーン内における監視物品に取り付けるためのタグを提供し、このタグが本発明に係る周波数分割器をトランスポンダとして内蔵し、このトランスポンダがあらかじめ設定された第一の周波数からなる電磁波を検出しこの検出に応答してあらかじめ設定された第二の周波数からなる電磁波を送信し、この第二の周波数は前記あらかじめ設定された第一の周波数を２以上の整数で割った値となり、さらにトランスポンダを収納するケースとこのケースを監視する物品に取り付ける手段とを備える。
【００１６】
さらに、本発明は埋もれた物品に対して装着しこの埋もれた物品の位置を検知するためのタグを提供し、このタグが本発明に係る周波数分割器をトランスポンダとして内蔵し、このトランスポンダがあらかじめ設定された第一の周波数からなる電磁波を検出しこの検出に応答してあらかじめ設定された第二の周波数からなる電磁波を送信し、この第二の周波数は前記あらかじめ設定された第一の周波数を２以上の整数で割った値となり、さらにトランスポンダを湿気から防護するための密封収納ケースを備える。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明に係る信号動力型周波数分割トランスポンダの実施例につき、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００１８】
図１に示された好適な一実施例において、周波数分割器はインダクタンスＬ１およびキャパシタンスＣ１からなる直列共振回路ならびにインダクタンスＬ２およびバラクタＤ２からなる並列共振回路を有する。バラクタＤ２は可変キャパシタンス要素であり、そのキャパシタンスはこの可変キャパシタンス要素の両端にかかる電圧に応じて変化する。
【００１９】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１は端子Ｘ−Ｙを介して並列共振回路Ｌ２−Ｄ２の両端に直接的に接続されている。
【００２０】
図１に示される周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し並列共振回路Ｌ２−Ｄ２が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを発信するように直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｄ２の各要素の値がそれぞれ選択される。直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる直列共振回路Ｌ１−Ｃ１内のエネルギー変化に応答してバラクタＤ２のキャパシタンスが変化し、これが並列共振回路Ｌ２−Ｄ２が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００２１】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｄ２の共振に必要な各要素の値は直列および並列共振回路が直接結合されるため個々に独立して選択することはできず、４つの要素全ての値を一括して相関的に選択しなければならない。図１に示された周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１の共振周波数は１３２ｋＨｚ、並列共振回路Ｌ２−Ｄ２の共振周波数は６６ｋＨｚであり、各構成要素の値はＬ１＝２．２ｍＨ，Ｃ１＝１０００ｐＦ，Ｌ２＝２．２ｍＨとなりバラクタＤ２はモトローラ社のＭＶ１４０７型または同等のものであり１７００ｐＦの０電位キャパシタンスを有するものである。
【００２２】
図２は、図１の周波数分割器において直列共振回路（入力）Ｌ１−Ｃ１によって受信される電磁波のナノ−テスラ（ｎＴ）単位で現した磁界の強さとの関連に基づいて並列共振回路（出力）Ｌ２−Ｄ２によって発信する電磁波の磁界の強さを同様にナノ−テスラ（ｎＴ）単位で示したものである。
【００２３】
図１に示される周波数分割器の代替的な実施例において、並列共振回路Ｌ２−Ｄ２が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを発信するように直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｄ２の各要素の値がそれぞれ選択される。並列共振回路Ｌ２−Ｄ２が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路Ｌ２−Ｄ２内のエネルギー変化に応答してバラクタＤ２のキャパシタンスが変化し、これが直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００２４】
図３に示されている別の好適な実施例において、周波数分割器はインダクタンスＬ１およびバラクタＤ１からなる直列共振回路ならびにインダクタンスＬ２およびバラクタＣ２からなる並列共振回路を有する。バラクタＤ１は可変キャパシタンス要素であり、そのキャパシタンスはこの可変キャパシタンス要素の両端にかかる電圧に応じて変化する。
【００２５】
直列共振回路Ｌ１−Ｄ１は端子Ｘ−Ｙを介して並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の両端に直接的に接続されている。
