专利名称：无线通信装置和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信装置。
此类无线通信装置构成先前国际专利申请号PCT/IB02/05095的主题。
本发明涉及一种波形天线(wave antenna)，它耦合到无线通信装置以使无线通信装置可以无线方式传送信息。
当今无线通信装置通常用于以无线方式传送有关货物的信息。例如，可在制造、运输和/或分发过程中将应答器附加到货物上，以提供诸如货物的标识号、过期日期、制造日期或“出产”日期、批号等信息。应答器允许利用无线通信以不显眼的方式获取该信息，而不会使制造、运输和/或分销过程变慢。
一些货物涉及一些对制造和/或预期操作而言至关重要的环境因素。汽轮子胎是此类货物的一个示例。可能希望将无线通信装置置于轮胎中，以便可在轮胎的制造和/或使用过程中以无线方式将有关该轮胎的信息，如轮胎的标识、压力、温度和其它环境信息发送到询问读取器。
轮胎压力监视可能尤其重要，因为轮胎中的压力决定其工作是否正常以及其使用是否安全。例如，使用过程中轮胎的压力太小可能因该轮胎所支撑的汽车的重量而被损坏。太大的压力可能导致轮胎爆裂。轮胎压力必须在制造过程中进行测试，以确保轮胎满足预定的设计规格。轮胎压力在使用过程中还应该在某个压力限制范围内，以避免危险状况。对汽车运行过程中轮胎压力的知识可用于通知操作者和/或汽车系统该轮胎处于危险的压力状况下。该汽车还可以通过发出警报或警示信号来向车辆的操作者指示压力状态。
在轮胎的制造过程中，构成汽轮子胎的橡胶材料在最终成形之前会经受剧烈的拉伸。制造过程中置于轮胎内部的无线通信装置必须能够经受得住此拉伸和压缩处理，并且仍然能够在制造完成之后正常工作。因为无线通信装置通常是射频通信装置，所以必须将天线耦合到该无线通信装置才能进行通信。此天线和无线通信装置的组合例如可以沿轮胎内壁置于轮胎内侧或置于轮胎的橡胶里。这样，只要拉伸和压缩该轮胎，同时就会拉伸和压缩该无线通信装置和天线。一般天线被拉伸，就会损坏或拉断，由此使无线通信装置与该天线的耦合断开或改变了天线的长度，这会改变天线的工作频率。上述两种情况中，当天线损坏或拉断时，无线通信装置都可能无法正常通信。因此，本发明的目的在于提供一种用于无线通信装置的天线，它可以承受诸如拉伸力或压缩力，而不易损坏或拉断。这样，对于会向天线施加作用力的应用，采用与天线耦合的无线通信装置可以取得很高的操作性能。
本发明涉及一种波形天线，它耦合到诸如应答器的无线通信装置，以便以无线方式传送信息。所述波形天线是导体。所述波形天线可以各种具有不同类型曲度的形式成形，包括多边形、椭圆曲线形和线圈。多边形包括具有三个或更多边的曲度。
波形天线可以在受到作用力时拉伸而不会被损坏。波形天线还可因为天线导体不同部分之间的电抗相互作用而改善天线与无线通信装置之间的阻抗匹配。一般来说，波形天线的导线的特征(如直径、曲线或弯曲的角度、曲线或曲线段构成的部分的长度、导体的周期、相位和/或波幅、以及导线的类型发生变化，都将使交叉耦合改变，从而使波形天线的阻抗改变。
在第一波形天线实施例中，无线通信装置耦合到构成单极波形天线的单导体波形天线。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第二波形天线实施例中，无线通信装置耦合到构成双极波形天线的两个导体波形天线。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第三波形天线实施例中，一个双极波形天线由具有不同长度的不同部分的导体构成。第一部分连接到无线通信装置，并构成具有第一工作频率的第一天线。第二部分耦合到第一部分，并构成具有第二工作频率的第二天线。所述无线通信装置可以所述第一天线和第二天线形成的两个频率中的每一个频率来进行通信。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第四波形天线实施例中，一个双极波形天线由具有不同波幅的多个传导段构成。具有第一波幅的第一部分耦合到所述无线通信装置，并构成具有第一工作频率的第一天线。具有不同于所述第一部分的波幅的第二波幅的第二部分耦合到所述第一部分，以构成具有第二工作频率的第二天线。所述无线通信装置可以所述第一天线和第二天线形成的两个频率中的每一个频率来进行通信。该波形天线的每个极是对称的。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第五波形天线实施例中，一个非对称的双极波形天线由不同部分具有不同波幅的多个传导段构成。具有第一波幅的第一部分耦合到所述无线通信装置，以构成所述双极波形天线的一个极。具有不同于所述第一极的波幅的第二波幅的第二导体耦合到所述无线通信装置，以构成所述双极波形天线的第二极。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第六波形天线实施例中，一个非对称的双极波形天线由不同部分具有不同长度的多个传导段构成。具有第一长度的第一部分耦合到所述无线通信装置，以构成所述双极波形天线的一个极。具有不同于所述第一极的长度的第二长度的第二导体耦合到所述无线通信装置，以构成所述双极波形天线的第二极。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在第七波形天线实施例中，另外将一个谐振导体耦合到所述无线通信装置，以提供在第二工作频率上工作的第二天线。所述谐振环还可以起到减轻施加于所述波形天线上的应力的作用，以使此力不会作用于所述无线通信装置。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在另一个实施例中，所述无线通信装置耦合到波形天线，并被置于轮胎内侧，以便可以无线方式将信息从所述轮胎传送到询问读取器。所述波形天线可以在制造过程中随轮胎拉伸和压缩以及在汽车上使用过程中受到压力时拉伸和压缩，而不会损坏。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在另一个实施例中，所述询问读取器根据来自与置于轮胎内侧的波形天线耦合的无线通信装置的响应确定所述轮胎内侧的压力。当所述轮胎拉伸，因而波形天线拉伸到表示所述轮胎处于某个阈值压力下的某个长度时，所述天线的长度将对应于所述询问读取器的工作频率，因此所述无线通信装置可以响应所述询问读取器。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
在另一个实施例中，公开了一种由直导体制造波形天线并将无线通信装置附加到所述波形天线上的制造方法。未切断的无线通信装置和波形天线串构成一个连续带，该连续带可以绕在卷轴上，并在以后解开，切断并施加到货物、物体或产品上。所述波形天线的导体可以成形为多边形、椭圆曲线形和线圈。
下文将参考附图通过示例详细描述实施本发明的方式，附图中
图1是可以用于本发明的询问读取器和无线通信装置的示意图；图2A是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极六边形波形天线的示意图；图2B是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极六边形波形天线的示意图；图2C是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极八边形波形天线的示意图2D是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极八边形波形天线的示意图；图2E是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极五边形波形天线的示意图；图2F是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极五边形波形天线的示意图；图2G是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极四边形波形天线的示意图；图2H是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极四边形波形天线的示意图；图2I是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极椭圆曲线形波形天线的示意图；图2J是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极椭圆曲线形波形天线的示意图；图2K是耦合到无线通信装置以实现无线通信的单极线圈形波形天线的示意图；图2L是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极线圈形波形天线的示意图；图3A是耦合到无线通信装置的双极六边形波形天线的示意图，其中该六边形波形天线的第一部分以第一频率工作，而该六边形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图3B是耦合到无线通信装置的双极八边形波形天线的示意图，其中该八边形波形天线的第一部分以第一频率工作，而该八边形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图3C是耦合到无线通信装置的双极五边形波形天线的示意图，其中该五边形波形天线的第一部分以第一频率工作，而该五边形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图3D是耦合到无线通信装置的双极四边形波形天线的示意图，其中该四边形波形天线的第一部分以第一频率工作，而该四边形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图3E是耦合到无线通信装置的双极椭圆曲线形的波形天线的示意图，其中该椭圆曲线形的波形天线的第一部分以第一频率工作，而该椭圆曲线形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图3F是耦合到无线通信装置的双极线圈形波形天线的示意图，其中该线圈形波形天线的第一部分以第一频率工作，而该线圈形波形天线的第二部分耦合到第一部分以第二频率工作；图4A是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极六边形波形天线的示意图，其中每个六边形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；图4B是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极六边形波形天线的示意图，其中一个六边形极导体具有较另一个六边形极导体大的波幅；图4C是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极六边形波形天线的示意图，其中一个六边形极导体较另一个六边形极导体长；图4D是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极八边形波形天线的示意图，其中每个八边形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；图4E是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极八边形波形天线的示意图，其中一个八边形极导体具有较另一个八边形极导体大的波幅；图4F是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极八边形波形天线的示意图，其中一个八边形极导体较另一个八边形极导体长；图4G是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极五边形波形天线的示意图，其中每个五边形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；
