[發(fā)明專利]天線、標(biāo)簽通信設(shè)備以及讀取器-寫(xiě)入器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010282831.4
• 申請(qǐng)日: 2010-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102035072A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甲斐學(xué);二宮照尚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q9/00;H01Q21/00;G06K17/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;應(yīng)志超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線、標(biāo)簽通信設(shè)備以及讀取器-寫(xiě)入器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，將利用無(wú)線通信來(lái)讀取并寫(xiě)入信息的RFID(射頻識(shí)別)等廣泛用作非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。利用RFID，通過(guò)使用無(wú)線電波(電磁波)在包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的標(biāo)簽(RFID標(biāo)簽等)與讀取器-寫(xiě)入器裝置之間進(jìn)行非接觸式數(shù)據(jù)通信，其中，該讀取器-寫(xiě)入器用于從該標(biāo)簽的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)并向該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。例如，利用RFID以如下方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。讀取器-寫(xiě)入器裝置向RFID標(biāo)簽發(fā)射無(wú)線電波，利用無(wú)線電波再次向讀取器-寫(xiě)入器裝置發(fā)射RFID標(biāo)簽中的信息，并且，讀取器-寫(xiě)入器裝置讀取所發(fā)射的RFID標(biāo)簽中的信息。

RFID中使用的無(wú)線頻率屬于UHF頻段。在歐盟使用約868MHz的頻率，在美國(guó)使用約915MHz的頻率，在日本使用約953MHz的頻率。通常，在使用一個(gè)RFID標(biāo)簽的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)的通信距離是約3米至5米，但是，此距離取決于RFID標(biāo)簽中使用的芯片的最小工作功率。

圖25示出RFID天線的結(jié)構(gòu)。例如，對(duì)于所述RFID，圖25所示的RFID天線900連接到讀取器-寫(xiě)入器裝置以在讀取器-寫(xiě)入器裝置與RFID標(biāo)簽之間進(jìn)行通信。對(duì)于RFID天線900，例如，在大小約為20×20厘米的天線板901上放置用于輸出無(wú)線電波的貼片天線(patch?antenna)902。

此外，以下是利用RFID來(lái)發(fā)送并接收信息的技術(shù)。

日本特開(kāi)專利公報(bào)No.2005-102101

日本特開(kāi)專利公報(bào)No.2008-123231

然而，如果多個(gè)RFID標(biāo)簽例如相互鄰近并因此使得多個(gè)RFID天線相互鄰近，則可能出現(xiàn)干擾。這會(huì)導(dǎo)致天線增益下降或者RFID標(biāo)簽的阻抗變化。結(jié)果，RFID標(biāo)簽中的芯片與天線之間的匹配狀況劣化，這導(dǎo)致了通信距離變短。

例如，假設(shè)將卡入有RFID標(biāo)簽的紙張等被設(shè)置為間距為1至2毫米。即使增大讀取器-寫(xiě)入器裝置的輸出(例如，增大至1W)并且使得RFID標(biāo)簽盡可能地靠近讀取器-寫(xiě)入器裝置，但是仍然存在不能利用卡在紙張上的任何RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信的情況。如果將讀取器-寫(xiě)入器裝置的輸出限制于未被禁止的范圍(例如，約10dBm(10mW))，則更加難以進(jìn)行通信。如上所述，當(dāng)由RFID管理的紙張上卡入的RFID標(biāo)簽進(jìn)入相互靠近的狀態(tài)時(shí)(例如，它們被設(shè)置為間距為幾毫米)，則存在難以與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信的情況。

此外，對(duì)于貼片天線902，通常使用的帶寬是20MHz。因此，對(duì)于在歐洲、美國(guó)或日本使用的讀取器-寫(xiě)入器，則需要與在歐洲、美國(guó)或日本的標(biāo)準(zhǔn)中所指定的RFID標(biāo)簽頻率相對(duì)應(yīng)的專用貼片天線。一些RFID標(biāo)簽可以兼容在歐洲、美國(guó)和日本的標(biāo)準(zhǔn)中所指定的全部RFID標(biāo)簽頻率。然而，這樣的RFID標(biāo)簽大小例如可以是100×20毫米。這種大小并不會(huì)使處理更方便。取決于需要管理的物品的大小，這樣的RFID標(biāo)簽在附著時(shí)可能不是非常實(shí)用。此外，當(dāng)這樣的RFID標(biāo)簽相互靠近時(shí)，會(huì)喪失它們的寬帶特性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)上述背景狀況而作出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供天線、標(biāo)簽通信設(shè)備以及讀取器-寫(xiě)入器系統(tǒng)，其能夠在多個(gè)RFID標(biāo)簽相互靠近的狀況下提供用于同各個(gè)RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信的足夠功率。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種天線，該天線包括：具有第一導(dǎo)體的第一天線部，該第一天線部向多個(gè)標(biāo)簽供電，并且，向所述多個(gè)標(biāo)簽發(fā)射電磁波并從所述多個(gè)標(biāo)簽接收電磁波，該第一導(dǎo)體的一端是饋電點(diǎn)而另一端是開(kāi)放端，該第一導(dǎo)體連接到與各個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行通信的讀取器-寫(xiě)入器裝置，并且該第一導(dǎo)體能夠輸出電磁波；以及具有第二導(dǎo)體的第二天線部，該第二導(dǎo)體的一端是饋電點(diǎn)而另一端是開(kāi)放端，并且，該第二導(dǎo)體與所述第一天線部的第一導(dǎo)體相對(duì)，其中所述多個(gè)標(biāo)簽位于該第二導(dǎo)體與該第一導(dǎo)體之間。

附圖說(shuō)明

圖1示出第一實(shí)施方式；

圖2是根據(jù)第二實(shí)施方式的天線的框圖；

圖3示出根據(jù)第二實(shí)施方式的天線和RFID標(biāo)簽；

圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式的天線和RFID標(biāo)簽的分解圖；

圖5示出根據(jù)第二實(shí)施方式的天線的連接側(cè)天線部(connection-side?antenna?section)；

圖6示出根據(jù)第二實(shí)施方式的天線的連接側(cè)天線部中包含的饋電線路(feeder?line)；

圖7示出根據(jù)第二實(shí)施方式的天線的非連接側(cè)天線部(nonconnection-side?antenna?section)；