专利名称：使用超材料天线的rfid设备的制作方法
使用超材料天线的RFID设备
相关申请的交叉引用 本申请要求题为 “RFID Devices using MetaMaterial Antennas” 的 2011 年 8 月 17日提交的美国专利申请号13/211,575的优先权。要求以上申请的优先权且其被整体地通过引用结合到本文中。技术领域
本发明一般地涉及射频标识符(RFID)设备且具体地涉及RFID标签和使用超材料天线的RFID读取设备。
背景技术：
在许多应用中广泛地使用RFID方法，包括智能卡、制造和零售中的项目跟踪等。RFID标签能够被附着于例如零售项目。部署在出纳员的书桌处的已编码信息读取(EIR)终端可以装配有RFID阅读器以读取和/或修改被附着于零售项目的RFID标签的存储器。发明内容
提供了一种包括微处理器、被通信耦合到微处理器的存储器、射频标识符(RFID)读取设备的已编码信息读取(EIR)终端。可以将RFID读取设备配置成输出包含已编码消息的原始消息数据和/或输出对应于已编码消息的已解码消息数据。RFID读取设备可以包括具有复合型左右手(CRLH)结构的天线。该天线可以包括安装在电介质衬底上的一个或多个空间上分离的导电蜂窝(cell)贴片、安装在电介质衬底上的馈电焊盘、被连接到馈电焊盘的一个或多个导电馈电线以及安装在电介质衬底上的一个或多个接地平面。可以使一个或多个导电馈电线与一个或多个导电蜂窝贴片在空间上分离。可以用一个或多个通孔将一个或多个导电蜂窝贴片连接到一个或多个导电通孔线路。
为了举例说明本发明，附图示出了本发明的一个或多个实施例的方面。然而，应理解的是本发明不限于附图中所示的精确布置和仪器，在所附附图中: 图1a Ic示意性地举例说明EIR终端的一个实施例； 图2描述利用EIR终端的数据收集系统的网络级布局； 图3描述EIR终端的组件级布局； 图4 8举例说明多蜂窝超材料(MTM)天线的各种实施例。
附图不一定按比例，而是通常着重于举例说明本发明的原理。在图中，遍及各图使用类似的附图标记来指示类似的部分。
具体实施方式
在一个实施例中，提供了 一种包括射频标识符(RFID)读取设备的已编码信息读取(EIR)终端。可以将EIR终端配置成读取包含已编码消息的RFID标签。在一个实施例中，可以将EIR终端配置成读取包含已编码消息的RFID标签并输出包含已编码消息的原始消息数据。在另一实施例中，可以将EIR终端配置成读取包含已编码消息的RFID标签并输出对应于已编码消息的已解码消息数据。
在许多应用中可以使用EIR终端的各种实施例，包括但不限于认证和访问控制系统(例如使用智能卡)、制造和零售中的项目跟踪等。智能卡是不需要被读卡机扫过或物理接触的识别卡(例如信用卡、通行卡)。可以通过将RFID标签放置在卡中来实现这种能力。可以通过将RFID标签放置在每个单独项目上来实现项目跟踪。在零售业中，可以与诸如条形码扫描和支付终端的其它技术相结合地使用用RFID标签进行的项目跟踪。可以通过将RFID标签放置到商品项目中并将传感器放置在出口点处来在防损系统中使用用RFID标签进行的项目跟踪。如果出口传感器检测到具有在结账处未被去激活的标签的加标签项目，则能够发出警报。
在图1a (前面板视图)、Ib (侧面板视图)和Ic (底部面板视图)中示出了 EIR终端100的一个实施例。EIR终端100可以包括外壳52，在外壳52内能够设置EIR终端100的其它组件。可以将具有触摸屏传感器54的LCD屏幕显示器设置在前面板56上。还设置在前面板56上的可以是解码LED 58、扫描led 62以及包括扫描键68和导航键72的键盘64。可以将成像窗口 74设置在外壳52的顶部面板上。设置在侧面板(在图1b中最好地看至IJ)上的可以是红外线通信端口 76、到安全数字(SD)存储器接口 78的检查门、音频插孔80以及手带82。设置在底部面板(在图1c中最好地看到)上的可以是多引脚机械连接器84和手带夹86。
虽然图1a Ic举例说明了手持式外壳，但技术人员将认识到的事实是其它类型和形状因子的终端外壳在本公开的范围内。
