DE112013004923T5 - Antennen-Vorrichtung für ein RFID-Lese-/Schreibgerät - Google Patents

Antennen-Vorrichtung für ein RFID-Lese-/Schreibgerät Download PDF

Info

Publication number
DE112013004923T5
DE112013004923T5 DE112013004923.6T DE112013004923T DE112013004923T5 DE 112013004923 T5 DE112013004923 T5 DE 112013004923T5 DE 112013004923 T DE112013004923 T DE 112013004923T DE 112013004923 T5 DE112013004923 T5 DE 112013004923T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna elements
antenna
writer
elements
antenna device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112013004923.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Sami Ruotsalainen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nordic ID Oy
Original Assignee
Nordic ID Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nordic ID Oy filed Critical Nordic ID Oy
Publication of DE112013004923T5 publication Critical patent/DE112013004923T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10158—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field
    • G06K7/10178—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field including auxiliary means for focusing, repeating or boosting the electromagnetic interrogation field
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/125—Means for positioning
    • H01Q1/1264—Adjusting different parts or elements of an aerial unit
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10198—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves setting parameters for the interrogator, e.g. programming parameters and operating modes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/01—Details
    • G06K7/015—Aligning or centering of the sensing device with respect to the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10316—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers
    • G06K7/10356—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves using at least one antenna particularly designed for interrogating the wireless record carriers using a plurality of antennas, e.g. configurations including means to resolve interference between the plurality of antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/22—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of a single substantially straight conductive element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/01—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the shape of the antenna or antenna system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/12—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

Eine Antennen-Vorrichtung, die ein Paar von Antennen-Elementen für ein RFID-Lese-/Schreibgerät zum Kommunizieren von Informationen mit einem RFID-Tag umfasst, ist bereitgestellt. Die Antennen-Elemente sind beweglich miteinander verbunden, so dass eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, das andere der Antennen-Elemente beim Abstrahlen einer Radiowelle zu verstärken. Die Antennen-Vorrichtung weist wenigstens Betriebsmodi auf, in denen die Antennen-Elemente parallel zueinander sind, und in denen die Antennen-Elemente orthogonal zueinander sind. Die RFID Lese-/Schreibvorrichtung umfasst solch ein Paar von Antennen-Elementen.

Description

  • TECHNISCHES FELD
  • Die Erfindung betrifft RFID (Radiofrequenz-Identifikation) Lese- oder Schreibvorrichtungen und insbesondere eine Antennen-Vorrichtung, die einen Betrieb der RFID-Lese- oder Schreibvorrichtung verbessert.
  • HINTERGRUND
  • In einem RFID-System benötigt ein Lese-/Schreibgerät eine Übertragungsantenne zum Umwandeln einer von dem Lese-/Schreibgerät erzeugen Spannung in eine elektromagnetische Welle, die als ein Radiosignal an einen Tag übertragen wird, der an einem Objekt angebracht ist. Das Lese-/Schreibgerät benötigt ebenfalls eine Empfangsantenne, um ein Radiosignal zu detektieren, das von dem Tag empfangen wird. Diese beiden Antennen sind durch ein Paar von Antennen realisiert, die physisch nahe zueinander beabstandet sind, oder durch eine einzelne Antenne, die sowohl zum Übertragen als auch zum Empfangen von Signalen verwendet wird.
  • Jedoch führt ein Verwenden derselben Antenne unter verschiedenen Umständen nicht zu den besten Leseraten oder der benötigten Lesezone. Jede Reflexion, Streuung oder Absorption ändert sie Lesezone und alles, was eine Welle trägt, kann eine Verschlechterung einer Signalstärke hervorrufen.
  • Wenn die Lesezone nicht alle Positionen abdeckt, in denen der Benutzer die Tags auslesen möchte, können mehrere Antennen oder mehrere Paare von Antennen verwendet werden, die mit dem Lese-/Schreibgerät verbunden sind. Diese Antennen oder Paare von Antennen werden nicht gleichzeitig benutzt, sondern es wird in zeitlicher Abfolge auf sie zugegriffen, um die Lesezonen abzusuchen, die diesem bestimmten Lese-/Schreibgerät zugänglich sind.
  • Jedoch muss zum Konfigurieren des Lese-/Schreibgeräts mit mehreren Antennen oder Paaren von Antennen spezifiziert werden, welche Antenne oder Abfolge von Antennen verwendet werden soll und wann.
  • Typischerweise verwendet das Lese-/Schreibgerät eine Dipol-Übertragungsantenne, die in ihrer Polarisation linear ist. Der RFID-Tag ist für gewöhnlich mit einer linear polarisierten Antenne, wie beispielsweise Draht-artigen Metall-Linien in einer Richtung, einer Schleife oder einem Dipol bereitgestellt. Eine exakte Orientierung der Tag-Antenne ist nicht leicht zu kontrollieren. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die linear polarisierte Antenne des Lese-/Schreibgeräts orthogonal zu der linear polarisierten Antenne des Tags ist, da kein elektrisches Feld entlang der Richtung der Ausbreitungsachse vorliegt. Das bedeutet, dass keine Spannung von dem Lese-/Schreibgerät übertragen wird, um die Mikrochips des Tags mit Leistung zu versorgen, und dass eine Kommunikation zwischen den beiden unmöglich wird.
  • Da die Orientierung des Tags relativ zu dem Lese-/Schreibgerät nicht leicht zu kontrollieren ist, können omnidirektionale Antennen mit zirkularer Polarisation an den Tags verwendet werden. Dann ist wenigstens ein Teil der Leistung von dem Lese-/Schreibgerät mit der linear polarisierten Antenne verfügbar, um den Tag mit Leistung zu versorgen.
