专利名称：Rfid天线系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的RFID天线系 统，带有用于物品识别系统(WIS)的RFID天线装置。
背景技术：
已经已知有用于物品的采集和识别(WIS)的所谓的UHF-RFID 方法和系统。其中在要检测的物品上设置RFID标签。与一种同样已 知的用于电子物品安检(所谓的EAS系统)的方法相比，这种方法首 先具有了下述重要优点借助RFID标签不仅能分析作为信息的单个 比特，而且还能为该UHF-RFID标签设置微芯片，在该微芯片上存储 有来自多个地点的具有一定字长的信息，并且可从该微芯片读出所述 信息。优选的是采用所谓的无源RFID标签，它从天线系统的电磁场 获得用于读取标签内容并发回相关信息的能量。其中RFID标签由具 有所述微芯片的天线结构组成。为了读出信息，正如已知的那样，为 此采用了所谓的读取器，其例如通过天线系统把所需的能量输送给所 述标签，从而通过电磁场进行驱动，其中，带有微芯片的标签随后能 够利用该能量以所存储的信息发出相应的应答，该应答可通过天线系 统和连接在其后的RFID读取器来读取并进行分析。关于用于电子物品安检系统(EAS)的RFID天线系统的构造例 如参照在先的出版物WO99/30384Al。另外，关于用RFID天线系统 读取较大比特长度的数据的应用参照以下在先出版物，即RFID手册 中的"3 Fundamental Operating Principles" : Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification,第二版， Klaus Finkenzeller， Copyright 2003， John Wiley & Sons, Ltd., ISBN: 0國470-84402-7，第1.2、 1.3、 2.3至2.5.4章以及第3.1至3.1.2章。除此之外还已知有例如在商场、商店等的出口处对物品进行安检的电子物品安检系统(EAS)。它们由RFID天线系统组成，所述RFID 天线系统在出口或过道区域内彼此间隔地设置，在它们之间形成穿过 它们的待监控的通道。位于商店中的相应产品或商品例如借助电子物品安检标签来进 行安检。当对商品进行常规的结账时，由售货员把相应的电子物品安 检标签取下，使顾客能够带着商品毫无问题地通过所监控的出口通道。如果带着仍处于安检状态的商品经过所监控的出口通道，则在监 控区域内通常会发出声音报警信号，以便例如通知有人试图把未结帐 的商品从商店拿走。这种电子物品安检系统能够在不同的技术基础上实现。前面所提到的EAS系统按照1比特收发机方式来工作，其中能 够识别出在监控和读取区域内是否存在特定的标签。由US2006/0132312A1基本上已知了这样一种天线系统，它能够 被安装在过道(门前通道)里。为此可以采用不同的天线系统，例如 由贴片天线构成的RFID天线系统。作为对此的替代，也可以采用所 谓的环形天线或所谓的光子带GAP天线。所述天线可以朝前安装在过道旁边的墙壁上，或者朝前或朝后安 装在原有的门框内，也可以平行于通道方向呈放射状安装在原有的拱 门内。如果采用贴片天线的话，也可以由多个贴片天线共同工作，它们 在垂直方向上相互叠加设置。在另一个所示的实施例中，可以采用多 个这种类型的贴片天线，它们以多个分支分别设置在垂直方向上并共 同作用，其中在一个所述的变体中，为此可以采用所谓的分集开关或 分集组合器。然而，这种在先公开的方案并没有提到能够将该系统应 用于电子物品安检系统EAS和/或物品识别系统WIS。至少这种在先 公开的方案没有提到能够制造出 一种包含用于电子物品安检系统EAS 的天线以及用于物品识 别系统WIS的天线的RFID天线系统。因此本发明的任务是提供一种用于物品识别系统(WIS)的改进 了的RFID天线系统，用于读取带有微芯片的标签。其中它应当是一 种基本上简单构造的系统。该系统应当在需要时能够很容易地适应于 不同的情况和特点，以便能够在从相应的标签读取信息时得到最优的 结果。在本发明的一种优选的实施方式中，另外还应当确保本发明所 述天线系统能够被装配到常规的电子物品安检系统中。