[發(fā)明專利]射頻識別通信系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380049543.6
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN105009360A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 格奧爾格·拉姆茨
• 申請（專利權(quán)）人: 關(guān)卡系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q11/02;G06K19/077;H01Q1/38
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 許天易

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻識別(RFI?D)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

A.Krischke所著2001年第十二版的《Rothammels?Antennnbuch(天線卷)》中介紹了天線。在第65-71頁講解了不同形式的天線。天線的目的是將來自發(fā)射機的線波(line?wave)轉(zhuǎn)換成空中波(airborne?wave)或反過來從空中接收空中波并轉(zhuǎn)換成線波，然后傳送至接收機。天線是可被設(shè)想為傳輸線的發(fā)射區(qū)域。它充當線路和空中之間的匹配轉(zhuǎn)換器。人們尋求在發(fā)射和接收情況下，采用功率適配形成行進波(travelling?wave)。

在第107-111頁講解了雙線線纜，其由平行延伸的雙線組成，具有相對于波長的較小間距。雙線線纜，或雙線纜，也稱為平行線纜，通過對稱接地形成。在第112頁講解了帶狀線和微帶線。如果無損耗線的終端采用相當于線波阻抗的負載電阻，則進入終端電阻的功率被完全消耗。這種情況是理想的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)系數(shù)是紋波的倒數(shù)。在調(diào)節(jié)情況下，調(diào)節(jié)系數(shù)設(shè)定值為1，在空載或短路條件下，設(shè)定值為0。根據(jù)第118，119頁，發(fā)射高頻的電源線趨向于充當天線。在它們周圍發(fā)射的輻射會產(chǎn)生不良的方向性和損耗。輻射電源線也會引起廣播電視接收中斷。副作用通常比低輻射損耗更令人不快。來自電源線的無用的輻射一方面取決于電源線的結(jié)構(gòu)，另一方面取決于電源線上的失配度，它隨著增加的紋波而增加。雙線線纜對稱接地，兩根獨立的導(dǎo)體具有相同的橫截面和相同的接地條件。因此，在兩根導(dǎo)體中流通的電流具有相等的幅度，但方向相反。磁場的表現(xiàn)與之類似。如果兩根導(dǎo)體在空間上重合，它們會相互抵消，但這在實際中不能實現(xiàn)。由于兩根導(dǎo)體之間總是存在物理間距，該抵消是不完全的。雙線線纜的輻射損耗直接隨著導(dǎo)體間距的平方和工作頻率增加。這意味著當頻率增加時導(dǎo)體間距應(yīng)該更小。

在第145-155頁講解了平衡元件。如果相位旋轉(zhuǎn)180°，同步波彼此抵消且推挽波增強。調(diào)諧和寬帶平衡元件之間及非轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換平衡元件之間存在差分。平衡和轉(zhuǎn)換通常同時執(zhí)行。

在美國專利7,298,267?B2中公開了射頻識別通信和測試系統(tǒng)。在此情況中，射頻源設(shè)計為給射頻識別應(yīng)答器提供能量。射頻源通過傳輸線發(fā)射連續(xù)射頻信號。由此分別提供連接到射頻識別應(yīng)答器的耦合器和二極管，所述二極管連接到耦合器和接口。所述接口連接到二極管并適合通過耦合器調(diào)制射頻源的射頻能量。通過射頻源與通過耦合器調(diào)制射頻能量的接口的分離，形成具有多個耦合器的簡單布局，使高速并行測試大量射頻識別應(yīng)答器成為可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供射頻識別通信系統(tǒng)，特別是盡量改進其易受干擾性。

通過具有獨立權(quán)利要求1所述特征的系統(tǒng)實現(xiàn)該目的。有益的修改是從屬權(quán)利要求的主題且被包含在說明書中。

相應(yīng)地，提供一種射頻識別通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有發(fā)射無線信號的天線裝置。此外，該系統(tǒng)具有連接到天線裝置的電路。

作為近場天線的天線裝置具有雙帶狀線，包括第一帶狀線和平行于第一帶狀線形成的第二帶狀線。

天線裝置具有終端。終端用作降低雙帶狀線的反射。

天線裝置具有衰減共模信號的平衡元件。

平衡元件連接到第一連接點，具體是連接到雙帶狀線的第一端；平衡元件的終端連接到第二連接點，具體連接到雙帶狀線的第二反向端。

電路連接到平衡元件，以對稱發(fā)射無線信號至雙帶狀線。

申請人的研究已經(jīng)表明，通過射頻識別通信系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，如用圖中的示例實現(xiàn)，獲得對干擾的高耐受度。雖然天線裝置僅為有限的效率5％，不過申請人的測量表明，在近場5％的效率就足夠讀取射頻識別應(yīng)答器。采用目前常用的靈敏度，射頻識別應(yīng)答器的讀取范圍可達30厘米(大約一個波長)。

示范尺寸：采用10mW功率，通過饋線傳送到天線(傳導(dǎo)功率)，采用至10cm距離大約-12dBm的靈敏度可能讀寫射頻識別(RFI?D)標簽(可編程的，電子產(chǎn)品代碼EPC)。

由于第一帶狀線與第二帶狀線之間的間距和對稱操作，在近場得到高的磁場分量。同時，由于對稱操作，在遠場電場相互抵消，以致在遠場功率顯著下降。通過平衡元件和雙帶狀線的終端獲得進一步的優(yōu)點，即，帶有顯著的平面波前的遠端干擾源的干擾場(例如更遠的射頻識別通信系統(tǒng))入射至天線裝置，并且顯著地產(chǎn)生共模信號，該共模信號被匹配到終端的平衡元件消除或很明顯地衰減。