  • Jedoch ist die Verwendung omnidirektionaler Antennen in Tags aufgrund ihrer Größe kritisch. Es besteht ein Bedarf, die Größe von Tags zu minimieren, so dass sie selbst an kleinen Gegenständen angebracht werden können. Den Tag klein zu gestalten bedeutet, dass die Größe der Antenne reduziert werden muss. Daher wird die Verwendung von kleinen, linear polarisierten Antennen, wie beispielsweise Schleifen oder Dipole, in Tags bevorzugt.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kommunikations-Verbindung zwischen einem RFID-Lese-/Schreibgerät mit einer linear polarisierten Antenne und einem RFID-Tag mit einer linear oder zirkular polarisierten Antenne zu verbessern. Anders ausgedrückt wird eine Kommunikations-Verbindung mit dem RFID-Lese-/Schreibgerät unabhängig vom Typ der polarisierten Strahlung der Tag-Antenne bereitgestellt, so dass ein beliebiger Typ von Tag-Antennen, beginnend bei einfachen Antennen-Strukturen, verwendet werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, indem für ein RFID-Lese-/Schreibgerät ein Paar von Antennen-Elementen bereitgestellt wird, die beweglich mit einander verbunden sind, so dass in einem ersten Modus die Antennen-Elemente parallel zueinander sind und in einem zweiten Modus die Antennen-Elemente orthogonal zueinander sind. Jeder Winkel dazwischen ist ebenfalls möglich.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Antennen-Vorrichtung bereitgestellt, die ein Paar von Antennen-Elementen für ein RFID-Lese-/Schreibgerät zum Kommunizieren von Informationen von/zu einem RFID-Tag umfasst. Das Paar von Antennen-Elementen ist beweglich miteinander verbunden, so dass eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, das andere der Antennen-Elemente beim Abstrahlen von Radiowellen zu verstärken, wobei in einem ersten Modus die Antennen-Elemente parallel zueinander sind und in einem zweiten Modus die Antennen-Elemente orthogonal zueinander sind.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein RFID-Lese-/Schreibgerät bereitgestellt, das die Antennen-Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Anspruch und einen Rahmen umfasst, wobei eines der Antennen-Elemente permanent an einer Seite des Rahmens befestigt ist, so dass in dem ersten Modus die Antennen-Elemente in ihrer Gesamtheit entlang der Seite des Rahmens platziert sind.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden in abhängigen Ansprüchen vorgestellt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erste Antennen-Element parallel zu dem zweiten Antennen-Element angeordnet, und das erste Antennen-Element wirkt als ein Abstrahlungselement der Antennen-Vorrichtung.
  • In einem Beispiel kann das zweite Antennen-Element als ein Reflexionselement wirken, so dass es eine Richtwirkung von Strahlung des Abstrahlungselements erhöht. Vorzugsweise wird die Richtwirkung der Strahlung in Richtung der Lese-/Schreibrichtung des RFID-Tags erhöht, d. h. in die Richtung der Ausbreitung der Radiowelle zu dem RFID-Tag hin. Alternativ wird das zweite Antennen-Element in einen Zustand geschaltet, in dem es nicht mit dem Betrieb des Abstrahlungselements wechselwirkt. Alternativ sind das erste Antennen-Element und das zweite Antennen-Element zusammengeschaltet, um als ein einzelnes Abstrahlungselement zu wirken.
  • Vorzugsweise ist wenigstens das erste Antennen-Element, das als das Abstrahlungselement verwendet wird, dazu eingerichtet, eine linear polarisierte Radiowelle abzustrahlen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erste Antennen-Element so eingerichtet, dass es orthogonal zu dem zweiten Antennen-Element ist, und das erste Antennen-Element wirkt als ein erstes Abstrahlungselement der Antennen-Vorrichtung.
  • In einem Beispiel kann das zweite Antennen-Element als ein zweites Abstrahlungselement der Antennen-Vorrichtung wirken.
  • Vorzugsweise ist das erste Antennen-Element, das als das erste Abstrahlungselement verwendet wird, dazu eingerichtet, eine vertikal polarisierte Radiowelle abzustrahlen, und das zweite Antennen-Element, das als das zweite Abstrahlungselement verwendet wird, ist dazu eingerichtet, eine horizontal linear polarisierte Radiowelle abzustrahlen. Das erste und das zweite Abstrahlungselement erlauben einen unabhängigen Betrieb, wobei der Betrieb des ersten und zweiten Abstrahlungselements sich eines nach dem anderen abwechseln oder wobei der Betrieb des ersten und zweiten Abstrahlungselements voneinander unabhängig jeweils einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Alternativ ermöglichen als kombinierten Betrieb das erste und zweite Abstrahlungselement eine kreuzpolarisierte Radiowelle in Richtung der Lese-/Schreibrichtung des RFID-Tags.
  • Vorzugsweise umfasst die Antennen-Vorrichtung ein Paar von Dipolantennen-Elementen, die in einem RFID-System zum Kommunizieren von Informationen zwischen einem Lese-/Schreibgerät und einem Tag unter Verwendung eines Radiosignals eingesetzt werden. Die Dipolantennen-Elemente sind beweglich miteinander vorzugsweise in einem Verbindungspunkt verbunden, in dem Mitten von Längsachsen der Dipolantennen aufeinander treffen.
  • Ein Vorteil der ausgeführten Erfindung ist es, ein effektiveres Lesen oder/und Schreiben des RFID-Tags unabhängig von der Orientierung des Tags bereitzustellen. Dies wird erreicht, indem die Antennen-Vorrichtung in der Lage ist, sowohl linear polarisierte Radiowellen als auch zirkular polarisierte Radiowellen abhängig von der Position der Antennen-Elemente relativ zueinander abzustrahlen. Das bedeutet, dass die Orientierung des RFID-Tags relativ zu dem RFID-Lese-/Schreibgerät nicht notwendigerweise bekannt sein muss, da man beide Typen von Strahlung versuchen kann.
  • Es ist ebenfalls vorteilhaft, kleinstmögliche Antennen-Strukturen in RFID-Tags zu verwenden. Selbst einfache Antennen-Strukturen, die eine linear polarisierte Radiowelle abstrahlen, können verwendet werden, ohne dass einige der Tags übersehen werden, oder dass ein Lesen/Schreiben von Informationen von/zu einem der Tags ausgelassen wird. Das Zusammenwirken der Antennen-Elemente in dem Lese-/Schreibgerät kann somit ein zuverlässiges Lesen/Schreiben von Tags in dem RFID-System bereitstellen.
  • Ein weiterer Vorteil der ausgeführten Erfindung ist es, dass die Größe der tragbaren Lese-/Schreibvorrichtung zumutbar bleibt. Die Abmessungen der Antennen-Vorrichtung übersteigen nicht die Abmessungen der Lese-/Schreibvorrichtung, wenn die Vorrichtung nicht in Verwendung ist, oder wenn sie von einem Ort zu einem anderen transportiert wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit weiteren Eigenschaften und Vorteilen werden am Besten aus der folgenden Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm einen Antennen-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Antennen-Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • 3a und 3b zeigen Beispiele eines RFID-Lese-/Schreibgeräts, in dem Aspekte der offenbarten Ausführungsformen eingesetzt werden können.