在另一方面，可以将EIR终端结合在数据收集系统中。在图2中示意性地示出的数据收集系统可以包括与多个互联网络IlOa IlOz通信的多个EIR终端IOOa 100z。在一方面，多个网络IlOa IlOz可以包括至少一个无线通信网络。在另一方面，EIR终端可以包括能够被终端用来连接到一个或多个网络IlOa IlOz的通信接口。在一个实施例中，可以用无线通信接口来提供通信接口。
EIR终端IOOc能够建立与主机计算机171的通信会话。在一个实施例中，能够由EIR终端IOOc和主机计算机171经由一个或多个路由器、基站及其它基础设施元件来交换网络帧。在另一实施例中，主机计算机171可以是由EIR终端IOOc经由局域网(LAN)可到达的。在另一实施例中，主机计算机171可以是由EIR终端IOOc经由广域网(WAN)可到达的。技术人员将认识到的事实是提供依赖于LAN、WAN、虚拟专用网络(VPN)和/或其它类型的网络的EIR终端IOOc与主机计算机171之间的互连的其它方法在本公开的范围内。
在一个实施例中，EIR终端IOOc与主机计算机171之间的通信可以包括通过一个或多个TCP连接传送的一系列HTTP请求和响应。在一个实施例中，EIR终端IOOc与主机计算机171之间的通信可以包括通过一个或多个TCP和/或UDP端口传送的VoIP业务。技术人员将认识到的事实是使用其它传输和应用级协议在本发明的范围和精神内。
在一方面，由EIR终端传送的消息中的至少一个可以包括已解码消息数据，其对应于例如被附着于产品或运送项目的条形码标签或RFID标签。例如，EIR终端可以向主机计算机传送请求以检索对应于由被附着于产品的条形码标签编码的产品标识符的产品信息，或者传送用于由被附着于产品的条形码标签识别的项目的项目跟踪记录。
现在参考图3来描述EIR终端的一个实施例的组件级图示。EIR终端100可以包括至少一个微处理器310和存储器320，两者都被耦合到系统总线370。可以由通用微处理器或由专用微处理器(例如ASIC)来提供微处理器310。在一个实施例中，EIR终端100可以包括可以称为中央处理单元(CPU)的单微处理器。在另一实施例中，EIR终端100可以包括两个或更多微处理器，例如提供某些或大部分EIR终端功能的CPU和执行某些特定功能的专用微处理器。技术人员将认识到的事实是两个或更多微处理器之间的处理任务分布的其它方案在本公开的范围内。
EIR终端100还可以包括被通信耦合到系统总线370的通信接口 340。在一个实施例中，可以用无线通信接口来提供通信接口。可以将无线通信接口配置成支持例如但不限于以下协议:IEEE 802.11/802.15/802.16协议族中的至少一个协议、HSPA/GSM/GPRS/EDGE协议族中的至少一个协议、TDMA协议、UMTS协议、LTE协议和/或CDMA/1 XEV-DO协议族中的至少一个协议。
EIR终端100还可以包括键盘接口 354和显示适配器355，两者也被耦合到系统总线370。EIR终端100还可以包括电池356。在一个实施例中，可以用可替换可再充电电池组来提供电池356。
EIR终端100还可以包括GPS接收机380。EIR终端100还可以包括被配置成接收订户身份模块(SIM)卡的至少一个连接器390。
EIR终端100还可以包括由例如但不限于RFID读取设备、条形码读取设备或卡读取设备提供的一个或多个EIR设备330。在一个实施例中，可以将RFID终端配置成使用EIR设备330来读取已编码消息并输出包含该已编码消息的原始消息数据。在另一实施例中，可以将RFID终端配置成使用EIR设备330来读取已编码消息，并输出对应于该已编码消息的已解码消息数据。如本文所使用的那样，“消息”意图表示包括字母数字和/或非字母数字字符的字符串。已编码消息可以用来例如用UPC代码来传送消息，诸如产品的源和型号的识别。
当然，读取条形码、读取RFID或读取承载已编码信息的卡的设备可以在仍在本公开的范围内的同时读取这些种类中的不止一个。例如，读取条形码的设备可以包括读卡机和/或RFID阅读器；读取RFID的设备还可以能够读取条形码和/或卡；读取卡的设备可以能够还读取条形码和/或RFID。为了更清楚起见，设备的主要功能涉及任何这些功能以便被视为此类设备是不必要的；例如，出于本公开的目的，能够读取条形码的蜂窝电话、智能电话或PDA是读取条形码的设备。
