天線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文中所公開的實(shí)施方式涉及天線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，已經(jīng)廣泛地使用了射頻識(shí)別（RFID)系統(tǒng)。典型地，一些RFID系統(tǒng)利用UHF 波段（900MHz波段）或微波波段（2. 45GHz)的電磁波作為通信介質(zhì)，并且一些RFID系統(tǒng)利 用由互感生成的磁場(chǎng)。在它們之中，利用UHF波段中的電磁波的RFID系統(tǒng)備受矚目，因?yàn)?RFID系統(tǒng)能夠提供相對(duì)較長(zhǎng)的通信距離。
[0003] 微帶天線作為被利用UHF波段中的電磁波與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信的讀出器-寫入 器使用的天線被提出。微帶天線包括作為天線的微帶線路(例如，見專利參考文獻(xiàn)1和非專 利參考文獻(xiàn)1和2)。
[0004] 存在包括設(shè)置在貨架（shelf)表面上的天線。RFID標(biāo)簽所附接到的商品布置在貨 架上。當(dāng)系統(tǒng)變得不能檢測(cè)到RFID標(biāo)簽時(shí)系統(tǒng)識(shí)別商品被從貨架上拿開。在該樣的系統(tǒng) 中，優(yōu)選使用能夠讀取附接到在接近于天線的表面的區(qū)域中所設(shè)置的商品的RFID標(biāo)簽并 且能夠在貨架的整個(gè)表面上讀取RFID標(biāo)簽的天線裝置。
[0005] 然而，常規(guī)天線的通信距離是不夠的并且難W在天線的整個(gè)表面上生成均勻的電 場(chǎng)，特別是當(dāng)天線的尺寸變得較大時(shí)。因此，對(duì)于常規(guī)天線來(lái)說(shuō)難W提供均勻且充足的通信 距離。
[0006] 因此，在常規(guī)天線被用在如上面所描述的系統(tǒng)中的情況下，難W在RFID標(biāo)簽被附 接到的多個(gè)商品被布置在貨架上的情況下均勻地讀取RFID標(biāo)簽中的全部。
[0007] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供能夠在近場(chǎng)中生成具有充足的均勻性和強(qiáng)度的電場(chǎng)的天線 裝置。
[0008] [現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)]
[000引[專利參考文獻(xiàn)]
[0010] [專利參考文獻(xiàn)1]美國(guó)專利第7750813號(hào)
[0011] [非專利參考文獻(xiàn)]
[0012] [非專利參考文獻(xiàn)1] IE邸成員Carla R. Medeiros, Jorge R. Costa和IE邸資深 成員 Carlos A. Fernandes, "RFID Smart Shelf With Confined Detection Volume at UHF", IE邸 ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETT邸S，第 7 卷，第 773-776 頁(yè)，2008 年
[0013] [非專利參考文獻(xiàn) 2]A.Michel，A. Buffi，R. Caso，P. N巧a，G. Isola 和 比 T.Chou "Design and Performance Analysis of a Planar Antenna for Near-Field UHF-RFID Desktop Readers，，，APMC2012 會(huì)議論文集，臺(tái)灣高雄，2012 年 12 月 4-7 日

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 解決問題的手段
[0015] 根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供了一種天線裝置，其包括；第一電介質(zhì)層，其在平 面圖中為矩形；接地面，其布置在所述第一電介質(zhì)層的第一表面上；導(dǎo)電線，其具有第一端 和第二端并且布置在所述第一電介質(zhì)層的第二表面上，所述第一端是饋電點(diǎn)，所述第二端 是開放端或連接到所述接地面的短路端；第二電介質(zhì)層，其具有與所述第一電介質(zhì)層相對(duì) 應(yīng)的形狀并且在所述導(dǎo)電線夾在所述第一電介質(zhì)層與所述第二電介質(zhì)層之間的狀態(tài)下布 置在所述第一電介質(zhì)層的第二表面上，所述第二電介質(zhì)層具有面向所述第一電介質(zhì)層的第 一表面和與所述第一表面相反的第二表面；第一導(dǎo)電兀件，其布置在所述第二電介質(zhì)層的 第二表面上，使得在平面圖中所述第一導(dǎo)電元件分別在與流過(guò)所述導(dǎo)電線的電流的駐波的 第一波節(jié)相對(duì)應(yīng)的第一位置處與所述導(dǎo)電線相交；W及第二導(dǎo)電元件，其布置在所述第二 電介質(zhì)層的第二表面上，使得在平面圖中所述第二導(dǎo)電元件分別在與所述駐波的第二波節(jié) 相對(duì)應(yīng)的第二位置處與所述導(dǎo)電線相交，其中，所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電元件分 別相對(duì)于在平面圖中與所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的所述第一位置和所述第二 位置向所述饋電點(diǎn)彎曲或者折曲，并且其中，所述第一導(dǎo)電元件的第一彎曲程度、第一折曲 程度或第一長(zhǎng)度不同于所述第二導(dǎo)電元件的第二彎曲程度、第二折曲程度或第二長(zhǎng)度。
[001引發(fā)明效果
[0017] 提供了一種能夠在近場(chǎng)中生成具有充足的均勻性和強(qiáng)度的電場(chǎng)的天線裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是例示了第一實(shí)施方式的天線裝置100的斜立體圖，
[0019] 圖2是W平面視圖例示了第一實(shí)施方式的天線裝置100的圖，
[0020] 圖3是例示了天線裝置100的一部分的放大圖，
[0021] 圖4是例示了天線裝置100的另一部分的放大圖，
[0022] 圖5是例示了天線裝置100的分解斜立體圖，
