专利名称：使用超材料天线的rfid设备的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及RFID设备,且具体涉及使用超材料(metamaterial)天线的RFID标签和RFID读取器。
背景技术：
射频识别(radio frequency identification, RFID)方法广泛用在多个应用中， 所述应用包括智能卡、在制造和零售过程中的物品跟踪等等。RFID标签例如可以附着于零售物品。在收银台部署的编码信息读取(encoded information reading,EIR)终端可以装备有RFID读取器，用来读取和/或修改附着于零售物品的RFID标签的存储器。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种射频识别器(RFID)标签，其包括RFID芯片、天线以及将RFID芯片电耦合到该天线的馈线。该天线可以由包括一个或多个贴片単元的贴片单元阵列，或者由包括两个或多个贴片単元的贴片单元堆来提供。针对贴片单元阵列的等效电路可以包括ー个或多个电感组和ー个或多个分流电容。针对贴片单元堆的等效电路可以包括经由串联电感连接的两个或多个电容，以及两个或多个分流电感。该天线可以具有复合右和左手(CRLH)结构。在另ー实施例中，提供了一种编码信息读取(EIR)終端，其包括微处理器、通信地耦合到该微处理器的存储器、通信接ロ、以及由条形码读取设备、RFID读取设备或卡读取设备提供的EIR设备。该RFID读取设备还可以包括由包括一个或多个贴片単元的贴片单元阵列，或者由包括两个或多个贴片単元的贴片单元堆提供的天线。针对贴片单元阵列的等效电路可以包括ー个或多个电感组和ー个或多个分流电容。针对贴片单元堆的等效电路可以包括经由串联电感连接的两个或多个电容，以及两个或多个分流电感。该天线可以具有复合右和左手(CRLH)结构。
出于图示本发明的目的，附图示出了本发明的一个或多个实施例的各方面。然而，应当理解，本发明不局限于在附图中示出的精确布置和手段，其中图I描绘了 RFID标签的示意图；图2-4描绘了可以与RFID标签或与RFID读取设备一起使用的天线的各种实施例的不意图和等效电路图5描绘了复合左/右手相位常数的曲线图的示例；图6描绘了嵌套开ロ环谐振器的示例；图7描绘了利用EIR终端的数据收集系统的网络级布局；图8描绘了 EIR终端的组件级布局。这些附图未必按比例绘制，重点通常宁愿放在图示本发明的原理。在附图中，贯穿各个视图，使用同样的数字来指示同样的部分。
具体实施例方式在一个实施例中，提供了图I中示意性示出的RFID标签。RFID标签101可以包括RFID芯片111，其通过馈线131连接至天线121。在一个实施例中，馈线131可以由单极子提供。在另ー实施例中，馈线131可以由微金属带提供。在另ー实施例中，馈线131可以由同轴电缆提供。在又一实施例中，馈线131可以由双平行导线提供。在又一实施例中，馈线 131可以由共面波导提供。在另一方面，RFID芯片111和天线121可以设置在壳体190内。在一个实施例中，该壳体可以具有设计为便于将RFID标签101附着于要跟踪的目标(图I中未示出)的形状因子。在另ー实施例中，RFID芯片、天线121和馈线131可以印制在介电材料上。在另外的方面，RFID标签的物理尺度可以从几毫米至几厘米变化。在一个实施例中，RFID标签101的天线121可以接收由RFID读取器(图I中未示出)发射的信号，然后可以发射要由该RFID读取器接收的响应信号。该响应信号可以包含有用的数据，例如，该RFID标签的唯一序列号。在另ー实施例中，RFID标签可以不断地或定期地发射信号，与从RFID读取器接收询问信号无关。在又一实施例中，RFID标签可以发起与RFID读取器的通信。在一个实施例中，RFID标签101可以装备有电池(图I中未示出)，该电池可以用来向RFID标签的电路提供功率。在另外的方面，RFID标签101可以包括可更换的电池，或者可以作为密封単元提供。在一个实施例中，RFID标签可以电连接至外部功率源。可以把装备有电池或者连接至外部功率源的RFID标签称为有源RFID标签。在另ー实施例中，RFID标签101可以没有电池且可以从RFID读取器接收功率。可以把无电池的RFID标签称为无源RFID标签。无源RFID标签的天线响应于接收到由RFID读取器发射的射频(RF)信号可以产生电流。由天线产生的电流可以供给该标签的电路。