如前文所述，在一个实施例中，EIR终端100还可以包括RFID读取设备333。可以将EIR终端配置成读取包含已解码消息的RFID标签。在一个实施例中，可以将RFID终端配置成使用RFID读取设备333来读取包含已编码消息的RFID标签并输出包含已编码消息的原始消息数据。在另一实施例中，可以将RFID终端配置成使用RFID读取设备333来读取包含已编码消息的RFID标签并输出对应于该已编码消息的已解码消息数据。
在另一方面，RFID读取设备可以包括天线338。在一个实施例中，可以用超材料(MTM)天线来提供图3的天线338。
超材料是被设计成产生超过天然材料的期望电磁行为的人造复合材料。基于MTM的对象可以包括比通过材料传播的电磁波的波长小得多的结构。MTM技术有利地允许通过确定操作参数的值来精确地控制小结构界限内的电磁波的传播，所述操作参数可以包括操作频率、带宽、相位偏移、恒相传播、匹配条件以及端口的数目和定位。
在一方面，MTM天线与其它类型的天线相比在物理上可以是小的:可以设计MTM天线的尺寸，例如约信号波长的十分之一，同时提供等于或好于由常规材料制成且尺寸被设计为约信号波长的一半的性能。因此，针对860 MHz 930 MHz的频率范围，MTM天线可以具有33 mm的尺寸。
可以用这样的事实来解释MTM天线产生期望电磁行为的能力，即虽然大多数天然材料是右手(RH)材料(即天然材料中的电磁波的传播遵循用于三元组(E，H, β)的右手定则，其中，E是电场，H是磁场，并且β是相速度)表现出正折射率，但超材料由于其人造结构而能够表现出负折射率并遵循用于三元组(Ε，H, β)的左手定则。通过同时地具有负电容率和磁导率，表现出负折射率的超材料可以是纯左手(LH)超材料。超材料能够将RH和LH特征组合(复合型左右手(CRLH)材料)。
在一个实施例中，可以用图4a (顶视图)和4b (3D视图)中所示的多蜂窝MTM天线来提供图3的天线338。天线338可以包括一个或多个导电蜂窝贴片202a 202z，其能够被安装在例如由印刷电路板(PCB) 210提供的电介质衬底上。导电蜂窝贴片202a 202z能够在空间上分开，使得能够产生相邻蜂窝贴片之间的电容耦合。还设置在电介质衬底210上的可以是例如由金属板来提供且能够被连接到导电馈送线216的馈电焊盘214。可以例如由金属条来提供导电馈电线216。可以将导电馈电线216定位于接近于导电蜂窝贴片202a 202b但与之分开。技术人员将认识到的事实是具有两个或更多导电馈电线的MTM天线在本公开的范围内。可以由设置在PCB 210 (图4a中未示出)的底侧上的金属层来提供接地平面。可以用通孔将每个蜂窝贴片连接到接地平面。
在一个实施例中，可以用图5a (顶视图)、5b (底视图)和5c (3D视图)中所示的多蜂窝MTM天线来提供图3的天线338。天线338可以包括一个或多个导电蜂窝贴片302a 302z，其能够被安装在例如由印刷电路板(PCB) 310提供的电介质衬底上。导电蜂窝贴片302a 302z能够在空间上分开，使得能够产生相邻蜂窝贴片之间的电容耦合。还设置在电介质衬底310的顶面上的可以是例如由金属板来提供且能够被连接到导电馈送线316的馈电焊盘314。可以例如用金属条来提供导电馈电线316，并且可以将为定位为接近于导电蜂窝贴片302a 302z但与之分离。技术人员将认识到的事实是具有一个或多个导电馈电线的MTM天线在本公开的范围内。至少一个导电馈电线可以包括由具有曲线线形或开放多边形线形的导电条提供的馈电线调谐器322。如下文所解释的，馈电线调谐器可以用来调整天线338的谐振频率。
在一个实施例中，可以将馈电焊盘314电耦合到同轴电缆连接器315。在图5c所示的一个实施例中，可以从天线338的底侧连接同轴电缆连接器315。在另一实施例中，可以从天线338的横向侧面连接同轴电缆连接器315。在另一实施例中，可以将馈电焊盘314电耦合到绞合电缆。
还设置在电介质衬底310的顶面上的可以是由例如一个或多个金属板提供的一个或多个接地平面312a 312z。
