TW201138207A - Antenna device and system including antenna device - Google Patents

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201138207 六、發明說明： 【發日月戶斤屬之_技彳椅領織】 發明領域 天線裝置以及一包含天線 此處討論之實施例是關於一 裝置之系統。 L先前才支4 标;3 發明背景 習見地，使用辨識標籤，例如，RFIn (無線電頻率辨識） 標籤之系統被使用於管理各種物件。 «包含儲存賴資訊之—IC(積體電路）晶 片。當RFID標籤自讀取器/寫入器接收RF(無線電頻旬頻帶 之讀取信號時’ IC晶片利用接收信號之功率被致動。接著， RFID標籤將辨識資訊送回至讀取器/寫入器。以這方式讀 取器/寫入器自RFID標籤讀取辨識資訊。 有二種型式之RFID標籤。一種型式是具有一内建式電 源之主動式標籤。另-種型式是無電源之被動式標鐵.，被 動式是藉由使用自外面供應之電場或磁場作為電源而操 作。由於被動式不包含電源，被動式是不適用於長距離通 a孔。但疋，被動式就小型以及低價者而言是有利的。 被使用於無線通訊之RFID標籤的頻率在各個國家中被 定義。例如，在UHF(超咼頻）頻帶中，在曰本之頻率大體上 是952MHz至954MHz或2_45GHz。更進一步地，通常在美國 以及歐洲配置的頻率分別地是915MHz及868MHz。 例如’當在貼片天線裝置以及使用UHF頻帶之953MHz 201138207 頻率的被動型式RFID標籤之間進行通訊時，通訊距離大約 是3米至5米，雖然這取決於連接到讀取器/寫入器之天線裝 置型式以及RFID標籤中使用之IC晶片的最小操作功率。 一貼片天線裝置是被使用於進行與RFm標籤通訊之讀 取器/寫人器天線裝置的範例。但是，昂責的銅羯片被使用 於貼片天線裝置之貼片導體中，並且因此製造成本高。 有些系統是適於使用RFID標籤管理物件而不需要3米 至5米長之通訊距離。例如，此些系統管理在大約⑺公分或 較短之通訊範圍内的物件之存在性。 例如’有-種系統’其藉由置放具有刷〇標鐵物件在 天線裝置上以管理物件之存在性。於此情況中，天線裝置 將需要適用於短距離通訊，以便管理該等物件是否已自天 線裝置被移開。 下面是適用於短距離通訊之天線裝置的說明。明破地 說，此一範例天線裝置包含安置在—功率饋送單元以及一 終端電阻器之間的-連續傳輸線’以及自該傳輸線分支之 一支線。一電磁場或磁場僅接近傳輪線或支線時方產生， 因而降低天線裝置通訊範圍。 短距離通訊之天線裝置的另一範例不包含一支路線， 但是包含一曲折形狀之傳輸線。 短距離通訊之天線裝置不包含昂貴貼片導體，並且因 此製造成本顯著地被減低。 專利文件1 :日本公開專利申請第2〇〇7_3〇6438號案。 專利文件2 :日本公開專利申請第2〇〇8 519571號案。 201138207 習見用於短距離通訊的天線裝置中，功率饋送單元以 及終端電阻器藉由一傳輸線被連接。因此，傳輸損失是大 的’並且用於與RFID標籤通訊所需的功率無法充分地被取 得。 因此’即使是直接在天線裝置上面的區域中，有可能 無法與RF1D標籤進行通訊或讀取辨識資訊。這問題尤其易 於發生在接近終端電阻器之區域處。 更進一步地，當試圖增加與RFID標籤進行通訊之區域 的天線裝置分支線數目增加時，傳輸線同時也需要延伸。 於此情況中’傳輸損失進一步地增加，並且接近終端電阻 器之功率可能減少。因此’即使天線裝置分支線數目增加， 也是不能增加與RHD標籤進行通訊之區域。 同樣地，於具有曲折形狀之傳輸線的天線裝置中，傳 輸損失增加。因此，於此情況中，即使是直接地在天線裝 置上面的區域中，RHD標籤之辨識資訊也可能不被讀取。 曲折形狀之彎曲部份數目可能增加以試圖減少不能被使用 於讀取辨識資机之天線裝置區域。但是，藉由增加此些彎 曲部份數目’傳輸線長度必然也要增加。因此，即使曲折 形狀之彎曲部份數目增加’也可能無法增加與標籤進 行通訊之區域。 C發明内容3 發明概要 因此，本發明一論點之目的是提供天線裝置以及一包 含天線裝置之系統’其包含使用於通訊之大區域，並且其 201138207 是適用於短距離通訊。 依據本發明一論點，一天線裝置藉由被連接到讀取一 辨識標籤之辨識資訊的一讀取裝置而與該辨識標籤進行通 訊；該天線裝置包含一第一功率饋送單元，其被組構以自 該讀取裝置接收功率；一諧振器，其電磁式地耦合至該第 一功率饋送單元，該諧振器具有包含該讀取裝置之一工作 頻率的一預定頻寬；以及一第二功率饋送單元，其電磁式 地耦合至該諧振器，該第二功率饋送單元依據一預定電阻 值被終止。 圖式簡單說明 第1A至1C圖展示依據本發明第一實施例之天線裝 置，其中第1A圖是平面圖，第1B圖是沿著第1A圖之線A-A’ 切割之截面圖，並且第1C圖是底視圖； 第2A以及2B圖展示依據本發明第一實施例用於與天 線裝置進行通訊之RHD標籤，其中第2A圖是平面圖並且第 2B圖展示一等效電路； 第3圖展示依據本發明第一實施例之一連接到天線裝 置的讀取器/寫入器； 第4A以及4B圖展示依據本發明第一實施例指示在安 置於一天線裝置諧振器上之RFID標籤產生的功率之頻率性 質的模擬結果； 第5 A圖展示依據一比較範例之連接到一天線裝置的讀 取器/寫入器； 第5B圖展示指示於第5A圖所展示被安置於天線裝置 6 201138207 上之RFID標籤產生的功率之頻率性質的模擬結果； 第6A圖是依據本發明第二實施例之天線裝置平面圖； 第6B圖展示第6A圖所展示之連接到讀取器/寫入器的 天線裝置； 第7圖是依據本發明第三實施例之天線裝置透視圖； 第8A以及8B圖展示依據本發明第四實施例之天線裝 置，其中第8A圖是平面圖並且第8B圖是底視圖； 第9圖是依據本發明第五實施例之天線裝置透視圖； 第10圖展示依據本發明第六實施例包含一天線裝置之 系統圖形； 第11圖是指示使用於依據第六實施例包含一天線裝置 之系統中辨識ID以及物件資料間之關係列表； 第12圖是依據本發明第六實施例包含一天線裝置之系 統所進行物件管理的處理程序之流程圖；以及 第13圖是依據第六實施例包含一天線裝置之系統中被 安置於天線裝置上之物件的透視圖。 【實方方式]1 詳細說明 接著將參考附圖說明依據本發明實施例之一天線裝置 以及包含一天線裝置之系統。 [第一實施例] 第1A至1C圖展示依據本發明第一實施例之天線裝 置。第1A圖是平面圖，第1B圖是沿著第1A圖之線A-A’切割 的截面圖，並且第1C圖是底視圖形。依據第一實施例之天 201138207 線裝置100連接到用以讀取RFID標籤之辨識資訊的讀取器/ 寫入器，並且與附近RFID之標籤進行通訊。首先，將參考 第1A至1C圖說明天線裝置1〇〇，並且接著將參考第2A至3 圖說明RFID標籤以及讀取器/寫入器。 依據第一實施例之天線裝置100包含印刷電路板10、形 成在印刷電路板1〇之前表面10A上的功率饋送線11及12、諧 振器20以及形成在印刷電路板10背部表面10B上之接地平 面30。 例如’印刷電路板10是具有介電質常數er=4.4以及介 電質正切tan δ =〇.〇〇2之FR-4(防燃劑型式4 ;玻璃布基材環 氧樹脂基體）。在印刷電路板10之前表面10A上，銅箔片被 提供以形成功率饋送線11、12以及諧振器20。更進一步地， 銅泊片被提供以形成整個背部表面10B上之接地平面3〇(參 看第1B以及ic圖）。例如，印刷電路板1〇具有8〇毫米之長度 U第1A圖中所見之垂直方向長度）’8Q毫米的寬度(如第【A 圖所見之水平方向寬度），以及1毫米之厚度。 例如，功率饋送線u、12以及譜振器2〇藉由將施加在 印刷電路板10整個前表面說上的銅W成樣型，並且藉由 使用kli劑進行_處理程序而被形成。 於第一實施例中，具有相同寬度之微帶線被使用作為 功率饋送線11、12以及諸振器2G。例如，微帶線厚度是0.03 毫米’其是相同於形成在印刷電路板背面上之接地平 面30的厚度。 例如，於第一實施例中，功率饋送線11、12以及譜振 201138207 器20被形成以便曝露在印刷電路板10之前表面10A上。 功率饋送線11是第一功率饋送單元，其具有藉由彎曲 微帶線之自由端成為自頂部所看到相對於縱向的直角所形 成的反L形狀。功率饋送線11包含端點部份11A、端點部份 11B、彎曲部份11C、線性部份11D以及線性部份11E。線性 部份11D在端點部份11A以及彎曲部份11C之間延伸。線性 部份11E在彎曲部份11C以及端點部份11B之間延伸。於第 一實施例中，用以讀取RFID標籤之讀取器/寫入器連接到端 點部份11A，並且電源經由端點部份11A被饋送至功率饋送 線11。 