DE69636999T2 - Antennenanordnung für warenüberwachungssystem mit verbesserter abfragefeldverteilung - Google Patents
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Description
- ERFINDUNGSGEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne zur Verwendung mit elektronischen Warenüberwachungs-(EAS)-Systemen.
- ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
- Ein elektronisches Warenüberwachungssystem
20 ist in1 in schematischer Form gezeigt. Das System20 wird in der Regel am Ausgang eines Einzelhandelsgeschäfts bereitgestellt, um das Vorliegen eines Markers22 in einer zwischen Antennensockeln26 und28 definierten Abfragezone24 zu detektieren. Wenn das System20 den Marker22 detektiert, betätigt das System20 irgendeine Art von Alarm, um anzuzeigen, daß eine nicht gezeigte Ware, an dem der Marker22 befestigt ist, ohne Autorisation aus dem Geschäft entfernt wird. - Jeder der Antennensockel
26 und28 ist im allgemeinen planar und enthält eine oder mehrere Schleifenantennen. Eine Signalerzeugungsschaltungsanordnung30 ist an die Antenne oder Antennen im Sockel26 angeschlossen, um die Antennen im Sockel26 anzusteuern, in der Abfragezone ein Abfragesignal zu erzeugen. Außerdem ist eine Empfängerschaltungsanordnung32 mit der oder den Antennen im Sockel28 verbunden, um von den Antennen im Sockel28 aus der Abfragezone aufgegriffene Signale zu empfangen und zu analysieren. - Zu Zwecken der weiteren Erörterung ist in
1 ein Koordinatensystem34 gezeigt, das aus X-, Y- und Z-Achsen besteht, die gegenseitig zueinander orthogonal sind. Die Antennensockel26 und28 sind üblicherweise parallel zueinander angeordnet, und zu Zwecken dieser und einer weiteren Erörterung ist zu verstehen, daß die jeweiligen Ebenen der Sockel26 und28 parallel verlaufen zu der durch die Z- und X-Achse definierten Ebene. Die Z-Achse ist als eine vertikale Achse dargestellt, und die X-Achse ist eine horizontale Achse, die in der Richtung eines Bewegungswegs durch die Abfragezone24 verläuft, d.h. parallel zu den Ebenen der Sockel26 und28 . - Die Y-Achse ist ebenfalls horizontal, aber in einer Richtung senkrecht zu der X-Achse. Für einige Zwecke wird die X-Richtung als die "horizontale Richtung" bezeichnet, die Z-Richtung wird als die "vertikale Richtung" bezeichnet, und die Y-Richtung wird als die "seitliche Richtung" bezeichnet.
- Der Marker
22 enthält in der Regel eine Spule oder ein anderes planares Element, das das durch den Antennensockel26 erzeugte Abfragesignal empfängt und das Signal auf gewisse Weise als ein durch den Antennensockel28 zu detektierendes Markersignal wieder sendet. Die Amplitude des Markersignals hängt im allgemeinen von der Orientierung der Ebene des empfangenen Elements im Marker22 ab. Praktischerweise weist die Orientierung der Ebene des empfangenen Elements drei Freiheitsgrade auf, doch kann die Antwort des Markers im Hinblick auf Komponenten entsprechend den drei orthogonalen Ebenenorientierungen analysiert werden. Diese werden bezeichnet als eine "horizontale Orientierung" entsprechend der durch die X- und Y-Achse definierten Ebene, eine "vertikale Orientierung" entsprechend der durch die Z- und X-Achse definierten Ebene und eine "seitliche Orientierung" entsprechend der durch die Z- und Y-Achse definierten Ebene. - Bei in magnetomechanischen EAS-Systemen verwendeten Markern reagiert der Marker auf den Fluß, der koplanar zu dem Marker ist, aber bei Markern, die eine Spule enthalten, reagiert der Marker auf den Fluß, der orthogonal zu der Ebene der Spule verläuft. Die weiteren Erörterungen hierin basieren auf der Annahme, daß ein magnetomechanischer Marker verwendet wird.
- Eine Aufgabe in einem EAS-System besteht im allgemeinen darin, daß das System jeden Marker in der Abfragezone unabhängig von der Position in der Zone oder der Orientierung des Markers zuverlässig detektieren soll. Gleichzeitig ist es höchst wünschenswert, daß das System keine Fehlalarme produziert, indem es entweder ein Signal, das von einem Nicht-Marker-Objekt in oder außerhalb der Abfragezone erzeugt wird, als von einem Marker kommend interpretiert, oder indem es Marker, die sich nicht in der Abfragezone befinden, stimuliert, Signale mit einem Pegel zu erzeugen, der ausreichend hoch ist, um von der Empfängerschaltungsanordnung detektiert werden zu können.
