专利名称：8兆赫波段的询问信号激励的多位电子物品监视标记的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子物品监视(EAS)，更确切地说，涉及接收询问设备发射的功率信号并且产生多位标记识别信号的EAS标记。
利用“一位”EAS标记进行工作的电子物品监视系统广为人知，这种标记的出现能够被感应装置检测到，但是不用感应装置时就不产生任何信息。这种系统广泛应用于防止或阻止物品例如商品或图书馆的书籍未经允许从控制场所被移走。
在某些EAS的应用中，希望有这样的标记，它们每一个能够发射一个特定的多位标记识别信号，从而当一个与该标记相关的特定物品或人出现时能够被检测到。使用多位标记进行控制进入某些场所或者跟踪贵重物品的位置的系统已经被提出。在一些情况下，所提出的多位标记是电池供电的，但是在标记中提供电池增加了系统的成本以及标记的最小尺寸。
采用由探测装置产生的场激励的激活多位标识也已经被提出。例如，在Texas Instruments的TIRIS系统中，每个标记包括一个铁氧体或金属线圈天线，调谐到可以接收询问装置以135千赫发出的功率信号。标记还包括一个储存接收的功率信号的存储电容，和一个存储特定多位标记识别数据字的存储器。功率信号还起询问信号的作用，从而当存储电容的充电超过某一阈值时，标记由接收天线根据存储的标记识别数据发射一个频移键控数据信号来自动发射一个标记识别信号。
设想使场激励的激活EAS标识工作在更高的频率以增加功率向标记转移的效率从而减小天线的尺寸并增大工作的范围。然而，更高工作频率的使用在识别信号的发射过程中也带来更大的功率消耗。其结果是，在已知的工作在数百兆赫频率读取机动车上带有的标签的收费公路系统中，或者是由标签带有电池，或者使用一束精确聚焦的功率发射束。这些标签还缺乏理想的特征，例如重新对标签中存储的数据编程的能力。
此外，所有现有的多位EAS系统使用的天线结构都太大，以至于不能方便地附着在许多类型的商品上。
因此本发明的一个目的是提供一种尺寸小于传统的多位标记的多位EAS标记。
本发明的进一步目的是提供一种工作在不同于传统的场供电标记的频率的频率上的多位EAS标记。
本发明的又一个目的是提供一种所耗功率低于传统的激活标记的功率消耗的激活EAS标记。
本发明的又一目的是提供一种能够以基本上与价签相同的方式使用于商品的多位标记。
根据本发明的第一个方面，提供了一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，它包括一个谐振电路，它响应于询问场信号在一个预定的谐振频率发生电谐振，和一个开关机构，用于在谐振电路暴露到询问场信号时选择性地改变谐振电路的谐振特性。此外根据本发明的这一方面，开关机构可以包括一个用于选择性地转换谐振电路的谐振频率的机构或者一个用于选择性地短路谐振电路的机构。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子物品监视系统，它包括一个用于产生询问场信号的发生电路，一个前一段落所描述类型的EAS标记，和一个探测由于选择性地改变EAS标记的谐振电路的谐振特性引起的询问场信号的波动的探测电路。
根据本发明的又一方面，提供了一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，它包括一个谐振电路，它响应于询问场信号发生电谐振，和一个开关机构，用于在谐振电路暴露于询问场信号时选择性地短路谐振电路。
进一步根据本发明的这后一方面，标记还包括一个功率存储电路，用于存储谐振电路由于询问场信号感应的电能。
根据本发明的这一方面，标记还包括一个数据存储电路，用于存储和读取多位数据信号，同时开关机构响应于从数据存储电路读取的多位数据信号，使得开关机构根据读取的多位数据信号选择性地短路谐振电路。
此外，在根据本发明的这一方面的EAS标记中，谐振电路可以带有一个电感和一个电容，两者均作为电路元件被一起形成在一个半导体集成电路中。当然，电容器可以作为半导体集成电路的电路元件，而电感可以以集成电路的封装件结构中的金属线的形式构成。
作为另一种替代方案，谐振电路可以包括一个由天线金属线构成的线圈。
根据本发明的又一方面，提供了一种电子物品监视系统，它包括一个用于产生询问场信号的发生电路，一个暴露于询问场信号的EAS标记，它包括一个响应于询问场信号发生电谐振的谐振电路，和一个选择性地短路谐振电路的开关机构，以及一个检测由于选择性地短路EAS标记的谐振电路引起的询问场信号波动的探测电路。
进一步根据本发明的后一方面，发生电路可以产生基本上恒定的预定频率的询问场信号，EAS标记的谐振电路在该预定频率产生谐振。替代性地，发生电路产生的询问场信号可以按照预定的循环模式扫过预定的频率范围，而标记的谐振频率在该预定频率范围内的一个频率发生谐振。
