Prolongateur d'antenne RFID et système d'échange de données utilisant unRFID antenna extender and data exchange system using a
tel prolongateur La présente invention se rapporte à un système d'échange de données par technologie RFID (Radio Frequency Identification û Identification par radio fréquence) entre une station de lecture/écriture et une ou plusieurs étiquettes électroniques de lecture/écriture, utilisant la communication par radio. Plus particulièrement, l'invention concerne un prolongateur d'antenne (ou répéteur d'antenne) utilisé dans un tel système d'échange de données et placé entre la station de lecture/écriture et les étiquettes, de façon à pouvoir modifier la distance et/ou la surface de portée de l'antenne de la station de lecture/écriture. Les systèmes d'échange de données par technologie RFID sont déjà largement utilisés pour reconnaître et/ou identifier à une distance rapprochée et dans un minimum de temps un objet porteur d'une étiquette électronique de lecture/écriture (souvent appelée transpondeur, tag ou smart label) en utilisant des ondes radio. La station de lecture/écriture et l'étiquette possèdent une antenne intégrée spiralée dans lequel on peut créer un champ électromagnétique qui permet une communication par couplage magnétique (appelé aussi couplage inductif) avec toute bobine placée à proximité dans une zone d'action ou zone de dialogue. L'étiquette est capable de recevoir un signal radio et de renvoyer en réponse un signal différent contenant une information pertinente. Les étiquettes possèdent une puce électronique contenant une mémoire interne qui permet de stocker diverses informations d'identification et/ou de reconnaissance. Certaines étiquettes permettent uniquement une lecture de leurs données stockées lorsqu'une station est placée à proximité mais d'autres permettent en plus une écriture des données (écriture unique ou multiple) stockées sur l'étiquette. Par ailleurs, dans le cas d'une étiquette dite passive, le signal électromagnétique créé par l'antenne de la station de lecture/écriture sert également à alimenter électriquement l'étiquette lorsque celle-ci passe dans la zone d'action, l'étiquette utilisant l'énergie produite par ce champ électromagnétique et ayant alors l'avantage de ne pas nécessiter d'alimentation interne telle qu'une pile. The present invention relates to a data exchange system using RFID (Radio Frequency Identification) technology between a read / write station and one or more electronic read / write tags, using communication with radio. More particularly, the invention relates to an antenna extender (or antenna repeater) used in such a data exchange system and placed between the read / write station and the tags, so as to be able to modify the distance and / or the range surface of the antenna of the read / write station. Data exchange systems using RFID technology are already widely used to recognize and / or identify at a close distance and in a minimum of time an object carrying an electronic tag read / write (often called transponder, tag or smart label) using radio waves. The read / write station and the tag have an integrated spiral antenna in which an electromagnetic field can be created which allows magnetic coupling communication (also called inductive coupling) with any coil placed nearby in an action zone or zone. of dialogue. The tag is able to receive a radio signal and respond in response to a different signal containing relevant information. The tags have an electronic chip containing an internal memory that stores various identification and / or recognition information. Some tags only allow their stored data to be read when a station is placed nearby, but others allow more data to be written (single or multiple write) stored on the label. Moreover, in the case of a so-called passive label, the electromagnetic signal created by the antenna of the read / write station is also used to power the label electrically when it passes into the action zone, the label using the energy produced by this electromagnetic field and then having the advantage of not requiring internal power such as a battery.