- Ein signifikantes Hindernis bei der Erreichung dieser Aufgaben ist die üblicherweise von für das Erzeugen des Abfragesignals verwendeten Antennen bereitgestellte ungleichmäßige Abfragefeldverteilung. In Folge der ungleichmäßigen Feldverteilung kann das Abfragefeld an einigen oder den meisten Stellen in der Abfragezone stark genug sein, um für eine Detektion eines Markers zu sorgen, während es an anderen Stellen nicht stark genug ist, um für eine Detektion zu sorgen. Die Stellen, an denen das Feld zu schwach ist, um für eine Detektion zu sorgen, werden manchmal als "Null"-Bereiche oder "Löcher" bezeichnet.
- Verstärkt wird dieses Problem durch die Tatsache, daß die Stärke des von dem Marker erzeugten Signals von der Orientierung des Markers abhängt. Dementsprechend ist ein Marker an einer gegebenen Stelle in der Zone und auf eine erste Weise orientiert möglicherweise leicht detektierbar, während der Marker, wenn er sich an der gleichen Stelle befindet, aber auf andere Weise orientiert ist, nicht detektiert werden würde.
- Ein Ansatz, der zum Überwinden dieses Problems in Betracht gezogen wurde, besteht einfach darin, die Gesamtstärke des Abfragefelds heraufzusetzen, zum Beispiel durch Erhöhen des Pegels des zum Erzeugen der abfragenden Antenne verwendeten Signals.
- Abgesehen von den gestiegenen Stromverbrauchsanforderungen, die sich aus diesem Ansatz ergeben, gibt es oftmals regulatorische oder praktische Einschränkungen hinsichtlich des Spitzensignalpegels, der erzeugt werden kann. Beispielsweise könnte ein Erhöhen der Spitzenfeldstärke zu erhöhten Fehlalarmen von Nicht-Marker-Objekten in der Abfragezone und/oder außerhalb der beabsichtigten Abfragezone liegenden Markern führen.
- Zusätzlich zu dem üblichen Wunsch, das Abfragefeld auf die beabsichtigte Zone zu beschränken, kann es zudem eine regulatorische Anforderung sein, oder aus anderen Gründen wünschenswert sein, eine Fernfeldaufhebung des Abfragesignals bereitzustellen. Diese Anforderung legt dem Design der zum Erzeugen des Abfragesignals verwendeten Antenne zusätzliche Einschränkungen auf.
-
8 zeigt eine bekannte Antennenkonfiguration, die aus vier gestapelten rechteckigen koplanaren Schleifen170 ,172 ,174 und176 besteht. Wie in8 angegeben, sendet Schleife172 ein Signal, das 90° außer Phase mit dem von Schleife170 gelieferten Signal ist Schleife174 liefert ein Signal, das 180° außer Phase mit dem Signal von Schleife170 ist; und Schleife176 liefert ein Signal, das 180° außer Phase mit dem Signal von Schleife172 ist. - Es ist üblich, rechteckige Schleifenantennen zu verwenden, die in einer vertikal orientierten Ebene angeordnet sind (d.h. in der Orientierung, die in einer vorausgegangenen Erörterung von Ebenenorientierung hierin als "seitlich" bezeichnet wird), weil die vertikalen Segmente der rechteckigen Schleifen horizontale und seitliche Felder liefern (das heißt Felder zum Stimulieren von Markern in der horizontalen bzw. seitlichen Orientierung), während die horizontalen Segmente der Schleifen horizontale und vertikale Felder liefern (das heißt Felder zum Abfragen der Marker in der horizontalen bzw. vertikalen Orientierung).