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm eines RFID-Lese-/Schreibgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn eine elektromagnetische Welle abgestrahlt wird, bewegen sich Elektronen in der Ebene senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der Welle. Die Richtung, in die das elektrische Feld zeigt, bestimmt die Polarisation der ausgestrahlten Welle. Wenn diese Richtung zeitlich konstant ist, ist die Welle linear polarisiert. Linear polarisierende Antennen sind typischerweise entweder vertikal oder horizontal orientiert. Auch jeder beliebige Winkel dazwischen ist möglich, da das elektrische Feld in eine beliebige Richtung in der Ebene senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung zeigen kann.
  • Jedoch ist die Richtung, in die das elektrische Feld zeigt, d. h. die Polarisationsrichtung, oft zeitabhängig. Wenn das elektrische Feld um die Polarisationsachse als eine Funktion der Zeit rotiert, ohne dass sich seine Größe ändert, wird eine zirkular polarisierte Welle erzeugt. Abhängig vom Rotationssinn wird eine zirkulare Polarisation entweder als rechtshändig oder linkshändig bezeichnet. Zirkular polarisierte Strahlung kann als die Summe von vertikal und horizontal polarisierten Wellen aufgefasst werden, die um 90 Grad phasenverschoben sind.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform für ein RFID-Lese-/Schreibgerät, welches in der Lage ist, Informationen mit einem RFID-Tag zu kommunizieren. Die Antennen-Struktur 1 umfasst ein Paar von Antennen-Elementen 11, 12, so dass das eine der Antennen-Elemente um 90 Grad relativ zu dem anderen der Antennen-Elemente rotierbar ist. Die beiden Antennen-Elemente 11, 12 sind beweglich miteinander verbunden, damit eines der Antennen-Elemente in der Lage ist, die Leistung des anderen der Antennen-Elemente zu verstärken, so dass die Antennen-Elemente 11, 12 zusammen in Kombination Radiowellen in Richtung der (nicht gezeigten) RFID-Tag-Antenne so effizient wie möglich abstrahlen würden. Wenigstens eines oder beide der Antennen-Elemente 11, 12 sind in der Lage, eine linear polarisierte Radiowelle abzustrahlen. Vorzugsweise sind die Antennen-Elemente 11, 12 Dipolantennen-Elemente mit linearer Polarisation.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß eines Beispiels sind die beiden Antennen-Elemente 11, 12 beweglich miteinander an einem Verbindungspunkt verbunden, in dem Mittelpunkte 131, 132 der Antennen-Elemente 11, 12 positioniert sind. Punkte, an denen sich Mittelachsen der Länge 113, 123 und die (nicht gezeigten) Mittelachsen der Breite der Antennen-Elemente 11, 12 schneiden, sind die Mittelpunkte 131, 132 der Antennen-Elemente 11, 12. Die Antennen-Elemente 11, 12 sind mechanisch miteinander an dem Verbindungspunkt unter Verwendung von Befestigungsmitteln verbunden, so dass eines der Antennen-Elemente 11, 12 um 90 Grad relativ zu dem anderen der Antennen-Elemente 11, 12 um eine Rotationsachse 133 rotierbar ist. Die Rotationsachse 133 verläuft durch die Mittelpunkte 131, 132 der Antennen-Elemente 11, 12. An dem Verbindungspunkt verbinden die Befestigungsmittel, wie beispielsweise ein Scharnier, ein Gelenk, ein Angelpunkt oder andere geeignete Befestigungsmittel, beweglich die Mittelpunkte 131, 132 miteinander. Die Befestigungsmittel sind dazu eingerichtet, es den Antennen-Elementen 11, 12 zu erlauben, entweder als getrennte elektronische Elemente oder als kombinierte elektronische Elemente betrieben zu werden. Anders ausgedrückt sind die Mittelpunkte 131, 132 elektrisch voneinander isoliert, können allerdings miteinander durch eine (nicht gezeigte) Schaltvorrichtung gemäß eines Zustand-Steuer-/Regelmittels 15 in dem RFID-Lese-/Schreibgerät erhaltenen Anweisungen miteinander verbunden werden. Die Antennen-Elemente 11, 12 haben vorzugsweise an den Mittelpunkten 131, 132 Einspeisepunkte, um eine Signalspannung von der (nicht gezeigten) Signalquelle zu erhalten. Im Fall von Dipolantennen-Elementen ist jede Dipolantenne aus zwei Stücken von kollinearem Draht aufgebaut, wobei entgegengesetzte Spannungen durch die Einspeisepunkte getrieben werden.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem Beispiel ist ein Positions-Detektionsmittel 19 dazu eingerichtet, eine Position der Antennen-Elemente 11, 12 in Bezug zueinander zu detektieren. Die detektierten Positions-Informationen umfassen Informationen über einen Winkel zwischen den Antennen-Elementen 11, 12. Beispielsweise ist der Winkel 0 Grad, wenn die Antennen-Elemente 11, 12 parallel sind, und 90 Grad, wenn die Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal zueinander sind. Jeder beliebige dazwischen liegende Winkel zwischen 0 und 90 Grad ist ebenfalls möglich. In einem Beispiel umfasst das Positions-Detektionsmittel einen Magneten und ein Hall-Element zum Detektieren von Positionen in einer bekannten Art und Weise. In einem anderen Beispiel umfasst das Positions-Detektionsmittel einen 3D-Beschleunigungssensor oder/und einen Kraftaufnehmer. Oder das Positions-Detektionsmittel umfasst einen 3D-Beschleunigungssensor oder einen Kraftaufnehmer zusätzlich zu einem Hall-Element. Das Positions-Detektionsmittel 19 ist ebenfalls dazu eingerichtet, Positions-Informationen weiter zu übertragen. Diese Informationen können verwendet werden, um automatisch den Betrieb der Antennen-Vorrichtung 1 zu steuern/regeln, wenn sich der Winkel ändert. Beispielsweise überträgt das Positions-Detektionsmittel 19 die Positions-Informationen an das Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 in dem RFID-Lese-/Schreibgerät, um Betriebszustände der Antennen-Vorrichtung 1 in Zusammenarbeit mit einem Prozessor 17 in dem RFID-Lese-/Schreibgerät zu steuern/regeln. Die Positions-Informationen können ebenfalls anderswo in dem RFID-System verwendet werden. Die Antennen-Vorrichtung 1 umfasst einen Radiofrequenz-Sendeempfänger, der dazu eingerichtet ist, Informationen zu/von den Antennen-Elementen (11, 12) in Zusammenarbeit mit einem Prozessor 17 zu übertragen und empfangen. Der Sendeempfänger und der Prozessor 17 können separate Chips sein oder in denselben Chip integriert sein.