功率饋送線11被形成在前表面1 〇 A上以至於得到在功 率饋送線11以及諧振器2 0的諧振元件21之間的阻抗匹配。 明確地說，在線性部份11E以及諧振元件21之間的空間、微 帶線的寬度及厚度、以及線性部份11E的長度適當地被調 整。因此，在其中阻抗也匹配之狀態時，功率饋送線11以 及諧振元件21之間的電磁場耦合也被得到。 上面之組態是用以在功率饋送線11以及諧振元件21之 間得到一大體上非反射狀態，因而當自功率饋送線11供應 電源至諧振元件21時，功率損失大體上是零。 功率饋送線12是第二功率饋送單元，其具有藉由彎曲 一微帶線之自由端成為自頂部所看到相對於縱向的直角所 形成的L形狀。功率饋送線12包含端點部份12A、端點部份 12B、彎曲部份12C、線性部份12D以及線性部份12E。線性 部份12D在端點部份12A以及彎曲部份12C之間延伸。線性 201138207 部份12E在彎曲部份12C以及端點部份12B之間延伸。於第 一實施例中，終端電阻器40連接到端點部份12A。 功率饋送線12被形成在前表面1 〇A上以至於得到在功 率饋送線12以及諸振器20的譜·振元件25之間的阻抗匹配。 明確地說，在線性部份12E以及諧振元件25之間的空間、微 帶線的寬度以及厚度以及線性部份12 E的長度適當地被調 整。因此’在其中阻抗也匹配的狀態，在功率饋送線12以 及諧振元件25之間的電磁場耦合被得到。 上面組態是用以在功率饋送線12以及諧振元件25之間 得到一大體上非反射狀態，因而當自功率饋送線12供應電 源至諧振元件25時，功率損失大體上是零。 終端電阻器40之阻抗是匹配功率饋送線12、諧振器20 以及功率饋送線11之輸入阻抗，其是自終端電阻器40被移 除狀態之端點部份12A所看的輸入阻抗。依據本發明第一實 施例之天線裝置具有一輸入阻抗50Ω，並且因此終端電 阻器40之阻抗是被指定為50Ω。因此，功率饋送線12之端 點部份12A藉由一預定電阻值被終止。 如第1A圖之展示’依據第一實施例之天線裝置100是兩 側式對稱，並且因此功率饋送線11以及功率饋送線12可交 換位置。亦即’終端電阻器40可連接到端點部份η a並且讀 取器/寫入器可連接到端點部份12A。 諧振器20包含諧振元件21、22、23、24以及25。諧振 元件21至25是其中電磁波以預定頻帶諧振之線路。預定頻 帶之電磁波依據在諧振元件21至25之間的電磁場耦合而通 201138207 過諧振器20。諧振元件21至25具有相同形狀。諧振元件2i 至25於平面圖形中各具有髮夾式形狀，於其中具自由端點 之一微帶線在縱向中央點被彎曲。諧振元件21至25之長度 大體上被指定為諧振元件21至25之工作頻率的波長λ之半 個波長（λ/2)。如上所述，於第一實施例中，諧振元件以至 25具有髮夾式形狀，並且因此天線裝置是精巧型。 工作頻率對應於將在下面說明之讀取器/寫入器輸出 的RF頻帶中之栽波。如第一實施例中說明之範例，工作頻 率是953MHz。

諧振元件21至25被形成在印刷電路板10之前表面1〇A 上，以至於頂部表面被曝露。譜振元件21至25之長度考慮 到印刷電路板10之厚度、印刷電路板1〇之介電質常數（e产 4·4)以及氣體介電質常數U s=l_〇〇〇58)而被決定。 例如，諧振元件21至25之半波長U/2)被指定大約為 92.8毫米。譜振元件21至25之長度可藉由_電磁場模擬器 被導出。 口白振元件21包含—開口端21人、短路端训以及一對線 性部份21C。同樣地，諧振元件22至25分別地包含開口端 至25A紐路端22B至25B以及組對線性部份π。至25匸。 。白振元件21至25彼此平行等距地被配置，以至於組對 線性部份21C至25C之位置在長度方向被對齊。 在二個線性部份之間的空間將採用—譜振元件2)範例 被說明。明確地說，在線性部份21C之間的空間可被設定為 形成谐振元件21之微帶線的二倍寬度。 201138207 如第1A圖之展示，諧振元件21中，線性部份21C之一 者(如第1Α圖中所看的，在左側上之線性部份21C)是平行於 具有反L形狀之功率饋送線11的線性部份11E。 諧振元件21被形成在前表面10A上，以至於在諧振元件 21以及功率饋送線11之間的阻抗匹配被得到。明確地說， 在線性部份11E以及線性部份21C (如在第1A圖中所看的左 側上）之間的空間適當地被調整。因此，在阻抗同時也匹配 的狀態，諧振元件21以及功率饋送線11之間的電磁場耦合 也被得到。 諧振元件21至25以開口端21A至25A以及短路端21B至 25B交替地配置之方式被置放。 證振元件2 2被形成以至於開口端2 2 A被置放在接近諧 振元件21之短路端21B並且短路端22B被置放在接近諧振 元件21開口端21A。 諧振元件2 3被形成以至於開口端2 3 a被置放在接近諧 振元件22短路端22B並且短路端23B被置放在接近諧振元 件22開口端22A。 諧振兀件24被形成以至於開口端24A被置放在接近諧 振元件23短路端23B並且短㈣24B被置放在接近错振元 件23開口端23A。 諧振元件25被形成以至於開口端—被置放在接近譜 振元件24短路物B並且短路端25b被置放在接近譜振元 件24開口端24A。 因此件25被形成以至於開口端2认被置放在接 12 201138207 近功率饋送線12彎曲部份pc並且短路端25B被置放在接 近功率饋送線12端點部份12B。 在4振το件21至25之中，在諧振元件21以及諧振元件 22之間的電磁場轉合被得到，在譜振元件22以及譜振元件 23之間的電磁場_合被㈣，在雜元件23以及譜振元件 24之間的電磁合被制，並且在諧振元件％以及稭振 元件25之間的電磁場搞合被得到。因此，在諸振元件以至 25中之相_振元件_電磁場耗合被得到。 如上所述’譜振几件21至25之長度被指定為證振元件 21至25的Ji作頻率之波長半波長（λ/2)。因此，當工作 頻率之電波經由料饋送線叫功率料㈣被供應時， 使用工作頻率作為中央頻率而產生諧振。 如上所述，在諧振元件21至25的相鄰一者之間的電磁 場耦合被得到，並且因此諧振元件21至25具有自中央頻率 延伸之預定頻寬。 頻寬依據諧振元件21至25之耦合係數被決定，並且耦 合係數依據在相鄰諧振元件之間的空間被決定。 因此，在相鄰諧振元件之間的空間被設定，因而諧振 元件21至25具有依據對應於諸振中央頻率的工作頻率之一 預定頻寬。 於§皆振元件25中，線性部份25C之一者（如在第1 a圖中 所看的右側上之線性部份25C)是平行於具有L形狀之功率 饋送線12的線性部份12E。因此，在阻抗也匹配的狀態，諧 振元件25以及功率饋送線12之間的電磁場轉合也被得到。 13 201138207 如上所述，在依據第一實施例之天線裝置1〇〇中，在功 率饋送線11、12以及諧振元件21、22、23、24及25中之相 鄰元件間的電磁場搞合被得到。 諧振元件21至25長度被指定為用以讀取尺耵^)標籤之辨 識資訊的工作頻率波長又之半波長（λ/2)。更進一步地，在 相鄰諧振元件之間的空間被設定，因而諧振元件以至乃具 有依據對應於谐振中央頻率的工作頻率之預定頻寬。 當工作頻率(953ΜΗζ)電波經由功率饋送線11或功率饋 送線12被供應至諧振元件21至25時，諧振依據對應於中央 頻率的工作頻率被產生。更進一步地，諧振元件以至^具 有依據對應於頻寬中央的中央頻率之耦合係數所決定的預 定頻寬。雜元件21至25之頻寬將參考下面的難結果被 說明。 在功率饋送線u、諸振元件21至25以及功率饋送線12 之中，其可忽略躍過-相賴振元件而發生在二個非相鄰 諧振元件之間的任何電磁場耦合，並且因此這電磁場耦合 在本說明中被忽略。 第2Α以及2Β圖展示依據本發明第—實施例用於進行 與天線裝置100通訊之RFID標藏。第Μ圖是平面圖並且第 2Β圖是展示一等效電路之圖形。 如第2Α圖之展示’依據第—實施例，與天線裝置⑽ 通訊之RFID標籤50包含由樹脂構成之一薄片51、迴路天線 部份52、旁通線部份53以及IC晶片54。RFm標鐵別是無電 源之被動SRFID標籤，其彻從外面供狀電源而操作。 14 201138207 薄片51是在平面圖形中具有方形之樹脂薄膜，其具有 寬度w=16毫米、長度1=16毫米以及厚度〇1毫米。 迴路天線部份52是被形成在薄片5丨表面上之矩形迴 路。迴路天線部份52具有連接到1C晶片54之端點52A以及 52B °迴路天線部份52不被形成在端點52A以及52B之間； 端點52A以及52B利用IC晶片54連接。迴路天線部份兄具有 含長度a=12毫米之一 A側、具有長度b=15毫米以及寬度 wl = l毫米的一B側。 