- Es sei auch angemerkt, daß die Anordnung von
8 im allgemeinen eine Fernfeldaufhebung erzeugt. Die "kompensierende" Beziehung jedoch zwischen den entsprechenden vertikalen Segmenten von Schleifen170 und174 und zwischen den entsprechenden vertikalen Segmenten der Schleifen172 und176 führt außerdem zu einer gewissen Nahfeldaufhebung, wodurch Löcher in dem Abfragefeld innerhalb der gewünschten Abfragezone entstehen. - Es sei angemerkt, daß das horizontale Feld (
7A ) für Z = 0 und Y = ± 20 eine besonders niedrige Amplitude aufweist, während das seitliche Feld (7C ) für Y = 0 eine niedrige Amplitude und für Z = 0 ebenfalls eine recht niedrige aufweist. - Aus
EP 0 440 370 A1 ist ein Composit-Antennensystem für ein Warenüberwachungssystem bekannt, bei dem mehrere Schleifenantennen mit differentieller Phase verschiedene Ströme erhalten, um eine gewünschte Positionierung von Spitzen und Nullen in der Nahfeldstärke bereitzustellen und eine Fernfeldstärke von fast Null zu produzieren. Eine kleinere Schleife ist in der Nähe des Bodens einer darüber plazierten größeren Schleife plaziert, wobei die untere Schleife eine entsprechend höhere Stromdichte erhält, um in der Nähe des Bodens eine verstärkte Nahfeldstärke zu liefern. - Aus
EP 0 186 483 ist ein Transpondersystem bekannt, bei dem ein zentraler Interogator ein elektromagnetisches Feld über einen Bereich sendet, in dem von sich bewegenden Objekten getragene Transponder detektiert werden sollen. Der Interrogator enthält zwei koplanare Antennen, eine als eine Schleife angeordnet und die andere in einer Konfiguration einer Zahl Acht, um Felder in rechten Winkeln zueinander zu erzeugen, so daß Transponder ungeachtet ihrer Orientierung detektiert werden können. Zwischen den Feldern kann eine Phasenverschiebung eingeführt werden, um ein zirkular-polarisiertes Feld zu erzeugen. - AUFGABEN UND KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend in der Bereitstellung einer Antennenkonfiguration zur Verwendung in einem elektronischen Warenüberwachungssystem, die zu einer relativ gleichmäßigen effektiven Feldverteilung in einer Abfragezone führt.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Antennenkonfiguration, die eine Fernfeldaufhebung des Abfragesignals produziert.
- Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Antenne zur Verwendung in einem EAS-System bereitgestellt, das folgendes enthält: erste, zweite, dritte und vierte, koplanare Schleifen und Erregungsmittel zum Erzeugen jeweiliger Wechselströme in den ersten, zweiten, dritten und vierten Schleifen, so daß der Wechselstrom in der zweiten Schleife 90° außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten Schleife ist, der Wechselstrom in der dritten Schleife 180° außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten Schleife ist und der Wechselstrom in der vierten Schleife 180° außer Phase mit dem Wechselstrom in der zweiten Schleife ist.
- Gemäß diesem Aspekt der Erfindung enthalten die vier Schleifen kollektiv mindestens ein Paar vertikaler Segmente mit jeweiligen Wechselströmen, die 180° außer Phase miteinander sind, wobei aber in jedem derartiger Paare aus vertikalen Segmenten die beiden vertikalen Segmente, die das Paar vertikaler Segmente bilden, zueinander horizontal versetzt sind. Als eine weitere Alternative gemäß diesem Aspekt der Erfindung enthalten die vier Schleifen kollektiv mindestens ein Paar vertikaler Segmente, die vertikal ausgerichtet sind, und wobei bei jedem derartigen Paar aus vertikalen Segmenten die jeweiligen Wechselströme in den beiden vertikalen Segmenten, die das Paar von Segmenten bilden, in einer Phasenbeziehung stehen, die von 180° außer Phase substantiell verschieden ist. Beispielsweise sind bei jedem Paar aus vertikal ausgerichteten vertikalen Segmenten die jeweiligen Ströme in Phase oder 90° außer Phase.
- Eine gemäß der Erfindung bereitgestellte Antennenkonfiguration, bei der keine vertikal ausgerichteten vertikalen Segmente mit "kompensierenden" Strömen vorliegen, verhindert im allgemeinen die Ausbildung von Löchern aufgrund von Nahfeldaufhebung, wie es sich üblicherweise aus der fernfeldaufhebenden Antennenkonfiguration des Stands der Technik ergeben hat.
- Weiter sind gemäß der Erfindung die vier Schleifen alle dreieckig.