可以用一个或多个通孔342a 342z将一个或多个导电蜂窝贴片302a 302z连接到设置在电介质衬底310的底面上的一个或多个导电通孔线路352a 352z。至少一个导电通孔线路352a 352z可以包括由具有曲线线形或开放多边形线形的导电条提供的通孔线路调谐器354a 354z。如下文所解释的，通孔线路调谐器可以用来调整天线338的谐振频率。还设置在电介质衬底310的底面上的可以是底面接地平面360。
在一个实施例中，电介质衬底310可以具有折叠平面形状因子，如图6a (3D视图)和6b (侧视图)所示。折叠平面的两端之间的间隙可以是未填充的(空气间隙)，或者可以用电介质材料来填充。折叠设计能够有利地提供额外空气间隙(或者可以用其它材料来填充)。在另一方面，由于折叠设计，能够在没有互连的情况下实现多层MTM设计。
在一个实施例中，电介质衬底310可以具有曲面形状因子，如图7a(3D视图)和7b(侧视图)所示。折叠平面的两端之间的间隙可以是未填充的(空气间隙)，或者可以用电介质材料来填充。技术人员将认识到的事实是安装在具有更复杂形状因子(例如3D表面)的电介质衬底上的MTM天线在本公开的范围内。弯曲表面能够有利地提供对天线方向性的附加调谐。通过具有诸如圆锥体的期望形状的对象上的折叠或翘曲，能够构造更复杂的3D表面。
在一个实 施例中，可以用图8a (顶视图)和8b (3D视图)中所示的蘑菇状MTM天线来提供图1的天线338。在一个实施例中，馈电线602与顶部贴片604之间的间隙能够形成电容器(左手)；顶部贴片604与底部接地608之间的通孔能够形成电感(左手)。
在另一方面，图1的天线338可以是宽带、超宽带(UWB)或多带(MB)。可以将图1的天线设计成支持期望的功能和特性。可以通过改变天线设计参数来控制天线尺寸、谐振频率、带宽和匹配性质，所述天线设计参数包括蜂窝的数目和尺寸、蜂窝之间的间隙、馈电线与蜂窝之间的间隙、通孔的尺寸(半径和高度)和位置、馈电线的长度和宽度、通孔线路的长度和宽度、衬底的材料和厚度以及各种其它尺寸和布局。
可以用贴片形状和尺寸来控制天线尺寸和谐振频率。蜂窝贴片可以具有矩形、三角形、圆形或其它形状。可以用矩形形状来提供最高效的天线面积使用。在另一方面，谐振频率可能对通孔线路长度敏感。为了控制通孔线路长度，可以提供具有直线线形、曲线线形或开放多边形线形的通孔线路调谐器。由于其左手电感特性，通孔线路长度可以用来调整谐振频率。在另一方面，谐振频率可能对馈电线长度和馈电线与蜂窝贴片之间的间隙的尺寸敏感。为了控制馈电线长度，可以提供具有直线线形、曲线线形或开放多边形线形的馈电线调谐器。由于其左手电容特性，馈电线长度可以用来调整谐振频率。在另一方面，谐振频率可能对在其上面设置了天线组件的衬底的厚度敏感。根据衬底材料，衬底厚度可以在0.1mm至150mm范围内。可以使用具有不同电容率的各种材料，例如但不限于FR4(εr=4.4) >Getek ( ε r =4.0)、Polyimide ( ε r =3.5)^Polyester ( ε r =3.9) >Arlon AD250(ε r =2.5)、RT/duroid 5880 ( ε r =2.2)等。
在另一方面，天线可以包括单蜂窝或多个蜂窝。多蜂窝天线可以具有与单蜂窝天线相比较小的谐振频率，但是由于更好的束会聚，还可以具有较高的峰值增益。
在另一方面，可以用连接蜂窝贴片和接地平面的一个或多个通孔的半径来控制天线回波损耗；具有较小半径的通孔能够提供更好的回波损耗。
在一个实施例中，通信接口 340和RFID读取设备能够共享一个MTM天线338。
在另一方面，RFID读取设备333可以服从用于由EPCglobal实现的860 MHz 960MHz下的通信的EPC tmH I类第2代UHF RFID协议，其一般地称为“Gen 2”标准，其定义用于在860 MHz 960 MHz频率范围内操作的无源反向散射询问器先讲(ITF)RFID系统的物理和逻辑要求。