Pour fonctionner, un système d'échange de données RFID par couplage magnétique impose que l'étiquette passe à proximité de la station de lecture/écriture (habituellement à une distance de l'ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres maximum), car la communication ne peut s'établir que lorsque l'antenne de l'étiquette est dans la zone d'action du champ électromagnétique créé par l'antenne de la station. Or, la taille de cette zone d'action constitue une limitation dans certaines applications, et on souhaiterait donc pouvoir étendre la zone de dialogue du système, de façon à communiquer avec des étiquettes soit positionnées à une distance plus éloignée de la station, soit positionnées de façon moins précise par rapport à la station, soit positionnées dans un plan différent de la station de lecture/écriture. Le document US6563425 décrit un répéteur passif comportant une boucle et destiné à être placé entre un lecteur RFID et une ou plusieurs étiquettes RFID. Ce système permet notamment au lecteur de lire plusieurs étiquettes placées par exemple sur des boîtes à l'intérieur d'un même contenant de grande taille. Cependant, le système décrit prévoit que le répéteur passif est mobile avec le contenant et il est donc prévu avec chaque contenant différent. De plus, le répéteur ne comporte pas une première boucle couplée magnétiquement avec l'antenne du lecteur et une seconde boucle de taille différente de la première boucle, couplée magnétiquement avec l'antenne d'une étiquette. Ainsi, le couplage magnétique entre répéteur et étiquettes d'une part et entre répéteur et lecteur d'autre part n'est donc pas optimum, rendant le système moins efficace et susceptible de comporter des zones d'ombre entre répéteur et étiquettes. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif simple, peu onéreux et facile à mettre en oeuvre permettant d'agrandir et/ou rediriger les dimensions de la surface de la zone de dialogue d'une station de lecture/écriture standard, sans avoir besoin d'apporter des modifications à cette station et tout en assurant un couplage magnétique optimum entre station et étiquettes. In order to function, a magnetic coupling RFID data exchange system requires the tag to pass close to the read / write station (usually at a distance of the order of a few centimeters to a few tens of centimeters maximum), because communication can only be established when the antenna of the tag is in the action zone of the electromagnetic field created by the antenna of the station. However, the size of this action zone is a limitation in some applications, and we would therefore like to extend the system's dialogue area, so as to communicate with tags either positioned at a distance further from the station, or positioned less precisely relative to the station, or positioned in a different plane of the read / write station. US6563425 discloses a passive repeater having a loop and to be placed between an RFID reader and one or more RFID tags. This system notably allows the reader to read several labels placed for example on boxes inside the same large container. However, the described system provides that the passive repeater is mobile with the container and is therefore provided with each different container. In addition, the repeater does not include a first loop magnetically coupled with the reader antenna and a second loop of different size from the first loop, magnetically coupled with the antenna of a tag. Thus, the magnetic coupling between repeater and tags on the one hand and between repeater and reader on the other hand is therefore not optimum, making the system less efficient and likely to include shadow areas between repeater and tags. The object of the invention is therefore to propose a simple device, inexpensive and easy to implement, making it possible to enlarge and / or redirect the dimensions of the surface of the dialogue area of a standard read / write station without need to make modifications to this station and while ensuring optimum magnetic coupling between station and tags.
C'est pourquoi l'invention décrit un prolongateur d'antenne pour un système d'échange de données par technologie RFID entre une station de lecture/écriture et au moins une étiquette électronique comportant chacune une antenne. Le prolongateur d'antenne est caractérisé en ce qu'il comprend un premier enroulement susceptible d'être disposé à proximité de la station de lecture/écriture de façon à coopérer par couplage magnétique avec l'antenne de la station, et un second enroulement de taille différente du premier enroulement et relié en série avec le premier enroulement, l'étiquette étant susceptible d'être disposée à proximité du prolongateur de façon à ce que l'antenne de l'étiquette coopère par couplage magnétique avec le second enroulement pour pouvoir échanger avec la station. Selon une caractéristique, le prolongateur comporte un condensateur d'accord de fréquence connecté en série avec les enroulements pour accorder le prolongateur avec la fréquence de la station de lecture/écriture. Selon une autre caractéristique, le prolongateur comporte un circuit magnétique de canalisation du champ magnétique. Selon un mode de réalisation, le premier enroulement est de taille inférieure au second enroulement. Selon un autre mode de réalisation, le premier enroulement est de taille supérieure au second enroulement. Selon un mode de réalisation, le premier enroulement et le second enroulement sont formés par un seul bobinage intégré dans un boîtier. Selon un autre mode de réalisation, le premier enroulement et le second enroulement sont formés par deux bobinages distincts connectés en série et intégrés dans deux boîtiers distincts. L'invention décrit également un système d'échange de données par technologie RFID comprenant une station de lecture/écriture et au moins une étiquette électronique comportant chacune une antenne. Le système comporte un tel prolongateur d'antenne, positionné de façon à coopérer par couplage magnétique avec ladite station et avec ladite étiquette, pour permettre un échange de données entre ladite station et ladite étiquette. This is why the invention describes an antenna extender for a system for exchanging data by RFID technology between a read / write station and at least one electronic tag each comprising an antenna. The antenna extender is characterized in that it comprises a first winding capable of being arranged close to the reading / writing station so as to cooperate by magnetic coupling with the antenna of the station, and a second winding of different size of the first winding and connected in series with the first winding, the tag being capable of being arranged near the extension so that the antenna of the tag cooperates by magnetic coupling with the second winding to be able to exchange with the station. According to one feature, the extender includes a frequency tuning capacitor connected in series with the windings to tune the extender with the frequency of the read / write station. According to another characteristic, the extension comprises a magnetic circuit for channeling the magnetic field. According to one embodiment, the first winding is smaller than the second winding. According to another embodiment, the first winding is larger than the second winding. According to one embodiment, the first winding and the second winding are formed by a single winding integrated in a housing. According to another embodiment, the first winding and the second winding are formed by two separate windings connected in series and integrated in two separate housings. The invention also describes a data exchange system using RFID technology comprising a read / write station and at least one electronic tag each comprising an antenna. The system includes such an antenna extension, positioned to cooperate by magnetic coupling with said station and with said tag, to allow data exchange between said station and said tag.
