專(zhuān)利名稱(chēng)：用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)通常包括一個(gè)或多個(gè)由電池或電源單元 供電的能夠與RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器或標(biāo)簽通信的讀取器。RFID發(fā)射 機(jī)應(yīng)答器可以是由電池供電的有源標(biāo)簽或由讀取器所生成的高頻場(chǎng) 供電的無(wú)源標(biāo)簽，或者是可被由讀取器的高頻場(chǎng)激活并使用電池來(lái)進(jìn) 一步激活的半有源/無(wú)源標(biāo)簽。它至少包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并與讀取器 通信的電路以及以RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器操作所屬的頻率范圍而調(diào)諧 的天線。
通常，在諸如日本、美國(guó)、歐盟(EU)之類(lèi)的不同國(guó)家，為使 用RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的無(wú)接觸識(shí)別系統(tǒng)提供不同的頻率范圍。例 如，通常用于RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的UHF (超高頻)帶，在美國(guó)被 定位在902至928MHz的范圍內(nèi)，在歐盟被定位在863至868MHz 的范圍內(nèi)。為了在美國(guó)和歐盟使用相同的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，必 須覆蓋從約860MHz到約930MHz的頻率范圍。US6891466B2公開(kāi) 了一種設(shè)計(jì)來(lái)覆蓋如此寬頻率范圍的天線。然而，被公開(kāi)的天線結(jié)構(gòu) 是需要兩個(gè)金屬化層或由電線組成的縱向諧振器的片狀(patch)天 線。這些天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜并因而昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種避免上述缺點(diǎn)的用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的 發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線。為了實(shí)現(xiàn)上面定義的目的，提供一種根據(jù)本發(fā)明典型特點(diǎn)的寬 帶天線以使得根據(jù)本發(fā)明的寬帶天線可以下面定義的方式為特征， 即
用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線包括 -環(huán)路諧振器，具有用于與電路相連的饋電點(diǎn)，以及 -偶極諧振器，與該環(huán)路諧振器電連接，并且包括兩個(gè)電絕緣 的管腿。
為了實(shí)現(xiàn)上面定義的目的，提供根據(jù)本發(fā)明典型特點(diǎn)的發(fā)射機(jī) 應(yīng)答器以使得根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器包括根據(jù)本發(fā)明的天線以 及天線在其饋電點(diǎn)處與之相連接的電路。
根據(jù)本發(fā)明的典型特點(diǎn)提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，即天線具有相對(duì)簡(jiǎn)單
的結(jié)構(gòu)，并且因此與從US6891466B2所知的天線結(jié)構(gòu)相比可以以較 低成本實(shí)現(xiàn)。而且，根據(jù)本發(fā)明的天線的阻抗容易地適配于RFID發(fā) 射機(jī)應(yīng)答器的電路的阻抗，使得可以實(shí)現(xiàn)寬廣頻率范圍上的阻抗匹 配。根據(jù)本發(fā)明的天線可被設(shè)計(jì)使得可以實(shí)現(xiàn)天線的散射參數(shù)Su的 頻譜中至少有兩個(gè)諧振，其改善天線阻抗與電路阻抗的匹配。環(huán)路結(jié) 構(gòu)和偶極結(jié)構(gòu)的組合提供了進(jìn)一步的參數(shù)以通過(guò)改變參數(shù)來(lái)改善天 線和電路的阻抗匹配以及把在寬廣頻率范圍上的輻射效率最大化。因 此，根據(jù)本發(fā)明的天線使得在諸如在美國(guó)為RFID操作提供的902至 928MHz的范圍和在歐盟為RFID操作提供的863至868MHz的范圍 之類(lèi)的寬廣頻率范圍上進(jìn)行操作的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的設(shè)計(jì)成為可 能。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)路濾波器包括兩條電氣線路，其中每條線 路的一端與電路相連，每條線路的另一端分別與偶極諧振器的兩個(gè)電
