專利名稱：多環(huán)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于射頻天線，更具體說是關(guān)于產(chǎn)生磁場且該磁場通常在距天線一波長或稍遠距離即消失的環(huán)形天線。
在某些公知的電子系統(tǒng)類型中，設(shè)置一個或多個環(huán)形天線，其中天線與其臨近環(huán)境間的耦合很強，但其中此天線的設(shè)計是要使得天線與其遠距離的周圍環(huán)境(亦即距天線約一波長或更遠)間的耦合為最小。這樣的天線通常用于近場通信或傳感應(yīng)用中，這里的術(shù)語“近場”是指在天線的半個波長之內(nèi)。這種應(yīng)用的示例包括有與移植醫(yī)用裝置的通信，用于計算機的短范圍無線局域通信網(wǎng)和包括電子目標監(jiān)視(EAS)系統(tǒng)在內(nèi)的射頻鑒別系統(tǒng)。通常與這些環(huán)形天線的耦合主要通過磁感應(yīng)。
例如，射頻EAS系統(tǒng)常常包括有發(fā)射天線和接收天線，和被附著在要加保護的對象上的標記，兩種天線雙方共同建立一監(jiān)視區(qū)域。發(fā)射天線產(chǎn)生第一預(yù)定頻率范圍內(nèi)的可變頻率電磁場。該標記各自包括有一具有通常等于此第一頻率的預(yù)定的諧振頻率的諧振電路。當一個標記出現(xiàn)在監(jiān)視區(qū)域中時，由發(fā)射天線產(chǎn)生的磁場在此標記的諧振電路中感應(yīng)生成一電壓，它導(dǎo)致諧振電路生成一引起監(jiān)視區(qū)域內(nèi)磁場中的干擾的電磁場。接收天線檢測此電磁場干擾并生成一個信號指明此監(jiān)視區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)此標記(并因而附著到此標記的被保護目標)。
這些天線的設(shè)計應(yīng)滿足二個目標(1)使得通過發(fā)射與接收天線間盡可能寬的距離對標記的耦合最強，和(2)使對遠端場的耦合最小。它們是相抵觸的目標。先有技術(shù)的天線，例如Lichtblau在US專利NO.4243980、4260990、和4866455中所說明的(這里結(jié)合作為參改)，一般都結(jié)合二個或更多環(huán)路以使得在該組合中各環(huán)路的尺寸，這些環(huán)路內(nèi)電流的輻度和電流的方向產(chǎn)生在遠離天線的點測量時一般都消失的磁場。換句話說，由每一環(huán)路生成的磁場在被總和時是一接近零的磁場。這樣的遠場消失在僅只采用一個環(huán)路時是不可能的。在“8”字環(huán)形天線中，環(huán)路通常為矩形的，被配置成共面結(jié)構(gòu)，并在位置上被加以偏置以使得每一環(huán)路的至少一邊接近另一環(huán)路的一邊。換言之，共用的邊相互緊相鄰。Lichtblau還在US專利NO.4251808和4866455中(這里結(jié)合用作參考)揭示帶有被用來防止耦合到天線的電場的防護物的天線，但未揭示關(guān)于滿足上述二目標的任何改進。
Bowers在US專利申請NO.08/482680(June 7，1995遞交)中揭示一改善的二環(huán)路(圖8)結(jié)構(gòu)作為一復(fù)合天線的可選部件，其特性包括良好的遠場消除和生成旋轉(zhuǎn)磁場二方面。此二環(huán)路結(jié)構(gòu)中的改善包括將環(huán)路相互分開以使得共享邊不再共用或互相緊鄰。這一改善導(dǎo)致接近天線處的強耦合的螺旋形區(qū)的直徑增大，由此來增加EAS系統(tǒng)的發(fā)射和接收天線可能加以分開的距離。但是對于使對遠場耦合最小的所述第二目標在這一天線中沒有改善。
本發(fā)明提供一種同時具有低得多的遠場耦合特性和在接近天線的區(qū)域中增大耦合的天線。一般，此天線包括相同尺寸和形狀的第一和第二三角形環(huán)路，其中這些環(huán)路是共平面的和被置于環(huán)路的平面中的中心軸的相對側(cè)。另外，環(huán)路被配置成使環(huán)路的一角(外角)接近或交叉一規(guī)定天線的外部尺寸的共面矩形的一角。這些環(huán)路由一個其長度至少等于環(huán)路的最短邊的轉(zhuǎn)接線作相互連接使得在被連接到一驅(qū)動電路時環(huán)路中的電流以相反方向流通，由此產(chǎn)生基本消除的磁場。本發(fā)明一優(yōu)選實施例包括相對于第一環(huán)路的反相、倒轉(zhuǎn)或反射第二環(huán)路的方向以使得環(huán)路的外角成為尺寸定義矩形的對角相向角。此天線可被連接到提供相當高電流而仍然符合遠場輻射的正常需要的發(fā)射或驅(qū)動電路。本發(fā)明還提供一個對接近天線的區(qū)域內(nèi)的外部發(fā)射信號極為靈敏、但對遠距離發(fā)射信號很不靈敏的天線。
已大致上說過，本發(fā)明包括具有一通常形成為三角形形狀的第一環(huán)路部件和一通常形成為三角形形狀的第二環(huán)路部件的多環(huán)路天線。第一第二環(huán)路部件通常為相同尺寸并通常具有共面的、隔開的和反相的關(guān)系。包括一對隔開的、平行導(dǎo)體的成角度的轉(zhuǎn)接線部件將第一和第二環(huán)路部件電氣地耦合到一起。
本發(fā)明還提供一電子目標監(jiān)視系統(tǒng)。此EAS系統(tǒng)包括有一發(fā)射電路部件和一耦合到發(fā)射電路用于產(chǎn)生電磁場的發(fā)射天線。該發(fā)射天線包括通常為相同尺寸的第一和第二環(huán)路部件，每一部件一般均形成三角形形狀。環(huán)路部件通常相互間具有共面、相隔開和反相的關(guān)系。一包括一對隔開的平行導(dǎo)體的成角度的轉(zhuǎn)接線部件將第一和第二環(huán)路部件電氣地耦合到一起。還設(shè)置有與發(fā)射天線隔開的接收天線。此接收天線基本上與發(fā)射天線同樣尺寸和幾何形狀。在發(fā)射天線與接收天線之間定義監(jiān)視區(qū)域。一接收電路部件電氣地耦合到接收天線，該接收天線用于檢測監(jiān)視區(qū)域內(nèi)一諧振記號或標記以一預(yù)定頻率的諧振并由其生成一指示監(jiān)視區(qū)域內(nèi)一被保護目標的存在的報警信號。
在另一實施例中，本發(fā)明包括一具有第一環(huán)路部件，第二環(huán)路部件和將第一和第二環(huán)路作串行電氣連接的成角度的轉(zhuǎn)接線部件。此轉(zhuǎn)接線部件包括一對相隔開的、通常為平行的導(dǎo)線。最好，此第一和第二環(huán)路部件通常為同樣大小并一般具有共面的、相隔開的關(guān)系。
對于本發(fā)明優(yōu)選實施例的以上的概述以及下面的詳細說明在結(jié)合所列附圖加以閱讀時將能更好地理解。為描述本發(fā)明，附圖中表明當前的優(yōu)選實施例。但應(yīng)理解，本發(fā)明并不局限于所示的特定配置和實施例。附圖中


圖1為先有技術(shù)的遠場消除天線的示意圖；圖2為按照本發(fā)明第一實施例的遠場消除天線的示意圖；圖3為按照本發(fā)明第二實施例的遠場消除天線的示意圖；圖4為按照本發(fā)明第三實施例的遠場消除天線的示意圖；圖5為按照本發(fā)明第四實施例的遠場消除天線的示意圖；圖6為按照本發(fā)明包括有二個遠場消除天線的遠場消除天線系統(tǒng)的示意圖；圖7為按照本發(fā)明具有一串行連接的發(fā)射器的遠場消除天線的示意圖；和圖8為按照本發(fā)明第五實施列的天線的示意圖。
在以下說明中采用某些術(shù)語僅只是出于方便而沒有限制意義。詞“最上(top)”“最下(bottom)”、“下部(lower)”和“上部(upper)”指明圖中被參照的方向。這些術(shù)語包括有上面專門提到的單詞、它的派生詞和類似含義的單詞。