图4H是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极五边形波形天线的示意图，其中一个五边形极导体具有较另一个五边形极导体大的波幅；图4I是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极五边形波形天线的示意图，其中一个五边形极导体较另一个五边形极导体长；图4J是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极四边形波形天线的示意图，其中每个四边形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；图4K是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极四边形波形天线的示意图，其中一个四边形极导体具有较另一个四边形极导体大的波幅；图4L是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极四边形波形天线的示意图，其中一个四边形极导体较另一个四边形极导体长；图4M是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极椭圆曲线形波形天线的示意图，其中每个椭圆曲线形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；图4N是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极椭圆曲线形波形天线的示意图，其中一个椭圆曲线形极导体具有较另一个椭圆曲线极导体大的波幅；图4O是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极椭圆曲线形波形天线的示意图，其中一个椭圆曲线形极导体较另一个椭圆曲线形极导体长；图4P是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极线圈形波形天线的示意图，其中每个线圈形极导体包括两个分别具有不同波幅的部分；图4Q是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极线圈形波形天线的示意图，其中一个线圈形极导体具有较另一个线圈形极导体大的波幅；
图4R是耦合到无线通信装置以实现无线通信的双极线圈形波形天线的示意图，其中一个线圈形极导体较另一个线圈形极导体长；图5A是都耦合到无线通信装置的六边形波形天线和环形谐振器的示意图，其中六边形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5B是类似于图5A所示的六边形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到六边形波形天线以作为机械应力消除装置；图5C是图5B的替代实施例的示意图；图5D是都耦合到无线通信装置的八边形波形天线和环形谐振器的示意图，其中八边形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5E是类似于图5D所示八边形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到八边形波形天线以作为机械应力消除装置；图5F是图5E的替代实施例的示意图；图5G是都耦合到无线通信装置的五边形波形天线和环形谐振器的示意图，其中五边形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5H是类似于图5G所示的五边形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到五边形波形天线以作为机械应力消除装置；图5I是图5H的替代实施例的示意图；图5J是都耦合到无线通信装置的四边形波形天线和环形谐振器的示意图，其中四边形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5K是类似于图5J所示的四边形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到四边形波形天线以作为机械应力消除装置；图5L是图5K的替代实施例的示意图；图5M是都耦合到无线通信装置的椭圆曲线形波形天线和环形谐振器的示意图，其中椭圆曲线形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5N是类似于图5M所示的椭圆曲线形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到椭圆曲线形波形天线以作为机械应力消除装置；图5O是图5N的替代实施例的示意图；图5P是都耦合到无线通信装置的线圈形波形天线和环形谐振器的示意图，其中线圈形波形天线以第一频率工作，而环形谐振器以第二频率工作；图5Q是类似于图5P所示的线圈形波形天线和环形谐振器的示意图，所不同的是环形谐振器还以机械方式耦合到线圈形波形天线以作为机械应力消除装置；图5R是图5Q的替代实施例的示意图；图6A是六边形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6B是图6A所示的六边形波形天线的压缩版本的示意图；图6C是八边形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6D是图6C所示的八边形波形天线的压缩版本的示意图；图6E是五边形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6F是图6E所示的五边形波形天线的压缩版本的示意图；图6G是四边形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6H是图6G所示的四边形波形天线的压缩版本的示意图6I是椭圆曲线形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6J是图6I所示的椭圆曲线形波形天线的压缩版本的示意图；图6K是线圈形波形天线和无线通信装置的另一个实施例的示意图；图6L是图6K所示的线圈形波形天线的压缩版本的示意图；图7A是修改波形天线的曲线段，以使传导段的弯角延续至弯曲部的更大线性长度上的示意图；图7B是修改波形天线的分段侧，以使传导段的弯角延伸至弯曲部的更大线性长度上的示意图；图8A是附着于轮胎内侧以便以无线方式传送有关轮胎的信息的无线通信装置和波形天线的示意图；图8B是类似于图8A的无线通信装置和波形天线的示意图，所不同的是轮胎受到压力，并拉伸波形天线；图9是由询问读取器通过与耦合到诸如图8A和8B所示轮胎内侧的波形天线的无线通信装置通信而执行的轮胎压力检测系统流程图；图10是从轮胎以无线方式传送给询问读取器信息的报告系统的示意图；图11是制造波形天线并将其耦合到无线通信装置的工艺的示意图；以及图12是图11所示制造工艺提供的电感调谐短路的示意图。
本发明涉及一种波形天线，它连接到诸如应答器的无线通信装置，以便以无线方式传送信息。所述波形天线可以多边形、椭圆曲线形和线圈导体的形式成形。
波形天线具有弯曲部或曲线部，以使构成天线的导体在受到作用力时可以拉伸或压缩而不会被损坏。
波形天线还可因天线导体不同部分之间的电抗相互作用而使天线与无线通信装置之间的阻抗匹配能力提高。一般来说，改变波形天线的导线的特征(如直径、曲线或弯角度、曲线或曲线段的长度以及导线的类型)都将使交叉耦合改变，从而使波形天线的阻抗改变。
在讨论本申请的图2至12所示波形天线的特定方面和应用之前，下面讨论用于本发明的无线通信系统。
图1显示可用于本发明的无线通信装置和通信系统。无线通信装置10可以无线方式传送信息，它可以包括控制系统12、通信电子装置14和存储器16。无线通信装置10还可以称为射频识别装置(RFID)。通信电子装置14与天线17耦合，以便通过射频信号以无线方式传送信息。通信电子装置14可以通过天线17接收调制的射频信号，以及将这些信号解调成信息传递给控制系统12。天线17可以是任何类型的天线，包括但不限于极天线或缝隙天线。天线17可以在无线通信装置10内，或者在其外。
控制系统12可以是用于接收并处理由通信电子装置14接收的信息的任何类型的电路或处理器，包括微控制器或微处理器。无线通信装置10还可以包含用于信息存储的存储器16。所述信息可以是有关货物、物体或产品的任何信息，包括但不限于标识、跟踪信息、环境信息(如压力和温度)以及其它相关信息。存储器16可以是电子存储器，如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、二极管等，或者存储器16可以是机械存储器，如开关、变光开关(dipswitch)等。
控制系统12还可以耦合到传感器，该传感器检测与无线通信装置10相关的环境信息。例如，控制系统12可以耦合到压力传感器18，以便检测无线通信装置10和/或其周围的压力。控制系统12还可以耦合到温度传感器19，以便检测无线通信装置10的温度和/或无线通信装置10周围的环境温度。有关可用于耦合到控制系统的不同类型的压力传感器18的更多信息，可参阅公开的美国专利No.6299349和6272936，它们的标题分别为“压力和温度传感器”和“压力传感器”，二者通过引用全部结合于本文中。
温度传感器19可以包含在无线通信装置10内，也可以在无线通信装置10外部。温度传感器19可以是任何类型的温度检测元件，如热敏电阻器或化学器件。一个这种温度传感器19在美国专利No.5959524中有描述，该专利通过引用全部结合于本文中。温度传感器19还可以结合到无线通信装置10中或其控制系统12中，如题为“与微控制器集成的温度传感器和使用方法”的美国专利No.5961215中所描述的，该专利通过引用全部结合于本文中。但要注意，本发明并不限于任何特定类型的温度传感器19。
一些无线通信装置10称为“有源”装置，因为它们利用自身的与无线通信装置10耦合的能源来接收和发送数据。无线通信装置10可以使用电池作为电源，如题为“射频数据通信装置”的美国专利No.6130602所述；或者采用其它形式的能量，如电容器，例如题为“可植入的生物传感应答器”的美国专利No.5833603所述。前述两个专利通过引用全部结合于本文中。
