CN101103165B - 用于具有分离器的组合eas/rfid标签的天线 - Google Patents

Abstract

安全装置分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)，并且包括：选择性地释放设置在组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放的分离器(磁体)；和被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的近场天线。天线环绕分离器，并且，当标签的第二部分相对于分离器以任意角度被设置，并且只在分离器被定位为释放分离器释放时，在相对于分离器的位置上从组合EAS/RFID标签的第二部分读取信息。只要EAS/RFID标签的包含接合端部机构的部分位于分离磁体之上，那么，不管相对于天线的取向如何，RFID标签都在有效检测区域中。

Description

用于具有分离器的组合EAS/RFID标签的天线

(对相关申请的交叉引用)

本申请要求Shafer等在2004年11月2日提交的发明名称为“NEAR FIELD PROBE FOR READING RFID TAGS AND LABELSAT CLOSE RANGE”的美国临时专利申请序号No.60/624402和Copeland等在2005年3月7日提交的发明名称为“LINEARMONOPOLE MICROSTRIP RFID NEAR FIELD ANTENNA”的美国临时专利申请序号No.60/659289的优先权，在此引入两者的全部内容作为参考。

技术领域

本公开涉及电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签的领域，特别是涉及用于组合EAS和RFID标签的RFID读取天线(readantenna)。

背景技术

使用组合EAS/RFID安全标签在来自EAS技术的常规反盗窃威慑手段的基础上提供库存控制能力的益处。组合EAS/RFID安全标签可通过使用卡钉(pin)固定机构被固定到衣物上。该固定机构可通过可使用磁性手段以松开卡钉的分离器被去除。

当卡钉正在被去除时读取RFID信息是有利的。并且，使得能够通过首先读取和验证RFID信息去除卡钉会是人们所关心的。

为了分开组合EAS/RFID安全标签的卡钉，用户将标签的端部放在分离器的限定的中心区域中。应当注意，安全标签可以以任意角度关于分离器磁体区域旋转。因此，RFID元件关于分离器中心的取向会是很任意的。如果RFID元件必须在这种位置被读取，那么，要么分离取向需要被固定以允许固定位置RFID近场天线在这种固定位置正确地读取，要么需要新的全方向的RFID近场天线。

因此，需要开发一种使得组合EAS/RFID硬质(hard)标签能够被分开并且在任何时间都与EAS/RFID标签相对于RFID天线的角度无关地一贯精确读取的RFID读取天线。

发明内容

本公开涉及用一种用于分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)的安全装置。安全装置包括被配置为选择性地释放(disengage)设置在组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放的分离器。安装装置还包括被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的基本上圆形曲折状天线的近场天线。近场天线被配置为基本上环绕分离器，并被配置为在相对于分离器的位置上从组合EAS/RFID标签的第二部分读取信息，当标签的第二部分相对于分离器基本上以相切的方式并且以任意角度被设置。

近场天线可被配置为只在分离器被定位为释放组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放时读取信息。分离器可以以磁的方式释放接合释放。

在一个实施例中，天线是基本上同心圆形曲折状微带天线，该曲折状微带天线包含：第一和第二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圆基准和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共结合位置，内和外同心圆基准具有公共中心点。

第一天线部分可从零度上的外同心圆的周界的外面的第一位置延伸到内同心圆上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共的结合位置。第二天线部分可从零度上的外同心圆的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共的结合位置。

在一个实施例中，安全装置还包括：基板，该基板具有第一表面和第二表面；安装在基板上的馈送端口；安装在基板上的端接电阻器；和接地层。同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一和第二部分耦合，并且端接电阻器在公共结合位置上与天线的第一和第二部分耦合，并与接地层耦合。馈送端口可被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。

组合EAS/RFID标签的第二部分可包含RFID元件，并且RFID元件基本上驻留在圆形微带天线的周界之上。

本公开还涉及一种用于分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)的安全装置的替代性实施例。该安全装置包括具有穿过其中限定的轴的分离器。分离器被配置为选择地释放设置在组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放。安全装置还包括被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的基本上同心圆形曲折状圆形微带近场天线。近场天线被配置为基本上环绕分离器，并被配置为在组合EAS/RFID标签相对于所述轴基本上以相切的方式并且以任意角度被定位时从组合EAS/RFID标签的第二部分读取信息。

近场天线被配置为只在分离器被定位为释放组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放时读取信息。

安全装置还可包括基板。基板具有第一表面和第二表面；安装在基板上的馈送端口；安装在基板上的端接电阻器；和接地层。同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。