Selon une caractéristique, l'antenne de la station et le premier enroulement du prolongateur d'antenne sont de dimension sensiblement similaire. Selon une autre caractéristique, le système d'échange de données comporte plusieurs prolongateurs d'antenne distincts comportant chacun un premier enroulement disposé dans une zone d'action de l'antenne de la station. Le système permet alors de communiquer entre une seule station de lecture/écriture et plusieurs étiquettes situées à des endroits différents. According to one characteristic, the antenna of the station and the first winding of the antenna extension are of substantially similar size. According to another characteristic, the data exchange system comprises several separate antenna extenders each comprising a first winding disposed in an action zone of the antenna of the station. The system then allows communication between a single read / write station and several tags located at different locations.
Avantageusement, le prolongateur d'antenne est un accessoire indépendant électriquement de la station et de l'étiquette ce qui lui assure donc un isolement galvanique. Advantageously, the antenna extender is an electrically independent accessory of the station and the label which thus ensures a galvanic isolation.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 montre en vue de face un prolongateur d'antenne selon l'invention utilisé dans un système d'échange de données, les figures 2, 3, 4 & 5 détaillent plusieurs exemples de réalisation du prolongateur d'antenne, les figures 6, 7 & 8 représentent d'autres configurations d'utilisation d'un prolongateur d'antenne, la figure 9 montre une autre variante du prolongateur d'antenne. Other features and advantages will appear in the detailed description which follows with reference to an embodiment given by way of example and represented by the appended drawings in which: FIG. 1 shows in front view an antenna extension according to the invention used in a data exchange system, FIGS. 2, 3, 4 & 5 detail several embodiments of the antenna extension, FIGS. 6, 7 & 8 show other configurations of use of the antenna extender, FIGS. An antenna extension, Figure 9 shows another variant of the antenna extension.
En référence à la figure 1, un système d'échange de données par technologie RFID comprend une station de lecture/écriture 10 comportant une antenne propre 11. Cette station 10 est capable d'émettre une onde électromagnétique via son antenne 11 dans une zone d'action 15 qui forme ainsi la zone de dialogue de la station 10. Habituellement, une telle station de lecture/écriture comporte également un dispositif d'émission/ réception radio-fréquence émettant à une fréquence porteuse déterminée, une unité de traitement électronique, une mémoire associée à l'unité de traitement, des moyens de communication avec par exemple un système d'automatisme hôte pilotant le système et exploitant les données fournies par l'étiquette, ainsi qu'éventuellement des moyens de signalisation locaux. Ces éléments connus ne sont pas représentés sur les figures pour des raisons de simplification. Le système d'échange de données comprend également une ou plusieurs étiquettes électroniques 30 comportant chacune une antenne propre 31. Referring to FIG. 1, a data exchange system using RFID technology comprises a read / write station 10 comprising an own antenna 11. This station 10 is capable of emitting an electromagnetic wave via its antenna 11 in a zone 15 which thus forms the dialogue zone of the station 10. Usually, such a read / write station also comprises a radio-frequency transmission / reception device transmitting at a determined carrier frequency, an electronic processing unit, an memory associated with the processing unit, means of communication with for example a host automation system driving the system and exploiting the data provided by the label, and possibly local signaling means. These known elements are not shown in the figures for reasons of simplification. The data exchange system also comprises one or more electronic tags 30 each having a own antenna 31.
