DE69733615T2

DE69733615T2 - Verfahren zur fertigung eines funkziels

Info

Publication number: DE69733615T2
Application number: DE69733615T
Authority: DE
Inventors: Morton Greene; William G. Hurley
Original assignee: Gordian Holding Corp
Current assignee: Gordian Holding Corp
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: CA2273970C; EP2000824A2; HK1077636A1; CA2273970A1; EP1550882A1; DE69733615D1; ES2308329T3; EP1550882B1; DK1550882T3; ES2244014T3; EP0948751A4; EP0948751B1; EP0948751A1; WO1998027442A1; DK0948751T3; CA2499869C; DE69738742D1; CA2499869A1

Description

Querreferenz zu in Bezug stehender Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung ist eine Continuation-in-part der US 6 471 878 , mit dem Titel „Radio Frequency Automatic Identification System", die derzeit anhängig ist.
Sachgebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Identifizieren von Zielen, die Hochfrequenz-Taggants besitzen, gebildet aus dünnen Metallobjekten oder Dipolen.
Hintergrund der Erfindung
Automatische Identifikationssysteme werden weit verbreitet dazu verwendet, Daten in Computersysteme einzugeben und den Betrieb eines Geräts zu steuern. Mittels Hochfrequenz betriebene Systeme werden oftmals in automatischen Identifikationsanwendungen verwendet, wo eine Identifikation eines Objekts ohne eine Berührung vorgenommen werden soll und wo die Anwendung keine Line-Of-Sight Kommunikation zwischen dem Objekt und einem Sensor zulassen kann. Automatische Hochfrequenz-Identifikations(Radio Frequency Automatic Identification – „HF/AID")-Systeme basieren auf „Zielen", die allgemein als Transponder arbeiten. Unter Empfang eines Hochfrequenz-Abfragesignals spricht das Ziel durch Erzeugen eines erfassbaren Hochfrequenz-Ansprechsignals an. Solche Ziele haben die Form von Anhängern oder Etiketten angenommen, die an einem Objekt, das identifiziert werden soll, befestigt werden. So, wie es hier verwendet wird, ist ein „Ziel" („Target") irgendein auf eine Hochfrequenz ansprechendes Mittel, das an ein Objekt angehängt, auf dieses gedruckt, in dieses eingebettet oder in anderer Weise zu einem Objekt, um identifiziert zu werden, zugeordnet ist. Obwohl der Ausdruck „Hochfrequenz" hier verwendet wird, da dies der Bereich des elektromagnetischen Spektrums ist, der am häufigsten für eine solche automatische Identifikation verwendet wird, wird verständlich werden, dass die Erfindung irgendeine elektromagnetische Strahlung einbezieht.
Automatische Identifikationssysteme werden derzeit zur Verwendung in einer breiten Vielfalt von Anwendungen zum Überwachen von Leuten, Tieren, Orten und Dingen verwendet oder dazu vorgesehen. Solche Anwendungen umfassen eine Handhabung von Materialien, wie beispielsweise automatische Speicherung bzw. Lagerung und Wiederaufsuchen; Handhaben von Fracht, wie beispielsweise Sortieren und Verfolgen von Gepäck; Bestand-Verwaltung, wie beispielsweise von Mietfahrzeugen oder für die Diebstahlüberwachung im Einzelhandel; Identifikation von Personen, wie beispielsweise für eine Gebäudezugangskontrolle oder eine Patientenüberwachung; und Identifikation von Tieren, wie beispielsweise für ein automatisches Füttern.
Ein Hauptmerkmal der derzeit verfügbaren HF/AID-Systeme, die deren Benutzung begrenzen, ist dasjenige, dass die Sollkosten wesentlich sind. Situationen, in denen diese hohen Kosten gerechtfertigt sein können, umfassen solche, wo Targets von einem Gegenstand nach einem Kauf entfernt werden und an anderen Gegenständen wiederverwendet werden, und zwar dort, wo der Gegenstand, der identifiziert werden soll, teuer oder wichtig ist, und dort, wo es wahrscheinlich ist, dass ein Gegenstand ohne ein bestimmtes, effektives Kontrollsystem veruntreut wird. Ein anderes Merkmal bzw. Attribut, das die Verwendung von derzeitigen HF/AID-Systemen beschränkt, ist die Größe des Targets. Targets bzw. Ziele sind typischerweise mehrere Inch lang, was deren Benutzung dort unterbindet, wo kleine Teile identifiziert werden sollen oder wo es erwünscht ist, dass das Target nicht unauffällig ist.
Beide dieser Attribute resultieren größtenteils von der Struktur, die typischerweise für HF/AID-Targets eingesetzt werden, und der Häufigkeit, mit der sie benutzt werden. Solche Targets enthalten typischerweise eine Antenne zum Empfangen eines Abfrage-HF-Signals; eine Hochfrequenz-Verarbeitungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Abfragesignal empfangen worden ist; und eine Hochfrequenz-Sendeeinrichtung, die auf die Verarbeitungseinrichtung zum Senden eines erfassbaren HF-Antwortsignals von dem Target anspricht. Derzeitige Systeme arbeiten typischerweise bei sehr niedrigen Frequenzen.
Eine Anwendung, für die existierende HF/AID-Techniken nicht verwendet worden sind, und zwar aufgrund der Kosten, der Größe und des begrenzten Informationsinhalts von früheren Targets nach dem Stand der Technik, ist eine Identifikation von Dokumenten, die eine Währung, finanzielle Dinge, wie beispielsweise Kreditkarten, und Personen-Identifikationsdinge, wie beispielsweise Führerschein oder Pass, umfassen. Ein Fälschen von Währung ist ein Hauptproblem geworden, und zwar in Maßstäben und unter Verwendung von einer Technologie, die von einem Farbfotokopieren bis zu dem Ändern von Druckvorgängen von originalen Währungen reichen. Kreditkartenbetrug, der ein magnetisches Programmieren von gefälschten Karten oder ein Umprogrammieren von echten umfasst, ist ein großes Problem geworden. Existierende Techniken zum Identifizieren solcher Gegenstände sind offensichtlich unzulänglich. Es wäre erwünscht, dass gewöhnliche Geschäftsdokumente gegen ein nicht autorisiertes Kopieren oder eine Verwendung schätzbar sind und als Original oder als Fälschung verifizierbar sind, allerdings ist kein effektives Mittel, um dies vorzunehmen, verfügbar.