上述之迴路天線部份52的尺度是根據第一實施例之天 線裝置刚的错振元件21至25之尺度選擇的範例；但是，迴 路天線部份52之尺度是不因此受限定。 旁通線部份53被形成在薄片51表面上以供用於旁通迴 路天線部份52之料料。藉由_迴路天線部份52之— 部份迴路，當高解電錢過迴路天線雜52時電感係數 成份被調整。電㈣數藉由迴路天線部份如之旁通 份53的位置被決定。於第2續展示之咖標_中， 線部份53«人平行於㈣天線料以矩料路A ^置的迴路天線部份52中。更進—步地，旁通線部份 塞入對應於關邊長度“b”之内的長度‘v，m 例如，迴路天、㈣份伽及㈣線部⑽可由 =賴職。纽《犧使㈣，料天㈣份52= =線精53可料墨水調色㈣及銀顆㈣合使用之 墨方法被印刷。當銅薄膜被使 ' _部一_ 在薄 15 201138207 而被形成。 1C晶片54被配置在薄片51表面上。例如，Ic晶片54包 含具有大約為256位元組之容量的ROM(唯讀記憶體）。圯晶 片54具有兩個端點54A以及54B。端點54A藉由銲接被連接 到迴路天線部份52之端點52A。端點54B藉由銲接被連接到 迴路天線部份52之端點52B。由於1C晶片54被塞在迴路天線 部份52的端點52A以及52B之間，迴路天線部份52之矩形迴 路被閉合。 如在第2B圖之等效電路中所指示，迴路天線部份52以 及旁通線部份53包含一電阻器R1以及一電感器L1。ic晶片 54包含電阻器R2以及電容器C1。如上所述，迴路天線部份 52之端點52A以及1C晶片54之端點54A彼此連接。迴路天線 部份52之端點52B以及1C晶片54之端點54B彼此連接。 第2B圖展示之電感器l 1的電感係數藉由迴路天線部份 52中旁通線部份53之位置被決定（參看第2A圖）。 第2B圖中展示的電容器C1之靜電容量藉由ic晶片54 塑式被決定（主要地藉由記憶體，例如’ ROM之容量）。 因此’第2A圖中指示的長度“c”被指定以至於在第2圖 展示的左方以及右方上之電路間的阻抗匹配被得到，並且 當經由迴路天線部份52傳送之磁場由於天線裝置100發射 的電波而改變時，迴路天線部份52中之諧振電流被得到。 第3圖展示依據本發明第一實施例連接到天線裝置1〇〇 之讀取器/寫入器。 在第3圖中，依據第一實施例之天線裝置1〇〇的功率饋 16 201138207 送線11之端點。卩份丨1A連接到作用如—讀取裝置之讀取器/ 寫入器(RW)60。RFID標籤5〇被安置於譜振元件以之短路端 24B上。-PC(個人電腦）7G連接到讀取器/寫入器。 讀取器/寫入器60是一讀取裝置。讀取器/寫入器6〇藉由 將讀取信號疊置於載波上而自天線裝置HK)發送讀取信號 至RFID私籤50。項取仏號被使用以讀取來自肌〇標鐵之 辨識貝Λ接著，項取器/寫入器6〇解調變自RFID標藏％ 被送回的辨識資訊。 PC70是處理裝置，其用以依據·讀取器/寫入器⑼所 讀取的辨識資訊而決定RFID標籤5G的存在性，並且依據咳 決定結果執行财的處理程序。利用pC7峨行的處理料 將於本發明第六實施例中被說明。 备讀取器/寫人器60藉由將讀取信號曼置於載波上而 自天線裝置_發送讀取信號時，下面情況發生。亦即，經 由迴路天線部份52傳送之磁場在RFm標籤辦改變，並且 諧振電流通過迴路天線部份52。因此，足夠之電源被供應 至1C晶片54，因而仏日日片54被致動。此時，在咖標_ 以及s皆振器20之間的電磁場轉合被得到。 當電源經由迴路天線部份52被供應 、土〜日日片54時，ic 晶片54讀取RQM中之辨„訊，並域由㈣天線部⑽ 將該辨識資訊發送（返回）至讀取器/寫入器6〇。 自RFID標籤50被發送之辨識資訊則 ^ ^ ± 用天線裝置100 被接收，並且在讀取器/寫入器6〇被讀取。在讀取器/ ^ 60讀取的辨識資訊被輸入至pc7〇。因此，粒。寫器 糟由執行PC70之 17 201138207 一預定程式，可決定RFID標籤5〇之存在性。 第4A以及4B圖展示指示安置於天線裝置1〇〇之諧振器 20上之RFID標籤50所產生的功率之頻率性質的模擬結果。 這些模擬結果指示當第3圖中展示之讀取器/寫入器6〇供應 10dBm之功率至天線裝置100時，在RFID標籤5〇所產生的功 率之頻率性質。這些模擬結果藉由一電磁場模擬器被導出。 第4A圖指示當RFID標籤50被安置在開口端21A至25A 時之功率的頻率性質。第4B圖指示當RFID標籤50被安置在 短路端點21B至25B時之功率頻率性質。 一般，需要大約為-12_5dBm之功率被供應至RFID標籤 以導致RFID標籤進行與天線裝置100之通訊，並且導致 RFID標籤正常操作以及發送辨識資訊。因此，虛線被使用 以指示-12.5dBm之位準，其是決定之指標。 如第4A圖中之展示，大於或等於-12.5dBm的輸出自所 有的開口端21A至25A被取得，其範圍自大約940MHz至大 約 970MHz。 在中央頻率953MHz，大約地大於或等於-8dBm之輸出 自所有開口端21A至25A被取得。尤其是大約為4dBm的高 輸出自開口端22A以及24A被取得。 相對於開口端21A至25A，沒發現自較接近端點部份 12A(其是終止端點）之開口端（例如，24A或25A)的輸出，較 低於較接近端點部份11A之開口端的輸出。因此，即使在較 接近端點部份12A之開口端，亦有足夠之功率被得到以供用 於操作RFID標籤50之1C晶片54。 18 201138207 更進一步地，如第4B圖中之展示，對於所有的短路端 點21B至25B，大於或等於_i2.5dBm之輸出被得到，其是大 約920MHz至大約970MHz之間。 在中央頻率953MHz，對於所有的短路端點21B至 25B，大約地大於或等於_6dBm之輸出被得到。大約如此 以及大約7dBm之顯著高輸出分別地在短路端21 b以及短路 端22B被得到。 自較接近端點部份12A(其是終止點）之短路端點23B、 24B以及25B的輸出，是稍微地較低於來自較接近功率饋送 線11以及12 (其是功率饋送點）之短路端點21B以及2 2 B的輸 出。但是，大於或等於_5dBm之顯著高輸出自短路端點 23B 24B以及25B被得到’在大約940MHz至大約960MHz 之間。因此’即使在較接近端點部份12A之短路端點，用以 操作RFID標籤5〇之ic晶片54的足夠功率被得到。 一比較範例將被說明。依據比較範例之一天線元件具 有被形成在印刷電路板1〇之前表面10A上以曲折形狀彎曲 之一微帶線，替代包含於本發明第一實施例中之諧振器 20、功率饋送線u以及功率饋送線以。當rfid標籤刈依據 比較範例被安置於此一天線元件上時之輸出性質將被說 明。 第5A圖展示依據比較範例連接到天線裝置之讀取器/ 寫入器6G以及PC7G45B圖展示指示在被安置於第5A圖展 示之天線裝置上的RFID標籤5 Q所產生之功率頻率性質的模 擬，果相似於第4A以及4B圖展示之結果，第5B圖展示的 19 201138207 ' 表示依據比較範例當lOdBm之功率自讀取器/寫 裔0〇被供應至天線裝置時，在RFID標籤5〇所產生之功率 '員率!·生邊k些模擬結果藉由電磁場模擬器被導出。 依據在第5A圖展示比較範狀天線裝置，具有含連接 J端..占礼80A(功率饋送點）以及端點部份麵(終止點）之 曲折开y狀的微帶線8◦，取代如第ia以及3圖所展示在端點部 伤11A以及端點部份UA之間提供譜振㈣、功率饋送線11 以及功率饋送線12。 -有曲折形狀之微帶線8G可藉由使用抗触劑之蚀刻處 理使銅以成型而被形成。在端點部份觀以及端點部份 _間之微帶線8G曲折轉角的長度以及數目可依據設計而 為任何的數值。 如第5A圖之展示，在微帶線8〇曲折形狀之間，rfid標 籤50被安置於最接近功率饋送點之端點部份8〇A的位置上。 如第5B圖之展示，大於或等於_8(18111之輸出在9〇〇MHz 至1000MHz之間被得到。 但疋，第5B圖展示在微帶線8〇曲折形狀之中，在最接 近功率饋送點之端點部份11A的位置之輪出。於具有曲折形 狀之長發送線的微帶線80中，接近終止點之端點部份8〇B 的功率被預期減少大約7dBm至lOdBm。因此，RFID標藏5〇 是不太可能適當地接近端點部份80B而操作。 更進一步地，如上所述的模擬在下面情況之下被進 行。亦即，為了讀取RFID標籤50,讀取器/寫入器6〇供應可 被使用而不需要無線電發送器許可之最大數量的功率 201138207 (10dBm)。但是，實際上，可能有其中使用較少於10dBm之 功率進行通訊之情況。於此情況中，RHD標籤50同時也是 不太可能接近終止點而適當地操作。 同時，如第4A以及4B圖之指示，依據本發明第一實施 例之天線裝置100是可能得到以大約為7dBm至1 OdBm而較 高於依據比較範例之天線裝置的輸出。 