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 parallel zueinander. Gemäß den von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist eines der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Es strahlt eine linear polarisierte Radiowelle ab. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist das andere der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein Reflexionselement zu wirken. Das Reflexionselement und das Abstrahlungselement sind miteinander verbunden, um die kombinierte Handlung auszuführen, in der das Reflexionselement die Richtwirkung von Strahlung des Abstrahlungselements erhöht. Auf diese Weise wird die Richtwirkung der Antennen-Vorrichtung 1 effizienter gemacht, so dass eine Kommunikation mit RFID-Tags verbessert wird.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem anderen Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 parallel zueinander. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist eines der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Es strahlt eine linear polarisierte Radiowelle ab. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen wird das andere der Antennen-Elemente 11, 12 in einen Zustand umgeschaltet, in dem es nicht mit dem Betrieb des Abstrahlungselements interferiert. Tatsächlich sind in diesem Zustand die Antennen-Elemente 11, 12 verbunden, um die kombinierte Handlung durchzuführen, in der ein einzelnes Antennen-Element eine linear polarisierte Welle abstrahlt. Auf diese Weise wird die Richtwirkung der Antennen-Vorrichtung 1 in einer bestimmten Lesezone effizienter gemacht, um Informationen mit RFID-Tags zu kommunizieren.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß noch einem anderen Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 parallel zueinander. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist eines der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Gemäß von den dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist das andere der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement in Kombination mit dem anderen Abstrahlungselement zu wirken. Die beiden Abstrahlungselemente sind verbunden, um die kombinierte Handlung durchzuführen, in der sie das vereinigte Abstrahlungselement bilden. Dieses vereinigte Abstrahlungselement strahlt eine linear polarisierte Radiowelle ab. Auf diese Weise wird die Antennen-Vorrichtung 1 effizienter gemacht, so dass die Kommunikation mit RFID-Tags verbessert wird.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform für ein RFID-Lese-/Schreibgerät, welches in der Lage ist, Informationen mit einem RFID-Tag zu kommunizieren. Die Antennen-Struktur 1 umfasst ein Paar von Antennen-Elementen 11, 12, so dass eines der Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal bezüglich dem anderen der Antennen-Elemente 11, 12 ist. Eines der Antennen-Elemente 11, 12 ist in der Lage, eine horizontal polarisierte Radiowelle abzustrahlen. Das andere der Antennen-Elemente 11, 12 ist in der Lage, eine vertikal polarisierte Radiowelle abzustrahlen. Vorzugsweise sind die Antennen-Elemente 11, 12 Dipolantennen-Elemente mit horizontaler und vertikaler linearer Polarisation. Die beiden Antennen-Elemente 11, 12 sind beweglich miteinander verbunden, damit eines der Antennen-Elemente in der Lage ist, die Leistung des anderen der Antennen-Elemente zu verstärken, so dass die Antennen-Elemente 11, 12 zusammen als eine Kombination Radiowellen am effizientesten in Richtung der (nicht gezeigten) RFID-Tag-Antenne abstrahlen würden.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal zueinander. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist eines der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein erstes Abstrahlungselement zu wirken. Es strahlt eine horizontal linear polarisierte Radiowelle ab. Gemäß von dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 erhaltenen Anweisungen ist das andere der Antennen-Elemente 11, 12 dazu eingerichtet, als ein zweites Abstrahlungselement zu wirken, das eine vertikal linear polarisierte Radiowelle ausstrahlt. Das erste und das zweite Abstrahlungselement sind verbunden, um die kombinierte Handlung durchzuführen, in der die Abstrahlungselemente eine kreuzpolarisierte Strahlung erzeugen. Die beiden Antennen-Elemente 11, 12 wirken als ein einzelnes Abstrahlungselement. Auf diese Weise wird die Antennen-Vorrichtung 1 effizienter gemacht, da eine Kommunikation mit RFID-Tags unabhängig von der Orientierung des Tags möglich ist. Indem es kreuzpolarisierte Radiowellen überträgt, ist das RFID-Lese-/Schreibgerät in der Lage, Informationen von den Tags mit einfachen linear polarisierten Antennen, kreuzpolarisierten Dipolantennen oder anderen linear oder zirkular polarisierten Antennen zu übertragen und empfangen.
  • In der kreuz- oder zirkular polarisierten Antenne besteht die polarisierte elektromagnetische Welle aus den horizontal und vertikal linear polarisierten elektrischen Feldkomponenten, die orthogonal sind, gleiche Amplitude aufweisen und um 90 Grad phasenverschoben sind. Beispielsweise ist die Antennen-Vorrichtung, die zwei Dipolantennen-Elemente umfasst, die bei 90 Grad orientiert sind, und wobei eines der beiden Dipolantennen-Elemente 90 Grad phasenverschoben zu dem anderen der beiden Dipolantennen-Elemente versorgt wird, als der einfachste Typ von zirkular polarisierter Antenne (auch als gekreuzte Dipolantenne bezeichnet) anzusehen. Die gekreuzte Dipolantenne bietet ein omnidirektionales Abstrahlungsmuster, so dass eine horizontale Polarisation und eine vertikale Polarisation in der Lage sind, eine zirkulare Polarisation zu bereitzustellen.