Die vorliegende Erfindung ist auf neues System für HF/AID gerichtet, das die vorstehenden Nachteile des Stands der Technik vermeidet und dazu geeignet ist, in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet zu werden, die nicht unter Verwendung von Systemen nach dem Stand der Technik möglich waren.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges System zum Herstellen von auf eine Hochfrequenz ansprechenden Targets zu schaffen, die zum Identifizieren und zum Authentifizieren einer breiten Vielfalt von Objekten, einschließlich einer Währung, finanziellen Dingen, wie beispielsweise Kreditkarten, und Personen-Identifikationsdingen, wie beispielsweise Führerschein oder Pass, geeignet sind.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden vollständiger aus der Beschreibung und den Ansprüchen, die folgen, ersichtlich werden, und können durch Praktizieren der Erfindung erlernt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Authentifizieren eines Objekts erzeugen eine analoge Hochfrequenz-Signatur auf ein Abfragesignal hin. Das Objekt wird mit einem Abfragesignal beaufschlagt und die analoge Hochfrequenz-Signatur wird von dem Objekt auf das Abfragesignal hin empfangen. Die analoge Hochfrequenz-Signatur wird digitalisiert, um ein digitalisiertes Antwortsignal zu erzeugen, und das digitalisierte Antwortsignal wird so normiert, um ein normiertes, digitalisiertes Antwortsignal zu erzeugen. Das normierte, digitalisierte Antwortsignal wird dann in ein Codewort umgewandelt. Das Codewort wird mit einer Vielzahl von gültigen Codeworten verglichen. Das Objekt wird dahingehend bestimmt, dass es nur dann authentisch ist, falls das Codewort eines der Mehrzahl von gültigen Codeworten anpasst.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Bilden eines auf eine Hochfrequenz ansprechenden Ziels, gebildet aus einem Muster von dünnen Dipolen, die ein zu sammengesetztes, analoges Hochfrequenzsignal erzeugen, in Abhängigkeit eines Abfragesignals, gerichtet. Eine erste Metallfilmschicht ist auf der Oberseite eines nicht leitenden Substrats niedergeschlagen. Das Muster von dünnen Dipolen wird so erzeugt, dass jeder der dünnen Dipole eine Position und eine Winkelorientierung innerhalb des Musters von dünnen Dipolen besitzt. Ein ätzmittelresistentes Muster wird auf die Oberseite der ersten Metallfilmschicht niedergeschlagen, wobei das ätzmittelresistente Muster einem fotografischen Bild des Musters aus dünnen Dipolen entspricht. Eine zweite Metallschicht wird auf die Oberseite der ersten Metallfilmschicht aufgebracht. Die zweite Metallschicht belegt Bereiche auf der ersten Metallfilmschicht, wo das ätzmittelresistente Muster nicht vorhanden ist, und die zweite Schicht besitzt eine Dicke gleich zu der Dicke des ätzmittelresistenten Musters. Das ätzmittelresistente Muster wird entfernt, um Bereiche der ersten Metallfilmschicht freizulegen. Die zweite Metallschicht und die Bereiche der ersten Metallfilmschicht werden gleichzeitig geätzt, bis die Bereiche der ersten Metallfilmschicht von dem nicht leitenden Substrat entfernt worden sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Damit die Art und Weise, in der die vorstehend angegebenen und andere Vorteile und Aufgaben der Erfindung erhalten werden, ersichtlich werden kann, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung kurz nachfolgend unter Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform davon, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, vorgenommen. Es sollte verständlich sein, dass diese Zeichnungen nur eine typische Ausführungsform der Erfindung zeigen und deshalb nicht dahingehend anzusehen sind, deren Schutzumfang einzuschränken, wobei die Erfindung und der derzeit beste Modus davon mit einer zusätzlichen Genauigkeit und Detailliertheit mittels der Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert wird.
1 zeigt ein Blockdiagramm, das allgemein die funktionalen Elemente eines HF/AID-Systems darstellt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine auf eine Hochfrequenz ansprechende Einrichtung, dargestellt in 1, zeigt.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Herstellen von Hochfrequenzzielen, gebildet aus zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, und zum Speichern von Informationen, die dazu zugeordnet sind, gemäß einer bevorzugten Ausführugsform der vorliegenden Erfindung, darstellt.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Lesen und Verifizieren der Authentizität von auf eine Hochfrequenz ansprechende Ziele, gebildet aus zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, darstellt.
5 zeigt eine Draufsicht eines nicht leitenden Substrats aus Kunststoff, das eine Vielzahl von zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechenden Resonatoren, die daran befestigt sind, besitzt, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht einer Kunststoffkarte, die die Struktur, dargestellt in 5, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verwendet zum Identifizieren und Verifizieren der Authentizität von Kreditkarten und Personenidentifikationskarten, einsetzt.
7 zeigt eine Draufsicht eines nicht leitenden Substrats aus Papier, das eine Vielzahl von zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, die daran befestigt sind, gemäß einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verwendet zum Identifizieren und Verifizieren der Authentizität eines Passes/von Visadokumenten, besitzt.
8 zeigt eine Vorderansicht einer HF-Leseeinrichtung zum Identifizieren von auf eine Hochfrequenz ansprechenden Zielen, gebildet aus zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechenden Resonatoren.
9 zeigt eine Querschnittsansicht der HF-Leseeinrichtung, dargestellt in 8.
10 zeigt ein schematisches Diagramm, das die HF-Leseeinrichtung, dargestellt in den 8 und 9, darstellt.
11 zeigt ein Diagramm, das eine HF-Signatur darstellt, die durch Bestrahlen eines auf eine Hochfrequenz ansprechenden Ziels, gebildet aus zufällig dispergierten, auf eine Hochfrequenz ansprechende Resonatoren mit einem Abfragesignal, erzeugt werden können.