Habituellement, une telle étiquette comporte également un dispositif d'émission/ réception radio-fréquence, ainsi qu'une unité de traitement électronique et une mémoire de stockage d'informations sur une puce électronique. Suivant son type, active ou passive, l'étiquette peut aussi comporte sa propre source d'alimentation. Usually, such a label also comprises a radio frequency transmission / reception device, as well as an electronic processing unit and an information storage memory on an electronic chip. Depending on its type, active or passive, the label may also include its own power source.
De façon connue, une antenne 11 et 31 est formée par une inductance associée éventuellement à une résistance et une capacité pour adapter l'impédance de l'antenne et accorder la fréquence de porteuse souhaitée. Préférentiellement, l'antenne 11 est intégrée à l'intérieur de la station 10 et l'antenne 31 est intégrée à l'intérieur de l'étiquette 30, comme indiqué dans la figure 1. Mais, on pourrait aussi envisager de façon équivalente que l'antenne 11 de la station 10 ne soit pas directement intégrée à l'intérieur du boîtier de la station 10, mais déportée et reliée au boîtier de la station 10 par un câble électrique. In known manner, an antenna 11 and 31 is formed by an inductance possibly associated with a resistor and a capacitance for adapting the impedance of the antenna and tuning the desired carrier frequency. Preferably, the antenna 11 is integrated inside the station 10 and the antenna 31 is integrated inside the label 30, as indicated in FIG. 1. However, one could also envisage in an equivalent way that the antenna 11 of the station 10 is not integrated directly inside the casing of the station 10, but offset and connected to the casing of the station 10 by an electric cable.
Dans la technologie RFID, lorsqu'une étiquette est dans le champ d'action de la station et que la station émet un signal électromagnétique, il y a couplage magnétique entre l'étiquette et la station, l'antenne de la station et l'antenne de l'étiquette pouvant être considérées comme le primaire et le secondaire d'un transformateur. L'étiquette répond au signal émis par la station et un dialogue peut s'établir, les informations étant échangées par modulation d'amplitude ou de phase sur la fréquence porteuse. La valeur de la fréquence de la porteuse d'émission peut être choisie dans une zone dite de basses fréquences (par exemple 125 KHz) ou préférentiellement de hautes fréquences (par exemple 13,56 MHz). Dans ces deux cas, le système fonctionne en couplage inductif en champ proche, c'est-à-dire habituellement avec une portée de l'ordre de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres suivant l'énergie disponible. Selon l'invention, le système d'échange de données de la figure 1 comporte également un prolongateur d'antenne 20 passif qui comprend un premier enroulement 21 connectée en série avec un second enroulement 22. Le premier enroulement 21 est de taille différente du second enroulement 22. Le prolongateur d'antenne 20 est une pièce autonome distincte qui n'est pas connectée électriquement avec la station 10 ou l'étiquette 30. Suivant les caractéristiques et les performances souhaitées, le nombre de spires des enroulements 21,22 peut varier typiquement de une à quelques dizaines de spires, et le nombre de spires de l'enroulement 21 peut être différent au nombre de spires de l'enroulement 22. Le schéma d'un tel prolongateur d'antenne 20 est équivalent à deux selfs en série. In RFID technology, when a tag is in the station's field of action and the station emits an electromagnetic signal, there is a magnetic coupling between the tag and the station, the station antenna and the station. antenna of the label that can be considered as the primary and secondary of a transformer. The tag responds to the signal transmitted by the station and a dialogue can be established, the information being exchanged by amplitude or phase modulation on the carrier frequency. The value of the frequency of the transmission carrier can be chosen in a so-called low frequency zone (for example 125 KHz) or preferably high frequencies (for example 13.56 MHz). In these two cases, the system operates in inductive coupling in the near field, that is to say usually with a range of the order of a few centimeters to a few tens of centimeters depending on the available energy. According to the invention, the data exchange system of FIG. 1 also comprises a passive antenna extension 20 which comprises a first winding 21 connected in series with a second winding 22. The first winding 21 is of different size from the second winding 21. 22. The antenna extender 20 is a separate stand-alone part that is not electrically connected to the station 10 or the tag 30. Depending on the desired characteristics and performance, the number of turns of the windings 21, 22 may vary. typically from one to a few tens of turns, and the number of turns of the winding 21 may be different to the number of turns of the winding 22. The diagram of such an antenna extension 20 is equivalent to two series of inductors .