絕緣的管腿中的一個(gè)相耦接，耦接兩條線路的另一端。術(shù)語(yǔ)"耦接" 意思是某種電氣有效的耦接。耦接還是一個(gè)參數(shù)，其使得通過(guò)修改尺 寸并因此修改耦接的電氣特性來(lái)調(diào)整天線阻抗和電路阻抗的匹配。
耦接可以是形成兩條線短路的電連接。耦接適于具有DC短路 保護(hù)輸出的電路，或者換句話說(shuō)具有在環(huán)路諧振器上可短路的兩個(gè)天 線連接。
然而，為了與不具有DC短路保護(hù)輸出的電路一起使用，耦接 可以是電容性耦接結(jié)構(gòu)或由電容形成。因此，通過(guò)電容性耦接或環(huán)路
結(jié)構(gòu)中包含的電容器來(lái)防止電路的兩個(gè)天線連接的DC短路。應(yīng)注
意電容性耦接或電容器應(yīng)該對(duì)于通過(guò)天線發(fā)送或接收的高頻信號(hào)短
路。電容性耦接或電容器應(yīng)僅防止會(huì)對(duì)電路的DC電源有負(fù)面影響的 DC短路。例如，電容器可以實(shí)現(xiàn)為SMD裝置，并且可以通過(guò)兩個(gè) 相鄰放置或疊放的金屬化區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)電容性耦接。既可以通過(guò)諸如兩 個(gè)金屬化區(qū)域的距離之類(lèi)的設(shè)計(jì)參數(shù)，也可以通過(guò)改變耦接部分中的 環(huán)路結(jié)構(gòu)的兩條線路之間的材料來(lái)對(duì)耦接進(jìn)行修改。例如，耦接可包 括具有大于1的值的一定導(dǎo)磁系數(shù)e r的材料以增強(qiáng)耦接。
電路的天線阻抗與輸出阻抗的匹配也可通過(guò)選擇環(huán)路諧振器的 兩條電氣線路的尺寸和布置來(lái)進(jìn)行修改以使得天線表現(xiàn)出天線與電 路處于匹配狀態(tài)的至少兩個(gè)諧振頻帶，其中兩個(gè)諧振頻帶之一位于第 一頻率范圍內(nèi)，另一個(gè)位于與第一頻率范圍不同的第二頻率范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，平行地放置線f各來(lái)獲得諸如線路之間預(yù)定的電容量之 類(lèi)的預(yù)定電氣條件。
典型地，每條線路具有預(yù)定的長(zhǎng)度和寬度，并且相隔預(yù)定的距 離放置兩條線路，其中選擇預(yù)定的長(zhǎng)度、寬度和距離使得天線表現(xiàn)出 天線與電路處于匹配狀態(tài)的至少兩個(gè)諧振頻帶，兩個(gè)諧振頻帶之一位 于第一頻率范圍內(nèi)，另一個(gè)位于與第一頻率范圍不同的第二頻率范圍內(nèi)。
如上所述，耦接也影響天線的阻抗，并因此優(yōu)選具有預(yù)定寬度 的電連接以適于獲得一定的天線阻抗。
偶極諧振器的設(shè)計(jì)參數(shù)也會(huì)影響阻抗匹配。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例， 平行地放置偶極諧振器的兩個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的電絕緣的管腿來(lái)獲得偶極 諧振器兩管腿的某種耦接。
如果以環(huán)路諧振器的線路的預(yù)定距離來(lái)放置兩管腿，可以簡(jiǎn)化 天線的生產(chǎn)。
至少對(duì)于被平行放置的兩個(gè)管腿的預(yù)定長(zhǎng)度，兩個(gè)管腿與環(huán)路 諧振器的線路的寬度具有大體相等的第一預(yù)定寬度。
在平行放置兩個(gè)第一預(yù)定長(zhǎng)度的管腿之后，兩個(gè)管腿可以在經(jīng) 過(guò)第二預(yù)定長(zhǎng)度后分叉并具有第二預(yù)定寬度以形成具有高輻射效率
的偶極結(jié)構(gòu)。