12A–12D stellen ein Verfahren zum Bilden eines auf eine Hochfrequenz ansprechenden Ziels dar, das ein Muster aus dünnen Dipolen besitzt, die ein zusammengesetztes, analoges Hochfrequenzsignal auf ein Abfragesignal hin, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, erzeugen.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In 1 nun sind die funktionalen Elemente eines HF/AID-Systems, das zur Information vorgesehen ist, gezeigt. Das System umfasst ein Target bzw. Ziel 10, das einen Träger für ein auf eine Hochfrequenz ansprechendes Mittel 12 umfasst und als ein solches dient. Ein solches Ziel 10 kann an einem Objekt befestigt oder darin eingeschlossen sein, um zu ermöglichen, dass es durch ein System, oftmals bezeichnet als ein Scanner oder eine Leseeinrichtung, die einen Hochfrequenzsender 20 und einen Hochfrequenzempfänger 30 umfasst, erfassbar ist und/oder identifiziert werden kann. Der Sender 20 umfasst einen Signalgenerator 22, verbunden mit einer Antenne 24, um Hochfrequenz-Abfragesignale 26 in einem erwünschten Zielfeld zu erzeugen. Der Empfänger 30 empfängt auf eine Hochfrequenz ansprechende Signale 36 an einer Antenne 34, die mit einem Signalprozessor 32 verbunden ist. Wie vollständiger nachfolgend erläutert ist, können die Hochfrequenz-Ansprechsignale 36 optional dazu verwendet werden, eindeutig die Authentizität eines Objekts, zugeordnet zu dem Ziel 10, zu identifizieren oder zu verifizieren. Der Signalprozessor 32 erzeugt einen Ausgang 38, der für das Ziel 10 kennzeichnend ist, innerhalb des Ziel-Felds auf die Antwortsignale 36, empfangen durch die Antenne 34, hin. Ein Ausgang 38 kann zu einem Computer oder eine andere Identifikationsinformations-Verarbeitungseinrichtung 39 zugeführt werden. Der Sender 20 und der Empfänger 30 können physikalisch in einer einzelnen Sendeempfängereinheit angeordnet werden, und die Funktionen der Antennen 24 und 34 können durch eine einzelne Antenne übernommen werden. Ein System, wie es in 1 dargestellt ist, kann so ausgelegt sein, um Hochfrequenz-Ansprechverhalten in dem Nahfeld der Antenne(n), in dem Fernfeld der Antenne(n), oder beiden, zu erfassen.
Anhand von 2 nun wird die Funktion der bevorzugten Hochfrequenz-Ansprecheinrichtung 12, dargestellt in 1, in größerem Detail angegeben. Die Ansprecheinrichtung 12 umfasst eine Mehrzahl von Vorrichtungen, die bei einer Hochfrequenz resonant sind. 2 stellt resonante Einrichtungen oder Resonatoren 12a, 12b, 12c ... 12n dar, die bei Frequenzen von f_a, f_b, f_c ... f_n resonant sind. Diese Frequenzen stellen einen Untersatz von möglichen Resonanzfrequenzen dar, die durch Resonatoren in dem Ziel bzw. Target 10 geliefert werden können. Die Resonatoren 12a, 12b, 12c ... 12n besitzen vorzugsweise unterschiedliche Resonanzfrequenzen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit 3 nachfolgend beschrieben ist, besitzt jeder Resonator 12a, 12b, 12c ... 12n mit einem Ziel 10 eine Resonanzfrequenz in nerhalb des Bereichs von 20 GHz–30 GHz, und die Resonanzfrequenzen der Resonatoren 12a, 12b, 12c ... 12n variieren vorzugsweise unter Zufall innerhalb des Ziels 10. Wie vollständiger nachfolgend erläutert ist, werden, wenn ein Ziel 10 entsprechend der bevorzugten Ausführungsform, erwähnt vorstehend, gebildet ist, die Resonatoren 12a, 12b, 12c ... 12n innerhalb des Ziels 10 gleichzeitig mit einem Abfragesignal beaufschlagt, wobei die Resonatoren 12a, 12b, 12c ... 12n so arbeiten, um zusammen eine Antwort-Verbund-HF-Wellenform (oder HF-Signatur) zu erzeugen, die dann verwendet werden kann, um eindeutig das Ziel zu identifizieren.
In 3 nun ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein Verfahren 300 zum Erzeugen von auf Hochfrequenz ansprechenden Zielen, gebildet aus zufällig verteilten, auf Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, und die Informationen, die dazu zugeordnet sind, speichernd, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zeigt. In den Schritten 310 und 320 wird eine Vielzahl von Resonatoren hergestellt und dann unter Zufall auf einem Substrat angeordnet, um ein Ziel bzw. Target zu bilden. Verschiedene Verfahren zum Bilden von Resonatoren und zum Anordnen solcher Resonatoren auf einem Substrat sind in der US 6 471 878 angegeben. Ein weiteres Verfahren zum Bilden von Zielen bzw. Targets durch zufälliges Dispergieren von Resonatoren auf einem Substrat wird nachfolgend in Verbindung mit den 12A–12D angegeben. Als nächstes wird, im Schritt 330, eine Messung (oder Lesung) an dem Ziel durchgeführt, um die Charakteristika der ansprechenden HF-Wellenform zu bestimmen, die sich dann ergeben werden, wenn das Ziel mit einem vorbestimmten Abfragesignal beaufschlagt wird. Wenn die Resonatoren in einem Ziel zufällig verteilt sind und das Ziel mit einem Abfragesignal beaufschlagt wird, führen, unter Verwendung einer Leseeinrichtung, wie es nachfolgend beschrieben ist, mehrere Reflexionen, erzeugt durch die Mehrzahl der zufällig orientierten Resonatoren in dem Ziel, zusammen zu einer singulären, analogen Verbund-HF-Wellenform (oder HF-Signatur), die durch einen Detektor in der Leseeinrichtung empfangen werden kann. Eine solche Verbund-HF-Signatur (dargestellt in 11 nachfolgend) kann dann dazu verwendet werden, um eindeutig die Authentizität des Ziels zu identfizieren oder zu verifizieren.
Wie weiterhin 3 zeigt, wird, im Schritt 340, die HF-Signatur, gemessen in dem Schritt 330, in ein digitales Codewort umgewandelt. Wie beispielhaft vollständiger nachfolgend in Verbindung mit den 8–11 erläutert ist, spricht die HF-Signatur, gelesen im Schritt 330, auf ein analoges Signal an, das eine Amplitude besitzt, die variiert, wenn sich die Position des Ziels innerhalb der Lesevorrichtung variiert. Im Schritt 340 wird diese analoge HF-Signatur digitalisiert (oder abgetastet), um ein digitalisiertes HF-Antwortsignal zu bilden, und das digitalisierte HF-Antwortsignal wird so normiert, um ein normiertes, digitalisiertes HF-Antwortsignal zu erzeugen, das dann in ein Codewort umgewandelt wird. Das digitalisierte HF-Antwortsignal wird zu einem Codewort unter Verwendung von Gleichung (1) nachfolgend umgewandelt: Si = Ai(Apk/Afs)–1dA/dp (1)wobei S_i die Steigung des normierten, digitalisierten HF-Signals an einer Abtastposition i darstellt, A_i die Amplitude des digitalisierten HF-Antwortsignals an einer Abtastposition i darstellt, A_pk die Peak- oder maximale Amplitude des digitalisierten HF-Antwortsignals darstellt, A_fs die Amplitude in vollem Maßstab (maximale Amplitude minus minimale Amplitude) des digitalisierten HF-Antwortsignals darstellt, und dA/dp die Ableitung erster Ordnung (Differenz in der Amplitude/der Differenz in der Position) des digitalisierten HF-Antwortsignals darstellt. Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet verständlich werden, dass zahlreiche alternative Verfahren zum Normieren einer digitalen Wellenform, umfassend eine spektrale Analyse, bekannt sind und viele Verfahren zum Bestimmen der Steigung einer digitalen Wellenform an einer bestimmten Stelle existieren, umfassend, zum Beispiel, die schnelle Fourier-Transformation und das Verfahren des kleinsten mittleren Quadrats.