【００２６】
図３に示される周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｄ１が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを送信するように直列共振回路Ｌ１−Ｄ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の各要素の値がそれぞれ選択される。直列共振回路Ｌ１−Ｄ１が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる直列共振回路Ｌ１−Ｄ１内のエネルギー変化に応答してバラクタＤ１のキャパシタンスが変化し、これが並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００２７】
直列共振回路Ｌ１−Ｄ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振に必要な各要素の値は直列および並列共振回路が直接的に相互接続されるため個々に独立して選択することはできず、４つの要素全ての値を一括して相関的に選択しなければならない。図３に示された周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｄ１の共振周波数は１３２ｋＨｚ、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振周波数は６６ｋＨｚであり、各構成要素の値はＬ１＝１．２ｍＨ，バラクタＤ１はモトローラ社のＭＶ１４０７型または同等のものであり１７００ｐＦの０電位キャパシタンスを有し、Ｌ２＝１．２ｍＨ，Ｃ２＝３３００ｐＦとなる。
【００２８】
図３に示される周波数分割器の代替的な実施例において、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し直列共振回路Ｌ１−Ｄ１が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを発信するように直列共振回路Ｌ１−Ｄ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の各要素の値がそれぞれ選択される。並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路Ｌ２−Ｃ２内のエネルギー変化に応答してバラクタＤ１のキャパシタンスが変化し、これが直列共振回路Ｌ１−Ｄ１が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００２９】
別の好適な実施例（図示されていない）においては、図３の周波数分割器の並列共振回路のキャパシタンスＣ２が３３００ｐＦの０電位キャパシタンスを有するバラクタによって代替されることを特徴とする。この構成例の動作形態は前記の図１ないし図３に示された実施例のものと同様である。
【００３０】
図４に示されている別の好適な実施例においては、周波数分割器はインダクタンスＬ１およびキャパシタンスＣ１からなる直列共振回路と、インダクタンスＬ２およびキャパシタンスＣ２からなる並列共振回路と、および半導体スイッチング・デバイス、すなわちｎｐｎバイポーラ・トランジスタＱ１とを備える。
【００３１】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の各要素の値は、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを発信するようにそれぞれ選択される。
【００３２】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１は端子Ｘ−Ｙを介して並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の両端に直接的に接続されている。
【００３３】
トランジスタＱ１は三端子半導体スイッチング・デバイスとして直列共振回路Ｌ１−Ｃ１に接続され、したがってそのベースが制御端子、エミッタが比較端子、コレクタが被制御端子として機能する。
【００３４】
トランジスタＱ１は両方の共振回路Ｌ１−Ｃ１およびＬ２−Ｃ２の両端ならびに直列共振回路のインダクタンスＬ１とキャパシタンスＣ１との間に直接的に接続されており、その制御端子（ベース）が並列共振回路と直列共振回路のキャパシタンスＣ１との共通部分である端子Ｘに接続され、その比較端子（エミッタ）が並列共振回路と直列共振回路のインダクタンスＬ１との共通部分である端子Ｙに接続され、その被制御端子（コレクタ）が直列共振回路のキャパシタンスＣ１とインダクタンスＬ１との間に接続された端子Ｚに接続され、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路Ｌ２−Ｃ２内のエネルギー変化に応答してトランジスタＱ１がスイッチ・オンおよびオフ動作を行い、これが直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００３５】
