[发明专利]带有Y形全向天线的无触点标签

说明书

技术领域

本发明涉及设计成保证对物体的可追踪性的无触点收发设备，特 别是涉及带有全向天线的无触点标签(contactless label)。

背景技术

目前，无触点收发设备广泛地用于许多应用。这些应用之一是无 触点智能卡，这种无触点智能卡越来越多地用于各个部门，例如公共 运输部门。它们还已开发成作为支付的装置。

无触点设备与所关联的阅读器之间的信息交换通过在设置在无 触点设备内的天线与设置在阅读器内的第二天线之间的电磁信号的远 程传输来实现。为了形成、存储和处理信息，设备安装有与天线连接 的包括存储区的微电路。在信息交换期间，无触点设备由阅读器发送 的电磁波供电。

无触点设备的另一种越来越重要的应用是将它们用作粘贴在物 体上的在对商品或存货位置执行跟踪时起标识作用的标签。在这些应 用中，粘贴在各物体上的标签的微电路在存储器内存有物体的数据， 这数据使物体可被索引和识别，从而保证了对物体的可追踪性。

标签在物体制造时粘贴在物体上，直到物体被客户收到。微电路 的存储器存有物体或它的内容(如果物体是一个容器的话)的特征的 信息。这信息可以随时被阅读器读取。当前，阅读器用来与标签交换 数据通常所使用的频率为900MHz左右的超高频(UHF)，这使标签 可在离它2米以上的距离处读取。

可以用于无触点标签的简单天线是图1所示的偶极子天线，它的 长度为所用频率的波长的二分之一左右。这样一个偶极子的特性是能 量主要在垂直于偶极子的轴的优先方向上辐射，如图2的辐射方向图 所示。结果，一个简单的偶极子用作天线有着发射定向辐射的主要缺 点。

这就是为什么本发明的目的是提供一种特征为具有全向辐射的 半波长偶极子型天线的无触点标签。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种设计成保证对物体的可追踪性的 无触点标签，其基本特征是它包括一个微电路和一个与微电路连接的 Y形天线，微电路的存储器存有追踪物体所必需的信息，这信息可以 用一个阅读器通过交换超高频(UHF)电磁波来读取。天线是一个由 第一主金属线、与第一主金属线形成第一偶极子的第二主金属线和与 第一主金属线形成第二偶极子的第三主金属线这三根主金属线构成的 偶极子型天线，这些主臂设置成使得第一与第二主金属线之间的夹角 等于第一与第三主金属线之间的夹角而第二主金属线与第三主金属线 之间的夹角在60°到180°之间，而且这些主金属线各包括一根处在它 的末端与它垂直的副金属线，副金属线的长度在10mm到50mm之间。

附图说明

从以下结合附图所作的说明中可以清楚地看到本发明的用途、目 的和特征，在这些附图中：

图1示出了由一个偶极子构成的半波长天线；

图2示出了图1所示的偶极子的辐射方向图；

图3为用于按照本发明设计的无触点标签的Y形天线的总体示意 图，而图3A为示出天线的金属线与微电路的连接情况的放大图；

图4示出了Y形天线的实施例的第一实例；

图5示出了图4所示的天线的辐射方向图；

图6示出了Y形天线的实施例的第二实例；以及

图7示出了图6所示的天线的辐射方向图。

具体实施方式

形成本发明的主体的标签包括图3所示的天线，它主要包括三根 主金属线10、12和14，它们的长度都接近波长的四分之一，也就是 说对于900MHz的频率在80mm左右。第二主金属线12和第三主金 属线14具有相同的长度L，而第一主金属线10可以具有与其他两臂 不同但接近L的长度。第一主金属线10与第二主金属线12结合在一 起形成第一偶极子，第一主金属线10还与第三主金属线14结合在一 起形成第二偶极子。

第一主金属线10与第二主金属线12之间的夹角和第一主金属线 10与第三主金属线14之间的夹角相等。结果，分开来看，两个偶极 子由于对称具有相同的电性能，即相同的辐射方向图和相同的输入阻 抗。

第二主金属线与第三主金属线形成的夹角可以从最小60°改变到 180°，与这两根线之间的对准情况相对应。