本發(fā)明是針對主要通過磁感應(yīng)發(fā)射和接收電磁能量的天線，其中天線的尺寸基本上小于所發(fā)射或接收的電磁能量的波長。本發(fā)明的天線很適用于自或到天線的能量耦合主要發(fā)生在天線臨近處(亦即小于半波長之內(nèi))的系統(tǒng)。這樣系統(tǒng)的一例是天線被用于建立一監(jiān)視區(qū)域的EAS系統(tǒng)。當然，如對本技術(shù)領(lǐng)域熟悉人員將很清楚的，這樣天線也具有許多其他應(yīng)用，而此EAS系統(tǒng)僅只是此天線應(yīng)用的說明性示例。
在-EAS系統(tǒng)中，天線被用來激活一安全標記中的諧振電路然后檢測該標記。本發(fā)明所用的安全標記(未圖示)通常為EAS系統(tǒng)技術(shù)中眾所周知的類型。此標記適于由一目標或一物件或?qū)で蟊Ｗo或監(jiān)視的這種目標的組裝所固緊或換言之所承載。此標記可在零售時或其他這樣的場合被固定到目標或其組裝上，或者由目標的制造者或批發(fā)商固定到或結(jié)合進此目標或其組裝。此安全標記包括有建立一個在被曝露到一預(yù)定的檢測諧振頻率或與該頻率鄰近的電磁場時發(fā)生諧振的諧振電路的組成部件。結(jié)合EAS系統(tǒng)特別是一射頻或RF型的EAS系統(tǒng)應(yīng)用的這樣的標記在本技術(shù)領(lǐng)域是公知的，因而對這種標記的結(jié)構(gòu)和操作的完整說明對于了解本發(fā)明是沒有必要的。只要說明這一點就足夠了，即這樣的標記在被置于一被監(jiān)視范圍或地區(qū)之內(nèi)，通常臨近一設(shè)施例如一零售店的入口或出口，就會諧振或作出響應(yīng)。然后此作諧振的標記被安全系統(tǒng)檢測到，啟動報警通知人們此標記進入監(jiān)視區(qū)域。
現(xiàn)在詳細參看附圖，圖中的相同標號均指相同部件，圖1中表示一個用于產(chǎn)生和/或耦合到電磁場的現(xiàn)存技術(shù)的EAS系統(tǒng)的遠場消除天線10的示意圖，這在US專利NO.4243980(轉(zhuǎn)讓給CheckpoinTtSystem Inc.Thorofare，New Jersey)中有詳細揭示，其揭示內(nèi)容在此結(jié)合作為參考。總的說，此天線10包括第一的上部環(huán)路12和第二的下部環(huán)路14，其中上、下部環(huán)路12、14是共面的。上、下部環(huán)路12、14通常為相同尺寸和通常呈四邊形的形狀，以使得所組合的上部和下部環(huán)路12、14的形狀是一矩形。
天線10包括一個用于提供電流到上部和下部環(huán)路12、14的發(fā)射器16以便上部和下部環(huán)路12、14輻射電磁場。發(fā)射器16被連接到上部和下部環(huán)路12、14以便電流沿著第一方向在上部環(huán)路12流動，如箭頭18所示的逆時針方向，和沿著第二方向在下部環(huán)路14流動，如箭頭20所示的順時針方向，其與上部環(huán)路中電流流動方向相反。本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解電流流動的方向在時間上僅代表一個時刻，也就是，在下半個周期電流會沿著相反的方向流動。但是，保持上部和下部環(huán)路中電流的彼此相反方向。如本技術(shù)領(lǐng)域的人員所知的和如上面所討論的，相反的電流一般生成幅度相等而方向相反的磁場以便在遠場(即，距天線大約數(shù)個波長的地區(qū))中基本消除該場。對于以8.2MHZ運行的天線，聯(lián)邦通信委員會(FCC)定義遠場為距離天線30米或稍小于一個波長的地區(qū)。
在EAS系統(tǒng)中，一般與發(fā)射天線10具有相同尺寸和結(jié)構(gòu)的接收天線(未示出)被放置于臨近天線10，以在其間產(chǎn)生一個監(jiān)視區(qū)。雖然在圖1中所提示的天線配置為EAS系統(tǒng)生成了一個適當?shù)谋O(jiān)視區(qū)，但已確定此監(jiān)視區(qū)的大小可通過改變上部和下部環(huán)路的大小和形狀和引入一個連接上部和下部環(huán)路12、14的轉(zhuǎn)接線元件而增加。監(jiān)視區(qū)域的大小能被增加是因為較好地滿足前述的第一目標(1)在發(fā)射與接收天線間盡可能寬的距離范圍使對標記的耦合最大；和(2)使對遠場的耦合最小。不幸的是，如前面討論的，這些是相抵觸的目標。常常在天線設(shè)計上對這二目標之一的改善將會犧牲另一個，以致認為進一步改善不可能。
在本發(fā)明中，我們發(fā)現(xiàn)將天線環(huán)路互相加以偏移或分開可改善有關(guān)第一目標的運行性能。我們還發(fā)現(xiàn)，環(huán)路的形狀(即通常的三角形)和引入一個包括連接環(huán)路的二平行接近的隔開的導(dǎo)體的轉(zhuǎn)接線部件極大地降低遠場耦合的程度。已看到遠場耦合的這種降低將優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)天線設(shè)計運行性能10倍以上。迄今認為，將環(huán)路配置成使得環(huán)路面積乘以它們內(nèi)部電流的幅值和符號的總和接近零將自動優(yōu)化遠場消除特性。按照本發(fā)明，以特定方式配置天線可實現(xiàn)遠場消除方面的進一步完善。偏移環(huán)路、環(huán)路的形狀和連接轉(zhuǎn)接線部件的組合可實現(xiàn)上面討論的競爭目標。在EAS系統(tǒng)中，這就意味著發(fā)射天線可以大于先前可用的電流驅(qū)動而不致違反有關(guān)遠離天線的磁場的產(chǎn)生的政府管理規(guī)則。而且，接收天線更不受來自距天線一定距離天線的信號的干擾。
現(xiàn)在參看圖2，表明一被改善的環(huán)形天線30的第一實施例。圖2包括有一水平軸32和一垂直軸34，各自延伸通過天線30的幾何中心，以便能較清楚地說明和描述天線30的形狀和尺寸。天線30主要包括一主要位于水平軸32以上的第一或上部環(huán)路36和一主要位于水平軸32之下的第二或下部環(huán)路38。如圖2中所示和作為優(yōu)選的，上部和下部環(huán)路36、38通常為同等大小和形狀，下部環(huán)路38與上部環(huán)路36相隔開，并與之共面和反相。另外，天線30的整體形狀是矩形的。
上部環(huán)路36和下部環(huán)路38各目最好包括一或多匝任何可適用型式的導(dǎo)體導(dǎo)線，例如不同大小的為熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員所公知的導(dǎo)體。最好上部和下部環(huán)路36、38由單根金屬線構(gòu)成。但將會理解，如果希望的話也可采用其他導(dǎo)電部件例如多導(dǎo)體線，而不會偏離本發(fā)明的范疇。例如，有可能希望利用機械功能性的結(jié)構(gòu)部件來制成第一和第二環(huán)路36、38，另一方面也可采用導(dǎo)電性裝飾性部件。
上部環(huán)路36通常為三角形，其第一邊40一般平行于垂直軸34，第二邊42一般平行于水平軸32，和第三邊44一般在第一、第二邊40、42之間延伸，但不將邊40、42相互作電氣連接。而是，一對最好平行于垂直軸34的相隔開的平行線或?qū)w46、48分別由第二邊42和第三邊44向著水平軸32伸展。一轉(zhuǎn)接線部件連接上部環(huán)路36和下部環(huán)路38。此轉(zhuǎn)接線部件包括一對平行的、靠近分隔開的導(dǎo)線或?qū)w50、52，它們具有用于連接上部和下部環(huán)路36、38的最小長度。最好，此轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體50、52由水平軸32之上向水平軸32之下延伸。這樣，此轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體50、52在上部與下部環(huán)路36、38之間以相對于平行導(dǎo)體46、48和水平軸32的角度51延伸。但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員將今理解，此角度51可根據(jù)天線30的應(yīng)用所希望的性能要求來向一方或另一方作各種角度的調(diào)整。
