專利名稱：Rfid天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的RFID天線系 統(tǒng)，帶有用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的RFID天線裝置和用于物 品識別系統(tǒng)(WIS )的RFID天線裝置。
背景技術(shù)：
尤其是為了例如在商場、商店等的出口處對物品進(jìn)行安檢，采用 了所謂的電子物品安檢系統(tǒng)。它們由RFID天線系統(tǒng)組成，所述RFID 天線系統(tǒng)在出口或過道區(qū)域內(nèi)彼此間隔地設(shè)置，在它們之間形成穿過 它們的待監(jiān)控的通道。
位于商店中的相應(yīng)產(chǎn)品或商品例如借助電子物品安檢標(biāo)簽來進(jìn) 行安檢。當(dāng)對商品進(jìn)行常規(guī)的結(jié)賬時，由售貨員把相應(yīng)的電子物品安 檢標(biāo)簽取下，使顧客能夠帶著商品毫無問題地通過所監(jiān)控的出口通 道。
如果帶著仍處于安檢狀態(tài)的商品經(jīng)過所監(jiān)控的出口通道，則在監(jiān)
控區(qū)域內(nèi)通常會發(fā)出聲音報警信號，以便例如通知有人試圖把未結(jié)帳
的商品從商店拿走。
已知有不同的電子物品安檢系統(tǒng)。
根據(jù)一種已知的方法釆用了所謂的射頻標(biāo)簽(RF標(biāo)簽)。在這 類射頻標(biāo)簽上設(shè)置有線圏，其連接端彼此電容性連接。使用發(fā)射天線 作為監(jiān)控天線，其例如發(fā)出6至10MHz范圍內(nèi)的電磁輻射。如果相 應(yīng)的RF標(biāo)簽通過監(jiān)控區(qū)域，它從該系統(tǒng)獲取發(fā)射能量，這可以借助 相應(yīng)的電子分析裝置檢測出來。
除此之外還已知有電磁的方法，其中在要進(jìn)行安檢的物品上設(shè)置 了長的金屬條。這些金屬條由可磁化的合金構(gòu)成。如果要進(jìn)行安檢的物品通過相應(yīng)用于監(jiān)控的天線(其例如以10 Hz至20 kHz的頻率進(jìn) 行輻射)的交變磁場，將大致所述金屬條被飽和磁化，其中磁化的陡 峭邊沿產(chǎn)生交變場內(nèi)的諧波，其可以被探測。
前面所提到的EAS系統(tǒng)按照1比特收發(fā)機方式來工作，其中能 夠識別出在監(jiān)控和讀取區(qū)域內(nèi)是否存在特定的標(biāo)簽。
此外，除了用于監(jiān)控的方法和系統(tǒng)外，還已經(jīng)采用了用于物品的 采集和識別的所謂UHF-RFID方法。其中在要檢測的物品上設(shè)置 RFID標(biāo)簽。與上面所提到的方法相比，這種方法首先具有了下述重 要優(yōu)點借助RFID標(biāo)簽不僅能分析作為信息的單個比特，而且還能 為該UHF-RFID標(biāo)簽設(shè)置微芯片，在該微芯片上存儲有來自多個地點 的具有一定字長的信息，并且可從該微芯片讀出所述信息。優(yōu)選的是 采用所謂的無源RFID標(biāo)簽，它從天線系統(tǒng)的電磁場獲得用于讀取標(biāo) 簽內(nèi)容并發(fā)回相關(guān)信息的能量。其中RFID標(biāo)簽由具有所述微芯片的 天線結(jié)構(gòu)組成。為了讀出4言息，正如已知的那樣，為此采用了所謂的 讀取器，其例如通過天線系統(tǒng)把所需的能量輸送給所述標(biāo)簽，從而通 過電磁場進(jìn)行驅(qū)動，其中，帶有微芯片的標(biāo)簽隨后能夠利用該能量以 所存儲的信息發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)答，該應(yīng)答可通過天線系統(tǒng)和連接在其后 的RFID讀取器來讀取并進(jìn)行分析。
關(guān)于用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的RFID天線系統(tǒng)的構(gòu)造例 如參照在先的出版物WO99/30384Al。同時參照以下在先出版物，即 RFID手冊中的"3 Fundamental Operating Principles": Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification,第 二版，Klaus Finkenzeller, Copyright 2003, John Wiley & Sons, Ltd., ISBN: 0-470-84402-7，第1.2、 1.3、 2.3至2.5.4章以及第3.1 至3.1.2章。
原則上，除了用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的天線系統(tǒng)外還希 望使用如上所述的天線裝置，例如UHF-RFID天線裝置，以便由此構(gòu) 造物品識別系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^它來讀取關(guān)于在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)經(jīng)過的物品或 產(chǎn)品的特定信息，這種信息對于各種不同的處理都是有重要意義的。由US2006/0132312A1基本上已知了這樣一種天線系統(tǒng)，它能夠 被安裝在過道(門前通道)里。為此可以采用不同的天線系統(tǒng)，即例 如由貼片天線構(gòu)成的RFID天線系統(tǒng)。作為對此的替代，也可以采用 所謂的環(huán)形天線或所謂的光子帶GAP天線。
