專利名稱:內(nèi)嵌天線的連接方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如用于接收射頻(RF)信號(hào)等的內(nèi)嵌的天線的領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及例如為了接收和處理來自RF標(biāo)簽和其他信號(hào)源的信號(hào)，將內(nèi)嵌的天線連接至遠(yuǎn)程電路上的新型技術(shù)。
背景技術(shù)：
越來越多數(shù)量的應(yīng)用利用無線天線從各種源接收信號(hào)。大量的這種應(yīng)用涉及使用RF源，標(biāo)簽，天線和相關(guān)的電路來利用無線射頻電磁波檢測(cè)遠(yuǎn)程設(shè)備的存在或者向遠(yuǎn)程設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)和從無線設(shè)備接收數(shù)據(jù)。例如，在大量增長(zhǎng)的存貨和材料處理應(yīng)用中，在組件上設(shè)置無源RF標(biāo)簽(包括在組件自身上、包裝上和相關(guān)文件上)。RF標(biāo)簽?zāi)軌蛟诮M件置于期望的或特定的RF天線的范圍內(nèi)時(shí)識(shí)別這些組件。數(shù)據(jù)源也可以是有源的源，諸如帶電源供應(yīng)的計(jì)算機(jī)芯片或其他設(shè)備。通常，天線例如通過選擇材料和幾何結(jié)構(gòu)而進(jìn)行了特別設(shè)計(jì)，以將其電磁特性調(diào)諧到源的頻率。因此，一旦適當(dāng)調(diào)諧后，天線即能在期望的頻率檢測(cè)、發(fā)送和接收信號(hào)。
實(shí)現(xiàn)射頻無線系統(tǒng)的一個(gè)挑戰(zhàn)在于天線的設(shè)計(jì)和天線在系統(tǒng)中的放置。例如，已經(jīng)在諸如貼花紙(decal)、標(biāo)簽、甚至薄片制品或多層結(jié)構(gòu)中使用的天線等的內(nèi)嵌的天線的形成上取得了進(jìn)步。在某些應(yīng)用中，天線處于包裝最外層的情況下，發(fā)送/接收電路與天線的連接不會(huì)出現(xiàn)特別的問題。但是，在天線嵌入多層結(jié)構(gòu)的情況中，與天線的連接變成了問題。
耦合到例如RF天線等無源天線的電路，可以包括各種濾波、阻抗匹配和感應(yīng)電路。例如，依賴于天線的設(shè)計(jì)，與天線匹配的確切頻率可能需要調(diào)諧，例如通過使用調(diào)諧電容器調(diào)諧。由天線接收并且通過調(diào)諧電路的信號(hào)可以進(jìn)一步進(jìn)行濾波、數(shù)字化、放大或者以另外的方式處理以將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用形式。最終，來自專用電路和系統(tǒng)的接收的信號(hào)或者施加于專用電路和系統(tǒng)的發(fā)送的信號(hào)(例如用于監(jiān)視關(guān)于RF標(biāo)簽或發(fā)送器所固定到的具體組件的存在、數(shù)量、位置和其他參數(shù))必須耦合到諧振天線。
現(xiàn)在，特別需要將諸如RF天線的內(nèi)嵌的天線與外部電路接口連接或連接的技術(shù)。這種需要存在于薄片合制成的結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中，其中內(nèi)嵌的天線可以在其中一層薄片制品上形成，并且通過簡(jiǎn)單和可靠的互連與濾波、阻抗匹配、放大或其他數(shù)據(jù)獲取電路接口連接。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)這種需要，提供了一種將內(nèi)嵌的天線連接至遠(yuǎn)程電路的新的解決方案。該技術(shù)在廣泛的設(shè)置范圍中都可找到其應(yīng)用，并且它特別適于將內(nèi)嵌的在薄片合制成的結(jié)構(gòu)中的天線接口連接至外部電路。薄片合制成的結(jié)構(gòu)可以是包括任何多層材料，特別是酚浸漬(phenolic-impregnated)和/或三聚氰胺浸漬(melamine-impregnated)纖維素材料的各種類型的結(jié)構(gòu)中的一種。此外，本技術(shù)可以用在各種類型的天線上。例如，在此處描述的一個(gè)實(shí)施例中，通過在用于在薄片合制成的結(jié)構(gòu)中形成內(nèi)嵌層的層上印刷導(dǎo)電材料來形成天線。其他的天線類型可以包括金屬結(jié)構(gòu)、薄膜、錫箔等等。類似地，天線和互連結(jié)構(gòu)可以適用于發(fā)送和接收各種頻率(諸如RF范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)頻率)的信號(hào)。