與上部環(huán)路36類似，下部環(huán)路38一般也為三角形的，其第一邊54通常平行于垂直軸34，第二邊56通常平行于水平軸32，和第三邊58在第一與第二邊54、56之間伸展，但不將邊54、56相互作電氣連接，而是第二邊56和第三邊58分別接連到一對相隔開的、平行導(dǎo)線60、62，它們平行于垂直軸34向水平軸32延伸。相平隔開的平行導(dǎo)體60、62分別將第二和第三邊56、58連接到轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體52、50。
如可看到的，上部環(huán)路36和下部環(huán)路38相對水平軸32是對稱的，而下部環(huán)路38一般是上部環(huán)路36的反相、倒轉(zhuǎn)，或鏡象形式。上部和下部環(huán)路36、38的一外角接近于一共面的、尺寸限定矩形33的相對角。也就是，當天線30以相對于一圍繞天線30所作的共面距形33觀察時，天線30的尺寸容易地成為可見的。雖然每一上部和下部環(huán)路36、38被表示為直角三角形，但并不要求上部和下部環(huán)路為一直角三角形，而是僅僅要求上部和下部環(huán)路36、38總體上為三角形的。
天線30可由一電氣裝置或電路作電氣耦合和驅(qū)動，在作為發(fā)射天線的情況下可以是發(fā)射器電路，在接收天線的情況下可以是接收電路，或在被設(shè)計成用于雙向通信的天線的情況下可以是一發(fā)射器/接收器電路。在發(fā)射天線的情況下，此電路部件可以包括一個被電氣耦合到該天線用于給天線提供足夠生成電磁場的電流的電流源。例如，此電路可以是一包括一信號振蕩器(未圖示)和一能驅(qū)動天線所呈現(xiàn)的負荷阻抗的適當類型的放大器/濾波器網(wǎng)絡(luò)(未圖示)的普通發(fā)射器。在圖2中，發(fā)射器64被連接到天線30的轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體50、52。應(yīng)指出，發(fā)射器64被連接到每一個轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體50、52以使得發(fā)射器64能在上部和下部環(huán)路36、38中分別如箭頭66、68所指明的相反方向流通的電流對上部和下部環(huán)路36、38供給電流。上部環(huán)路36中的電流以順時鐘方向流通而下部環(huán)路38中的電流則以逆時鐘方向流通。如前面討論過的，具有在環(huán)路中作反方向流通的電流的多個環(huán)路提供非常有效的遠場消除作用。
如將理解的，天線輻射電磁場時的頻率基本上取決于發(fā)射器64的振蕩速率。這樣，此頻率即可以以所公知的方式適當?shù)卣{(diào)整發(fā)射器64來調(diào)節(jié)?？扇〉氖?，天線30以射頻運行，包括有高于1000Hz的頻率，更好的是包括有高于5000Hz的頻率，而最好的是包括有高于10000Hz的頻率。但是應(yīng)當理解，天線30可以較低頻率運行而不致背離本發(fā)明的范疇。在當前的優(yōu)選實施例中，標記最好在或接近8.2MHz諧振，這是多個制造廠提供的電子安全系統(tǒng)中所用的一普遍應(yīng)用頻率，雖然對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員來說很顯見，可按照本地條件和規(guī)則來改變EAS系統(tǒng)的頻率。這樣就不應(yīng)將這一特定頻率看作是本發(fā)明的限制。
另一方面，此電子電路可包括電氣耦合到天線30的接收器電路，用于從一發(fā)射天線和/或一標記(未圖示)的諧振電路接收電磁能以產(chǎn)生一個指明在天線的鄰近是否出現(xiàn)一標記的信號。本發(fā)明中用于發(fā)射和/或接收電路部件類型是普遍公知的。這樣的電路部件例如在US專利NO.5373301中有描述。對于理解本發(fā)明無需對此電路部件作更詳細說明。
在當前的優(yōu)選實施例中，此電氣裝置在天線30幾何對稱中心處耦合到天線30。將電氣裝置耦合到靠近天線30的中心有利于提供流過包括轉(zhuǎn)接線路和在天線30中心相對邊上的環(huán)路的、相等的電流，由此獲得當天線30連接到發(fā)射器64時距離天線30一定距離處磁場的準確消除。這樣將遠場耦合降到最低。相反，當連接到一接收器時，天線30對距天線30一定距離的信號的靈敏度降到最小。雖然當前優(yōu)選的是在天線30的幾何中心定位到天線30的電氣耦合，而在確定天線30的幾何中心中則無需考慮與天線30的饋電相關(guān)的非輻射部件例如到/來自此電氣裝置的非輻射饋電線(未圖示)。但是運載由饋電點到輻射環(huán)路的電流的天線30的導(dǎo)體部件(亦即轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體50、52)則對確定天線30的中心和對天線30的幾何設(shè)計密切相關(guān)。雖然對天線30的電氣耦合最好連接到靠近天線30的幾何中心，因為一般說來這一地點最佳，但將會理解，這些連接也可沿天線30的其他點進行連接。
天線30的上部和下部環(huán)路36、38最好被布置在尺寸定義矩形的對角相對位置以便伸展對天線30的耦合相對高的靠近天線30的地區(qū)的大小。天線30被設(shè)計成使一靠近天線的盡可能大的地區(qū)內(nèi)的天線的磁耦合系數(shù)最大。已經(jīng)看到，使下部環(huán)路38與上部環(huán)路36對角相對能對在EAS應(yīng)用的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的標記較好的完全耦合，并因而由于相對于天線30的高耦合特性的環(huán)形區(qū)域的垂直軸的角度而得到較好的標記的完全檢測。此天線30包括用于運載電流和生成磁場并顯著降低遠場耦合的線路或?qū)w結(jié)構(gòu)，從而使天線30能以較先有技術(shù)的“8”字形天線結(jié)構(gòu)顯著提高的電流驅(qū)動而不致違反法定的輻射規(guī)定。也就是，當被連接到發(fā)射器64時，天線30在靠近天線30的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生射頻磁場但使得在距天線一定距離、大約一波長和較大時磁場被極大地消除。
現(xiàn)在參看圖3，圖中80指示多環(huán)天線的第二實施例。此天線80主要包括第一環(huán)路82和與第一環(huán)路82共面的第二環(huán)路84。圖中，第一環(huán)路82被置于水平軸32之上，第二環(huán)路84置于水平軸32之下。這樣，第一環(huán)路82在此也被稱之為上部環(huán)路和第二環(huán)路84被稱之為下部環(huán)路。但對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員將很顯見，說明性術(shù)語“上部”和“下部”是相對的，和環(huán)路82、84可相互間以其他定向例如邊靠邊地而不致脫離本發(fā)明的范疇。如天線30那樣(圖2)，天線80的上部和下部環(huán)路82、84一般為同等大小和形狀的，下部環(huán)路84相對上部環(huán)路82為分隔開、共面和反相的。也如天線30那樣，上部和下部環(huán)路82、84一般為三角形形狀，雖然這些“三角形”的取向與天線30的“三角形”(環(huán)路36、38)的取向不同。
上部環(huán)路82具有一通常平行于水平軸32的第一邊86，通常平行于垂直軸34的第二邊88，和在第一邊與第二邊86、88之間伸展但不將邊86、88相互作電氣連接的第三邊90。而是，第三邊90將第一邊86連接到第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92。此第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92由在水平軸32之上一點的第三邊90的一端伸展到水平軸32之下的一點。由第三邊90與第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92形成的角度93最好為一銳角，以使得轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92由水平軸32上方伸展到水平軸32的下方。類似地，第二邊88被連接到一通常平行于第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92并由水平軸32以上一點伸展到水平軸32以下一點的第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體94。由此第二邊88與第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體94形成的角95最好為一鈍角，以使得第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體94由水平軸32以上一點伸展到水平軸32以下一點，和將上部環(huán)路82連接到下部環(huán)路84。
類似于上部環(huán)路82，下部環(huán)路84一般也為三角形形狀，其第一邊96通常平行于水平軸32，第二邊98通常平行于垂直軸34和第三邊100在第一邊與第二邊96、98之間伸展但不將邊96、98相互電氣連接。而是第二和第三邊98、100在水平軸32以下一點被分別連接到第一和第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92、94。如可看到的，上部環(huán)路82與下部環(huán)路84相對水平軸32為對稱的，而下部環(huán)路84一般為上部環(huán)路82的反相形式。天線80的整體形狀一般為矩形。
一電路部件，在這一情況下為發(fā)射器64，最好被連接到第一和第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體92、94，用于發(fā)射通過天線80的電流，在這一情況下為發(fā)射天線。上部和下部環(huán)路82、84中分別表示的箭頭102、104指示各個環(huán)路82、84中的電流流通方向。上部環(huán)路82中的電流以順時鐘方向(箭頭102)流通而下部環(huán)路84中的電流以逆時鐘方向(箭頭104)流通。如前面討論過的，設(shè)置環(huán)路中電流作相反方向流通的多重環(huán)路取得非常有效的遠場消除作用。
如采用天線30那樣，天線80可連接到一電氣裝置，這可以是一發(fā)射器、接收器或一發(fā)射/接收器。在當前的優(yōu)選實施例中，發(fā)射器64被分別沿轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體94、92在連接點79、81連接到天線80，以使得發(fā)射器64被置于和連接在作為幾何對稱天線80的中心點。如前面討論的，將發(fā)射器64配置在天線80中心有利于在沿天線80的導(dǎo)體或?qū)Ь€段形成對稱電流分布，從而獲得在距天線80一距離處磁場的準確消除。
天線80的上部和下部環(huán)路82、84被布置在一圍繞天線80周邊伸展的尺寸定義矩形83的對角相向角上。另外，上部和下部環(huán)路82、84被互相分離或分隔開，各環(huán)路82、84的中心點被布置得相互距離盡可能地遠，以使得上部環(huán)路82的第三邊90和下部環(huán)路84的第三邊100不致相互緊密鄰接。將相鄰邊分隔開使得靠近天線的高耦合環(huán)形區(qū)域的直徑增加，從而增加EAS系統(tǒng)的發(fā)射和接收天線可被分開的距離。
現(xiàn)在參看圖4，圖中110指一多環(huán)天線的第三實施例。天線110包括第一上部環(huán)路112和第二下部環(huán)路114。上部和下部環(huán)路112、114為共面和一般為同等尺寸和形狀的，下部環(huán)路114相對上部環(huán)路112被分隔開和被反相。而且，上部和下部環(huán)路112、114最好一般為三角形形狀。上部環(huán)路112主要被置于水平軸32之上，但一小部分伸展到水平軸32之下。類似地，下部環(huán)路114主要被置于水平軸32之下，但下部環(huán)路114的一小部分伸展到水平軸32之上。但是，天線110的整體形狀一般為矩形。如采用天線80(圖3)那樣，對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通人士將會顯見，說明性術(shù)語“上部”和“下部”是相對的，和環(huán)路112、114可被定向為相互間其他取向，例如邊靠邊地，而不致背離本發(fā)明的范疇。
上部環(huán)路112具有一般平行于水平軸32的第一邊116，一般平行于垂直軸34的第二邊118，和在第一邊與第二邊116、118之間伸展但不將邊116、118相互電氣連接的第三邊120。而是，第三邊120被連接到一第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122，后者由水平軸32下的一點伸展到水平軸32上一點并將上部環(huán)路112連接到下部環(huán)路114。第三邊120與第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122間所形成的角123最好是一銳角，以使得第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122由水平軸以下伸展到水平軸32以上的一點。
類似地，第二邊118被連接到通常平行于第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122的第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體124。此第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體124由水平軸32以下一點伸展到水平軸32以上一點并將上部環(huán)路112連接到下部環(huán)路114。由第二邊118與第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體124形成的角125最好為一銳角。
下部環(huán)路114具有一般平行于水平軸32的第一邊126，一般平行于垂直軸34的第二邊128，和在邊126、128之間伸展但不將邊126、128作相互電氣連接的第三邊130。而是，第二邊128和第三邊130在水平軸32以上一點分別連接到第一和第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122、124。這樣，天線110的形狀是“鋸齒”形。
天線110的上部和下部環(huán)路112、114被布置在圍繞天線110的外周邊伸展的尺寸定義矩形111的對角相向角，以使得由具有相對于垂直軸34的角的天線110生成環(huán)形磁場。另外，上部和下部環(huán)路112、114被互相分離或分隔開，以使得靠近天線110的高耦合的環(huán)形區(qū)域的直徑增大。