依據本發明第一實施例之天線裝置100中，諧振元件21 至25之長度被指定為工作頻率波長之半個波長。因此，諧 振發生在分別的諧振元件21至25中，在開口端21A至25A之 電壓數值成為最大，並且在短路端21B至25B之電流數值成 為最大。 因此，比較於依據比較範例的天線裝置，於依據本發 明第一實施例之天線裝置100中，在開口端21A至25A之電 場是較強的並且在短路端點21B至25B之磁場是較強。這些 被考慮作為為何上面依據本發明第一實施例之天線裝置 100可得到高輸出的理由。 如上所述，在開口端21A至25八以及短路端216至256 之高輸出被得到。因此’同時也考慮到在開口端21A至25A 以及短路端21B至25B之間可得到相對高的電壓數值以及 電流值。 如上所述，依據本發明第一實施例之天線襄置是可 供應足夠之功率至標籤5〇以供進行諸振器2〇上之整個 區域A中的通訊（參看第3圖）。因此，諧振器2〇上整個區域A 中之辨識資訊可被讀取。 21 201138207 當外來物質騎於RFID標_或黏附於譜振器2〇表面 時，通訊頻率可能偏移工作頻率（953MHz) ^即使在此一情 況中，依據第-實施例之天線⑼也是能夠穩定地自 RFID標籤5 0讀取辨識資訊，因為天線裝置議具有大約地大 於或等於2GMHz至3_Hz之歡，包含如難巾央頻率之 953MHz的高頻率。 當天線裝置100在實際使用中時，即使當自讀取器/寫 入器被供應的功率下降低於10dBn^f，不同於依據比較範 例之天線裝置’其相對於_12.5dBm(決定指標）亦有足夠之邊 際限度。因此，即使當被供應的功率下降至1〇dBm2下時， 依據本發明第一實施例之天線裝置1〇〇亦能夠讀取諧振器 20整個區域上之RFID標籤5〇的辨識資訊。 如上所述’依據本發明第一實施例之天線裴置1〇〇能夠 讀取諧振器20整個區域上之RFID標籤50的辨識資訊，並且 具有供較大於習見天線裝置之使用以進行通訊之區域。 於依據本發明第一實施例之天線裝置1〇〇中，諧振元件 21至25以開口端21A至25A以及短路端21B至25B交替地配 置之方式被置放。因此，譜振器20上整個區域中之電場以 及磁場的分配是均等的’並且整個區域中之通訊狀態同時 也是均等的。 更進一步地，如上所述’諧振器20頂部表面上整個區 域中之RFID標籤50可被讀取。因此，當比較於RFID標籤不 易在接近終止點以及在分支線之間被讀取之習見的天線裝 置時，依據本發明第一實施例之天線裝置1〇〇顯著地更具有 22 201138207 使用者親和性。 依據本發明第一實施例之天線裝置100藉由在印刷電 路板10之刚表面10A上形成功率饋送線i 1、12以及諸振器 20,並且在背面10B上形成接地平面3〇而被構成。因此，依 據第一貫施例之天線裝置100可比習見之貼片天線裝置顯 著地較低成本而被製造。 更進一步地，在上面說明中，RnD標籤5〇直接地被安 置於天線裝置100之譜振器20上。但是，依據第一實施例之 天線裝置100，即使RHD標籤50遠離諧振器2〇表面大約 10cm之距離，亦可讀取辨識資訊。 更進一步地，在上面說明中，包含在諧振器2〇中之髮 夾式形狀的諧振元件21至25以開口端21八至25八以及短路 端21B至25B交替地配置之方式被置放。但是，諧振元件21 至25之配置是不受限定於第1A圖之展示。諧振元件21至25 可以任何方式被配置，只要在功率饋送線11以及諧振元件 21之間，以及在諧振元件25以及功率饋送線12之間的阻抗 匹配被得到即可，且通訊也可進行在職㈣整個區域之 上。例如，諧振元件21至25可被形成以至於開口端21A至 25A以及短路端21β至25B可以被配置而相對於第丨八圖展示 的那些方向’或隨機方向。 更進—步地，在上面範例中，諧振器2〇包含5個諧振元 件至25。但是，譜振元件數目是不受限定於5個。最佳數 目之諧振元件可被提供，因而依據天線裝置100用途之適當 的頻寬可被得到，只要至少有一個諧振元件即可。 23 201138207 更進一步地，在上面範例中，功率饋送線11以及12分 別地被彎曲成倒反L形狀以及L形狀之微帶線。但是，只要 在讀振元件21以及25之間的阻抗匹配被得到，則功率饋送 線11以及12可分別地具有任何的形狀以及尺度。 更進一步地，功率饋送線11以及12可以是共面導波以 取代微帶線。 更進一步地，在上面的說明中，終端電阻器4〇直接地 連接到功率饋送線丨2之端點部份12a。但是，終端電阻器4〇 亦可經由具有阻抗5〇Ω之同軸電纜線連接到端點部份 12A。更進一步地，習見的貼片天線裝置可連接到端點部份 12A。當具有阻抗50Ω之貼片天線裝置連接到端點部份12八 時’在功率饋送線12端點部份12A以及另一電子裝置（貼片 天線裝置）之間的阻抗匹配被得到。 更進一步地，在上面說明中，讀取器/寫入器6〇之工作 頻率是953MHz ’其是在日本所指定之UHF頻帶，並且諧振 元件21至25具有依據953MHz波長之尺度。但是，當讀取器 /寫入器60被使用於除了日本之外的國家中時，諸振元件21 至25可具有依據該國正使用頻率之尺度。例如，在美國指 定的UHF頻帶是915MHz而在歐洲（EU)則是86δΜΗζ。因 此’在這些國家中，諧振元件21至25之長度是將為對應頻 率的波長λ之一半波長。 更進一步地，在上面說明中，讀取器/寫入器6〇之工作 頻率是953MHz ’其是UHF頻帶。但是，當微波頻帶(例如， 2.45GHz)被使用時，諧振元件21至25之尺度是將依據微波 24 201138207 頻帶之頻率被指定。 更進一步地，在上面說明中，RFID標籤50之1C晶片54 僅讀取辨識資訊；但是，自讀取器/寫入器6〇接收的資料可 被寫進入1C晶片54中。 更進一步地，在上面說明中，連接到天線裝置之讀取 裝置100是讀取器/寫入器60 ;但是，連接到天線裝置1〇〇之 讀取裝置可以只具有讀取功能而不用具有寫入功能。 [第二實施例] 第6A圖是依據本發明第二實施例之天線裝置200的平 面圖，並且第6B圖展示連接到讀取器/寫入器60之天線裝置 200。 於依據第二實施例之天線裝置200中，在印刷電路板1〇 之前表面10A上被形成的諧振器220以及功率饋送線211與 212之形狀是不同於依據第一實施例天線裝置100之諧振器 20以及功率饋送線11與12之形狀。依據第二實施例之天線 裝置200的其他元件是相同於依據第一實施例的天線裝置 100的其他元件，並且因此，對應的元件利用相同參考號碼 被表示並且將不進一步地說明。下面的說明是有關於在第 一以及第二實施例之間的差異。 如第6A圖中所展示，諧振器220包含五個線性諧振元件 221、222、223、224、以及225。 該等諧振元件2 21至2 2 5具有相同形狀。諧振元件2 21至 225各是具自由端點之線性微帶線。諧振元件221至225之長 度大體上被指定如諧振元件221至225之工作頻率的波長λ 25 201138207 之半個波長（λ/2)。 於第二實施例中，工作頻率是953MHz。 諧振元件221至225被形成在印刷電路板丨〇的前表面 10A上，以至於頂部表面被曝露。這些諧振元件221至225 長度將考慮到印刷電路板10厚度、印刷電路板1 〇之介電質 常數（ε r=4.4)、以及氣體介電質常數（ε s=1〇〇〇58)而被決 定。 例如’諧振元件221至225中之半波長（λ/2)被指定為大 約92.8毫米。諧振元件221至225之長度可利用一電磁場模 擬器被導出。 諧振元件221至225以彼此平行之等距離方式被配置在 印刷電路板10之前表面10Α上，其方式使得在平面圖中相對 於矩形前表面10Α之前表面10Α的四側傾斜地被配置。 諧振元件221至225之端點部份221Α至225Α沿著平行 於印刷電路板10之一X側的相同直線/1而被配置。更進—步 地’諧振元件221至225之其他端點部份221B至225B沿著平 行於印刷電路板10之一X側的相同直線/2而被配置。在各譜 振元件221至225以及直線/1之間的角度0，例如，是45度。 諧振元件221至225被配置，以至於在諧振元件223縱向 方向的一中央點223C，其被置放在五個諧振元件221至225 之中央，與前表面1 〇A之中央重疊。於此情況中，諧振元件 221至225可相對於中央點223C而對稱地被配置。 如第6A圖中之展示，第二實施例中之功率饋送線21 j 以及212是具自由端點之線性微帶線。 26 201138207 考慮在功率饋送線211以及諧振元件2 21之間的空間’ 功率饋送線211可具有一最佳長度，因而在相鄰於功率饋送 線211的諧振元件221之間的阻抗匹配被得到。