本公开还涉及一种供组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签使用的天线。该天线包括：基板；和安装在基板上的基本上同心圆形曲折状微带，该曲折状微带包含：第一和第二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圆基准和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共结合位置，内和外同心圆基准具有公共中心点。

第一天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第一位置延伸到内同心圆上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置；并且第二天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置。

公共结合位置被设置在外同心圆上。

天线还可包括具有基本上为圆形的周界的分离器磁体，基本上同心圆形曲折状微带在分离器磁体的周界周围被安装在基板上。天线还可包含：安装在基板上的馈送端口；和安装在基板上的端接电阻器；其中，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合。

基板可包含第一和第二表面，并且，天线还包含：接地层，并且，基本上圆形曲折状微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。馈送端口可被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。

微带天线可被配置为在内基准圆和外基准圆之间限定平均基准圆。平均基准圆的直径D_M为内外基准圆的直径的平均值，并且，平均直径D_M范围为从约c/{2πf(ε_r)^1/2}到约c/{πf(ε_r)^1/2}，这里，c是光速(3×10⁸米/秒)，f是操作频率(周/秒)，ε_r是基板的相对介电常数。

附图说明

被看作实施例的主题在说明书的结论部分中被特定指出和清楚地要求权利。但是，通过参照附图阅读以下的详细说明，可以最好地理解关于组织和操作方法的实施例及其目标、特征和优点，在这些附图中，

图1示出具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和现有的RFID读取天线，其中硬质标签相对于RFID读取天线处于第一取向；

图2示出具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和图1的RFID读取天线，其中硬质标签相对于RFID读取天线处于第二取向；

图3示出根据本公开的具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和圆形RFID读取天线；

图4是沿图3的线4-4切取的具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和RFID读取天线的断面正视图；

图5是沿图3的线5-5切取的具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和RFID读取天线的断面正视图；

图6是沿图3、图4和图5的RFID读取天线的电流的图形表示；

图7是图3的RFID读取天线之上的半波电场(E场)分布的图形表示；

图8是在零度相位上的图3的RFID读取天线之上的全波E场分布的图形表示；

图9示出图3、图4和图5的RFID读取天线的偶极馈送；

图10是图3、图4和图5的RFID读取天线和分离器磁体的一个实施例的顶部透视图；

图11是图10中所示的RFID读取天线和分离器磁体的底部透视图；

图12是图3、图4和图5的RFID读取天线和分离器磁体的替代性实施例的顶部透视图；

图13是图12中所示的RFID读取天线和分离器磁体的替代性实施例的底部透视图；

图14根据本公开的组合EAS/RFID硬质标签的一个实施例的平面图；

图15是根据本公开的同心圆形曲折状近场RFID读取天线的一个实施例的平面图；

图16是图14和图15的具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和同心圆形RFID读取天线的正视图；

图17是处于分离器磁体的读取范围之外的组合EAS/RFID硬质标签和同心圆形RFID读取天线的平面图；

图18是处于分离器磁体的读取范围之内的组合EAS/RFID硬质标签和同心圆形RFID读取天线的平面图；

图19是安装在基板上的同心圆形曲折状微带天线的顶部透视图；

图20是表示安装在接地层上的基板的同心圆形曲折状微带天线的底部透视图。

具体实施方式

从以下给出的详细说明以及从本公开的特定实施例的附图，可以更全面地理解本公开，但这只是出于解释性的目的而不应被视为将本公开限于特定的实施例。

这里会阐述大量的特定细节，以提供对根据本公开的用于组合EAS/RFID标签的近场RFID读取天线的多个可能的实施例的全面理解。但本领域技术人员可以理解，可以在没有这些特定细节的情况下实施各种实施例。在其它情况下，公知的方法、过程、部件和电路没有被详细说明以不混淆这些实施例。可以理解，这里公开的特定结构和功能细节会是代表性的，不一定要限制这里公开的任何实施例的范围。

可以用表达方式“耦合”和“连接”以及它们的衍生词说明一些实施例。例如，可以用术语“连接”说明一些实施例，以指示两个或更多个元件相互直接物理或电气接触。在另一例子中，可以用术语“耦合”说明一些实施例，以指示两个或更多个元件直接物理或电气接触。但是术语“耦合”也可意味着两个或更多个元件不是相互直接接触，但仍相配合或相互交互。这里公开的实施例不一定要限于本上下文。

值得注意的是，在说明书中提到任何“一个实施例”或“实施例”都意味着与该实施例相关联说明的特定特征、结构或特性包含于至少一个实施例中。在说明书的各个位置中出现的短语“在一个实施例中”不一定都指的是同一实施例。