所述天線可以朝前安裝在過道旁邊的墻壁上，或者朝前或朝后安 裝在原有的門框內(nèi)，也可以平行于通道方向呈放射狀安裝在原有的拱 門內(nèi)。
如果采用貼片天線的話，也可以由多個貼片天線共同工作，它們 在垂直方向上相互疊加設(shè)置。在另一個所示的實施例中，可以采用多 個這種類型的貼片天線，它們以多個分支分別設(shè)置在垂直方向上并共 同作用，其中在一個所述的變體中，為此可以采用所謂的分集開關(guān)或 分集組合器。然而，這種在先公開的方案并沒有提到能夠?qū)⒃撓到y(tǒng)應(yīng) 用于電子物品安檢系統(tǒng)EAS和/或物品識別系統(tǒng)WIS。至少這種在先 公開的方案沒有提到能夠制造出一種包含用于電子物品安檢系統(tǒng) EAS的天線以及用于物品識別系統(tǒng)WIS的天線的RFID天線系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種改進(jìn)了的RFID天線系統(tǒng)，其一方 面包括用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的天線裝置，另一方面包括用 于物品識別系統(tǒng)(WIS)的用于讀取帶有微芯片的標(biāo)簽的天線裝置。 其中它應(yīng)當(dāng)是一種基本上簡單構(gòu)造的系統(tǒng)，其中應(yīng)當(dāng)確保一方面用于 EAS系統(tǒng)、另一方面用于WIS系統(tǒng)的不同天線系統(tǒng)不會造成不利的 影響。換句話說，這兩種系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠優(yōu)化^集成在一起。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)根據(jù)權(quán)利要求l所給出的特點來解決。本發(fā) 明的具有優(yōu)點的實施例在從屬權(quán)利要求中給出。
通過本發(fā)明， 一方面提供了用于電子物品監(jiān)控(EAS)的擴(kuò)展 RFID系統(tǒng)，另一方面提供了物品識別系統(tǒng)(WIS)的實現(xiàn)，所述物 品識別系統(tǒng)的特點是具有很高的靈活性以及優(yōu)化的應(yīng)用。其中，所提 到的物品識別系統(tǒng)和所屬的天線裝置也能夠被后續(xù)裝配到用于電子
9物品監(jiān)控(EAS)的已有的RFID天線系統(tǒng)中，而不會由于這種后續(xù) 裝配而對該EAS系統(tǒng)或物品識別系統(tǒng)的功能和效果造成不利的影響。
其中本發(fā)明所述的改進(jìn)的系統(tǒng)是基于RFID技術(shù)工作的。
為了實現(xiàn)具有高"命中率"和高功能適應(yīng)性的簡單構(gòu)造的系統(tǒng)，本 發(fā)明建議設(shè)置在要監(jiān)控的通過區(qū)域一側(cè)的天線系統(tǒng)包括至少兩個天 線，其中所述的至少兩個天線在通過方向上相鄰設(shè)置，或者至少以通 過方向上的一個分量相鄰設(shè)置。其中它們不一定非要設(shè)置在相同的高 度位置上(即例如平行于過道的高度)，而是也可以部分地位于不同 的高度位置上。然而，經(jīng)過這兩個彼此相鄰設(shè)置的天線系統(tǒng)的中點或 重心的直線相對于水平面(或者平行于過道的平面)具有一定角度偏 差，該角度偏差最好不超過45°。
才艮據(jù)本發(fā)明，該UHF-RFID系統(tǒng)包含貼片天線或者由貼片天線 組成。這些貼片天線具有特別低的結(jié)構(gòu)高度，由此也可以毫無問題地 裝配到已有的通常由框狀天線構(gòu)成的EAS天線系統(tǒng)裝置中，例如裝 配到已有的EAS監(jiān)控系統(tǒng)的框狀天線內(nèi)。
通過在通過方向上以一定側(cè)向錯位或者以通過方向上的一個分 量相互錯開設(shè)置兩個貼片天線，能夠以簡單的手段實現(xiàn)改進(jìn)的監(jiān)控區(qū) 域組合。這在一定程度上提供了重要的優(yōu)點，因為只有當(dāng)某個人拿著 帶有包含微芯片的RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品實際走過所限定的讀取區(qū)域(即 監(jiān)控區(qū)域)而不僅僅是在讀取區(qū)域附近經(jīng)過時，才能相應(yīng)地檢測和讀 取帶有標(biāo)簽的物品或產(chǎn)品。由此首先是確保了不會例如由于在由兩個 安裝在側(cè)面的天線系統(tǒng)保證安全的通道處的某個人僅僅是在附近(例 如仍在商店內(nèi))走過，同時帶有標(biāo)簽的受到保護(hù)的產(chǎn)品可能已經(jīng)進(jìn)入 到該天線系統(tǒng)的檢測和/或讀取區(qū)域，而過早地開始檢測。
本發(fā)明所述的貼片天線可以設(shè)計成單個的貼片天線。但是其也可 以設(shè)計成組合的貼片天線，它們例如在一個共同的接地面、共同的基 底等上形成，使得只有在該基底上的貼片表面彼此分開排列。這里可 以有任意的變體。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方式中，例如在每個側(cè)面的天線裝置處彼此重疊地設(shè)置了至少兩對貼片天線，即它們位于兩個不同的 高度或平面上(其中如上所述，分別成對共同作用的貼片天線不必位 于同一高度水平上，而是可以至少在給定的程度上彼此錯開設(shè)置)。