- Die vorausgegangenen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiterhin anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und anhand der Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugszahlen durchweg gleiche Komponenten und Teile identifizieren.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines elektronischen Warenüberwachungssystems. -
2 veranschaulicht ein Beispiel einer zum Erzeugen eines Abfragefelds bereitgestellten Antennenkonfiguration. -
3 veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer zum Erzeugen eines Abfragefelds bereitgestellten Antennenkonfiguration. -
4 veranschaulicht eine zum Erzeugen eines Abfragefelds bereitgestellte Antennenkonfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. -
5 veranschaulicht eine zum Erzeugen eines Abfragefelds bereitgestellte Antennenkonfiguration gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. - Anhand
6A –6C wird eine von der Antennenkonfiguration erzeugte Feldverteilung erläutert. - Anhand
7A –7C wird eine von der herkömmlichen Antennenkonfiguration von8 erzeugte Feldverteilung veranschaulicht. -
8 zeigt eine bekannte Antennenkonfiguration (Stand der Technik). - BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Eine Antennenkonfiguration
63' gemäß einem Beispiel ist in2 dargestellt. - Die Schleife
66' wird von einer Signalerzeugungsschaltung72 angesteuert, und eine zusätzliche Signalerzeugungsschaltung80 ist an die Schleife78 angeschlossen, um in der Schleife78 einen Wechselstrom zu erzeugen, der auf der gleichen Frequenz, aber 180° außer Phase mit dem Strom in Schleife66' ist. Die Antennenkonfiguration63' in2 liefert eine relativ gleichmäßige Feldverteilung in der Abfragezone und stellt dabei das zusätzliche Merkmal der Fernfeldaufhebung aufgrund der beiden Paare "kompensierender" Schleifen66' und78 und68 und70 bereit. - Wie in
2 gezeigt, enthält Schleife68 ein horizontales Segment82 , ein sich vertikal von einem rechten Ende des Segments82 nach unten erstreckendes vertikales Segment84 , ein sich von einem unteren Ende des Segments84 nach links und horizontal erstreckendes horizontales Segment86 und ein vertikales Segment88 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente82 und86 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
70 enthält ein horizontales Segment90 , das sich horizontal parallel zu dem und in der Nähe des Segments86 von Schleife68 erstreckt. Schleife70 enthält auch ein Segment92 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments90 nach unten erstreckt, ein Segment94 , das sich von einem unteren Ende des Segments92 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment96 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente90 und94 miteinander zu verbinden. - Schleife
78 enthält ein oberes horizontales Segment98 , ein Segment100 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments98 nach unten erstreckt, ein Segment102 , das sich von einem unteren Ende des Segments100 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment104 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente98 und102 miteinander zu verbinden. - Schleife
66' enthält ein Segment106 , das sich vertikal parallel zu und in der Nähe des Segments104 der Schleifen78 erstreckt. Schleife66' enthält auch ein Segment108 , das sich von einem unteren Ende des Segments106 nach links und horizontal erstreckt, ein Segment110 , das sich von einem linken Ende des Segments108 vertikal nach oben erstreckt, und ein Segment112 , das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen oberen Enden der Segmente106 und110 miteinander zu verbinden. - Zudem sind alle der Segmente
82 ,86 ,90 und94 von im wesentlichen gleicher Länge (wobei die Schleifen68 und70 gleich breit sind), und alle der horizontalen Segmente98 ,102 ,108 und112 sind von zueinander gleicher Länge und weisen eine Länge auf, die im wesentlichen die Hälfte der Länge der Segmente82 ,86 ,90 und94 beträgt (wobei die Schleifen66' und78 von gleicher Breite zueinander sind und die Hälfte der Breite der Schleifen68 und70 aufweisen). - Die vertikalen Segmente
100 ,104 ,106 und110 sind alle von zueinander gleicher Länge (wobei die Schleifen66' und78 von gleicher Höhe sind), und die vertikalen Segmente84 ,88 ,92 und96 sind alle von zueinander im wesentlichen gleicher Länge und weisen eine Länge auf, die im wesentlichen die Hälfte der Länge der Segmente100 ,104 ,106 und110 beträgt (wobei die Schleifen68 und70 von zueinander gleicher Höhe sind und die Hälfte der Höhe der Schleifen66' und78 ) aufweisen. - Außerdem ist Schleifensegment
92 im wesentlichen vertikal auf Schleifensegment84 ausgerichtet, Schleifensegment96 i m wesentlichen vertikal auf Schleifensegment88 ausgerichtet, Schleifensegment112 im wesentlichen horizontal auf Schleifensegment98 ausgerichtet und Schleifensegment108 im wesentlichen horizontal auf Schleifensegment102 ausgerichtet. - FERNFELDAUFHEBENDE DOPPELEBENEN-ANTENNE