發(fā)射器64被連接到轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122、124和產(chǎn)生流過上部和下部環(huán)路112、114的電流。上部和下部電路112、114中所表明的箭頭132、134分別指示各個環(huán)路112、114中(瞬時)電流流通的方向。上部環(huán)路112中的電流以順時鐘方向流通而在下部環(huán)路114中流通的電流則以逆時鐘方向流通。如前面討論的，設(shè)置環(huán)路中電流以相反方向流通的多環(huán)路提供非常有效的遠場消除作用。
天線110實現(xiàn)優(yōu)良的遠場消除。另外，由遠距離源拾取噪聲性也十分低，使得天線110能理想地置于例如附近安裝有其他EAS系統(tǒng)的場所?，F(xiàn)在作為優(yōu)選的是將連接到天線110的電氣裝置(例如一發(fā)射器或一接收器)被連接在一中心點，例如水平軸32與垂直軸34相交處，以使得天線110對于此電氣裝置為對稱的。如前面討論的，將此電氣裝置布置在天線110的中心有利于得到沿天線110的導(dǎo)線段的相等電流分布，由此，當天線110被連接到一發(fā)射器時能得到距天線110一定距離處電磁場的準確消除。
現(xiàn)在參看圖5，圖中140指明一多環(huán)天線的第四實施例。天線140包括第一上部環(huán)路142和第二下部環(huán)路144。上部和下部環(huán)路142、144通常為同等的大小和形狀，下部環(huán)路144相對上部環(huán)路142被分隔開、共面和反相的。上部和下部環(huán)路142、144一般為三角形形狀。上部環(huán)路142主要位于水平軸32以上，但上部環(huán)路142的一小部分稍許伸展于水平軸32之下。同樣，下部環(huán)路144主要位于水平軸32之下，但下部環(huán)路144的一小部分在水平軸32以上伸展。雖然環(huán)路142、144被以術(shù)語“上部”和“下部”描述，但對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通人員將很顯見，這些說明性術(shù)語是相對的，而且環(huán)路142、144可相互定向為其他取向，例如邊對邊地，而不致背離本發(fā)明的范疇。
上部環(huán)路142具有一般與水平軸32平行的第一邊146，一般與垂直軸34平行的第二邊148，和在邊146、148之間伸展但不將邊146、148相互作電氣連接的第三邊150。而是，第三邊150被連接到第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152，后者由水平軸32以下一點伸展到水平軸32之上的一點并將上部環(huán)路142連接到下部環(huán)路144。第三邊150與第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152之間形成的角153最好為一銳角，以使得第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152由水平軸32下面伸展到水平軸32以上一點。
同樣，第二邊148被連接到將第二邊148連接到下部環(huán)路144的第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體154。此第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體154與第一轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152分隔開和一般與之平行。由邊148與第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體154形成的角155最好為一銳角，以使得第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體154由水平軸32以下一點伸展到水平軸32以上一點。
下部環(huán)路144具有一般與水平軸32平行的第一邊156，一般與垂直軸34平行的第二邊158，和在邊156、158之間伸展但不將邊156、158作電氣連接的第三邊160。而是，第二邊158和第三邊160在水平軸32以上一點分別被連接到第一、第二轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152、154，以使得上部和下部環(huán)路142、144相互連接。
天線140的上部和下部環(huán)路142、144被配置在圍繞天線140的外周邊伸展的尺寸定義距形162的對角相向角上，以使得由具有相對于垂直軸34的角度的天線140產(chǎn)生環(huán)形磁場。而且，上部和下部環(huán)路142、144被相互分離或分隔開，將各環(huán)路142、144的中心點相互間盡可能遠離以便靠近天線140的高耦合環(huán)形區(qū)域的直徑增大。
這樣，天線140極為類似天線110(圖4)。但是，天線140與天線110的不同處在于，上部環(huán)路142的第一邊146的長度和下部環(huán)路144的第一邊156的長度小于上部環(huán)路142的第二邊148與下部環(huán)路144的第二邊158之間的距離。也就是，每個第一邊146、156的長度小于尺寸定義距形162的邊的長度。這樣，上部和下部環(huán)路142、144被分隔成比天線110的上部和下部環(huán)路112、114更遠。另外，天線140的轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152、154被分隔成較之天線110的轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體122、124要較靠近一些。將第一邊146、156的長度作成小于尺寸定義矩形的主要效果是將由天線140產(chǎn)生的環(huán)形磁場定向成相對垂直軸34具有大于由天線110(其中邊116、126的長度等于尺寸定義矩陣的寬)所產(chǎn)生的環(huán)形磁場的角度。在一EAS應(yīng)用中，這有助于改善對定向于垂直于天線140的平面的垂直平面的標記的檢測。
天線140的一優(yōu)選實施例被構(gòu)成為，第一邊146、156長度接近15.0英寸，第二邊148、158長度為31.6英寸和第三邊長度約34.98英寸。將上部環(huán)路142的第二邊148與下部環(huán)路144的第二邊158分開的距離約為22.5英寸，從而上部環(huán)路142與下部環(huán)路144之間的重疊量接近3.75英寸。也就是，上部環(huán)路142的第一邊146和下部環(huán)路144的第一邊156各自伸出超過垂直軸34僅約3.75英寸。轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152、154分開約0.1英寸的距離。
在一EAS系統(tǒng)中，最好將天線140安放在由非導(dǎo)體材料例如聚合材料構(gòu)成的裝飾性結(jié)構(gòu)之內(nèi)，將天線140布置在高出地板或地平面接近8.0英寸。因而，EAS系統(tǒng)中的按照本發(fā)明的天線最好被裝在一剛性支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)(未圖示)。
天線140實現(xiàn)優(yōu)良的遠場消除。另外，對遠距離源噪聲的拾取也十分低，從而使天線140在例如附近安裝有其他EAS系統(tǒng)的場所成為理想的。當前優(yōu)選的，將連接到天線140的電氣裝置(如一發(fā)射器或一接收器)連接到中心點，例如水平軸32與垂直軸34的交叉處，以使得天線140圍繞此電氣裝置為對稱的。如先前所討論的，將此電氣裝置配置在天線140的中心有利于提供沿天線140導(dǎo)線段對稱的電流分布，由此得到當天線140被連接到發(fā)射器時在距天線140一定距離處磁場的準確消除。