然而，同樣也可以在通過方向上不僅采用兩個天線，而是設(shè)置更 多的天線，例如三個或更多個貼片天線，以便由此能夠在盡可能狹長 的通過區(qū)域內(nèi)的過道方向上實現(xiàn)組合的區(qū)域，從而延長監(jiān)控區(qū)域。換 句話說，也就是實現(xiàn)了天線場的組合，從而實現(xiàn)了水平面上(在水平 走向的過道的情況下)監(jiān)控區(qū)域的組合，這樣形成了由天線裝置所監(jiān)
控的通過區(qū)域，它在過道3的方向上(通常是在水平方向上)只能以 盡可能小的尺度延伸。
此外，作為對上述優(yōu)選實施例的補充，有利的是必要時在從側(cè)面 的、裝有天線系統(tǒng)的限定裝置到地面區(qū)域(和/或到天花板區(qū)域)的下 部過渡區(qū)域內(nèi)采用用于檢測的天線裝置，尤其是貼片天線，其最好也 是成對地設(shè)置，并且在通過方向上相互錯開。優(yōu)選的是，在至地面的 過渡區(qū)域處和/或在至天花板的過渡區(qū)域內(nèi)，可以通過機械方式對貼片 天線預(yù)先加以調(diào)節(jié)，使得其主輻射方向基本上不平行于過道的平面 (地面)，而是與其偏差一個垂直方向上的分量。從而例如可以使設(shè) 置得非常低的天線系統(tǒng)的主輻射方向大致向上，而設(shè)置得非常高的天 線系統(tǒng)的輻射方向大致向下。由此可以與天線定位無關(guān)地對監(jiān)控區(qū)域^ 進(jìn)行優(yōu)化。
但是作為替代或補充，也可以對天線進(jìn)行電子的定向和/或調(diào)節(jié)， 以便對識別區(qū)域和/或讀取區(qū)域至少在特定程度上預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)，并從 而進(jìn)行優(yōu)化。這例如可以通過在兩個彼此重疊i史置的貼片天線之間的
預(yù)定的或者必要時能夠調(diào)節(jié)的相位偏移來實現(xiàn)。
同樣，根據(jù)本發(fā)明也可以通過機械式的預(yù)先調(diào)節(jié)和/或提供兩個
在通過方向上彼此相鄰的貼片天線來實現(xiàn)相位偏移，由此使得要監(jiān)控 的區(qū)域能夠從這兩個貼片天線之間的對稱平面出發(fā)在過道的一個或 另一方向上被調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，貼片天線能夠以線性極化或環(huán)形極化的方式工作。
ii尤其是貼片天線的環(huán)形極化工作方式是具有優(yōu)點的，其確保了裝有
RFID標(biāo)簽的物品始終^L可靠地識別，并能毫無問題地完整讀出存儲 在標(biāo)簽上的信息，而與走過讀取區(qū)域時標(biāo)簽的指向無關(guān)。
優(yōu)選的是，該RFID系統(tǒng)在UHF范圍內(nèi)工作，即例如在800 MHz 至1000 MHz范圍內(nèi)工作(尤其是在800 MHz至950 MHz范圍內(nèi)誦例 如在868 MHz下工作)。其中貼片天線的讀取范圍可以達(dá)到1.5 m或 者更大(即例如達(dá)到2m等)。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特點和特征由借助各附圖所描述的實施例給 出。其中如圖所示
圖1:監(jiān)控區(qū)域或通道的示意圖，其中例如在左側(cè)的天線系統(tǒng)中 表示和示出了用于電子物品安檢的天線和為物品識別系統(tǒng)所設(shè)置的 天線；
圖2:在通過方向內(nèi)本發(fā)明所述用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS) 的UHF天線裝置的示意性圖示；
圖3:所使用的貼片天線對的示意性俯視圖4:圖3所示貼片天線對平行于通過方向的相應(yīng)截面圖5: —種與圖3:不同的實施例的截面圖6:貼片天線對的一種與圖3和圖4不同的實施例；
圖7:所使用的貼片天線的另一種不同的實施例的俯視圖8: —種可能的實施例變體的另一細(xì)節(jié)圖；以及
圖9: 一種簡化的實施例變體的與圖8相應(yīng)的圖示。
具體實施例方式
在圖1中示出了一電子物品識別系統(tǒng)(WIS)的示意性基本結(jié)構(gòu)， 具有兩個彼此錯開設(shè)置的天線裝置1，穿過這兩個天線裝置之間的是 過道3，該過道沿著地面5上的通過方向3，走向。
所述天線裝置l形成了側(cè)面邊界l，，該側(cè)面邊界具有基本上與地面5呈橫向或者尤其是垂直于地面5的高度延伸或垂直延伸7，平行 于或基本平行于或者以一定分量平行于過道3的橫向延伸或水平延伸 9，以及與其相比較為狹長的、與通過方向3呈橫向或者垂直于通過 方向3并從而尤其是平行于地面5的厚度延伸11。
在相對于過道3或通過方向3，位于左側(cè)或右側(cè)的天線裝置l或側(cè) 面邊界1，之間形成了與過道3呈橫向或者相對于通過方向3，呈橫向、 尤其是與之垂直的通過區(qū)域，該通過區(qū)域由所述天線裝置來監(jiān)控。
常規(guī)的EAS監(jiān)控系統(tǒng)通常這樣構(gòu)成在一個側(cè)面邊界l，內(nèi)的天 線裝置例如包括一個或者最好是兩個近似為矩形的框狀天線15，它們 凈皮相應(yīng)地控制。
發(fā)送和/或分析單元17最好位于該側(cè)面邊界1的底部區(qū)域1"。