在另ー实施例中，RFID标签101可以从电池接收其功率的一部分，而从外部功率源接收功率的另一部分。与无源RFID标签相比，使用有源RFID标签提供了很多优点。与典型地只可以在非常短的距离(直到几英尺)处读取的无源RFID标签相比，可以在更远的距离处读取有源RFID标签。有源RFID标签可以发起与RFID读取器的通信。与无源RFID标签相比，有源RFID标签通常支持更高的数据带宽。另ー方面，有源RFID标签在没有电池或外部功率的情况下不能够起作用。典型地，有源RFID标签制造起来更昂贵。典型地，与无源RFID标签相比，有源RFID标签在物理上更大。在另外的方面，RFID标签101可以用在很多应用中，所述应用包括智能卡、在制造和零售过程中的物品跟踪等等。智能卡是识别卡(例如，信用卡，通行卡)，其不需要由读卡器来刷或以其它方式物理接触。此能力可以通过把RFID标签放置在卡中来实现。物品跟踪可以通过把RFID标签放置在每个单独的物品上来实现。在零售中，利用RFID标签的物品跟踪可以结合诸如条形码扫描和支付終端之类的其它技术一起使用。通过把RFID标签放置到商品物品中以及在出口点处放置传感器，利用RFID标签的物品跟踪可以用在防丢失系统中。如果出口传感器检测到带有标签的加标签物品(其在结账处未被去激活)，则可能响警报。在另一方面，RFID标签101可以采用ー个或多个信号调制方法，包括振幅调制、频率调制、相位调制、幅移键控调制(amplitude shift keyed modulation, ASK)、相移键控调制(phase shift keyed modulation, PSK)以及频移键控调制(frequency shift keyedmodulation, FSK)。本领域技术人员会意识到其它调制方法在本发明的精神和范围内的事 实。在振幅和ASK调制方案中，通过载波的振幅的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在频率调制方案中，通过所发送的载波的频率的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在FSKM调制方案中，通过载波的两个或多个频率之间的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在相位和PSK调制方案中，通过载波的相位的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在一个实施例中，RFID标签可以变换并且向回发射由RFID读取器发射的载波。在另ー实施例中，RFID标签可以产生其自己的载波。在另一方面，RFID标签101可以使用纠错协议来编码要发射的信息(有效载荷)。在一个实施例中，可以基于有效载荷内容来计算纠错码，并且通过RFID标签附加到有效载荷。RFID读取器可以对该有效载荷应用相同的纠错协议，并且比较所得到的计算的纠错码值和作为发射的一部分接收到的纠错码值。如果这两个值匹配，则已经正确地接收了该数据。否则，可以尝试另ー读取操作。在另一方面，在制造过程(エ厂编程，典型地生产只读RFID标签)期间，或者在制造过程已经完成(现场编程)之后可以对RFID标签101中的信息进行编程。在另外的方面，当该标签在工作中时可以动态地更新RFID标签101中的信息。在另外的方面，RFID标签101可以具有可用来存储该信息的存储器。在一个实施例中，RFID标签101可以包括非易失性存储器，其保持信息而不需要对该存储器设备供电。在另ー实施例中，RFID标签101可以包括只读和可编程存储器这二者。只读存储器例如可以用来存储标签的唯一序列号。在一个实施例中，该存储器可以作为RFID芯片111的必备部分提供。在另外的方面，RFID芯片111可以包括存储器和RF前端。RF前端可以用来把高频RF信号转变为基带或中间频率信号/把基带或中间频率信号转变为高频RF信号。在另一方面，RFID标签可以没有RFID芯片111。无芯片RFID标签可以向回反射由RFID读取器发射的RFID信号的修改部分。可以通过在把所接收的RF信号向回反射到读取器之前对它进行修改的方法，对无芯片RFID标签中的信息进行编码。在另一方面，在其处可以读取RFID标签的距离(读取范围)可以受多个因素影响，所述因素包括信号频率、天线增益、天线辐射图案、RFID读取器天线和RFID标签天线的定向和偏振。在一个实施例中，图I的天线121可以由超材料(MTM)制成。