天線的導(dǎo)電部分優(yōu)選地是沉積在具有絕緣常數(shù)大于或等于1且 磁導(dǎo)系數(shù)大于或等于1的基底上或嵌入該基底中的導(dǎo)電金屬化部分。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種適于在從約860MHz到約 960MHz的頻率范圍操作的包括如上所述天線的射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā) 射機(jī)應(yīng)答器。
根據(jù)下面將說(shuō)明的示例實(shí)施例并參考示例實(shí)施例進(jìn)行解釋?zhuān)?發(fā)明如上面定義的方面和其它方面將變得顯而易見(jiàn)。


下面參考示例實(shí)施例更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不 局限于這些示例實(shí)施例。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的用于RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的天線的第一實(shí)施例。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的最佳天線阻抗的 實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)sn在頻率上的曲線的圖。
圖3是表示作為環(huán)路諧振器線路耦接寬度wo的函數(shù)的根據(jù)本發(fā) 明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器天線阻抗的實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)3 在 頻率上的曲線的圖。
圖4是表示作為環(huán)路諧振器線路長(zhǎng)度lo的函數(shù)的根據(jù)本發(fā)明的 RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器天線阻抗的實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)Sll在頻率 上的曲線的圖。
圖5是表示作為偶極諧振器管腿部分長(zhǎng)度l,的函數(shù)的根據(jù)本發(fā) 明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器天線阻抗的實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)3 在 頻率上的曲線的圖。
圖6是表示作為偶極諧振器管腿部分寬度W2的函數(shù)的根據(jù)本發(fā)
明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器天線阻抗的實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)sn在 頻率上的曲線的圖。
8
圖7是表示作為環(huán)路諧振器線路距離d。的函數(shù)的根據(jù)本發(fā)明的 RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器天線阻抗的實(shí)部和虛部以及散射參數(shù)sn在頻率 上的曲線的圖。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的天線的第二實(shí)施例。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明的RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的最優(yōu)天線阻抗的實(shí) 部和虛部以及散射系數(shù)su在頻率上的曲線的圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的說(shuō)明中以相同的標(biāo)號(hào)指示相同、類(lèi)似以及功能上相同 或類(lèi)似的元件。