基于所謂RFID技術(shù)對如此形成的電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的 控制和分析屬于現(xiàn)有技術(shù)，并且長久以來就是已知的。只要參照已知 的方法和系統(tǒng)即可。這類系統(tǒng)通常在例如IO Hz到20 kHz的頻率范 圍內(nèi)工作(當(dāng)例如采用電磁方法時)，或者例如在8至9MHz (典型 地為8.2 MHz)下工作(當(dāng)例如采用射頻方法實現(xiàn)時)。
除了已經(jīng)描述的用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS )的天線系統(tǒng)之外， 在當(dāng)前情況下還設(shè)置了用于物品識別的UHF-RFID系統(tǒng)。為此設(shè)置了 貼片天線形式的附加天線。
如上所述，該系統(tǒng)(WIS)首先通過采用帶有微芯片的標(biāo)簽來采 集和讀取產(chǎn)品相關(guān)信息，即關(guān)于上面帶有相關(guān)標(biāo)簽的各物品的信息。 隨后也可以在下一個步驟中對這些信息進(jìn)行綜合，以便能夠隨后形成 電子物品監(jiān)控裝置(例如存儲在標(biāo)簽上的產(chǎn)品相關(guān)信息被讀出，并例 如與通過結(jié)帳系統(tǒng)所保存的信息進(jìn)行對比，以便檢查帶有相應(yīng)標(biāo)簽的 產(chǎn)品是否已付帳)。
在圖1中已經(jīng)以示意圖的方式示出了 UHF-RFID物品識別系統(tǒng)
的第一種實施例變體。
這里，分別在側(cè)面邊界l，或側(cè)面的天線裝置1的上部區(qū)域內(nèi)設(shè)置 有一對貼片天線21，在下部區(qū)域內(nèi)設(shè)置有一對另外的貼片天線21,
13并且所示的實施例中，當(dāng)與側(cè)面邊界橫向觀看時位于框狀的框狀天線
15內(nèi)。
貼片天線是對應(yīng)于圖3中的垂直俯視圖和圖4中的橫向視圖具有 一個基底23 (由介電材料構(gòu)成或者例如由空氣構(gòu)成)的天線，其中在 基底23的上方具有一個位于上方的貼片面25,并且在基底23的下方 具有一個位于下方的接地面27。貼片面25和接地面27相互以相當(dāng)于 基底23厚度的間距23，設(shè)置。
如由所示圖示、尤其是由圖4所看到的，兩個貼片天線21平行 地設(shè)置在一個接地面31前面，并使得各貼片天線21的下方的接地面 27與接地面31電流隔離(即形成電容性的結(jié)構(gòu))。其中接地面31在 俯視圖中超出貼片天線，并在所有方向上側(cè)向支撐著上方的貼片天 線。接地面31例如可由金屬或金屬片構(gòu)成，或者例如也可以由用銅 鍍層的印刷電路板構(gòu)成。
貼片天線21的接地面27與共用的接地面31電流隔離，尤其是 考慮到采用常規(guī)貼片天線的時候，它使用粘膠劑例如粘到接地面31 上(這種粘膠劑是不導(dǎo)電的)。原則上，所涉及的貼片天線與其下方 的接地面27也可以在形成直流或電流觸點的情況下直接敷設(shè)到接地 面31上。這里，原則上也可以省去例如位于基底上的接地面27，也 就是說，貼片天錢直接與其基底在接地面31上形成。
此外，在所提到的實施例中，在下方的共同的接地面31內(nèi)有一 個貫穿通孔31，，在分別對應(yīng)于貼片天線21的接地面27內(nèi)有一個與 之相應(yīng)的貫穿通孔27，，穿過基底23形成一個貫穿通道35，從而使饋 電導(dǎo)線37穿過這個整體結(jié)構(gòu)，該饋電導(dǎo)線與位于上方的貼片天線25 在饋電點25，處電流連接。
但是作為替代，也可以在饋電點25，的區(qū)域內(nèi)與貼片面25形成電 容耦合。接著，也可以對貼片面25進(jìn)行饋電，使得例如在基底23的 表面上分布和/或走向(即與貼片面的平面平行)的饋電導(dǎo)線37連接 到貼片面，例如連接到貼片面的邊緣處。但是貼片面例如也可以具有 U形的凹槽(Ausnehmung)或類似結(jié)構(gòu)，使得在貼片面25的平面內(nèi)走向的饋電導(dǎo)線例如在u形的凹槽的端部(即相對于貼片面的周圍邊
緣進(jìn)一步向內(nèi)偏移)與貼片面電連接。
在所示的實施例中，位于下方的接地面27延伸到基底23的周邊 側(cè)面123，而在圖3的俯視圖中所示的貼片面25以間隔39在基底23 的側(cè)面邊界或側(cè)面123前面終止，即在俯^L圖中以比貼片天線21的 下方接地面27更小的縱向和橫向延伸形成。
在所示的實施例中，貼片天線21的至少近似形為正方形的表面 在兩個對角線上相對的頂角處具有傾斜切邊41，其用于天線的調(diào)諧。
如果用空氣作為基底23，則必須采用相應(yīng)的僅用來機械保持貼 片面25的介電間隔保持器，通過它使貼片面25相對于接地面21以 一定間隔被保持和固定。
才艮據(jù)圖3和圖4所示的實施例，兩個如此形成的貼片天線以一定
123之間的中間側(cè)向間隔43)設(shè)置，并位于一個共同的接地面31上。
在所示的實施例中示出了貼片天線的兩個中點或這兩個貼片天 線的重心之間的間距，用附圖標(biāo)記45來表示。
基于貼片天線所使用的工作頻率、最好是所使用的頻率的中心波 長，即例如在中心波長為0.2 x34cms5cm的情況下，這個中心間距 45應(yīng)當(dāng)大于或等于k的0.2倍。
尤其是當(dāng)例如UHF-RFID天線系統(tǒng)在868 MHz的頻率下工作 時， 一種優(yōu)選的間3巨可以是0.5 x X (三0.5 x 34 cmsl7 cm)。
但貼片天線不一定非得是相同的形狀或相同的大小。它們也不一 定是恰好水平錯開，即恰好在平行于通過方向3，的方向上相鄰設(shè)置 (其中在所示的實施例中是由下述條件出發(fā)的在水平方向上的通過 方向3，平行于地面5)。