- Ein weiteres Beispiel einer Antennenkonfiguration
63'' ist in3 gezeigt. - Eine Signalerzeugungsschaltung
124 ist an die Schleife114 angeschlossen, um in der Schleife114 einen Wechselstrom zu erzeugen. Eine Signalerzeugungsschaltung126 ist an die Schleife116 angeschlossen, um in der Schleife116 einen Wechselstrom zu erzeugen, der von der gleichen Frequenz wie der Strom in der Schleife114 , aber 180° außer Phase ist. Eine Signalerzeugungsschaltung128 ist an die Schleife120 angeschlossen, um in der Schleife120 einen Wechselstrom zu erzeugen, der von der gleichen Frequenz, aber 90° außer Phase mit dem Strom in der Schleife114 ist. Eine Signalerzeugungsschaltung130 ist an die Schleife118 angeschlossen, um in der Schleife118 einen Wechselstrom zu erzeugen, der von der gleichen Frequenz, aber 180° außer Phase mit dem Strom in der Schleife120 ist. Eine Signalerzeugungsschaltung132 (die mit der Signalerzeugungsschaltung130 kombiniert sein kann) ist an die Schleife122 angeschlossen und erzeugt in der Schleife122 einen Wechselstrom, der von der gleichen Frequenz und in Phase mit dem Strom in Schleife118 ist. - Es ist auch zu verstehen, daß die kombinierte Fläche der Schleifen
114 und116 im wesentlichen gleich der kombinierten Fläche der Schleifen118 ,120 und122 ist. - Das "kompensierende" Paar dreieckiger koplanarer Schleifen
114 und116 weisen im wesentlichen gleiche Flächen auf. Außerdem weist die Schleife120 im wesentlichen die gleiche Fläche wie die kombinierten Flächen der Schleifen118 und122 auf, die ein Signal 180° außer Phase mit dem Signal von Schleife120 erzeugen. Folglich stellt die Antennenkonfiguration63'' von3 wie die Konfiguration von2 sowohl eine relativ gleichmäßige Feldverteilung in der Abfragezone sowie eine Fernfeldaufhebung bereit. - Wie in
3 gezeigt, enthält die Schleife118 ein oberes horizontales Segment134 , ein Segment136 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments134 nach unten erstreckt, ein Segment138 , das sich von einem unteren Ende des Segments136 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment140 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente134 und138 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
120 enthält ein oberes Segment142 , das sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments138 von Schleife118 erstreckt. Außerdem enthält die Schleife120 ein Segment144 , das sich vertikal von einem rechten. Ende des Segments142 nach unten erstreckt, ein Segment146 , das sich von einem unteren Ende des Segments144 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment148 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente142 und146 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
122 enthält ein oberes Segment, das sich parallel zu und in der Nähe des Segments146 von Schleife120 horizontal erstreckt. Außerdem enthält die Schleife122 ein Segment152 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments150 nach unten erstreckt, ein Segment154 , das sich von einem unteren Ende des Segments152 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment156 , das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente150 und154 miteinander zu verbinden. Die Antennenschleife116 enthält ein Segment158 , das sich vertikal erstreckt, ein Segment160 , das sich links von einem unteren Ende des Segments158 horizontal erstreckt, und ein Segment162 , das schräg verläuft, um ein linkes Ende des Segments160 und ein oberes Ende des Segments158 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
114 enthält ein Segment164 , das schräg und parallel und in der Nähe des Segments162 der Schleife116 verläuft. Das Segment114 enthält auch ein Segment166 , das sich von einem unteren Ende des Segments164 vertikal nach oben erstreckt, und ein Segment168 , das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen oberen Enden der Segmente164 und168 miteinander zu verbinden. - Zudem sind die horizontalen Segmente
134 ,138 ,142 ,146 ,150 und154 alle im wesentlichen von gleicher Länge; die vertikalen Segmente136 ,140 ,152 und156 sind alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander, die vertikalen Segmente144 und148 sind im wesentlichen von gleicher Länge zueinander, wobei jedes die doppelte Länge der Segmente136 ,140 ,152 und156 aufweist; und die vertikalen Segmente158 und166 sind von im wesentlichen gleicher Länge zueinander, wobei jedes doppelt so lang wie die Segmente144 und148 ist. - Außerdem stehen die Segmente
136 ,144 und152 alle im wesentlichen in vertikaler Ausrichtung aufeinander; und die Segmente140 ,148 und156 stehen alle im wesentlichen in vertikaler Ausrichtung aufeinander. - Eine Modifikation des Beispiels von
3 , das keine Fernfeldaufhebung liefert, sollte ebenfalls angemerkt werden. Insbesondere kann eine Antennenkonfiguration bereitgestellt werden, die nur die koplanaren dreieckigen Schleifen114 und116 enthält, aber mit jeweiligen Signalgeneratoren. -
