專利名稱：用于功率傳輸目的的包括兩個相互適配的阻抗的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理信號的設(shè)備，所說的設(shè)備具有一個天線結(jié)構(gòu)，將所說的天線結(jié)構(gòu)安排成可以發(fā)射一個信號，天線結(jié)構(gòu)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)到一個電路，并且天線結(jié)構(gòu)在天線結(jié)構(gòu)終端具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗，所說的設(shè)備具有所說的電路，所說電路具有至少一個電路終端，所說的電路在所說的電路終端具有電路阻抗，所說的電路在所說的電路終端連接到天線結(jié)構(gòu)終端，用于利用所說的信號在天線結(jié)構(gòu)和電路之間進(jìn)行功率傳輸，其中，兩個阻抗中的至少一個阻抗，就它的電抗而論，具有一個不同于標(biāo)稱電抗值的電抗值之差，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率。
本發(fā)明進(jìn)一步還涉及用于處理信號的設(shè)備的天線結(jié)構(gòu)，將所說的天線結(jié)構(gòu)安排成可以發(fā)射一個信號，天線結(jié)構(gòu)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)到設(shè)備的一個電路，所說電路具有至少一個電路終端，所說的電路在所說的電路終端具有電路阻抗，并且通過利用所說的信號，所說的電路在所說的電路終端可連接到天線結(jié)構(gòu)終端，用于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間進(jìn)行功率傳輸，并且天線結(jié)構(gòu)在天線結(jié)構(gòu)終端具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗，其中，兩個阻抗中的至少一個阻抗，就它的電抗而論，具有一個不同于標(biāo)稱電抗值的電抗值之差，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率。
本發(fā)明進(jìn)一步還涉及用于處理信號的設(shè)備的電路，所說電路具有至少一個電路終端，所說的電路在所說的電路終端具有電路阻抗，所說的電路在所說的電路終端可連接到天線結(jié)構(gòu)終端，用于利用所說的信號在天線結(jié)構(gòu)和電路之間進(jìn)行功率傳輸，將所說的天線結(jié)構(gòu)安排成用于發(fā)射信號，天線結(jié)構(gòu)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)到這個電路，并且天線結(jié)構(gòu)在天線結(jié)構(gòu)終端具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗，其中，兩個阻抗中的至少一個阻抗，就它的電抗而論，具有一個不同于標(biāo)稱電抗值的電抗值之差，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率。
背景技術(shù)：
在本文第一段中規(guī)定的這種類型的設(shè)備、在本文第二段中規(guī)定的這種類型的天線結(jié)構(gòu)、和在本文第三段中規(guī)定的這種類型的電路都在專利WO00/67373中公開。
具有已知的天線結(jié)構(gòu)和已知的電路的已知的設(shè)備是一個數(shù)據(jù)載體，將所說的數(shù)據(jù)載體安排成可以與通信設(shè)備進(jìn)行非接觸通信。對于已知的數(shù)據(jù)載體，可以借助于天線結(jié)構(gòu)接收具有載頻的并且由通信設(shè)備發(fā)出的信號，并且將所說的信號發(fā)送到所說的電路。將所說的電路安排成可通過使用發(fā)送到電路的信號產(chǎn)生用于它自已操作所需的電源電壓，能夠產(chǎn)生的電源電壓值取決于這時的數(shù)據(jù)載體和通信設(shè)備之間的距離，并且表明當(dāng)距離變小時這個電壓值增加。電源電壓值，因此也是數(shù)據(jù)載體和可用于操作數(shù)據(jù)載體的通信設(shè)備之間的距離，也受到在這時能夠從天線結(jié)構(gòu)發(fā)送到電路的電功率的影響。對于已知的數(shù)據(jù)載體，為了優(yōu)化功率傳輸，因此采取如下措施天線結(jié)構(gòu)的天線阻抗以及所說電路的電路阻抗要分別相互適配或匹配，在載頻選擇天線結(jié)構(gòu)阻抗的值和電路阻抗的值，使其相互具有復(fù)數(shù)共軛的關(guān)系，從而使兩個阻抗的電抗是標(biāo)稱電抗，并且兩個阻抗的電阻是標(biāo)稱電阻。