由圖5還可以看到，共同作用的貼片天線對原則上不必一定由兩 個單個的貼片天線21共同構(gòu)成，而是也可以具有整體的構(gòu)造。
圖5所示的貼片天線對在共同的基底23的下側(cè)面上具有一個共 同的接地面27，其中在基底23的上側(cè)面上形成兩個彼此分開的貼片面25,這兩個貼片面通過一根單獨的饋電導(dǎo)線37來饋電，該饋電導(dǎo) 線在一個相應(yīng)的貼片面25上的一個饋電點25，處終止。如此形成的貼 片天線對以一個很小的間隔設(shè)置在共同的接地面31上方，使得基底 下側(cè)面上的接地面27相對于共同的接地面31以狹小的間隔設(shè)置。
在附圖中部分示出的貼片天線對在通過方向3，上彼此錯開設(shè)置。 它們不一定要恰好平行于通過方向3，。尤其是當(dāng)例如通道呈錐形展寬 或縮窄時，通過方向3，上的垂直平面到一個貼片天線21的相關(guān)貼片 面25的側(cè)向間隔可以是不同的。這里提到的貼片天線對體現(xiàn)了本發(fā) 明的基本實現(xiàn)方式，其中至少兩個貼片天線21形成了第一組共同作 用的貼片天線A。但是也可以在通過方向上、或者以通過方向上的一 個分量相互錯開設(shè)置更多個貼片天線，例如三個貼片天線等。
圖6示出了這種由貼片天線21組成的共同作用的天線對不僅是 在通過方向3，上，而且也可以在高度方向或垂直方向上以一定錯位相 互錯開設(shè)置。優(yōu)選的是，高度方向和/或垂直方向上的最大間隔可以如 此設(shè)定，使得穿過所屬貼片天線對的中點或重心的直線47相對于水 平面或相對于一個平行于過道或地面5的平面48具有角度a，這個角 度小于或等于45°。
另外，圖l至圖6所示的貼片天線也可以彼此扭轉(zhuǎn)設(shè)置，使得饋 電點25，在一個貼片天線止例如位于上方，而在相鄰貼片天線上位于 下方，或者在一個天線上位于右側(cè)，而在另一貼片天線上例如位于左 側(cè)，等等。這里基本上也沒有限制。
圖7示出了在一個天線裝置1中可以采用例如由貼片天線21構(gòu) 成的四重組，或者更多的雙重組或四重組等。
其中在圖7所示的實施例中，除了位于下方或較低的貼片天線組 A (在所示實施例中為貼片天線對A的形式)之外，還設(shè)置有相對位 置較高的第二組貼片天線B (在所示實施例中為較高的貼片天線對B 的形式)，其中較高的貼片天線對B盡管以同樣的高度或垂直偏移設(shè) 置(這不是必須的)，但其在通過方向3，上也相對于下方的貼片天線 對A被不同地定位。由此在位于更上方的貼片天線對的兩個貼片天線21之間得到了較大的側(cè)向偏移43至45。這里如上所述，所提到的天 線組A或B中的每一個、或者每個其它的貼片天線組都可具有兩個以 上的貼片天線，這些貼片天線在通過方向上、或者至少以通過方向上 的 一個分量彼此錯開設(shè)置。
與所示實施例不同的是，饋電點25，可以處于不同的位置，即不 是像圖7所示那樣全都具有相應(yīng)的同一指向。
這里，水平方向或通過方向3，上的中間間隔43可以具有從幾 mm到幾cm的數(shù)量級(對于該取值范圍基本上沒有限制)。
在該實施例中，現(xiàn)在得到了進(jìn)一步的優(yōu)點，即例如下面一排A 貼片天線21可以與上面一排B貼片天線21成比例地以一定相位偏移 來饋電，由此可以在需要時根據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電增長或所謂的電下降。換 句話說，由此可以在增長的垂直方向上或者在向下下降的垂直方向上 對主輻射方向或主瓣進(jìn)行電調(diào)節(jié)。這樣即可以對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行特定的 微調(diào)。
例如如果把借助圖7所提到的四個貼片天線應(yīng)用到圖l所示的下 部監(jiān)控區(qū)域X1 (圖1)中，則對貼片天線的控制可以這樣來實現(xiàn)即 預(yù)先對監(jiān)控區(qū)域從下方的地面出發(fā)向上進(jìn)行電調(diào)節(jié)。
如果借助圖7所示的這種貼片天線組例如被應(yīng)用到天線裝置1 的下部區(qū)域內(nèi)(如圖l所示)，,:則可以針對重疊設(shè)置在不同的排或平 面內(nèi)的貼片天線進(jìn)行不同的相位控制，使得例如所述主瓣或主輻射區(qū) 域不垂直于貼片天線的接地面31,而是以垂直方向上的一個分量指向 上方。
如果根據(jù)圖7的相應(yīng)貼片天線組例如被設(shè)置在天線裝置1的上部 區(qū)域X2中(圖1)，則這里例如也可以實現(xiàn)不同的相位饋送，使貼 片天線的主輻射方向以特定的角度范圍在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)朝向下方。
同樣，在組A和/或組B中的兩個大致在相同高度位置處彼此相 鄰設(shè)置的貼片天線21之間可以實現(xiàn)不同的相位控制，使得監(jiān)控區(qū)域 的朝向?qū)?yīng)于貼片天線的主輻射方向(主瓣方向)從一個與過道3呈 橫向的中間對稱平面出發(fā)，向一個方向或相對于過道3相反的方向偏轉(zhuǎn)。
借助圖2僅僅是示意性地示出了作為補充在地面區(qū)域或天花板 區(qū)域內(nèi)、或者在天線裝置1的底部區(qū)域l"內(nèi)(或者在天線裝置1的上 方的端部區(qū)域內(nèi))可以設(shè)置附加的貼片天線21。這里也可以采用單個 的貼片天線21。但優(yōu)選的是，這里采用分別在通過方向上、或者以通 過方向上的一個分量彼此錯開設(shè)置的多個貼片天線，至少分別是一對 貼片天線，或者例如是三個、四個或更多個貼片天線。尤其是設(shè)置在