  • Wie in 2 gezeigt, sind in einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem Beispiel die Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal zueinander. Gemäß von dem Positions-Detektionsmittel 19 oder/und dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 in Zusammenarbeit mit dem Prozessor 17 empfangenen Anweisungen ist die Signalquelle elektrisch mit einem Phasenteiler 27 verbunden, der zwei Ausgänge aufweist. Einer der Ausgänge ist elektrisch mit dem Einspeisepunkt von einem der Antennen-Elemente 11, 12, beispielsweise dem Mittelpunkt 132 des Antennen-Elements 12 verbunden. Der andere Ausgang des Phasenteilers 27 ist elektrisch über einen Verzögerungs-Schaltkreis 23 mit dem Einspeisepunkt des anderen der Antennen-Elemente 11, 12 verbunden, beispielsweise dem Mittelpunkt 131 des Antennen-Elements 11. Der Verzögerungs-Schaltkreis 23 stellt diesem anderen Antennen-Element 11 eine Verzögerung um 90 Grad bereit. Die Antennen-Vorrichtung 1 überträgt und erhält jetzt eine zirkular polarisierte Radiowelle, so dass RFID-Tags mit linear oder zirkular polarisierten Antennen gelesen und geschrieben werden können. Somit ist eine Orientierung der Tags kein kritischer Punkt. Die Antennen-Vorrichtung 1 umfasst einen Radiofrequenz-Sendeempfänger, der dazu eingerichtet ist, Informationen von zu den Antennen-Elementen (11, 12) in Zusammenarbeit mit einem Prozessor 17 zu übertragen/empfangen. Der Sendeempfänger und der Prozessor 17 können separate Chips sein oder in denselben Chip integriert sein.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem anderen Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal zueinander, und das Signal wird abwechselnd an die Antennen-Elemente 11, 12 ohne Phasenverschiebung zueinander geliefert. Der Phasenteiler 27 oder/und der Verzögerungs-Schaltkreis 23 werden daher aus der beispielhaften Antennen-Vorrichtung, die in 2 gezeigt ist, weggelassen. Gemäß von dem Positions-Detektionsmittel 19 oder/und dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 15 in Zusammenarbeit mit dem Prozessor 17 erhaltenen Anweisungen ist die Signalquelle abwechselnd elektrisch mit den Einspeisepunkten der Antennen-Elemente 11, 12, beispielsweise dem Mittelpunkt 132 des Antennen-Elements 12 und dem Mittelpunkt 131 des Antennen-Elements 11 verbunden. In diesem Fall strahlt zu einem Zeitpunkt nur eines der Antennen-Elemente 11, 12 ab, was bedeutet, dass die Signalleistung nicht zwischen den Antennen-Elementen 11, 12 aufgeteilt wird, und somit wird eine um 3 dB größere Signalleistung erreicht. Das bedeutet, dass nur eine der beiden Polaritäten zu einem Zeitpunkt in Verwendung ist. Jedoch hat dies, wenn die horizontal und vertikal linear polarisierten elektrischen Feldkomponenten dazu angepasst sind, abwechselnd mit den Antennen-Elementen 11, 12 auf eine geeignete Weise verbunden zu werden, keine verlangsamende Wirkung für die Lese-/Schreibgeschwindigkeit. Die Antennen-Vorrichtung 1 umfasst einen Radiofrequenz-Sendeempfänger, der dazu eingerichtet ist, Informationen von/zu den Antennen-Elementen (11, 12) in Zusammenarbeit mit dem Prozessor 17 zu übertragen/empfangen. Der Sendeempfänger und der Prozessor 17 können separate Chips sein oder in denselben Chip integriert sein.
  • In einer Antennen-Vorrichtung 1 gemäß einem anderen Beispiel sind die Antennen-Elemente 11, 12 orthogonal zueinander und das Signal wird abwechselnd an die Antennen-Elemente 11, 12 geliefert. Die Antennen-Elemente 11, 12 sind dazu verbunden, die horizontal und vertikal lineare Strahlung unabhängig voneinander abzustrahlen, so dass sie dazu verbunden sind, eines nach dem anderen oder zu jeder Zeit nur eines abzustrahlen.
  • 3a und 3b zeigen Beispiele einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung, in der Aspekte der offenbarten Ausführungsformen eingesetzt werden können. Die RFID-Lese-/Schreibvorrichtung umfasst die Antennen-Vorrichtung 3 und einen Rahmen 36. Die Antennen-Vorrichtung 3 umfasst ein Paar von Antennen-Elementen 31, 32, deren sämtliche Merkmale bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung von 1 und 2 in dieser Anmeldung offenbart worden sind. Eines der Antennen-Elemente 31, 32 ist an einer Seite 361 des Rahmens 36 befestigt, so dass, wenn sie parallel positioniert sind, die Antennen-Elemente 31, 32 in ihrer Gesamtheit entlang der Seite 361 des Rahmens 36 platziert sind. Wie in 3a gezeigt, ist in diesem Fall das Antennen-Element 32 an der Seite 361 des Rahmens 36 befestigt, so dass das Antennen-Element 32 in seiner Gesamtheit entlang der Seite 361 des Rahmens 36 platziert ist. In diesem Fall trifft die Außenseite des Antennen-Elements 32 die Seite 361 des Rahmens 36, so dass das Antennen-Element 32 innerhalb des Rahmens 36 verbleibt. Alternativ trifft die Innenseite des Antennen-Elements 32 die Seite 361 des Rahmens 36, so dass das Antennen-Element 32 außerhalb des Rahmens 36 verbleibt. Das an einer Seite 361 des Rahmens 36 zu befestigende eine der Antennen-Elemente 31, 32 ist entweder permanent oder lösbar an dem Rahmen 36 befestigt.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß einem Beispiel ist das andere der Antennen-Elemente 31, 32 dazu eingerichtet, um 90 Grad bezüglich des Antennen-Elements 32 zu rotieren, das an der Seite 361 des Rahmens 36 befestigt ist. Die Antennen-Elemente 31, 32 sind beweglich miteinander an dem Verbindungspunkt durch die Befestigungsmittel, wie bereits weiter oben in dieser Anmeldung diskutiert, verbunden. Eines der Antennen-Elemente 31, 32 ist um 90 Grad relativ zu dem anderen der Antennen-Elemente 31, 32 um die Rotationsachse 333 rotierbar, die die Mittelpunkte der Antennen-Elemente 31, 32 durchläuft. 3b zeigt eine Situation, in der die Antennen-Elemente 31, 32 orthogonal zueinander sind. Wie in 3b gezeigt, ist in diesem Fall das Antennen-Element 31 um 90 Grad bezüglich des anderen Antennen-Elements 32 um die Rotationsachse 333 rotierbar. Gleichzeitig ist das Antennen-Element 31 ebenfalls um 90 Grad relativ zu der Seite 361 des Rahmens 36 um die Rotationsachse 333 rotierbar. Die Antennen-Elemente 31, 32 weisen bevorzugt an ihren Mittelpunkten Einspeisepunkte auf, wie weiter oben in dieser Anmeldung diskutiert worden ist, und die Einspeisepunkte sind elektrisch voneinander isoliert, jedoch elektrisch mit der Elektronik innerhalb des Rahmens 36 der RFID-Lese-/Schreibvorrichtung verbunden.