根据本发明，该任务根据权利要求l所给出的特点来解决。本发 明的具有优点的实施例在从属权利要求中给出。本发明所述电子物品识别系统(WIS)的特点是一方面具有简单 的构造，另一方面针对地点的不同情况和特点具有很高的灵活性和适 应能力。其中监控区域和读取区域可以不同地加以调整，从而能可靠 地避免功能缺陷。其中本发明所述的改进的系统像现有技术那样也是基于RFID技 术工作的。为了实现具有高"命中率，，和高功能适应性的简单构造的系统，本 发明建议设置在要监控的通过区域一侧的天线系统包括至少两个天 线，其中所述的至少两个天线在通过方向上相邻设置，或者至少以通 过方向上的一个分量相邻设置。其中它们不一定非要设置在相同的高 度位置上(即例如平行于过道的高度)，而是也可以部分地位于不同 的高度位置上。然而，经过这两个彼此相邻设置的天线系统的中点或 重心的直线相对于水平面(或者平行于过道的平面)具有一定角度偏 差，该角度偏差最好不超过45°。其中，该UHF-RFID系统包含贴片天线或者由贴片天线组成。 这些贴片天线具有特别低的结构高度，由此也可以亳无问题地装配到 已有的通常由框状天线构成的EAS天线系统装置中，例如装配到已有 的EAS监控系统的框状天线内。通过在通过方向上以一定相互侧向错位或者以通过方向上的一9个分量相互错开设置两个贴片天线，能够以简单的手段实现改进的监 控区域组合。这在一定程度上提供了重要的优点，因为只有当某个人
拿着带有包含微芯片的RFID标签的产品实际走过所限定的读取区域 (即监控区域)而不仅仅是在读取区域附近经过时，才能相应地检测 或读取带有标签的物品或产品。由此首先是确保了不会例如由于在由 两个安装在侧面的天线系统保证安全的通道处的某个人仅仅是在附近 (例如仍在商店内)走过，同时带有标签的受到保护的产品可能已经 进入到该天线系统的检测和/或读取区域，而过早地开始检测。
本发明所述的贴片天线可以设计成单个的贴片天线。但是其也可 以设计成组合的贴片天线，它们例如在一个共同的接地面、共同的基 底等上形成，使得只有在该基底上的贴片表面彼此分开排列。这里可 以有任意的变体。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，例如在每个侧面的天线 装置处彼此重叠地设置了至少两对贴片天线，即它们位于两个不同的 高度或平面上(其中如上所述，分别成对共同工作的贴片天线不必位 于同一高度水平上，而是可以至少在给定的程度上彼此错开设置)。
然而，同样也可以在通过方向上不仅采用两个天线，而是设置更 多的天线，例如三个或更多个贴片天线，以便由此能够在尽可能狭长 的通过区域内的过道方向上实现组合的区域，从而延长监控区域。换 句话说，也就是实现了天线场的组合，从而实现了水平面上(在水平 走向的过道的情况下)监控区域的组合，这样形成了由天线装置所监 控的通过区域，它在过道3的方向上(通常是在水平方向上)只能以 尽可能小的尺度延伸。
此外，作为对上述优选实施例的补充，有利的是必要时在从侧面 的、装有天线系统的限定装置到地面区域(和/或到天花板区域)的下 部过渡区域内采用用于检测的天线装置，尤其是贴片天线，其最好也 是成对地设置，并且在通过方向上相互错开。优选的是，在至地面的 过渡区域处和/或在至天花板的过渡区域内，可以通过机械方式对贴片 天线预先加以调节，使得其主辐射方向基本上不平行于过道的平面(地面)，而是与其偏差一个垂直方向上的分量。从而例如可以使设置得 非常低的天线系统的主辐射方向大致向上，而设置得非常高的天线系 统的辐射方向大致向下。由此可以与天线定位无关地对监控区域进行 优化。
但是作为替代或补充，也可以对天线进行电子的定向和/或调节， 以便对识别区域和/或读取区域至少在特定程度上预先进行调节，并从 而进行优化。这例如可以通过在两个彼此重叠设置的贴片天线之间的 预定的或者必要时能够调节的相位偏移来实现。
同样，根据本发明也可以通过机械式的预先调节和/或提供两个在 通过方向上彼此相邻的贴片天线来实现相位偏移，由此使得要监控的 区域能够从这两个贴片天线之间的对称平面出发在过道的一个或另一 方向上被调节。
根据本发明，贴片天线能够以线性极化或环形极化的方式工作。 尤其是贴片天线的环形极化工作方式是具有优点的，其确保了装有