其它无线通信装置10称为“无源”装置，这意味着它们不会主动发送，因此可不包含自身的能源以作为电源。一种类型的无源无线通信装置10称为“应答器”。应答器通过反射来自外部通信装置(如询问读取器)的接收信号来有效地发送信息。应答器的一个实例公开于题为“频率分集应答器装置”的美国专利No.5347280中，该专利通过引用全部结合于本文中。
应答器的另一个实例可参见题为“无线通信装置和方法”的共同未决美国专利No.6501435，该专利通过引用全部结合于本文中。
图1说明无线通信装置10与询问读取器20之间的通信。询问读取器20可以包括控制系统22、询问通信电子装置24、存储器26和询问天线28。询问天线28可以是任何类型的天线，包括但不限于极天线或缝隙天线。询问读取器20还可以包含自己的内部能量源30，或者询问读取器20可以通过外部能量源供电。能量源30可以包括电池、电容器、太阳能电池或其它含有能量的媒介。能量源30还可以是可充电的。定时器23也可以耦合到控制系统22，以执行需要定时操作的任务。
询问读取器20通过询问天线28发出由询问通信电子装置24调制的电子信号32来与无线通信装置10通信。询问天线28可以是可通过场34发射信号32以使接收装置(如无线通信装置10)可以通过其自己的天线17接收此类信号32的任何类型的天线。场34可以是电磁场、磁场或电场。信号32可以是含有信息和/或特定请求的消息，所述根据所述信息和/或特定请求，无线通信装置10执行某项任务或回送信息。当天线17处于询问读取器20发射的场34中时，通信电子装置14受信号32中的能量激励，从而激励无线通信装置10。只要无线通信装置10的天线位于询问读取器20的场34内，它无线通信装置10保持激励状态。通信电子装置14将信号32解调，并向控制系统12发送含有信息和/或请求的消息，以便执行适当操作。
本领域技术人员很容易理解，存在许多非上述类型的其它类型的无线通信装置和通信技术，本发明并不局限于特定类型的无线通信装置、技术或方法。
图2A说明耦合到无线通信装置10以进行无线通信的波形天线17的第一实施例。此实施例说明的是单极六边形波形天线17。六边形波形天线17是多边形波形天线的一种形式。一个多边形波形天线是一个平面图，如果该天线未反转方向，则具有多条边以形成重复图案。在规则多边形中，所有的边和内角都是相等的。对于具有n个边的多边形，内角为(180-360/n)度和内角之和为(180-360)度。在本发明中，所述的多边形形状可以是普通的，也可以是非普通的。多边形的实例有四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形，即含4、5、6、7、8、9和10个边的形状。在本发明中，多边形波形天线是开放的，因此该图案的大约一半在天线17的x轴中心线之上，而另一半则包含在天线17的x轴中心线之下，这样，形状按不使天线短路的相反方式重复。如果波形天线的下部分和上部分彼此叠加，就形成多边形图案。
六边形波形天线17由六边形的传导材料(如导线或传导箔)形成。六边形的各部分形成导体中的一系列波峰和波谷。可将任何类型的材料均用于构成六边形波形天线17，只要该材料可以传导电能即可，包括但不限于铜、黄铜、钢、镀锌钢、弹簧黄铜和镀黄铜的弹簧钢。
图2A所示的单极六边形波形天线17通过直接或电抗耦合方式耦合到无线通信装置10上的输入端口(未显示)，以构成用于无线通信的天线17。因为无线通信装置10包含耦合到单极六边形波形天线17的另一输入端口，所以此附加输入端口接地。
波形天线17尤其利于代替直天线与无线通信装置10一起使用。波形天线17的一个优点是，耐拉伸而又没有损坏或拉断导体的风险。某些类型的货物、物体、产品在制造和/或正常使用过程中可能会受力，如被拉伸或压缩。如果无线通信装置10采用直导体作为天线17，并将其附着于制造或使用过程中会受力的货物、物体或产品，则天线17可能在该货物、物体或产品承受所述作用力时损坏或拉断。如果天线17被损坏或拉断，则可能使无线通信装置10无法进行无线通信，因为天线17中的导体长度或形状的改变可能改变天线17的工作频率。
由于波形天线17有曲线段21，因此波形天线17还使所述分段21中的导体发射的场与波形天线17的其它分段21电容耦合。这导致与无线通信装置10的阻抗匹配改善，从而实现无线通信装置10和波形天线17之间更大和更有效率的能量转移。正如本领域技术人员所熟知的那样，当天线17的阻抗是无线通信装置10的阻抗的复共轭时，无线通信装置10和天线17之间产生最有斜率的能量转移。
直线导体天线17的阻抗取决于该导体的类型、尺寸和形状。天线17的长度是决定天线17的工作频率的主要变量。波形天线17可以对直线导体天线而言不可能的其它方式变化。在波形天线17中，除导体类型、尺寸、形状和长度之外，在设计天线时还存在其它变量。除了直导体天线中可用的常规变量之外，波形天线17的阻抗还可以通过改变形成波形天线17的导体的各分段21的长度、这些分段21之间的角度以及这些分段21的相位、周期和波幅来改变。波形天线17中这些可用的附加变量还可以变化，同时保持导体总长度，以便保持波形天线17的工作频率。在此实施例中，各分段21的长度和各分段21之间的角度是相同的，但并非必须这样。
最好选择性地加热形成波形天线17的导线，以减少波形天线17中的应力，从而防止破损。这可以多种方式实现，包括但不限于气体喷嘴(gas jet)、夹具或传导夹具来使大电流通过波形天线17的相关区域。
总而言之，波形天线17可以改动和选择直导体天线17中不可能的存在的影响天线17的阻抗的附加变量，从而使波形天线17的阻抗更可能设计成更接近匹配无线通信装置10的阻抗。当然，正如本领域技术人员所熟知的，附着于波形天线17的材料的类型和该材料的介电特性也会改变波形天线17的阻抗和工作频率。这些附加变量也应该纳入波形天线17的最终设计考虑中。波形天线17的不同分段21之间发生的电抗交叉耦合也会有助于使波形天线17对无线通信装置10的阻抗匹配能力更高。有关为有效转移能量在无线通信装置10和天线17之间实现阻抗匹配的更多信息可参见题为“利用缝隙天线实现远程通信”的国际专利申请号WO 01/73675，该专利申请通过引用全部结合于本文中。
图2B显示类似于图2A所示的六边形波形天线17；但是，图2B中的六边形波形天线是双极六边形波形天线17。两个导体17A和17B耦合到无线通信装置10，以实现无线通信。在本实施例中，构成双极六边形波形天线17的导体17A和17B的长度分别为84毫米。双极六边形波形天线17以915MHz的频率工作。在此实施例中，构成双极六边形波形天线17的各分段21的长度和各分段21之间的角度是相同的；但并非必须如此。
图2C说明图2A的替代实施例，所不同的是波形天线17包括八边形分段21。以上图2A所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2D说明图2B的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形分段21构成。以上图2B所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2E说明图2A的替代实施例，所不同的是波形天线17包括五边形分段21。以上图2A所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2F说明图2B的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形分段21构成。以上图2B所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2G说明图2A的替代实施例，所不同的是波形天线17包括四边形分段21。以上图2A所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2H说明图2B的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形分段21构成。以上图2B所述及所示六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2I说明图2A的替代实施例，所不同的是波形天线17包括椭圆曲线形分段21。该波形天线17由一系列的交替椭圆曲线构成。这些椭圆曲线以交替的和周期性的图案反转方向。这些椭圆曲线可以是不规则曲线，这意味着它们在角度上是不均匀的。
图2J说明图2I的替代实施例，所不同的是波形天线17是双极天线。以上讨论以及图2I所示的椭圆曲线形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图2K说明图2A的替代实施例，所不同的是波形天线17包括线圈形分段21。线圈形状是波形天线17中的一系列曲线，这些曲线构成通常的线圈形状。线圈形状的一个实例是弹簧。线圈形状波形天线17可以构造为使天线17的任何两个不同分段21彼此都不接触，从而即便在正常收缩情况下都可防止短接。或者，线圈形状波形天线17可以设计为根据期望的工作特性，使不同分段21在正常条件和/或压缩情况下短接在一起。
图2L说明图2K的替代实施例，所不同的是波形天线17是双极天线。以上讨论以及图2I所示的椭圆曲线形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图3A说明六边形波形天线17的另一个实施例，其中各分段21的长度和各分段21之间的角度不相同。该波形天线17的六边形与以上图2A和图2B所示和所述的形状相同。
两个导体耦合到无线通信装置10，以构成双极六边形波形天线17。第一个导体由两个部分21A和21C构成，它们分别具有不同数量的分段21和长度。这两个部分21A和21C也对称地包含在第二导体21B和21D中。这使得六边形波形天线17构成双极天线，在两个不同的工作频率上谐振并接收信号，以便无线通信装置10可以使用两个不同的频率通信。
第一对称部分21A和21B为30.6毫米长或入/4，并耦合到无线通信装置10，以使六边形波形天线17可以接收2.45GHz的信号。第二对称部分21C和21D分别耦合到第一部分21A和21B，以构成用于在第二频率上接收信号的第二双极天线。在本实施例中，第二部分21C和21D为70毫米长并分别耦合到第一部分21A和21B，以形成设计为接收915MHz信号的长度。还要注意的是六边形波形天线17中导体的弯曲处并非一成不变。