圖l表示其上安裝有天線10和RFID集成電路16的電絕緣的基 底30?；?0可由塑料、陶瓷、具有嵌入陶瓷顆粒的塑料等制成， 具有大于或等于1的介電常數(shù)、以及大于或等于1的磁導(dǎo)系數(shù)u" 天線10可實(shí)現(xiàn)為沉積在或嵌入進(jìn)基底30的導(dǎo)電金屬化層，例如Cu、 Au、 Ag、 Al等。可通過(guò)諸如蝕刻、銑削、印刷、刻印或粘貼之類(lèi)的 已知方法構(gòu)造金屬化層并將其沉積在基底30上。由天線10、與所謂 天線10的饋電點(diǎn)相連的RFIDIC16形成RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。事實(shí) 上，饋電點(diǎn)14是通過(guò)兩個(gè)微小連接管腿或電線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣設(shè)計(jì) 使得可以與RFID IC 16相連?？赏ㄟ^(guò)諸如軸接、SMD、焊接、倒裝 等之類(lèi)的通常方法實(shí)現(xiàn)RFIDIC 16與饋電點(diǎn)14的連接。
如圖l所示的天線，包括具有與RFIDIC 16相連的所述饋電點(diǎn) 14的環(huán)路諧振器12，以及與環(huán)路諧振器12相連的偶極諧振器18。 由包括長(zhǎng)度1。以距離do平行放置的兩條線路24和26的對(duì)稱(chēng)金屬化 層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)路諧振器12。線路24和26都具有寬度Wl。線路24 和26的一端形成天線10的饋電點(diǎn)14， RFID IC 16與天線10在饋電 點(diǎn)14電連接。線路24和26的另一端通過(guò)電連接所述線路24和26 端的短接電路28耦接。短接電路28具有寬度wo和長(zhǎng)度d0。
環(huán)路諧振器12的每條線路24和26與天線10的偶極諧振器18 的相應(yīng)管腿20和22電連接。因此，天線IO包括分別由環(huán)路諧振器 的線路和偶極諧振器的管腿形成的兩部分，其中在距離天線饋電點(diǎn)預(yù)
定距離處通過(guò)短接電路28電連接這兩部分。偶極諧振器18的管腿 20和22以預(yù)定的長(zhǎng)度h平行放置。當(dāng)被平行放置時(shí)，管腿20和22 具有寬度wlQ在與短接電路28距離"處，管腿20和22分叉。然后， 管腿20和22具有寬度 2和長(zhǎng)度12，并被放置以形成典型的偶極天 線結(jié)構(gòu)。
圖1所示的復(fù)合天線設(shè)計(jì)使得可以實(shí)現(xiàn)具有適于在不同頻率范 圍內(nèi)利用RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器這一目的的諧振頻譜的天線阻抗，下面 將更為詳細(xì)地做出解釋。天線的典型輸入?yún)?shù)是散射參數(shù)Su和天線
的復(fù)數(shù)阻抗^nte皿。散射參數(shù)Sn是負(fù)載與源之間反射的測(cè)量值。負(fù) 載匹配的情況下，反射為O。散射參數(shù)SU由下面定義
sn=k*Log (|gamma|) 其中，gamma= (Z-SO*) / (^+g0)
其中，是復(fù)數(shù)負(fù)載阻抗，^)是復(fù)數(shù)源阻抗；在功率情況下k-10，
在電壓或電流情況下1^20。
圖2是表示具有如圖1所示結(jié)構(gòu)的最優(yōu)天線的復(fù)合天線阻抗
Zantemia的實(shí)部R 和虛部x 以及散射參數(shù)Sn在頻率上的曲線
的圖。設(shè)計(jì)天線使得它既可以工作在美國(guó)的從約902到約928MHz 的頻率范圍，也可以工作在歐盟的從約863到約868MHz的頻率范圍 (圖2中的陰影區(qū)域)。選擇RFID IC阻抗(15-J270) Ohm作為參 考阻抗。如圖2所示，兩個(gè)頻率區(qū)域都被天線迥異的諧振所覆蓋。這 保證了作為有效RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的先決條件的RFID IC良好的適 配。
天線的復(fù)雜性提供了許多可用來(lái)修改天線表現(xiàn)并使得天線適于 預(yù)定條件的參數(shù)。尤其是可以?xún)?yōu)化天線的下述特性
-天線輸入阻抗與RFIDIC輸出阻抗的適配來(lái)使天線與RFIDIC 之間的反射最小化，
-最大化天線的輻射效率，以及
-天線與RFIDIC之間盡可能大的寬帶阻抗匹配。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的天線包括兩個(gè)迥異的諧振。兩個(gè)諧振 的頻率范圍適配使得可以在給定頻率范圍內(nèi)取得對(duì)RFID IC輸出阻