図４の周波数分割器においてトランジスタＱ１のベースおよびコレクタがそれぞれ接続されている端子ＸおよびＺにおける電圧の波形がそれぞれエミッタ接続されている端子Ｙにおける電圧との相関に基づいて図５に示されている。これらの波形において順方向バイアスされた電圧ＦＢは横軸の上方に、逆方向バイアスされた電圧ＲＢは横軸の下方に示されている。これらの波形の斜線部分は、制御端子Ｘと比較端子Ｙとの間の電圧の順方向バイアスされた部分、ならびに被制御端子Ｚと比較端子Ｙとの間の順方向および逆方向バイアスされた両方の電圧を示している。
【００３６】
端子ＸおよびＹを介して並列共振回路Ｌ２−Ｃ２に周波数ｆ１をもって一つおきの順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間、直列共振回路のインダクタンスＬ１は迂回される。これは図５に示されたＸ−Ｙ波形において第一および第三サイクルに該当する。被制御端子（コレクタ）は一つおきのサイクルの間に比較端子（エミッタ）に対して逆方向バイアスされ、したがって迂回は生じず、これはＸ−Ｙ波形において第二のサイクルに該当し、これによって直列共振回路Ｌ１−Ｃ１内における周波数分割が可能となる。
【００３７】
端子ＺおよびＹに間に順方向バイアスされた各電圧部分の付加されている間に、トランジスタＱ１がスイッチ動作しコレクタ−エミッタ電圧がインダクタンスＬ１を迂回することにより周波数分割が発生する。この動作によりインダクタンスＬ１内に小さな磁力が誘起され、インダクタンスＬ１がその固有の共振周波数をもって発振を開始する。端子ＺおよびＹ間に逆方向バイアスされた電圧部分が付加されているときは迂回動作は発生せず、したがって直列共振回路Ｌ１−Ｃ１の振動はこの直列共振回路Ｌ１−Ｃ１の固有の共振周波数ｆ２に保持される。
【００３８】
直列および並列共振回路が直接的に相互接続されるため、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振に必要な各要素の値は個々に独立して選択することはできず、４つの要素全ての値を一括して相関的に選択しなければならない。図４に示された周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１の共振周波数は６６ｋＨｚ、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振周波数は１３２ｋＨｚであり、各構成要素の値はＬ１＝２．５ｍＨ，Ｃ１＝２２００ｐＦ，Ｌ２＝０．７ｍＨ，Ｃ２＝２２００ｐＦとなる。
【００３９】
図６に示されている別の好適な実施例においては、周波数分割器はインダクタンスＬ１およびキャパシタンスＣ１からなる直列共振回路と、インダクタンスＬ２およびキャパシタンスＣ２からなる並列共振回路と、および半導体スイッチング・デバイス、すなわちｎｐｎバイポーラ・トランジスタＱ２とを備える。
【００４０】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の各要素の値は、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数に共振してこの第一の周波数からなる電磁波を受信し直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が前記第一の周波数の半分の周波数を有する第二の周波数に共振しこの第二の周波数からなる電磁波エネルギーを発信するようにそれぞれ選択される。
【００４１】
直列共振回路Ｌ１−Ｃ１は端子Ｘ−Ｙを介して並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の両端に直接的に接続されている。
【００４２】
トランジスタＱ２は三端子半導体スイッチング・デバイスとして直列共振回路Ｌ１−Ｃ１に接続され、したがってそのベースが制御端子、エミッタが比較端子、コレクタが被制御端子として機能する。
【００４３】
トランジスタＱ２は両方の共振回路Ｌ１−Ｃ１およびＬ２−Ｃ２の両端ならびに直列共振回路のインダクタンスＬ１とキャパシタンスＣ１との間に直接的に接続されており、その被制御端子（コレクタ）が並列共振回路と直列共振回路のキャパシタンスＣ１との共通部分である端子Ｘに接続され、その比較端子（エミッタ）が並列共振回路と直列共振回路のインダクタンスＬ１との共通部分である端子Ｙに接続され、その制御端子（ベース）が直列共振回路のキャパシタンスＣ１とインダクタンスＬ１との間に接続された端子Ｚに接続され、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が第一の周波数からなる電磁波を受信することによる並列共振回路Ｌ２−Ｃ２内のエネルギー変化に応答してトランジスタＱ２がスイッチ・オンおよびオフ動作を行い、これが直列共振回路Ｌ１−Ｃ１が第二の周波数からなる電磁波を送信することを起因する。
【００４４】
周波数ｆ１をもって一つおきの順方向バイアスされた半サイクルのエネルギーが付加されている間、端子ＸとＹとの間において並列共振回路Ｌ２−Ｃ２が迂回される。制御端子（ベース）は一つおきのサイクルの間に比較端子（エミッタ）に対して逆方向バイアスされ、したがって迂回は生じず、これによって直列共振回路Ｌ１−Ｃ１内における周波数分割が可能となる。