根据本发明的进一步的一方面，提供了一种EAS标记，它包括一个接收功率信号的线圈，一个整流和存储线圈接收的功率信号的存储电路，和一个从功率存储电路接收功率并且产生识别标记的多位标记识别信号的信号电路，线圈被调谐到在不低于大约1兆赫，不高于大约20兆赫的选定频率产生谐振。选定的频率可以在8到10兆赫之间。此外，根据本发明的这一方面，功率存储电路可以包括一个存储电容，线圈可以通过一个调谐电容器进行调谐。所有线圈，存储电路，调谐电容和信号电路可以作为电路元件形成在单独一个半导体集成电路中。
再根据本发明的又一方面，提供了一种电子物品监视系统，它包括发射功率信号的发生电路，一个EAS标记，它包括用于接收功率信号的线圈，用于整流和存储线圈接收的功率信号的功率存储电路，接收来自功率存储电路的功率并产生用于识别标记的多位标记识别信号的信号电路，线圈被调谐到可以在不低于大约1兆赫、不高于大约20兆赫的选定频率谐振，以及一个用于接收和检测EAS标记的信号电路产生的多位标记识别信号的检测电路。
根据本发明的又一个方面，提供了一种EAS标记，它包括一个用于接收功率信号的线圈，连接于线圈的两端用于调谐线圈使其在选定频率谐振的调谐电容，连接于线圈用于对线圈接收的功率信号整流的二极管，连接于二极管用于存储整流的功率信号的存储电容，连接于存储电容用于接收来自存储电容的功率的数据电路，数据电路用于存储和读取多位标记识别数据，以及一个与线圈相连的开关电路，用于接收从数据电路读取的多位标记识别数据，并响应于接收的识别信号，选择性地不让线圈接收功率信号。
进一步按照本发明的这一方面，开关电路可以连接在线圈的两端，通过选择性地短路线圈使其选择性地不让线圈接收功率信号。
按照本发明的这一方面，提供了一种电子物品监视系统，它包括发射功率信号的发生电路，一个EAS标记，它包括一个用于接收功率信号的线圈，连接于线圈的两端用于调谐线圈使其在选定频率谐振的调谐电容，连接于线圈用于对线圈接收的功率信号整流的二极管，连接于二极管用于存储整流的功率信号的存储电容，连接于存储电容用于接收来自存储电容的功率，并且存储和读取多位标记识别数据的数据电路，一个与线圈相连的开关电路，用于接收从数据电路读取的多位标记识别数据，并响应于接收的识别信号，选择性地不让线圈接收功率信号，以及用于检测开关电路阻止线圈接收功率信号的时间的检测电路。
按照本发明的又一方面，提供了一种用于EAS标记上的半导体集成电路，它包括一个衬底和一组在衬底上形成的电路元件，电路元件包括一个用于接收功率信号的线圈和一个用于整流和存储线圈接收的功率信号的功率存储电路。
进一步按照本发明的后一方面，那些在衬底上形成的电路元件可以包括一个用于接收来自功率存储电路的功率的、并且存储和读取用于识别EAS标记的多位标记识别数据的数据存储电路，和一个连接于线圈两端的开关电路，用以根据从数据存储电路读取的多位标记识别信号选择性地不让线圈接收功率信号。开关电路可以包括一个场效应晶体管，功率存储电路可以包括一个存储电容和一个连接于存储电容和线圈之间的二极管。
按照本发明的又一方面，提供了一种电子物品监视系统，它包括用于产生一个按照预定的循环模式扫描一个预定的频率范围的询问场信号的发生电路，同时暴露到询问场中的第一和第二EAS标记，第一标记包括在预定的频率范围内的第一预定频率进行电谐振的第一谐振电路，用于存储和读取第一多位数据信号的第一数据存储机构，和响应于从第一数据存储机构读取的第一多位数据信号并根据读取的第一多位数据信号选择性地改变第一谐振电路的谐振特性的第一开关机构；第二标记包括在预定的频率范围内的不同于第一预定频率的第二预定频率进行电谐振的第二谐振电路，用于存储和读取第二多位数据信号的第二数据存储机构，和响应于从第二数据存储机构读取的第二多位数据信号并根据读取的第二多位数据信号选择性地改变第二谐振电路的谐振特性的第二开关机构；该系统还包括一个用于检测询问场中由于第一和第二谐振电路的谐振特性的选择性改变引起的相应波动的检测电路。
按照本发明的又一方面，提供了一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，包括一个用于接收询问场信号的线圈和一个用于选择性地使线圈在暴露到询问场中时短路的开关。
再按照本发明的又一方面，提供了一种对由电子物品监视系统产生的询问场信号响应的方法，包括的步骤有提供一个EAS标记，它具有一个能够响应于询问场信号在预定频率进行电谐振的谐振电路，并且在谐振电路暴露到询问场中时选择性地改变谐振电路的谐振特性。
按照本发明的又一方面，提供了一种提供了一种对由电子物品监视系统产生的询问场信号响应的方法，包括的步骤有提供一个用于接收询问场信号的线圈，并且选择性地使线圈在暴露到询问场中时短路。