图3B说明类似于图3A的另一个实施例，所不同的是波形天线17是八边形的。该波形天线17的八边形与以上图2C与图2D所示和所述的形状相同。以上图3A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图3C说明类似于图3A的另一个实施例，所不同的是波形天线17是五边形的。此波形天线17的五边形与以上图2E与图2F所示和所述的形状相同。以上图3A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图3D说明类似于图3A的另一个实施例，所不同的是波形天线17是四边形的。该波形天线17的四边形与以上图2G图与2H所示和所述的形状相同。以上图3A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图3E说明类似于图3A的另一个实施例，所不同的是波形天线17是椭圆曲线形的。该波形天线17的椭圆曲线形与以上图2J和图2J所示和所述的形状相同。以上图3A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图3F说明类似于图3A的另一个实施例，所不同的是波形天线17是线圈形的。该波形天线17的线圈形状与以上图2K和图2L所示和所述的形状相同。以上图3A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4A说明六边形波形天线17的另一个实施例，其中构成六边形波形天线17的各分段21的波幅不相同。该波形天线17的六边形与以上图2A和图2B所示和所述的形状相同。
两个导体耦合到无线通信装置10，以构成双极六边形波形天线17。第一个导体由两个部分21A和21C构成，它们分别具有不同数量的分段21和不同的波幅。这两个部分21A和21C也对称地包含在第二导体21B和21D中。这使得六边形波形天线17构成双极天线，在两个不同的工作频率上谐振并接收信号，这样无线通信装置10可以使用两个不同的频率通信。
图4B说明非对称六边形波形天线17的另一个实施例，其中六边形波形天线17的第一极天线17A的波幅与六边形波形天线17的第二极天线17B的波幅不同。有关非对称极天线的更多信息公开于转让给本发明同一受让人的题为“无线通信装置和方法”的美国专利No.6501435，该专利通过引用全部结合于本文中。
图4C说明非对称六边形波形天线17的另一个实施例，其中六边形波形天线17的第一极天线17A的长度与六边形波形天线17的第二极天线17B的长度不同。
注意，图4A、4B和4C的实施例可加以组合，以创建非对称六边形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图4D说明图4A的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图4A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4E说明图4B的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图4B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4F说明图4C的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边圆形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图4C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
要注意图4D、4E和4F的实施例可加以组合，以创建非对称八边形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图4G说明图4A的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图4A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4H说明图4B的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图4B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4I说明图4C的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图4C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
要注意图4G、4H和4I的实施例可加以组合，以创建非对称五边形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图4J说明图4A的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图4A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4K说明图4B的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于以上图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图4B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4L说明图4C的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于以上图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图4C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
要注意图4J、4K和4L的实施例可加以组合，以创建非对称四边形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图4M说明图4A的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图4A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4N说明图4B的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图4B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4O说明图4C的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图4C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
要注意图4M、4N和4O的实施例可加以组合，以创建非对称椭圆曲线形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图4P说明图4A的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图4A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4Q说明图4B的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图4B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图4R说明图4C的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图4C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
要注意图4R、4Q和4R的实施例可加以组合，以创建非对称线圈形双极波形天线17，其中极天线17A和17B包含不同的长度和波幅，包括极天线17A和17B的不同分段21中的不同波幅。
图5A说明耦合到无线通信装置10的六边形波形天线17的另一个实施例，其中无线通信装置10配置为以两个不同频率接收信号。将类似于图2A和2B所示的六边形波形天线17的六边形波形天线17耦合到无线通信装置10，以构成双极六边形波形天线17。谐振环40还一电容方式耦合到无线通信装置10，以构成以与双极六边形波形天线17的工作频率不同的第二频率工作的第二天线17。谐振环40可以由任何材料构造，只要该材料可以传导即可。
本实施例特别适合于需要无线通信装置10在无论六边形波形天线17是否受到作用力，如拉伸或压缩力的情况下都能够进行无线通信的场合。谐振环40设计为在无论对无线通信装置10或含有无线通信装置10的货物、物体或产品施加任何作用力的情况下都保持原状。取决于施加于六边形波形天线17或含有六边形波形天线17及无线通信装置10的货物、物体或产品上的力，六边形波形天线17的长度可以变化，从而改变六边形波形天线17的工作频率。该六边形波形天线17的新工作频率可以明显不同于正常的工作频率，足以使六边形波形天线17和无线通信装置10无法接收和/或解调询问读取器20发送的信号。谐振环40能够在六边形波形天线17处于任何状态下接收信号32。
图5B也显示了本发明的一个采用工作频率为915MHz的双极六边形波形天线17和工作频率为2.45GHz的谐振环40的实施例。双极六边形波形天线17和谐振环40都耦合到无线通信装置10，以使无线通信装置10可以两个不同频率工作。但是，在本实施例中，双极六边形波形天线17的导体在第一电感匝42A和第二电感匝42B处环绕谐振环40。这样，施加于双极六边形波形天线17的任何力会将该力作用于谐振环40而非无线通信装置10。
本实施例可能在如下情况中有利对未设置非无线通信装置10本身的减荷装置的双极六边形波形天线17施力可能会使双极六边形波形天线17与无线通信装置10断开，从而使无线通信装置10无法进行无线通信。谐振环40可以采用比双极六边形波形天线17与无线通信装置10之间的连接点更坚固的材料制成，从而可以吸收作用于双极六边形波形天线17之上的任何力而不会损坏谐振环40。如果无线通信装置10置于制造或使用过程中会受力的货物、物体或产品(如橡胶轮胎)之上，则本实施例尤其有利。
图5C说明类似于图5A和图5B所示实施例的另一实施例。但是，谐振环40直接耦合到无线通信装置10，双极六边形波形天线17直接耦合到谐振环10。第一和第二传导附件44A和44B用于将谐振环40耦合到无线通信装置10。施加于双极六边形波形天线17的力会作用于谐振环40而非无线通信装置10，并被谐振环40吸收，因此无线通信装置10不会被损坏。