抗的最優(yōu)阻抗匹配，例如在美國(guó)的從約902到約928MHz的頻率范圍 和在歐盟的從約863到約868MHz的頻率范圍。由于根據(jù)本發(fā)明和圖 1中所示的天線涉及的復(fù)雜性以及與之相連的復(fù)雜耦接機(jī)制，諸如天 線部分尺寸之類(lèi)的天線單個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的改變通常會(huì)顯著地影響天線 頻帶。原則上，復(fù)雜耦接機(jī)制可被減少到下面兩方面
-由參數(shù)l()、 Wl、 do定義的環(huán)路諧振器結(jié)構(gòu)Rl，以及 -由參數(shù)h、 12、 wp 2和do定義的偶極諧振器R2。 一個(gè)進(jìn)一步重要的參數(shù)是耦接或短接電路的寬度w。禾口/或長(zhǎng)度d。。
結(jié)構(gòu)Rl還可被視為導(dǎo)電跟蹤環(huán)路，結(jié)構(gòu)Rl作為集成阻抗匹配 的偶極天線。根據(jù)本發(fā)明的這兩種結(jié)構(gòu)的新穎而創(chuàng)造性的結(jié)合以及兩 個(gè)結(jié)構(gòu)耦接的方式使得可以實(shí)現(xiàn)適于在寬廣頻率范圍內(nèi)操作RFID發(fā) 射機(jī)應(yīng)答器的諧振頻帶。
本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)可以在覆蓋提供給RFID系統(tǒng)的至少兩 個(gè)頻率范圍的寬廣的頻率范圍詢(xún)操作RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。而且，根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的天線的實(shí)施例可以低成本實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且不需 要針對(duì)電子裝置的DC短路結(jié)構(gòu)。
如上所述，可通過(guò)適配天線的某些設(shè)計(jì)參數(shù)諸如環(huán)路諧振器與 偶極諧振器的耦接以及天線的寬度、長(zhǎng)度和距離之類(lèi)的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)影 響天線阻抗與RFID IC輸出阻抗的匹配。下面將針對(duì)示出了在從約 800MHz到約lGHz的頻率范圍上散射參數(shù)Sll以及天線阻抗Zantenna
的實(shí)部R antenna
和虛部x 的曲線的圖來(lái)詳細(xì)地討論修改諸如值1 o 、
W0、 d。、 lp Wl、 12、 w2之類(lèi)的某些參數(shù)對(duì)天線阻抗以及其頻帶的影響。
作為第一參數(shù)，短接電路28的寬度w。被修改為0.2mm、 0.5mm 和0.8mm。圖3表示了在從約800MHz到約lGHz的頻率范圍上散射 參數(shù)s 以及天線阻抗乙 的實(shí)部R 和虛部x 的曲線。
應(yīng)注意實(shí)部R^e,的最大值的頻率接近常數(shù)。然而，實(shí)部Rantenna的 幅度顯著地改變。同時(shí)，虛部X皿te,僅僅輕微地受到影響使得天線 阻抗受到的影響很小。因此，短接電路28的寬度Wo可用于適配天線
阻抗^ arUerma白勺頭部Rantenna0
應(yīng)注意圖3還示出了金屬化層的增寬導(dǎo)致諧振頻率變得接近(或 換言之，Af減小)以及金屬化層的寬度減小增加了 Af。
下面，將短接電路28的長(zhǎng)度1。修改為33.5mm， 31.5mm和 35.5mm。圖4表示了在從約800MHz到約lGHz的頻率范圍上散射 參數(shù)Sll以及天線阻抗^
antenna 的實(shí)部R 和虛部x 的曲線。 而且，實(shí)部R 的最大值的頻率接近常數(shù)而實(shí)部R 的幅度顯
著地改變。與圖3對(duì)比，虛部Xante，顯著地改變以至于諧振頻率也 被平移了。
圖5表示偶極諧振器18的管腿20和22的平行部分的長(zhǎng)度h的 修改的影響。長(zhǎng)度h被修改為37.0mm、 35.0mm禾卩39.0mm。與圖3、 圖4對(duì)比，實(shí)部R^e皿的最大值的頻率顯著地改變，而實(shí)部Rantenna 的幅度接近常數(shù)。虛部X^e^被移動(dòng)到較高或較低的頻率。
圖6表示修改偶極諧振器18的分叉管腿的寬度W2的影響。w2
被修改為l.Omm、 2.0mm禾B 0.05mm。在上述所有的修改中，實(shí)部 R一皿的最大值的頻率和幅度都被顯著地改變。這導(dǎo)致阻抗較高諧振