根據(jù)本技術(shù)的一方面，一種用于將內(nèi)嵌的天線與遠(yuǎn)程電路接口連接的連接系統(tǒng)，包括從多層材料的外表面延伸的導(dǎo)電元件。該連接系統(tǒng)延伸穿過多層材料的至少一部分并穿過內(nèi)嵌的天線的一部分。導(dǎo)電元件也可以與內(nèi)嵌的天線的該部分處于電連接，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種內(nèi)嵌的天線系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括諸如薄片制品的多層材料，薄片制品內(nèi)嵌的天線，和導(dǎo)電元件。該多層材料包括多個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面。內(nèi)嵌的天線可以設(shè)置在兩個(gè)內(nèi)表面之間，并具有末端墊片。導(dǎo)電元件從多層材料的外表面延伸穿過該多層材料的至少一部分。導(dǎo)電元件還延伸穿過內(nèi)嵌的天線的末端墊片。導(dǎo)電元件與內(nèi)嵌的天線的末端墊片處于電連接，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種用于在內(nèi)嵌的入多層材料的天線和外部電路之間發(fā)送信號(hào)的方法。根據(jù)本方法的特定方面，從多層材料的外表面開始在多層材料中形成孔。孔延伸至少穿過內(nèi)嵌的天線的末端區(qū)域。將導(dǎo)電末端元件插入到孔中使末端元件與天線處于電連接。
參考所附附圖閱讀以下的詳細(xì)描述，將能更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征，方面和優(yōu)點(diǎn)，全部附圖中相似的符號(hào)代表相似的部分，其中圖1是薄片制品系統(tǒng)的部分透視圖，其中沿著互連結(jié)構(gòu)安裝RF識(shí)別系統(tǒng)以向天線施加信號(hào)或從天線接收信號(hào)；圖2是示例天線的部分平面圖，在此例中該示例天線為RF天線，可以根據(jù)本技術(shù)對(duì)其進(jìn)行連接；圖3是穿過其中形成了天線的薄片制品結(jié)構(gòu)的部分截面圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明的一方面安裝到材料中之前的連接或末端元件；圖4是圖3所示系統(tǒng)的一部分的詳細(xì)視圖，其中安裝了末端元件以完成內(nèi)嵌的天線和外部電路的互連；圖5是根據(jù)本技術(shù)替代配置的部分透視圖，其中通過電容耦合實(shí)現(xiàn)與內(nèi)嵌的天線的互連；圖6是穿過圖5的結(jié)構(gòu)的部分截面圖，示出了相對(duì)于天線中的墊片各互連組件的放置；圖7是為圖5和6的電容耦合結(jié)構(gòu)而建立的示例電路的代表示意圖，示出了由互連系統(tǒng)獲取信號(hào)的示例方式。
具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考附圖，首先參看圖1，示出了無線射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)10形式的信號(hào)感應(yīng)系統(tǒng)，包括內(nèi)嵌的在薄片制品14中的天線12。盡管圖中示出了RFID系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)明白在本討論全部范圍內(nèi)，這里所描述的互連技術(shù)可以應(yīng)用于RFID系統(tǒng)，和為了識(shí)別和其他目的、運(yùn)行在無線射頻或其他頻率的其他系統(tǒng)。例如，附圖中示出的系統(tǒng)經(jīng)特別設(shè)計(jì)用于在例如915MHz或13.56MHz的特定目標(biāo)頻率運(yùn)行。但是，可以設(shè)想到其他頻率，包括射頻范圍以外的頻率。此外，基于調(diào)諧，材料，和其他幾何結(jié)構(gòu)，以及其他因素，天線的工作范圍或靈敏度可以特別適用于，例如，增加或減小靈敏度范圍。