图5D说明图5A的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图5A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5E说明图5B的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图5B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5F说明图5C的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于以上图2C和2D所示和所述的波形天线17。以上图5C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5G说明图5A的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图5A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5H说明图5B的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图5B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5I说明图5C的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于以上图2E和2F所示和所述的波形天线17。以上图5C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5J说明图5A的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于以上图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图5A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5K说明图5B的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于以上图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图5B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5L说明图5C的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于以上图2G和2H所示和所述的波形天线17。以上图5C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5M说明图5A的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图5A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5N说明图5B的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图5B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5O说明图5C的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于以上图2I和2J所示和所述的波形天线17。以上图5C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5P说明图5A的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图5A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5Q说明图5B的替代实施例，所不同的是波形天线17由线图形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图5B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图5R说明图5C的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于以上图2K和2L所示和所述的波形天线17。以上图5C所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6A显示类似于图2A和2B所示波形天线17的六边形波形天线17的另一个实施例，其中显示各分段21彼此靠近。六边形波形天线17中各单元之间的耦合因接近而变得更强。因此，六边形波形天线17拉伸时的微小变化都将对六边形波形天线17的工作频率产生较大的影响。因为工作频率的变化可能很大，所以六边形波形天线17的微小拉伸更容易改变六边形波形天线17的工作频率。
图6B显示与图6A所示相同的六边形波形天线17和无线通信装置10；但是，该六边形波形天线17没有被拉伸。当此六边形波形天线17未被拉伸时，六边形波形天线17中的分段21彼此接触，从而有效地构成无有角分段21的规则双极天线。在本实施例中，正常形式下的六边形波形天线17的每个极17A和17B为30.6毫米长，工作频率为2.45GHz，因此无线通信装置10能够响应2.45GHz的频率。
图6C说明图6A的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于图2C和2D所示的。以上图6A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6D说明图6B的替代实施例，所不同的是波形天线17由八边形的分段21构成，类似于图2C和2D所示的。以上图6B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6E说明图6A的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于图2E和2F所示的。以上图6A所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6F说明图6B的替代实施例，所不同的是波形天线17由五边形的分段21构成，类似于图2E和2F所示的。以上图6B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6G说明图6A的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于图2G和2H所示的。以上图6A所示和所述的四边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6H说明图6B的替代实施例，所不同的是波形天线17由四边形的分段21构成，类似于图2G和2H所示的。以上图6B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6I说明图6A的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于图2I和2J所示的。以上图6A所示和所述的四边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6J说明图6B的替代实施例，所不同的是波形天线17由椭圆曲线形的分段21构成，类似于图2I和2J所示的。以上图6B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6K说明图6A的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于图2K和2L所示的。以上图6A所示和所述的四边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图6L说明图6B的替代实施例，所不同的是波形天线17由线圈形的分段21构成，类似于图2K和2L所示的。以上图6B所示和所述的六边形波形天线17实施例的所有其它方面同样适用于本实施例。
图7A说明波形天线17的传导分段21的替代实施例，其中分段21的宽度沿分段21形状的长度动态变化。此实施例适用于以上讨论的多边形波形天线。
图7B说明图7A所示波形天线17的传导分段21的替代实施例，它适用于曲线形波形天线17，如上述的椭圆曲线形波形天线17或线圈形波形天线17。正如图7A所示实施例一样，本实施例使弯曲效果沿传导分段21延伸，因此波形天线17不易被破坏。与图7A相关的上述讨论同样适用于图7B所示的实施例。
图8A说明在制造和使用过程中受力的一种产品类型，它可包括无线通信装置10和图6A-6L所示的波形天线17或任何先前讨论的波形天线17。此实施例包括现有技术中熟知的用于交通车辆的橡胶轮胎50。轮胎50设计为在安装到轮子上时以空气加压，形成轮子和轮胎50之间的密封。轮胎50由具有某个定义厚度53的轮胎行驶面52构成。轮胎行驶面52具有左外侧54、右外侧56和位于中心的开口58，轮胎50设计成适合在该处安装在轮上。左外侧54和右外侧56以与轮胎行驶面52的平面基本垂直的角度向下弯曲，以形成左外壁60和右外壁62。当形成左外壁60和右外壁62时，同时也形成了左内壁64和在右外壁62内侧上的右内壁(未显示)。此外，根据轮胎50的具体类型，在轮胎行驶面52下轮胎50的橡胶内侧还可能设有钢带68，以提高性能并延长使用寿命。有关典型轮胎50的构造和设计的更多信息，可参阅题为“多部件轮胎的制造方法”的美国专利No.5554242，该专利通过引用全部结合于本文中。
在本实施例中，无线通信装置10和双极波形天线17附在轮胎行驶面52内侧上轮胎50的内表面上。在制造轮胎50的过程中，轮胎50中的橡胶要经过层压工艺处理，由此轮胎50可能要被拉伸到其正常尺寸的大约1.6倍，然后回缩到轮子的正常尺寸。如果在制造过程中无线通信装置10被置于轮胎50内侧，则无线通信装置10和天线17必须能够承受轮胎50所承受的拉伸和回缩而不损坏。本发明的波形天线17尤其适合此应用，因为波形天线17可以拉伸和压缩而不会损坏波形天线17的导体。
轮胎50还要充以气体(如空气)，以在正常工作中达到一定的压力。如果无线通信装置10和天线17被置于轮胎行驶面52内侧或轮胎50内侧，则无线通信装置10和天线17将轮胎50中的压力水平拉伸和压缩。轮胎内含有的压力越大，则轮胎50拉伸度越大。因此，设在轮胎50内或轮胎50的橡胶内的无线通信装置10和天线17必须能够承受此拉伸而不损坏和/或影响无线通信装置10的正常操作。
图8B显示与图8A所示相同的轮胎。但是，在本实施例中，轮胎50处于压力下且使双极波形天线17受到拉伸。因为双极波形天线17可以拉伸而不致损坏或拉断，所以当轮胎50受到压力而拉伸时双极波形天线17不会损坏和不会被拉断。要注意的是，置于轮胎15内侧的波形天线17也可以是单极波形天线17，如图2A、2C、2E、2G、2I和2K所示或任何其它类型的波形天线17，包括图2A-6L所示的波形天线17。还有要注意的是，无线通信装置10和波形天线17可以设在轮胎50内侧的任何位置，包括轮胎行驶面52的厚度53内、左内壁64或右外壁62内侧上的右内壁(未显示)。
在给定频率情况下，为达到最优耦合的波形天线17的长度受天线17周围和所接触的材料的电气特性影响。因为轮胎50的橡胶可能含有大量的“碳黑”(相对传导材料)，所以可能需要设置具有必需电气特性的绝缘材料，以便以不导电的涂层(未显示)封装天线17的金属部分，从而使其之与轮胎50的橡胶绝缘。在其它情况下，天线17的长度必须加以调整，以便与周围材料的电气特性匹配，这是有关天线的熟知技术问题。
要注意的是，以上图8A和8B所示和所述的波形天线17可以是图2A-6L所示和所述的任何一种形状，包括多边形、椭圆曲线和线圈形状。
图9显示的是一个流程图，其中询问读取器20设计成与无线通信装置10和波形天线17通信，以确定轮胎50的压力何时达到某个指定阈值压力。因为波形天线17根据作用于其导体上的力来改变长度，因此如果波形天线17设在轮胎50内侧，则它会随轮胎50内侧的压力升高而拉伸。波形天线17可以设计成这样，当轮胎50达到某个指定阈值压力时，波形天线17的长度仅达到某个指定长度，以便能够以询问读取器20的工作频率接收信号。