【００４５】
直列および並列共振回路が直接的に相互接続されるため、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１および並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振に必要な各要素の値は相互に独立して選択することはできず、４つの要素全ての値を一括して相関的に選択しなければならない。図６に示された周波数分割器の一実施例において、直列共振回路Ｌ１−Ｃ１の共振周波数は６６ｋＨｚ、並列共振回路Ｌ２−Ｃ２の共振周波数は１３２ｋＨｚであり、各構成要素の値はＬ１＝２．５ｍＨ，Ｃ１＝２２００ｐＦ，Ｌ２＝０．７ｍＨ，Ｃ２＝２２００ｐＦとなる。
【００４６】
図６の周波数分割器において“ｎ“が４以上となるような要素の値を選択した場合周波数分割は生じない。
【００４７】
前述された全ての実施例において、インダクタンスＬ１をインダクタンスＬ２と磁気的に結合する場合は、周波数分割器の作用を低下させないよう同相関係に結合しなければならない。
【００４８】
本発明に係る周波数分割器の一使用例として、電子式物品監視システム内において監視する物品に取り付けるタグ内にトランスポンダを装着することができる。図７を参照すると、好適な実施例におけるタグ１０は、周波数分割器トランスポンダ１２と、このトランスポンダ１２を収納するコンテナ１４と、ピン１８を受け支えコンテナ１４を監視する物品（図示されていない）に取り付けるためのクラッチ機構１６を備えている。
【００４９】
さらに、本発明に係る周波数分割器は、その高い性能から、導管等の埋められた物品に取り付けるタグ内のトランスポンダとして有効に使用することができ、このタグの存在の検出によって埋められた物品の位置を検知することも可能である。ガス、水または液状物質の搬送管、あるいは通信その他各種の用途に用いられる電気または光ファイバ・ケーブル等の埋められた導管をそれらが埋められた地域から掘り起こす必要がある場合、あらかじめその位置を検知する必要がある。好適な実施例において、タグはコンテナを導管に取り付けるための器具を備えている。
【００５０】
図８および図９を参照すると、好適な実施例における埋められた導管２２に位置を検知するためのタグ２０は、周波数分割トランスポンダ２４と、このトランスポンダ２４を収容して保護するための密封されたシリンダ状のコンテナ２６と、地表面３４の下方の地中３２内に埋められた導管２２にコンテナ２６を取り付けるためのＵ型ボルト２８およびプレート３０を備えてる。シリンダ状コンテナ２６が導管２２に対して垂直に配置されるようタグ２０が導管２２に取り付けられる。
【００５１】
以上、本発明に係る周波数分割器の好適な実施例につき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されることはなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を成し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る周波数分割器の好適な一実施例を示す回路構成図である。
【図２】図１の周波数分割器における第二の共振回路（出力）によって送信される電磁波の磁界の強さを第一の共振回路（入力）によって受信された電磁波の磁界の強さとの関連において示す説明図である。
【図３】本発明に係る周波数分割器の別の好適な実施例を示す回路構成図である。
【図４】本発明に係る周波数分割器のさらに別の好適な実施例を示す回路構成図である。
【図５】図４の周波数分割器の各端子における波形を示す説明図であり、これらの端子にはトランジスタＱ１のエミッタが接続される端子の電圧に応じてトランジスタＱ１のベースおよびコレクタがそれぞれ接続される。
【図６】本発明に係る周波数分割器のさらに別の好適な実施例を示す回路構成図である。
【図７】電子式物品監視システムにおいて使用される周波数分割器を内蔵するタグの構成図であり、クラッチ機構の収容形態ならびに周波数分割器のインダクタンス要素を示すためタグの一部部品は省略されている。
【図８】埋められた導管に装着された周波数分割器トランスポンダを備えたタグを示す断面図である。
【図９】図８のタグ部分の拡大構成図であり、トランスポンダは点線によって示されている。
【符号の説明】
１０，２０    タグ
１２，２４    トランスポンダ
１４，２６    コンテナ
１６    クラッチ機構
１８    ピン
２２    物品
２８    Ｕ型ボルト
３０    プレート
３２    土壌
３４    地表面
Ｌ１，Ｌ２    インダクタンス
Ｃ１，Ｃ２    キャパシタンス
Ｄ１，Ｄ２    バラクタ
Ｑ１，Ｑ２    トランジスタ
【図１】
0003866326.tif 000002
【図２】
0003866326.tif 000003
【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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