超材料是被制造为产生期望的电磁行为的人工复合材料，其胜过自然材料的电磁行为。基于MTM的对象可以包括比传播通过该材料的电磁波的波长小得多的结构。MTM技术有利地通过确定工作參数的值允许把电磁波的传播精确控制在小结构的界限中，所述工作參数可以包括工作频率、带宽、相位偏移、恒定相位传播、匹配条件、以及端ロ的数目和定位。在ー个方面，MTM天线与其它类型的天线相比在物理上是小的在MTM天线提供与由传统材料制成且以信号的波长的一半的量级定尺寸的天线相同或比其更好的性能吋，例如可以以该信号的波长的十分之一的量级来对该MTM天线定尺寸。因此，对于860MHz-930MHz的频率范围，对于偶极子天线而言由传统材料制成的天线应当具有近似165mm的尺寸(或对于单极子天线而言82，5mm),而MTM天线可以具有33mm的尺寸。
MTM天线产生期望电磁行为的能力可以通过以下事实解释尽管大多数自然材料是呈现正折射率的右手(RH)材料(S卩，电磁波在自然材料中的传播遵循对于三项(Ε，Η，β )为ー组而言的右手规则，其中E是电场，H是磁场，以及β是相速度)，超材料由于其人工结构的原因能够呈现负折射率，并且遵循对于三项(Ε，Η，β)为ー组而言的左手规则。呈现负折射率的超材料通过同时具有负介电常数和磁导率可以为纯左手(LH)超材料。超材料可以组合RH和LH特征(复合右和左手(Composite Right and Left Handed, CRLH)材料)。在一个实施例中，图I的天线121可以具有复合右和左手(CRLH)结构。在一个实施例中，图I的RFID标签101可以包括由贴片单元210a、210b (在图2中最好地观看到)提供的天线121。贴片单元210a可以进一歩包括悬浮在接地平面220b之上的金属贴片220a。等效电路图240a可以包括串联电感242b、244b和分流电容246a的组合。在另ー实施例中，贴片单元210b可以进一歩包括通过通孔235连接至接地平面230b的金属贴片230a。在一个实施例中，根据所需的天线參数，该通孔的直径可以是可调节的。等效电路图240b可以包括串联电感242b、244b、分流电感245和分流电容246b的组
ム
ロ ο在另ー实施例中，图I的天线121可以包括贴片单元阵列311 (在图3中最好地观看到)，其包括水平地设置在平行于贴片的平面中的两个或多个I-D或2-D贴片单元321a、321b。该单元的每个顶部贴片可以通过通孔335a、335b连接至接地平面331。等效电路图340可以包括两个或多个电感组341a、341b。每个电感组341a、341b可以包括两个或多个串联连接的电感。电感组341a、341b可以与电容343串联连接。等效电路图340可以进ー步包括两个或多个分流电容346a、346b。等效电路图340可以进ー步包括两个或多个分流电感 345a、345b。在又一实施例中，图I的天线121可以包括贴片单元堆410 (在图4中最好地观看到)，其包括在垂直于贴片的平面中竖直地设置的两个或多个I-D或2-D贴片单元420a、420b。每个单元的底部贴片可以连接至接地平面。等效电路图440可以包括与电感443串联连接的两个或多个电容441a、441b。等效电路图440可以进一歩包括两个或多个分流电感 446a、446b。
在另一方面，天线增益(即，天线在给定方向上的強度与在所有方向上等同地进行辐射且没有损耗的假定理想天线会产生的強度的关系)可以随着増加贴片单元的数目而增加。虽然传统材料制成的贴片单元的尺寸可以近似为信号波长的一半，但是超材料制成的贴片单元的尺寸可以减小到近似信号波长的十分之一。电磁超材料可以通过将带有新颖几何形状的各种成分(诸如传输线和开ロ环(split ring)谐振器)嵌入到某基底介质中来合成。传输线可以组合串联电容(CJ和分流电感(LJ，并且可以具有左手属性，其可以支持具有传播相位常数的回波。因为纯左手传输线由于在制造过程中发生的寄生右手电容器(Ck)和电感器(Lk)的原因而不存在，所以可实现的传输线方法可以是带有传播相位常数β的复合右/左手(CRLH)传输线，如图5中示出的。在低频，CRLH传输线可以支持示出左手属性的回波，而在高频，它可以支持示出右手属性的前向波。CRLH传输线可以呈现不依赖于谐振的属性，且可以具有低损耗和宽带性能。