在圖1所示的實(shí)施例中，互連系統(tǒng)包括接線柱16，其穿入薄片制品14并且在需要時(shí)可以穿入薄片制品以下的基板，如同之后將更加詳細(xì)地描述的。以下將更詳細(xì)地描述接線柱及其優(yōu)選構(gòu)造。接線柱16耦合到外部電路，諸如耦合到阻抗匹配電路18，該阻抗匹配電路18將天線12調(diào)諧到期望頻率或頻率范圍。阻抗匹配電路18可以耦合到更遠(yuǎn)的電路，例如讀取器20。通常，可以本地或者遠(yuǎn)程于天線的設(shè)置讀取器20，并且讀取器20可以執(zhí)行各種功能。例如，讀取器可以對(duì)通過接線柱16向天線發(fā)送的信號(hào)或從天線接收的信號(hào)進(jìn)行濾波，或者可以執(zhí)行諸如在模擬和數(shù)字形式之間轉(zhuǎn)換信號(hào)，甚至識(shí)別信號(hào)或翻譯數(shù)據(jù)的功能。在典型的系統(tǒng)中，讀取器20可以進(jìn)一步耦合到監(jiān)視系統(tǒng)22。監(jiān)視系統(tǒng)22可以是例如用于存貨管理、目標(biāo)定位、盜竊控制等等的較大目標(biāo)監(jiān)視方案的一部分。
如圖1所示，以參考數(shù)字24通常示出的物體可以承載有源或無源標(biāo)簽，例如RF標(biāo)簽26。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，標(biāo)簽可以存儲(chǔ)可以響應(yīng)于天線的激勵(lì)而提供給讀取器和監(jiān)視系統(tǒng)的數(shù)據(jù)?；蛘?，物體24上或之內(nèi)可以設(shè)置特定標(biāo)簽或其他設(shè)備，以主動(dòng)地發(fā)送由天線感應(yīng)的信號(hào)。在某些應(yīng)用中，在特定位置內(nèi)感應(yīng)標(biāo)簽，例如在天線的感應(yīng)范圍內(nèi)或緊鄰天線處。在其他應(yīng)用中，通常依賴于系統(tǒng)的頻率，標(biāo)簽可以響應(yīng)距離天線相當(dāng)遠(yuǎn)處的信號(hào)。
圖1所示的實(shí)施例包括嵌入到薄片制品14的天線。在此示例實(shí)施例中，薄片制品14包括以參考數(shù)字28通常指示的多個(gè)層。在典型的薄片制品結(jié)構(gòu)(可以是高壓力或低壓力薄片制品)中，薄片制品多層28可以包括例如用于抗磨損或損耗的三聚氰胺浸漬層30，以及一個(gè)或多個(gè)裝飾層32。層30和32可以都用三聚氰胺浸漬，或者其中一個(gè)中間層可以用三聚氰胺和酚樹脂浸漬。在此示例實(shí)施例中，薄片制品進(jìn)一步包括一系列酚浸漬牛皮紙(kraft)層34，36和38。天線12形成在這些層中一個(gè)的表面上，特別是所示實(shí)施例中的層36上。天線可以各種方式中的一種形成，以下將更加詳細(xì)地討論。通常，在示例實(shí)施例中，由導(dǎo)電墨、顏料或其他流體形成限定天線邊界的痕跡40來形成天線。天線末端墊片42形成在天線痕跡40的末端。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，天線可以形成在多層結(jié)構(gòu)的其他位置處，包括在頂側(cè)上，底側(cè)上和層疊中的各種位置處。類似地，本互連技術(shù)可以利用經(jīng)浸漬的纖維素材料之外的其他結(jié)構(gòu)。這些材料可以包括，并不作為限制，塑料、薄膜、片材、玻璃層、木頭層等等。圖2示出了例如可以印在圖1所示的酚浸漬牛皮紙層36上的示例的天線布局，。如圖2所示，天線痕跡40形成了天線本身，通常在區(qū)域44上延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，區(qū)域44的尺寸和形成天線的痕跡40的具體配置將隨著包圍天線的材料而變化，特別是隨著天線所設(shè)計(jì)用于的頻率和頻率范圍而變化。此外，天線通?？梢孕纬蔀閱蝹€(gè)或多個(gè)痕跡，例如可以是在區(qū)域44上彼此平行延伸的痕跡。痕跡或多個(gè)痕跡與天線末端墊片42接觸，該天線末端墊片42可以由與天線相同的材料構(gòu)成。如以上所提到的，可以不象此處描述實(shí)施例中的印刷那樣，天線、痕跡和/或末端墊片42可以由其他材料構(gòu)成，諸如薄膜、錫箔等等。