Da Gleichung (1) dahingehend arbeitet, das digitalisierte HF-Antwortsignal zu normieren, kann Gleichung (1) dazu verwendet werden, Variationen von Lesung zu Lesung zu beseitigen, die zwischen verschiedenen HF-Leseeinrichtungen in einem automatischen Identifikationssystem auftreten können, das mehrere Leseeinrichtungen zum Katalogisieren, Identifizieren und/oder Verifizieren von HF-Zielen verwendet. Zusätzlich zu einem Normieren des digitalisierten HF-Signals wirkt Gleichung (1) auch dahingehend, die Steigung des digitalisierten Antwort-HF-Antwortsignals an verschiedenen Abtastpunkten entlang der Länge dieses Signals zu identifizieren. Die Steigungsfunktion S_i wird zu einem Codewort mit 16-Bit durch Abtasten von S_i und durch Identifizieren der Positionen entlang von S_i umgewandelt, was einer Null-Steigung, einer positiven Steigung von 45 Grad und einer negativen Steigung von 45 Grad entspricht. Werte entsprechend zu den Stellen der Positionen entlang von S_i, die einer Steigung von Null entsprechen, werden dann auf summiert und trunkiert, um einen 5-Bit-Wert entsprechend zu Bits 0–4 des Codeworts zu erhalten; Werte entsprechend zu den Stellen der Positionen entlang von S_i, die einer positiven Steigung von 45 Grad entsprechen, werden aufsummiert und trunkiert, um einen 5-Bit-Wert entsprechend zu Bits 5–9 des Codeworts zu erhalten; und Werte entsprechend zu den Stellen der Positionen entlang von S_i, die einer negativen Steigung von 45 Grad entsprechen, werden aufsummiert und trunkiert, um einen 6-Bit-Wert entsprechend zu Bits 10–15 des Codeworts zu erhalten. Es wird für Fachleute auf dem entsprechenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass irgendein Satz von Steigungswerten für die Steigungsfunktion S_i zum Umwandeln von S_i in ein Codewort verwendet werden kann, und dass ein solches Codewort länger oder kürzer als ein 16-Bit-Codewort, beschrieben vorstehend, sein kann. Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet auch ersichtlich werden, dass verschiedene andere Verfahren zum Umwandeln der normierten, digitalisierten HF-Wellenform, beschrieben vorstehend, in ein Codewort existieren, umfassend eine gewichtete, digitale Filterung, eine Wavelet-Analyse und andere, digitale Signalverarbeitungstechniken.
Wie noch 3 zeigt, werden, in Schritten 350 und 360, Informationen, die zu dem Ziel zugeordnet sind, zu dem Codewort, abgeleitet von dem Ziel, als Merkmal bzw. Attribut hinzugefügt, und diese als Merkmal hinzugefügten Informationen werden in einer Datenbank zusammen mit dem Codewort gespeichert. Das Codewort wird als eine Adresse oder ein Index in eine Durchsichtstabelle hinein verwendet, die die mit Attributen versehenen Informationen, die jedem gültigen Codewort in dem System zugeordnet sind, speichert. Wenn, zum Beispiel, HF-Ziele, gebildet gemäß der vorliegenden Erfindung, für eine Identifikation einer Kreditkarte verwendet werden, könnten die mit Attribut versehenen Informationen, die einem Codewort zugeordnet sind, optional aus dem Namen des Kreditkarteninhabers und der Kreditkarten-Kontonummer bestehen. Dort, wo HF-Ziele, gebildet gemäß der vorliegenden Erfindung, dazu verwendet werden, Personenidentitätskarten zu identifizieren/zu verifizieren, wie beispielsweise einen Führerschein oder einen Pass, könnten die mit Attribut versehenen Informationen, die dem Codewort zugeordnet sind, optional aus dem Namen und der Adresse des Halters bestehen. In einer noch weiteren, alternativen Ausführungsform können dort, wo HF-Ziele, gebildet gemäß der vorliegenden Erfindung, dazu verwendet werden, Dokumente, wie beispielsweise eine Währung, zu verifizieren, keine Informationen als Attribut zu dem Codewort hinzugefügt werden. In einem solchen Fall kann das Vorhandensein des Codeworts auf einer Liste von gültigen Codeworten dazu verwendet werden, die Authentizität des Dokuments zu verifizieren. Falls, nach Durchführung des Schritts 340, das System bestimmt, dass das Codewort entsprechend zu dem Ziel, das gemessen werden soll, gleich zu einem Codewort ist, das bereits in der Datenbank durch ein anderes Ziel repräsentiert wird, dann wird das Ziel, das gemessen wird, zurückgewiesen und keine Informationen, die diesem Ziel zugeordnet sind, werden in der Datenbank gespeichert.