4 veranschaulicht eine Antennenkonfiguration178 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie zu sehen ist, ist die in4 gezeigte Konfiguration ganz aus koplanaren Schleifen gebildet. - Die Antennenkonfiguration
178 enthält koplanare dreieckige Schleifen180 ,182 ,184 und186 , und Signalerzeugungsschaltungen188 ,190 ,192 bzw.194 , die an die Schleifen180 ,182 ,184 und186 angeschlossen sind. Wie in9 gezeigt, ist der in Schleife182 erzeugte Wechselstrom 90° außer Phase mit dem in Schleife180 erzeugten Wechselstrom. - Außerdem ist der in Schleife
184 erzeugte Wechselstrom 180° außer Phase mit dem Strom in Schleife180 , und der in Schleife186 erzeugte Strom ist 180° außer Phase mit dem in Schleife182 erzeugten Strom. - Es sei angemerkt, daß in der Anordnung von
4 keine vertikal ausgerichteten Paare von kompensierenden vertikalen Segmenten vorliegen. Vielmehr sind in jedem Paar aus vertikal ausgerichteten vertikalen Segmenten die von den beiden Segmenten des Paars gelieferten jeweiligen Signale 90° außer Phase. - Die von der Anordnung von
4 gelieferten horizontalen, vertikalen und seitlichen Felder sind jeweils durch die Graphen von6A ,6B und6C veranschaulicht. - Bei Vergleich von beispielsweise
6A mit7A ist in6A eine erhebliche Verbesserung bei der Spitzenamplitude für Z = 0 in dem Feld in6A gezeigt. - Es gibt noch ein bemerkenswerteres Stopfen von Löchern bezüglich des seitlichen Felds, wie man durch vergleichen von
6C mit7C sehen kann. Insbesondere weist das in6C gezeigte Feld eine sehr robuste Verbesserung für Y = 0 im Vergleich zu dem in7C gezeigten Feld auf. - Wie in
4 gezeigt, enthält die Schleife180 ein oberes horizontales Segment196 , ein Segment198 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments196 nach unten erstreckt, und ein Segment200 , das schräg verläuft, um ein unteres Ende des Segments198 und ein linkes Ende des Segments196 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
182 enthält ein Segment202 , das schräg parallel und in der Nähe des Segments200 von Schleife180 verläuft. Außerdem enthält die Schleife182 ein Segment204 , das sich von einem oberen Ende des Segments202 vertikal nach unten erstreckt und ein Segment.206 , das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen unteren Enden der Segmente204 und202 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
184 enthält ein Segment208 , das sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments206 von Schleife182 erstreckt. Außerdem enthält die Schleife184 ein Segment210 , das vertikal auf das Segment204 von Schleife182 ausgerichtet ist und sich vertikal von einem linken Ende des Segments208 nach unten erstreckt. Schließlich enthält die Schleife184 ein Segment212 , das schräg verläuft, um ein unteres Ende des Segments210 und ein rechtes Ende des Segments208 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
186 enthält ein Segment214 , das Schräg parallel und in der Nähe des Segments212 von Schleife184 verläuft. Außerdem enthält die Schleife186 ein Segment216 , das sich von einem unteren Ende des Segments214 horizontal nach rechts erstreckt, und ein Segment218 , das vertikal auf das Segment198 von Schleife180 ausgerichtet ist und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen rechten Enden der Segmente214 und216 miteinander zu verbinden. - Zudem sind alle der Segmente
196 ,206 ,208 und216 von im wesentlichen gleicher Länge; und die Segmente198 ,204 ,210 und218 sind alle von im wesentlichen gleicher Länge zueinander. Außerdem sind die schrägen Segmente200 ,202 ,212 und214 alle von im wesentlichen gleicher Länge zueinander. - Eine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bereitgestellte Antennenkonfiguration
220 ist in5 gezeigt. Die Antennenkonfiguration220 verwendet vier rechteckige koplanare Schleifen222 ,224 ,226 und228 . Wie in4 sind Signalerzeugungsschaltungen188 ,190 ,192 und194 jeweils an die Schleifen222 ,224 ,226 und228 angeschlossen, um die jeweiligen Schleifen in der gleichen Phasenbeziehung anzusteuern, wie in Verbindung mit der Konfiguration von4 beschrieben wurde. Wie es der Fall in der Konfiguration von4 war, ist die Konfiguration von5 so ausgelegt, daß zwei beliebige, vertikal ausgerichtete vertikale Segmente mit einer Phasenbeziehung von 90° angesteuert werden, mit dem Ergebnis, daß keine kompensierenden vertikalen Segmente vertikal aufeinander ausgerichtet sind. Die Konfiguration von5 liefert eine Fernfeldaufhebung und vermeidet dabei auch signifikante Löcher in dem in der Abfragezone bereitgestellten Abfragefeld. - Wie in
5 gezeigt, enthält die Schleife222 ein oberes horizontales Segment230 , ein Segment232 , das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments230 nach unten erstreckt, ein Segment234 , das sich von einem unteren Ende des Segments232 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment238 , das vertikal verläuft, um die jeweiligen linken Enden der Segmente230 und234 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