[0023] 圖6是例示了圖1中所例示的天線裝置100的A-A橫截面的圖，
[0024] 圖7的（A)是例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的變型例的導(dǎo)電帶171至 175的圖，
[0025] 圖7的（B)是例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的變型例的導(dǎo)電帶171至 175的圖，
[0026] 圖7的（C)是例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的變型例的導(dǎo)電帶171至 175的圖，
[0027] 圖7的（D)是例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的變型例的導(dǎo)電帶171至 175的圖，
[0028] 圖7的（E)是例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的變型例的導(dǎo)電帶171至 175的圖，
[0029] 圖8是例示了利用根據(jù)第一實(shí)施方式的天線裝置100的貨架天線系統(tǒng)的圖，
[0030] 圖9是例示了第二實(shí)施方式的天線裝置200的斜立體圖，
[0031] 圖10是W平面視圖例示了第二實(shí)施方式的天線裝置200的圖，
[0032] 圖11是W平面視圖例示了第二實(shí)施方式的曲折部242的圖，
[0033] 圖12是W平面視圖例示了第二實(shí)施方式的調(diào)整部243的圖，
[0034] 圖13是例示了根據(jù)第二實(shí)施方式的天線裝置200的Sll參數(shù)和比較示例的天線 裝置的S11參數(shù)的頻率特性的圖，
[0035] 圖14是例示了天線裝置200的電場(chǎng)矢量的模擬結(jié)果的圖，
[0036] 圖15是例示了天線裝置200的電場(chǎng)矢量的模擬結(jié)果的圖，
[0037] 圖16是例示了天線裝置200的電場(chǎng)矢量的模擬結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 參考附圖給出天線裝置的實(shí)施方式的描述。
[00測(cè) < 第一實(shí)施方式〉
[0040] 圖1是例示了第一實(shí)施方式的天線裝置100的斜立體圖。圖2是W平面視圖例示 了第一實(shí)施方式的天線裝置100的圖。圖3是例示了天線裝置100的一部分的放大圖。圖 4是例示了天線裝置100的另一部分的放大圖。圖5是例示了天線裝置100的爆炸斜立體 圖。圖6是例示了圖1中所例示的天線裝置100的A-A橫截面的圖。
[0041] 在下文中，將通過(guò)使用XYZ坐標(biāo)系作為正交坐標(biāo)系來(lái)描述天線裝置100。在下文 中，出于例示的目的，位于負(fù)Z軸方向上的表面將被稱為底面，并且位于正Z軸方向上的表 面將被稱為頂面。然而，頂面和底面只是臨時(shí)名稱并且不意指上部和下部的普遍性關(guān)系。
[0042] 天線裝置100包括電介質(zhì)層110和120、接地面130、曲折導(dǎo)電線140 W及導(dǎo)電帶 150。天線裝置100包括十一個(gè)導(dǎo)電帶150。在十一個(gè)導(dǎo)電帶150彼此區(qū)分開的情況下， ^^一個(gè)導(dǎo)電帶 150 被稱為導(dǎo)電帶 150A1、150A2、150B1、150B2、150C1、150C2、150D1、150D2、 150E1U50E2及150E3。在導(dǎo)電帶150A1至150E3未彼此區(qū)分開的情況下，導(dǎo)電帶150A1至 150E3將被描述為導(dǎo)電帶150。
[0043] 例如，第一實(shí)施方式的天線裝置100被用于在UHF波段中傳送電磁波，并且天線裝 置100的諧振頻率（中也頻率）可W在約860MHz到約960MHz的范圍內(nèi)。在該個(gè)實(shí)施方式 中，例如，將對(duì)具有919MHz的諧振頻率(中也頻率）的天線裝置100進(jìn)行描述。
[0044] 因?yàn)樘炀€裝置100在包括在天線裝置100中的配置元件之間在諧振頻率（中也頻 率)下進(jìn)行通信，所W曲折導(dǎo)電線140和導(dǎo)電帶150的長(zhǎng)度被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于諧振頻率下的波 長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
[0045] 因?yàn)橹C振頻率下的波長(zhǎng)可能由于電介質(zhì)材料中的縮短效應(yīng)而縮短，所W可W鑒于 電介質(zhì)層110和120的相對(duì)介電常數(shù)來(lái)確定曲折導(dǎo)電線140和導(dǎo)電帶150的長(zhǎng)度。
[0046] 例如，真實(shí)波長(zhǎng)在919MHz處是約326mm，然而考慮到電介質(zhì)層110和120的橫向介 電常數(shù)的波長(zhǎng)A是約180mm?？紤]到相對(duì)介電常數(shù)的波長(zhǎng)A被用于設(shè)計(jì)曲折導(dǎo)電線140 和導(dǎo)電帶150的尺寸。
[0047] 在下文中，基于考慮到電介質(zhì)層110和120的相對(duì)介電常數(shù)等來(lái)設(shè)計(jì)曲折導(dǎo)電線 140和導(dǎo)電帶150的長(zhǎng)度等將被稱為確定與諧振頻率下的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。在介質(zhì)材料 中所獲得的波長(zhǎng)的長(zhǎng)度將被稱為與諧振頻率下的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
[0048] 電介質(zhì)層110和120是在平面視圖中具有矩形形狀的片狀基板材料。天線裝置 100的基板是通過(guò)將電介質(zhì)層110和120粘附到彼此同時(shí)在它們之間放置曲折導(dǎo)電線而構(gòu) 成的。電介質(zhì)層110是第一電介質(zhì)層的一個(gè)示例，電介質(zhì)層120是第二電介質(zhì)層的一個(gè)示 例。
[0049] 例如，電介質(zhì)層110和120在X軸方向上的長(zhǎng)度是730mm，并且電介質(zhì)層110和120 在Y軸方向上的長(zhǎng)度(寬度)是200mm。電介質(zhì)層