在已知的數(shù)據(jù)載體中，存在一個問題，即，不管兩個阻抗相互之間是否存在適應(yīng)性，所說的適應(yīng)性被認(rèn)為是有利于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間的功率傳輸，兩個阻抗中至少有一個阻抗就其電抗而論事實(shí)上具有與標(biāo)稱電抗值的電抗值之差，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間的功率傳輸。即使對于占標(biāo)稱電抗值的百分之幾的相當(dāng)小的差，如果電抗具有它的標(biāo)稱值，則可能使用的距離中高達(dá)40％的部分不再能夠使用，因為當(dāng)從天線結(jié)構(gòu)向電路發(fā)送功率時，電抗值之差引起反射，這就意味著，在電路中可用來產(chǎn)生電源電壓的電功率因為反射的功率而減小。在天線結(jié)構(gòu)中，引起這種類型的電抗值之差的原因在于因為生產(chǎn)容差或因為天線結(jié)構(gòu)要連接到電路之類的與生產(chǎn)有關(guān)的理由；或者，因為環(huán)境因素或者因為載頻發(fā)生變化之類的與使用有關(guān)的理由。在電路中，引起這種類型的電抗值之差的原因也在于因為生產(chǎn)容差之類的與生產(chǎn)有關(guān)的理由；或者，因為載頻發(fā)生變化之類的與使用有關(guān)的理由。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是克服上述在本文第一段中規(guī)定的這種類型的設(shè)備、在本文第二段中規(guī)定的這種類型的天線結(jié)構(gòu)、和在本文第三段中規(guī)定的這種類型的電路中存在的問題，并且提供改進(jìn)的設(shè)備和改進(jìn)的天線結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，在本文第一段中規(guī)定的這種類型的設(shè)備中采取如下措施兩個阻抗之一的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值，并且小于最大電阻值，最大電阻值是電抗值之差的函數(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，在本文第二段中規(guī)定的這種類型的天線結(jié)構(gòu)中采取如下措施天線結(jié)構(gòu)阻抗的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值，并且小于最大電阻值，最大電阻值取決于電抗值之差。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，在本文第三段中規(guī)定的這種類型的電路中采取如下措施電路阻抗的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率的標(biāo)稱值，并且小于最大值，該最大值取決于電抗值之差。
按照本發(fā)明采取的措施具有如下優(yōu)點(diǎn)雖然電抗值不同，但當(dāng)在天線結(jié)構(gòu)和電路之間傳輸功率時，可以獲得比提供標(biāo)稱電阻值的情況更好的功率傳輸，其原因在于按照本發(fā)明采取的措施達(dá)到了較低的功率反射水平。由于改進(jìn)了在電路和天線結(jié)構(gòu)之間的功率傳輸，所以還可以獲得如下的優(yōu)點(diǎn)在包含電路和天線結(jié)構(gòu)的設(shè)備和通信設(shè)備之間的通信距離是隨著功率傳輸?shù)母倪M(jìn)而增加的函數(shù)。
在按照本發(fā)明的解決方案中，在相應(yīng)的情況下提供根據(jù)權(quán)利要求2、權(quán)利要求7、和權(quán)利要求11所述的特征也已經(jīng)證明是有益的。這樣得到的優(yōu)點(diǎn)是，能夠以解析精確的方式確定在獲得的本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)中的電阻值范圍，而不用使用復(fù)雜的和昂貴的測量系統(tǒng)。
在按照本發(fā)明的解決方案中，在相應(yīng)的情況下提供根據(jù)權(quán)利要求3、權(quán)利要求8、和權(quán)利要求12所述的特征也已經(jīng)證明是有益的。這樣作得到的優(yōu)點(diǎn)是，不管在兩個阻抗之間是否存在按照常規(guī)明顯失配的情況，都可以獲得在天線結(jié)構(gòu)和電路之間的優(yōu)化的功率傳輸，其中將在指定情況下存在的失配考慮進(jìn)去。
