專利名稱：天線配置方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸領域。
一種形式中，本發(fā)明涉及在包括負載和/或天線的各種設備之間，傳輸和/或接收數(shù)據(jù)調(diào)制信號。
另一種形式中，本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)發(fā)器(標簽)領域，例如射頻識別設備(RFID)，詢問器設備/系統(tǒng)，以及在標簽和詢問器之間的數(shù)據(jù)傳輸。
以下方便地描述了涉及在RFID標簽和詢問器之間的傳輸?shù)陌l(fā)明，然而應該理解， 本發(fā)明并不僅限于此使用。
背景技術(shù)：
整個說明書中，單數(shù)形式使用的術(shù)語“發(fā)明人”可以被認為是本發(fā)明的一個(單數(shù))發(fā)明人或者多于一個(復數(shù))發(fā)明人。
標簽的一種通常使用是將標簽粘附在某個項目上，因此該項目可以被追蹤，和/ 或有關(guān)該項目的信息可以在需要的時候被查詢。使用這種標簽的一種情況是用于郵政項目，例如包裹、箱子和/或信封。在這種情形下，常常背面具有粘合劑的標簽被粘附在例如箱子的項目上。發(fā)明人已經(jīng)觀察到，多個箱子通常共同存在一個區(qū)域、卡車或傳送帶上，因此當進行特定標簽的查詢時，存在多個項目同樣靠近正在被查詢的標簽。當至少兩個箱子彼此靠近時，這就會產(chǎn)生問題。位于一個項目上的標簽可能與另一個項目上的另一個標簽靠近接觸。注意到這樣的話，標簽的頂側(cè)(不是粘合側(cè))彼此面對。如果這種情況發(fā)生，已經(jīng)觀察到，標簽可能有效地相互影響并且實際上相互干擾，或者甚至抵消相互的回應。已經(jīng)確定了，當相對接近地將兩個標簽放置在一起時，組合標簽的共振頻率接近或等于標簽回應頻率。
例如，使用中的某些標簽生成大約15. 5MHz的回應。典型的單獨可堆疊標簽具有 25MHz或更高的共振頻率。共振頻率是RFID芯片(寄生)電容、標簽天線寄生電容和標簽天線電感的函數(shù)。因為兩個標簽被靠近地放在一起，所以組合標簽的共振頻率降低到單獨標簽的共振頻率以下。這種共振頻率的降低是由于互感和標簽之間的附加寄生電容。特別是如果初始天線電感相對足夠高，且標簽被放置得相對足夠接近，那么“組合”標簽的共振頻率在標簽回應頻率或者接近回應頻率結(jié)束。
在這種情況下，已經(jīng)觀察到來自一個標簽的回應信號將耦合到其他標簽。如果標簽回應頻率處于組合標簽的共振頻率，那么這種耦合將非常強。通過生成改變的磁場來回應標簽。因此，任意其他位置接近的標簽將產(chǎn)生相反的磁場。如果標簽之間的耦合相對強， 那么回應標簽所生成的磁場將實際上被其他標簽降低或抵消。因此，發(fā)明人已經(jīng)認識到在某些應用中，標簽回應可以變?nèi)?，并且因此難以接收。
一種解決方案是從標簽回應頻率中移除共振頻率。然而，這通常不現(xiàn)實。發(fā)明人已經(jīng)認識到，降低標簽之間的耦合是可能的，由此增加組合標簽的共振頻率使其遠離回應頻率，例如通過降低
單獨的標簽天線電感
單獨的標簽天線寄生電容
組合標簽的互感，和/或
標簽之間的寄生電容
單獨的標簽電感可以通過以下降低
利用較少的標簽天線匝——產(chǎn)生較小的收集面積，因此減少標簽操作范圍
或者具有較少匝的較大標簽
然而，這些替代方案中沒有一個是可以被接受的。
可以通過在天線匝之間增加間隙來減少單獨的標簽寄生電容。這會減小收集面積，因此減小標簽的操作范圍，其同樣是不可以被接受的。
可以通過保持標簽分離來減少標簽之間的寄生電容和互感；然而這不現(xiàn)實，因為不可能總是控制項目的方向和位置，特別是郵政項目，因此這個提議不適于全部的應用。
在其他應用中，粘附標簽的項目，例如賭場芯片，具有相對淺的凹槽，其被提供以便容納標簽使其離賭場芯片的外部邊緣有一定距離。這阻止了標簽、天線和將粘附標簽的項目的設計。
可以理解的是，本說明書中討論的文檔、設備、動作或者知識被包括來解釋本發(fā)明的內(nèi)容。進一步地，由于發(fā)明人的實現(xiàn)和/或發(fā)明人對于某個相關(guān)技術(shù)問題的識別，進行了貫穿整個說明書的討論。此外，任何討論材料，例如本說明書中的文檔、設備、動作或知識被包括來根據(jù)發(fā)明人的知識和經(jīng)驗解釋本發(fā)明的上下文，并且因此，任何這種論述不應該被認為是承認任何材料形成在澳大利亞或者其他地方在本公開和權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日或之前的部分現(xiàn)有技術(shù)基礎或者相關(guān)技術(shù)的公知常識。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的標簽和/或數(shù)據(jù)傳輸方法。