Le principe de fonctionnement est le suivant : lorsque le premier enroulement 21 du prolongateur 20 est disposé à proximité de la station 10, c'est-à-dire dans le champ d'action (schématisé de façon simplifiée par la référence 15 sur la figure 1) de la station 10, alors il y a couplage magnétique entre l'antenne 11 de la station 10 et le premier enroulement 21, lorsque la station émet un signal électromagnétique. De même, lorsqu'une étiquette 30 est disposée à proximité du second enroulement 22 du prolongateur 20, c'est-à-dire dans le champ d'action (schématisé de façon simplifiée par la référence 25 sur la figure 1) du second enroulement 22, alors il y a couplage magnétique entre l'antenne 31 de l'étiquette 30 et le second enroulement 22. The operating principle is as follows: when the first winding 21 of the extender 20 is disposed near the station 10, that is to say in the field of action (schematically simplified by the reference 15 in the figure 1) of the station 10, then there is magnetic coupling between the antenna 11 of the station 10 and the first winding 21, when the station emits an electromagnetic signal. Similarly, when a label 30 is placed near the second winding 22 of the extension 20, that is to say in the field of action (schematically simplified by the reference 25 in Figure 1) of the second winding 22, then there is magnetic coupling between the antenna 31 of the label 30 and the second winding 22.
Dans ce cas, comme les enroulements 21 et 22 du prolongateur sont connectés en série, un signal électromagnétique émis par l'antenne 11 se propage par couplage magnétique dans le premier enroulement 21, puis circule dans le second enroulement 22 avant de se propager par couplage magnétique dans l'antenne 31 de l'étiquette 30. De même, un signal électromagnétique émis par l'antenne 31 de l'étiquette 30 sera reçu par l'antenne 11 de la station 10, via les enroulements 22 et 21. Pour optimiser le couplage magnétique entre eux, la taille du premier enroulement 21 est de préférence de dimension sensiblement similaire à celle de l'antenne 11 de la station 10, c'est-à-dire que les surfaces intérieures qu'ils délimitent sont de taille et de forme sensiblement similaires. En fonctionnement, le prolongateur 20 est préférentiellement directement posé contre la station 10 en mettant en vis-à-vis l'antenne 11 et le premier enroulement 21. Mais, le prolongateur 20 peut également ne pas être directement en contact avec la station 10, mais se trouver à une certaine distance à condition de rester dans le champ d'action 15 de la station 10, comme indiqué sur les figures. Selon un premier mode de réalisation représenté dans les figures 1 à 6, le second enroulement 22 est de taille supérieure au premier enroulement 21 du prolongateur 20. Le prolongateur 20 permet avantageusement alors d'étendre la distance et/ou d'augmenter la surface de la zone de dialogue d'une station de lecture/écriture 10 standard. La taille du second enroulement 22 est déterminée par l'extension de portée souhaitée de la zone de dialogue de la station 10. Le prolongateur 20 permet donc une communication entre une station 10 et une étiquette 30, même lorsque celle-ci est située en dehors du champ d'action 15 de la station 10. In this case, since the windings 21 and 22 of the extender are connected in series, an electromagnetic signal emitted by the antenna 11 is propagated by magnetic coupling in the first winding 21, then flows in the second winding 22 before propagating by coupling. in the antenna 31 of the tag 30. Similarly, an electromagnetic signal emitted by the antenna 31 of the tag 30 will be received by the antenna 11 of the station 10, via the windings 22 and 21. To optimize the magnetic coupling between them, the size of the first winding 21 is preferably of dimension substantially similar to that of the antenna 11 of the station 10, that is to say that the inner surfaces they delimit are of size and substantially similar shapes. In operation, the extension 20 is preferably directly placed against the station 10 by putting the antenna 11 and the first winding 21 opposite one another. But, the extension 20 may also not be in direct contact with the station 10, but be at a distance provided to remain in the field of action 15 of the station 10, as shown in the figures. According to a first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the second winding 22 is larger than the first winding 21 of the extender 20. The extender 20 advantageously then makes it possible to extend the distance and / or to increase the surface area. the dialog box of a standard read / write station. The size of the second winding 22 is determined by the desired range extension of the dialogue zone of the station 10. The extender 20 thus allows communication between a station 10 and a label 30, even when it is located outside. of the field of action 15 of the station 10.