图1示出相对于组合EAS/RFID硬质标签102被定位的现有的RFID读取天线100。EAS/RFID硬质标签102包含设置在组合RFID/EAS标签102的第一或标签头部分101中的接合(clutch)释放机构108。EAS/RFID硬质标签102包含设置在EAS/RFID硬质标签102的第二或RFID元件部分103中的RFID读取元件104。接合释放机构108一般提供EAS去激活功能以释放一般出于监视目的的设置在物品(未示出)上的分离器磁体106的卡钉112。卡钉112将磁体106固定到物品以及接合释放机构108上。因此，接合释放机构108用作分离器。在现有的配置中，RFID读取天线100是沿直线到和穿过磁体106的轴B-B延伸的近场通用偶极微带天线。该特定组合EAS/RFID标签102也具有大致为线性的配置并包含沿其延伸并到达磁体106的纵轴A-A。轴A-A和B-B在公共点即在磁体106的中心点110上相交，使得轴A-A和B-B相互形成角度θ。一般地，中心点110是接合释放机构108释放卡钉和磁体106的位置。如图1所示，角度θ的大小使得EAS/RFID标签102的RFID元件部分104处于RFID读取天线100的范围外面，因此存储在RFID元件部分104中的RFID信息不能被读取。尽管如此，接合释放机构108可在因此不首先读取RFID元件部分104信息的情况下被分离器磁体106激活。

图2示出图1的具有分离器磁体106的组合EAS/RFID硬质标签102和RFID读取天线100，其中，硬质标签102相对于RFID读取天线100处于第二取向。具体而言，由于组合EAS/RFID硬质标签102的轴A-A与RFID读取天线100的轴B-B平行，因此角度θ现在是0°，因此组合EAS/RFID硬质标签102的RFID元件被定位在RFID读取天线100正上方。在这种位置中，设置在RFID读取元件部分103中的RFID读取元件104处于RFID读取天线100的近场中，并且，RFID信息可被读取，同时，接合释放机构108可在因此不首先读取RFID读取元件104的信息的情况下被分离器磁体106激活以释放卡钉112。

通过现有技术的教导可以理解，当接合释放机构108处于磁体106正上方时，不管RFID元件104的位置如何，EAS部分101的磁性释放接合机构108都被启用。机构108可被激活以在分离器磁体106的帮助下释放卡钉。因此，不保证RFID信息在销售点被收集。换句话说，在硬质标签102中包含的RFID读取元件104只有当如图2所示处于或基本上处于RFID读取天线100正上方时才被读取。这种方法的明显的缺点是，一般为负责防止物品损失的人的用户必须保证硬质标签102中的RFID元件104总是在RFID读取天线100的正上方，以保证RFID信息被收集。

现在转而说明本公开的细节，图3表示根据本公开的包括具有分离器磁体106的组合EAS/RFID硬质标签102和RFID读取天线200的安全装置250。天线200包含一般为两个半圆的弓形部分222和224的基本上为圆形的微带结构。天线200一般被安装在基板206上。同样被安装在基板206上的馈送端口208通过可为共轴电缆的电缆214向天线200供给馈送信号并在第一位置202上与天线200耦合。同样被安装在基板206上的端接电阻器210在第二位置204上与天线200耦合。在一个实施例中，第一位置202和第二位置204基本上在直径上相对。在一个实施例中，天线200基本上环绕分离器磁体106。分离器磁体106具有中心点220。天线200和分离器磁体106可以是同心的。实施例不限于本上下文。组合EAS/RFID标签102具有这样一种配置，即，该配置使得第一轴A’-A’被限定为从第一或标签头部分101直到RFID读取元件部分103穿过其中延伸。如图3所示，组合EAS/RFID硬质标签102出于例示的目的被定位为使得轴A’-A’与磁体106的中心220相交。

出于解释性的目的第二轴B’-B’被限定为穿过分离器磁体106，使得轴A’-A’和B’-B’在中心点220上相交，并在其间限定可变角度

轴A’-A’和B’-B’中的任一个可相对于另一轴旋转，使得角度

可从0度到360度变化。

如图3、图4和图5所示，基板206包含一般为上表面的第一表面206a和一般为下表面的第二表面206b。天线200被安装或设置在第一表面206a上。基板206的第二表面206b被安装或设置在接地层(ground plane)212上。电缆214包含与天线200耦合或连接以向两个天线半圆部分222和224供电的第一端子和与接地层212耦合或连接的第二端子。除了与天线200耦合外，端接电阻器210延伸到并耦合到接地层212上。因此，如图4和图5所示，天线200被配置为作为单极天线操作，使得馈送端口208被单极馈送激励信号激励。