224 enthält ein Segment240 , das sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments234 von Schleife222 erstreckt. Außerdem enthält die Schleife224 ein Segment242 , das vertikal auf das Segment232 von Schleife222 ausgerichtet ist und sich von einem rechten Ende des Segments240 vertikal nach unten erstreckt. Zudem enthält die Schleife224 ein Segment244 , das sich von einem unteren Ende des Segments242 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment246 , das vertikal auf das Segment238 der Schleife222 ausgerichtet ist und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente240 und244 miteinander zu verbinden. - Die Schleife
226 enthält ein Segment248 , das sich vertikal parallel und in der Nähe des Segments242 vor. Schleife224 erstreckt. Schleife226 enthält außerdem ein Segment250 , das sich von einem unteren Ende des Segments248 horizontal nach rechts erstreckt, ein Segment252 , das sich von einem rechten Ende des Segments250 vertikal nach oben erstreckt, und ein Segment254 , das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen oberen Enden der Segmente248 und252 miteinander zu verbinden. Die Segmente250 und254 sind jeweils horizontal auf die Segmente244 und240 von Schleife224 ausgerichtet. - Die Schleife
228 enthält ein Segment256 , das sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments254 von Schleife226 erstreckt. Die Schleife228 enthält außerdem ein Segment258 , das vertikal auf das Segment252 von Schleife226 ausgerichtet ist und sich von einem rechten Ende des Segments256 vertikal nach oben erstreckt. Außerdem enthält die Schleife228 ein Segment260 , das sich von einem oberen Ende des Segments258 horizontal nach links erstreckt, und ein Segment262 , das vertikal auf das Segment248 von Schleife226 ausgerichtet ist und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente256 und260 miteinander zu verbinden. Die Segmente256 und260 sind jeweils horizontal auf die Segmente234 und230 von Schleife222 ausgerichtet. - Zudem sind die Segmente
230 ,234 ,240 ,244 ,250 ,254 ,256 und260 alle im wesentlichen von gleicher Länge; und die Segmente232 ,238 ,242 ,246 ,248 ,252 ,258 und262 sind alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander. - Es ist zu beobachten, daß es eine Anzahl von Paaren aus vertikalen Segmenten mit Strömen gibt, die in einer kompensierenden Beziehung zueinander stehen, doch sind in jedem Fall die beiden Segmente, die das Paar von Segmenten bilden, zueinander horizontal versetzt. Beispielsweise weisen die Segmente
222 und248 jeweilige Ströme auf, die in einer kompensierender Beziehung stehen, doch sind die Segmente222 und248 beide horizontal und vertikal zueinander versetzt. Dies ist auch der Fall bezüglich des Paars von Segmenten258 und242 .
Claims (7)
- Antenne (
178 ,220 ) zur Verwendung in einem EAS-System (20 ), umfassend: – erste (180 ,222 ) und zweite koplanare Schleifen (182 ,224 ) und mindestens dritte und vierte Schleifen, wobei alle Schleifen koplanar zueinander angeordnet sind; – Erregungsmittel (30 ) zum Erzeugen jeweiliger Wechselströme in den Schleifen, so daß der Wechselstrom in der zweiten Schleife um etwa 90° außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten Schleife ist, und – wobei der Wechselstrom in der dritten Schleife (184 ,226 ) um etwa 180° außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten Schleife ist, und der Wechselstrom in der vierten Schleife (186 ,228 ) um etwa 180° außer Phase mit dem Wechselstrom in der zweiten Schleife ist; – die vier Schleifen zusammen mindestens ein Paar vertikaler Segmente (204 ,210 ;252 ,258 ) enthalten, die vertikal aufeinander ausgerichtet sind; und – in jedem Paar vertikaler Segmente jeweilige Wechselströme in den beiden vertikalen Segmenten, die das Paar vertikaler Segmente ausmachen, sich in einer Phasenbeziehung befinden, die von etwa 180° außer Phase substantiell verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß – mindestens zwei der mindestens vier Schleifen (180 ,182 ;184 ,186 ;222 ,224 ;226 ,228 ) in einer horizontalen Seite-an-Seite-Beziehung zueinander angeordnet sind, und – mindestens zwei weitere der mindestens vier Schleifen in einer vertikalen Seite-an-Seite-Beziehung zueinander angeordnet sind. - Antenne nach Anspruch 1, wobei die erste (
180 ), zweite (182 ), dritte (184 ) und vierte Schleife (186 ) alle dreieckig sind. - Antenne nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei der Schleifen (
118 ,120 ,122 ) rechteckig sind und zwei der Schleifen (114 ,116 ) dreieckig sind. - Antenne nach Anspruch 1, wobei: die erste Schleife (