Cette fonctionnalité est réalisée sans avoir à modifier la station 10, ni à rajouter d'antenne déportée connectée électriquement à la station 10, ce qui pourrait poser des problèmes d'isolation galvanique. Les applications d'un tel système sont nombreuses : difficulté de placer une station de lecture/écriture à proximité des objets à détecter portant une étiquette de lecture/écriture, difficulté de prévoir une position précise de passage des objets portant une étiquette, etc... Différentes variantes de prolongateurs 20 sont présentées en vue de dessus dans les figures 2 à 4. Dans les figures 2 & 3, le premier enroulement 21 est entouré par le second enroulement 22, le premier enroulement se trouvant indifféremment proche du centre (figure 3) ou proche de la périphérie (figure 2) du second enroulement 22. Les enroulements 21 et 22 peuvent au contraire être éloignés l'un de l'autre, c'est-à-dire que les surfaces intérieures délimitées par chaque enroulement sont disjointes, comme indiqué notamment dans les figures 1, 4, 5, 6 & 9. Dans ce cas, le champ d'action 15 de la station 10 peut être avantageusement complètement espacé du plan d'action 25 du second enroulement 22, sans recouvrement, ce qui permet des extensions de portée encore plus importantes. Par ailleurs, la forme de chaque enroulement 21,22 peut indifféremment s'adapter aux différentes applications et utilisations souhaitées : ces formes peuvent être par exemple sensiblement circulaires, elliptiques, rectangulaires, et même présenter des profils plus complexes. Dans le présent document, un plan médian se définit par le plan traversant un bobinage en son milieu et parallèle au bobinage. Le plan médian P1 du premier enroulement 21 et le plan médian P2 du second enroulement 22 peuvent être sensiblement parallèles. Ils sont alors soit coplanaires, soit décalés l'un de l'autre comme dans le cas des plans P1 et P2 indiqués dans la figure 5. Dans d'autres exemples de réalisation, le plan médian du premier enroulement 21 fait un angle non nul avec le plan médian du second enroulement 22. Ainsi, la figure 6 montre en vue de face une configuration d'un système d'échange de données dans lequel les plans médians P1,P2 des enroulements 21,22 sont perpendiculaires l'un par rapport à l'autre. Grâce à cette configuration avantageuse, la station 10 pourra communiquer avec une étiquette 30, bien que leur antenne respective 11,31 soient perpendiculaires l'une par rapport à l'autre, ce qui d'habitude réduit fortement les zones de dialogue. This functionality is achieved without having to modify the station 10, or to add remote antenna electrically connected to the station 10, which could cause problems of galvanic isolation. The applications of such a system are numerous: difficulty placing a read / write station near the objects to be detected carrying a read / write label, difficulty in providing a precise position for the passage of objects bearing a label, etc. Various variants of extensions 20 are shown in plan view in FIGS. 2 to 4. In FIGS. 2 & 3, the first winding 21 is surrounded by the second winding 22, the first winding being indifferently close to the center (FIG. ) or close to the periphery (Figure 2) of the second winding 22. The windings 21 and 22 may instead be distant from each other, that is to say that the inner surfaces defined by each winding are disjoined as indicated in particular in FIGS. 1, 4, 5, 6 & 9. In this case, the field of action 15 of the station 10 may advantageously be completely spaced from the plane of action 25 of the second wave. 22, without overlap, which allows even larger range extensions. Furthermore, the shape of each winding 21,22 can indifferently adapt to different applications and desired uses: these shapes can be for example substantially circular, elliptical, rectangular, and even present more complex profiles. In this document, a median plane is defined by the plane passing through a winding in its middle and parallel to the winding. The median plane P1 of the first winding 21 and the median plane P2 of the second winding 22 may be substantially parallel. They are then either coplanar or offset from one another as in the case of the planes P1 and P2 indicated in FIG. 5. In other exemplary embodiments, the median plane of the first winding 21 makes a non-zero angle. with the median plane of the second winding 22. Thus, FIG. 6 shows in front view a configuration of a data exchange system in which the median planes P1, P2 of the windings 21, 22 are perpendicular to one another. to the other. With this advantageous configuration, the station 10 will be able to communicate with a tag 30, although their respective antenna 11, 31 are perpendicular to each other, which usually greatly reduces the dialogue areas.