還表明天線140連接到對天線140提供電流的發(fā)射器44。此發(fā)射器64被連接到轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體152、154使得上部和下部環(huán)路142、144中電流以相反向方向流通。上部和下部環(huán)路142、144中所示箭頭162、164分別指明每一環(huán)路中電流的流向。上部環(huán)路142中電流以順時鐘方向流通而下部環(huán)路144中電流則以逆時鐘方向流通由此實現(xiàn)有效的遠場消除。
通常，根據(jù)特定EAS系統(tǒng)和利用該系統(tǒng)的特定應(yīng)用EAS系統(tǒng)中發(fā)射天線與接收天線間的間距在2至5英尺的范圍內(nèi)。前面討論的天線設(shè)計較先有技術(shù)天線提供更大臨視區(qū)。例如，EAS系統(tǒng)經(jīng)常被置于零售店的入口/出口處，一典型系統(tǒng)將發(fā)射天線安置于入口/出口的第一側(cè)而將接收天線安置于入口/出口的第二相對側(cè)。為了避免防礙進入/退出此商店，最好將這些天線相互分隔開至少一般為約6英尺的入口/出口寬度。
不巧的是，許多先有技術(shù)系統(tǒng)要求發(fā)射和接收天線相互分隔遠小于5英尺的距離，要求人們側(cè)身通過比入口/出口更窄的空間，或者要求在入口/出口采用多于二個的天線。但由于本發(fā)明天線設(shè)計的優(yōu)越的遠場消除特性，連接到天線30、80、110、140的發(fā)射器可以非常高的功率運行而不致產(chǎn)生違背FCC規(guī)定的遠場發(fā)射。另外，由于被天線30、80、110、140的監(jiān)視區(qū)域中的標記所生成的信號在幅度上正比于用來驅(qū)動天線30、80、110、140的信號的振幅，因而實現(xiàn)可能使系統(tǒng)的信噪比相應(yīng)增加的標記信號的凈增長。這種信噪比的增加使得可將發(fā)射天線定位于較現(xiàn)存EAS系統(tǒng)距離接收天線更遠。例如，發(fā)射和接收天線可被置于一標準的6英尺商店入口相對側(cè)，這使得客戶能更客易地進入和退出商店。
將天線環(huán)路置于(一尺寸定義矩形的)對角相向角的另一優(yōu)點是當天線被連接到一發(fā)射器時由其所生成的環(huán)形磁場的直徑增大。因此，對標記的最大耦合區(qū)域增大。
現(xiàn)在參看圖6～8，說明本發(fā)明另外三個可替代實施例。圖6中，表明一發(fā)射天線系統(tǒng)，包括第一或上部發(fā)射天線182和第二下部發(fā)射天線184。上部和下部天線182、184一般為同等大小和尺寸的，下部天線184與上部天線182分隔開并是共面的。也就是，下部天線184位于水平軸32的下方和上部天線182位于水平軸32的上方。上部和下部天線182、184各自包括按照本發(fā)明的“鋸齒形”天線。特別是上部和下部天線182、184每一個均被配置成類似于天線110(圖4)。對本技術(shù)領(lǐng)域熟知的普通人員將會清楚，術(shù)語“上部”和“下部”是相對的并且僅是被用來說明如圖中所示的第一和第二天線182、184，和第一和第二天線182、184可布被置成邊靠邊的，而不是一個在另一個之上。
上部和下部天線182、184被連接到用于發(fā)射通過各自的天線182、184的電流的第一和第二發(fā)射器186、188。按照前面討論的所希望的遠場消除特性，第一發(fā)射器186最好發(fā)射一個0°相位的信號和第二發(fā)射器188發(fā)射90°相位的信號。另一方面，此第一天線可在與下部天線184運行的時間不同的時間運行。自然，將會理解，第一和第二天線182、184可被連接到第一和第二接收器(未圖示)而不是連接到用于檢測由發(fā)射天線所產(chǎn)生磁場內(nèi)的信號的發(fā)射器。
圖7表示-“鋸齒形”天線190，包括第一上部環(huán)路192，第二下部環(huán)路194，和一對將上部環(huán)路192與下部環(huán)路194連接的轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體196、198。天線190在尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)上均與天線110(圖4)相似，所不同處在于天線190被以串行連接方式連接到發(fā)射器200(與圖4的平行連接發(fā)射器64相反)。另外，因為天線190被串行連接到發(fā)射器200，轉(zhuǎn)接線導(dǎo)體196、198雖然被緊密地分隔開，實際上是轉(zhuǎn)接線交叉以便使通過上部環(huán)路192發(fā)射的電流以與下部環(huán)路194中的電流相反的方向流通。由于發(fā)射器200被連接到靠近下部環(huán)路194，電流流經(jīng)上部和下部環(huán)路192、194是不對稱的。為了平衡由流經(jīng)上部環(huán)路192和下部環(huán)路194的電流所產(chǎn)生的磁場，調(diào)整上部和下部環(huán)路192、194的相應(yīng)尺寸。
圖8為天線210的示意圖，此天線具有第一上部環(huán)路212，與此上部環(huán)路212相分隔和共面的第二下部環(huán)路214，和一對連接上部環(huán)路212和下部環(huán)路214的緊密分隔的平行導(dǎo)體216、218。一發(fā)射器220在平行導(dǎo)體216、218處平行連接到天線210，使得所生成的電流在上部環(huán)路212和下部環(huán)路214中如各自的箭頭所指示的以相反方向流通。類似于本發(fā)明的其他天線(30、80、110)，天線210具有如尺寸定義矩形222所表明的通常為矩形的形狀。但是，與其他所揭示的實施例不同，上部和下部環(huán)路212、214被定位于矩形222的垂直相對角(不同于對角相向角)。雖然天線210并不是EAS系統(tǒng)中所優(yōu)選的，而對天線210的其他應(yīng)用則對熟悉技術(shù)領(lǐng)域的普通人士將是很明顯的。例如，本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)對于與被植入在一病人中的醫(yī)療裝置的通信可以是有用的。
雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的特定實施例，但將很顯見，本發(fā)明可加以改變或修正，但仍提供所希望的遠場取消功能而不背離本發(fā)明的范疇和精神。而且，雖然本發(fā)明的天線在這里是參照EAS系統(tǒng)說明的，將可理解這樣的引用EAS系統(tǒng)僅只是用作為說明的目的而不是限制性的。本發(fā)明的天線很好地適用于許多類型的應(yīng)用，而較具體說，任何利用天線所發(fā)射的電磁能進行通信或識別功能的場合中的應(yīng)用。例如，本發(fā)明的天線可結(jié)合一傳感器(它由天線所發(fā)射的電磁能驅(qū)動)用于通過連接到傳感器的接線難以驅(qū)動或與傳感器通信的環(huán)境中。在這種環(huán)境中，天線可被用來遠程驅(qū)動和由傳感器接收信息。例如，本發(fā)明的一天線可與一測量病人的血糖水平的傳感器結(jié)合使用，其中，此血糖水平傳感器被皮下植入病人的細胞組織中。如將會明白的，無需以接線刺穿病人的皮膚連接傳感器是極為希望的。同樣也十分希望由傳感器中取消電池。采用本發(fā)明，有可能利用天線所生成的電磁能來驅(qū)動被置于病人的皮膚下面的傳感器并同時利用天線接收由此傳感器所發(fā)射的電磁能，其中，由傳感器發(fā)射的電磁能量與病人的血糖水平相關(guān)。另一應(yīng)用是關(guān)于與一為訪問控制識別其所有者的無源轉(zhuǎn)發(fā)器進行通信。本發(fā)明的其他有價值的應(yīng)用對熟悉本技術(shù)領(lǐng)域人員也將是明顯的。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域人士還將認識到，可對上述本發(fā)明的實施例作出改變而不致背離其發(fā)明性概念。因此可以理解，本發(fā)明并不局限于所揭示的特定的實施例，而是期望包括屬于由所附權(quán)利要求所定義的發(fā)明范疇和精神之內(nèi)的所有修正和變化。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.一種多環(huán)天線，包括具有一般為三角形形狀的第一環(huán)路部件；具有一般為三角形形狀的第二環(huán)路部件，其中第一和第二環(huán)路部件一般為相同尺寸和一般為共面的、分隔開的和反相的關(guān)系；和成角度的轉(zhuǎn)接線部件，包括一對通過將第一環(huán)路部件的第三邊連接到第二環(huán)路部件的一邊和將第二環(huán)路部件的第三邊連接到第一環(huán)路部件的一邊來電氣連接第一和第二環(huán)路部件的、相隔開的、平行的導(dǎo)體，該導(dǎo)體的長度至少等于該環(huán)路部件的最短邊的長度。