开ロ环谐振器(split ring resonator, SRR)可以由像铜的金属制成的非磁性传导单元提供。在一个实施例中，SRR可以由被小间隙分离开的ー对同心圆环来提供，其中它们中的开ロ在相对端处。穿入金属环的磁通量可以在该环中引起旋转电流，其可以产生它们自己的通量以加强或对抗入射场。因为环中的开ロ，该结构可以支持比环的直径大得多的谐振波长。环之间的小间隙可以产生大的电容值，其使谐振频率降低，因此与谐振波长相比该结构的尺度可能是小的。SRR的谐振频率可以依赖于它的几何參数。SRR可以以各种形状因子之一来提供，所述形状因子包括杆开ロ环、嵌套开ロ环、单开ロ环、变形开ロ环、螺旋开ロ环、扩展S结构等等。图6描绘了嵌套开ロ环谐振器610a、610b的两个示例。在另一方面，图I的天线121可以支持适合于特定应用且不局限于谐波频率倍数的两个或多个工作频带。频带可以由其中心频率来表征。在一个实施例中，图I的天线121的尺寸可以小于或等于该天线所支持的频带的中心频率最大值的十分之一。在另外的方面，基于MTM的组件(例如，宽带匹配电路、移相组件或传输线)可以在是由传统材料制成的组件所提供的频率范围的五至十倍的频率范围上保持相位线性性。在另ー实施例中，提供了用于合并在数据收集系统中的编码信息读取(EIR)终端。在图7中示意性地示出的数据收集系统可以包括与多个互连的网络IlOa-IlOz通信的多个EIR终端IOOa-IOOz。在ー个方面，该多个网络IlOa-IlOz可以包括至少ー个无线通信网络。在另外的方面，EIR終端可以包括通信接ロ，其可以被该終端用来连接到一个或多个网络llOa-llOz。在一个实施例中，该通信接ロ可以由无线通信接ロ提供。EIR终端IOOc可以建立与主计算机171的通信会话。在一个实施例中，经由ー个或多个路由器、基站和其它基础设施元件，该EIR终端IOOc和该主机计算机171可以交换网络帧。在另ー实施例中，经由局域网(LAN)该主机计算机171可以被该EIR終端IOOc到达。在又一实施例中，经由广域网(WAN)该主计算机171可以被该EIR終端IOOc到达。本领域的技术人员会意识到这样的事实依赖于LAN、WAN、虚拟专用网(VPN)和/或其它类型的网络在该EIR终端IOOc和该主计算机171之间提供互连性的其它方法在本发明的精神和范围内。在一个实施例中，在EIR终端IOOc和主计算机171之间的通信可以包括通过ー个或更多个TCP连接发送的一系列HTTP请求和应答。在一个实施例中，在EIR终端IOOc和主计算机171之间的通信可以包括通过ー个或多个TCP和/或UDP端ロ发送的VoIP流量。本领域的技术人员会意识到这样的事实使用其它传输和应用级协议在本发明的精神和范围内。在ー个方面，由EIR终端发送的消息中的至少ー个可以包括与例如附着于产品或运送物品的条形码签条或RFID签条相对应的解码消息数据。例如，EIR終端可以向主机计算机发送请求，以取得与由附着于该产品的条形码签条来编码的产品识别器相对应的产品信息，或者发送针对由附着于该产品的条形码签条所识别的物品的物品跟踪记录。在另一方面，EIR終端100可以进一歩包括至少ー个微处理器310和存储器320，这两者都耦合至系统总线370，如在图8中最好地观看到的。微处理器310可以由通用微处理器或由专用微处理器(例如，ASIC)来提供。在一个实施例中，EIR终端100可以包括单 个微处理器，其可以称为中央处理单元(CPU)。在另ー实施例中，EIR終端100可以包括两个或多个微处理器，例如CPU和专用微处理器(例如，ASIC)。在一个实施例中，存储器320可以由RAM、ROM、EPROM和/或基于SM卡的存储器来提供。EIR終端100可以进一歩包括也耦合至系统总线370的一个或多个编码信息读取(EIR)设备330，包括条形码读取设备、RFID读取设备和卡读取设备。在一个实施例中，EIR读取设备可能能够输出与编码消息相对应的解码消息数据。在另ー实施例中，EIR读取设备可以输出包括编码消息的原消息数据，例如，原图像数据或原RFID数据。当然，读取条形码、读取RFID或读取承载编码信息的卡的设备，在保持在本发明的范围内时可以读取这些类别中的ー个以上。例如，读取条形码的设备可以包括读卡器和/或RFID读取器；读取RFID的设备或许还能够读取条形码和/或卡；以及读取卡的设备或许还能够读取条形码和/或RFID。为了进一歩清楚起见，不必要的是设备的主要功能包含这些功能中的任一个以便被认为是这样的设备；例如，能够读取条形码的蜂窝式电话、智能电话或PDA是对本发明来说读取条形码的设备。EIR终端100可以进ー步包括也都耦合到系统总线370的键盘接ロ 354、显示适配器355。EIR终端100可以进ー步包括电池356。在一个实施例中，EIR终端100可以进ー步包括GPS接收机380。