Cette configuration permet donc résoudre plus facilement différents problèmes de localisations respectives d'étiquettes par rapport à une station. Pour améliorer les performances du prolongateur, la figure 5 montre un exemple dans lequel une capacité 29 est rajoutée en série avec les enroulements 21,22 dans le but d'accorder précisément le prolongateur 20 sur la fréquence d'émission de porteuse de la station. Par ailleurs, lorsque les enroulements 21.22 sont séparés l'un de l'autre, le prolongateur 20 peut également comporter au moins un circuit magnétique en matériau magnétique pour canaliser le champ magnétique d'un enroulement. Ce circuit magnétique doit être placé à proximité de l'enroulement et à l'opposé du côté où s'effectue le couplage magnétique avec la station et/ou l'étiquette. Par exemple dans la figure 5, le prolongateur 20 comporte deux circuits magnétiques 23, respectivement 24, (réalisés chacun par exemple avec une plaque en ferrite) qui permettent de canaliser le champ magnétique des enroulements 21, respectivement 22, et donc favoriser le couplage magnétique de ces enroulements 21,22 du côté opposé aux circuits magnétiques 23,24. Selon un second mode de réalisation de l'invention, la taille du premier enroulement 21' du prolongateur 20' coopérant avec l'antenne de la station 10' est supérieure à la taille du second enroulement 22' du prolongateur 20' coopérant avec l'antenne d'une étiquette 30'. Le rôle d'un tel prolongateur 20' n'est alors pas d'étendre la portée de la station 10' mais permet d'améliorer la détection d'une étiquette 30', en particulier lorsque l'antenne de celle-ci est de dimension très inférieure à l'antenne de la station 10'. En effet, quand l'antenne d'une station 10' est étendue, il existe inévitablement des zones d'ombre dans la zone d'action de la station 10', ce qui peut perturber la bonne communication avec des étiquettes 30' de très petite taille. Le prolongateur d'antenne 20' permet de remédier à ces inconvénients en présentant un premier enroulement 21' dont la taille est adaptée pour un couplage magnétique optimum avec l'antenne de la station 10' et un second enroulement 22' de taille plus petite, adaptée pour un couplage magnétique optimum avec l'antenne d'une étiquette 30'. This configuration therefore makes it easier to solve various problems of localization of labels relative to a station. To improve the performance of the extender, Figure 5 shows an example in which a capacitor 29 is added in series with the windings 21,22 in order to precisely match the extension 20 on the carrier transmission frequency of the station. Moreover, when the windings 21.22 are separated from one another, the extension 20 may also comprise at least one magnetic circuit of magnetic material for channeling the magnetic field of a winding. This magnetic circuit must be placed close to the winding and opposite to the side where the magnetic coupling with the station and / or the label takes place. For example in Figure 5, the extension 20 comprises two magnetic circuits 23, 24 respectively (each made for example with a ferrite plate) which can channel the magnetic field of the windings 21, respectively 22, and thus promote magnetic coupling of these windings 21,22 on the opposite side to the magnetic circuits 23,24. According to a second embodiment of the invention, the size of the first winding 21 'of the extension 20' cooperating with the antenna of the station 10 'is greater than the size of the second winding 22' of the extension 20 'cooperating with the antenna of a 30 'label. The role of such an extension 20 'is not then to extend the range of the station 10' but improves the detection of a label 30 ', especially when the antenna thereof is of dimension much less than the antenna of the station 10 '. Indeed, when the antenna of a station 10 'is extended, there are inevitably shadows in the action area of the station 10', which can disrupt the good communication with labels 30 'of small size. The antenna extension 20 'overcomes these disadvantages by having a first winding 21' whose size is adapted for optimum magnetic coupling with the antenna of the station 10 'and a second winding 22' of smaller size, adapted for optimum magnetic coupling with the antenna of a label 30 '.