RFID标签的物品始终被可靠地识别，并能亳无问题地完整读出存储 在标签上的信息，而与走过读取区域时标签的指向无关。
优选的是，该RFID系统在UHF范围内工作，即例如在800 MHz 至1000 MHz范围内工作(尤其是在800 MHz至950 MHz范围内-例 如在868 MHz下工作)。其中贴片天线的读取范围可以达到1.5m或 者更大(即例如达到2m等)。
在本发明的一个优选实施方式中，还建议本发明所述物品识别系 统(WIS)及所属的天线装置也可以后续装配到已有的用于电子物品 安检系统(EAS)的RFID天线系统中，而不会由于后续装配而对该 EAS系统或WIS系统的功能和作用造成不利影响。
本发明的其它优点、特点和特征由借助各附图所描述的实施例给 出。其中如图所示
图1:针对电子物品识别系统(WIS)的监控区域或通道的示意图2:在通过方向内本发明所述用于电子物品安检系统(EAS) 的UHF天线装置的示意性图示；
图3:所使用的贴片天线对的示意性俯视图4:图3所示贴片天线对平行于通过方向的相应截面图5: —种与图3不同的实施例的截面图6:贴片天线对的一种与图3和图4不同的实施例；
图7:所使用的贴片天线的另一种不同的实施例的俯视图8: —种可能的实施例变体的另一细节图；以及
图9: 一种简化的实施例变体的与图8相应的图示。
具体实施例方式
在图1中示出了一电子物品识别系统(WIS)的示意性基本结构， 具有两个彼此错开设置的天线装置1，穿过这两个天线装置之间的是 过道3，该过道沿着地面5上的通过方向3，走向。
所述天线装置1形成了侧面边界1，，该侧面边界具有基本上与地 面5呈横向或者尤其是垂直于地面5的高度延伸或垂直延伸7，平行 于或基本平行于或者以一定分量平行于过道3的横向延伸或水平延伸 9，以及与其相比较为狭长的、与通过方向3呈横向或者垂直于通过方 向3并从而尤其是平行于地面5的厚度延伸11。
在相对于过道3或通过方向3，位于左侧或右侧的天线装置1或侧 面边界l，之间形成了与过道3呈横向或者相对于通过方向3，呈横向、 尤其是与之垂直的通过区域，该通过区域由所述天线装置来监控。
此外，在图1中用虛线绘出了矩形的框状天线15。它们并不属于 本发明中的物品识别系统(WIS)。其仅仅是表明本发明所述的用于 物品识别系统(WIS )的RFID天线也可以安装到一个侧面边界l，中， 在该侧面边界l，中例如还安装了用于常规电子物品安检系统(EAS) 的天线装置，并且例如采用了矩形的框状天线15。
发送和/或分析单元17最好位于该侧面边界1的底部区域1"。如果本发明所述的用于下面还要详细描述的电子物品识别系统
(WIS)的天线装置也要装配到已有的电子物品安检系统(EAS)中，则这种EAS系统参照现有技术中已知的系统。这类系统通常在例如10Hz到20kHz的频率范围内工作(当例如采用电磁方法时)，或者例如在8至9 MHz (典型地为8.2 MHz)下工作(当例如采用射频方法实现时)。
对于下面还要详细描述的物品识别系统(WIS)，采用了UHF-RFID配置，为此设置了贴片天线形式的附加天线。
如上所述，该系统(WIS)首先通过采用带有微芯片的标签来采集和读取产品相关信息(即关于上面带有相关标签的各物品的信息)。随后也可以在下一个步骤中对这些信息进行综合，以便能够随后形成电子物品监控装置(例如存储在标签上的产品相关信息被读出，并例如与通过结帐系统所保存的信息进行对比，以便检查带有相应标签的产品是否已付帐)。
在图1中已经以示意图的方式示出了 UHF-RFID物品识别系统
的第一种实施例变体。
这里，分别在侧面边界l，或侧面的天线装置1的上部区域内设置有一对贴片天线21，在下部区域内设置有两对另外的贴片天线21，并且所示的实施例中，当与侧面边界横向观看时位于框状的框状天线15内。
贴片天线是对应于图3中的垂直俯视图和图4中的横向视图具有一个基底23 (由介电材料构成或者例如由空气构成)的天线，其中在基底23的上方具有一个位于上方的贴片面25，并且在基底23的下方具有一个位于下方的接地面27。贴片面25和接地面27相互以相当于基底23厚度的间距23，设置。