  • In tragbaren RFID-Lese-/Schreib-Handvorrichtungen kann die gewünschte Lese-/Schreibrichtung bezüglich Tags erreicht werden, wenn die Seite 361, an der die Antennen-Vorrichtung 3 befestigt ist, an der gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung ist, auf der der Benutzer der Vorrichtung steht.
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm eines RFID-Lese-/Schreibgeräts gemäß einer Ausführungsform. Das RFID-Lese-/Schreibgerät umfasst ein erstes Antennen-Element 41 und ein zweites Antennen-Element 42, so dass die Antennen-Vorrichtung 1, 3 aus ihnen aufgebaut ist. Die Antennen-Vorrichtung 1, 3 umfasst alle Merkmale, die bereits weiter oben in dieser Anmeldung diskutiert worden sind. Das RFID-Lese-/Schreibgerät umfasst einen Prozessor 47, der dazu eingerichtet ist, Positions-Informationen von dem Positions-Detektionsmittel 49 zu erhalten, um so einen Betrieb der Antennen-Vorrichtung 1, 3 zu steuern/regeln. Positions-Informationen basieren auf der Position der Antennen-Elemente 41, 42 in Bezug zueinander. In einem Beispiel umfassen die Positions-Informationen Informationen über einen Winkel, in dem sich das erste Antennen-Element 41 bezüglich des zweiten Antennen-Elements 42 befindet. Der Prozessor 47 ist ebenfalls dazu eingerichtet, eine Versorgung von der (nicht gezeigten) Signalquelle zu den Antennen-Elementen 41, 42 gemäß den von dem Positions-Detektionsmittel 49 erhaltenen Positions-Informationen zu steuern/regeln. Das RFID-Lese-/Schreibgerät umfasst ein Zustand-Steuer-/Regelmittel 45, welches dazu eingerichtet ist, Betriebszustände der Antennen-Vorrichtung 1, 3 zu steuern/regeln. Gemäß einer von dem Positions-Detektionsmittel 49 oder/und dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 in Zusammenarbeit mit dem Prozessor 47 erhaltenen Anweisungen wird die Signalquelle elektrisch mit einem Phasenteiler 48 verbunden, der zwei Ausgänge aufweist. Der Phasenteiler 48 ist elektrisch mit dem Einspeisepunkt von einem aus dem ersten und zweiten Antennen-Element 41, 42 verbunden. Der Phasenteiler 48 ist ebenfalls elektrisch über einen Verzögerungs-Schaltkreis 43 mit dem Einspeisepunkt des anderen aus dem ersten und dem zweiten Antennen-Element 41, 42 verbunden. In einem anderen Beispiel wird gemäß einer von dem Positions-Detektionsmittel 49 oder/und dem Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 in Zusammenarbeit mit dem Prozessor 47 erhaltenen Anweisung die Signalquelle abwechselnd elektrisch mit den Einspeisepunkten der Antennen-Elemente 41, 42 verbunden. Das RFID-Lese-/Schreibgerät umfasst eine Benutzerschnittstelle 46 zum Eingaben und Anzeigen von Informationen von dem bzw. für den Benutzer. Das RFID-Lese-/Schreibgerät umfasst einen Speicher 44 zum Speichern von Computerprogramm-Anweisungen, die die Betriebszustände der RFID-Lese-/Schreibvorrichtung steuern/regeln, wenn sie in den Prozessor 47 geladen werden.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ist das Zustand-Steuer-/Regelmittel dazu eingerichtet, die Betriebszustände der Antennen-Vorrichtung 1, 3 wenigstens auf Grundlage von erhaltenen Positions-Informationen (wenigstens von Winkel-Informationen) von dem Positions-Detektionsmittel 49 zu steuern/regeln. Auf Grundlage der erhaltenen Positions-Informationen wählt das Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 zwischen einem ersten Modus, in dem die Antennen-Elemente 41, 42 parallel zueinander sind, und einem zweiten Modus aus, in dem die Antennen-Elemente 41, 42 orthogonal zueinander sind. Auch jeder beliebige Winkel dazwischen zwischen 0 und 90 Grad ist zwischen den Antennen-Elementen 41, 42 möglich.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß einem Beispiel ist in dem ersten Modus eines der Antennen-Elemente 41, 42 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Das Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 steuert/regelt das andere der Antennen-Elemente 41, 42, um als ein Reflexionselement zu wirken, so dass das Reflexionselement eine Richtwirkung der Strahlung des Abstrahlungselements erhöht.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel ist in dem ersten Modus eines der Antennen-Element 41, 42 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Das Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 steuert/regelt das andere der Antennen-Elemente 41, 42 so, dass es in einen Zustand umgeschaltet wird, in dem es nicht mit dem Betrieb des Abstrahlungselement interferiert.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß noch einem anderen Beispiel ist in dem ersten Modus eines der Antennen-Elemente 41, 42 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Das Zustand-Steuer-/Regelmittel steuert/regelt das andere der Antennen-Elemente 41, 42 so, dass es als ein Abstrahlungselement in Kombination mit dem anderen Abstrahlungselement wirkt. Die beiden Antennen-Elemente 41, 42 sind miteinander verbunden, um als ein einzelnes kombiniertes Abstrahlungselement zu arbeiten.