2.權(quán)利要求1所述天線，其特征是一通常通過天線的幾何中心伸展的水平軸平分轉(zhuǎn)接線部件并將第一和第二環(huán)路部件分開，以使得環(huán)路部件位于水平軸的相對側(cè)。
3.權(quán)利要求2所述天線，其特征是此水平軸平分轉(zhuǎn)接線部件和每一環(huán)路部件部分地在水平軸以上伸展使得此水平軸與第一和第二環(huán)路部件每一個部分相交叉。
4.權(quán)利要求1所述天線，其特征是一通常通過天線的幾何中心伸展的垂直軸平分轉(zhuǎn)接線部件。
5.權(quán)利要求4所述天線，其特征是此垂直軸平分第一和第二環(huán)路部件的每一個。
6.權(quán)利要求1所述天線，其特征是對于第一和第二環(huán)路部件的每一個，一第一邊的長度近似為其中一第二邊的長度的二倍。
7.權(quán)利要求1的所述天線，其特征是第一和第二環(huán)路部件包括單根的一般為連續(xù)的導(dǎo)體。
8.權(quán)利要求1所述天線，其特征是還包括連接到第一和第二環(huán)路部件的電氣電路部件。
9.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件包括一發(fā)射器。
10.權(quán)利要求9所述天線，其特征是由該發(fā)射器產(chǎn)生的電流在第一環(huán)路部件中沿第一方向流通，在第二環(huán)路部件中沿與第一方向相反的第二方向流通。
11.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件包括一接收器。
12.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件被連接到靠近轉(zhuǎn)接線部件的中心的環(huán)路部件，和環(huán)路對此中心作幾何對稱。
13.權(quán)利要求1所述天線，其特征是環(huán)路部件一邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度大于90°。
14.權(quán)利要求1所述天線，其特征是該環(huán)路部件一邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度小于90°。
15.權(quán)利要求1所述天線，其特征是每個環(huán)路部件的第三邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度小于90°。
16.權(quán)利要求1所述天線，其特征是天線的大小基本上小于天線運行的一個波長以使得天線主要產(chǎn)生磁場。
17.權(quán)利要求1所述天線，其特征是還包括一用于安置環(huán)路部件和轉(zhuǎn)接線部件的剛性支撐結(jié)構(gòu)。
18.一種電子目標監(jiān)視系統(tǒng)，包括發(fā)射電路部件；電氣地耦合到該發(fā)射電路部件用于產(chǎn)生電磁場的發(fā)射天線，此發(fā)射天線包括一般為同等尺寸的第一和第二環(huán)路部件，每一個部件一般構(gòu)成三角形形狀，這些環(huán)路部件一般為共面、分隔開和反相的相互關(guān)系，和一個包括一對分隔開的、平行導(dǎo)體將第一和第二環(huán)路部件電氣地耦合到一起的成角度的轉(zhuǎn)接線部件，該導(dǎo)體的長度至少等于該環(huán)路部件的最短邊的長度；
與發(fā)射天線分隔開的接收天線，此接收天線基本上與發(fā)射天線為相同大小和幾何形狀，其中發(fā)射天線與接收天線之間確定一監(jiān)視區(qū)域；和電氣地耦合到接收天線的接收電路部件，用于檢測監(jiān)視區(qū)域中諧振記號或標記以一予定頻率的諧振并由其產(chǎn)生一報警信號，指示在此監(jiān)視區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)被保護的目標。
19.一種多環(huán)天線，包括第一環(huán)路部件；第二環(huán)路部件；和串行地電氣連接第一和第二環(huán)路部件的成角度的轉(zhuǎn)接線部件，此轉(zhuǎn)接線部件包括一對分隔開的、一般平行的導(dǎo)體，其中第一和第二環(huán)路部件一般為相等尺寸和一般具有共面、分隔開的關(guān)系，至少該對導(dǎo)體中的一個從該轉(zhuǎn)接線部件的一端到另一端是完全連續(xù)的。
20.權(quán)利要求19所述多環(huán)天線，其特征是還包括用于產(chǎn)生電流的發(fā)射器裝置，其中，所產(chǎn)生電流在第一和第二環(huán)路中以相反方向流通，由此產(chǎn)生在一定距離處消失的磁場。
21.權(quán)利要求19所述多環(huán)天線，其特征是該轉(zhuǎn)接線部件的分隔開的導(dǎo)體相互間緊密地分隔開以使得由一個導(dǎo)體生成的磁場能被另一導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場基本消除。
22.權(quán)利要求1所述天線，其特征是該對導(dǎo)體中的至少一個從轉(zhuǎn)接線部件的一端至其另一端為完全連續(xù)的。
23.權(quán)利要求18所述系統(tǒng)，其特征中該對導(dǎo)體中的至少一個從轉(zhuǎn)接線部件的一端至其另一端是完全連續(xù)的。
24.權(quán)利要求19所述多環(huán)天線，其特征是該第一和第二環(huán)路部件由多個邊構(gòu)成，轉(zhuǎn)接線部件導(dǎo)體的長度至少等于環(huán)路部件最短邊的長度。
25.權(quán)利要求1所述天線，其特征是該第一環(huán)路部件、轉(zhuǎn)接線部件和第二環(huán)路部件定義一鋸齒形狀。
26.權(quán)利要求18所述系統(tǒng)，其特征是該發(fā)射天線和接收天線中至少一個的第一環(huán)路部件、轉(zhuǎn)接線部件和第二環(huán)路部件定義一鋸齒形狀。
27.權(quán)利要求19的多環(huán)天線，其特征是該第一環(huán)路部件，轉(zhuǎn)接線部件和第二環(huán)路部件定義一鋸齒形狀。
28.一種多環(huán)天線，包括具有一般為三角形形狀的第一環(huán)路部件；具有一般為三角形形狀的第二環(huán)路部件，其中第一和第二環(huán)路部件一般為相同尺寸和一般具有共面、分隔開和反相的關(guān)系；和包括一對分隔開的、平行導(dǎo)體的成角度的轉(zhuǎn)接線部件，通過將第一環(huán)路部件的第三邊連接到第二環(huán)路部件的一邊和將第二環(huán)路部件的第三邊連接到第一環(huán)路部件的一邊來電氣連接第一和第二環(huán)路部件，該第一環(huán)路部件、轉(zhuǎn)接線部件和第二環(huán)路部件定義一鋸齒形形狀。