如由所示图示、尤其是由图4所看到的，两个贴片天线21平行地设置在一个接地面31前面，并使得各贴片天线21的下方的接地面27与接地面31电流隔离(即形成电容性的结构)。其中接地面31在俯视图中超出贴片天线，并在所有方向上侧向支撑着上方的贴片天线。以由用铜镀层的印刷电路板构成。
贴片天线21的接地面27与共用的接地面31电流隔离，尤其是考虑到采用常规贴片天线的时候，它使用粘胶剂例如粘到接地面31上(这种粘胶剂是不导电的)。原则上，所涉及的贴片天线与其下方的接地面27也可以在形成直流或电流触点的情况下直接敷设到接地面31上。这里，原则上也可以省去例如位于基底上的接地面27，也就是说，贴片天线直接与其基底在接地面31上形成。
此外，在所提到的实施例中，在下方的共同的接地面31内有一个贯穿通孔31，，在分别对应于贴片天线21的接地面27内有一个与之相应的贯穿通孔27，，穿过基底23形成一个贯穿通道35，从而使馈电导线37穿过这个整体结构，该馈电导线与位于上方的贴片天线25在馈电点25，处电流连接。
但是作为替代，也可以在馈电点25，的区域内与贴片面25形成电容耦合。接着，也可以对贴片面25进行馈电，使得例如在基底23的表面上分布和/或走向(即与贴片面的平面平行)的馈电导线37连接到贴片面，例如连接到贴片面的边缘处。但是贴片面例如也可以具有U形的凹槽(Ausnehmung )或类似结构，使得在贴片面25的平面内走向的馈电导线例如在U形的凹槽的端部(即相对于贴片面的周围边缘进一步向内偏移)与贴片面电连接。
在所示的实施例中，位于下方的接地面27延伸到基底23的周边侧面123,而在图3的俯视图中所示的贴片面25以间隔39在基底23的侧面边界或侧面123前面终止，即在俯浮见图中以比贴片天线21的下方接地面27更小的纵向和横向延伸形成。
在所示的实施例中，贴片天线21的至少近似形成正方形的表面在两个对角线上相对的顶角处具有倾斜切边41，其用于天线的调谐。
如果用空气作为基底23，则必须采用相应的仅用来机械保持贴片面25的介电间隔保持器，通过它使贴片面25相对于接地面21以一定间隔^f皮保持和固定。根据图3和图4所示的实施例，两个如此形成的贴片天线以一定的侧向间隔43 (即以两个相邻贴片天线的两个朝向彼此的侧面边界面123之间的中间侧向间隔43)设置，并位于一个共同的接地面31上。
在所示的实施例中示出了贴片天线的两个中点或这两个贴片天线的重心之间的间距，用附图标记45来表示。
基于贴片天线所使用的工作频率、最好是所使用的频率的中心波长，即例如在中心波长为0.2 x 34 cms5 cm的情况下，这个中心间距45应当大于或等于X的0.2倍。
尤其是例如当UHF-RFID天线系统在868 MHz的频率下工作时，一种优选的间3巨可以是0.5 x人(^0.5 x 34 cm三17 cm)。
但贴片天线不一定非得是相同的形状或相同的大小。它们也不一定是恰好水平错开，即恰好在平行于通过方向3'的方向上相邻设置(其中在所示的实施例中是由下述条件出发的在水平方向上的通过方向3，平行于地面5)。
由图5还可以看到，共同工作的贴片天线对原则上不必一定由两个单个的贴片天线21共同构成，而是也可以具有整体的构造。
图5所示的贴片天线对在共同的基底23的下侧面上具有一个共同的接地面27，其中在基底23的上侧面上形成两个彼此分开的贴片面25，这两个贴片面通过一根单独的馈电导线37来馈电，该馈电导线在一个相应的贴片面25上的一个馈电点25，处终止。如此形成的贴片天线对以一个很小的间隔设置在共同的接地面31上方，使得基底下侧面上的接地面27相对于共同的接地面31以狭小的间隔设置。
在附图中部分示出的贴片天线对在通过方向3，上彼此错开设置。它们不一定要恰好平行于通过方向3，。尤其是当例如通道呈锥形展宽或缩窄时，通过方向3，上的垂直平面到一个贴片天线21的相关贴片面25的侧向间隔可以是不同的。这里提到的贴片天线对体现了本发明的基本实现方式，其中至少两个贴片天线21形成了第一组共同工作的贴片天线A。但是也可以在通过方向上、或者以通过方向上的一个分量相互错开设置更多个贴片天线，例如三个贴片天线等。
15图6示出了这种由贴片天线21组成的共同工作的天线对不仅是在通过方向3，上，而且也可以在高度方向或垂直方向上以一定错位相互错开设置。优选的是，高度方向和/或垂直方向上的最大间隔可以如此设定，使得穿过所属贴片天线对的中点或重心的直线47相对于水平面或相对于一个平行于过道或地面5的平面48具有角度a，这个角度小于或等于45。。