圖3示出了圖1所示的互連系統(tǒng)的部分截面。在圖3示出的實(shí)施例中，示出了具有多個(gè)內(nèi)部層的多層薄片制品14，如以上參考圖1詳細(xì)描述的?？?6穿過各層形成，并且可以穿入固定薄片制品結(jié)構(gòu)的基板或基底。盡管圖3中未示出，可以為薄片制品提供比如木頭、夾板、MDF或其他基板薄片制品，可以通過粘結(jié)將薄片制品固定上去。在提供了這樣的基板的情況下，優(yōu)選將孔46延伸到薄片制品結(jié)構(gòu)之下的基板中。在圖3所示實(shí)施例中的接線柱自身包括例如鋁制波普空心鉚釘(pop-rivet)的鉚釘48，具有頭部50和桿部52。穿過鉚釘48的洞或孔允許鉚釘安裝到孔46內(nèi)之后擴(kuò)張。孔46和鉚釘桿部52的尺寸使得鉚釘能夠容易地插入孔46中，并保留了微小空間用于容納二者之間的導(dǎo)電材料，如下所述。通常，鉚釘?shù)念^部50可以位于薄片制品結(jié)構(gòu)之上或者薄片制品結(jié)構(gòu)可以下陷以容納鉚釘，安裝之后鉚釘頭部與薄片制品頂部齊平或者在其之下。
參看圖4，更加詳細(xì)地示出了圖3所示的結(jié)構(gòu)。在圖4的視圖中，已經(jīng)安裝了鉚釘48，并且鉚釘48朝向孔的邊界擴(kuò)張。以上提到，在示出的具體配置中，鉚釘?shù)念^50抵靠在薄片制品14的上表面56。但是，將鉚釘插入孔之前，先在孔內(nèi)、鉚釘桿部周圍或者這兩處位置插入導(dǎo)電材料，例如以參考數(shù)字58示出的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂。安裝之后(較佳地接線柱鉚釘擴(kuò)張之后)，鉚釘對(duì)導(dǎo)電環(huán)氧樹脂58施力，并從而對(duì)孔的邊界施力，這都會(huì)將鉚釘固定住并促進(jìn)接線柱鉚釘和內(nèi)嵌的天線末端墊片的電接觸。
可以設(shè)想許多替代結(jié)構(gòu)和材料用于完成以上參考圖3和4描述的互連。例如，在此描述的實(shí)施例中，使用了在商業(yè)指定(commercial designation)CW2400之下可以從ITW Chemtronics商業(yè)地得到的銀導(dǎo)電環(huán)氧樹脂。在插入鉚釘之前，在接線柱鉚釘和孔的內(nèi)部邊界都使用環(huán)氧樹脂。替代導(dǎo)電材料可以包括在商業(yè)指定CW7100之下可以從ITW Chemtronics獲取的導(dǎo)電油脂。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，也可以使用其他導(dǎo)電元件，例如螺桿、銷釘、中空?qǐng)A柱和軸套等等。在本實(shí)施例中，接線柱鉚釘48的桿部具有0.125英寸的外徑，孔要大0.020英寸。還應(yīng)當(dāng)注意，取決于應(yīng)用，緊固件本身也可以用于完成連接而不需要中間材料。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過使用此處所述的中間材料可以獲得優(yōu)越的可靠性。
圖5和6示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的互連連接結(jié)構(gòu)的替代配置，其利用了內(nèi)嵌的天線的天線末端墊片42和位于薄片制品結(jié)構(gòu)外表面的末端墊片之間的電容耦合。如圖5所示，天線末端墊片42位于電容耦合墊片62之下，兩種墊片可以具有相似尺寸和結(jié)構(gòu)。例如，在本實(shí)施例中，兩種墊片尺寸都是大約2”×2”(5cm×5cm)。電容耦合墊片62可由任何適當(dāng)材料構(gòu)成，例如粘結(jié)固定到薄片制品表面的銅膠帶。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這些末端墊片和電容耦合墊片的某些結(jié)構(gòu)可以使以上所述的系統(tǒng)中的一個(gè)或另一個(gè)更加優(yōu)越。例如，更低的操作頻率，更高的電容，從而對(duì)于電容耦合結(jié)構(gòu)可能需要更大的面積。因此，該結(jié)構(gòu)可以更加適于這種較高的頻率。