29.一種電子目標監(jiān)視系統(tǒng)，包括發(fā)射電路部件；電氣地耦合到發(fā)射電路部件、用于生成電磁場的發(fā)射天線，此發(fā)射天線包括一般為相同尺寸的第一和第二環(huán)路部件，每一部件一般形成為三角形形狀，這些環(huán)路部件相互間一般具有共面的、分隔開和反相的關(guān)系，和包括一對分隔開的平行導(dǎo)體、用于將第一和第二環(huán)路部件電氣地耦合到一起的成角度的轉(zhuǎn)接線部件；與發(fā)射天線分隔開的接收天線，此接收天線與發(fā)射天線基本上為相同大小和幾何形狀，其中，在發(fā)射天線與接收天線之間定義一監(jiān)視區(qū)域，該發(fā)射天線和接收天線中的至少一個的第一環(huán)路部件、轉(zhuǎn)接線部件和第二環(huán)路部件定義一鋸齒形狀；和電氣地耦合到接收天線的接收電路部件，用于檢測監(jiān)視區(qū)域內(nèi)諧振記號或標記以一預(yù)定頻率的諧振和由其生成指明此監(jiān)視區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)一被保護目標的報警信號。
30.一種多環(huán)天線，包括第一環(huán)路部件；第二環(huán)路部件；和電氣地串行連接該第一和第二環(huán)路部件的成角度的轉(zhuǎn)接線部件，此轉(zhuǎn)接線部件包括一對分隔開的、一般為平行的導(dǎo)體，其中，第一和第二環(huán)路部件一般為同等尺寸和一般具有共面、相隔開的關(guān)系，和該第一環(huán)路部件、轉(zhuǎn)接線部件及第二環(huán)路部件定義一鋸齒形狀。
權(quán)利要求
1.一種多環(huán)天線，包括具有一般為三角形形狀的第一環(huán)路部件；具有一般為三角形形狀的第二環(huán)路部件，其中第一和第二環(huán)路部件一般為相同尺寸和一般為共面的、分隔開的和反相的關(guān)系；和成角度的轉(zhuǎn)接線部件，包括一對通過將第一環(huán)路部件的第三邊連接到第二環(huán)路部件的一邊和將第二環(huán)路部件的第三邊連接到第一環(huán)路部件的一邊來電氣連接第一和第二環(huán)路部件的、相隔開的、平行的導(dǎo)體。
2.權(quán)利要求1所述天線，其特征是一通常通過天線的幾何中心伸展的水平軸平分轉(zhuǎn)接線部件并將第一和第二環(huán)路部件分開，以使得環(huán)路部件位于水平軸的相對側(cè)。
3.權(quán)利要求2所述天線，其特征是此水平軸平分轉(zhuǎn)接線部件和每一環(huán)路部件部分地在水平軸以上伸展使得此水平軸與第一和第二環(huán)路部件每一個部分相交叉。
4.權(quán)利要求1所述天線，其特征是一通常通過天線的幾何中心伸展的垂直軸平分轉(zhuǎn)接部件。
5.權(quán)利要求4所述天線，其特征是此垂直軸平分第一和第二環(huán)路部件的每一個。
6.權(quán)利要求1所述天線，其特征是對于第一和第二環(huán)路部件的每一個，一第一邊的長度近似為其中一第二邊的長度的二倍。
7.權(quán)利要求1的所述天線，其特征是第一和第二環(huán)路部件包括單根的、一般為連續(xù)的導(dǎo)體。
8.權(quán)利要求1所述天線，其特征是還包括連接到第一和第二環(huán)路部件的電氣電路部件。
9.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件包括一發(fā)射器。
10.權(quán)利要求9所述天線，其特征是由該發(fā)射器產(chǎn)生的電流在第一環(huán)路部件中沿第一方向流通，在第二環(huán)路部件中沿與第一方向相反的第二方向流通。
11.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件包括一接收器。
12.權(quán)利要求8所述天線，其特征是該電路部件被連接到靠近轉(zhuǎn)接線部件的中心的環(huán)路部件，和環(huán)路對此中心作幾何對稱。
13.權(quán)利要求1所述天線，其特征是環(huán)路部件一邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度大于90°。
14.權(quán)利要求1所述天線，其特征是該環(huán)路部件一邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度小于90°。
15.權(quán)利要求1所述天線，其特征是每個環(huán)路部件的第三邊與連接到它的轉(zhuǎn)接線部件之間所形成的角度小于90°。
16.權(quán)利要求1所述天線，其特征是該天線的大小基本上小于該天線運行的一個波長以使得天線主要產(chǎn)生磁場。
17.權(quán)利要求1所述天線，其特征是還包括一用于安置環(huán)路部件和轉(zhuǎn)接線部件的剛性支撐結(jié)構(gòu)。
18.一種電子目標監(jiān)視系統(tǒng)，包括發(fā)射電路部件；電氣地耦合到該發(fā)射電路部件用于產(chǎn)生電磁場的發(fā)射天線，此發(fā)射天線包括一般為同等尺寸的第一和第二環(huán)路部件，每一個部件一般構(gòu)成三角形形狀，這些環(huán)路部件一般為共面、分隔開和反相的相互關(guān)系，和一個包括一對分隔開的、平行導(dǎo)體將第一和第二環(huán)路部件電氣地耦合到一起的成角度的轉(zhuǎn)接線部件；與發(fā)射天線分隔開的接收天線，此接收天線基本上與發(fā)射天線為相同大小和幾何形狀，其中發(fā)射天線與接收天線之間確定一監(jiān)視區(qū)域；和電氣地耦合到接收天線的接收電路部件，用于檢測監(jiān)視區(qū)域中諧振記號或標記以一予定頻率的諧振并由其產(chǎn)生一報警信號，指示在此監(jiān)視區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)被保護的目標。
19.一種多環(huán)天線，包括第一環(huán)路部件；第二環(huán)路部件；和串行地電氣連接第一和第二環(huán)路部件的成角度的轉(zhuǎn)接線部件，此轉(zhuǎn)接線部件包括一對分隔開的、一般平行的導(dǎo)體，其中第一和第二環(huán)路部件一般為相等尺寸和一般具有共面、分隔開的關(guān)系。
20.權(quán)利要求19所述多環(huán)天線，其特征是還包括用于產(chǎn)生電流的發(fā)射器裝置，其中，所產(chǎn)生電流在第一和第二環(huán)路中以相反方向流通，由此產(chǎn)生在一定距離處消失的磁場。
21.權(quán)利要求19所述多環(huán)天線，其特征是該轉(zhuǎn)接線部件的分隔開的導(dǎo)體相互間緊密地分隔開以使得由一個導(dǎo)體生成的磁場能被另一導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場基本消除。
全文摘要
提出一種多環(huán)大線(30),它可被連接到一發(fā)射電路(64),一接收電路,或一發(fā)射/接收電路。當由發(fā)射電路驅(qū)動時,天線在接近它的范圍或地區(qū)內(nèi)產(chǎn)生射頻磁場,但此磁場在距離天線的一個波長和稍大時基本上消失,由此限定一靠近此天線的監(jiān)視地區(qū)。天線的輻射環(huán)路區(qū)段(36、38)以公共饋點為中心并是幾何對稱的,這樣使得各環(huán)路區(qū)段中對電流作精確控制。
文檔編號H01Q7/00GK1243609SQ98801830
公開日2000年2月2日 申請日期1998年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月14日
發(fā)明者約翰·H·鮑爾斯, 吳文良 申請人:檢查點系統(tǒng)有限公司