该流程从方框70处开始，如以上对图1所示询问读取器20和无线通信装置10的操作所作的描述，询问读取器20通过场34发送信号32。询问读取器20检查是否从无线通信装置10收到响应通信(判断74)。如果询问读取器20未从无线通信装置10接收到任何响应信号，则询问读取器20以循环方式(方框72)继续通过场34发送信号32，直到接收到响应为止。一旦询问读取器20从无线通信装置10接收到响应(判断74)，则表示与无线通信装置10耦合的波形天线17已经拉伸到某个长度，因此波形天线17的工作频率与询问读取器20的工作频率相容(方框76)。询问读取器20可以报告含有无线通信装置10和波形天线17的轮胎50已达到某个阈值压力。要注意的是，该波形天线17可以是图2A-6L所示的任何一种波形天线17。
图10显示可以为询问读取器20配备的报告系统77的一个实施例。询问读取器20可以耦合到报告系统77。该报告系统77可以紧靠询问读取器20，并可以通过有线连接或无线连接耦合到询问读取器20。报告系统77可以是能够接收和/或存储来自询问读取器20的数据通信的用户接口或其它计算机系统。所述信息可以是从无线通信装置10接收的任何类型的信息，包括但不限于有关无线通信装置10的标识信息、跟踪信息和/或和/或无线通信装置10的周围环境的信息，如压力和温度。该信息可以用于任何目的。例如，可以将制造轮胎50期间有关它的标识信息、跟踪信息、温度、受力和/或压力信息传送给报告系统77，这些信息随后可用于跟踪、质量控制和供应链管理。如果报告系统接收到的信息不正常或正确，则报告系统77可以控制生产操作，以在制造过程中停止和/或变更操作过程和/或提醒负责制造工艺的人员。
报告系统77还可以将从无线通信装置10接收到的信息通过询问读取器20传送到设在远离报告系统77和/或询问读取器20的远程系统78。报告系统77与远程系统78之间的通信可以通过有线通信、无线通信、调制解调器通信或其它联网通信(如因特网)来执行。或者，询问读取器20可以利用与报告系统77和远程系统78之间所用相同或相似的通信介质将从无线通信装置10接收到的信息直接传送到远程系统78，而不是先通过报告系统77报告该信息。
图11说明适用于图2A-6L所示并讨论的任何类型的波形天线17的制造及将该波形天线17组装到无线通信装置10上的方法。该工艺方法总共包括8个步骤。每个步骤以图11所示的带圈编号标记。流程的第一个步骤涉及使天线17的导线或导体箔通过齿轮120以在天线导体17中产生交替曲线，从而形成波形天线17。齿轮120由上方齿轮120A和下方齿轮120B构成。上方齿轮120A顺时针旋转，下方齿轮120B逆时针旋转。每个齿轮120A和120B具有旋转时彼此互锁的边缘。齿轮120A和120B成形为便于形成期望的波形天线17的形状。当天线导体17通过齿轮120A和120B时，在天线导体17中产生交替的曲线，以在天线导体17中形成波峰121和波谷122，从而形成波形天线17。
该工艺的第二个步骤涉及将锡焊置于波形天线17的各部分上，以便可以在后一步骤中将无线通信装置10焊接并附着于波形天线17上。设有焊接台123，它由第一上锡位置123A和第二上锡位置123B组成。对应波形天线17通过焊接台123的每个预定义部分，第一上锡位置123A和第二上锡位置123B向上提升，以将锡焊料置于波峰124A的左侧和波峰124B的相邻右侧，以便可以在所述工艺的第三个步骤将无线通信装置10与波形天线17焊接起来。请注意该流工艺可以采用胶、感应焊接或其它合适的非焊接粘结方法，以将无线通信装置10与波形天线17附着在一起。
该工艺的第三个步骤涉及将无线通信装置10与波形天线17相连接。无线通信装置在锡焊点上附着于波峰124A的左侧和波峰124B的右侧。利用粘合剂将无线通信装置10的引脚或针脚(未显示)附着于锡焊料上，向无线通信装置10附着于波形天线17上的锡焊料的各点上加焊锡膏，以通过可导电方式将无线通信装置10附着于波形天线17。要注意的是，当无线通信装置10附着于波形天线17时，波峰会留在无线通信装置10上，这会导致无线通信装置10的两个输入端口(未显示)和耦合到无线通信装置10的两个波形天线17之间的短路128。
该工艺的第四个步骤涉及使连接到波形天线17的无线通信装置10经过本领域技术人员熟知的热气回流焊处理，以将焊料稳固地接合于无线通信装置10的引线和波形天线17之间。
该工艺的第五个步骤涉及一种熟知的工艺处理，即清理先前焊接过程中未使用和剩余的任何多余焊料。
该工艺的第六个步骤涉及去除该工艺第三个步骤中由波形天线17的波峰124在两个波形天线17之间造成的短路128。依无线通信装置10的类型及其设计而定，短路128可能或可能不会致使无线通信装置10无法正确操作以接收信号和重新调制响应信号。如果此短路128不影响无线通信装置10的操作，则该工艺可以跳过此步骤。
该工艺的第七个步骤涉及封装无线通信装置10。无线通信装置10通常采用RF集成电路芯片的形式，它被封装在硬化的非导电材料，如塑料或环氧树脂内，以便保护芯片的内部元件。还可以在无线通信装置10与波形天线17的结合点上添加额外的封装材料(如环氧树脂)，以额外增加机械应力消除效果。
该工艺的第八也即最后一个步骤涉及将附在波形天线17上的无线通信装置10绕在卷轴130上。因为波形天线17尚未被切割，所以无线通信装置10和波形天线17包含在一条带上。当需要将无线通信装置10和附带的波形天线17加到货物、物体、产品(如轮胎50)上时，可以从卷轴130上解下无线装置10和附带的波形天线17，并在两个相邻的无线通信装置10中间切断波形天线17的导体，从而得到单独的无线通信装置10和双极波形天线17。
请注意还存在制造波形天线17的其它方法，包括采用计算机数控(CNC)机器。制造工艺可类似于制造弹簧的工艺。还要注意的是，以上图11所示并讨论的波形天线17可以是以上讨论的任何形状的波形天线17。
图12显示无线通信装置10和多边形波形天线17上余留的作为调谐电感的短路128。某些UHF无线通信装置10在无线通信装置10上跨接调谐电感形式的直流(DC)短路时工作性能最佳，所以可以省略去除短路128的工艺步骤。图12A说明多边形波形天线17和无线通信装置10的替代实施例，其中，在图11所示工艺的步骤1中采用的是不均匀的齿轮120，以在无线通信装置10上产生加长的环形短路128。这提供了在波形天线17和短路128并联时，无线通信装置10处于最佳工作状态所需的电感量。
要注意的是图12所示并讨论的实施例还可以任何多边形、椭圆曲线和线圈形状的波形天线17来实现，包括以上图2A-6L所示并讨论的多边形、椭圆曲线和线图形状的波形天线17。
以上提出的实施例代表使本领域技术人员能够实施本发明的必要信息，并且说明了实施本发明的最佳方式。在结合附图阅读以上说明之后，本领域技术人员会理解本发明的概念，并将认识到这些概念还有很多这里未具体提出的应用。应该明确的是，这些概念和应用落于本发明公开和所附权利要求的范围内。
当然应该明确的是，本发明并不局限于涉及汽轮子胎的应用。还应该明确的是，本发明并局限于任何特定类型的组件，包括但不限于无线通信装置10及其组件、波形天线17、询问读取器20及其组件、压力传感器18、温度传感器19、谐振环40、轮胎50及其组件、报告系统77、远程系统78、轮子100及其组件、齿轮120、焊接台123和粘合剂124。为了说明本申请的目的，将耦合定义为直接或电抗耦合。电抗耦合定义为电容或电感耦合。本应用中讨论的波形天线17可以是多边形、椭圆曲线形和线圈形的。
本领域技术人员可以认识到针对本发明优选实施例的改进和修改。所有这些改进和修改视为包含在所公开的概念以及所附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种无线通信装置，它包括RFID芯片；以及多边形波形天线；所述多边形波形天线耦合到所述RFID芯片。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述多边形波形天线由下列导体集合中的导体构成单极多边形导体和双极多边形导体。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述至少一个多边形导体的波幅在所述多边形导体的整个长度上相同。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述至少一个多边形导体的波幅在所述多边形导体的至少两个不同部分上不同。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个多边形导体涂覆以非导电材料。
6.如前述的权利要求1至5中中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个多边形导体由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有第一长度以形成设计为以第一工作频率工作的第一多边形波形天线，所述第二部分具有第二长度以形成设计为以第二工作频率工作的第二多边形波形天线。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述第一部分耦合到所述RFID芯片，所述第二部分耦合到所述第一部分。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述第一部分具有第一波幅，所述第二部分具有不同于所述第一波幅的第二波幅。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述至少一个多边形导体由第一多边形导体和第二多边形导体构成，其中所述第一多边形导体和第二多边形导体都耦合到所述RFID芯片，以构成所述双极多边形波形天线。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述第一多边形导体包括具有第一波幅的第一部分和具有不同于所述第一波幅的第二波幅的第二部分。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述第一多边形导体具有第一长度，所述第二多边形导体具有不同于所述第一长度的第二长度。
12.如权利要求1至11中任何一项所述的装置，其特征在于还包括与所述多边形波形天线耦合的谐振环，其中所述多边形波形天线以第一工作频率工作，而所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述谐振环与所述多边形波形天线以电容方式耦合。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于所述谐振环另外耦合到所述RFID芯片，以使施加于所述多边形波形天线的力全部或部分作用于所述谐振环，以减轻所述RFID芯片上的机械应力。
15.如权利要求1至14中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述多边形波形天线的易破损性。
16.如权利要求1至15中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体经过加热以降低所述至少一个导体中的应力，从而降低所述多边形波形天线的易破损性。
17.如权利要求1至16中任何一项所述的装置，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
18.一种设备，包括无线通信装置，其耦合到由以第一工作频率工作的至少一个多边形导体构成的多边形波形天线；以及轮胎，其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式传送所述信息。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于所述信息是环境信息。
20.如权利要求18或19所述的设备，其特征在于所述轮胎包括外表面，该外表面包括具有左外侧和右外侧以及开口的环形轮胎行驶面；所述左外侧和所述右外侧各自以与所述轮胎行驶面基本垂直的角度折向下，以形成基本与所述轮胎行驶面垂直的左外壁和右外壁，以及形成基本垂直地附着于所述轮胎行驶面另一侧上的内壁的左内壁和右内壁；其中所述无线通信装置附着于所述轮胎内侧的壁，所述壁包括所述左内壁、所述右内壁和所述内壁。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于当所述轮胎被置于压力下时，所述多边形波形天线会展开。
22.如权利要求18所述的设备，其特征在于还包括与所述多边形波形天线耦合的谐振环，所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
23.如权利要求20所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成，其中所述多边形波形天线被包含在所述橡胶内。
24.如权利要求20所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成，其中所述无线通信装置被包含在所述橡胶内。
25.如权利要求19所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的压力的压力传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的压力作为环境信息传送。
26.如权利要求19所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的温度的温度传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的温度作为环境信息传送。
27.如权利要求18所述的设备，其特征在于所述至少一个多边形导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述多边形波形天线的易破损性。
28.如权利要求18所述的设备，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
29.一种用于以无线方式传送有关轮胎的信息的系统，包括询问读取器；耦合到多边形波形天线的无线通信装置，所述多边形波形天线由以第一频率工作的至少一个多边形导体构成；以及轮胎，其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式将所述信息传送到所述询问读取器。
30.一种以无线方式与轮胎通信的方法，包括如下步骤放置与多边形波形天线耦合的无线通信装置，所述多边形波形天线由以第一工作频率工作的至少一个多边形导体构成；将询问读取器放置于所述轮胎附近；以及以无线方式在第一频率上从所述轮胎内的所述无线通信装置接收信息。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
32.一种制造多边形波形天线的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有多边形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中每个齿轮中的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
34.一种制造与多边形波形天线耦合的无线通信装置的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有多边形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中各齿轮的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线，从而形成具有多个曲线的传导箔，这些曲线形成多个被波谷隔开的波峰；以及利用焊料将无线通信芯片分别焊接到所述多个波峰之一的每一边上。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于还包括如下步骤在所述焊接步骤之后利用热气对所述无线通信芯片进行回流焊处理；在所述焊接步骤之后清理掉所述多余焊料；以及在所述焊接步骤之后去除掉跨所述多个波峰的每一边形成的短路；所述回流焊、清理和去除步骤在所述焊接步骤之后执行。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
37.一种用于在制造轮胎过程中测试附着于所述轮胎的无线通信装置的方法，包括将耦合到多边形波形天线的无线通信装置附着于所述轮胎的内侧，所述多边形波形天线由以第一频率工作的至少一个多边形导体构成；对所述轮胎施加压力；以及以所述第一频率与所述无线通信装置通信，以判断所述无线通信装置是否正常工作。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于所述多边形由下列多边形集合中的多边形构成四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形和十边形。
39.一种无线通信装置，它包括RFID芯片；以及椭圆曲线形波形天线；所述椭圆曲线形波形天线耦合到所述RFID芯片。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于所述椭圆曲线形波形天线包括单极椭圆曲线形导体和双极椭圆曲线形导体。
41.如权利要求39或40所述的装置，其特征在于所述至少一个椭圆曲线形导体的波幅在所述椭圆曲线形导体的整个长度上相同。
42.如权利要求39或40所述的装置，其特征在于所述至少一个椭圆曲线形导体的波幅在所述椭圆曲线导体的至少两个不同部分上不同。
43.如权利要求39至42中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个椭圆曲线形导体涂覆以非导电材料。
44.如权利要求39至43中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个椭圆曲线导体由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有第一长度以形成设计为以第一工作频率工作的第一椭圆曲线波形天线，所述第二部分具有第二长度以形成设计为以第二工作频率工作的第二椭圆曲线波形天线。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于所述第一部分耦合到所述RFID芯片，所述第二部分耦合到所述第一部分。
46.如权利要求44所述的装置，其特征在于所述第一部分具有第一波幅，所述第二部分具有不同于所述第一波幅的第二波幅。
47.如权利要求39所述的装置，其特征在于所述至少一个椭圆曲线形导体由第一椭圆曲线形导体和第二椭圆曲线形导体构成；所述第一和第二椭圆曲线形导体都耦合到所述RFID芯片，以构成双极椭圆曲线形波形天线。
48.如权利要求47所述的装置，其特征在于所述第一椭圆曲线形导体包括具有第一波幅的第一部分和具有不同于所述第一波幅的第二波幅的第二部分。
49.如权利要求47所述的装置，其特征在于所述第一椭圆曲线形导体具有第一长度，所述第二椭圆曲线形导体具有不同于所述第一长度的第二长度。
50.如权利要求39至49中任何一项所述的装置，其特征在于还包括与所述椭圆曲线形波形天线耦合的谐振环，其中所述椭圆曲线形波形天线以第一工作频率工作，而所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
51.如权利要求50所述的装置，其特征在于所述谐振环与所述椭圆曲线形波形天线以电容方式耦合。
52.如权利要求51所述的装置，其特征在于所述谐振环另外耦合到所述RFID芯片，以使施加于所述椭圆曲线形波形天线的力全部或部分作用于所述谐振环，以减轻所述RFID芯片上的机械应力。
53.如权利要求39至52中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述椭圆曲线形波形天线的易破损性。
54.如权利要求39至53中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体经过加热以降低所述至少一个导体中的应力，从而降低所述椭圆曲线形波形天线的易破损性。
55.一种设备，包括耦合到椭圆曲线形波形天线的无线通信装置，所述椭圆曲线形波形天线由以第一工作频率工作的至少一个椭圆曲线形导体构成；以及轮胎；其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式传送所述信息。
56.如权利要求55所述的设备，其特征在于所述信息是环境信息。
57.如权利要求55所述的设备，其特征在于所述轮胎包括具有左外侧和右外侧的圆形轮胎行驶面及开口的外表面；所述左外侧和所述右外侧各自以与所述轮胎行驶面基本垂直的角度折向下，以形成基本与所述轮胎行驶面垂直的左外壁和右外壁，以及形成基本垂直地附着于所述轮胎行驶面另一侧上的内壁的左内壁和右内壁；其中所述无线通信装置附着于所述轮胎内侧的壁，所述壁包括所述左内壁、所述右内壁和所述内壁。
58.如权利要求57所述的设备，其特征在于当所述轮胎被置于压力下时，所述椭圆曲线形波形天线展开。
59.如权利要求55所述的设备，其特征在于还包括与所述椭圆曲线形波形天线耦合的谐振环，所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
60.如权利要求57所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成；所述椭圆曲线形波形天线被包含在所述橡胶内。
61.如权利要求57所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成；所述无线通信装置被包含在所述橡胶内。
62.如权利要求56所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的压力的压力传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的压力作为环境信息传送。