另外，图l至图6所示的贴片天线也可以彼此扭转设置，使得馈电点25，在一个贴片天线上例如位于上方，而在相邻贴片天线上位于下方，或者在一个天线上位于右侧，而在另一贴片天线上例如位于左侧，等等。这里基本上也没有限制。
图7示出了在一个天线装置1中可以采用例如由贴片天线21构成的四重组，或者更多的双重组或四重组等。
其中在图7所示的实施例中，除了位于下方或较低的贴片天线组(在所示实施例中为贴片天线对A的形式)之外，还设置有相对位置较高的第二组贴片天线B (在所示实施例中为较高的贴片天线对B的形式)，其中较高的贴片天线对B尽管以同样的高度或垂直偏移设置(这不是必须的)，但其在通过方向3，上也相对于下方的贴片天线对A被不同地定位。由此在位于更上方的贴片天线对的两个贴片天线21之间得到了较大的侧向偏移43至45。这里如上所述，所提到的天线组A或B中的每一个、或者每个其它的贴片天线组都可具有两个以上的贴片天线，这些贴片天线在通过方向上、或者至少以通过方向上的一个分量彼此错开设置。
与所示实施例不同的是，馈电点25，可以处于不同的位置，即不是像图7所示那样全都具有相应的同一指向。
这里，水平方向或通过方向3，上的中间间隔43可以具有从几mm到几cm的数量级(对于该取值范围基本上没有限制)。
在该实施例中，现在得到了进一步的优点，即例如下面一排A贴片天线21可以与上面一排B贴片天线21成比例地以一定相位偏移来馈电，由此可以在需要时根据结构实现电增长或所谓的电下降。换句
16话说，由此可以在增长的垂直方向上或者在向下下降的垂直方向上对 主辐射方向或主瓣进行电调节。这样即可以对监控区域进行特定的微 调。
例如如果把借助图7所提到的四个贴片天线应用到图l所示的下 部监控区域X1 (图1)中，则对贴片天线的控制可以这样来实现即 预先对监控区域从下方的地面出发向上进行电调节。
如果借助图7所示的这种贴片天线组例如被应用到天线装置1的 下部区域内(如图l所示)，则可以针对重叠设置在不同的排或平面 内的贴片天线进行不同的相位控制，使得例如所述主瓣或主辐射区域 不垂直于贴片天线的接地面31,而是以垂直方向上的一个分量指向上 方。
如果根据图7的相应贴片天线组例如被设置在天线装置1的上部 区域X2中(图1)，则这里例如也可以实现不同的相位馈送，使贴片 天线的主辐射方向以特定的角度范围在监控区域内朝向下方。
同样，在組A和/或组B中的两个大致在相同高度位置处彼此相 邻设置的贴片天线21之间可以实现不同的相位控制，使得监控区域的 朝向对应于贴片天线的主辐射方向(主瓣方向)从一个与过道3呈横 向的中间对称平面出发，向一个方向或相对于过道3相反的方向偏转。
借助图2仅仅是示意性地示出了作为补充在地面区域或天花板区 域内、或者在天线装置1的底部区域l"内(或者在天线装置1的上方 的端部区域内)可以设置附加的贴片天线21。这里也可以采用单个的 贴片天线21。但优选的是，这里采用分别在通过方向上、或者以通过 方向上的 一个分量彼此错开设置的多个贴片天线，至少分别是一对贴 片天线，或者例如是三个、四个或更多个贴片天线。尤其是设置在下
式调节为朝向上方或朝向下方，尤其是当无需如图7上部所示进行电 子的射线整形和定向时。如果在侧面部分的下部或上部区域内或者在 过道上方(例如在天花板上或者从天花板悬垂下来)放置所述的贴片 天线作为附加的贴片天线，这里也可以采用单个的贴片天线。但优选
17的是，这里在通过方向上、或者至少以通过方向上的一定分量错开地 相邻设置两个或更多个贴片天线，它们形成共同作用的贴片天线组。
借助图1和图2以及图8还示出了可以以侧向间隔51相互设置 例如两个侧面的天线装置1,即两个侧面边界r，该侧向间隔例如在 0.8m至2.5m之间，尤其是在1.4至2.0 m之间是可变的(其中也可 以向上或向下超过该取值范围)。
优选的是，侧面的天线装置l、即侧面边界l，具有高度7,该高 度在横截面中例如可以是1.0 m至1.80 m或者2.0 m。
贴片天线或贴片天线对、即尤其是所属接地面31的高度例如可 以优选地在5 cm至40 cm之间。