按照本发明的又一方面，提供了一种使电子物品监视系统工作的方法，包括的步骤有产生一个询问场信号，将一个具有能够响应于询问场信号进行电谐振的谐振电路的EAS标记暴露在询问场中，选择性地改变谐振电路的谐振特性，并检测询问场中由于谐振电路的谐振特性的选择性改变引起的波动。
按照本发明的又一方面，提供了一种操作电子物品监视系统的方法，包括的步骤有产生一个询问场信号，将一个具有能够接收询问场信号的线圈的EAS标记暴露在询问场中，选择性地使线圈短路，并检测询问场中由于选择性地使线圈短路引起的波动。
本发明的前述和其它目的和特征将由于以下对优选实施例的详细描述和附图而得到进一步的理解，附图中相同的标号代表相同的元件和部件。
图1为采用根据本发明构成的高频场激励的多位标记进行工作的电子物品监视系统的框图。
图2为附图1的系统所使用的标记的第一实施例的原理平面图。
图3为附图1的系统所使用的标记的第二实施例的原理平面图。
图4A为附图1的系统所使用的标记的第三实施例的原理平面图。
图4B以原理图形式说明图2，3和4A所示标记实施例的其它细节。
图4C以框图形式说明根据图4B所示标记电路的实施例设置的控制和存储器电路的其它细节。
图4D和图4E说明根据可用于图1的系统的标记进一步的相关实施例的对电路所作的变动。
图5A为说明图1的EAS系统的实施例中在产生询问场信号时所使用的频扫周期的图形。
图5B为说明能够产生如图5A的询问场信号的EAS系统的接收电路所接收的信号的图形。
图5C为说明能够产生如图5A的询问场信号的EAS系统的接收电路所接收的标记识别数据信号的图形。
图6A为说明由图1的EAS系统的另一实施例所产生的恒定频率的询问场信号的图形。
图6B为说明能够产生如图6A的询问场信号的实施例中的接收电路所接收的信号的图形。
图6C为说明能够产生如图6A的询问场信号的EAS系统的接收电路所接收的标记识别数据信号的图形。
图7A和7B｀说明采用具有分别不同的谐振频率的标记工作的扫频EAS系统实施例的工作情况。
首先结合图1，现在对本发明的优选实施例进行说明。在图1中，参考号码8通常指根据本发明构成的电子物品监视系统。EAS系统8包括检测电路9，其功能是检测EAS标记10是否出现，而且接收标记10所产生的多位标记识别信号。
检测装置9由一个控制激励电路201和接收电路202工作的控制电路200构成。受控制电路200的控制，激励电路201产生一个询问场信号，通过询问线圈206发射以形成询问场。接收电路202通过接收线圈207接收信号。下面将要说明，标记10将在询问线圈206所产生的询问场中引入扰动，这些场的扰动被接收电路202检测。标记10所引入的扰动最好为多位信号的形式，通过接收电路202提供给控制电路200。虽然没有单独在图1中表示出，但控制电路200可以包括一个或者被接到一个用于存储和发送通过接收电路202所接收到的标记识别信号的电路。控制电路200可以保持每个标记识别信号被接收时的数据库。控制电路200也可以被设计成向一个保存该数据的主机(未画出)转存数据。
检测电路9还包括一个与接收电路202相连的指示器203。当通过接收电路202检测到标记10，和/或当检测到正确的，预计的模式的标记识别信号时，指示器203产生一个视觉的和/或听觉的指示。当然，当系统8仅仅被用于保持标记(以及相随的贵重物品或人员)移动的记录，而不给出贵重物品等等的未经许可的移动的即时警告时，指示器203也可以省去。
标记的第一实施例表示在图2中。图2的实施例包括由塑料或等同物制造的主体12，通常其大小和形状可与一个信用卡一样。主体12内嵌入的是由天线金属线形成的线圈14。线圈14与一个集成电路16连接，后者或者装于或者嵌入在标记10的主体12内。
标记的另一实施例表示在图3中，通常用参考数码10’表示。标记10’包括一个按照常规技术安装于一个集成电路封装件结构18中的集成电路16。与集成电路连接的线圈14’以沉积在封装件结构18上的金属线的形式形成。应当承认标记10比图2所示的标记10更袖珍。但是，对于检测装置9产生的给定的询问场信号水平，能够正确检测到标记10’的距离很可能小于能够正确检测到标记10的距离。
标记的更加袖珍的一种实现形式表示在图4A中，通常用参考号10″代表。当然图4A以大于图2和3的比例示出。
图4A中的标记10″包括一个半导体衬底20，构成标记的所有的电路元件，包括天线线圈都在它上面形成。这些电路元件在图4A中以总框图的形式表示为天线电路22，功率存储电路24，控制电路26，存储器电路28和开关电路30。
图4B是以半原理图半框图等同电路形式表示的构成标记10″的电路元件。如图4B所示，天线电路22由一个线圈14″和一个与线圈14″并联的调谐电容32构成，所选择的电容使得天线电路能够在预定频率产生谐振。开关电路30由一个与线圈14″和电容32并联的场效应晶体管构成。功率存储电路24由存储电容34和连接于电容34和天线电路22之间的二极管36构成。控制电路26和存储器电路28相连接，用以接收来自存储电容34的功率。从存储器电路28读取的数据信号通过与FET的门电极相连接的信号线38控制FET。