63.如权利要求56所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的温度的温度传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的温度作为环境信息传送。
64.如权利要求55所述的设备，其特征在于所述至少一个椭圆曲线形导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述椭圆曲线形波形天线的易破损性。
65.一种用于以无线方式传送有关轮胎的信息的系统，包括询问读取器；耦合到椭圆曲线形波形天线的无线通信装置，所述椭圆曲线形波形天线由以第一频率工作的至少一个椭圆曲线形导体构成；以及轮胎；其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式将所述信息传送到所述询问读取器。
66.一种用于以无线方式与轮胎通信的方法，包括如下步骤放置耦合到椭圆曲线形波形天线的无线通信装置，所述椭圆曲线形波形天线由以第一工作频率工作的至少一个椭圆曲线形导体构成；将询问读取器放置于所述轮胎附近；以及以无线方式在第一频率上从所述轮胎内的所述无线通信装置接收信息。
67.一种制造椭圆曲线形波形天线的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有椭圆曲线形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中各齿轮的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线。
68.一种制造与椭圆曲线形波形天线耦合的无线通信装置的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有椭圆曲线形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中各齿轮的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线，从而形成具有多个曲线的传导箔，这些曲线形成多个被波谷隔开的波峰；以及利用焊料将无线通信芯片分别焊接到所述多个波峰之一的每一边上。
69.如权利要求68所述的方法，其特征在于还包括如下步骤在所述焊接步骤之后利用热气对所述无线通信芯片进行回流焊处理；在所述焊接步骤之后清理掉所述多余焊料；以及在所述焊接步骤之后去除掉跨所述多个波峰的每一边形成的短路；所述回流焊、清理和去除步骤在所述焊接步骤之后执行。
70.一种用于在制造轮胎过程中测试附着于所述轮胎的无线通信装置的方法，包括将耦合到椭圆曲线形波形天线的无线通信装置附着于所述轮胎的内侧，所述多边形波形天线由以第一频率工作的至少一个椭圆曲线形导体构成；对所述轮胎施加压力；以及以所述第一频率与所述无线通信装置通信，以判断所述无线通信装置是否正常工作。
71.一种无线通信装置，它包括RFID芯片；以及线圈形波形天线；所述线圈形波形天线耦合到所述RFID芯片。
72.如权利要求71所述的装置，其特征在于所述线圈形波形天线由下列导体集合中的导体构成单极线圈形导体和双极线圈形导体。
73.如权利要求71或72所述的装置，其特征在于所述至少一个线圈形导体的波幅在所述线圈形导体的整个长度上相同。
74.如权利要求71或72所述的装置，其特征在于所述至少一个线圈形导体的波幅在所述线圈形导体的至少两个不同部分上不同。
75.如权利要求71至74中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个线圈形导体涂覆以非导电材料。
76.如权利要求71至75中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个线圈形导体由第一部分和第二部分组成，所述第一部分具有第一长度以形成设计为以第一工作频率工作的第一线圈形波形天线，所述第二部分具有第二长度以形成设计为以第二工作频率工作的第二线圈形波形天线。
77.如权利要求76所述的装置，其特征在于所述第一部分耦合到所述RFID芯片，所述第二部分耦合到所述第一部分。
78.如权利要求76或77所述的装置，其特征在于所述第一部分具有第一波幅，所述第二部分具有不同于所述第一波幅的第二波幅。
79.如权利要求71所述的装置，其特征在于所述至少一个线圈形导体由第一线圈形导体和第二线圈形导体中的导体构成，其中所述第一线圈形导体和第二线圈形导体都耦合到所述RFID芯片，以构成双极线圈形波形天线。
80.如权利要求79所述的装置，其特征在于所述第一线圈形导体包括具有第一波幅的第一部分和具有不同于所述第一波幅的第二波幅的第二部分。
81.如权利要求79所述的装置，其特征在于所述第一线圈形导体具有第一长度，所述第二线圈形导体具有不同于所述第一长度的第二长度。
82.如权利要求71至81中任何一项所述的装置，其特征在于还包括与所述线圈形波形天线耦合的谐振环，其中所述线圈形波形天线以第一工作频率工作，而所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
83.如权利要求82所述的装置，其特征在于所述谐振环与所述线圈形波形天线以电容方式耦合。
84.如权利要求83所述的装置，其特征在于所述谐振环另外耦合到所述RFID芯片，以使施加于所述线圈形波形天线的力全部或部分作用于所述谐振环，以减轻所述RFID芯片上的机械应力。
85.如权利要求71至84中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述线圈形波形天线的易破损性。
86.如权利要求71至85中任何一项所述的装置，其特征在于所述至少一个导体经过加热以降低所述至少一个导体中的应力，从而降低所述线圈形波形天线的易破损性。
87.一种设备，包括耦合到线圈形波形天线的无线通信装置，所述线圈形波形天线由以第一工作频率工作的至少一个线圈形导体构成；以及轮胎，其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式传送所述信息。
88.如权利要求87所述的设备，其特征在于所述信息是环境信息。
89.如权利要求87所述的设备，其特征在于所述轮胎包括具有左外侧和右外侧的圆形轮胎行驶面以及开口的外表面；所述左外侧和所述右外侧各自以与所述轮胎行驶面基本垂直的角度折向下，以形成基本与所述轮胎行驶面垂直的左外壁和右外壁，从而构成基本垂直地附着于所述轮胎行驶面另一侧上的内壁的左内壁和右内壁；其中所述无线通信装置附着于所述轮胎内侧的壁，所述壁包括所述左内壁、所述右内壁和所述内壁。
90.如权利要求89所述的设备，其特征在于当所述轮胎被置于压力下时，所述线圈形波形天线展开。
91.如权利要求87所述的设备，其特征在于还包括与所述线圈形波形天线耦合的谐振环，所述谐振环构成以第二工作频率工作的第二天线。
92.如权利要求89所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成；所述线圈形波形天线被包含在所述橡胶内。
93.如权利要求89所述的设备，其特征在于所述轮胎行驶面由具有一定厚度的橡胶构成；所述无线通信装置被包含在所述橡胶内。
94.如权利要求88所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的压力的压力传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的压力作为环境信息传送。
95.如权利要求84所述的设备，其特征在于所述无线通信装置耦合到包含在所述轮胎内用于测量所述轮胎内的温度的温度传感器，以使所述无线通信装置可以无线方式将所述轮胎内的温度作为环境信息传送。
96.如权利要求87所述的设备，其特征在于所述至少一个线圈形导体具有较所述至少一个导体的其它部分厚的波峰，以便降低所述线圈形波形天线的易破损性。
97.一种用于以无线方式传送有关轮胎的信息的系统，包括询问读取器；耦合到线圈形波形天线的无线通信装置，所述线圈形波形天线由以第一频率工作的至少一个线圈形导体构成；以及轮胎；其中所述无线通信装置安装在所述轮胎的内侧，以检测与所述轮胎相关的信息，并以无线方式将所述信息传送到所述询问读取器。
98.一种用于以无线方式与轮胎通信的方法，包括如下步骤放置与线圈形波形天线耦合的无线通信装置，所述线圈形波形天线由以第一工作频率工作的至少一个线圈形导体构成；将询问读取器放置于所述轮胎附近；以及以无线方式在第一频率上从所述轮胎内的所述无线通信装置接收信息。
99.一种制造线圈形波形天线的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有线圈形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中各齿轮的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线。
100.一种制造与线圈形波形天线耦合的无线通信装置的方法，所述方法包括如下步骤使传导箔通过第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮各具有线圈形的边缘且彼此相对地设置在一个垂直平面中，其中，当所述第一齿轮顺时针方向旋转，而所述第二齿轮反时针旋转时，所述第一齿轮和第二齿轮中各齿轮的所述多边形边缘彼此基本互锁；以及当所述传导箔通过所述第一齿轮和第二齿轮时在所述传导箔中形成交替的曲线，从而形成具有多个曲线的传导箔，这些曲线形成多个被波谷隔开的波峰；以及利用焊料将无线通信芯片分别焊接到所述多个波峰之一的每一边上。
101.如权利要求100所述的方法，其特征在于还包括如下步骤在所述焊接步骤之后利用热气对所述无线通信芯片进行回流焊处理；在所述焊接步骤之后清理掉所述多余焊料；以及在所述焊接步骤之后去除掉跨所述多个波峰的每一边形成的短路；所述回流焊、清理和去除步骤在所述焊接步骤之后执行。
102.一种用于在制造轮胎过程中测试附着于所述轮胎的无线通信装置的方法，包括将耦合到线圈形波形天线的无线通信装置附着于所述轮胎的内侧，所述线圈形波形天线由以第一频率工作的至少一个多边形导体构成；对所述轮胎施加压力；以及以所述第一频率与所述无线通信装置通信，以判断所述无线通信装置是否正常工作。
全文摘要
一种与波形天线(17)耦合的无线通信装置(10)，它大大地提高了耐用性和阻抗匹配。该波形天线可以采用多边形、椭圆曲线和/或线圈形状的形式。无线通信装置耦合到波形天线以实现无线通信。无线通信装置和波形天线可以设在一些物体、货物或产品上，这些物品在制造和/或使用过程中受力而可能使波形天线被拉伸或压缩。由于波形天线具有曲线结构，因此较其它结构更容易经受拉伸和压缩，从而降低了无线通信装置易破损性，如果无线装置破损，则可能使耦合到波形天线的无线通信装置无法正确以无线方式传送信息。
文档编号H01Q1/38GK1739220SQ03825900
公开日2006年2月22日 申请日期2003年4月22日 优先权日2003年2月3日
发明者I·J·福尔斯特, S·N·特拉诺瓦 申请人:拉森矿物有限责任公司