La figure 8 montre une autre configuration dans laquelle un système d'échange de données utilise plusieurs prolongateurs d'antenne 20,40. Le système comprend une station de lecture/écriture 10, une ou plusieurs étiquettes 30 pouvant dialoguer avec la station 10 via un premier prolongateur d'antenne 20 et une ou plusieurs étiquettes 50 pouvant dialoguer avec la station 10 via un second prolongateur d'antenne 40. Chaque prolongateur 20,40 comporte un premier enroulement 21,41 relié en série avec un second enroulement 22,42. Les premiers enroulements 21,41 sont placés dans la zone d'action 15 de l'antenne 11 de la station 10, par exemple en superposant les prolongateurs 20,40 l'un sur l'autre. Par contre, les seconds enroulements 22,42 peuvent être orientés ou dirigés dans des directions totalement différentes, par exemple des directions opposées, ce qui permet d'augmenter encore sensiblement la portée de la station 10, comme indiqué en figure 8. On obtient ainsi une solution économique pour surveiller, à partir d'une seule station de lecture/écriture 10, plusieurs lignes distantes de passage d'étiquettes 30,50, en utilisant si besoin un dispositif anti-collision entre messages lus simultanément par la même station 10 en provenance d'étiquettes différentes 30,50. Le prolongateur d'antenne peut être réalisé par un seul bobinage réalisé en continu pour former les deux enroulements 21,22, lesquels sont alors intégrés dans un seul boîtier 20 pour former un accessoire autonome indépendant de toute connexion électrique avec la station ou les étiquettes. La figure 9 montre une alternative dans lequel le prolongateur est réalisé par deux bobinages distincts formant chacun un des deux enroulements 21,22 du prolongateur et intégrés dans deux boîtiers distincts 26,27, les boîtiers étant reliés entre eux par une connexion électrique 28. On pourrait ainsi proposer un prolongateur d'antenne modulable composé d'un boîtier de base 26 comprenant le premier enroulement 21 de taille adaptée à une station 10 standard et un second boîtier 27 comprenant le second enroulement 22 et dont la taille, la forme et les caractéristiques seraient adaptées à chaque application particulière du système d'échange de données souhaité. Par ailleurs, un tel agencement avec deux boîtiers distincts raccordés entre eux est également très bien adapté pour simplifier la fabrication d'un prolongateur de forme non plane, tel que celui proposé notamment en figure 6. Figure 8 shows another configuration in which a data exchange system uses multiple antenna extenders 20,40. The system comprises a read / write station 10, one or more tags 30 that can communicate with the station 10 via a first antenna extender 20 and one or more tags 50 that can communicate with the station 10 via a second antenna extension 40 Each extension 20,40 has a first winding 21,41 connected in series with a second winding 22,42. The first windings 21, 41 are placed in the action zone 15 of the antenna 11 of the station 10, for example by superposing the extensions 20, 40 on one another. On the other hand, the second windings 22, 42 may be oriented or directed in totally different directions, for example in opposite directions, which makes it possible to substantially increase the range of the station 10, as indicated in FIG. an economical solution for monitoring, from a single read / write station 10, several remote lines 30,50 for tagging, using if necessary an anti-collision device between messages read simultaneously by the same station 10 in from different labels 30,50. The antenna extender can be made by a single coil made continuously to form the two windings 21,22, which are then integrated in a single housing 20 to form an independent accessory independent of any electrical connection with the station or labels. FIG. 9 shows an alternative in which the extension is made by two separate windings each forming one of the two windings 21, 22 of the extension and integrated in two separate housings 26, 27, the housings being connected to each other by an electrical connection 28. could thus provide a modular antenna extender composed of a base housing 26 comprising the first winding 21 of size adapted to a standard station 10 and a second housing 27 comprising the second winding 22 and whose size, shape and characteristics would be adapted to each particular application of the desired data exchange system. Furthermore, such an arrangement with two separate housings connected to each other is also very well suited to simplify the manufacture of a non-planar shaped extension, such as that proposed in particular in FIG.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. It is understood that one can, without departing from the scope of the invention, imagine other variants and refinements of detail and even consider the use of equivalent means.
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