本發(fā)明的另一個目的是減少與相關(guān)技術(shù)相關(guān)的至少一個缺點。
這里所述的實施例的一個目的是克服或者減少相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的至少一個上述顯著的缺點，或者至少提供相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的有用的替代方案。
這里描述的實施例的第一方面提供一種包括天線的標簽，該天線具有第一配置的第一部分，以及第二配置的第二部分，第一配置與第二配置不相同。
這里描述的實施例的另一個方面提供一種標簽，其包括具有第一配置的天線，使得當與具有第二配置的天線的另一個標簽面對面方向放置時，第一配置不是第二配置的鏡像。
這里描述的實施例的還有另一個方面提供一種通信系統(tǒng)，其包括具有第一天線的第一設備，具有第二天線的第二設備，第一和第二天線中的至少一個包括具有第一配置的第一部分以及具有第二配置的第二部分，第一配置與第二配置不相同。
這里描述的實施例的另一個方 面提供一種方法，其用于減少在第一天線和第二天線之間的干擾，該方法包括提供具有第一形狀的第一天線，提供具有第二形狀的第二天線， 第一形狀與第二形狀不相同。
這里描述的實施例的另一個方面提供一種配置天線的方法，適于減少與另一個天線的互耦，該方法包括配置該天線以具有相對不對稱的形狀。
這里所述的實施例的另一個方面提供一種配置適于用于標簽的天線的方法，該方法包括提供具有第一配置的第一天線，當與第二配置的另一個天線面對面方向放置時，第一配置不是第二配置的鏡像。
其他方面和優(yōu)選形式在本說明書中被公開和/或在所附權(quán)利要求中被定義，形成本發(fā)明說明書的一部分。
實質(zhì)上，本發(fā)明的實施例基于意識到相對非對稱天線設計可以被用于減小標簽耦合。這樣，本發(fā)明意欲提供一種具有至少兩部分的天線，第一部分具有第一形狀，第二部分具有與第一形狀不相同的第二形狀。在一個實施例中，第一部分不是不相同的第二部分的鏡像。在另一個實施例中，第一和第二部分可以具有大致相似的面積，但是仍然具有不同的形狀。
優(yōu)選地，缺乏對稱性是相對于至少兩個軸。
此外，提供具有第一形狀的第一天線的一個標簽，以及具有第二形狀的第二天線的另一個標簽，第一和第二形狀的天線具有彼此不同的形狀，已經(jīng)評述過用于減少不想要的標簽耦合。一種形式中，如果數(shù)個/多個標簽具有不同(甚至隨機)形狀的天線，那么引起干擾的耦合將被減少。還已經(jīng)被確認，在一個天線和另一個天線之間的相對小的形狀差別也足夠減少標簽之間的干擾。
本發(fā)明提供的優(yōu)點包括以下
降低在相鄰天線之間的耦合；
一個天線相對于另一個天線增加位置不敏感性；
使多個標簽/天線能夠被相對接近或者在禁閉的情況/應用中使用；
減少項目需要凹槽來容納標簽的需要。
在整個說明書中，“標簽”的意思是包括但不限于RFID設備，其包括位于在襯底 (鑲嵌)上攜帶的電源、傳輸和/或接收天線上的微芯片，且通過感應場或通過電池對其進行外部供電。它還包括令牌、插入物、轉(zhuǎn)發(fā)器、芯片、標號、識別設備、徽章、入口、鑲嵌物、票、 無線存儲器或任何其他形式的識別設備，且可以被采用能夠識別的任意技術(shù)來表現(xiàn)。例如， 標簽可以是RFID標簽。在另一個例子中，但不限于，識別設備可以是ASIC、其他的微芯片、 具有相關(guān)天線組件的ASIC、或者不具有芯片的天線，其中電子電路包括在印刷的天線結(jié)構(gòu)中，提供設備智能、邏輯裝置的天線或者是調(diào)諧天線。
本發(fā)明的實施例的進一步的應用范圍將通過以下給出的詳細說明而變得清晰。然而應該理解，詳細說明和特定示例，雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但僅僅是通過示例方式給出，因為在本公開的實質(zhì)和范圍內(nèi)的各種變化和修改，對于本領域技術(shù)人員而言，通過此詳細說明而變得清晰。


通過參考以下實施例的說明，結(jié)合相應附圖，對于相關(guān)領域的技術(shù)人員而言，可以更好地理解本申請的優(yōu)選實施例的和其他的實施例的進一步的公開、目的、優(yōu)點和方面，這僅僅是以示例方式給出的，因此這里所公開的內(nèi)容并不是限制性的，并且其中