In 4 nun ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren 400 zum Lesen und Verifizieren der Authentizität von auf Hochfrequenz ansprechenden Zielen, gebildet aus zufällig verteilten, auf Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, darstellt. Im Schritt 410 wird eine Messung (oder Lesung) an dem Ziel durchgeführt, um die Charakteristika der ansprechenden HF-Wellenform zu bestimmen, was sich dann ergibt, wenn das Ziel mit einem vorbestimmten Abfragesignal beaufschlagt wird. Schritt 410 wird im Wesentlichen in derselben Art und Weise wie Schritt 330, beschrieben vorstehend, durchgeführt. Im Schritt 420 wird die HF-Signatur, gemessen im Schritt 410, in ein digitales Codewort umgewandelt. Der Vorgang, der zum Umwandeln der HF-Signatur in ein Codewort im Schritt 420 verwendet wird, ist vorzugsweise identisch zu dem Vorgang, der zum Umwandeln der HF-Signatur in ein Codewort im Schritt 340 vorstehend verwendet wird. Als nächstes wird, im Schritt 430, das Codewort von Schritt 420 mit der Liste der gültigen Codeworte, erzeugt unter Verwendung des Verfahrens 300, beschrieben vorstehend, verglichen. Falls das Codewort von Schritt 420 nicht in der Liste der gültigen Codeworte vorhanden ist, dann wird das Ziel (und irgendein Objekt, das dazu zugeordnet ist) dahingehend zurückgewiesen, dass es nicht authentisch ist. Alternativ wird, wenn das Codewort von Schritt 420 dahingehend befunden wird, dass es in der Liste der gültigen Codeworte vorhanden ist, dann (im Schritt 440) das Ziel (und irgendein Objekt, das dazu zugeordnet ist) dahingehend verifiziert, dass es authentisch ist, und irgendwelche Informationen, die zuvor als Attribut zu dem Ziel hinzugefügt sind, werden aus der Datenbank (oder Durchsichtstabelle) so, wie dies vorstehend beschrieben ist, aufgesucht.
In 5 nun ist eine Draufsicht eines nicht leitenden Kunststoffsubstrats 500, das eine Vielzahl von zufällig angeordneten, auf Hochfrequenz ansprechende Resonatoren 510, die daran befestigt sind, besitzt, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt. Diese Ausführungsform ist besonders nützlich für die Identi fikation von Teilen, die ein Ziel bzw. Target haben, das einfach in einer engen, benachbarten Beziehung zu einer Sendempfänger-Lesevorrichtung zum Aufbringen auf das Ziel eines Abfragesignals gebracht werden kann. Beispiele von solchen Anwendungen umfassen die Identifikation von Kreditkarten, Führerscheinen, Geld und anderen Dokumenten, die einen zweidimensionalen Bereich bereitstellen, der mit Resonatoren codiert werden kann. Etiketten oder Schilder, die auf die Oberfläche eines Gegenstands aufgebracht werden können, um ihn zu identifizieren, können mit zufällig angeordneten, resonanten Gegenständen codiert sein. Alle diese spezifischen Ausführungsformen können als innerhalb des allgemeinen Ausdrucks „Dokument" fallend angesehen werden.
5 stellt ein Substrat 500 dar, das unter Verwendung eines Satzes 510 von resonanten Gegenständen 510a–510n, die an dem Substrat befestigt sind, codiert worden ist. Die resonanten Gegenstände 510a–510n sind als Liniensegmente dahingehend gezeigt, dass ein bevorzugter Typ eines resonanten Gegenstands ein dünner Dipol ist, wie beispielsweise ein langgestrecktes Metall oder ein metallisierter Gegenstand. Ein solcher Dipol ist auf einer Abfragefrequenz resonant, bei der der Dipol eine Länge von einer ½ Wellenlänge hat. Eine breite Vielzahl von Längen kann in Abhängigkeit von der Resonanzfrequenz, die erwünscht ist, und der Art der Leseeinrichtung verwendet werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die resonanten Gegenstände 510a–510n aus dünnen Dipolen gebildet, die eine Dicke von 100 Angström bis 2 Millimeter haben, wobei jeder der dünnen Dipole eine Länge von ungefähr 0,5 Millimetern besitzt und die dünnen Dipole eine Dichte auf dem nicht-leitenden Substrat 500 von 2 bis 5 Dipolen pro Quadratzentimeter eines Oberflächenbereichs auf dem nicht-leitenden Substrat 500 haben. Metallisierte Glasfasern können auch als dünne Dipole verwendet werden; solche Fasern können in der Größenordnung von 0,001'' im Durchmesser sein.
Systeme gemäß dem Vorstehenden sind bei einer breiten Vielfalt von Ziel- und Identifikationsanwendungen anwendbar. Zum Beispiel können Resonatoren extrem klein sein, in der Größenordnung der Wellenlänge des Abfragesignals. Resonatoren von einer halben Wellenlängendimension bei Frequenzen in der Größenordnung von 10–100 GHz sind sehr klein, und große Anzahlen davon können verwendet werden, um eindeutig große Anzahlen von Zielen zu identifizieren. Ein besonders wünschenswerter Anwendungsmodus eines identifizierenden Satzes von Resonatoren ist eine Matrix aus anhaftendem Hochfrequenz-Transparentmaterial, das eine codierte „Farbe" bildet. Eine solche Farbe kann auf eine breite Vielfalt von Typen von Materialien aufgebracht werden, um sie für eine Identifikation zu markieren. Eine Anwendung, die besondere Erwähnung verdient, ist die Identifizierung von Dokumenten. Eine Farbe, die Hochfrequenz-Resonatoren aufweist, kann auf eine breite Vielfalt von Dokumenten aufgebracht werden, um sie zu kennzeichnen oder zu identifizieren. Anwendungen reichen von Substituten für Streifen- bzw. Balkencoden oder gedruckte Kennzeichen, wie beispielsweise auf Schecks und Geld, um sie in Toner einzuschließen, um eine Überwachung und/oder Identifizierung von xerografisch kopierten Dokumenten, mittels Laser gedruckten Dokumenten, oder anderen Dokumenten, ob durch thermische Härtungstechniken, oder in anderer Weise, gedruckt, zu ermöglichen. Kristalle oder Sätze von identifizierenden Kristallen können auch mikro-eingekapselt werden und unter Zufall in die Masse des Materials hinein verteilt werden, um identifiziert zu werden.
Dementsprechend können die Schritte 310–320 durch Anordnen von Resonatoren in einem Dokument, wenn das Dokumenten-Basismaterial hergestellt wird, wie zum Beispiel durch Verteilen von Resonatoren von einem Vorrat in eine Bahn aus Papierpulpe (z. B. für Geld) oder weichem Kunststoff (z. B. für Karten), während es sich in einem gewissen fluidähnlichen Zustand befindet, wenn es gebildet wird, und vor Aufbringen eines Drucks oder magnetischer Codiermaterialien, hergestellt werden. Die Schritte 310–320 können auch durch Aufbringen und Anbringen der Resonatoren an dem Dokument, nachdem das Basismaterial vollständig geformt worden ist, entweder vor oder nach irgendeinem Drucken, wobei magnetisches Material, oder andere, nicht-resonante Informationen tragende Materialien, auf das Dokument aufgebracht worden sind, vorgenommen werden.
In 6 nun ist eine Seitenquerschnittsansicht einer Kunststoffkarte 600 dargestellt, die die Struktur, dargestellt in 5, einsetzt, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verwendet zum Identifizieren und Verifizieren der Authentizität von Kreditkarten und Personenidentitätskarten. Die Karte 600 ist allgemein von einem herkömmlichen Aufbau und umfasst ein Paar von inneren Kunststoffschichten 601, 602, die, zum Beispiel, aus einer 0,012'' dicken opaken PVC-Platte hergestellt sind, und einem Paar äußerer Kunststoffschichten 604, 606, die, zum Beispiel, aus einer 0,0005'' dicken transparenten PVC-Platte bzw. Folie hergestellt sind. Ein Druck kann zwischen den inneren und den äußeren Schichten angeordnet werden und die äußeren Schichten dienen als Schutz für den Druck, während er sichtbar verbleibt. Die Karte 600 kann herkömmliche Datenspeichermittel, wie beispielsweise einen magnetischen Streifen 608, haben. Die innere Kunststoffschicht 601 entspricht vorzugsweise im Wesentlichen dem Aufbau, der in 5 dargestellt ist, und besitzt deshalb eine Vielzahl von zufällig angeordneten, auf Hochfrequenz ansprechende Resonatoren 510, die daran befestigt sind. Die Karte 600 unterscheidet sich von herkömmlichen Karten dahingehend, dass sie eine Vielzahl von resonanten Gegenständen umfasst, die dazu verwendet werden können, die Authentizität der Karte zu identifizieren und/oder zu verifizieren. Bevorzugte, resonante Gegenstände sind dünne Dipole 510a–510n der Art, die zuvor beschrieben worden ist, d. h. Metall oder metallisierte Fasern. Die resonanten Gegenstände können auch Metall oder leitfähige Strukturen aufweisen, die auf einem nicht-leitfähigen Substrat angeordnet sind, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf die 12A–12D beschrieben ist. Die Dipole 510a–510n können an irgendeiner Stelle in der Karte angeordnet sein, allerdings liegt eine bevorzugte Stelle zwischen den inneren Schichten 601, 602. Die Dipole können zufällig oder geordnet zwischen den Schichten 601, 602 während der Herstellung, vor einem Laminieren der inneren Schichten, angeordnet werden.
In 7 nun ist eine Draufsicht eines nicht-leitfähigen Papiersubstrats 710 dargestellt, das eine Vielzahl von zufällig verteilten, auf Hochfrequenz empfindliche Resonatoren 720 besitzt, die daran befestigt sind, gemäß einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verwendet dazu, die Authentizität eines Passes/Visadokuments 700 zu identifizieren und zu verifizieren. Das Dokument 700 unterscheidet sich von herkömmlichen Pass/Visadokumenten dahingehend, dass es eine Mehrzahl von resonanten Gegenständen 720 umfasst, die dazu verwendet werden können, die Authentizität des Dokuments zu verifizieren. Bevorzugte, resonante Gegenstände sind dünne Dipole 510a–510n der Art, die zuvor beschrieben worden ist, d. h. Metall oder metallisierte Fasern. Wie vorstehend beschrieben ist, können resonante Gegenstände 720 in dem Dokument 700 angeordnet werden, wenn das Substrat 710 hergestellt wird, wie zum Beispiel durch Verteilen von Resonatoren von einem Vorrat in eine Bahn einer Papierpulpe, während sie sich in einem gewissen fluidähnlichen Zustand befindet, wenn sie geformt wird, und vor der Aufbringung von Druckmaterialien. Ähnlich können resonante Gegenstände 720 an dem Dokument 700 angeklebt werden, nachdem das Substrat 710 vollständig geformt worden ist, entweder vor oder nach einem Bedrucken oder nachdem andere, nicht resonante Informationen tragende Materialien auf das Dokument aufgebracht worden sind.
In den 8–10 nun sind vordere Querschnittsansichten und schematische Ansichten, jeweils, einer HF-Leseeinrichtung 800 zum Identifizieren von auf Hochfrequenz ansprechenden Zielen, gebildet aus zufällig verteilten, auf Hochfrequenz empfindlichen Resonatoren, dargestellt. Die HF-Leseeinrichtung 800 kann dazu verwendet werden, Dokumente, wie solche, die in den 4–6 dargestellt sind, durch Verfahren, wie solche, die in den 3 und 4 dargestellt sind, zu lesen. Die Bauelemente der Leseeinrichtung sind innerhalb eines Gehäuses 802 enthalten, das einen Eintritt 804 zum Aufnehmen eines Dokuments, das gelesen werden soll, einen Durchziehschlitz 806 zum Führen des Dokuments entlang eines Pfads P von dem Eintritt 804 zu einem Austritt 808, umfasst. Ein HF-Wellenleiter 810 ist angrenzend an den Schlitz 806 positioniert und eine reflektierende Platte 812 ist angrenzend an den Schlitz 806, gegenüberliegend zu dem Wellenleiter 810, positioniert. Die reflektierende Platte 812 kann, zum Beispiel, aus Aluminium, Kupfer, Gold, Silber oder plattiertem Eisen, Kunststoff oder Glas, gebildet werden, wobei das plattierte Material aus einem der vorstehend erwähnten Metalle gebildet ist. Eine nichtleitende Wellenleiter-Apertur 814 ist an dem Übergang zwischen dem Wellenleiter 810 und dem Schlitz 806 positioniert. Die Leseeinrichtung 800 umfasst eine Hochfrequenzquelle 816 (wie zum Beispiel eine Gunn-Diode), die mit einer resonanten Iris-Apertur 818 verbunden ist. Die Quelle 816 arbeitet so, um Energie zum Aufbringen auf die Resonatoren in dem Ziel, das abgetastet werden soll, zu erzeugen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der die resonanten Gegenstände in dem Ziel, das abgetastet werden soll, aus dünnen Dipolen gebildet sind, die eine Dicke von 100 Angström bis 2 Millimetern, eine Länge von ungefähr 0,5 Millimetern und eine Dichte von ungefähr 2 bis 5 Dipolen pro Quadratzentimeter haben, beträgt die Frequenz der HF-Energie, geliefert durch die Quelle 816, ungefähr 30 GHz.