应注意，图4B所示电路形式代表图2，3和4A所示的标记实施例的特征，其所用电路元件除线圈外全部由这些附图中所示的集成电路16构成。
图2，3和4A分别表示的三个实施例以相同的方式工作，主要的区别在于天线线圈的构成的方式上。在第一实施例(图2)中，线圈由天线金属线构成，与集成电路16独立，但与之相连接。在第二实施例(图3)中，线圈也是与集成电路IC16独立，但是，其物理尺寸大大小于图2的线圈，是以在集成电路封装件上形成的金属线构成的。在第三实施例中，线圈还要小，是作为集成电路本身的一部分形成的。第三实施例(图4B)的袖珍程度已经足以使其与价格标签集成在一起，从而可以方便地贴在商品上。
下面首先参考图5A-5C描述标记和检测装置的工作。
图5A以图表形式说明由检测装置第一实施例的激励电路201和询问场线圈206生成的询问场信号的性质。图5A的纵轴代表检测装置产生的询问场信号的频率，水平轴代表经过的时间。将会看到，询问场信号按照重复模式扫过f1-f2的频率范围，每一次频扫在一个时间周期T内进行。频率范围f1-f2内的一个频率fs是标记的天线电路22的选定谐振频率。频率范围f1-f2可以例如在符合FCC条例的8Mhz-10Mhz的波段。特别地，f1可以是8.2Mhz，f2可以是9.8Mhz，fs可以是9MHz。频扫周期T可以是大约14.3msec，从而频扫频率是70hz。(当然，可以考虑使系统工作在其它的特别是更高的频率范围，例如在30Mhz波段，尤其当FCC条例的改变允许时或者在其它的管理环境中。)图5B表示通过接收线圈207和接收电路202感应的场信号电平。接收电路202的设计使得当标记不出现时，检测到的场信号电平基本上是平的并处于一个低电平(实际上，零电平)。
另一方面，当标记出现时，检测到的场电平包括标记响应信号41，如图5B所示，它包括过零点信号，并且与图5A中的询问场信号的周期循环同步重复。在每个脉冲的负段，询问场信号的频率小于天线电路22的谐振频率，天线电路的振荡相对于询问场信号有相位延迟，导致相消干涉。相位延迟和相消干涉的程度随询问场信号的频率接近天线22的谐振频率而减小，直至询问场信号与天线22的谐振频率一样，这时场电平出现过零点。此后，随着询问场信号的频率增加并超过天线22的谐振频率，天线22的振荡在相位上超前询问场信号，导致相长干涉。因此标记的出现可以通过检测对应于询问场信号扫描周期的时间内重复的过零点来检测。
现在说明标记产生一个多位标记识别信号的过程。检测电路9以询问场信号方式发送能量通过天线电路22被接收，并通过二极管36整流并保存在电容34中。经过几个扫频周期电容34被充电之后，控制电路26开始使得存储器电路28逐位将预先存储的多位标记识别信号移出。移出到线38的位信号的状态控制FET30是否导通，从而控制天线电路22是否短路。为了讨论平衡的目的，将假定“0”数据位导致短路，“1”数据位引起FET不导通。但是，认为位的极性能够很容易反转。
如图5C所表示(其中时间轴相比于图5A和5B被压缩)，对于宣称(从存储器中移出)为零位的询问场信号扫频周期，不存在一个过零点，而对于对应于“1”位的询问场信号扫频周期，存在一个过零点。因此，标记的接收天线22的选择性短路引起接收线圈207接收的信号波动，而且这些波动被控制电路200理解为对应于从存储器28中移出的标记识别的位模式。换句话说，根据本发明构成的标记通过选择性地中断对功率信号的接收产生它的标记信号，而不是通过产生和发送另外一个信号。本发明的技术的优越性在于它省略了存储和辐射对于产生和发送天线电路的谐振频率的一个信号的功率所需要的相对来说大量的功率的需要。
现在结合附图6A-6C说明检测装置9的另一个实施例。按照本实施例，询问场信号不是扫频性质的，而是被保持在等于天线电路22的谐振频率的一个预定的固定频率fs上。稳定的单-频率询问场信号表示在图6A中。需注意，频率fs，既是标记天线谐振频率又是场频率，不需要与上述附图5A-5C所说的谐振频率相同。例如，图6A-6C的实施例所使用的频率fs可以是8-10Mhz波段中的任意频率，或可以是13.2Mhz，这是根据FCC条例可获得的另一频率。
图6B的虚线42表示标记不出现时，通过接收线圈207和接收电路202感应的恒定的和较高的询问场信号电平。感应的场信号的较低而且稳定的电平，如图6B中实线所指示，是当标记出现而且从询问场信号中存储功率时由接收电路202检测的。与结合图5A-5C所讨论的实施例一致，在目前讨论的实施例中，标记通过使天线电路22短路发出一个多位标记识别信号。如图6C所示，当FET30处于导通状态从而使天线电路22短路时产生“0”位，而当FET30保持在不导通状态时产生一个“1”位。当然，如前所指出，位的极性可以很容易地反转。位周期在图6C中等于时间T，它不需要与图5A-5C所示的周期T一样。