在一个实施例中，EIR終端100可以进一歩包括至少ー个连接器390，其被配置为接收用户身份模块(,subscriber identity module, SIM)卡。如本文在前所注明的，在一个实施例中，EIR终端100可以包括RFID读取设备333。在另外的方面，RFID读取设备可以包括天线338。在一个实施例中，图8的天线338可以具有复合右和左手(CRLH)结构。在一个实施例中，图8的天线338可以由贴片单元210(在图2中最好地观看到)来提供。贴片单元210a可以进一歩包括悬浮在接地平面220b之上的金属贴片220a。等效电路图240a可以包括串联电感242a、244a和分流电容246a的组合。在另ー实施例中，贴片单元210b可以进一歩包括通过通孔235连接到接地平面230b的金属贴片230a。在一个实施例中，根据所需的天线參数，该通孔的直径可以是可调节的。等效电路图240b可以包括串联电感242b、244b、分流电感245以及分流电容246b的组合。在另ー实施例中，图8的天线338可以包括贴片单元阵列311 (在图3中最好地观看到)，其包括在平行于贴片的平面中水平地设置的两个或多个I-D或2-D贴片单元321a、321b。该单元的每个顶部贴片可以通过通孔335a、335b连接到接地平面331。等效电路图340可以包括两个或多个电感组341a、341b。每个电感组341a、341b可以包括两个或多个串联连接的电感。电感组341a、341b可以与电容343串联连接。等效电路图340可以进ー步包括两个或多个分流电容346a、346b。等效电路图340可以进ー步包括两个或多个分流电感 345a、345b。在另ー实施例中，图8的天线338可以包括贴片单元栈410 (在图4中最好地观看到)，其包括在垂直于贴片的平面中竖直地设置的两个或多个I-D或2-D贴片单元420a、420b。每个单元的底部贴片可以连接到接地平面。等效电路图440可以包括与电感443串联连接的两个或多个电容441a、441b。等效电路图440可以进一歩包括两个或多个分流电 感 446a、446b。在另一方面，图8的天线338的增益(即，天线在给定方向上的强度与在所有方向上等同地进行辐射且没有损耗的假定理想天线会产生的強度的关系)可以随着増加贴片単元的数目而增加。在另一方面，图8的天线338可以支持适合于特定应用且不限于谐波频率倍数的两个或多个工作频带。频带可以由其中心频率来表征。在一个实施例中，图I的天线121的尺寸可以小于或等于该天线所支持的频带的中心频率最大值的十分之一。虽然已经參考一定的示例性实施例特别地示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不背离如由可以被书面说明书和附图支持的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，在其中可以实现在细节上的各种变化。此外，在參考一定数目的元件描述了示例性实施例的情况下，将理解的是，可以利用少于该一定数目的元件来实践所述示例性实施例。在本文阐述的装置和方法之中，本文阐述了 A1、一种射频识别器(RFID)标签，包括RFID 芯片；天线，其由下列中的至少ー个提供包括ー个或多个贴片单元的贴片单元阵列，包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆；馈线，其将所述RFID芯片电耦合到所述天线；其中，针对所述贴片单元阵列的等效电路包括至少ー个电感组，其包括至少两个串联电感；至少ー个分流电容；其中，针对所述贴片单元堆的等效电路包括经由串联电感连接的至少两个电容；至少两个分流电感；以及其中，所述天线具有复合右和左手(CRLH)结构。A2、如Al所述的RFID标签，其中，针对所述贴片单元阵列的所述等效电路还包括ー个或多个分流电感。A3、如Al所述的RFID标签，其中，所述RFID芯片包括射频(RF)前端和存储器。A4、如Al所述的RFID标签，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频帯。A5、如Al所述的RFID标签，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带，所述一个或多个频带中的每个频带具有中心频率；以及其中，所述天线具有小于或等于所述中心频率最大值的十分之一的尺寸。