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的對稱的標簽；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的非對稱天線設計；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的另一個非對稱天線設計；圖4示出了兩個重疊的現(xiàn)有技術(shù)的天線；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的兩個重疊簡化的非對稱天線；以及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的另一個兩個重疊簡化的可選非對稱天線。
具體實施例方式圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)標簽10。天線11具有相對對稱的形狀，至少圍繞一個軸對 稱。當圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)標簽10與另一個相似標簽面對面關(guān)系放置時，標簽的定位可 以如圖4中所示。在圖4中，盡管每個標簽天線40和41 (分別用虛線和實線表示)是由多 個匝組成的，為了便于對本發(fā)明的理解，這些匝在圖4中被表示為單獨的一條線(實線或虛 線)。同樣為了清晰，天線40和41已經(jīng)被描繪得略微錯開，使得每個天線的形狀可以被辨 識。可以看出，當兩個天線彼此面對面放置時，一個標簽40的天線與另一個標簽的天線41 對齊。使用對稱天線設計的標簽可以被對齊，使得一個標簽天線直接地或接近地位于下一 個標簽天線的頂部。這意味著，兩個標簽的天線匝重疊并且因此彼此非常接近。操作中，這 引起在天線40和41之間的高互感和高寄生電容，并且因此引起干擾。圖2和3顯示了根據(jù)本發(fā)明的天線設計20和30的示例。天線被定形為使得當與 相似形狀的相應天線面對面放置時，降低了干擾。這在圖5和6中被示出。圖5顯示了兩個重疊簡化的非對稱天線50和51。這些天線50和51被示出為面 對面(頂側(cè)對頂側(cè)，或者底側(cè)對底側(cè))。同樣，為了簡化，這些天線已經(jīng)被描繪得略微錯開。 與圖1和4中示出的對稱天線不同，根據(jù)本發(fā)明的天線，當面對面放置時，不是大致彼此對 齊的。也就是，提供至少一個區(qū)域52，在該區(qū)域中天線沒有重疊。這引起天線之間的互感和 寄生電容降低。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的天線形狀被配置為這樣的形狀，使得兩個天線50 和51不能被布置使得天線匝大致被彼此覆蓋或者對齊?？梢哉f，本發(fā)明的天線配置提供非 對稱的天線形狀。圖6顯示了兩個重疊簡化的可選非對稱天線60和61的另一示例。同樣，天線被 示出為面對面對齊。同樣，天線被定形為使得提供區(qū)域62，在該區(qū)域中天線沒有重疊。在根據(jù)本發(fā)明的標簽被粘貼在包括箱子的項目上的應用中，箱子可以被存儲，使 得標簽完全地或接近地對齊，并且接觸或幾乎接觸，面對面，頂側(cè)對頂側(cè)，或者底側(cè)對底側(cè)。 在這種狀態(tài)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，在標簽之間有相對強的耦合并由此具有弱的回應 的可能性，而在本發(fā)明中，使用具有不同形狀天線的標簽，和/或非對稱的天線設計，標簽 之間的耦合將被降低。解決這個問題的方案，也就是我們想要的專利，是使用非對稱標簽天線設計。在本 應用中，標簽被粘貼在包括箱子的項目上。箱子可以被存儲，使得標簽完全地或接近地對 齊，并且接觸或幾乎接觸，頂側(cè)對頂側(cè)。在這種狀態(tài)下，在標簽之間有很強的耦合，并且由此 具有弱的回應的可能性。如果使用非對稱天線設計，那么標簽之間的耦合將被降低。本發(fā)明至少可應用于RFID天線。結(jié)合特定實施例描述了本發(fā)明的同時，應該理解它能夠進行進一步的修改。本申 請意欲覆蓋大體上遵循本發(fā)明的原則的本發(fā)明的任何變型使用或者適應性修改，包括偏離本公開的內(nèi)容，例如本發(fā)明所屬領域的技術(shù)人員的公知的或者慣用手段，和例如可以被應用到之前提到的基本特征的內(nèi)容。
因為本發(fā)明可以被實施為各種形式，而不偏離本發(fā)明的基本特征的實質(zhì)，應該理解，以上描述的實施例除非另有描述，并不限制本發(fā)明，然而應該廣泛地限制在所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍之內(nèi)。所述實施例被認為僅是作為示例性的，而不是限制性的全部方面。
各種修改和等同設置意欲被包括在本發(fā)明和所附權(quán)利要求的實質(zhì)和范圍中。因此，特定實施例是被理解為多種方式的示例，其中本發(fā)明的原則可以被實現(xiàn)。在權(quán)利要求中，功能性裝置(means-plus-function)條款意欲覆蓋執(zhí)行所定義功能的結(jié)構(gòu)，并且不僅有結(jié)構(gòu)等同物，還有等同結(jié)構(gòu)。例如，盡管直釘和螺釘可能不是結(jié)構(gòu)等同，直釘采用圓柱形表面以便將木制品固定在一起，而螺釘采用螺旋形表面以便將木制品固定在一起，在緊固木制品的情況中，直釘和螺釘是等同結(jié)構(gòu)。在本說明書中使用的“comprises/comprising (包括)”和“includes/ including(包括)”是用來說明所出現(xiàn)的規(guī)定特征、整體、步驟或部件，而不是排除出現(xiàn)或增加一個或多個其他特征、整體、步驟、組件或其組合。因此，除非上下文明確要求，在整個說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“comprise(包括)”、“comprising (包括)”、“ includes (包括)”、“including(包括)”等是被限制在所包括的含義中，與排除的或者窮盡的含義相反； 也就是說，“包括但不限于”的含義。
權(quán)利要求
1.一種包括天線的標簽， 所述天線具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一配置，第二部分具有第二配置，所述第一配置與所述第二配置不相同。
2.如權(quán)利要求1所述的標簽，其中所述第一部分和所述第二部分被圍繞軸設置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的標簽，其中所述第一部分和所述第二部分圍繞至少兩個軸相對非對稱。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的標簽，其中所述配置是形狀和/或面積。
5.一種包括具有第一配置的天線的標簽，使得當與具有第二配置的天線的另一個標簽面對面方向放置時，所述第一配置不是所述第二配置的鏡像。
6.如權(quán)利要求5所述的標簽，其中在多個天線方向上，所述第一配置不是所述第二配置的鏡像。
7.如權(quán)利要求6所述的標簽，其中在所有方向上，所述第一配置不是所述第二配置的鏡像。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項所述的標簽，其中所述標簽是RFID標簽。
9.一種通信系統(tǒng)，包括 具有第一天線的第一設備， 具有第二天線的第二設備， 所述第一天線和所述第二天線中的至少一個具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一配置，第二部分具有第二配置，所述第一配置與所述第二配置不相同。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述第一部分和所述第二部分圍繞軸設置。
11.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中所述第一部分和所述第二部分圍繞至少兩個軸相對非對稱。
12.如權(quán)利要求9、10或11所述的系統(tǒng)，其中所述配置是形狀和/或面積。
13.一種減少在第一天線和第二天線之間的干擾的方法，所述方法包括 提供第一形狀的所述第一天線， 提供第二形狀的所述第二天線， 所述第一形狀與所述第二形狀不相同。
14.一種配置天線適于減少與另一天線的互耦的方法，所述方法包括配置所述天線以具有相對不對稱的形狀。
15.一種配置適于用于標簽的天線的方法，該方法包括以下的步驟提供具有第一配置的天線，使得當與第二配置的另一天線面對面方向放置時，所述第一配置不是所述第二配置的鏡像。
16.一種如這里所公開的方法。
17.—種如這里所公開的裝置、天線、標簽、系統(tǒng)和/或設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸領域。一種形式中，本發(fā)明涉及在包括負載和/或天線的各種設備之間，傳輸和/或接收數(shù)據(jù)調(diào)制信號。另一種形式中，本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)發(fā)器(標簽)領域，例如射頻識別設備(RFID)，詢問器設備/系統(tǒng)，以及在標簽和詢問器之間的數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明利用天線設計緩解了標簽耦合。
文檔編號H01Q1/00GK103004015SQ201180034785
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者斯圖爾特·科林·利特蔡爾德 申請人:美格蘭科技私人有限公司