结合图6A-6C所描述的恒定场的实施例的优越性在于在设定数据率(位速率)方面有着相当大的自由度，原因是数据率不必与询问场扫频周期相联系。但另一方面，感应的场电平中缺少过零点也使得难以检测到标记的出现，除非标记装置发送一个位图形。因此，结合图6A-6C所描述的实施例不能立即适应于一个“1-位”标记。
当然，在按照扫频系统方式工作的标记中，数据位的读出应当与频扫周期同步。这一点可以在功率信号接收到以后通过按照固定的延迟(小于扫描周期)从存储器28中移出下一位而方便地实现。
设想将标记识别信号在制造时就永久性地存储在存储器28中，或者识别信号在存储器28中是可写的或者可改写的。一种能够允许标记接收一个编程信号并且存储一个包含在编程信号内的新标记识别信号的控制电路26和存储器电路28的设置表示在图4c中。如图4所示，控制电路26包括一个接收块44，一个读出控制块46，一个写控制块48和一个功率调节块49。
功率调节块49为控制电路(通过未画出的连线)的其它元件以及存储器电路28供电。
接收块44被连接用于通过天线电路22接收询问场信号和/或一个编程信号。询问场信号可以按照已有的技术进行调制，以便生成一个包含预定的位模式的编程信号，用以指示标记的编程就要进行，接着是一个代表要存储在存储器28中的新标记识别信号的位模式。编程信号的生成可通过使检测装置9调制询问场信号使其产生编程信号，或者通过一个专用的编程信号发生装置(未画出)生成。可以这样设置控制电路26，使得数据从存储器28中的移出响应于一个非调制的询问场信号。替代地，当检测装置9按照其正常模式工作检测标记时，询问场信号可以由标记检测位模式调制，后者与表示编程信号的位模式不同。然后，控制电路26响应于标记检测位模式，将标记识别信号移出。无论肭哪种情况，在通过接收块44收到正确的询问信号后，响应于来自接收块44的信号，读出控制块46向存储器28提供一个信号，以引起目前存储在存储器28中的标记识别信号被逐位移出，如前面结合图4B所介绍的一样。
当接收块44接收到一个编程信号时，接收块44对写控制块48产生一个适宜的控制信号，从而使写控制块48对存储器28产生一个写允许信号，并且提供数据(最好以串行形式)，从而使新标记识别信号被存储在存储器28中。
我们记得，结合附图4B所描述的标记电路通过选择性地短路天线电路22产生一个对询问场信号电平的干扰的形式的标记识别信号。但是，本发明也考虑其它选择性干扰询问场从而产生一个位模式的方式。例如，线圈14″，调谐电容32和FET开关30可以重新设置成图4D的形式。在图4D的形式中，不难理解FET通常被保持在导通状态，但是根据从存储器28移出的数据信号，有时选择性地变为非导通状态。结果，调谐电容32从天线电路中有选择地除去，从而为在询问场中产生干扰而选择性地解调天线电路。
根据如图4E所示的另一种形式，一个电路元件例如电感，电容，或者电阻(在图4E中用阻抗50代表)选择性地打到与调谐电容32并联，目的是选择性地使天线电路22解调。
还考虑通过省略属于天线电路22一部分的调谐电容32来改进图4B所示的实施例。可以这样作的理由是在没有一个单独的电容的情况下，线圈14被设计可产生谐振，或者，在非谐振线圈的情况下，可以接受放弃谐振天线电路带来的效率。在后一种情况，应当认为，可以考虑如图6A-6C所示的单一频率操作。但是，可以预计，在本实施例中选择性地使非谐振天线线圈短路所产生的“0”和“1”位的场电平之间产生的差别小于图6B和6C所示的实施例。
再考虑EAS系统的扫频实施例，如结合图5a-5c所描述的，设想改进该实施例，使得它能够同时从多于一个的标记接收标记识别信号。根据该改进实施例，所设置的标记具有均处于f1-f2的频率范围内但各不相同的谐振频率fs1，fs2，…，fsn。如果其中一个标记处于询问场内，并且它的天线电路22不被短路，那么接收电路将检测与询问信号扫描周期同步的过零点。此外，每个扫描周期内发生过零点的时间点取决于标记的谐振频率。
换句话说，考虑分别具有谐振频率fsj和fsk的两个标记，f1＜fsj＜fsk＜f2(见图7A)，你会注意到由于在频率fsj谐振的标记所引发的标记响应信号41(图7B)在扫描周期内早于在频率fsj谐振的标记所引发的标记响应信号。因此，系统为了检测同时出现在询问场中的两个不同标记的识别信号接收电路202和/或控制电路200被设计用来不仅检测给定的扫描周期内过零点的出现或不出现，还要检测该扫描周期内过零点发生的时间点。然后系统能够区分不同标记所代表的过零点(“1”位)。如果出现两个不同的标记，而每一个在同一循环周期内都出现一个“1”位，则在该周期内的不同时间点发生两个过零点(如图7B所表示)，并被系统分别检测。按这种方式，根据扫描周期内发生过零点的不同点，系统可以分别地和同时地读取两个(或更多个)标记。