在一个实施例中，EIR终端100可以通过在860 960MHz频率范围内对RF信号进行调制来向无源RFID标签传送信息。RFID标签可以从由EIR终端100传送的RF信号接收信息和操作能量两者。EIR终端100可以通过向RFID标签传送连续波(CW)RF信号来从RFID标签接收信息。“连续波”可以指的是由RFID读取设备传送且适合于对无源RFID标签供电的任何波形，例如给定频率下的正弦波。RFID标签可以通过调制其天线的反射系数来进行响应，因此将信息信号反向散射到EIR终端100。在一个实施例中，RFID标签可以仅响应于从EIR终端100接收到RFID信号来调制其天线的反射系数。
在另一方面，可以将EIR终端100配置成通过使用脉冲间隔编码(PIE)格式使用双边带幅移键控(DSB-ASK)、单边带幅移键控(DSB-ASK)或反相幅移键控(PR-ASK)来调制RF载波而向一个或多个RFID标签发送信息。RFID标签可以从同一已调制RF载波接收其操作能量。
可以将EIR终端100配置成通过传送未调制RF载波并收听反向散射答复来从RFID标签接收信息。RFID标签可以通过对RFID载波的振幅和/或相位进行反向散射调制来传送信息。RFID标签可以使用例如数据速率下的子载波的FMO基带或Miller调制来对反向散射数据进行编码。可以由EIR终端100来选择将由RFID标签采用的编码方法。
在另一方面，EIR终端100与RFID标签之间的通信链路可以是半双工的，意指不要求RFID标签在反向散射时对EIR终端的命令进行反调制。半双工系统意指沿两个方向、但每次仅一个方向(不是同时地)的通信。通常，一旦一方开始接收信号，其在答复之前必须等待传送机停止传送。
在另一方面，EIR终端可以建立与一个或多个RFID标签的一个或多个会话。RFID标签能够支持用于每个会话的至少一个会话相关标志。会话相关标志可以具有两个状态。RFID标签可以响应于从EIR终端100接收到命令将会话相关标志倒置。可以在会话之间共孚除会话相关标志之外的标签资源。在另一方面，RFID标签能够支持指不标签被EIR终端100选择的所选状态标签。
响应于接收到由EIR终端100传送的询问信号，RFID标签能够向EIR终端100传送回响应信号。该响应信号可以包含例如电子产品代码(EPC)标识符或标签标识符(TID)的有用数据。该响应信号可以包括二进制串的表示，其至少一部分等于指定的一个或多个目标项目标识符的至少一个部分。
在一个实施例中，EIR终端能够实现用于由EPCglobal实现的860 MHz 960 MHz下的通信的EPC n I类第2代UHF RFID协议。EIR终端100可以使用下文所述的命令来询问RFID标签。
所选命令能够被EIR终端100用来选择用于后续盘存周期(inventory round)的特定RFID标签全域(population)。所选命令能够被连续地应用于基于用户指定标准来选择特定标签全域。选择命令可以包括以下参数: 目标参数指示选择命令是否修改了标签的SL标志或已盘存标志， 并且在后一种情况下其还指定四个可用会话(S0.....S3)中的一个； 动作参数指示匹配标签对SL标志进行激活或去激活,或者将其已盘存标志设置成A或B状态；遵守MemBank、Pointer (指针)、Length (长度)和Mask (掩码)参数的标签被视为匹配； #掩码参数包含标签应与由MemBank、Pointer和Length参数指定的存储器位置相比较的位串； MemBank参数指定掩码参数所涉及的存储器组(EPC、TID或用户)； 指针参数指定用于掩码的存储器起始位置； 长度参数指定用于掩码的存储器的位数；如果长度等于零，则所有标签被视为匹配。
盘存命令集能够被EIR终端100用来从群组中挑选出一个或多个单独标签。标签能够保持达到四个同时的会话和用于每个会话的二进制已盘存标志。盘存命令集包括以下命令: 查询(Query)命令能够用来发起和指定盘存周期；其包含确定该周期中的时隙(slot)的数目的时隙计数值(Q = O至15);该命令还包括指定哪个标签应对应于该查询的选择(Sel)参数。
QueryAdjust (查询调整)命令能够用来在不修改任何其它参数的情况下调整标签时隙计数器Q的值； QueryRep命令能够用来重复最后一个查询命令； Ack命令能够用来确认标签的响应； NAK能够用来迫使标签将其状态变成仲裁(Arbitrate)。