如前面讨论的那样，组合EAS/RFID标签102的卡钉112固定到物品上，该物品在图4中被示为物品10。EAS/RFID标签102包含分别被设置在EAS/RFID标签102的第一或标签头部分101和第二或RFID元件部分103上的接合释放机构108和RFID读取元件104。当在分离器磁体106附近时接合释放机构108从物品上释放标签102。具体而言，当标签头101被放在分离器106中时，卡钉从物品10上被释放下来，从而允许物品10从EAS/RFID安全标签102上被释放下来。

在一个实施例中，根据本公开，分离器磁体106具有基本上圆形的周界并且被基本上安装在基板206的中心上。天线200被配置为使得，当EAS/RFID标签102相对于天线200以任意角度

被设置、并且接合释放机构108被放在分离器磁体106附近时，RFID天线元件104可被天线200读取。具体而言，由于卡钉112和接合释放机构108的中心基本上被定在分离器磁体106的中心点220之上并且组合(EAS/RFID安全)标签102关于中心点220旋转，因此天线200的读取范围与角度

无关。接合释放机构108不需要准确处于中心点220之上以使得能够致动接合释放机构108。

接合释放机构108可以不仅仅为磁的，而是可以为任何类型的EAS分离器，包括但不限于电操作的螺线管或气动或液压操作的释放机构。

特别值得注意的是，天线200具有零度到约360度的一致的读取范围。

可以想象，圆形微带天线200可被视为包含上述的组合EAS/RFID标签102、天线200和分离器磁体106的组合EAS和RFID系统250的一部分。EAS/RFID标签102被配置为被固定到物品10上。

如前面公开的那样，但在这里是关于系统250，天线200被配置为使得，当EAS/RFID标签102相对于天线200以任意角度

被设置、并且接合释放机构108被放在使得能够分离的与分离器磁体106足够近的位置上时，RFID天线元件104可被RFID读取天线200读取。

作为系统250的一部分，天线200的特征和限制基本上与前面说明的那些相同。

本领域技术人员可以认识到，其它结构的微带天线200也是可能的，这些结构包括但不限于：椭圆或卵形、三角形、正方形、矩形、抛物线形或双曲线形、曲线形、多边形或不规则形的形状。

已确定的是，与组合EAS/RFID硬质标签102中的RFID元件104耦合的电场沿径向向外并在圆形微带200之上，使得即使硬质标签102相对于磁体中心或原点220以任意角度

被放置组合EAS/RFID硬质标签102也可容易地分离。可以想象，读取范围可在接合机构108被定位在分离器磁体106之上或相对接近它的点上被优化。

现在转而更详细地讨论微带天线200，天线200与被配置为圆弧使得信号波长λ与

对应的两个微带类似。因此，如图3所示，近场天线200的圆直径“D”应与半波长到全波长偶极天线之间的直径对应。由于圆形微带天线200被淀积在介电基板206上，因此半径a对于与半波长情况相关的最小值应在a＝c/{2πf(ε_r)^1/2}的范围内，对于全波长情况应为其两倍。这里c是光速(3×10⁸米/秒)，f是操作频率(周/秒)，ε_r是介电基板材料的相对介电常数。

参照图6、图7和图8，各圆弧222和224的有效长度可在半波长到全波长的范围中。如图6特别示出的那样，在半波长配置中，天线电流I在馈送或输入端208为正的最大值(+I₀)，在中点减小为零，并在端接电阻器210的端部位置上为负的最大值(-I₀)。因此，在半波长配置中，天线电流从输入端208到端接电阻器210的端部位置经受180度的相位变化。如图7所示，在馈送点208的E场为最大值。在沿微带天线部分112的沿长度L的中点上，E场减小为零。在终端(termination end)118上，E场减小为负的峰值或最大值。

如图8特别示出的那样，对于全波长配置，天线电流在输入端208为正的最大值，在距离的四分之一处衰减为零，然后在距离的二分之一处沿负方向减小为负的最大值，在距离的四分之三处衰减为零，然后在端接电阻器210的端部位置沿正方向重新增加到正的最大值。

当与RFID元件104耦合的E场被最大化时，天线200要读取的信号被大大增强。当RFID元件104基本驻留在如图3和图4所示形成圆形天线200的半圆的弓形部分222和224的周界外面时，出现这种情况。另外，当组合EAS/RFID硬质标签102基本上相对于分离器磁体106的中心220沿径向取向使得EAS/RFID硬质标签102的线性轴B’-B’基本上与中心220交迭时，信号被增强。