於第6A圖範 例中，諧振元件221至225具有相同長度（又/2)。 同樣地，考慮在功率饋送線212以及諧振元件225之間 的空間，功率饋送線212可具有一最佳長度，因而在相鄰於 功率饋送線212的諸振元件225之間的阻抗匹配被得到。於 第6A圖範例中，諧振元件221至225具有相同長度（λ/2)。 功率饋送線211相鄰於並且平行於諧振元件221地被配 置在印刷電路板10的前表面10Α上。 功率饋送線211具有對應至功率饋送點的一端點部份 211Α。端點部份211Α被置放在印刷電路板1〇的邊緣之一者 上。功率饋送線211具有相同於諧振元件221至225的長度， 並且因此功率饋送線211的其他端點部份以π與直線/2分 隔開。 在功率饋送線211以及諸振元件221之間的空間被調 整’以至於在功率饋送線211以及譜振元件221之間的阻抗 匹配被得到。 在其阻抗同時也被匹配的肤 幻狀態中，功率饋送線21丨以及 諧振元件221之間的電磁場耦合被得到。 上面組態是用以得到在功率 „ 牡刀4'饋迗線211以及諧振元件 221之間大體上非反射狀態， 愈、s 口而备自功率饋送線211供應 體上為零。 凡件221之間的空間 電源至s自振元件221時功率損失是大 以及 在功率饋送線211以及諧振 27 201138207 功率饋送線211之長度、寬度、及厚度將被設定，因而在功 率饋送線211以及諧振元件221之間的阻抗匹配被得到。本 發明是不受限定於有關上面明確敘述的空間、長度、寬度 以及厚度之數值。 功率饋送線212相鄰於並且平行於諧振元件225地被配 置在印刷電路板10之前表面10A上。 功率饋送線212具有對應於終止點的一端點部份 212A。端點部份212A被置放在印刷電路板10之一邊緣上。 終端電阻器40連接到端點部份212A。 功率饋送線212具有相同於諧振元件221至225之長 度，並且因此功率饋送線212的其他端點部份212B與直線/1 分隔開。 在功率饋送線212以及諧振元件225之間的空間被調 整，以至於在功率饋送線212以及諧振元件225之間的阻抗 匹配被得到。 在阻抗同時也匹配之狀態下，功率饋送線212以及諧振 元件225之間的電磁場耦合被得到。 上面組態是用以在功率饋送線212以及諧振元件225之 間得到大體上非反射狀態，因而當自功率饋送線212供應電 源至諧振元件225時，功率損失大致上為零。 在功率饋送線212以及諧振元件225之間的空間，以及 功率饋送線212之長度、寬度、厚度將被設定，因而在功率 饋送線212以及諧振元件225之間的阻抗匹配被得到。本發 明是不受限定於有關於上面明確敘述之空間、長度、寬度 28 201138207 以及厚度的數值。 終端電阻器40之阻抗是匹配功率饋送線212、諧振器 220以及功率饋送線211之輸入阻抗，如自其中終端電阻器 40被移除的狀態之端點部份212A所看到。依據本發明第二 實施例的天線裝置200之輸入阻抗是50Ω，並且因此終端電 阻器40之阻抗是被指定為50Ω。 在諧振元件221至225之中，在諧振元件221以及諧振元 件222之間的電磁場耦合被得到，在諧振元件222以及諧振 元件223之間的電磁場耦合被得到，在諧振元件223以及諧 振元件224之間的電磁場耦合被得到，並且在諧振元件224 以及諧振元件225之間的電磁場耦合被得到。因此，在諧振 元件221至225中之相鄰諧振元件之間的電磁場耦合被得 到。 如上所述，諧振元件221至225之長度被指定為諧振元 件221至225之工作頻率的半波長（又/2)。因此，當工作頻率 之一電波被供應時，使用工作頻率作為中央頻率因而諧振 被產生。 如上所述，在諧振元件221至225的相鄰者之間的電磁 場耦合被得到，並且因此諧振元件221至225具有自中央頻 率延伸的一預定頻寬。 該頻寬依據諧振元件221至225之耦合係數被決定，並 且該耦合係數依據在相鄰諧振元件之間的空間被決定。 因此，在相鄰諧振元件之間的空間被設定，因而諧振 元件221至225具有依據對應於諧振中央頻率之工作頻率的 29 201138207 一預定頻寬。 在阻抗也匹配之狀態下，諧振元件225以及功率饋送線 212之間的電磁場柄合被得到。 如上所述’在依據第二實施例的天線裝置200中，在功 率饋送線211、212以及諧振元件221、222、223、224及225 中的相鄰元件之間的電磁場搞合被得到。 諧振元件221至225的長度被指定為工作頻率之波長入 的一半波長（λ /2)以供讀取RFID標籤之辨識資訊。更進一步 地，在相鄰諸振元件之間的空間被設定，因而諧振元件221 至225具有依據對應於諧振中央頻率之工作頻率的一預定 頻寬。 當工作頻率（953MHz)之電波經由功率饋送線21丨或功 率饋送線212被供應至諧振元件221至225時，諧振依據對應 於中央頻率的工作頻率被產生。更進一步地，諧振元件221 至225依據對應於頻寬中央的一中央頻率而具有藉由一耦 合係數被決定的一預定頻寬。這組態是相同於依據第一實 施例被包含在諧振器2 0中之諧振元件21至2 5。 於依據第二實施例之天線裝置200中，譜振元件221至 225之長度被指定為工作頻率之波長的半個波長。因此，諧 振發生在分別的諧振元件221至225中，電壓數值在端點部 份221A至225A以及端點部份221B至225B成為最大，並且電 流數值在諧振元件221至225之中央部份成為最大。 因此，在端點部份221A至225A以及端點部份221B至 225B之電場是強的，並且在諧振元件221至225之中央部广 30 201138207 之磁)每是強的。 如上所述，相似於依據本發明第一實施例之天線裝置 100 ’依據本發明第二實施例之天線裝置200是可讀取諧振 器20之整個區域上之RFID標籤50的辨識資訊，並且包含供 使用於與較大於習見的天線裝置進行通訊之一區域。 更進一步地，如上所述，在依據第二實施例之天線裝 置200中’線性諧振元件221至225以及功率饋送線211以及 212相對於印刷電路板1〇之一X側傾斜地被配置，並且因此 天線裝置200之寬度被減低。 更進一步地，如第6A圖之展示，依據第二實施例之天 線裝置200相對於中央點223C而對稱地被形成，並且因此功 率饋送線211以及功率饋送線212的位置可以互換。亦即， 終端電阻器40可連接到端點部份211A並且讀取器/寫入器 60可連接到端點部份212A。 更進一步地，依據第二實施例之天線裝置200包含五個 線性諧振元件221至225 ;但是，諧振元件數目是不受限定 於五個。例如，只要至少有一個譜振元件，最佳數目之諧 振元件可被提供以便獲得預定目的所需要的特定頻寬。 更進一步地，依據第二實施例之天線裝置200包含線性 諧振元件221至225。但是，除了該等線性諧振元件之外， 天線裝置200同時也可包含使用於第一實施例中之髮夾式 形狀的諧振元件。於此情況中，只要在相鄰諧振元件之間 的阻抗匹配被得到’則任何數目的諧振元件以及諧振元件 之任何組合皆可被選擇。 31 201138207 [第三實施例] 第7圖疋依據本發明第三實施例之天線裝置3〇〇的透視 圖。 依據第三實施例之天線裝置3 00藉由串列地連接依據 第貫施例的二個天線裝置100而被形成。於第三實施例 中一個天線裝置100利用參考號碼100A、100B、100C被 表示以便相互辨別。但是，天線裝置1〇〇A、1〇〇B以及丨 是相同於依據第一實施例之天線裝置100。天線裝置1〇〇Α、 100B以及i〇〇c各包含諧振器2〇。 天線裝置100A之端點部份丨丨A是連接到讀取器/寫入器 之功率饋送點。天線裴置1〇〇A之端點部份12八連接到天線 裝置100B之端點部份11A。天線裝置1〇〇B經由天線裝置 100 A接收電源。 天線裝置100B之端點部份丨2a連接到天線裝置丨〇〇c之 端點部份11A。終端電阻器4〇連接到天線裝置1〇〇c之端點 部伤12A。天線裝置i00C經由天線裝置1〇〇A以及1〇〇B接收 電源。 天線装置100A、100B以及i〇〇c可利用具有一阻抗5〇Ω 的一連接器被連接’或可利用銲接被連接因而阻抗匹配被 得到。 天線裝置100Α、100Β以及i〇OC具有相同阻抗(50Ω)。 因此，當二個天線裝置100Α、1〇〇Β以及1〇〇c被串聯時，阻 抗匹配被得到。 如上面參考第4八和4B圖之說明，在依據第一實施例之 32 201138207 天線裴置100中’用以操作RF1D標籤50之足夠的功率被供應 在s皆振器20頂部表面上的整個區域中，無關於RFID標籤5〇 是否被安置於接近功率饋送點或終止點。 