RFID标签能够实现状态机。一旦被激励，标签能够将其当前状态变成就绪(Ready).所选标签能够响应于接收到查询命令而从[O; 20—1]的范围选择随机整数。如果选择了零的值，则标签能够转移到应答(Reply)状态，反向散射16位随机数。如果选择了非零值，则标签能够将所选随机整数加载到其时隙计数器中并使其状态变成仲裁。
响应于接收到标签传输，EIR终端能够用包含相同随机数的Ack命令对其进行确认。响应于接收到Ack命令,标签能够使其状态变成确认(Acknowledged)并反向散射其协议控制(PC)位、EPC和循环冗余校验(CRC)值。否认标签能够从[O; 20-1]的范围选择新的随机整数，将该值加载到其时隙计数器，并使其状态变成仲裁。响应于接收到查询调整命令，处于仲裁状态的标签应使其时隙计数器的值递减，并且如果其时隙计数器等于零，则反向散射其协议控制(PC)位、EPC和CRC值。
响应于接收到标签的其PC、EPC和16位CRC值的传输，EIR终端能够发送查询调整命令，促使标签使其已盘存标志倒置并转移到就绪状态。
访问命令集能够被EIR终端100用于与标签通信(从标签读取并向标签写入)。在访问之前必须唯一地识别单独标签。访问命令集包括以下命令: ReqRn命令能够被EIR终端100用来从标签请求句柄(handle);该句柄能够在后续访问命令集命令中使用。响应于接收到Req_RN命令，标签返回16位随机整数(句柄)并从确认转移到打开或安全状态。
读取命令能够被EIR终端100用来读取标签的预留、EPC、TID和用户存储器； 写命令能够被EIR终端100用来向标签的预留、EPC、TID和用户存储器进行写入； Kill命令能够被EIR终端100用来永久地禁用标签； 锁定命令能够被EIR终端100用来锁定口令，防止后续读或写操作；锁定单独的存储器组，防止后续写操作；永久地锁定口令或存储器组的锁定状态； 访问命令能够被EIR终端100用来促使具有非零访问口令的标签从开放转移至安全状态。
技术人员将认识到的事实是由EIR终端100询问RFID标签的其它方法在本公开的范围内。
虽然已经特别地示出并参考某些示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员应理解的是在不脱离由能够得到所写说明和附图的支持的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下在其中实现细节的各种修改。此外，虽然参考一定数目的元件描述了示例性实施例，但应理解的是可以利用少于所述一定数目的元件来实施示例性实施例。
在本文中描述的系统方法和设备的小样本如下: Al.一种已编码信息读取(EIR)终端，包括: 微处理器； 存储器，其被通信地耦合到所述微处理器； 射频标识符(RFID)读取设备，所述RFID读取设备被配置成执行以下各项中的至少一个:输出包含已编码消息的原始消息数据并输出对应于已编码消息的已解码消息数据；其中，所述RFID读取设备包括具有复合型左右手(CRLH)结构的天线； 其中，所述天线包括安装在电介质衬底上的一个或多个空间上分离的导电蜂窝贴片、安装在所述电介质衬底上的馈电焊盘、被连接到所述馈电焊盘的一个或多个导电馈电线以及安装在所述电介质衬底上的一个或多个接地平面； 其中，所述一个或多个导电馈电线与所述一个或多个导电蜂窝贴片在空间上分离；以及 其中，所述一个或多个导电蜂窝贴片被一个或多个通孔连接到一个或多个导电通孔线路。
A2.Al的EIR终端，还包括选自由以下各项组成的组的EIR设备:条形码读取设备和读卡设备，所述EIR设备被配置成执行以下各项中的至少一个:输出包含已编码消息的原始消息数据并输出对应于已编码消息的已解码消息数据。
A3.Al的EIR终端，其中，所述一个或多个导电通孔线路中的至少一个包括通孔线路调谐器。
A4.Al的EIR终端，其中，所述一个或多个导电馈电线中的至少一个包括馈电线调谐器。
A5.Al的EIR终端，包括两个或更多接地平面； 其中，所述两个或更多接地平面中的至少两个被设置在所述电介质衬底的相对表面上。