在不偏离本发明的情况下，可以对上述电子监视系统和标记进行各种改进。因此特别实施例是说明性的而不是限制性的。本发明的真正本质和范围在下列权利要求中阐明。
权利要求
1.一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，它包括一个谐振电路，它响应于询问场信号发生电谐振；开关机构，用于在谐振电路暴露到询问场信号时选择性地短路所说的谐振电路。
2.根据权利要求1所述的EAS标记，其特征在于还包括一个功率存储电路，用于存储所说的谐振电路由所说的询问场信号感应的电能。
3.根据权利要求1所述的EAS标记，其特征在于还包括一个数据存储电路，用于存储和读取多位数据信号，其中所说的开关机构响应于从所说的数据存储电路读取的多位数据信号，并且根据所说的读取的多位数据信号选择性地短路所说的谐振电路。
4.根据权利要求3所述的EAS标记，其特征在于还包括一个用于接收一个编程信号并且将所说的多位数据信号根据接收到的编程信号存储在所说的数据存储机构中的接收装置。
5.根据权利要求1所述的EAS标记，其特征在于所说的谐振电路包括一个电感和一个电容，所说的电感和电容均作为电路元件被一起形成在一个半导体集成电路中。
6.根据权利要求1所述的EAS标记，其特征在于所说的谐振电路包括一个电感和一个电容，所说的EAS标记包括一个半导体集成电路和一个所说的集成电路的封装件结构，所说的电容作为形成在所说的集成电路上的电路元件制备，所说的电感以淀积在所说的封装件结构上的金属线的形式制备。
7.根据权利要求1所述的EAS标记，其特征在于所说的谐振电路包括一个天线金属线线圈。
8.一种电子物品监视系统，包括一个用于产生询问场信号的发生电路；一个暴露于询问场信号的EAS标记，它包括一个响应于询问场信号发生电谐振的谐振电路，和一个选择性地短路所说的谐振电路的开关机构；一个检测由于所说的选择性地短路所说的谐振电路引起的所说的询问场信号波动的检测电路。
9.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的发生电路产生基本上恒定的预定频率的询问场信号，所说的标记的所说的谐振电路在所说的预定频率产生谐振。
10.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于由所说的发生电路产生的询问场信号可以按照预定的循环模式扫过预定的频率范围，所说的标记的所说的谐振频率在所说的预定频率范围内的一个频率发生谐振。
11.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的EAS标记还包括一个功率存储电路，用于存储所说的谐振电路由所说的询问场信号感应的电能。
12.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的EAS标记还包括一个数据存储电路，用于存储和读取多位数据信号，所说的标记的所说的开关机构响应于从所说的数据存储电路读取的多位数据信号，根据所说的读取的多位数据信号选择性地短路所说的谐振电路。
13.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的EAS标记的所说的谐振电路包括一个电感和一个电容，所说的电感和电容均作为电路元件被一起形成在一个半导体集成电路中。
14.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的EAS标记的所说的谐振电路包括一个电感和一个电容，所说的EAS标记包括一个半导体集成电路和一个所说的集成电路的封装件结构，所说的电容作为形成在所说的集成电路上的电路元件制备，所说的电感以沉积在所说的封装件结构上的金属线的形式制备。
15.根据权利要求8所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的EAS标记的所说的谐振电路包括一个天线金属线线圈。
16.一种EAS标记，包括一个接收功率信号的线圈；一个整流和存储由所说的线圈接收的功率信号的功率存储电路；一个从所说的功率存储电路接收功率并且产生用于识别所说的标记的多位标记识别信号的信号电路装置；所说的线圈被调谐到在不低于约1兆赫，不高于约20兆赫的选定频率产生谐振。
17.根据权利要求16的EAS标记，其特征在于所说的选定频率不低于约8Mhz，不高于约10兆赫。
18.根据权利要求16的EAS标记，其特征在于所说的功率存储电路包括一个存储电容。