頻率的位置的顯著改變。而且，虛部Xa^目的位置和幅度改變了。 這樣，通過(guò)改變W2，顯著地改變了天線阻抗的諧振頻率。
最后，圖7示出了修改具有長(zhǎng)度lo和1!的金屬化層之間距離d0
的影響。該距離被修改為4.0mm、 3.5mm和4.5mm。修改的影響類(lèi) 似于寬度W2的修改(圖6)。應(yīng)注意實(shí)部Ra,自皿的下降沿對(duì)所有修
改都是常數(shù)。因此，天線阻抗的較低諧振頻率的位置比較高諧振頻率 的位置更受影響。
上述說(shuō)明示出了根據(jù)本發(fā)明的天線的某些參數(shù)的修改如何影響 天線阻抗在頻率上的曲線，并因此可用于適配天線阻抗與諸如RFID IC之類(lèi)的電路的輸出阻抗的匹配。然而，應(yīng)注意圖2到圖7的圖僅 僅示例性的表示本發(fā)明某些實(shí)施例的曲線，并不能將本發(fā)明的范圍限 制在所示的曲線和示例尺寸。
圖8表示具有與圖1中所示天線不同設(shè)計(jì)的天線10。主要的區(qū) 別是環(huán)路諧振器12和偶極諧振器18的尺寸。環(huán)路諧振器被形成為與
偶極諧振器18大體平行放置。而且與圖1所示的天線相比，環(huán)路諧 振器12與偶極諧振器18 (包括了偶極諧振器18的管腿20和22的 平行部分)之間的連接結(jié)構(gòu)32被顯著地減小了。該天線具有與圖1 所示的天線類(lèi)似的電氣特性，然而，具有較小的尺寸使得需要較少的 材料和可獲得更高的小型化程度。這增加了潛在應(yīng)用的數(shù)目。
圖9示出了圖8所示的天線的示例實(shí)施例的在從約800MHz到
約1GHZ的頻率范圍上散射參數(shù)S 以及天線阻抗^nte,的實(shí)部
Rantenna禾口虛部 Xantenna 的曲線?？梢钥闯?，諧振頻帶也相對(duì)寬廣，并 且覆蓋了歐盟和美國(guó)提供用于RFID操作的頻帶。
本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的天線阻抗適配 于RFID發(fā)射機(jī)應(yīng)答器電路的輸出阻抗使得可以覆蓋較寬的頻率范圍 用于數(shù)據(jù)傳輸。更具體地說(shuō)，許多諸如天線元件尺寸之類(lèi)的設(shè)計(jì)參數(shù) 可被修改來(lái)適配天線阻抗。而且，根據(jù)本發(fā)明的天線具有相對(duì)簡(jiǎn)單的 結(jié)構(gòu)使得可以低成本并僅需要一層的生產(chǎn)天線。而且，可形成需要尺 寸的天線使得可在非常小的基底上實(shí)現(xiàn)該天線。
應(yīng)注意上述的實(shí)施例示出而不是限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員能夠在不脫離所附的權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計(jì)許多替代實(shí)施 例。在權(quán)利要求中任何被放置在圓括號(hào)之間的參考符號(hào)不應(yīng)被理解為 限制權(quán)利要求。詞語(yǔ)"包括"并不排除沒(méi)有出現(xiàn)在權(quán)利要求中的元件 或步驟。元件之前的詞"一"和"一個(gè)"不排除許多這樣元件的出現(xiàn)。 可通過(guò)包括許多獨(dú)立元件的硬件和/或通過(guò)合適編程的處理器來(lái)實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明。在枚舉多個(gè)裝置的裝置權(quán)利要求中，若干這些裝置可由同一 個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)?；ハ嗖煌膹膶贆?quán)利要求中記載的某些手段這一簡(jiǎn)單事 實(shí)并不意味著這些手段的結(jié)合不能被用來(lái)產(chǎn)生良好效果。
權(quán)利要求
1.一種用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線(10)，其包括-具有用于與一電路(16)連接的饋電點(diǎn)(14)的環(huán)路諧振器(12)，以及-與該環(huán)路諧振器(12)電連接并包含兩個(gè)電絕緣的管腿(20，22)的偶極諧振器(18)。
2. 如權(quán)利要求l所述的天線，其中該環(huán)路諧振器(12)包括兩 條電氣線路(24， 26)，其中-每條線路(24， 26)的一端與電路(16)相連， -每條線路(24， 26)的另一端分別與該偶極諧振器(18)的 兩個(gè)電絕緣的管腿(20， 22)中的一個(gè)相耦接，以及-耦接部分(28)將兩條線路(24， 26)的另一端耦接。