在按照本發(fā)明的解決方案中，在相應(yīng)的情況下提供根據(jù)權(quán)利要求4、權(quán)利要求9、和權(quán)利要求13所述的特征也已經(jīng)證明是有益的。這樣作得到的優(yōu)點(diǎn)是，特別是在具有高的品質(zhì)因子的阻抗的情況下，能夠獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
在按照本發(fā)明的一個解決方案中，提供根據(jù)權(quán)利要求5所述的特征也已經(jīng)證明是有益的。這樣作得到的優(yōu)點(diǎn)是，有可能產(chǎn)生具有天線制造商鐘愛的高電阻值的天線結(jié)構(gòu)，并且還有，對于這樣的天線結(jié)構(gòu)有可能得到改進(jìn)的功率傳輸，即，在天線結(jié)構(gòu)和電路之間的功率傳輸方面存在增益，不需要存在與適配的電阻值的電阻值之差，也不需要與適配的標(biāo)稱電阻值的電抗值之差。
參照下面描述的實(shí)施例來說明本發(fā)明的這些和其它方面，并且從中使本發(fā)明的這些和其它方面變?yōu)轱@而易見，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明。


圖1是方框電路圖，示意地表示按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的設(shè)備；圖2是曲線圖，示意地表示一個曲線族，表示在圖1的設(shè)備和通信設(shè)備之間可獲得的通信范圍作為屬于所說設(shè)備的天線結(jié)構(gòu)的天線結(jié)構(gòu)阻抗的函數(shù)；圖3以類似于圖2的方式表示的曲線代表對于由天線結(jié)構(gòu)阻抗表示的電抗值的一個指定的差可獲得的范圍，作為天線結(jié)構(gòu)阻抗的電阻的電阻值的函數(shù)。
具體實(shí)施例方式
圖1中表示的是用于處理信號S的一個設(shè)備1，這個設(shè)備1是通過用于非接觸式通信的數(shù)據(jù)載體1形成的，數(shù)據(jù)載體1可以采取轉(zhuǎn)發(fā)器、或電子車票、或者智能標(biāo)記、或芯片卡的形式。
信號S是借助于具有載波頻率的載波信號實(shí)現(xiàn)的，載波信號用于在通信設(shè)備(在圖1中未示出)和數(shù)據(jù)載體之間的信息通信。用于通信信息的載波信號在當(dāng)前的情況下作為所說信息的函數(shù)被幅度調(diào)制。然而，在這一點(diǎn)上應(yīng)該提到的是，還可以進(jìn)行其它類型的調(diào)制，例如，相位調(diào)制或頻率調(diào)制。從通信設(shè)備以確定的功率發(fā)出的信號S還可以用于為數(shù)據(jù)載體1提供電功率。因此，在數(shù)據(jù)載體和可用于通信的通信設(shè)備之間的距離取決于借助信號S可以得到的功率，這個功率隨著距離的增加而減小，并且還取決于數(shù)據(jù)載體為了進(jìn)行它自已的操作能夠提取出來的功率。
數(shù)據(jù)載體1具有一個電路2，電路2安排成可以處理信號S并且具有本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員充分熟悉的用于這個目的的用于處理模擬信號的至少一部分(在圖1中未示出)和用于處理數(shù)字信號的至少一部分(在圖1中未示出)，在圖1中表示的是代表至少兩個電路部分的交流的電特性的交流等效電路圖。交流等效電路圖具有一個電路電阻XS和一個電路電抗YS，電路電阻XS的電阻值為11.5歐姆，電路電抗的電阻值為-285歐姆。電路電阻XS和一個電路電抗YS形成電路阻抗ZS。電路2還有第一電路終端3和第二電路終端4，在這里電路2具有電路阻抗ZS。在當(dāng)前情況下，電路2是以集成電路的形式生產(chǎn)的，這就意味著，電路一旦制造出來，電路阻抗ZS的值實(shí)際上是不能改變的，因為電路阻抗基本上是由特定的制造過程和這個過程經(jīng)受的容差設(shè)定的。