19.根据权利要求18的EAS标记，其特征在于所说的线圈通过一个调谐电容器进行调谐。
20.根据权利要求19的EAS标记，其特征在于所说的线圈，所说的存储电路，所说的调谐电容和所说的信号装置都作为电路元件形成在同一个半导体集成电路中。
21.一种电子物品监视系统，包括发射功率信号的发生装置；一个EAS标记，它包括用于接收功率信号的线圈，用于整流和存储所说的线圈接收的功率信号的功率存储装置，接收来自所说的功率存储装置的功率并产生用于识别所说的标记的多位标记识别信号的信号装置，所说的线圈被调谐到可以在不低于约1兆赫、不高于约20兆赫的选定频率谐振；一个用于接收和检测由所说的EAS标记的信号装置产生的多位标记识别信号的检测装置。
22.一种EAS标记，包括一个用于接收功率信号的线圈；连接于所说的线圈的两端用于调谐所说的线圈使其在选定频率谐振的调谐电容；连接于所说的线圈用于对所说的线圈接收的功率信号整流的二极管；连接于所说的二极管用于存储所说的整流的功率信号的存储电容；连接于所说的存储电容用于接收来自存储电容的功率的数据装置，所说的数据装置用于存储和读取多位标记识别数据；一个与所说的线圈相连的开关电路，用于接收从所说的数据电路读取的多位标记识别数据，并响应于接收的识别信号，选择性地不让所说的线圈接收所说的功率信号。
23.根据权利要求22所述的一种EAS标记，其特征在于所说的开关装置连接在线圈的两端，通过选择性地短路所说的线圈使其选择性地不让所说的线圈接收所说的功率信号。
24.根据权利要求22所述的一种EAS标记，其特征在于还包括一个用于接收一个编程信号并且根据所说的编程信号将所说的多位数据信号存储在所说的数据存储机构中的接收装置。
25.一种电子物品监视系统，包括发射功率信号的发生电路；一个EAS标记，它包括一个用于接收功率信号的线圈，连接于线圈的两端用于调谐所说的线圈使其在选定频率谐振的调谐电容，连接于所说的线圈用于对所说的线圈接收的所说的功率信号整流的二极管，连接于所说的二极管用于存储所说的整流的功率信号的存储电容，连接于所说的存储电容用于接收来自所说的存储电容的功率的数据装置，所说的数据装置用于存储和读取多位标记识别数据，一个与所说的线圈相连的开关电路，用于接收从所说的数据装置读取的多位标记识别数据，并响应于接收的识别信号，选择性地不让所说的线圈接收功率信号。和检测装置，用于检测所说的开关装置不让所说的线圈接收所说的功率信号的次数。
26.一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，它包括一个谐振电路，它响应于询问场信号在一个预定的谐振频率发生电谐振；和开关机构，用于在所说的谐振电路暴露到所说的询问场信号时选择性地改变所说的谐振电路的谐振特性。
27.根据权利要求26的一种EAS标记，其特征在于所说的开关装置包括用于选择性地移动所说的谐振电路的谐振频率的装置。
28.根据权利要求26的一种EAS标记，其特征在于所说的开关装置包括用于选择性地短路所说的谐振电路的装置。
29.一种电子物品监视系统，包括用于产生询问场信号的发生装置；一个暴露于询问场信号的EAS标记，它包括一个响应于询问场信号在一预定频率发生电谐振的谐振电路，和一个选择性地改变所说的谐振电路的谐振特性的开关机构；一个检测由于所说的选择性地改变所说的谐振电路的谐振特性所引起的所说的询问场信号波动的检测电路。
30.一个用于EAS标记的半导体集成电路，包括一个衬底和一组在衬底上形成的电路元件，所说的电路元件包括一个用于接收功率信号的线圈和一个用于整流和存储所说的线圈接收的功率信号的功率存储电路。
31.根据权利要求29所述的半导体集成电路，其特征在于所说的那些在衬底上形成的电路元件还包括一个用于接收来自所说的功率存储电路的功率的、并且存储和读取用于识别EAS标记的多位标记识别数据的数据存储电路。
32.根据权利要求31所述的半导体集成电路，其特征在于所说的那些在衬底上形成的电路元件还包括一个连接于所说的线圈两端的开关电路，用以根据从数据存储电路读取的多位标记识别信号选择性地使线圈短路。
33.根据权利要求32所述的半导体集成电路，其特征在于所说的开关电路可以包括一个场效应晶体管。
34.根据权利要求30所述的半导体集成电路，其特征在于所说的线圈被调谐到可以在不低于约1兆赫、不高于约20兆赫的选定频率谐振；
35.根据权利要求34所述的半导体集成电路，其特征在于所说的选定频率不低于约8Mhz，不高于约10兆赫。
36.根据权利要求30所述的半导体集成电路，其特征在于所说的功率存储电路可以包括一个存储电容和一个连接在所说的线圈和所说的存储电容之间的二极管。