180 ) ein erstes horizontales Segment (196 ), ein sich vertikal von einem rechten Ende des ersten Segments (196 ) nach unten erstreckendes zweites Segment (198 ), und ein drittes Segment (200 ) enthält, das sich schräg erstreckt, um ein unteres Ende des zweiten Segments (198 ) und ein linkes Ende des ersten Segments (196 ) miteinander zu verbinden; die zweite Schleife (182 ) ein viertes Segment (202 ), das sich schräg parallel und in der Nähe des dritten Segments (200 ) erstreckt, ein sich von einem oberen Ende des vierten Segments (202 ) vertikal nach unten erstreckendes fünftes Segment (204 ) und ein sechstes Segment (206 ) enthält, das sich horizontal erstreckt, um jeweilige untere Enden des vierten (202 ) und fünften (204 ) Segments miteinander zu verbinden; die dritte Schleife (184 ) ein siebtes Segment (208 ), das sich horizontal parallel und in der Nähe des sechsten Segments (206 ) erstreckt, ein vertikal auf das fünfte Segment (204 ) ausgerichtetes und sich von einem linken Ende des siebten Segments (208 ) aus nach unten erstreckendes achtes Segment (210 ) und ein neuntes Segment (212 ) enthält, das sich schräg erstreckt, um ein unteres Endes des achten Segments (210 ) und ein rechtes Ende des siebten Segments (208 ) miteinander zu verbinden; die vierte Schleife (186 ) ein zehntes Segment (214 ), das sich schräg parallel und in der Nähe des neunten Segments (212 ) erstreckt, ein sich horizontal nach rechts von einem unteren Ende des zehnten Segments (214 ) erstreckendes elftes Segment (216 ) und ein vertikal auf das zweite Segment (198 ) ausgerichtetes zwölftes Segment (218 ) enthält, das sich vertikal erstreckt, um jeweilige rechte Enden des neunten (212 ) und zehnten (214 ) Segments miteinander zu verbinden; wobei das erste (106 ), sechste (206 ), siebte (208 ) und elfte (216 ) Segment alle im wesentlichen von gleicher Länge sind; das zweite (198 ), fünfte (204 ), achte (210 ) und zwölfte (218 ) Segment alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander sind; und das dritte (200 ), vierte (202 ), neunte (212 ) und zehnte (214 ) Segment alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander sind. - Antenne nach Anspruch 1, wobei die erste (
222 ), zweite (224 ), dritte (226 ) und vierte (228 ) Schleife alle rechteckig sind. - Antenne nach Anspruch 1, wobei: die erste Schleife (
222 ) ein erstes horizontales Segment (230 ), ein sich von einem rechten Ende des ersten Segments vertikal nach unten erstreckendes zweites Segment (232 ), ein sich von einem unteren Ende des zweiten Segments nach links und horizontal erstreckendes drittes Segment (234 ), und ein viertes Segment (238 ) enthält, das sich vertikal erstreckt, um jeweilige linke Enden des ersten und dritten Segments miteinander zu verbinden; die zweite Schleife (224 ) ein fünftes Segment (240 ), das sich horizontal parallel und in der Nähe des dritten Segments der ersten Schleife erstreckt, ein vertikal auf das zweite Segment ausgerichtetes und sich von einem rechten Ende des fünften Segments aus nach unten vertikal erstreckendes sechstes Segment (242 ), ein sich nach links und horizontal von einem unteren Ende des sechsten Segments aus erstreckendes siebtes Segment (244 ) und ein vertikal auf das vierte Segment ausgerichtetes achtes Segment (246 ) enthält, das sich vertikal erstreckt, um jeweilige linke Enden des fünften und siebten Segments miteinander zu verbinden; die dritte Schleife (226 ) ein neuntes Segment (248 ), das sich vertikal parallel und in der Nähe des sechsten Segments erstreckt, ein zehntes Segment (250 ), das sich von einem unteren Ende des neunten Segments aus horizontal nach rechts erstreckt, ein elftes Segment (252 ), das sich von einem rechten Ende des zehnten Segments aus vertikal nach oben erstreckt, und ein zwölftes Segment (254 ) enthält, das sich horizontal erstreckt, um jeweilige obere Enden des neunten und elften Segments miteinander zu verbinden, die vierte Schleife (228 ) ein dreizehntes Segment (256 ), das sich horizontal parallel und in der Nähe des zwölften Segments erstreckt, ein vertikal auf das elfte Segment ausgerichtetes und sich von einem rechten Ende des dreizehnten Segments aus vertikal nach oben erstreckendes vierzehntes Segment (262 ), ein sich von einem oberen Ende des vierzehnten Segments aus horizontal nach links erstreckendes fünfzehntes Segment (260 ) und ein vertikal auf das neunte Segment ausgerichtetes sechzehntes Segment (258 ) enthält, das sich vertikal erstreckt, um jeweilige linke Enden des dreizehnten und fünfzehnten Segments miteinander zu verbinden; das erste, dritte, fünfte, siebte, zehnte, zwölfte, dreizehnte und fünfzehnte Segment alle von im wesentlichen gleicher Länge sind; und das zweite, vierte, sechste, achte, neunte, elfte, vierzehnte und sechzehnte Segment alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander sind. - Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schleife hinsichtlich Fläche im wesentlichen gleich zueinander sind, und die dritte und vierte Schleife hinsichtlich Fläche im wesentlichen gleich zueinander sind und eine Gesamtfläche aufweisen, die im wesentlichen gleich einer Gesamtfläche der ersten und zweiten Schleife ist.
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