圖7示出了圖5和6的電容耦合實(shí)施例的等價(jià)示例電路。如圖7所示，由一個(gè)或多個(gè)痕跡40形成的天線12在天線末端墊片42終止。上述位于天線末端墊片之上的電容耦合墊片62，通過位于天線末端墊片42和電容耦合墊片62之間的、作為電介質(zhì)的薄片制品結(jié)構(gòu)中間層，有效地形成了電容68。之后可以將導(dǎo)體固定到電容耦合墊片62，這些導(dǎo)體連線到包含一系列電容70的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)上。電容70用于將天線的諧振頻率調(diào)諧到期望的頻率或頻率范圍。耦合到電容70的網(wǎng)絡(luò)上的導(dǎo)體可以接著耦合到同軸電纜72的內(nèi)和外導(dǎo)體，電纜72連線到外部電路，例如以上參考圖1所述的讀取器20。應(yīng)當(dāng)注意，以上參考圖1所述的阻抗匹配電路18可以采用與圖7所示類似的形式，包括耦合至同軸電纜72的電容70。
盡管本討論中已經(jīng)參考了依據(jù)頻率的調(diào)諧電路，但是這些調(diào)諧電路不是必需的。例如，在兩個(gè)現(xiàn)在可預(yù)期的頻率波段中，第一個(gè)在13.56MHz，第二個(gè)在更高的915MHz，用于阻抗匹配的調(diào)諧電路可能只在13.56MHz范圍內(nèi)需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，具體的天線結(jié)構(gòu)將取決于所需的應(yīng)用，較低頻率波段通常提供較小空間內(nèi)的定位。此外，對(duì)于以上上述的天線和本技術(shù)的互連系統(tǒng)，可以設(shè)想其他的應(yīng)用和頻率范圍。因此，本技術(shù)可以用于各種無線網(wǎng)絡(luò)，WI-FI應(yīng)用等等。
構(gòu)造了前述結(jié)構(gòu)的例子，它們?cè)谝鈭D的應(yīng)用中工作非常好。盡管實(shí)際中使用的是鋁制鉚釘，更一般地，任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電元件都可應(yīng)用于接線柱，特別是具有低電阻的材料。合適的材料可以包括鋁、銅、黃銅等等。該材料優(yōu)選提供良好的抗腐蝕性，在使用了銀基導(dǎo)電粘合劑的實(shí)施例中，該材料優(yōu)選具有與銀的最小雙金屬腐蝕性。以上提到，在本實(shí)施例中，緊固件可冷成形以在安裝過程中在置于緊固件和天線邊緣之間的中間流體上產(chǎn)生液壓。
系統(tǒng)安裝的過程包括天線的末端在薄片制品內(nèi)的定位。這可以通過各種方法實(shí)現(xiàn)，例如用燈背照薄片制品以顯露天線痕跡或末端墊片的位置。在某些應(yīng)用中，天線或末端墊片可以通過薄片制品或者薄膜或者片形材料中的表面偏差來觀察到。隨后，薄片制品結(jié)構(gòu)可以施加或者安裝到合適的基板上，例如MDF、粒子板、夾板或者任何其他合適的基板上。之后，以稍微大于緊固件的直徑(例如，0.005到0.010英寸；0.125mm到0.250mm)鉆出其中固定緊固件的孔。在構(gòu)造的實(shí)施例中，隨后將0.125”(3mm)的緊固件插入孔中。在插入孔中之前，在緊固件的桿部上涂覆上述的導(dǎo)電粘合劑，并將組件壓在一起。在使用波普空心鉚釘?shù)那闆r下，使用波普空心鉚釘工具擴(kuò)張孔中的鉚釘?shù)臈U部，從而將導(dǎo)電粘合劑壓入孔中的縫隙和裂縫中，完成與天線墊片的電接觸。以上提到，如果需要，孔和鉚釘或其他緊固件可以完全穿過薄片制品進(jìn)入到之下的基板中。應(yīng)當(dāng)注意，如果是中間連接，例如連接到印刷電路板，在將末端緊固件涂覆導(dǎo)電材料的步驟之前，緊固件的頭部可以涂覆類似的導(dǎo)電粘合劑，并將緊固件壓入印刷電路板。然后緊固件的頭部可與電路板的導(dǎo)電痕跡以及其下的天線墊片進(jìn)行物理和電接觸。仍然，其他的緊固件可以包括螺釘緊固件等等。
以下制造并測(cè)試了四個(gè)示例天線以確定提供上述連接的方法的耐久性。技術(shù)的變型包括下列的樣本系列1——銀墨天線，無銅天線墊片，導(dǎo)電粘合劑；樣本系列2——同樣本系列1；樣本系列3——銀墨天線之上覆蓋銅條，導(dǎo)電粘合劑；樣本系列4——同樣本系列3。