數(shù)據(jù)載體1還具有一個天線結(jié)構(gòu)5，將天線結(jié)構(gòu)5安排成可以發(fā)射在天線結(jié)構(gòu)5上產(chǎn)生的信號S，在當(dāng)前的情況下，按照偶極子天線的形式產(chǎn)生所說的天線結(jié)構(gòu)5。在這一點(diǎn)上應(yīng)當(dāng)說明的是，也可以提供某些其它類型的天線，例如四極子或單極子天線。天線結(jié)構(gòu)5具有用于連接到第一電路終端3的第一天線結(jié)構(gòu)終端6。天線結(jié)構(gòu)5還具有用于連接到第二電路終端4的第二天線結(jié)構(gòu)終端7。在圖1中，對于天線結(jié)構(gòu)5所表示的是，用交流術(shù)語代表天線結(jié)構(gòu)5的或者代表天線結(jié)構(gòu)5的交流電特性的一個交流等效電路圖。天線的交流等效電路圖具有一個天線電阻XA和一個天線電抗YA。天線電阻XA和一個天線電抗YA形成天線阻抗ZA。天線結(jié)構(gòu)5在天線結(jié)構(gòu)終端6和7具有天線結(jié)構(gòu)阻抗ZA。按照本發(fā)明，相關(guān)的數(shù)值是可以選擇的，下面對此還要進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。
為了在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間進(jìn)行功率傳輸，并且為了在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間進(jìn)行信息傳輸，第一電路終端3和第一天線結(jié)構(gòu)終端6、以及第二電路終端4和第二天線結(jié)構(gòu)終端7要連接在一起，這對于使用在天線結(jié)構(gòu)5產(chǎn)生的信號S從天線結(jié)構(gòu)5向電路2傳送產(chǎn)生用于電路2的電源電壓所需的電功率是可能的。
能夠傳送到電路2的功率取決于接收的信號S中包含的功率，即，主要取決于通信設(shè)備發(fā)送的功率，和/或此時在通信設(shè)備和數(shù)據(jù)載體之間存在的距離，和/或此時數(shù)據(jù)載體1在空間的取向或空間方位角。這些依賴關(guān)系相對于數(shù)據(jù)載體1來說都屬于外部的關(guān)系，與本發(fā)明不相干，因此在下面對它們不作進(jìn)一步的描述。
能夠傳送到電路2的功率還取決于天線結(jié)構(gòu)阻抗ZA，或者更加準(zhǔn)確地說，取決于天線結(jié)構(gòu)阻抗ZA適配電路阻抗ZX的品質(zhì)。關(guān)于數(shù)據(jù)載體1，這種依賴關(guān)系是與本發(fā)明有關(guān)的內(nèi)部關(guān)系，下面通過參照圖2進(jìn)行說明。
在圖2中所示的曲線8中，沿X軸在0和80歐姆之間的范圍表示天線電阻XA的值X，沿Y軸在在228和342歐姆之間的范圍表示天線電抗YA的值Y。對于每一對值X和Y，可以從以下給出的公式按照常規(guī)的方式計算出當(dāng)在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間發(fā)送功率時的、可給出存在的反射功率的比例的反射系數(shù)Γ作為兩個阻抗ZA和ZX之間失配的函數(shù)Γ=ZS-ZA*ZS-ZA]]>這里，ZA*是天線阻抗ZA的共軛復(fù)數(shù)天線結(jié)構(gòu)阻抗。對于從天線結(jié)構(gòu)5向電路2的功率傳輸，它取決于函數(shù)(1-|Γ|2)，這就意味著，如果天線阻抗ZA的值是(11.5+i285)歐姆，則從天線結(jié)構(gòu)5向電路2可以發(fā)送100％的功率，而沒有反射任何功率，這還意味著，對于一個指定的發(fā)送功率，在通信設(shè)備和數(shù)據(jù)載體1之間的最大距離在此事件中可用于通信。因此，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，天線電阻XA具有11.5歐姆的標(biāo)稱電阻值XNOM，天線電抗YA具有285歐姆的標(biāo)稱電抗值YNOM。理想的情況在曲線8中用標(biāo)號9標(biāo)出。
在曲線8中還表示出曲線族，其中的一條曲線用參考字母C表示，代表多條曲線。曲線族的參數(shù)是反射系數(shù)的絕對值|Γ|，每根曲線對于一個恒定值|Γ|都代表通信設(shè)備和數(shù)據(jù)載體1之間的、可以作為用于通信最大距離的、一個恒定的距離。每根曲線都是函數(shù) 的函數(shù)，并且基本上是橢圓形的?？梢允褂玫淖畲缶嚯x是可傳輸?shù)墓β实钠椒礁暮瘮?shù)，對于曲線C，如果在天線結(jié)構(gòu)阻抗ZA是在點(diǎn)9存在的阻抗，這個可以使用的最大距離占可能的距離的61.9％。因此，構(gòu)成曲線族的曲線代表給出可用于通信的最大距離的距離規(guī)定的線。
在制造時，如圖1所示的天線結(jié)構(gòu)5受到其天線電抗上一個容差的影響，電抗的平均差ΔY的數(shù)量級約為適合于在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間進(jìn)行功率傳輸?shù)臉?biāo)稱電抗值285歐姆的±10％，這是對于大量的已完成的天線結(jié)構(gòu)實(shí)際進(jìn)行的隨機(jī)采樣測量得到的數(shù)值。在曲線8中沿Y軸用箭頭10、11表示距285歐姆這個標(biāo)稱電抗值YNOM的電抗值之差ΔY。因此，在11.5歐姆的標(biāo)稱電阻值XNOM，與適配的情況相比，有可能只使用這個距離的63.5％。在曲線8中的點(diǎn)12，存在這個不期望出現(xiàn)的點(diǎn)。
為了將電抗值之差ΔY考慮在內(nèi)，天線阻抗ZA的天線電阻XA的值最好大于適合于在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間的功率傳輸?shù)臉?biāo)稱電阻值XNOM，并且小于最大電阻值XMAX，最大電阻值XMAX是電抗值之差ΔY的函數(shù)。由于以下的事實(shí)通過點(diǎn)12的橢圓(但在圖2中沒有表示出這些橢圓)具有平行于X軸延伸并且通過點(diǎn)9的第一對稱軸，并且這個橢圓具有平行于Y軸延伸并且位于點(diǎn)12的右側(cè)的第二對稱軸，所以最大電阻值XMAX位于標(biāo)稱電阻值XNOM的右側(cè)，在當(dāng)前的情況下最大電阻值XMAX約為79.7歐姆。在以下的公式中給出最大電阻值XMAX依賴于電抗值之差ΔY的函數(shù)關(guān)系XMAX(ΔY)=ΔY2XNOM+XNOM]]>最大電阻值XMAX的公式或函數(shù)是利用幾何關(guān)系得到的結(jié)果從點(diǎn)12開始并且平行于曲線8中X軸延伸的第一點(diǎn)劃線13與在點(diǎn)14通過點(diǎn)12的橢圓相交。在由點(diǎn)14識別的操作點(diǎn)存在的功率傳輸?shù)臈l件等同于在由點(diǎn)12識別的操作點(diǎn)存在的那些條件。由于有關(guān)影響上述的橢圓的對稱性的情況，在曲線8中還有另外的兩個點(diǎn)15、16，對于這兩個點(diǎn)剛剛談過的功率傳輸情況也是適用的。這兩個點(diǎn)15、16位于平行于X軸延伸的第二點(diǎn)劃線17上。沿著線13，橢圓在點(diǎn)12和14之間相交，這表明對于通信可以使用的距離大于在點(diǎn)12和14的情況。對于線17，也是這種情況。
采取按照本發(fā)明的措施因此將給出如下優(yōu)點(diǎn)如果為天線電阻XA提供的電阻值在11.5和79.7歐姆之間，對于指定的電抗值之差ΔY，在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間獲得的功率傳輸將好于所提供的電阻值是11.5歐姆標(biāo)稱電阻值時的情況。因此，可用于在數(shù)據(jù)載體1和通信站點(diǎn)之間進(jìn)行通信的距離還可以大于所提供的電阻值是標(biāo)稱電阻值XNOM時的距離。
為了詳細(xì)說明這個優(yōu)點(diǎn)，下面將參照如圖3所示的第二曲線18，其中所示的通信設(shè)備和數(shù)據(jù)載體1之間的距離D是天線電阻XA的值X的函數(shù)。在曲線18中繪出的第一函數(shù)F1定義了當(dāng)天線電抗YA具有標(biāo)稱電抗值YNOM時的最大可利用距離，它是天線電阻XA的函數(shù)。在這種情況下應(yīng)該看到，第一函數(shù)F1代表在線C1上通過圖2中曲線8的一個部分。在曲線18中繪出的第二函數(shù)F2和第三函數(shù)F3中的每一個函數(shù)都定義了當(dāng)天線電抗YA具有不同的電抗值ΔY時的最大可利用距離，這兩個函數(shù)F2和F3在這種情況下重合。在這種情況下應(yīng)該看到，第二函數(shù)F2代表在線C2上通過圖2中曲線8的一個部分，第三函數(shù)F3代表在線C3上通過圖2中曲線8的一個部分。從曲線18可以看出，與在點(diǎn)12、14、15、或16存在的可用距離相比較，沿著在曲線8中所示的點(diǎn)劃線13和17，分別在點(diǎn)12和14之間以及在點(diǎn)15和16之間的可用距離當(dāng)中存在一個增益。
在分別由標(biāo)號01和02標(biāo)識的各點(diǎn)上，這兩個函數(shù)F2、F3的最大值都是約為30.3歐姆，這個最大值定義為最佳電阻值XOPT。按照本發(fā)明采取如下措施天線結(jié)構(gòu)5的天線電阻XA為最佳電阻值XOPT，在這種情況下可用解析的方法從以下給出的公式來計算這個最佳電阻值XOPTXOPT(ΔY)=XNOM2+ΔY2]]>在曲線8中分別將用標(biāo)號01、02標(biāo)識的函數(shù)F2、F3的最大值表示為線13與平行于Y軸并且在最佳電阻值XOPT處與X軸相交的線19的交點(diǎn)，和線17與線19交點(diǎn)。在這些交點(diǎn)，當(dāng)存在失配ΔY時，線13和17與代表通信站和存在的數(shù)據(jù)載體1之間存在的最大可用距離D(XOPT，ΔY)＝74.2％的一個橢圓相切，在理想的適配情況下的百分?jǐn)?shù)是D(XNOM，ΔY)＝100％。這應(yīng)該被認(rèn)為是與最大可用距離D(XNOM，ΔY)＝63.5％或者D(XMAX，ΔY)＝63.5％的有關(guān)，這些百分?jǐn)?shù)是在標(biāo)稱電阻值XNOM或者最大電阻值XMAX的情況下獲得的。因此，與(100-63.5)％＝36.5％相比，在操作點(diǎn)(最好是按照本發(fā)明的操作點(diǎn))的最大可用距離的損失只有(100-74.2)％＝25.8％，這給出通信距離增益(74.2-63.5)％＝10.7％。
這得到的優(yōu)點(diǎn)是，對于實(shí)際上任何一個期望的電抗值的差ΔY，實(shí)際上總是能夠以可重復(fù)的和可靠的方式產(chǎn)生在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間傳輸功率的最佳狀態(tài)。具體來說，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)總是存在于天線阻抗的品質(zhì)因子(天線阻抗的品質(zhì)因子由公式Q＝Y(jié)A/XA給出)大于2時，因為否則的話橢圓的形狀就是這樣的提升功率傳輸?shù)男Ч黄鸷苄〉淖饔?，或者根本不起作用?br> 即使對于上述討論的實(shí)施例描述的兩個阻抗ZA和ZS的情況是這樣的只有天線電抗YA有一個電抗值的平均差值ΔY并且電路阻抗ZS的值在電路制造完成后實(shí)際上是不變的，這使得本發(fā)明更容被描述，在這一點(diǎn)上也要明確地提到，電路阻抗ZS由于制造電路的過程方面的原因，也可能會受到一個電路電抗YS的電抗值Y的容差的影響，這就意味著，電路電抗YS也可能有一個某個大小的電抗值的平均差ΔY。電路電抗YS的電抗值之差ΔY和天線電抗YA的電抗值之差ΔY可能是相互獨(dú)立的并且兩者可能會同時存在。這就是例如當(dāng)由于約定的規(guī)定或者技術(shù)方面的原因必須提供頻率的階躍變化時存在的情況，其結(jié)果是因為電路阻抗YA和天線電抗XA對于頻率有依賴性，所以存在電路阻抗YA和天線電抗XA的變化。這種類型的電抗值之差ΔY也可能由于在用于產(chǎn)生信號S的發(fā)送裝置的部分上的頻率誤差引起的。在這一點(diǎn)上應(yīng)該提及的其它事項是，電抗值之差ΔY也可能是由于制造所說設(shè)備的過程引起的，具體來說是由天線結(jié)構(gòu)5到電路2的連接引起的、或者由環(huán)境條件對天線結(jié)構(gòu)5的影響引起的。然而，在所有的這些情況下已經(jīng)證明采取按照本發(fā)明的步驟是有益的，因為即使當(dāng)兩個電抗YS和YA存在明顯的相互失配的時候，這樣作也有利于在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間的功率傳輸。
即使作為上述的實(shí)施例的基礎(chǔ)所采取的措施是為了產(chǎn)生數(shù)據(jù)載體1的電路2的電源而傳輸功率，但還應(yīng)該提到的是，按照本發(fā)明采取的措施不僅有利于改進(jìn)功率傳輸，而且還有利于改進(jìn)在天線結(jié)構(gòu)5和電路2之間的信息傳輸，這是因為，由于反射系數(shù)的絕對值|Γ|減小了，還改進(jìn)了信號噪聲比，這個信號噪聲比在信息的處理過程中具有重要的作用。
還要說明的是，例如在設(shè)備1形成一個無線電設(shè)備或移動電話的情況下，還可以設(shè)計電路2，使其可以有效地產(chǎn)生信號S，并且這個信號可以從電路2發(fā)送到天線結(jié)構(gòu)5，信號S從天線結(jié)構(gòu)5開始以一個定義的發(fā)射功率向外輻射，因此使本發(fā)明的上述的優(yōu)點(diǎn)能在從電路2到天線結(jié)構(gòu)5的功率傳輸和/或信息傳輸中發(fā)揮作用。
在這一點(diǎn)上還應(yīng)該明確提出，對于天線結(jié)構(gòu)5和電路2這兩者，都可以提供按照本發(fā)明的有關(guān)電阻或者它的數(shù)值方面的特征，而不管在天線結(jié)構(gòu)5中或者在電路2中是否存在電抗值之差ΔY。
還可以提到的是，天線結(jié)構(gòu)5還可以具有多于一個的天線。
權(quán)利要求