37.一种电子物品监视系统，包括用于产生一个按照预定的循环模式扫描一个预定的频率范围的询问场信号的发生电路；同时暴露到所说的询问场中的第一和第二EAS标记；第一标记包括在所说的预定的频率范围内的第一预定频率进行电谐振的第一谐振电路，用于存储和读取第一多位数据信号的第一数据存储机构，和响应于从第一数据存储机构读取的所说的第一多位数据信号并根据所说的读取的第一多位数据信号选择性地改变所说的第一谐振电路的谐振特性的第一开关机构；第二标记包括在所说的预定的频率范围内的不同于所说的第一预定频率的第二预定频率进行电谐振的第二谐振电路，用于存储和读取第二多位数据信号的第二数据存储机构，和响应于从所说的第二数据存储机构读取的所说的第二多位数据信号并根据所说的读取的第二多位数据信号选择性地改变所说的第二谐振电路的谐振特性的第二开关机构；和一个用于检测询问场中由于选择性地改变第一和第二谐振电路的谐振特性所引起的相应波动的检测电路。
38.根据权利要求37所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的第一开关机构被设置对所说的第一谐振电路进行选择性的短路，第二开关机构被设置对所说的第二谐振电路进行选择性的短路。
39.根据权利要求37所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的第一EAS标记包括一个第一功率存储装置，用于存储在所说的第一谐振电路中由所说的询问场信号感应的电能，所说的第二EAS标记包括一个第二功率存储装置，用于存储在所说的第二谐振电路中由所说的询问场信号感应的电能。
40.根据权利要求37所述的一种电子物品监视系统，其特征在于所说的第二多位数据信号不同于所说的第一多位数据信号。
41.一种响应于由电子物品监视系统产生的询问场信号的EAS标记，包括一个用于接收询问场信号的线圈；一个用于选择性地使线圈在暴露到询问场信号中时短路的开关。
42.根据权利要求41所述的EAS标记，其特征在于还包括一个功率存储装置，用于存储在所说的线圈中由于所说的询问场信号感应的电能。
43.根据权利要求41所述的EAS标记，其特征在于还包括一个数据存储装置，用于存储和读取多位数据信号，其中所说的开关机构响应于从所说的数据存储电路读取的多位数据信号，并且根据所说的读取的多位数据信号选择性地短路所说的线圈。
44.根据权利要求41所述的EAS标记，其特征在于还包括一个与所说的线圈并联的电容，以构成一个在预定频率下谐振的电路。
45.一种对由电子物品监视系统产生的询问场信号响应的方法，包括的步骤有提供一个EAS标记，它具有一个能够在预定频率响应于所说的询问场信号进行电谐振的谐振电路；并且当所说的谐振电路暴露到所说的询问场中时选择性地改变所说的谐振电路的谐振特性。
46.根据权利要求45的方法，其特征在于所说的改变步骤包括移动所说的谐振电路的谐振频率。
47.根据权利要求45的方法，其特征在于所说的改变步骤包括选择性地短路所说的的谐振电路。
48.一种对由电子物品监视系统产生的询问场信号响应的方法，包括的步骤有提供一个用于接收询问场信号的线圈，并且选择性地使所说的线圈在暴露到所说的询问场中时短路。
49.一种使电子物品监视系统工作的方法，包括的步骤有产生一个询问场信号；将一个具有能够响应于询问场信号进行电谐振的谐振电路的EAS标记暴露在所说的询问场中；选择性地改变所说的谐振电路的谐振特性；并检测所说的询问场中由于谐振电路的谐振特性的所说的选择性改变引起的波动。
50.根据权利要求49的方法，其特征在于所说的选择性改变所说的谐振电路的谐振特性是根据存储在所说的标记内的多位数据信号进行的。
51.根据权利要求49的方法，其特征在于所说的改变步骤包括选择性地移动谐振频率。
52.根据权利要求49的方法，其特征在于所说的改变步骤包括选择性地短路所说的谐振电路。
53.一种操作电子物品监视系统的方法，包括的步骤有产生一个询问场信号；将一个具有能够接收所说的询问场信号的线圈的EAS标记暴露在所说的询问场中；选择性地使所说的线圈短路；并检测询问场中由于选择性地使所说的线圈短路引起的波动。
54.根据权利要求53的方法，其特征在于所说的选择性地使所说的线圈短路是根据存储在所说的标记内的多位数据信号进行的。
全文摘要
一个多位电子物品监视标记(10″),包括一个天线电路(22)并通过EAS检测装置(8)产生的询问场激励并由标记的天线电路(22)进行接收。标记通过有选择地干扰询问场产生一个多位信号。干扰可以通过有选择地使标记的天线电路短路来实现。所有标记电路,包括一个属于天线电路(22)一部分的线圈(14″)均可作为形成在一个半导体集成电路的衬底上的电路元件制备。
文档编号G01S13/82GK1199486SQ96196617
公开日1998年11月18日 申请日期1996年8月29日 优先权日1995年8月31日
发明者奥林·S·吉勒斯, 胡伯特·A·帕特森, 里查德·福里德瑞克, 戴维·B·佛古森 申请人:传感电子公司