图9示出圆形微带天线200的替代性实施例。具体而言，圆形微带天线200被配置为偶极结构。电缆214的第一端子214a在变压器输入信号接头(connection)230a与电压变压器230连接。来自信号接头230a的输入信号在变压器输出信号接头230b从变压器230被输出，该变压器输出信号接头230b通过电缆或连接器234与半圆的弓形部分224耦合。

电缆214的第二端子214b通过输入信号接地接头230c与变压器230连接。输入信号地通过接头230d从半圆的弓形部分222被输出到变压器230。因此，在这种结构中，半圆的部分222和224作为偶极天线操作，使得馈送端口208被偶极馈送激励信号激励。

图10是其中微带天线200被设置在基板206上的安全装置250的一个实施例的顶部透视图。分离器磁体106被设置为穿过中心基本上被定位在分离器磁体106的中心220周围的孔径240。孔径240贯穿基板206和接地层212。基本上为圆形的微带200在分离器磁体106的周界周围被安装在基板206上。端接电阻器210与微带天线200以及接地层212耦合。

图11是图10中所示的安全装置250的底部透视图。具体而言，分离器磁体106通过孔径240贯穿接地层212和基板206。

图12是基板206和接地层212的替代性实施例的顶部透视图。图13是图13中所示的基板206和接地层212的替代性实施例的底部透视图。具体而言，基本上为圆形的微带天线200被设置在排除孔径240的实心基板206’和实心接地层212’上。基板206’包含第一和第二表面206a’和206b’。接地层212’包含第一和第二表面212a’和212b’。基本上圆形的微带200被安装在基板的第一表面206a’上。基本上为圆形的微带200被安装在基板的第一表面206a’上。具有基本上为圆形的周界的分离器磁体106被设置为接近基板206的第二表面206b’和接地层212’的第二表面212b’，使得基本上为圆形的微带200被设置在分离器磁体106的周界外面。由于分离器磁体106不受孔径240限制，因此分离器磁体106相对于微带200是不受约束的、可动的。不管是分离器磁体106受孔径240限制，还是分离器磁体106相对于微带200是不受约束的和可动的，分离器磁体106相对于接合释放机构108的操作和性能都是基本上等同的。

已确定的是，圆形近场RFID微带天线200的特性被优化如下：

a.限于近场距离的读/写范围 $d<<\frac{\mathrm{\&lambda;}}{2\mathrm{\&pi;}}.$ 使读/写范围d限于近场距离d＜＜λ/2π允许安全装置250在销售点同时执行EAS硬质标签分离和RFID信息收集。由于读取范围非常小，因此EAS分离和RFID信息收集限于每次一个标签。换句话说，在这种读取范围下，去激活器(deactivator)将不从附近的其它标签检测无关的RFID信息。

b.供给天线200的大多数能量在端接负载电阻器200上被耗散，由此减少产生的干扰的水平。

c.与辐射远场天线相比表现出较低的Q因数的近场天线200。Q因数是除以中心频率的-3db带宽的度量或者 $Q=\frac{F2-F1}{\mathrm{Fc}},$ 这里，F2是上频率-3db点，F1是下频率-3db点，Fc是中心频率。

d.较低的Q因数导致较宽的工作带宽，这对于宽频带世界范围UHF应用是有用的。

e.如本领域公知的那样，频率跳跃是用于防止读取器相互干扰的技术。在美国，尽管认为UHF RFID读取器以915MHz操作，但它们实际上在902和928MHz之间操作。读取器可随机或以编程的次序跳跃到902MHz和928MHz之间的任意频率。如果频带足够宽，那么两个读取器刚好以同一频率操作的机会较小。欧洲和日本的UHF频带要小得多，因此这种技术不能有效防止读取器干扰。