1.一種用于處理信號(S)的設(shè)備(1)，所說的設(shè)備具有一個天線結(jié)構(gòu)(5)，將所說的天線結(jié)構(gòu)(5)安排成發(fā)射信號(S)，天線結(jié)構(gòu)(5)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)(5)到一個電路(2)，并且天線結(jié)構(gòu)(5)在天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗(ZA)，所說的設(shè)備(1)具有所說的電路(2)，所說電路(2)具有至少一個電路終端(3、4)，所說的電路(2)在所說的電路終端具有電路阻抗(ZS)，所說的電路(2)在所說的電路終端連接到天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，用于利用所說的信號(S)在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間進(jìn)行功率傳輸，其中，兩個阻抗(ZA、ZS)中的至少一個阻抗，就它的電抗(YA、YS)而論，具有一個與標(biāo)稱電抗值(YNOM)的電抗值之差(ΔY)，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率，其特征在于兩個阻抗(ZA、ZS)之一具有電阻(XA、XS)，電阻(XA、XS)的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)，并且小于最大電阻值(XMAX)，最大電阻值是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于由以下的公式給出最大電阻值(XMAX)依賴于電抗值之差(ΔY)的函數(shù)依賴關(guān)系XMAX(ΔY)=ΔY2XNOM+XNOM]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)、并且小于是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)的最大電阻值(XMAX)的所說的電阻(XA、XS)由下式給出最佳電阻值(XOPT)XOPT(ΔY)=XNOM2+ΔY2]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于兩個阻抗(ZA、ZS)的品質(zhì)因子(Q)的值大于2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其特征在于天線結(jié)構(gòu)阻抗(ZA)具有電阻(XA)，電阻(XA)的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)，并且小于最大電阻值(XMAX)，所說的最大電阻值是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)。
6.一種用于處理信號(S)的設(shè)備(1)的天線結(jié)構(gòu)(5)，將所說的天線結(jié)構(gòu)(5)安排成發(fā)射信號(S)，天線結(jié)構(gòu)(5)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接到設(shè)備(1)的一個電路(2)，所說電路(2)具有至少一個電路終端(3、4)，所說的電路(2)在所說的電路終端具有電路阻抗(ZS)，所說的電路(2)在所說的電路終端可連接到天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，用于利用所說的信號(S)在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間進(jìn)行功率傳輸，并且天線結(jié)構(gòu)(5)在天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗(ZA)，其中，兩個阻抗(ZA、ZS)中的至少一個阻抗，就它的電抗(YA、YS)而論，具有一個與標(biāo)稱電抗值(XNOM)的電抗值之差(ΔY)，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率，其特征在于天線結(jié)構(gòu)的阻抗(ZA)具有電阻(XA)，電阻(XA)的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)，并且小于最大電阻值(XMAX)，最大電阻值是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線結(jié)構(gòu)(5)，其特征在于由以下的公式給出最大電阻值(XMAX)依賴于電抗值之差(ΔY)的函數(shù)依賴關(guān)系XMAX(ΔY)=ΔY2XNOM+XNOM]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線結(jié)構(gòu)(5)，其特征在于電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)、并且小于是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)的最大電阻值(XMAX)所說的電阻(XA)由下式給出最佳電阻值(XOPT)XOPT(ΔY)=XNOM2+ΔY2]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線結(jié)構(gòu)(5)，其特征在于天線阻抗(ZA)的品質(zhì)因子(Q)的值大于2。
10.一種用于處理信號(S)的設(shè)備(1)的電路(2)，所說電路(2)具有至少一個電路終端(3、4)，所說的電路(2)在所說的電路終端具有電路阻抗(ZS)，所說的電路(2)在所說的電路終端可連接到天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，用于利用所說的信號(S)在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間進(jìn)行功率傳輸，將所說的天線結(jié)構(gòu)(5)安排成可以發(fā)射信號(S)，天線結(jié)構(gòu)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)(5)到這個電路(2)，并且天線結(jié)構(gòu)在天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗(ZA)，其中，兩個阻抗(ZA、ZS)中的至少一個阻抗，就它的電抗(YA、YS)而論，具有一個與標(biāo)稱電抗值(YNOM)的電抗值之差(ΔY)，所說的標(biāo)稱電抗值適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率，其特征在于電路的阻抗(ZS)具有電阻(XS)，電阻(XS)的電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)，并且小于最大電阻值(XMAX)，最大電阻值是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路(2)，其特征在于由以下的公式給出最大電阻值(XMAX)依賴于電抗值之差(ΔY)的函數(shù)依賴關(guān)系XMAX(ΔY)=ΔY2XNOM+XNOM]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路(2)，其特征在于電阻值大于適合于在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間傳輸功率的標(biāo)稱電阻值(XNOM)、并且小于是電抗值之差(ΔY)的函數(shù)的最大電阻值(XMAX)的所說的電阻(XS)由下式給出最佳電阻值(XOPT)XOPT(ΔY)=XNOM2+ΔY2]]>這里，ΔY是電抗值之差，XNOM是標(biāo)稱電阻值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路(2)，其特征在于電路阻抗(ZS)的品質(zhì)因子(Q)的值大于2。
全文摘要
一種用于處理信號(S)的設(shè)備(1)，具有一個天線結(jié)構(gòu)(5)，將天線結(jié)構(gòu)(5)安排成可以向電路(2)發(fā)射信號(S)，天線結(jié)構(gòu)(5)具有至少一個天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，天線結(jié)構(gòu)終端旨在連接天線結(jié)構(gòu)(5)到電路(2)，并且天線結(jié)構(gòu)(5)在天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)具有一個天線結(jié)構(gòu)阻抗(ZA)；電路(2)，電路(2)具有至少一個電路終端(3、4)，電路(2)在電路終端具有電路阻抗(ZS)，電路(2)在電路終端連接到天線結(jié)構(gòu)終端(6、7)，用于利用信號(S)在天線結(jié)構(gòu)(5)和電路(2)之間進(jìn)行功率傳輸，其中，兩個阻抗(ZA、ZS)中的至少一個阻抗，就它的電抗(YA、YS)而論，具有一個與標(biāo)稱電抗值(Y
文檔編號H04B1/18GK1679233SQ03821112
公開日2005年10月5日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月5日
發(fā)明者R·布蘭德爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司