因此’其可自任何諧振器20上之RFID標籤50讀取資 料，即使天線裝置100A、100B以及100C如第7圖中展示地 被串聯並且RFID標籤50被安置於接近最遠離天線裝置 100A之端點部份ΠΑ的天線裝置i〇〇c之端點部份12A。 因此’二個天線裝置100A、100B以及100C之諸振器20 頂部表面上的整個區域可被使用以進行與!^11：)標籤5〇之通 訊。 因此，藉由連接依據第三實施例之天線裝置3〇〇至一讀 取器/寫入器，RFID標籤5〇之辨識資訊可在三個天線裝置 100A、100B以及100C之諧振器2〇頂部表面上的整個區域中 被讀取。 於第二實施例中，依據第一實施例的三個天線裝置1〇〇 被串聯；但是，串聯的天線裝置1〇〇之數目是不受限定於三 個。 [第四實施例] 第8 A以及8 B圖展示依據本發明第四實施例之天線裝 置400 ;第8A圖是平面圖並且第8]6圖是底視圖形。 於天線裝置400中’依據第一實施例的二個天線裝置 1〇〇平行地被配置。由於天線裝置⑽平行地被配置，功率 饋送線之形狀是不同於依據第—實施例之天線裝置·。更 進-步地，依據第四實施例之天線褒置_的功率饋送線以 33 201138207 及4振元件之寬度是不同於依據第—實施例的天線裝置 100 ’以便得到其中天線裝置平行被配置狀態之阻抗匹配。 如第8A圖之展示，天線裝置400包含印刷電路板41〇、 功率饋送線411及412、以及被形成在印刷電路板41〇之前表 面410A上的諧振器42〇A及42〇B。具有相同寬度之微帶線被 使用以形成功率饋送線41 i、412以及諧振器42〇A、42〇B。 例如’印刷電路板410是具有一介電質常數ε r=4 4以及 "電夤正切tan <5 =0.002之FR_4(阻燃劑型式4 ;玻璃布基 材環氧樹脂樹脂基體）。印刷電路板41〇具有大致上如第一 貫細*例之印刷電路板1 〇之前表面10A的二倍大區域。如第 8B圖之展示，接地平面430被形成在印刷電路板41〇之整個 背部表面上，相似於第一實施例之印刷電路板1〇。 如弟8A圖之展示，功率饋送線411是τ形狀，並且包含 一端點部份411A、端點部份411B、線性部份4iic、端點部 份411D以及線性部份411E。端點部份4UB以及端點部份 411D沿著相同線被配置，而線性部份411 c以及線性部份 411E被置放在其之間。端點部份411A自線性部份4UC以及 線性部份411Ε之間的一個點延伸，其方式使得形成τ形狀的 基底部份。 功率饋送線412具有如功率饋送線411之相同τ形狀，並 且包含·端點部份412Α、端點部份412Β、線性部份412C、 端點部份412D以及線性部份412Ε。端點部份412Β以及端點 部份412D沿著相同線被配置’而線性部份412C以及線性部 份412Ε被置放在其之間。端點部份412Α自線性部份412C以 34 201138207 及線性部份412E之間的一個點延伸，以此方式因而形成Τ 形狀之基底部份。 功率饋送線411以及412被配置，因而端點部份411Α以 及端點部份412Α沿著印刷電路板410之一中央線/3被對 齊，而Τ形狀之頭部彼此相對。 諧振器420Α以及420Β各包含諧振元件21至25。除了為 得到匹配於諧振器420Α以及420Β之平行配置的阻抗目的 而具有不同寬度之外，諧振器420Α以及420Β中的諧振元件 21至25之組態基本上是相同於第一實施例的那些諧振元件 21 至25。 諧振器42 0Α以及42 0Β相對於印刷電路板410中央線13 對稱地被配置。更明確地，包含在諧振器420A中的諧振元 件21至25以及包含在諧振器420B中的諧振元件21至25相對 於中央線/3對稱地被配置。 在包含於各諧振器42 0A以及42 0B中的諧振元件21至 25之中，在諧振元件21以及諧振元件22之間的電磁場耦合 被得到，在諧振元件22以及諧振元件23之間的電磁場耦合 被得到，在諧振元件23以及諧振元件24之間的電磁場耦合 被得到，並且在諧振元件24以及諧振元件25之間的電磁場 耦合被得到。因此，在諧振元件21至25之中的相鄰諧振元 件之間的電磁場輛合被得到。 相似於第一實施例，諧振元件21至25的長度是諧振元 件21至25之工作頻率的半波長（λ/2)。因此，當工作頻率的 電波經由功率饋送線11或功率饋送線12被供應時，諧振因 35 201138207 使用工作頻率作為中央頻率而被產生。 如上所述，在諧振元件21至25之間的電磁場耦合被得 到，並且因此諧振元件21至25具有自中央頻率延伸的一預 定頻寬。 頻寬依據sg振元件21至25之麵合係數被決定，並且輕 合係數依據在相鄰諧振元件之間的空間被決定。 因此，在相鄰諧振元件之間的空間被設定，因而諸振 元件21至25具有依據對應於諧振中央頻率的一工作頻率之 一預定頻寬。 功率饋送線411之線性部份411C被形成在前表面41〇八 上’因而在諧振器420A的功率饋送線411以及諧振元件21 之間的阻抗匹配被得到。明確地說，在諧振器42〇A之線性 部份411C以及諧振元件21之間的空間，以及線性部份411C 的長度、寬度以及厚度適當地被調整。 同樣地，功率饋送線411之線性部份411E被形成在前表 面410A上，因而在諧振器420B的功率饋送線411以及諧振 元件21之間的阻抗匹配被得到。明確地說，在諧振器42〇B 線性部份411E以及諧振元件21之間的空間，以及線性部份 411E的長度、寬度以及厚度適當地被調整。 因此，在阻抗同時也是在匹配狀態中，諧振器420A功 率饋送線411及諧振元件21之間以及諧振器420B功率饋送 線411及諧振元件21之間的電磁場耦合被得到。 功率饋送線412之線性部份412C被形成在前表面410A 上因而在諧振器420A功率饋送線412以及諧振元件2 5之間 36 201138207 的阻抗匹配被得到。明確地說，在諧振器42〇a線性部份 412C以及諧振元件25之間的空間，以及線性部份412C的長 度、寬度以及厚度適當地被調整。 同樣地，功率饋送線412之線性部份412E被形成在前表 面410A上’因而在|皆振器420B功率饋送線412以及諸振元 件25之間的阻抗匹配被得到。明確地說，在譜振器“OB線 性部份412E以及諧振元件25之間的空間，以及線性部份 412E的長度、寬度以及厚度適當地被調整。 因此’在阻抗同時也是在匹配狀態中，譜振器42〇a功 率饋送線412及諧振元件25之間以及在譜·振器420B功率饋 送線412及諧振元件25之間的電磁場耦合被得到。 因此，供用於諧振器420A以及420B的電磁場耦合平行 地被得到。明確地說，在諧振器420A以及功率饋送線411 及412兩者之間的電磁場耗合皆被得到。同樣地，在譜振器 420B以及功率饋送線411及412兩者之間的電磁場耦合皆被 得到。 在功率饋送線411、諧振器420A、諧振器420B以及功 率饋送線412之中的阻抗匹配將被得到，以至於如自端點部 份411A所看到的在功率饋送線411、諧振器420A、諧振器 420B以及功率饋送線412的輸入阻抗是大約地50Ω。上面的 組態是用以在功率饋送線411、諧振器420A、諧振器420B 以及功率饋送線412之中得到一大致上非反射狀態，因而當 自功率饋送線411經由諧振器420A以及420B供應電源至功 率饋送線412時，功率損失大致上為零。 37 201138207 於依據第四實施例之天線裝置400中，功率饋送線 411、諧振器420A、諧振器420B以及功率饋送線412以兩側 對稱的方式被配置在端點部份411A以及端點部份412A之 間。因此，藉由得到如上所述之阻抗匹配，大約地5〇Q之 輸入阻抗被獲得以供用於功率饋送線412、諧振器420Α、譜 振器420Β以及功率饋送線411，如自端點部份412a所看到 的0 因此，在阻抗同時也是在匹配狀態中，包含於諧振器 420A中的功率饋送線411及諧振元件21至25、包含在諧振器 420B中之功率饋送線412以及諧振元件21至25之中的相鄰 元件之間的電磁場耦合被得到。 藉由連接依據第四實施例之天線裝置4〇〇至一讀取器/ 寫入器，辨識資訊可自RFID標籤50以依據第一實施例之天 線裝置100的相似方式被讀取。 如上面參考第4A以及4B圖之說明，在依據第一實施例 的天線裝置100中，用以操作RFID標籤5〇之足夠功率被供應 在s皆振器20頂部表面上整個區域中。因此，即使當天線裝 置100之二個天線如第8A圖展示平行地被連接時，諧振器 420A以及420B頂部表面上的整個區域亦可被使用以進行 與RFID標籤50之通訊。 因此，藉由連接依據第四實施例之天線裝置4 〇 〇至一讀 取器/寫人H ’ RF_ _之辨識f訊可在職器42〇A以及 420B頂部表面上的整個區域中被讀取。 於第四實施例中，依據第—實施例的天線裝置1〇〇之二 38 201138207 天線平行地被配置；但是，平行地被配置之天線裝置ι〇〇之 數目是不受限定於二個。 [第五實施例] 第9圖是依據本發明第五實施例之天線裝置獅的透視 圖。 依據第五實_之天線裝置5⑽藉由串列地連接依據 第四實施例的三個天線裝置4〇〇被形成。 於第五實施例中，三個天線裝置_利用參考號碼 400A、4_以及400C被表示以便相互辨別。但是，天線裝 置400A、侧以及_c是相同於依據第四實施例之天線裝 置 400。 天線裝置400A之端點部份4Ua是連接到讀取器/寫入 器之功率饋送點。天線裝置4〇〇A之端點部份412A連接到天 線裝置40GB之端點部份4丨丨a ^天線裝置働B經由天線裝置 4〇〇A接收電源。 天線裝置400B之端點部份4丨2A連接到天線裝置4〇〇c 之端點部份411A。終端電卩且器4 〇連接到天線裝置彻c之端 點。卩伤412A。天線裝置4〇〇c經由天線裝置4〇〇A以及4〇〇B 接收電源。 天線裝置400A、400B以及400C可藉由具有一阻抗50 Ω 之連接器被連接’或可利用銲接被連接因而阻抗匹配被得 到。 天線裝置400A、400B以及400C具有相同阻抗（50Ω)。 因此’當三個天線裝置4〇〇a、400B以及400C被串聯時，阻 39 201138207 抗匹配被得到。 如上面參考第4A以及4B圖之說明，在依據第一實施例 的天線裝置10 0中，用以操作RF〗D標籤5 〇之足夠功率被供應 在諧振器20頂部表面上整個區域中，無關mRFID標籤5〇是 否被安置於接近功率饋送點或終止點。相同情況適用於依 據第四實施例之天線裝置400中，其中依據第一實施例之天 線裝置100的二個天線平行地被配置。 因此，其可自諧振器42〇A以及42〇B上的RFID標籤50 讀取資料，即使依據第四實施例之天線裝置4〇〇的三個天線 被串聯並且RFID標籤50被安置於接近最遠離天線裝置 400八之端點部份411八的天線裝置400〇之端點部份412八。 因此’三個天線裝置400A、400B以及400C之諧振器 420A以及420B頂部表面上的整個區域可被使用以進行與 RFID標籤50之通訊。 因此，藉由連接依據第五實施例之天線裝置500至一讀 取器/寫入器，RFID標籤50之辨識資訊可以相同於依據第四 實施例之天線裝置400的方式被讀取。 於第五實施例中，依據第四實施例之三個天線裝置4〇〇 被串聯；但是，串聯的天線裝置400數目是不受限定於三個。 [第六實施例] 第10圖展示依據本發明第六實施例之包含天線裝置的 系統1000。 依據第六實施例之包含一天線裝置的系統1000是用以 藉由使用依據第一實施例之天線裝置而管理物件。於第 40 201138207 六實施例中’參考依據第—實施難明天職置1 至1C圖。 依據第六實施例之系統麵包含天線裝置1GG、讀取器 /寫入器6G、PC7〇以及貼片天線裝置9卜貼片天線裝置叩被 ，加作為用以增加系統刪之使用應用的it件範例；但 是’此一昂貴貼片天線裝置9G可以不被包含在系統咖中。 ’泉裒置100以及5買取器/寫入器60被安裝在箱植6⑻ 内部之架子_A上。箱櫃_是由金屬構成而用以屏障自貼 片天線裝置90發射的電波。 具有貼片導體之貼片天線裝置90經由同軸電纜線91連 接到天線裝置100之端點部份12A。亦即，天線裝置1〇〇以及 貼片天線裝置90被串聯至讀取器/寫入器6〇。同軸電纜線91 之阻抗是50Ω。貼片天線裝置90之阻抗被設定為5〇Ω，因 而在貼片天線裝置90以及同軸電纜線91之間的阻抗匹配被 付到。因此，措由s賣取RFID標戴50所得到的信號以大致上 非反射狀態被重疊於載波上，並且經由天線裝置1〇〇以及同 軸電纜線91被輸入至貼片天線裝置90。 例如’貼片天線裝置90具有大約為3米之通訊範圍，並 且被配置在放於接近箱櫃600的工作台601之工作台表面 601A上。被使用於通訊之貼片天線裝置90的區域包含至少 整個工作台表面601A。 工作台表面601A可以是具有二米平方之正方形區域。 依據第六實施例包含一天線裝置之系統丨〇〇〇管理物件 610(610A至610E)。標籤50A至50E分別地被附帶於物 41 201138207 件610A至610E上。因此’讀取器/寫入器60可在天線裝置100 以及貼片天線裝置90之通訊區域中讀取物件610A至610E 之RFID標籤50A至50E的辨識資訊。 具有RFID標籤50之物件610(610A至610E)通常被儲存 在箱櫃600内部之天線裝置100上。 但是，第1 〇圖展示一種狀態，其中四個物件610 A、 610B、610C以及610D直接地被置於天線裝置1〇〇上，而物 件610E被置於工作台601之工作台表面601A上。工作台表 面601A是貼片天線裝置90自RFID標籤50讀取辨識資訊之 通訊區域。 因此，在第10圖展示之狀態中，讀取器/寫入器60可經 由天線裝置100,自分別地被附帶於物件610A、610B、610C 以及610D之RFID標籤50A、5〇B、5〇C以及5〇D，讀取辨識 資訊。更進一步地’讀取器/寫入器60可經由貼片天線裝置 90 ’讀取被附帶於物件610E之RFID標籤50E的辨識資訊。 因此，其可辨識物件610A至610E是否被置在箱櫃600 内部或在工作台表面601A上。 當P C 7 0執行將在下面說明之一處理程序以操作讀取器 /寫入器60時’依據第六實施例之包含天線裝置1〇〇的系統 1000管理物件610(610A至610E)。 因此，PC70包含用以管理物件之處理單元的物件管理 單元70A。物件管理單元7〇a被實作為PC70之CPU(中央處 理單元）的功能，並且執行用以進行有關於管理物件的處理 程序之程式。 42 201138207 PC70包含利用物件管理單元70A被執行之程式以及用 以儲存被使用以執行程式的資料之HDD(硬碟驅動器）7〇B。 更進一步地，監視器70C連接到PC70。 當物件610A至610E之任何一者的辨識資訊不能透過 天線裝置100或貼片天線裝置9〇被讀取時，則物件管理單元 7〇A決定在物件610八至610£之中的物件是缺失的。用以達 成這決定的一處理程序將在下面參考第丨2圖被說明。 接著，在說明利用PC70所執行的處理程序之前，將參 考弟11圖’先說明在RFID標籤5〇A至50E的辨識資訊（辨識 以及表示物件61 〇 a至610E的型式之物件資料之間的關 係。 第11圖是一列表，其指示在使用於依據第六實施例包 含一天線裝置的系統1000中的辨識10以及物件資料之間的 關係。 辨識Π)是表示各包含在RFIE)標籤50A至50E中的辨識 資訊之識別符。不同的識別符被指定至RnD標籤50A至50E 而作為辨識ID。 物件資料表示物件610A至610E各者之物件名稱。 表示物件610A至610E的物件資料項目是與被附帶於 物件610A至610E之RFID標籤50A至50E的辨識ID項目相關 的，並且被儲存在HDD70B中而作為一列表，如在第11圖中 之展示。 第12圖是藉由依據本發明第六實施例之包含一天線裝 置的系統1000被進行之物件管理處理程序的流程圖。當電 43 201138207 源被供應以供用於S胃取器/寫人器6G、pC7(m及貼片天線裝 置90時，這處理程序利用物件管理單元7〇A被執行。 利用天線裝置100或貼片天線裝置90被讀取的所有 RFID標籤50A至50E之辨識資訊項目立刻被輸進入讀取器/ 寫入器60中。因此’第12圖中展示之處理程序對於所有物 件610A至610E同時地被執行。 當電源被供應以供用於讀取器/寫入器6〇、pC7〇，以及 貼片天線裝置90時，物件管理單元7〇A開始處理程序（開 始）。 物件管理單元70A決定被附帶於分別的物件61〇八至 610E之RFID標籤50A至50E的辨識資訊項目是否已藉由天 線裝置100或貼片天線裝置90被讀取(步驟S1)。 當物件管理單元70A決定，例如，RFID標籤50A之辨識 資訊，不在步驟S1中藉由天線裝置1〇〇或貼片天線裝置9〇 被讀取時’則物件管理單元70A決定具有對應的rfid標籤 (其之辨識資訊不被讀取)之物件是缺失(步驟S2)。例如，當 物件610A之RFID標籤50A的辨識資訊無法藉由天線裝置 10 0或貼片天線裝置9 〇被讀取時，則認為物件61 〇 A不出現在 箱櫃600内部或在工作台表面6〇iA上。 接著，物件管理單元70A自HDD70B讀取與表示缺失的 物件之辨識資訊的辨識資料項目相關的一物件資料項目， 並且在監視器70C上顯示缺失的物件之名稱以及辨識資訊 (步驟S3)。這是藉由監視器7〇c之使用而報告物件610A是缺 失的。 