3. 如權(quán)利要求2所述的天線，其中所述耦接部分是形成兩條線 路(24， 26)的短接電路的電連接部分(28)。
4. 如權(quán)利要求2所述的天線，其中所述耦接部分是電容性耦接 結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求2所述的天線，其中所述耦接部分由電容器形成。
6. 如權(quán)利要求2所述的天線，其中選擇兩條電氣線路(24， 26) 的尺寸和布置使得天線(10)表現(xiàn)出天線(10)與電路(16)處于匹 配狀態(tài)的至少兩個(gè)諧振頻帶，其中兩個(gè)諧振頻帶之一位于第一頻率范 圍內(nèi)，兩個(gè)諧振頻帶中的另一個(gè)位于與第一頻率范圍不同的第二頻率 范圍內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求2所述的天線，其中線路(24， 26)被平行放置。
8. 如權(quán)利要求7所述的天線，其中每條線路(24， 26)均具有預(yù) 定的長(zhǎng)度(1Q)和寬度(Wl)，并且相隔預(yù)定的距離(d。)放置兩條 線路(24， 26)，其中選擇預(yù)定的長(zhǎng)度(1Q)、寬度(Wl)和距離(d0) 使得天線(10)表現(xiàn)出天線(10)與電路(16)處于匹配狀態(tài)的至少 兩個(gè)諧振頻帶，其中兩個(gè)諧振頻帶之一位于第一頻率范圍內(nèi)，兩個(gè)諧 振頻帶中的另一個(gè)位于與第一頻率范圍不同的第二頻率范圍內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求8所述的天線，其中所述耦接部分(28)是具有預(yù) 定寬度(w。)的電連接部分。
10. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中在平行地放置偶極諧振器 (18)的兩個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度(h)的電絕緣的管腿(20， 22)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的天線，其中以與環(huán)路諧振器(12)的 線路(24， 26)相同的預(yù)定距離(dQ)放置兩個(gè)管腿(20， 22)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的天線，其中至少對(duì)于被平行放置 的兩個(gè)管腿(20， 22)的預(yù)定長(zhǎng)度(1。，兩個(gè)管腿(20， 22)具有 與環(huán)路諧振器(12)的線路(24， 26)的寬度(Wl)大體相等的第 一預(yù)定寬度(w。。
13. 如權(quán)利要求10， 11或12所述的天線，其中在平行放置兩個(gè) 第一預(yù)定長(zhǎng)度(h)的管腿(20， 22)之后，兩個(gè)管腿(20， 22)可 以在經(jīng)過(guò)第二預(yù)定長(zhǎng)度(12)后分叉并具有第二預(yù)定寬度(w2)。
14. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述天線的導(dǎo)電部分(20， 22， 24， 26)是沉積在具有絕緣常數(shù)大于或等于1且磁導(dǎo)系數(shù)大于或 等于1的基底(30)上或嵌入該基底(30)中的導(dǎo)電金屬化部分。
15. —種射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，其包括如前述權(quán)利要求 任一所述的天線(10)以及在其饋電點(diǎn)(14)與天線(10)相連接的 電路(16)。
全文摘要
一種用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的寬帶天線結(jié)構(gòu)(10)，其包括具有用于與電路(16)連接的饋電點(diǎn)(14)的環(huán)路振蕩器(12)，以及與該環(huán)路振蕩器電連接并包含兩個(gè)電絕緣的管腿(20，22)的偶極諧振器(18)。
文檔編號(hào)H01Q9/16GK101361227SQ200680041830
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者阿希姆·希爾格斯 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司