专利名称：天线设备和rfid系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用无线电波在天线设备之间进行通信的技术，或涉及用于在读/写器与RFID标签之间进行非接触式通信的技术，作为特定应用示例。
背景技术：
已知射频识别系统(RFID系统)。RFID系统被配置成使用读/写器从RFID标签读取信息。RFID系统向远离RFID系统设置的RFID标签发送约1W(瓦特)的射频信号，并且从RFID标签接收响应信号。用于在RFID系统与RFID标签之间发送和接收射无线电信号的信道可以处于UHF带(860至960MHz)中。在日本，使用范围从952至954MHz的射频作为该信道。取决于所使用的RFID标签的天线增益、所使用的无线电IC芯片的工作电压、 所使用的读/写器的天线增益以及周围环境，RFID系统与RFID标签之间的通信距离约为3 至10m。RFID标签包括天线和IC芯片(约0. 5mm2)，该IC芯片与天线的馈电点电连接、而并不安装特定匹配电路。在RFID标签中，通过印刷、蚀刻等在透明膜上形成天线图案。可以使用内部电阻Rc(例如，1700Ω)和电容Cc(例如，l.OpF)的并联电路来等同表达RFID标签的IC芯片。同样，可以使用辐射电阻Ra (例如，2000 Ω )和电感La (例如， 30ηΗ)的并联电路来等同表达RFID标签的天线。由于IC芯片与天线并联连接，所以，通过电容Cc和电感La产生振荡，以在所需的振荡频率fo(例如，953MHz)建立阻抗匹配。结果， 允许RFID标签获得最大接收功率。振荡频率fo表达如下
权利要求
1.一种用于向能够接收无线电波的标签发射无线电波的天线设备，该天线设备包括导电的第一层；导电的第二层，第二层平行于第一层且与第一层分开设置，从而生成沿着第一轴传播的电磁波，第二层包括多个部分以在第二层上方生成漏电场，该多个部分是不导电的，该漏电场指向两个方向，这两个方向彼此相反且平行于第二轴，第二轴正交于第一轴且平行于第二层；以及导电的第一板，第一板设置在第二层上或其上方且具有一区域，该区域具有沿着第一轴的第一长度，第一长度被确定为使得当该标签设置在第一板上方的第一高度并且与第一轴、第二轴或第三轴中的任意一个平行设置时，该标签接收到的无线电波的功率大于或等于第一基准值，其中，第三轴与第一轴和第二轴正交。
2.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第一长度被设置为以下这种长度该长度使得第二功率约等于第一功率和第三功率中的一个，其中，第一功率、第二功率和第三功率分别对应于当所述标签平行于第一轴、第二轴和第三轴设置时该标签接收到的相应功率。
3.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述区域具有与所述无线电波的频率的半波长对应的长度。
4.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述区域具有与所述无线电波的频率的半波长对应的长度。
5.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述区域具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度比该长边的长度短。
6.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述区域具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度比该长边的长度短。
7.根据权利要求3所述的天线设备，其中，所述区域具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度比该长边的长度短。
8.根据权利要求3所述的天线设备，其中多个第一板设置在第二层上或其上方，该多个第一板中的各个具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度比该长边的长度短，并且彼此相邻的第一板之间的距离被设置为使得当所述标签设置在第一高度并且平行于第一轴、第二轴和第三轴中的一个时该标签接收到的各个功率大于或等于第一基准值。
9.一种与附加到物品上的标签进行通信的射频识别系统，该标签能够接收和发射无线电波，该射频识别系统包含天线设备，该天线设备包括导电的第一层；导电的第二层，第二层平行于第一层且与第一层分开设置，从而生成沿着第一轴传播的电磁波，第二层包括多个部分以在第二层上方生成漏电场，该多个部分是不导电的，该漏电场指向两个方向，这两个方向彼此相反且平行于第二轴，第二轴正交于第一轴且平行于第二层；以及导电的第一板，第一板设置在第二层上或其上方，第一板具有一区域，该区域具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度被确定为使得当该标签设置在第一板上方的一高度并且与第二轴或第三轴中的任意一个平行设置时，该标签接收到的无线电波的功率大于或等于第二基准值，其中，第三轴与第一轴和第二轴正交。
10.根据权利要求9所述的射频识别系统，其中，所述短边的长度被设置为以下这种长度该长度使得第二功率约等于第三功率，其中，第二功率和第三功率分别对应于当所述标签平行于第二轴和第三轴设置时该标签接收到的相应功率。
11.根据权利要求9所述的射频识别系统，其中，所述区域具有与所述无线电波的频率的半波长对应的长度。
12.根据权利要求10所述的射频识别系统，其中，所述区域具有与所述无线电波的频率的半波长对应的长度。
13.根据权利要求10所述的射频识别系统，其中多个第一板设置在第二层上或其上方，该多个第一板中的各个具有平行于第一轴的短边和平行于第二轴的长边，该短边的长度比该长边的长度短，并且彼此相邻的第一板之间的距离被设置为使得当所述标签设置在第一高度并且平行于第二轴和第三轴中的各个时该标签接收到的各个功率大于或等于第二基准值。
14.根据权利要求9所述的射频识别系统，该射频识别系统还包括第二板，第二板是导电的且能够附加到物品上以平行于第二轴。
15.根据权利要求10所述的射频识别系统，该射频识别系统还包括第二板，第二板是导电的且能够附加到物品上以平行于第二轴。
16.根据权利要求11所述的射频识别系统，该射频识别系统还包括第二板，第二板是导电的且能够附加到物品上以平行于第二轴。
17.根据权利要求12所述的射频识别系统，该射频识别系统还包括第二板，第二板是导电的且能够附加到物品上以平行于第二轴。
18.根据权利要求17所述的射频识别系统，其中，第二板具有与所述无线电波的频率的半波长对应的长度。
全文摘要
本发明涉及一种RFID系统和用于向能够接收无线电波的标签发射无线电波的天线设备，该天线设备包括第一层、第二层以及设置在第二层上或其上方的第一板。第一层、第二层以及第一板都是导电的。第二层与第一层分开设置且包括多个不导电部分，以在第二层上方生成沿着第一轴传播的电磁波。而且，第一板设置在第二层上或其上方，以允许所述标签从所述天线接收无线电波。
文档编号H01Q1/36GK102394351SQ20111019590
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月13日 优先权日2010年7月14日
发明者二宫照尚, 甲斐学 申请人:富士通株式会社