A6.Al的EIR终端，其中，所述通孔线路调谐器被配置成调整所述天线的谐振频率。
A7.Al的EIR终端，其中，所述馈电线路调谐器被配置成调整所述天线的谐振频率。
AS.Al的EIR终端，其中，所述电介质衬底具有折叠平面形状因子。
A9.Al的EIR终端，其中，所述电介质衬底是由印刷电路板提供的。
A10.Al的EIR终端，其中，所述天线被配置成支持一个或多个频带。
All.Al的EIR终端，其中，所述导电蜂窝贴片中的至少一个具有以下各项中的一个:矩形形状、三角形形状、圆形形状。
A12.Al的EIR终端，其中，所述电介质衬底具有选自由以下各项组成的组的形状因子:曲面、折叠平面、3D表面。
A13.Al的EIR终端，其中，所述馈电焊盘被电耦合到同轴电缆连接器。
A14.Al的EIR终端，其中，所述馈电焊盘被电耦合到绞合电缆连接器。
权利要求
1.一种已编码信息读取(EIR)终端，包括: 微处理器； 存储器，其被通信地耦合到所述微处理器； 射频标识符(RFID)读取设备，所述RFID读取设备被配置成执行以下各项中的至少一个:输出包含已编码消息的原始消息数据并输出对应于已编码消息的已解码消息数据；其中，所述RFID读取设备包括具有复合型左右手(CRLH)结构的天线； 其中，所述天线包括安装在电介质衬底上的一个或多个空间上分离的导电蜂窝贴片、安装在所述电介质衬底上的馈电焊盘、被连接到所述馈电焊盘的一个或多个导电馈电线以及安装在所述电介质衬底上的一个或多个接地平面； 其中，所述一个或多个导电馈电线与所述一个或多个导电蜂窝贴片在空间上分离；以及 其中，所述一个或多个导电蜂窝贴片被一个或多个通孔连接到一个或多个导电通孔线路。
2.权利要求1的EIR终端，还包括选自由以下各项组成的组的EIR设备:条形码读取设备和读卡设备，所述EIR设备被配置成执行以下各项中的至少一个:输出包含已编码消息的原始消息数据并输出对应于已编码消息的已解码消息数据。
3.权利要求1的EIR终端，其中，所述一个或多个导电通孔线路中的至少一个包括通孔线路调谐器。
4.权利要求1的EIR终端，其中，所述一个或多个导电馈电线中的至少一个包括馈电线调谐器。
5.权利要求1的EIR终端，包括两个或更多接地平面； 其中，所述两个或更多接地平面中的至少两个被设置在所述电介质衬底的相对表面上。
6.权利要求1的EIR终端，其中，所述通孔线路调谐器被配置成调整所述天线的谐振频率。
7.权利要求1的EIR终端，其中，所述馈电线路调谐器被配置成调整所述天线的谐振频率。
8.权利要求1的EIR终端，其中，所述电介质衬底具有折叠平面形状因子。
9.权利要求1的EIR终端，其中，所述电介质衬底是由印刷电路板提供的。
10.权利要求1的EIR终端，其中，所述天线被配置成支持一个或多个频带。
11.权利要求1的EIR终端，其中，所述导电蜂窝贴片中的至少一个具有以下各项中的一个:矩形形状、三角形形状、圆形形状。
12.权利要求1的EIR终端，其中，所述电介质衬底具有选自由以下各项组成的组的形状因子:曲面、折叠平面、3D表面。
13.权利要求1的EIR终端，其中，所述馈电焊盘被电耦合到同轴电缆连接器。
14.权利要求1的EIR终端，其中，所述馈电焊盘被电耦合到绞合电缆连接器。
全文摘要
本发明涉及使用超材料天线的RFID设备。一种EIR终端可以包括微处理器、被通信耦合到微处理器的存储器以及包括具有复合型左右手(CRLH)结构的天线的射频标识符(RFID)读取设备。该天线包括安装在电介质衬底上的一个或多个空间上分离的导电蜂窝贴片、安装在电介质衬底上的馈电焊盘、被连接到馈电焊盘的一个或多个导电馈电线以及安装在电介质衬底上的一个或多个接地平面。可以使一个或多个导电馈电线与一个或多个导电蜂窝贴片在空间上分离。可以用一个或多个通孔将一个或多个导电蜂窝贴片连接到一个或多个导电通孔线路。
文档编号G06K7/00GK103106375SQ20121029165
公开日2013年5月15日 申请日期2012年8月16日 优先权日2011年8月17日
发明者H.屈, C.冯, Y.P.王 申请人:手持产品公司