本公开的RFID系统250和天线200的较宽的工作带宽和较低的Q因数允许在不需要频率跳跃的情况下产生简化的RFID读取器电子设备。

f.近场天线200表现出较低的辐射电阻(radiation resistance)和辐射效率，由此与辐射天线相比减少干扰并便于符合FCC规定的限制。

g.圆形微带近场天线200产生在圆形微带区域外面沿径向取向的E场。

h.如前面讨论的那样，圆形微带近场天线200具有约“2a”的直径尺寸“D”，或者，对于与半波长情况相关的最小值，

              D＝2a＝2c/{2πf(ε_r)^1/2}

对于全波长情况，为其两倍。

i.由于发射的E场位于近场，因此有利于符合规定要求。

j.圆形微带近场天线200可使用具有基本上相同的RFID检测能力的单极或偶极馈送激励。具体而言，馈送端口208可被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。

k.增强径向E场与RFID元件104的耦合会增强读取信号的有效性。当RFID元件104基本驻留在圆形微带天线200的周界外面时，出现这种情况。

图14和图16～18示出组合EAS/RFID硬质标签的替代性实施例。具体而言，组合EAS/RFID硬质标签300包含具有第一或前面部分301和第二或后面部分302的外壳303。第一部分301包含用于固定到物品10上的卡钉312的接合释放机构308。卡钉312可基本上在接合释放机构308的中心被插入接合释放机构308内。第二部分302包含RFID元件304。RFID元件304可具有基本上为直线的或矩形的结构，并可沿纵轴C-C被设置。相对于卡钉312和接合释放机构308，RFID元件304的纵轴C-C基本上沿横向或切向取向。

图15示出天线组件450的本公开的替代性实施例。天线组件450包含基本上为同心圆形的曲折状微带天线400。曲折状微带天线400分别包含第一和第二天线部分400a和400b，每一个在内同心圆基准410和外同心圆基准420周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共(common)结合位置402。

第一和第二天线部分400a和400b作为连续的导体从零度上的外同心圆420的周界的外面的第一位置408a、408b延伸到内同心圆410上的第一位置422a、422b，并分别在内和外同心圆基准410和420周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置402。

在一个实施例中，第一和第二天线部分400a、400b包含第一公共径向段440，该第一公共径向段440沿径向从外同心圆基准的周界外面的第一位置408a、408b向公共中心点220延伸到内同心圆基准410上的第一位置422a、422b，延伸到分别沿内同心圆基准410形成的多个断续的、带有间隔的内弦段434的第一个442a、442b。第一和第二天线部分400a、400b还包含沿外同心圆基准420形成的多个断续的、带有间隔的外弦段432和多个径向段436。

多个径向段中的第一个444a、444b依次从第一个带有间隔的内弦段442a、442b延伸到断续的、带有间隔的外弦段中的第一个446a、446b。类似地，多个径向段中的第二个448a、448b依次从第一外弦段446a、446b延伸到第二内弦段452a、452b，并在分别结合第一和第二天线部分400a、400b的公共结合位置402上终止。

在一个实施例中，公共结合位置402被设置在外同心圆420上。实施例不限于本上下文。

仍然如图16所示，天线组件450还包含基板406。基板具有第一或上表面406a和第二或下表面406b。馈送端口208被安装在基板406上，并且端接电阻器210也被安装在基板406上。天线组件450还包含接地层412。同心圆形曲折状天线微带400被安装在基板406的第一表面406a上，并且基板406的第二表面406b被安装在接地层412上。馈送端口208与天线400的第一和第二部分400a、400b耦合，并且，端接电阻器210在公共结合位置402上与第一和第二部分400a、400b耦合，并与接地层412耦合。如前面关于天线200说明的那样，馈送端口208可被单极和偶极馈送激励信号中的任一个激励。

内和外同心圆基准410和420可具有基本上与分离器磁体106的中心点220一致的公共中心点。

微带天线400被配置为在内基准圆410和外基准圆420之间限定平均基准圆415。平均基准圆415的直径D_M为内外基准圆410和420的直径的平均值或平均数。

平均直径D_M范围为从约c/{2πf(ε_r)^1/2}到约c/{πf(ε_r)^1/2}，这里，c是光速(3×10⁸米/秒)，f是操作频率(周/秒)，ε_r是基板的相对介电常数。

图16还示出用于分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)300的安全装置的一个实施例的正视图。具体而言，安全装置500包含被配置为选择性地释放设置在组合EAS/RFID标签300中的第一部分302中的接合释放机构308的分离器或分离器磁体106。近场天线400被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签300的第二部分302中的信息。组合EAS/RFID标签300的第二部分302包含RFID元件304，并且RFID元件304基本上驻留在同心圆形曲折状微带天线400之上。

如图17和图18最佳地示出的那样，近场天线400被配置为基本上环绕分离器106。在图17中，标签300到天线组件450的距离使得天线组件不能读取RFID元件304。在图18中，标签300的位置处于天线组件450的读取范围内。具体而言，标签300被配置为在相对于分离器106的位置上从组合EAS/RFID标签300的第二部分302读取信息，当标签300的第二部分302基本上相对于分离器106以相切的方式并以任意圆周角