A6、如Al所述的RFID标签，其中，所述馈线由下列之一提供单极子，微金属带，同轴电缆，双平行导线，共面波导。A7、如Al所述的RFID标签,还包括电池。 AS、如Al所述的RFID标签，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个贴片単元；其中，所述至少一个电感组由经由串联电容连接的两个或多个电感组；以及其中，所述至少ー个分流电容由两个或多个分流电容提供。A9、如AS所述的RFID标签，其中，所述天线具有増益，所述增益随着增加所述贴片単元的数目而增加。AlOJn AS所述的RFID标签，其中，所述两个或多个贴片単元中的每个贴片单元还包括悬置在接地平面之上的贴片。 Al I、如AS所述的RFID标签，其中，所述两个或多个贴片単元中的每个贴片单元还包括电耦合到接地平面的贴片。A12、如AS所述的RFID标签，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个电耦合到接地平面的贴片。BI、一种编码信息读取(EIR)终端，包含微处理器；存储器，其通信地耦合到所述微处理器；EIR设备，其从由下列组成的组中选择条形码读取设备、RFID读取设备和卡读取设备，所述EIR设备被配置为执行下列中的至少ー个输出包括编码消息的原消息数据和输出与编码消息相对应的解码消息数据；通信接ロ ；其中，所述RFID读取设备还包括由下列中的至少ー个提供的天线包括一个或多个贴片单元的贴片单元阵列，包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆；其中，针对所述贴片单元阵列的等效电路包括至少ー个电感组，其包括至少两个串联电感；至少ー个分流电容；其中，针对所述贴片单元堆的等效电路包括经由串联电感连接的至少两个电容；至少两个分流电感；以及其中，所述天线具有复合右和左手(CRLH)结构。B2、如BI所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，针对所述贴片单元阵列的所述等效电路还包括ー个或多个分流电感。B3、如BI所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带。B4、如BI所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带，所述ー个或多个频带中的每个频带具有中心频率；以及其中，所述天线具有小于或等于所述中心频率最大值的十分之一的尺寸。B5、如BI所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述馈线由下列之一提供单极子，微金属帯，同轴电缆，双平行导线，共面波导。B6、如BI所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个贴片単元；其中，所述至少一个电感组由经由串联电容连接的两个或多个电感组提供；和 其中，所述至少ー个分流电容由两个或更多个分流电容提供。B7、如B6所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述天线具有増益，所述增益随着増加所述贴片単元的数目而增加。B8、如B6所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述两个或多个贴片単元中的每个贴片单元还包括悬置在接地平面之上的贴片。B9、如B6所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述两个或多个贴片単元中的每个贴片单元还包括电耦合到接地平面的贴片。B10、如B6所述的编码信息读取(EIR)終端，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个电耦合到接地平面的贴片。
权利要求
1.一种射频识别器(RFID)标签，包括 RFID芯片； 天线，其由下列中的至少一个提供包括一个或多个贴片单元的贴片单元阵列，包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆； 馈线，其将所述RFID芯片电耦合到所述天线； 其中，针对所述贴片单元阵列的等效电路包括 至少一个电感组，其包括至少两个串联电感； 至少一个分流电容； 其中，针对所述贴片单元堆的等效电路包括 经由串联电感连接的至少两个电容； 至少两个分流电感；以及 其中，所述天线具有复合右和左手(CRLH)结构。