Ein HF-Detektor 820 ist so angeordnet, um Hochfrequenzenergie, die abgegeben ist, in Abhängigkeit eines Abfragesignals von der HF-Quelle 816, durch Resonatoren auf einem Dokument, das gelesen werden soll, zu erfassen. Die Betriebsweise der Leseeinrichtung 800 wird gesteuert und die Informationen, extrahiert von einem Dokument, werden, durch eine Steuereinheit/einen Prozessor 822, verarbeitet. Dieser funktionale Block kann durch eine Vielfalt von auf einem Mikroprozessor basierenden Systemen ausgeführt werden, wobei der Aufbau davon für einen Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet als sich unmittelbar ergebend angesehen wird. Ein geeignetes System kann einen Mikroprozessor, einen Speicher, der ein gespeichertes Programm zum Betreiben des Systems gemäß dieser Erfindung enthält, und Schnittstellenvorrichtungen 824, 826 zum schnittstellenmäßigen Verbinden des Mikroprozessors mit anderen Hochfrequenztionalen Blöcken, dargestellt in 10, umfassen.
Die HF-Quelle 816 führt Energie, die aufgebracht werden soll, durch die Apertur 814 über einen Zirkulator 830 zu. Die Apertur 814 ist in einer Wand des Schlitzes 806 angeordnet. HF-Energie propagiert von der Quelle 816 durch den Zirkulator 830, durch die Apertur 814 und durch den Raum in dem Schlitz auf die reflektierende Platte 812 auf der gegenüberliegenden Wand des Schlitzes. Die reflektierende Platte 812 reflektiert Energie zurück zu einer Apertur 814, wo eine geeignete Menge der Energie gesammelt wird und zurück durch den Zirkulator 830 zu dem HF-Detektor 820 propagiert, der eine Diode sein kann, die als ein Detektor für die Einhüllende arbeitet. Das Gerät arbeitet als eine trunkierte Transmissionsline mit einer stehenden Welle. Die HF-Lesevorrichtung ist mechanisch so positioniert, um die Energie an dem Detektor 820 als Peak zu erfassen, wenn dort nichts in dem Schlitz 806 vorhanden ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Spalt bzw. Zwischenraum zwischen dem Detektor 820 und der reflektierenden Platte 812 ¼ Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz ist, was in der Größenordnung von 24–30 GHz liegen kann. Wenn eine Karte, die dünne Dipole enthält, durch den Schlitz 806 hindurch geführt wird, verschließen die Dipole nahezu die Apertur und verschieben sich mit ungefähr 90° der Phase der stehenden Welle in der Transmissionslinie. Der sich ergebende Abfall in der Energie wird durch den HF-Detektor 820 erfasst und das erfasste Signal (bezeichnet als die HF-Signatur der Karte) wird zu der Steuereinheit/dem Prozessor 822 zugeführt.
Die Längsposition eines Ziels in einem Dokument, das abgetastet werden soll, kann unter Verwendung eines gesonderten, magnetischen Detektors 828 bestimmt werden, der gleichzeitig den magnetischen Streifen 608 abtastet, der bevorzugt in einer vorbestimmten, räumlichen Beziehung zu dem Ziel positioniert ist. Die Längsposition des Ziels kann dann durch Korrelieren der Energie, erfasst durch den HF-Detektor 820, zu der Position des Dokuments entlang des Wegs P, wie dies durch den magnetischen Detektor 828 bestimmt ist, bestimmt werden. Die Leseeinrichtung 800 umfasst demzufolge vorzugsweise Mittel sowohl zum Lesen von magnetischen Daten, enthalten in einem magnetischen Streifen auf einem Dokument oder einer Karte, als auch zum Lesen eines HF-Ziels auf dem Dokument oder der Karte. Die Vorrichtung kann als eine Leseeinrichtung vom Durchzieh-Typ aufgebaut sein, bei der eine Person die Karte entlang einer Kante ergreift, sie an der gegenüberliegenden Kante in einem Schlitz oder einer Lesespur in einer Kartenleseeinrichtung platziert, und die Karte manuell entlang des Schlitzes hinter stationäre Lesevorrichtungen, angeordnet in den Schlitzwänden, bewegt. Der Schlitz oder die Lesespur 806 umfasst ein Paar Seitenwände, und einen magnetischen Detektor 828, wie beispielsweise einen Magnetstreifen-Lesekopf, angeordnet entlang der Wände, um so angrenzend an den magnetischen Streifen dann zu liegen, wenn eine Karte durch den Schlitz „gezogen" wird. Der Ausgang des magnetischen Detektors 828 wird zu der Steuereinheit/dem Prozessor 822 zugeführt, die dann empfangene Daten verarbeiten können, Ausgänge an einer lokalen Ausgabevorrichtung 828, wie beispielsweise einer visuellen Anzeige, erzeugen können und mit anderen Vorrichtungen, falls dies er wünscht ist, mittels eines I/O-Ports 826, kommunizieren können. Zusätzlich zu diesen normalen Hochfrequenztionen einer magnetischen Kartenleseeinrichtung umfasst die Leseeinrichtung 800 das HF-Lesegerät, das vorstehend beschrieben ist.
In 11 nun ist ein Diagramm gezeigt, das eine HF-Signatur 1110 darstellt, die an einem Detektor 820 durch Bestrahlen eines auf eine Hochfrequenz ansprechenden Ziels, gebildet aus zufällig verteilten, auf eine Hochfrequenz ansprechende Resonatoren, mit einem Abfragesignal unter Verwendung der Leseeinrichtung, dargestellt in den 8–10, empfangen werden kann. Die horizontale Achse der Grafik in 11 entspricht der Position entlang einer Karte, die gelesen werden soll, und die vertikale Achse ist die empfangene Signalamplitude. Die Wellenform 1110 stellt ein Takt-Signal dar, das in dem Magnetband gespeichert ist, um die Position der Karte mit dem empfangenen HF-Signal so, wie dies vorstehend beschrieben ist, zu korrelieren. Wenn Dipole zufällig in dem Ziel, das gelesen werden soll, verteilt sind, wie dies in den 5 und 7 dargestellt ist, dann führen die mehrfachen Reflexionen, erzeugt durch mehrere, zufällig orientierte Dipole, in dem Durchziehschlitz zu einer HF-Amplitude gegenüber einer Wellenformposition, wie dies durch die Wellenform 1110 der 11 dargestellt ist. Die Charakteristika der Amplitude gegenüber der Positionen dieser Wellenform können dazu verwendet werden, ein deutig die Karte, unter Verwendung der Verfahren, die vorstehend beschrieben sind, zu identifizieren.
In den 12A–12D nun ist ein Verfahren zum Bilden eines auf eine Hochfrequenz ansprechenden Ziels, das ein Muster aus dünnen Dipolen besitzt, die ein zusammengesetztes, analoges Hochfrequenzsignal in Abhängigkeit eines Abfragesignals erzeugen, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in 12A dargestellt ist, wird eine erste, metallische Filmschicht 1210 zu Anfang auf der Oberseite deines nicht-leitfähigen Substrats 1220 niedergeschlagen. Die erste, metallische Filmschicht 1210 besitzt vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 1000 Angström. Ein Muster aus dünnen Dipolen wird erzeugt (zum Beispiel durch einen Computer), so dass jeder der dünnen Dipole eine Position und eine Winkelorientierung innerhalb des Musters der dünnen Dipole besitzt. Ein ätzmittelbeständiges Muster 1230 wird dann auf der Oberseite der ersten, metallischen Filmschicht 1210 niedergeschlagen, wobei das ätzmittelbeständige Muster vorzugsweise einem fotografischen, negativen Bild des Musters der dünnen Dipole entspricht. Wie in 12B dargestellt ist, wird eine zweite Metallschicht 1240 dann auf die Oberseite der ersten Metallfilmschicht 1210 durch, zum Beispiel, Hindurchführen des Substrats 1220 durch ein Elektroplattierbad, durch Dampfniederschlagen oder Sputtern, aufgebracht. Die zweite Metallschicht 1240 belegt Flächenbereiche 1235 auf der ersten Metallfilmschicht, wo das ätzmittelbeständige Muster 1230 nicht vorhanden ist, und die zweite Metallschicht 1240 besitzt eine Dicke gleich zu der Dicke des ätzmittelbeständigen Musters 1230. Wie in 12C dargestellt ist, wird das ätzmittelbeständige Muster 1230 als nächstes entfernt, um Bereiche 1245 der ersten Metallfilmschicht 1210 freizulegen. Die zweite Metallschicht 1240 und die Bereiche 1245 der ersten Metallfilmschicht 1210 werden dann gleichzeitig geätzt, bis (wie in 12D dargestellt ist) die Bereiche 1245 der ersten Metallfilmschicht 1210 von dem nicht-leitenden Substrat 1220 entfernt worden sind. Während dieses abschließenden Ätzschritts wird eine Dicke 1250 gleich zu der Dicke der ersten Metallfilmschicht 1210 von der Oberseite der zweiten Metallschicht 1240 entfernt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, dargestellt in den 12A–12D, ist das nicht-leitende Substrat 1210 aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Das nicht-leitende Substrat 1210 kann alternativ aus Papier, aus Stoffmaterial, einem Gummimaterial oder einem Ledermaterial gebildet sein. Das Muster der dünnen Dipole, die dem ätzmittelbeständigen Muster 1230 entsprechen, ist vorzugsweise zufällig durch einen Computer so erzeugt, um Dipolmuster ähnlich zu solchen, dargestellt in den 5 und 7, zu bilden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Muster aus dünnen Dipolen unter Verwendung eines geordneten (im Gegensatz zu zufälligen) Algorithmus erzeugt werden. Die Dicke des ätzmittelbeständigen Musters 1230 entspricht vorzugsweise der erwünschten Dicke der dünnen Dipole, die auf dem nicht-leitenden Substrat 1220 angeordnet werden sollen, die, wie vorstehend beschrieben ist, von 100 Angström bis 2 Millimeter reicht.
Weiterhin sollte verständlich werden, dass, obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, verschiedene Modifikationen, bekannt für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet, in Bezug auf die Strukturen und die Verfahrensschritte, die hier angegeben sind, vorgenommen werden können, ohne die Erfindung, wie sie in den verschiedenen Ansprüchen, die beigefügt sind, angegeben ist, zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Bilden eines auf Hochfrequenz ansprechendes Ziels, wobei das Ziel aus einer Struktur einer Vielzahl von dünnen Dipolen gebildet wird, die in Reaktion auf ein Abfragesignal ein zusammengesetztes analoges Hochfrequenzsignalerzeugen, das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (A) Aufbringen einer ersten Metallfilmschicht (1210) auf einem nicht leitenden Substrat (1220), (B) Erzeugen der Struktur dünner Dipole, wobei jeder der dünnen Dipole innerhalb der Struktur dünner Dipole eine Lage und eine Winkelrichtung aufweist, (C) Aufbringen einer ätzmittelresistenten Struktur (1230) auf der ersten Metallfilmschicht (1210), wobei die ätzmittelresistente Struktur einem fotografischen Abbild der Struktur dünner Dipole entspricht und die ätzmittelresistente Struktur eine Dicke aufweist, (D), nach dem Schritt (C), Aufbringen einer zweiten Metallschicht (1240) auf der ersten Metallfilmschicht (1210), wobei die zweite Metallfilmschicht (1240) Bereiche auf der ersten Metallfilmschicht (1210) besetzt, in denen die ätzmittelresistente Struktur nicht vorhanden ist und die zweite Metallschicht (1240) eine Dicke, die gleich der Dicke der ätzmittelresistenten Struktur (1230) ist, aufweist, (E), nach dem Schritt (D), Entfernen der ätzmittelresistenten Schicht (1230), um Teile der ersten Metallfilmschicht (1210) freizulegen, und (F), nach dem Schritt (E), gleichzeitiges Ätzen der zweiten Metallschicht (1240) und der genannten Teile der ersten Metallfilmschicht, bis die Teile (1245) der ersten Metallfilmschicht von dem nicht leitenden Substrat (1220) entfernt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das fotografische Abbild ein fotografisches Negativabbild der Struktur aus dünnen Dipolen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht leitende Substrat aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht leitende Substrat aus Papier gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht leitenden Substrat aus einem Gewebematerial gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht leitende Substrat aus einem Gummimaterial gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nicht leitende Substrat aus einem Ledermaterial gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Struktur aus dünnen Dipolen in dem Schritt (B) nach dem Zufallsprinzip erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallschicht in dem Schritt (D) durch das Hindurchführen des Substrats durch ein Metallisierungsbad auf die erste Metallfilmschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallschicht in dem Schritt (D) auf die erste Metallschicht aufgedampft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Metallschicht in dem Schritt (D) durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dicke der ätzmittelresistenten Struktur einer erwünschten Dicke der dünnen Dipole auf dem nicht leitenden Substrat entspricht.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Metallfilmschicht eine Dicke von 10 Ångstrom bis 100 Ångstrom aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die erwünschte Dicke der dünnen Dipole im Bereich von 100 Ångstrom bis 2 Millimeter liegt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei jeder der dünnen Dipole eine Länge von ungefähr 0,5 mm hat und die dünnen Dipole auf dem nicht leitenden Substrat eine Dichte von 2 bis 5 Dipolen pro Quadratzentimeter Oberflächenbereich auf dem nicht leitenden Substrat haben.