  • In einer RFID-Lese-/Schreibvorrichtung gemäß noch einem anderen Beispiel ist in dem zweiten Modus wenigstens eines der Antennen-Elemente 41, 42 dazu eingerichtet, als ein Abstrahlungselement zu wirken. Das Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 steuert/regelt eines der Antennen-Elemente 11, 12, so dass es als ein erstes Abstrahlungselement wirkt. Es strahlt eine horizontal linear polarisierte Radiowelle ab. Das Zustand-Steuer-/Regelmittel 45 steuert/regelt das andere der Antennen-Elemente 11, 12, so dass es als ein zweites Abstrahlungselement wirkt. Es strahlt eine vertikal linear polarisierte Radiowelle ab. Das erste und das zweite Abstrahlungselement sind wenigstens teilweise gleichzeitig zum Abstrahlen miteinander verbunden. Das erste und das zweite Abstrahlungselement sind miteinander verbunden, um als eine kombinierte Handlung eine kreuzpolarisierte Strahlung durchzuführen. Alternativ sind das erste und das zweite Abstrahlungselement zum Abstrahlen verbunden, so dass die horizontal und vertikal linear polarisierte Strahlung sich mit einer gewünschten Frequenz abwechseln. Anders ausgedrückt ist, wenn die horizontal linear polarisierte Strahlung eingeschaltet ist, die vertikal linear polarisierte Strahlung ausgeschaltet und umgekehrt. Alternativ werden das erste und das zweite Abstrahlungselement verbunden, um unabhängig abzustrahlen, so dass die horizontal und vertikal linear polarisierte Strahlung unabhängig voneinander abgestrahlt wird.
  • Wenngleich diese Erfindung unter Bezugnahme auf illustrative Beispiele beschrieben worden ist, ist diese Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen. Verschiedene andere Ausführungsformen der Erfindung werden Fachleuten unter Bezugnahme auf diese Beschreibung deutlich. Es ist daher daran gedacht, dass die beiliegenden Ansprüche jede derartige Modifikation abdecken wird, die unter den wahren Erfindungsumfang fällt.

Claims (14)

  1. Antennen-Vorrichtung (1), umfassend: – ein Paar von Antennen-Elementen (11, 12) für ein RFID-Lese-/Schreibgerät zum Kommunizieren von Informationen mit einem RFID-Tag, wobei das Paar von Antennen-Elementen bewegbar miteinander verbunden ist, so dass eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, das andere der Antennen-Elemente beim Abstrahlen einer Radiowelle zu verstärken, wobei – in einem ersten Modus Mittel-Längsachsen (113, 123) der Antennen-Elemente parallel zueinander sind, und – in einem zweiten Modus die Mittel-Längsachsen der Antennen-Elemente orthogonal zueinander sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Modus eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, eine horizontal linear polarisierte Radiowelle, und das andere der Antennen-Elemente eine vertikal linear polarisierte Radiowelle abzustrahlen.
  2. Antennen-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, eine linear polarisierte Radiowelle abzustrahlen.
  3. Antennen-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antennen-Elemente an einem Verbindungspunkt (131, 132) beweglich miteinander verbunden sind, in welchem Mittelpunkte von Längs- und Breitenachsen der Antennen positioniert sind.
  4. Antennen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antennen-Vorrichtung ein Positions-Detektionsmittel (19) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, eine Position der Antennen-Elemente in Bezug zueinander zu detektieren und Positions-Informationen weiter zu übertragen.
  5. Antennen-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Positions-Detektionsmittel einen Magneten und ein Hall-Element umfasst.
  6. Antennen-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Positions-Detektionsmittel wenigstens eines der Folgenden umfasst: einen 3D-Beschleunigungssensor und einen Kraftaufnehmer.
  7. Antennen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eines der Antennen-Element dazu eingerichtet ist, um 90 Grad relativ zu dem anderen der Antennen-Elemente zu rotieren.
  8. Antennen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem ersten Modus eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, als ein Abstrahlungselement und das andere der Antennen-Elemente als ein Reflexionselement zu wirken, so dass das Reflexionselement die Abstrahl-Richtwirkung des Abstrahlungselements erhöht.
  9. Antennen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem ersten Modus eines der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, als ein Abstrahlungselement zu wirken, und das andere der Antennen-Elemente in einen Zustand umgeschaltet wird, in dem es nicht mit dem Betrieb des Abstrahlungselements interferiert, so dass die Antennen-Elemente dazu verbunden sind, den kombinierten Vorgang durchzuführen, in dem das einzelne Antennen-Element eine linear polarisierte Radiowelle effizienter abstrahlt.
  10. Antennen-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in dem ersten Modus eines der Antennen-Elemente und das andere der Antennen-Elemente so geschaltet sind, dass sie als ein kombiniertes Abstrahlungselement wirken.
  11. RFID-Lese-/Schreibgerät, umfassend die Antennen-Vorrichtung (1, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und einen Rahmen (36), wobei eines der Antennen-Elemente (31, 32, 41, 42) an einer Seite (361) des Rahmens befestigt ist, so dass in dem ersten Modus die Antennen-Elemente in ihrer Gesamtheit entlang der Seite des Rahmens platziert sind.
  12. RFID-Lese-/Schreibgerät nach Anspruch 11, wobei das andere der Antennen-Elemente dazu eingerichtet ist, um 90 Grad bezüglich des Antennen-Elements zu rotieren, das an der Seite des Rahmens befestigt ist.
  13. RFID-Lese-/Schreibgerät nach Anspruch 11 oder 12, ferner umfassend einen Prozessor (47), welcher dazu eingerichtet ist, Positions-Informationen von dem Positions-Detektionsmittel (49) zu erhalten, um so einen Betrieb der Antennen-Vorrichtung gemäß der Position der Antennen-Elemente in Bezug zueinander zu steuern/regeln.
  14. RFID-Lese-/Schreibgerät nach Anspruch 13, wobei der Prozessor dazu eingerichtet ist, eine Leistungsversorgung der Antennen-Elemente in dem ersten Modus und in dem zweiten Modus gemäß der Positions-Informationen zu steuern/regeln.