被设置。角度

由穿过标签300的外壳302特别是穿过卡钉312和接合释放机构308的中心的轴D-D和穿过分离器磁体106的中心点220的轴E-E的相交限定。轴D-D与横轴C-C正交。

近场微带天线400被配置为只在分离器106被定位为释放(disengage)组合EAS/RFID标签300的第一部分301中的接合释放308时读取信息。分离器106可以以磁的方式释放接合释放308以释放卡钉312，由此将标签300与物品10分开(参见图16)。

图19是天线组件450的顶部透视图，表示安装在基板406的第一表面406a上的基本上同心圆形曲折状微带天线400。基板406可具有圆形结构，但其它的结构也是可能的。实施例不限于本上下文。基板406的中心区域具有孔径460以使得分离器106能够被安装在其中。

图20是天线组件450的底部透视图，表示安装在接地层412上的基板406。孔径460还延伸通过接地层412。

鉴于以上说明，组合EAS/RFID标签102的RFID标签部件即RFID读取元件104对分离器磁体106的区域之上的检测不敏感，但在物理上接近天线200，使得它很好地处于近场内。只要EAS/RFID标签102的包含接合端部机构108的部分即标签头101位于分离磁体106之上，那么，不管其相对于天线200的取向如何，RFID标签102都在有效检测区域中。

可以认为，本公开的一个特别的优点在于，由于实际上不可能在不读取组合标签102的RFID天线元件104上的RFID信息的情况下释放接合机构108，因此它可以减少标签位置要求。

可以理解，天线200的相对尺寸和形状可以被配置为与任何尺寸或形状的标签或签条一起工作。但是，可以想象，本公开将很好地与RFID元件天线104沿组合标签102的长度并且基本上在圆形天线200的周界外面被设置的较长的组合标签102一起工作。

由于径向电场从天线200的周边以径向的方式向外远离分离器磁体106的中心220，因此，当标签102的第一部分101被放在分离器磁体106的中心区域220附近时，组合EAS/RFID安全标签102的RFID读取元件104应基本上在天线200外面延伸。由于与从天线200的周边以径向的方式向外远离分离器磁体106的中心220的径向电场的方向相比、从天线200的周边向着分离器磁体106的中心220以径向的方式向内延伸的径向电场反向，因此不希望RFID元件104被定位为使得RFID元件104或RFID元件部分103在交界关系中被天线200的微带等分，因为其结果会是在RFID元件104两端没有净的差分电场。

虽然这里说明了实施例的某些特征，但本领域技术人员可以想到许多变更方式、替代方案、变化和等同方案。因此应当理解，所附的权利要求意图在于覆盖落在实施例的真实精神内的所有这些变更方式和变化。

Claims (20)

1.一种用于分离组合电子物品监视和射频识别标签的安全装置，所述安全装置包括：

被配置为选择性地释放设置在组合电子物品监视和射频识别标签的第一部分中的接合释放机构的分离器；和

被配置为以电子的方式读取存储在组合电子物品监视和射频识别标签的第二部分中的信息的基本上圆形曲折状天线的近场天线，所述近场天线被配置为基本上环绕所述分离器并被配置为当所述组合电子物品监视和射频识别标签的所述第二部分相对于所述分离器基本上以相切的方式并且以任意角度被设置时，在相对于所述分离器的位置上从组合电子物品监视和射频识别标签的所述第二部分读取信息。

2.根据权利要求1的安全装置，其中，近场天线被配置为只在所述分离器被定位为释放组合电子物品监视和射频识别标签的第一部分中的接合释放机构时读取信息。

3.根据权利要求1的安全装置，其中，分离器以磁性的方式释放接合释放机构。

4.根据权利要求1的安全装置，其中，天线是基本上同心圆形曲折状微带天线，该曲折状微带天线包含：

第一和第二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圆基准和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共结合位置，所述内和外同心圆基准具有公共中心点。

5.根据权利要求4的安全装置，其中，

第一天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第一位置延伸到内同心圆上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置；并且，

第二天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置。

6.根据权利要求4的安全装置，其中，安全装置还包括：

基板，所述基板具有第一表面和第二表面；

安装在基板上的馈送端口；

安装在基板上的端接电阻器；和

接地层，

其中，同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，

馈送端口与天线的第一和第二部分耦合，并且端接电阻器在公共结合位置上与天线的第一和第二部分耦合，并与接地层耦合。

7.根据权利要求6的安全装置，其中，馈送端口被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。

8.根据权利要求4的安全装置，其中，组合电子物品监视和射频识别标签的第二部分包含射频识别元件，并且射频识别元件基本上驻留在圆形微带天线的周界之上。

9.一种用于分离组合电子物品监视和射频识别标签的安全装置，所述安全装置包括：

具有穿过其中限定的轴的分离器，所述分离器被配置为选择地释放设置在组合电子物品监视和射频识别标签的第一部分中的接合释放机构；

被配置为以电子的方式读取存储在组合电子物品监视和射频识别标签的第二部分中的信息的基本上同心圆形曲折状圆形微带近场天线，所述近场天线被配置为基本上环绕所述分离器，并被配置为在所述组合电子物品监视和射频识别标签相对于所述轴基本上以相切的方式并且以任意角度被定位时从组合电子物品监视和射频识别标签的所述第二部分读取信息。

10.根据权利要求9的安全装置，其中，近场天线被配置为只在所述分离器被定位为释放组合电子物品监视和射频识别标签的第一部分中的接合释放机构时读取信息。

11.根据权利要求9的安全装置，其中，安全装置还包括：

基板，所述基板具有第一表面和第二表面；

安装在基板上的馈送端口；

安装在基板上的端接电阻器；和

接地层，

其中，

同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，

馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。

12.一种供组合电子物品监视和射频识别标签使用的天线，所述天线包括：

基板；

安装在基板上的基本上同心圆形曲折状微带，该曲折状微带包含：

第一和第二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圆基准和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共结合位置，所述内和外同心圆基准具有公共中心点；

所述天线被配置为以电子的方式读取存储在组合电子物品监视和射频识别标签的射频识别部分中的信息，所述天线被配置为基本上环绕被配置为选择性地释放设置在组合电子物品监视和射频识别标签的第一部分中的接合释放机构的分离器，并且所述天线被配置为当所述组合电子物品监视和射频识别标签的所述射频识别部分相对于所述分离器基本上以相切的方式并且以任意角度被设置时，在相对于所述分离器的位置上从组合电子物品监视和射频识别标签的所述射频识别部分读取信息。

13.根据权利要求12的天线，其中，

第一天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第一位置延伸到内同心圆上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置；并且，

第二天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置。

14.根据权利要求13的天线，其中，第一天线部分包含：

第一公共径向段，该第一公共径向段沿径向从外同心圆基准的周界外面的第一位置向公共中心点延伸到内同心圆基准上的第一位置，延伸到沿内同心圆基准形成的多个断续的、带有间隔的内弦段中的第一个；

沿外同心圆基准形成的多个断续的、带有间隔的外弦段；和

多个径向段，其中，多个径向段中的第一个依次从第一个带有间隔的内弦段延伸到多个断续的、带有间隔的外弦段中的第一个，

多个径向段中的第二个依次从第一外弦段延伸到第二内弦段，并在公共结合点上终止；并且，

第二天线部分包含：

第一公共径向段，该第一公共径向段沿径向从外同心圆基准的周界外面的第一位置延伸到内同心圆基准上的第一位置，延伸到沿内同心圆基准形成的多个断续的、带有间隔的内弦段中的第一个；

沿外同心圆基准形成的多个断续的、带有间隔的外弦段；和

多个径向段，其中，多个径向段中的第一个依次从第一个带有间隔的内弦段延伸到多个断续的、带有间隔的外弦段中的第一个，

多个径向段中的第二个依次从第一外弦段延伸到第二内弦段，并在结合第一和第二天线部分的公共结合点上终止。

15.根据权利要求12的天线，其中，公共结合位置被设置在外同心圆上。

16.根据权利要求12的天线，该天线还包括：

具有基本上为圆形的周界的分离器磁体，基本上同心圆形曲折状微带在分离器磁体的周界周围被安装在基板上。

17.根据权利要求12的天线，其中，天线还包含：

安装在基板上的馈送端口；和

安装在基板上的端接电阻器；其中，

馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合。

18.根据权利要求12的天线，其中，基板包含第一和第二表面，并且，天线还包含：

接地层，并且，

其中基本上圆形曲折状微带被安装在基板的第一表面上，并且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，

馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。

19.根据权利要求17的天线，其中，馈送端口被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。

20.根据权利要求12的天线，其中，微带天线被配置为在内基准圆和外基准圆之间限定平均基准圆，所述平均基准圆的直径D_M为内外基准圆的直径的平均值，并且，平均直径D_M范围为从c/{2πf(ε_r)^1/2}到c/{πf(ε_r)^1/2}，这里，c是光速，即3×10⁸米/秒，f是操作频率，单位是周/秒，ε_r是基板的相对介电常数。

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