44 201138207 當物件管理單元7〇A完成步驟S3時，物件管理單元7〇A 結束處理程序（結束）。 當物件管理單元70A決定被附帶於物件61〇八至61〇£的 RFID標籤5GA至5〇E之辨識資訊項目已在步驟§1中被讀取 時，則物件管理單元7〇A重複步驟81之決定處理程序。這決 定處理程序重複地被執行以便管理物件並且檢測是否有任 何缺失的物件。 第六實施例使用可讀取諧振器2 〇頂部表面上整個區域 中之RFID標籤的天線裝置100。因此，第六實施例提供用以 管理物件之系統1 〇〇〇 ,其可精確地決定該等物件是否呈 現，而無關於具有RF1D標籤之物件被放置何處。 藉由這系統1000 ’ RFID標籤可在諧振器2〇頂部表面上 的整個區域中被讀取，因此當比較於難以讀取接近終止點 的RFID標籤之習見的天線裝置時，其是更具使用者親和性。 更進一步地，系統1000使用具有大的區域通訊之低成 本的天線裝置100 ’並且因此將以低成本提供可精確地決定 物件是否呈現之系統。 第10圖展示之系統1000可被使用於各種目的，例如， 管理禁止被移除的物件(例如，有毒物質或危險藥物）。 依據第六實施例之系統1000使用依據第一實施例之天 線裝置100 ;但是，依據本發明之依據第二至第五實施例的 任何天線裝置亦可被使用。 第13圖是被置在依據第六實施例包含一天線裝置之系 統1000中的一天線裝置上之物件的透視圖。第13圖展示被 45 201138207 置在依據本發明第三實施例的天線裝置3 〇 〇上之複數個物 件610。第13圖展示的物件61G具有被附帶於^卩__^ RFID標籤50。 即使當複數個物件610被安置在天線裝置3〇〇上時，天 線裝置100A至100C亦可在天線裝置1〇〇八至1〇〇(：：之整個區 域中讀取RFID標籤。 於省見的天線裝置中，尤其是接近終止點處，其不易 於讀取RFID標籤，並且因此將複數個天絲置連接在一起 是不切貫際。但疋’藉由使用第13圖展示之天線裝置300， 即使是在最遠離讀取器/寫人㈣的天線I置则之一位置 上，亦可讀取~RFn3標籤。 依據本發明—實施例，提供一天線裂置以及包含一天 系冻，其包含供進行通訊使用的大區域，並且 其亦適用於進行短距離通訊。 此處詳述之所有範例以及條件語言是欲供用於教學性 目的以協助t冑者了解本發_及由發明麵提供之推行技 術的，Ί且將可理解的，其將不是限定於此些明確敘 =紹！、及條件，並且也不是限定於說明文中展示關於 發二之優勢及劣勢的此些範狀機構。雖然本發明實施 、詳 被5兒明，應了解本發明可有各種的改變、替代 以及變化而以離本發明之精神與範嘴。 【圖式簡單說明】 :以至1C圖展示依據本發明第—實施例之天線裝 八 A圖是平面圖’第1B圖是沿著第1A圖之線A_A， 46 201138207 切割之截面圖，並且第ic圖是底視圖； 第2A以及2B圖展示依據本發明第一實施例用於與天 線裝置進行通訊之RHD標籤，其中第2A圖是平面圖並且第 2B圖展示一等效電路； 第3圖展示依據本發明第一實施例之一連接到天線裝 置的讀取器/寫入器； 第4A以及4B圖展示依據本發明第一實施例指示在安 置於一天線裝置諧振器上之RFID標籤產生的功率之頻率性 質的模擬結果； 第5 A圖展示依據一比較範例之連接到一天線裝置的讀 取器/寫入器； 第5B圖展示指示於第5 A圖所展示被安置於天線裝置 上之RHD標箴產生的功率之頻率性質的模擬結果； 第6A圖是依據本發明第二實施例之天線裝置平面圖； 第6B圖展示第6A圖所展示之連接到讀取器/寫入器的 天線裝置； 第7圖是依據本發明第三實施例之天線裝置透視圖； 第8A以及8B圖展示依據本發明第四實施例之天線裝 置，其中第8A圖是平面圖並且第8B圖是底視圖； 第9圖是依據本發明第五實施例之天線裝置透視圖； 第10圖展示依據本發明第六實施例包含一天線裝置之 系統圖形； 第11圖是指示使用於依據第六實施例包含一天線裝置 之系統中辨識ID以及物件資料間之關係列表； 47 201138207 第i 2圖是依據本發明第六實施例包含一天線裝置之系 統所進行物件管理的處理程序之流程圖 ;以及 第13圖是依據第六實施例包含一天線裝置之系統中被 女置於天線裝置上之物件的透視圖。 【主要几件符號說明】 RJ、R2…電阻器 L1…電感器 C1…電容器 /1、/2…直線 /3…中央線 10…印刷電路板 10A…印刷電路板之前表面 10B…印刷電路板背部表面 11、12…功率饋送線 11A…功率饋送線端點部份 11B…功率饋送線端點部份 11C…功率饋送線彎曲部份 11D…功率饋送線線性部份 11E…功率饋送線線性部份 12A…功率饋送線端點部份 12B…功率饋送線端點部份 12C···功率饋送線彎曲部份 12D···功率饋送線線性部份 12E···功率饋送線線性部份 20…諧振器 2卜22、23、24、25…譜振元件 21A-25 A…諧振元件開口端 21B-25B.··譜振元件短路端 21C-25C…諸振元件線性部份 221A-225A、221B-225B …諸 振元件端點部份 30…接地平面 40…終端電阻器 50…RFID標籤 5〇Α·5〇Ε …RFID 標籤 51…樹脂薄片 52…迴路天線 52A、52B···迴路天線端點 53…旁通線 54…1C晶片 54A、54B...IC晶片端點 60".讀取器/寫入器 70…個人電腦 48 201138207 70A.._物件管理單元 70B···硬碟驅動器 700··監視器 80…曲折狀微帶線 80A、80B..·功率饋送端點部份 90…貼片天線裝置 91…同軸電纜線 100···天線裴置 100A、l〇〇B、l〇〇C···天線裝置 200…天線裝置 211、212…功率饋送線 211A、212A...端點部份 220…諧振器 221、222、223、224、225 …諧振元件 223C···中央點 300…天線裝置 400··.天線裝置 400A、400B、400C…天線裝置 410···印刷電路板 410A…印刷電路板之前表面 411、412…功率饋送線 411A、411B、411D..·功率饋 送線端點部份 411C、411E··.功率饋送線線性 部份 412A、412B、412D.._ 功率饋 送線端點部份 412C、412E···功率饋送線線性 部份 420A、420Β...·|皆振器 430···接地平面 500…天線裝置 600…箱櫃 600Α…箱櫃内部架子 601···箱櫃工作台 601Α…箱櫃工作台表面 610(610Α-610Ε)…物件 1000…天線裝置系統 S1-S3…物件管理之處理程序 流程步驟 49

Claims (1)

1. 201138207 七、申請專利範圍： 1. 一種天線裝置，其藉由被連接到讀取一辨識標籤之辨識 資訊的一讀取裝置而與該辨識標籤進行通訊，該天線裝 置包含： 一第一功率饋送單元，其被組構以自該讀取裝置接 收電源； 一諧振器，其電磁式地耦合至該第一功率饋送單 元，該諧振器具有包括該讀取裝置之一工作頻率的一預 定頻寬；以及 一第二功率饋送單元，其電磁式地耦合至該諧振 器，該第二功率饋送單元依據一預定電阻值而被終止。 2. 依據申請專利範圍第1項之天線裝置，其中 該諧振器包含具有包括該讀取裝置之該工作頻率 的該預定頻寬之多數個諧振元件。 3. 依據申請專利範圍第2項之天線裝置，其中 該等複數個諧振元件是成線性狀並且彼此平行地 被配置。 4. 依據申請專利範圍第3項之天線裝置，其進一步地包含： 一基體，該基體上形成該第一功率饋送單元、該諧 振器以及該第二功率饋送單元，其中 該等複數個成線性狀之諧振元件在一平面視圖中 相對於該基體之一側係傾斜地被配置。 5. 依據申請專利範圍第2項之天線裝置，其中 該等複數個諧振元件是成髮夾形狀並且包括二線 50 201138207 性部份以及連接該等二線性部份的一彎曲部份。 6. 依據申請專利範圍第5項之天線裝置，其中 成髮夾形狀之該等複數個諧振元件包括第一端點 以及第二端點，並且 成髮夾形狀之該等複數個諧振元件被以一方式放 置，使得該等複數個諧振元件之相互鄰接者之該等第一 端點以及該等第二端點是交替地被配置。 7. 依據申請專利範圍第5項之天線裝置，其中 成髮夾形狀之該等複數個諧振元件被以一方式放 置，使得該等複數個諧振元件之相互鄰接者之二線性部 份之位置是在縱向方向被對齊。 8. 依據申請專利範圍第1項之天線裝置，其中 設置複數個諧振器，並且 該等複數個諧振器係平行於該第一功率饋送單元 以及該第二功率饋送單元而電磁式地被耦合。 9. 一種系統，其包含： 讀取裝置；以及 依據申請專利範圍第1項之天線裝置。 10. —種藉由依據申請專利範圍第1項之天線裝置被讀取之 辨識標籤。 51