2.如权利要求I所述的RFID标签，其中，针对所述贴片单元阵列的所述等效电路还包括一个或多个分流电感。
3.如权利要求I所述的RFID标签，其中，所述RFID芯片包括射频(RF)前端和存储器。
4.如权利要求I所述的RFID标签，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带。
5.如权利要求I所述的RFID标签，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带，所述一个或多个频带中的每个频带具有中心频率；以及 其中，所述天线具有小于或等于所述中心频率最大值的十分之一的尺寸。
6.如权利要求I所述的RFID标签，其中，所述馈线由下列之一提供单极子，微金属 带，同轴电缆，双平行导线，共面波导。
7.如权利要求I所述的RFID标签,还包括电池。
8.如权利要求I所述的RFID标签，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个贴片单元; 其中，所述至少一个电感组由经由串联电容连接的两个或多个电感组；以及 其中，所述至少一个分流电容由两个或多个分流电容提供。
9.如权利要求8所述的RFID标签，其中，所述天线具有增益，所述增益随着增加所述贴片单元的数目而增加。
10.一种编码信息读取(EIR)终端，包括 微处理器； 存储器，其通信地耦合到所述微处理器； EIR设备，其从由下列组成的组中选择条形码读取设备、RFID读取设备和卡读取设备，所述EIR设备被配置为执行下列中的至少一个输出包括编码消息的原消息数据和输出与编码消息相对应的解码消息数据； 通信接口 ； 其中，所述RFID读取设备还包括由下列中的至少一个提供的天线包括一个或多个贴片单元的贴片单元阵列，包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆； 其中，针对所述贴片单元阵列的等效电路包括 至少一个电感组，其包括至少两个串联电感；至少一个分流电容； 其中，针对所述贴片单元堆的等效电路包括 经由串联电感连接的至少两个电容； 至少两个分流电感；以及 其中，所述天线具有复合右和左手(CRLH)结构。
11.如权利要求10所述的编码信息读取(EIR)终端，其中，针对所述贴片单元阵列的所述等效电路还包括一个或多个分流电感。
12.如权利要求10所述的编码信息读取(EIR)终端，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带。
13.如权利要求10所述的编码信息读取(EIR)终端，其中，所述天线被配置为支持一个或多个频带，所述一个或多个频带中的每个频带具有中心频率；以及 其中，所述天线具有小于或等于所述中心频率最大值的十分之一的尺寸。
14.如权利要求10所述的编码信息读取(EIR)终端，其中，所述馈线由下列之一提供单极子，微金属带，同轴电缆，双平行导线，共面波导。
15.如权利要求10所述的编码信息读取(EIR)终端，其中，所述贴片单元阵列包括两个或多个贴片单元； 其中，所述至少一个电感组由经由串联电容连接的两个或多个电感组；以及 其中，所述至少一个分流电容由两个或多个分流电容提供。
全文摘要
一种使用超材料天线的RFID设备。一种射频识别器(RFID)标签可以包括RFID芯片、天线以及将该RFID芯片电耦合到该天线的馈线。一种编码信息读取(EIR)终端可以包括微处理器、通信地耦合到该微处理器的存储器、通信接口以及由条形码读取设备、RFID读取设备或卡读取设备提供的EIR设备。该RFID读取设备还可以包括天线和馈线。用于该RFID标签或用于该RFID读取设备的天线可以由贴片单元、包括两个或多个贴片单元的贴片单元阵列、或由包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆来提供。针对该贴片的等效电路可以包括至少两个电感和一分流电容。针对该贴片单元阵列的等效电路可以包括经由串联电容连接的两个或多个电感组以及两个或多个分流电容。
文档编号G06K19/077GK102831459SQ20121011475
公开日2012年12月19日 申请日期2012年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者Y·P·王, H·屈 申请人:手持产品公司