樣本的評(píng)估基于對(duì)天線復(fù)數(shù)阻抗的測(cè)試而進(jìn)行的。復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部是天線的電阻。復(fù)數(shù)天線的虛部是阻抗的電抗部分。以下的表1總結(jié)了室溫下經(jīng)過導(dǎo)電粘合劑3周的老化周期而收集的復(fù)數(shù)阻抗數(shù)據(jù)。全部4組樣本系列的特征阻抗足夠接近，使得為樣本系列1構(gòu)造的電容匹配網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒚總€(gè)天線與50Ω的阻抗源匹配。
表1復(fù)數(shù)阻抗/老化數(shù)據(jù)總結(jié)
還測(cè)試了連接到天線的鉚釘方法的性能以確定承受熱沖擊和循環(huán)的耐久性。樣本在22℃和70％相對(duì)濕度的環(huán)境腔室中處理48小時(shí)。之后，將樣品移動(dòng)到25℃、環(huán)境相對(duì)濕度的環(huán)境中一整夜。然后將樣品再次移動(dòng)到70℃、環(huán)境相對(duì)濕度的環(huán)境中一整夜。重復(fù)上述循環(huán)。然后測(cè)量DC阻抗并將其作為比較的基礎(chǔ)。下列的表2總結(jié)了這些測(cè)試的結(jié)果。
表2熱沖擊和循環(huán)阻抗數(shù)據(jù)
使用另一組天線系列研究連接中具有中間導(dǎo)電流體的影響。測(cè)量每個(gè)天線末端處的三個(gè)鉚釘?shù)母鱾€(gè)組合之間的DC阻抗。也就是，左側(cè)末端設(shè)置三個(gè)鉚釘，右側(cè)末端設(shè)置三個(gè)鉚釘。各種排列組合得到總共九個(gè)測(cè)量。如果測(cè)量到小于2Ω的總DC阻抗(即，組合的天線阻抗和連接阻抗)，則認(rèn)為建立了可接受的連接。表3和4總結(jié)了具有或不具有導(dǎo)電流體或中間物時(shí)收集的數(shù)據(jù)。
表3不具有導(dǎo)電流體的DC阻抗
表4具有導(dǎo)電流體的DC阻抗
導(dǎo)電流體的存在顯著地減小了鉚釘連接的接觸電阻。無流體的連接具有大50％的故障率，而流體連接沒有故障。認(rèn)為例如上述類型的銀導(dǎo)電油脂或銀導(dǎo)電粘合劑的導(dǎo)電中間流體，可以提供滿意的結(jié)果。
盡管此處僅示出和描述了本發(fā)明的某些特征，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行許多變型和改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解所附權(quán)利要求
意圖是覆蓋落入本發(fā)明真正精神范圍內(nèi)的這種變型和改變的全部。
權(quán)利要求
1.一種向內(nèi)嵌在多層材料中的天線發(fā)送信號(hào)或者從該天線發(fā)送信號(hào)的系統(tǒng)，包括導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件從多層材料的外表面延伸，穿過多層材料的至少一部分和內(nèi)嵌的天線的一部分，該導(dǎo)電元件與內(nèi)嵌的天線的所述部分處于電連接，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
2.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層在導(dǎo)電元件和天線的所述部分之間沿著導(dǎo)電元件延伸，以使導(dǎo)電元件和天線的所述部分處于電連接。
3.如權(quán)利要求
2所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電層包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂。
4.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件延伸完全穿過多層材料的所有層。
5.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件可擴(kuò)張，以在安裝到多層材料中時(shí)對(duì)多層材料施加壓力。
6.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件是中空的。
7.一種內(nèi)嵌的天線系統(tǒng)，包括多層材料，包括多個(gè)內(nèi)表面和一外表面；內(nèi)嵌的天線，設(shè)置在兩個(gè)內(nèi)表面之間，并具有末端墊片；和導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件從多層材料的外表面延伸，穿過多層材料的至少一部分和內(nèi)嵌的天線的末端墊片，該導(dǎo)電元件與所述內(nèi)嵌的天線的末端墊片處于電連接，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
8.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中多層材料是薄片制品，包括至少一個(gè)酚浸漬層和至少一個(gè)三聚氰胺浸漬層。
9.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中天線印刷在多層材料中的一層上。
10.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中天線配置為接收無線射頻范圍內(nèi)的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層在導(dǎo)電元件和天線的末端墊片之間沿著導(dǎo)電元件延伸，以使導(dǎo)電元件和天線的末端墊片處于電連接。
12.如權(quán)利要求
11所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電層包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或油脂。
13.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件延伸完全穿過多層材料的所有層。
14.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件可擴(kuò)張，以在安裝到多層材料中時(shí)對(duì)多層材料施加壓力。
15.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件是中空的。
16.如權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到所述導(dǎo)電元件上的調(diào)諧電路，用于將天線調(diào)諧至期望的頻率。
17.一種內(nèi)嵌的天線系統(tǒng)，包括多層材料，包括多個(gè)內(nèi)表面和一外表面；內(nèi)嵌的天線，設(shè)置在兩個(gè)內(nèi)表面之間，并具有末端墊片；和導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件設(shè)置在鄰近所述外表面并耦合至所述末端墊片，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
18.如權(quán)利要求
17所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件機(jī)械地耦合到末端墊片。
19.如權(quán)利要求
18所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件從多層材料的外表面延伸，穿過多層材料的至少一部分并穿過內(nèi)嵌的天線的末端墊片，該導(dǎo)電元件與內(nèi)嵌的天線的末端墊片處于電連接。
20.如權(quán)利要求
19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括導(dǎo)電層，在導(dǎo)電元件和天線的末端墊片之間沿著導(dǎo)電元件延伸，以使導(dǎo)電元件和天線的末端墊片處于電連接。
21.如權(quán)利要求
20所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電層包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或油脂。
22.如權(quán)利要求
19所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件延伸完全穿過多層材料的所有層。
23.如權(quán)利要求
19所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件可擴(kuò)張，以在安裝到多層材料中時(shí)對(duì)多層材料施加壓力。
24.如權(quán)利要求
19所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件是中空的。
25.如權(quán)利要求
17所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件電容地耦合至末端墊片。
26.如權(quán)利要求
25所述的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電元件和末端墊片形成電容，該電容具有由夾在其間的多層材料的一層或多層定義的電介質(zhì)層。
27.如權(quán)利要求
17所述的系統(tǒng)，其中多層材料是薄片制品，包括至少一個(gè)酚浸漬層和至少一個(gè)三聚氰胺浸漬層。
28.如權(quán)利要求
17所述的系統(tǒng)，其中天線印刷在多層材料的一層上。
29.如權(quán)利要求
17所述的系統(tǒng)，其中天線配置為接收無線射頻范圍內(nèi)的信號(hào)。
30.一種用于在多層材料中內(nèi)嵌的天線和外部電路之間傳送信號(hào)的方法，包括從多層材料的外表面開始在多層材料中形成孔，該孔延伸至少穿過內(nèi)嵌的天線的末端區(qū)域；和將導(dǎo)電末端元件插入到孔中以使末端元件與天線處于電連接。
31.如權(quán)利要求
30所述的方法，包括在孔的內(nèi)表面和導(dǎo)電末端元件之間放置導(dǎo)電流體，以使末端元件與天線處于電連接。
32.如權(quán)利要求
31所述的方法，包括使得末端元件向外擴(kuò)張，以使導(dǎo)電流體受到壓力。
33.如權(quán)利要求
31所述的方法，其中導(dǎo)電流體為導(dǎo)電環(huán)氧樹脂或油脂。
34.如權(quán)利要求
31所述的方法，進(jìn)一步包括在多層材料的兩層之間形成天線。
35.如權(quán)利要求
34所述的方法，其中天線印刷在多層材料中的一層上。
36.一種用于在多層材料中內(nèi)嵌的天線和外部電路之間傳送信號(hào)的方法，包括在多層材料的末端區(qū)域上設(shè)置導(dǎo)電末端元件；和將導(dǎo)電末端元件與天線的末端墊片耦合，以在操作中向內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)或從內(nèi)嵌的天線發(fā)送信號(hào)。
37.如權(quán)利要求
36所述的方法，其中導(dǎo)電元件機(jī)械地耦合到末端墊片。
38.如權(quán)利要求
36所述的方法，其中導(dǎo)電元件電容地耦合到末端墊片。
專利摘要
提供了一種技術(shù)，用于將內(nèi)嵌的天線和外部電路互連。該天線可以形成在例如薄片制品的層結(jié)構(gòu)中的中間層上。可以通過設(shè)置穿過薄片制品結(jié)構(gòu)和天線的末端墊片的孔，并且通過延伸穿過薄片制品結(jié)構(gòu)的緊固件或類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理連接，來實(shí)現(xiàn)互連?？梢栽诰o固件和內(nèi)嵌的天線的末端墊片之間設(shè)置例如環(huán)氧樹脂的導(dǎo)電流體或其他中間材料。通過與薄片制品結(jié)構(gòu)的外表面上的末端墊片進(jìn)行電容耦合可以實(shí)現(xiàn)類似的連接。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK1993861SQ200580016729
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年5月26日
發(fā)明者拉里·D.·本頓, 羅伯特·R.·克雷布斯 申請(qǐng)人:浦瑞瑪柯Rwp控股公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan