[发明专利]发射与接收环行天线

说明书

本发明的技术领域

本发明一般地涉及天线，更具体地涉及环行天线，它产生电磁场并通常在相距该天线一个波长或大于一个波长的距离之处消除。

本发明的背景技术

在某些已知的电子系统中，尤其是那些设计来实现电子装置监视(EAS)的系统中，公知的是要提供一种包括两个或多个相互耦合的天线的一个复合天线，从发送器发出的信号被提供到该天线，以便产生与该天线相邻的由一个感应场形成的监视区，该感应场足以强到检测到在天线附近出现的预定类型的目标。通常，EAS系统既包括发送天线，也包括接收天线，它们的合作建立一个监视区，还包括与将要被保护的装置连接的电缆终端。发送天线产生在第一预定频率的一个范围之内的电磁场。电缆终端的每一个都包括具有通常等于该第一频率的一个谐振频率的谐振电路。当电缆终端之一出现在该监视区中时，由发送天线产生的场在该电缆终端的谐振电路中感应出一个电压，使得谐振电路产生一个电磁场，引起在监视区之内的场中的干扰。接收天线检测到这种电磁场的干扰并产生指示在监视区中电缆终端(并由此保护了与该电缆终端相连接的装置)的存在的一个信号。

为了避免可能影响其它的电子装置的操作的过强的电磁场的产生，所希望的是设计的如此的EAS系统都在远距该天线的某些位置处(通常是30M)的辐射的场具有的净效应基本为0，或者是至少不足以引起任何严重的问题。

为了提供所希望的远场消除，公知的是构造多个回路的复合天线，这些回路的平面是相互实际平行且相邻但彼此相互错开，而且其中的发送器的电流随着不同的回路作相位和幅度的调节以便使得由这些回路产生的场实际上相加为零。业已发现，借助于选择合适的交叉区和在几个回路天线中的回转的数目，利用这种复合天线有可能提供在远场中的消除。

虽然这种复合天线提供了远场的消除，但是，由于分别的回路天线的作用，在接近天线的空间中的任何点处的电磁场的方向性实际是恒定不变的。例如，在等面积的两个回路的情况中，在回路的平面中彼此相互抵消，形成一个″8″字形的电流路径(即一个回路具有顺时针的电流方向，而另一个回路具有逆时针的电流方向)，且其中流入回路的安培数相等，则在垂直于回路的平面的一个第二平面上存在一个区域，穿过在场方向中的两个回路之间的中点而垂直于该第二平面。但是，在该第二平面中的任何方向上实际上不存在任何场。在EAS系统中，这实际上减少了耦合的概率并妨碍了监视区的覆盖性。

本发明提供一个天线包括至少一个有源回路，用于产生一个场并响应该天线所处位置相邻的场，并且最好是在一个较大的无源回路之内，它实际消除了由该有源回路产生的远场或该有源回路所响应的远场。通过提供用于降低远场耦合的一个单独的回路，该有源回路可以被一个发送电路以相当高的电流驱动，同时仍然满足对于远场辐射的常规的要求。这使得天线在与该天线的周围的相邻的附近范围内在多于一个方向上具有相对较大的场。还使得将被放置在与该有源回路和无源回路相接近的一个单独的接收天线对外部发射的信号特别敏感。

本发明的天线可被使用来改进同时出现发送和接收的系统，或者使用在希望以不同的相位和/或频率来确定天线的相位差单元的场合。提供不同的相位使得该天线在一点处能以多于一个方向强耦合。

该天线可被使用在一个EAS系统中并在天线的尽可能邻近的区域内在尽可能多的方向上提供较大的场，从而使得一个电缆终端对之响应，并同时提供一个天线的提取图案，对发射的射频(RF)信号也是均匀敏感的，以便使得电缆终端的响应能被检测到。

发明概述

简言之，本发明针对一个远场消除天线，该天线包括一个电器电路单元和一个第一天线结构。该第一天线结构包括与该电路单元电耦合的一个第一回路单元，当该电路单元是一个发送器时，可被用于产生多个场，和一个环绕着第一回路单元的并联回路单元，以便使得从由第一回路单元所产生的场在该并联回路单元中感应出电压。该并联回路单元包括一个连续的感性回路，以便加大出自其中感应的电压产生的电流。在并联回路单元中的电流在远场中产生主要消除由该第一回路单元产生的电场的电场。该第一天线结构还包括一个第二回路单元，其位置邻近该并联回路单元，以使得第二回路单元和第一天线结构之间的耦合被减至最小。