如果根据图1、图2或图8采用了两个贴片天线组合125a和125b (即例如贴片天线组合A和贴片天线组合B，它们根据图1、图2或 图8设置在下部区域X1和上部区域X2内)，因而下方的贴片天线组 合125a到地面的间距55至少为0.3至1 m。下方的贴片天线组合125a 与上方的贴片天线组合125b之间的间距最好应当在0.1 m至2 m之 间，尤其是在0.2 m至1.2 m。该间距也可以是任意大小，尤其当采用 高侧面边界l，并且上方的天线装置应当特别设置时。
如果仅采用带有相应接地面31的贴片天线组合，例如借助图9 所示的，则该贴片天线组合125到地面5的间距具有至少0.5 m或更 大的尺度，其中该结构的整个高度也可以是l到2m。
可用于实现电子物品识别系统(WIS)的所采用的贴片天线21 最好在UHF频率范围内，即例如在800 MHz到950 MHz或1000 MHz 范围内工作(尤其是在868 MHz范围内)。如果该WIS系统是在不 用上述贴片天线工作的常规EAS监控系统之外附带采用的，则最好釆 用常规的监控系统，其例如在10 Hz至20 kHz内(尤其是在电磁EAS 方法的情况下)，或者例如在5 MHz至10 MHz范围内(例如在8.2 MHz 下)工作，尤其是当涉及射频EAS方法时。
根据本发明所采用的贴片天线被应用于RFID监控系统，使得要 监控的产品、商品和/或人员等当与RFID标签一起经过时能够被检测，所述RFID标签当沿着过道经过时能够被识别出来，并且相应的信息 能够借助为此所设置的"读取器"被读出并被分析。
本发明所述的系统尤其是借助过道加以描述。尤其是借助图l和 图2所述的监控系统和沿着过道的通过门也可以如此构造，使得相应 的侧面边界以 一 定的侧向间隔多重地相邻排列，例如有五个侧面边界 1，，从而限定了四个平行相邻的过道3。在位于中间的天线装置1中(即 不是在最外面的天线装置l中)，分别放置了贴片天线，使其部分在 一个方向上、部分在相反的方向上进行辐射，从而对两个过道进行检 测。
原则上，所提到的用于监控过道的天线装置l是如此被放置和应 用的使得分别设置有一对这种类型的天线装置1，即分别有一个相 应的天线装置1或一个侧面边界1，，它们分别对着要监控的过道设置。
通过所述在通过方向上采用的两个或者在通过方向上采用的更 多个贴片天线，确保了监控区域在过道的方向上由于尽可能窄的通过 区域而变窄。换句话说，即实现了天线场的组合，从而实现了水平面 内监控区域的組合(在过道为水平走向的情况下)，使得由该天线装 置监控的通过区域(监控区域)在通过方向3，上仅以尽可能小的尺度 延伸。
权利要求
1.一种用于物品识别系统(WIS)的RFID天线系统，具有以下特征-设置有用于物品识别系统(WIS)的至少一个RFID天线装置(1)，其中能够借助所述至少一个RFID天线装置(1)从配有微芯片的RFID标签读取信息；-至少两个RFID天线装置(15，1)被设置在相对于通过方向(3’)上走向的过道(3)的一侧上，或者被设置在相对于在其中间在通过方向(3’)上走向的过道(3)的相对的两侧上，形成监控区域；-所述RFID天线装置(1)包括至少两个天线，这些天线被设置在要监控的过道(3)的一侧上，-所述至少两个天线由贴片天线(21)组成，-所述RFID天线装置(1)的所述贴片天线(21)的朝向平行于或基本平行于过道(3)，或者以一定分量平行于过道(3)，-所述至少两个贴片天线(21)在过道(3)的方向上或者至少以通过方向(3’)上的一定分量相互错开设置，其特征在于具有以下特征-所述至少两个贴片天线(21)形成贴片天线组(A，B)，从而使通过方向(3’)上的监控区域进行组合并进而使监控区域变窄，以及-所述至少两个贴片天线(21)相对于过道(3)的地面(5)以相同的间距设置和/或在相同的水平面上设置，或者与之错开设置，并且使得经过至少两个相邻的贴片天线(21)的中点和/或重心的直线相对于水平面和/或相对于一个与地面(5)平行的平面具有一定角度α，该角度≤45°。
2. 根据权利要求1的RFID天线系统，其特征在于，在通过方 向(3，)上超过两个贴片天线(21)彼此带有侧向错位地设置。
3. 根据权利要求1或2的RFID天线系统，其特征在于，由两个或更多个彼此带有侧向错位地设置的贴片天线(21)组成的多个组 (A， B)以不同的高度位置，尤其是以相对于地面(5)的水平面不 同的高度位置相互设置。
4. 根据权利要求3的RFID天线系统，其特征在于，由贴片天 线(21)组成的两个在不同的高度位置相互设置的组(A， B)以不同 的相位角来控制，从而得到不同的向上倾斜角或向下倾斜角。
5. 根据权利要求3或4的RFID天线系统，其特征在于，由贴 片天线(21)组成的一个组(A， B)中的至少两个在通过方向(3，) 上相互错开设置的贴片天线(21)以不同的相位角来控制，由此能够 在通过方向(3，)上或者在与通过方向(3，)相反的方向上对监控区 域进行调节。
6. 根据权利要求1至5中任一项的RFID天线系统，其特征在 于，在一个RFID天线装置(1)中只设置了一个由贴片天线组成的组 或者设置有多个共同作用的组(A， B)。
7. 根据权利要求6的RFID天线系统，其特征在于，所述由贴 片天线组成的至少一个组或者多个共同作用的组被设置在相对于过道(3)和/或相对于过道(3)的地面(5)—定高度处，该高度^0.3m且 $2 m。
8. 根据权利要求1至6中任一项的RFID天线系统，其特征在 于，多个区域(X1， X2)设置有由贴片天线组成的一个组或者多个共 同作用的组(A， B),所述的组一方面被设置在RFID天线装置(1) 或侧面边界(1，)的下方的高度区域内，并且被设置在RFID天线装 置(1)或侧面边界(1，)的比其更高的区域内。
9. 根据权利要求8的RFID天线系统，其特征在于，设置在两 个在垂直方向和/或高度方向上错开设置的区域(Xl， X2)之间的、 分别包括由贴片天线(21)组成的一个组或者多个共同作用的组的天 线装置具有至少0.1 m的高度距离，最好是小于2.0m、 1.2 m，并且 最好小于0.6 m，最下面的贴片天线(21)或者由贴片天线(21)组成 的最下面的组与过道(3)的地面(5)之间的高度距离至少为0.3 m,最好是0.3m至1.5m，或者尤其是达到1.2 m。
10. 根据权利要求1至9中任一项的RFID天线系统，其特征 在于，所述贴片天线(21)在UHF范围内辐射，最好是在800 MHz 至1000 MHz的频带内辐射，尤其是在868 MHz下辐射。
11. 根据权利要求1至10中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，贴片天线(21)包括贴片面(25)、位于贴片面下面的基底(23)和位于基底下面的接地面(27)，由此构成的贴片天线(21) 以电容形式设置在一个接地面(31)前面，或者与该接地面(31)直 流或电流连接，其中贴片天线(21)和接地面(31)的朝向与过道(3) 和/或通过方向(3，)呈横向，最好是垂直于过道(3)和/或通过方向(3，)。
12. 根据权利要求1至10中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，贴片天线(21)包括贴片面(25)、位于贴片面下面的基底(23)和接地面(31)，其中贴片天线(21)和接地面(31)的朝向 与过道(3)和/或通过方向(3，)呈横向，最好是垂直于过道(3)和/ 或通过方向(3，)。
13. 根据权利要求11或12的RFID天线系统，其特征在于， 所述基底(23)由介电体构成。
14. 根据权利要求11至13中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，所述基底(23)由空气构成，并且设置有用于对贴片面(25) 进行定位和保持的电间隔保持器。
15. 根据权利要求1至14中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，由贴片天线组成的至少一个组(A, B)包括至少两个相互错 开设置的贴片天线(21),这些相互错开设置的贴片天线设置在一个 共同的接地面(31)前面。
16. 根据权利要求15的RFID天线系统，其特征在于，由至 少两个贴片天线组成的一个组(A, B)包括一个共同的基底(23)， 在该基底的背面上最好设置一个共同的接地面(27 )，其中在基底(23 ) 上的辐射器一侧上对着接地面(27 )形成两个电流隔离的贴片面(25 )。
17. 根据权利要求6至16中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，每个贴片天线(21)包括一根馈电导线(37)，该馈电导线 穿过接地面(31)上的贯穿通孔(31，)、贴片天线(21)的相应接地 面(27)上的与之邻接的贯穿通孔(27，)、以及穿过基底(23)延伸 的通道(37)，到达贴片面(25)处的馈电点(25，)，其中该馈电点(25，)最好位于贴片面(25)的下侧面。
18. 根据权利要求1至17中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，由贴片天线(21)组成的一个组(A, B)被设置在一个共同 的接地面(31)前面，其高度延伸最好是在5cm至40cm之间。
19. 根据权利要求1至18中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，最好设置有附加的贴片天线(21)，该附加的贴片天线最好 被设置在与地面(5)的过渡区域处的RFID天线装置(1)和/或侧面 边界(1，)的下部区域内，其主辐射方向和/或贴片面(25)最好预先 以一个朝向上方的垂直分量定向。
20. 根据权利要求1至19中任一项的RFID天线系统，其特 征在于， 一个或多个贴片天线(21)最好被设置在RFID天线装置(1) 和/或侧面边界(1，)的上方的端部区域，其主辐射方向和/或贴片面(25 ) 预先以一个指向下方的垂直分量定向地被安装。
21. 根据权利要求1至20中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，设置有至少两个在通过方向(3，)上和/或至少两个在高度方 向和/或垂直方向上彼此错开的共同作用的贴片天线(21)，这些贴片 天线以不同的相位、最好是以不同的可调节的相位来控制。
22. 根据权利要求1至21中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，最好是在地板(5)的区域内和/或过道(3)的上方设置有至 少一个、最好是多个在通过方向(3，)上彼此错开的贴片天线(21)。
23. 根据权利要求1至22中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，贴片天线(21)能够被后续装配和/或集成在属于电子物品安 检系统(EAS)的天线和/或框状天线(15)中。
24. 根据权利要求1至23中任一项的RFID天线系统，其特征在于，多个RFID天线装置(1)和/或侧面边界(1，)以侧向间隔设 置，形成在其之间穿过的过道(3)，其中在中间的RFID天线装置(l) 和/或侧面边界(1，)中置入贴片天线(21)，所述贴片天线(21)部 分在一个方向上辐射，部分在与之相反的方向上辐射，以监控两个与 之相邻的过道(3)。
25. 根据权利要求1至24中任一项的RFID天线系统，其特 征在于，设置有属于电子物品安检系统(EAS)的框状天线(15)， 并且在一个框状天线(15)中集成了至少一个贴片天线(21)，最好 是贴片天线(21)在框状天线(15 )的俯视图中被集成在框状天线(15 ) 内。
全文摘要
一种用于物品识别系统(WIS)的改进了的RFID天线系统，其特征在于具有以下特征至少两个贴片天线(21)形成贴片天线组(A，B)，从而使通过方向(3’)上的监控区域进行组合并进而使监控区域变窄，以及所述至少两个贴片天线(21)相对于过道(3)的地面(5)以相同的间距设置和/或在相同的水平面上设置，或者与之错开设置，并且使得经过至少两个相邻的贴片天线(21)的中点和/或重心的直线相对于水平面和/或相对于一个与地面(5)平行的平面具有一定角度α，该角度≤45°。
文档编号H01Q7/00GK101657937SQ200880012315
公开日2010年2月24日 申请日期2008年4月16日 优先权日2007年4月17日
发明者F·米尔克, G·席尔迈尔, T·兰克斯 申请人:凯瑟雷恩工厂两合公司