械方式調(diào)節(jié)為朝向上方或朝向下方，尤其是當(dāng)無需如圖7上部所示進(jìn) 行電子的射線整形和定向時。如果在側(cè)面部分的下部或上部區(qū)域內(nèi)或 者在過道上方(例如在天花板上或者從天花板懸垂下來)放置所述的 貼片天線作為附加的貼片天線，這里也可以采用單個的貼片天線。但 優(yōu)選的是，這里在通過方向上、或者至少以通過方向上的一定分量錯 開地相鄰設(shè)置兩個或更多個貼片天線，它們形成共同作用的貼片天線 組。
借助圖l和圖2以及圖8還示出了可以以側(cè)向間隔51相互設(shè)置 例如兩個側(cè)面的天線裝置1，即兩個側(cè)面邊界l，，該側(cè)向間隔例如在 0.8 m至2.5 m之間，尤其是在1.4至2.0 m之間是可變的(其中也可 以向上或向下超過該取值范圍)。
優(yōu)選的是，側(cè)面的天線裝置l、即側(cè)面邊界1，具有高度7，該高 度在4黃截面中例如可以是1.0 m至1.80 m或者2.0 m。
貼片天線或貼片天線對、即尤其是所屬接地面31的高度例如可 以優(yōu)選地在5 cm至40 cm之間。
如果根據(jù)圖1、圖2或圖8采用了兩個貼片天線組合125a和125b (即例如貼片天線組合A和貼片天線組合B，它們根據(jù)圖1、圖2或 圖8設(shè)置在下部區(qū)域XI和上部區(qū)域X2內(nèi))，因而下方的貼片天線 組合125a到地面的間距55至少為0.5至1 m。下方的貼片天線組合 125a與上方的貼片天線組合125b之間的間距最好應(yīng)當(dāng)在0.1 m至2 m 之間，尤其是在0.2 m至1.2 m。該間距也可以是任意大小，尤其當(dāng)
18采用高側(cè)面邊界l，并且上方的天線裝置應(yīng)當(dāng)特別設(shè)置時。
如果僅釆用帶有相應(yīng)接地面31的貼片天線組合，例如借助圖9 所示的，則該貼片天線組合125到地面5的間距具有至少0.5 m或更 大的尺度，其中該結(jié)構(gòu)的整個高度也可以是l到2m。
可用于實現(xiàn)電子物品識別系統(tǒng)(WIS)的所采用的貼片天線21 最好在UHF頻率范圍內(nèi)，即例如在800 MHz到950 MHz或1000 MHz 范圍內(nèi)工作(尤其是在868 MHz范圍內(nèi))。如果該WIS系統(tǒng)是在不 用上述貼片天線工作的常規(guī)EAS監(jiān)控系統(tǒng)之外附帶采用的，則最好 采用常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)，其例如在IO Hz至20 kHz內(nèi)(尤其是在電磁 EAS方法的情況下)，或者例如在5 MHz至10 MHz范圍內(nèi)(例如 在8.2 MHz下)工作，尤其是當(dāng)涉及射頻EAS方法時。
根據(jù)本發(fā)明所采用的貼片天線被應(yīng)用于RFID監(jiān)控系統(tǒng)，使得要 監(jiān)控的產(chǎn)品、商品和/或人員等當(dāng)與RFID標(biāo)簽一起經(jīng)過時能夠被檢 測，所述RFID標(biāo)簽當(dāng)沿著過道經(jīng)過時能夠被識別出來，并且相應(yīng)的 信息能夠借助為此所設(shè)置的"讀取器，，被讀出并被分析。
本發(fā)明所述的系統(tǒng)尤其是借助過道加以描述。尤其是借助圖1 和圖2所述的監(jiān)控系統(tǒng)和沿著過道的通過門也可以如此構(gòu)造，使得相 應(yīng)的側(cè)面邊界以 一 定的側(cè)向間隔多重地相鄰排列，例如有五個側(cè)面邊 界l，，從而跟定了四個平行相鄰的過道3。在位于中間的天線裝置l 中(即不是在最外面的天線裝置1中)，分別放置了貼片天線，使其 部分在一個方向上、部分在相反的方向上進(jìn)行輻射，從而對兩個過道 進(jìn)行檢測。
原則上，所提到的用于監(jiān)控過道的天線裝置1是如此被放置和應(yīng) 用的使得分別設(shè)置有一對這種類型的天線裝置1，即分別有一個相 應(yīng)的天線裝置1或一個側(cè)面邊界1，，它們分別對著要監(jiān)控的過道設(shè)置。
多個貼片天線，確保了監(jiān)°控區(qū)域在過道的5方向上由于盡;能窄的通過 區(qū)域而變窄。換句話說，即實現(xiàn)了天線場的組合，從而實現(xiàn)了水平面 內(nèi)監(jiān)控這域的組合(在過道為水平走向的情況下)，使得由該天線裝置監(jiān)控的通過區(qū)域(監(jiān)控區(qū)域)在通過方向3，上僅以盡可能小的尺度 延伸。
權(quán)利要求
1.一種RFID天線系統(tǒng)，具有以下特征-設(shè)置有用于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的至少一個第一RFID天線裝置(15)和用于物品識別系統(tǒng)(WIS)的至少一個第二RFID天線裝置(1)，其中能夠借助所述用于物品識別系統(tǒng)(WIS)的至少一個RFID天線裝置(1)從配有微芯片的RFID標(biāo)簽讀取信息；-至少兩個RFID天線裝置(15，1)被設(shè)置在相對于通過方向(3’)上走向的過道(3)的一側(cè)上，或者被設(shè)置在相對于在其中間在通過方向(3’)上走向的過道(3)的相對的兩側(cè)上，形成監(jiān)控區(qū)域；其特征在于具有以下特征-針對物品識別系統(tǒng)(WIS)的RFID天線裝置(1)包括至少兩個天線，這些天線被設(shè)置在要監(jiān)控的過道(3)的一側(cè)上，-用于物品識別系統(tǒng)(WIS)的所述至少兩個天線由貼片天線(21)組成，-針對物品識別系統(tǒng)(WIS)的RFID天線裝置(1)的所述貼片天線(21)的朝向平行于或基本平行于過道(3)，或者以一定分量平行于過道(3)，-所述至少兩個貼片天線(21)在過道(3)的方向上或者至少以通過方向(3’)上的一定分量相互錯開設(shè)置，-所述至少兩個貼片天線(21)形成貼片天線組(A，B)，從而使通過方向(3’)上的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行組合并進(jìn)而使監(jiān)控區(qū)域變窄，以及-所述至少兩個貼片天線(21)相對于過道(3)的地面(5)以相同的間距設(shè)置和/或在相同的水平面上設(shè)置，或者與之錯開設(shè)置，并且使得經(jīng)過至少兩個相鄰的貼片天線(21)的中點和/或重心的直線相對于水平面和/或相對于一個與地面(5)平行的平面具有一定角度α，該角度≤45°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，在通過方向(3，)上超過兩個貼片天線(21)彼此帶有側(cè)向錯位地設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，由兩 個或更多個彼此帶有側(cè)向錯位地設(shè)置的貼片天線(21)組成的多個組(A， B)以不同的高度位置，尤其是以相對于地面(5)的水平面不 同的高度位置相互設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，由貼片天 線(21)組成的兩個在不同的高度位置相互設(shè)置的組(A， B)以不同 的相位角來控制，從而得到不同的向上傾斜角或向下傾斜角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，由貼 片天線(21)組成的一個組(A， B)中的至少兩個在通過方向(3，) 上相互錯開設(shè)置的貼片天線(21)以不同的相位角來控制，由此能夠 在通過方向(3，)上或者在與通過方向(3，)相反的方向上對監(jiān)控區(qū) 域進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特征在 于，在一個RFID天線裝置(1)中只設(shè)置了一個由貼片天線組成的 組或者設(shè)置有多個共同作用的組(A， B)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，所述由貼 片天線組成的至少一個組或者多個共同作用的組被設(shè)置在相對于過 道(3)和/或相對于過道(3)的地面(5) —定高度處，該高度^0.3 m 且S2 m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特征在 于，多個區(qū)域(X1， X2)設(shè)置有由貼片天線組成的一個組或者多個 共同作用的組(A， B)，所述的組一方面被設(shè)置在RFID天線裝置(l) 或側(cè)面邊界(1，)的下方的高度區(qū)域內(nèi)，并且被設(shè)置在RFID天線裝 置(1)或側(cè)面邊界(1，)的比其更高的區(qū)域內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置在兩 個在垂直方向和/或高度方向上錯開設(shè)置的區(qū)域(XI, X2)之間的、 分別包括由貼片天線(21)組成的一個組或者多個共同作用的組的天 線裝置具有至少0.1 m的高度距離，最好是小于2.0m、 1.2 m，并且最好小于0.6 m，最下面的貼片天線(21)或者由貼片天線(21)組 成的最下面的組與過道(3)的地面(5)之間的高度距離至少為0.3 m， 最好是0.3 m至1.5 m，或者尤其是達(dá)到1.2 m。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特征 在于，所述貼片天線(21)在UHF范圍內(nèi)輻射，最好是在800 MHz 至1000 MHz的頻帶內(nèi)輻射，尤其是在868 MHz下輻射。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，貼片天線(21)包括貼片面(25)、位于貼片面下面的基底(23)和位于基底下面的接地面(27)，由此構(gòu)成的貼片天線(21) 以電容形式設(shè)置在一個接地面(31)前面，或者與該接地面(31)直 流或電流連接，其中貼片天線(21)和接地面(31)的朝向與過道(3 ) 和/或通過方向(3，)呈橫向，最好是垂直于過道(3)和/或通過方向(3，)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，貼片天線(21)包括貼片面(25)、位于貼片面下面的基底(23)和接地面(31)，其中貼片天線(21)和接地面(31)的朝向 與過道(3)和/或通過方向(3，)呈橫向，最好是垂直于過道(3)和 /或通過方向(3，)。
13. ^艮據(jù)權(quán)利要求11或12的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于， 所述基底(23)由介電體構(gòu)成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，所述基底(23)由空氣構(gòu)成，并且設(shè)置有用于對貼片面(25) 進(jìn)行定位和保持的電間隔保持器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，由貼片天線組成的至少一個組(A， B)包括至少兩個相互錯 開設(shè)置的貼片天線(21)，這些相互錯開設(shè)置的貼片天線設(shè)置在一個 共同的接地面(31)前面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，由至 少兩個貼片天線組成的一個組(A， B)包括一個共同的基底(23)，在該基底的背面上最好設(shè)置一個共同的接地面(27 )，其中在基底(23 ) 上的輻射器一側(cè)上對著接地面(27)形成兩個電流隔離的貼片面 (25)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求6至16中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，每個貼片天線(21)包括一根饋電導(dǎo)線(37)，該饋電導(dǎo)線 穿過接地面(31)上的貫穿通孔(31，)、貼片天線(21)的相應(yīng)接地 面(27 )上的與之鄰接的貫穿通孔(27，)、以及穿過基底(23 )延伸 的通道(37)，到達(dá)貼片面(25)處的饋電點(25，)，其中該饋電點(25，)最好位于貼片面(25)的下側(cè)面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，由貼片天線(21)組成的一個組(A， B)被設(shè)置在一個共同 的接地面(31)前面，其高度延伸最好是在5cm至40cm之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，最好設(shè)置有附加的貼片天線(21)，該附加的貼片天線最好 #^殳置在與地面(5 )的過渡區(qū)域處的RFID天線裝置(1)和/或側(cè)面 邊界(1，)的下部區(qū)域內(nèi)，其主輻射方向和/或貼片面(25)最好預(yù)先 以一個朝向上方的垂直分量定向。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于， 一個或多個貼片天線(21)最i 被設(shè)置在RFID天線裝置(1) 和/或側(cè)面邊界(1，)的上方的端部區(qū)域，其主輻射方向和/或貼片面(25)預(yù)先以一個指向下方的垂直分量定向地被安裝。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，設(shè)置有至少兩個在通過方向(3，)上和/或至少兩個在高度方 向和/或垂直方向上彼此錯開的共同作用的貼片天線(21)，這些貼片 天線以不同的相位、最好是以不同的可調(diào)節(jié)的相位來控制。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，最好是在地板(5)的區(qū)域內(nèi)和/或過道(3)的上方設(shè)置有至 少一個、最好是多個在通過方向(3，)上彼此錯開的貼片天線(21)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于，貼片天線(21)能夠被裝配和/或集成在屬于電子物品安檢系 統(tǒng)(EAS)的天線和/或框狀天線(15)中。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，多個RFID天線裝置(1)和/或側(cè)面邊界(1，)以側(cè)向間隔 設(shè)置，形成在其之間穿過的過道(3)，其中在中間的RFID天線裝 置(1)和/或側(cè)面邊界(1，)中置入貼片天線(21)，所述貼片天線(21)部分在一個方向上輻射，部分在與之相反的方向上輻射，以監(jiān) 控兩個與之相鄰的過道(3)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項的RFID天線系統(tǒng)，其特 征在于，設(shè)置有屬于電子物品安檢系統(tǒng)(EAS)的框狀天線(15)， 并且在一個框狀天線(15)中集成了至少一個貼片天線(21)，最好 是貼片天線(21)在框狀天線(15 )的俯視圖中被集成在框狀天線(15 ) 內(nèi)。
全文摘要
一種改進(jìn)了的RFID天線系統(tǒng)，其特征在于具有以下特征至少兩個貼片天線(21)在過道(3)的方向上或者至少以通過方向(3’)上的一定分量相互錯開設(shè)置，至少兩個貼片天線(21)形成貼片天線組(A，B)，從而使通過方向(3’)上的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行組合并進(jìn)而使監(jiān)控區(qū)域變窄，以及所述至少兩個貼片天線(21)相對于過道(3)的地面(5)以相同的間距設(shè)置和/或在相同的水平面上設(shè)置，或者與之錯開設(shè)置，并且使得經(jīng)過至少兩個相鄰的貼片天線(21)的中點和/或重心的直線相對于水平面和/或相對于一個與地面(5)平行的平面具有一定角度α，該角度≤45°。
文檔編號H01Q7/00GK101657936SQ200880012314
公開日2010年2月24日 申請日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者F·米爾克, G·席爾邁爾, T·蘭克斯 申請人:凱瑟雷恩工廠兩合公司