[實用新型]發(fā)送/接收天線以及使用其的發(fā)送/接收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220048005.8
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN202564549U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 出口太志;本田洋一郎;橋本芳典
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q1/52;H01Q5/01;H01Q23/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張健

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于向無線通信介質(zhì)(諸如RFID標(biāo)簽和非接觸智能卡)提供電力以及與所述無線通信介質(zhì)交換信號的發(fā)送/接收天線、以及一種使用所述發(fā)送/接收天線的發(fā)送/接收裝置。

背景技術(shù)

近年來，用于通過使用無線通信介質(zhì)(諸如RFID標(biāo)簽和非接觸智能卡)來識別物品和驗證個人的技術(shù)已經(jīng)廣泛用于供應(yīng)鏈和物流系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、個人認(rèn)證系統(tǒng)和電子錢包系統(tǒng)中。基于無線通信介質(zhì)的系統(tǒng)使用發(fā)送/接收裝置，用于與所述無線通信介質(zhì)交換信號以及向所述無線通信介質(zhì)提供電力。在這種系統(tǒng)中，如果單個發(fā)送/接收裝置可以與多個不同種類的無線通信介質(zhì)通信，則是有優(yōu)勢的。

然而，無線通信介質(zhì)的通信協(xié)議可以隨著系統(tǒng)而不同。通常，發(fā)送/接收裝置與無線通信介質(zhì)之間的通信的帶寬隨著系統(tǒng)而變化，從而期望發(fā)送/接收裝置能夠覆蓋寬的頻率范圍。為了滿足這樣的需要，已經(jīng)提出在發(fā)送/接收天線的發(fā)送/接收信號路徑中提供多個電阻器，并在所述電阻器之間切換，以擴(kuò)展發(fā)送/接收裝置的頻率范圍，如JP?2007-199871中所公開的。

然而，根據(jù)所述現(xiàn)有技術(shù)，因為電阻器總是存在于發(fā)送/接收天線的發(fā)送/接收信號路徑中，所以一些功率損耗是不可避免的，并且功耗不期望地大。

而且，如果直接傳遞到發(fā)送/接收裝置的接收處理單元的發(fā)送信號的強(qiáng)度大于常規(guī)接收信號的強(qiáng)度，則發(fā)送信號可能阻止常規(guī)接收信號的處理。

實用新型內(nèi)容

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，本實用新型的主要目的在于提供一種發(fā)送/接收裝置，其配置為實現(xiàn)寬頻率范圍并使接收信號處理單元能夠適當(dāng)?shù)靥幚斫邮招盘枴?/p>

為了實現(xiàn)這樣的目的，本實用新型提供一種發(fā)送/接收天線，包括：介電基板；激勵環(huán)路天線，布置在所述介電基板上；發(fā)送/接收環(huán)路天線，布置在所述介電基板上與所述激勵環(huán)路天線緊密相鄰但不接觸；以及諧振電容器，連接在所述發(fā)送/接收環(huán)路天線的兩端之間；其中耦合電容器連接到所述發(fā)送/接收環(huán)路天線的兩端之一。

根據(jù)本實用新型，當(dāng)發(fā)送信號轉(zhuǎn)發(fā)到激勵環(huán)路天線時，通過磁感應(yīng)將發(fā)送信號從激勵環(huán)路天線發(fā)送到發(fā)送/接收環(huán)路天線，并且在將發(fā)送信號從發(fā)送/接收環(huán)路天線發(fā)送之前放大所述發(fā)送信號。通過將激勵環(huán)路天線布置為與發(fā)送/接收環(huán)路天線緊密相鄰，并因此在激勵環(huán)路天線與發(fā)送/接收環(huán)路天線之間實現(xiàn)相對高的耦合系數(shù)，可以擴(kuò)展頻率范圍。因為不需要在向發(fā)送/接收環(huán)路天線轉(zhuǎn)發(fā)信號并從發(fā)送/接收環(huán)路天線接收信號的路徑中插入電阻器，所以可以避免功耗的增加。

具體地，流過激勵環(huán)路天線和發(fā)送/接收環(huán)路天線的電流的方向彼此相反，從而由流過激勵環(huán)路天線的電流產(chǎn)生的磁通量消減(attenuate)流過由發(fā)送/接收環(huán)路天線的電流產(chǎn)生的磁通量。然而，當(dāng)發(fā)送/接收環(huán)路天線具有多匝環(huán)路、而激勵環(huán)路天線僅具有單匝環(huán)路時，可以控制發(fā)送/接收環(huán)路天線中產(chǎn)生的磁通量的消減。由此，可以在不增加激勵環(huán)路天線的發(fā)送功率的情況下從發(fā)送/接收環(huán)路天線發(fā)送足夠功率的發(fā)送信號，并且可以最小化功耗。

根據(jù)本實用新型的發(fā)送/接收天線，可以在最小化功耗的同時實現(xiàn)寬的頻率特性。具體地，根據(jù)本實用新型，通過合適地設(shè)置激勵環(huán)路天線與發(fā)送/接收環(huán)路天線之間的耦合系數(shù)，可以擴(kuò)展頻率特性。此外，因為可以在發(fā)送/接收天線的發(fā)送/接收信號路徑中不布置電阻器的情況下實現(xiàn)頻率特性的擴(kuò)展，所以可以保持功耗低。

此外，當(dāng)激勵環(huán)路天線包括單匝環(huán)路部分、并且發(fā)送/接收環(huán)路天線包括多匝環(huán)路部分時，尤其可以降低功耗。具體地，流過激勵環(huán)路天線和發(fā)送/接收環(huán)路天線的電流的方向彼此相反，從而由流過激勵環(huán)路天線的電流產(chǎn)生的磁通量消減由流過發(fā)送/接收環(huán)路天線的電流產(chǎn)生的磁通量。因此，當(dāng)激勵環(huán)路天線僅包括單匝環(huán)路部分時，可以控制發(fā)送/接收環(huán)路天線的磁通量的降低。結(jié)果，甚至在不增加來自激勵環(huán)路天線的發(fā)送功率的情況下，也可以從發(fā)送/接收環(huán)路天線產(chǎn)生足夠的磁通量，并且這有助于功耗的降低。

如果發(fā)送/接收環(huán)路天線不經(jīng)由耦合電容器而連接到接收處理單元，則在發(fā)送信號和接收信號的信號強(qiáng)度之間將產(chǎn)生大的差別，導(dǎo)致直接從發(fā)送/接收環(huán)路天線傳遞到接收處理單元的發(fā)送信號的強(qiáng)度大于接收信號的強(qiáng)度。這將導(dǎo)致發(fā)送信號干擾接收信號的處理。