DE112013004923.6T 2012-10-08 2013-10-02 Antennen-Vorrichtung für ein RFID-Lese-/Schreibgerät Pending DE112013004923T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126048 2012-10-08
FI20126048A FI124728B (en) 2012-10-08 2012-10-08 RFID device antenna
PCT/FI2013/050952 WO2014057167A1 (en) 2012-10-08 2013-10-02 Antenna device for rfid reader/writer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112013004923T5 true DE112013004923T5 (de) 2015-06-18

Family

ID=50476971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112013004923.6T Pending DE112013004923T5 (de) 2012-10-08 2013-10-02 Antennen-Vorrichtung für ein RFID-Lese-/Schreibgerät

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9507978B2 (de)
DE (1) DE112013004923T5 (de)
FI (1) FI124728B (de)
GB (1) GB2521954B (de)
WO (1) WO2014057167A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016053811A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 東芝テック株式会社 Ｉｃタグ読取装置
CN107112625B (zh) * 2014-10-30 2020-02-11 凸版资讯股份有限公司 非接触型数据收发体
DE102014223328A1 (de) * 2014-11-14 2016-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Antennenvorrichtung, Funkerkennungssystem und Verfahren zum Aussenden eines Funksignals
US9520052B2 (en) * 2015-04-15 2016-12-13 Innovative Control Systems, Inc. Security tag system with improved range consistency
JP2018028849A (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 東芝テック株式会社 読取装置およびプログラム
CN209746555U (zh) * 2016-11-14 2019-12-06 株式会社村田制作所 读取器装置以及带读取器装置的桌子
CN110492244B (zh) * 2018-05-14 2021-04-09 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置
CN109244653B (zh) * 2018-11-08 2024-05-14 广州安的电子科技有限公司 天线组件、天线层板及无人售卖装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3213456A (en) 1963-02-25 1965-10-19 Martin Marietta Corp Polarization diversified antenna
SE9602261L (sv) 1996-06-05 1997-12-06 El Marin Ab Antennsystem
IL123626A0 (en) * 1998-03-11 1998-12-06 Marc Zuta Wire detection system and method
EP1035664A1 (de) 1999-03-12 2000-09-13 ICO Services Ltd. Satelliten Kommunikationssystem mit Interferenz Verminderung
JP2002064328A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Sony Corp アンテナ装置及び無線通信装置
WO2002103846A1 (en) 2001-06-15 2002-12-27 E-Tenna Corporation Aperture antenna having a high-impedance backing
JP4305420B2 (ja) 2005-06-24 2009-07-29 ブラザー工業株式会社 質問器
JP2007174470A (ja) 2005-12-26 2007-07-05 Nippon Avionics Co Ltd Ｒｆｉｄリーダ／ライタ用アンテナ
US20070152831A1 (en) 2006-01-05 2007-07-05 Sean Eisele 3-axis RFID tag antenna
JP4607802B2 (ja) 2006-03-16 2011-01-05 富士通株式会社 Ｒｆｉｄリーダライタ
JP4702336B2 (ja) * 2007-08-10 2011-06-15 株式会社デンソーウェーブ 携帯型ｒｆｉｄタグ読取器
JP5169457B2 (ja) * 2008-05-09 2013-03-27 株式会社デンソーウェーブ 携帯型ｒｆｉｄリーダライタ
TWI394317B (zh) * 2010-12-21 2013-04-21 Ind Tech Res Inst 射頻標籤測試天線之極化率的補償裝置與方法
WO2012092521A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Secureall Corporation True omni-directional antenna
US9000894B2 (en) * 2012-07-31 2015-04-07 Symbol Technologies, Inc. Method and apparatus for improving reception of an RFID tag response

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014057167A1 (en) 2014-04-17
US9507978B2 (en) 2016-11-29
GB2521954A (en) 2015-07-08
FI124728B (en) 2014-12-31
GB201505323D0 (en) 2015-05-13
GB2521954B (en) 2017-03-01
FI20126048A (fi) 2014-04-09
US20150261983A1 (en) 2015-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013004923T5 (de) Antennen-Vorrichtung für ein RFID-Lese-/Schreibgerät
DE102014016367B4 (de) Antennengruppe mit asymmetrischen Antennenelementen
DE102017210137B4 (de) Radarvorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Radarsignals
DE102005062901B4 (de) System und Verfahren zum Mikrowellenabbilden unter Verwendung eines verschachtelten Musters in einem programmierbaren Reflektorarray
DE60214517T2 (de) Dielektrische resonatorantenne mit gegenseitig orthogonalen zuführungen
DE60106405T2 (de) Dielektrische-Resonator-Antennen-Anordnung mit steuerbaren-Elementen
DE102005062905B4 (de) Vorrichtung zur Verwendung in einem Mikrowellenabbildungssystem, Mikrowellenabbildungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Mikrowellenabbildungssystems
DE69833838T2 (de) Auslesevorrichtung für ein elektronisches Identifizierungssystem
DE112018002210T5 (de) Radarantennenarray für dreidimensionale Bildgebung
DE112019006800T5 (de) Antennenvorrichtung und Radarvorrichtung
DE2244724A1 (de) Steuereinrichtung fuer eine antennenzeile zum erzeugen elektronisch schwenkbarer strahlungsdiagramme
DE102012001069A1 (de) Erfassungsensor
DE102017000130A1 (de) Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zum Ausrichten von Richtantennen
EP1619750B1 (de) Antennenanordnung für ein RFID-System
DE102013003916A1 (de) Radarvorrichtung
EP1341260A1 (de) Empfangsantennen-Anordnung für Satelliten- und/oder terrestrische Funksignale auf Fahrzeugen
DE102006053987B4 (de) Lesegerät in Verbindung mit wenigstens einer Antenne für ein RFID-System und Verwendung eines Antennenmoduls in einem RFID-System
EP2193608B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontaklosen übertragung von daten von und/oder zu einer vielzahl von daten- oder informationsträgern, vorzugsweise in form von rfid-tags
EP2494655B1 (de) Antennenanordnung zur übertragung von signalen
DE202006017474U1 (de) Lesegerät in Verbindung mit wenigstens einer Antenne für ein RFID-System und Antennenmodul in dem RFID-System
EP3414589B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung einer position eines senders und entsprechendes verfahren
DE4206797A1 (de) Radarantennensystem
EP2368210B1 (de) Verfahren zur ansteuerung einer rfid-antenne sowie ein zugehöriges rfid-antennen-system
EP2608316A1 (de) Anordnung mit einer Flächenantenne zur Abstrahlung oder zum Empfangen von zirkular und linear polarisierten elektromagnetischen Wellen
EP4099503A1 (de) Rfid/nfc-antennenvorrichtung zum auslesen und/oder kommunikation eines rfid/nfc-tags in einer beliebigen drei-dimensionalen position oder ausrichtung und betriebsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication