[发明专利]天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及射频识别通信系统中使用的天线技术。

背景技术

射频识别(RFID)系统广为人知，一般用于识别和/或跟踪设备，存货或生活用品。一般来说，RFID系统是包括无线电收发器，在此处称作询问器(interrogator)，以及许多不昂贵的装置称作标签或应答器(transponder)的无线电系统。一般的RFID系统被设计为可以在标签通过询问器的范围时读取保持在标签中的信息。这种类型的系统被称为被动系统，因为信息仅仅是从标签上读取而不会写入。另一类型的RFID系统被称为主动系统。这种类型的系统在标签通过询问器的范围时不仅可以从标签上读取数据还可以写入新的信息或者覆盖标签上已经存在的信息。例如，在美国专利Nos.6255993和61184841中就描述了RFID系统。

在典型的RFID系统中，询问器使用调制无线电信号与标签通信，标签对调制无线电信号作出响应。一般的RFID系统是调制后向散射系统(MBS)。在MBS系统中，发射信息到标签之后(称为下行线路)，询问器向标签发射连续波(CW)射频(RF)信号。然后标签根据标签特有的数据对该CW RF信号进行调制并将它发射回询问器。由此，调制后向散射使信号允许从标签到询问器(称为上行线路)的通信。另一种类型的RFID系统使用主动上行线路(AU)。在AU系统中，RFID标签并不调制和反射进入的CW信号，而是合成RF载波，调制该RF载波并将该RF载波发送到询问器。在一些AU系统中，在上行线路中使用的RF载波是与下行线路中使用的频率相同或者接近的频率，但是在其它AU系统中，在上行线路中使用的RF载波是与下行线路中使用的频率不同的频率。

RFID系统的重要组成部分是位于询问器中的天线系统。该天线系统用来将数据在电子信号和电磁辐射之间转换。为此，典型的RFID系统包括发射天线和接收天线，其中发射天线将电信号转换为在天线的表面上具有一定模式的电磁场以促进电磁辐射，或更具体地说促进RF辐射，而接收天线吸收RF辐射以在它的表面上产生电磁场并将这些场转化为电信号。

与大多数电子设备一样，存在对小型化RFID系统的需要以在不牺牲性能的情况下节省空间并消减成本。然而，对RFID系统的天线系统的小型化是十分困难的，因为当天线移动靠近到一起时，发射和接收天线之间的隔离度受到损害，其中良好的性能对隔离度具有高要求。改善相互靠近安装的天线之间的隔离度的一个方法是在它们之间使用隔离物。例如，由TingMagic(Cambridge，MA)和Symbol(formerly Matrics of Columbia，MD)出售的天线系统在天线之间具有足够的隔离度，但是在天线之间使用间隔物将会消耗有用的空间且违背小型化的目标。

发明内容

因此，存在对易于小型化同时保持良好的隔离度的RFID天线系统的需要。本发明致力于满足这种需要。

通过一种天线系统来提供解决方案，该天线系统可应用于，但并不局限于，RFID系统，其中天线的电磁场在天线之间的区域中干涉。该天线系统包括(a)底座；(b)第一贴片天线，布置在所述底座上，具有圆极化且适于在电信号和电磁场之间进行转换；以及(c)第二贴片天线，布置在所述底座上，具有圆极化且适于在电信号和电磁场之间进行转换，所述第二天线布置为与所述第一天线相隔一定距离以在所述第一天线和所述第二天线之间限定区域，所述第二贴片天线相对于所述第一贴片天线确定指向，以致所述两天线在所述区域中的电磁场基本相反。

还通过这样一种天线系统来提供解决方案，该天线系统包括一种天线系统，包括：(a)底座；(b)第一贴片天线，安装在所述底座上，包括适于发射圆极化信号的第一圆形表面，所述第一天线包括在所述第一圆形表面中的第一位置处的第一馈电点；以及(c)第二贴片天线，安装在所述底座上，包括适于接收来自标签的返回信号的第二圆形表面，所述第二圆形表面的尺寸与所述第一圆形表面的尺寸大致相同，所述第二贴片天线包括在所述第二圆形表面上的第二位置处的第二馈电点，所述第一和第二位置是相反的。