TWI407633B - 射頻辨識貨架天線系統 - Google Patents

Description

射頻辨識貨架天線系統

本發明概言之係關於射頻辨識(RFID)天線，且更具體而言，係關於安裝於貨架上之RFID天線。

RFID系統使用射頻傳輸對物體進行辨識、分類、定位以及追蹤。RFID系統包含二主要組件：一轉頻器或RFID標籤及一讀取器。標籤係為用於產生供讀取器解譯之電信號或脈衝之裝置，讀取器則係為用於起動及讀取來自轉頻器之辨識信號之發射器/接收器組合(收發器)。為有效地發射及接收射頻信號，讀取器常常包含適宜之天線。RFID標籤係貼於需要追蹤之物體上，並可進行程式化以廣播表示物體身份之一特定資料流，例如序號及型號、價格、庫存碼以及日期。讀取器將會偵測「貼標籤」之物體並進一步連接至一大的網路，該大的網路將關於物體之資訊發送至感興趣之各方，例如零售商及產品製造商。RFID標籤被視為智慧條碼，其可與一網路系統進行通信來追蹤與一指定標籤相關之每一物體。因此，預計RFID標籤將廣泛應用於批發、配送及零售業中。

與貼至倉庫或零售設施貨架上所儲存商品(或容器)上之RFID標籤進行通信甚為重要。在現有技術中，此可藉由如下二方式之一來達成：(1)使用沿貨架移動並可能為手持式的一行動RFID掃描器，或者(2)安裝大量固定掃描器來覆蓋所有貨架。前一方法非常耗時及耗用勞力，而後一方法則非常複雜且成本高昂。後一方法尤其具有挑戰性，此乃因靜態系統將經歷信號衰落(例如多路徑干擾)區域，而此必須藉由提供足夠之空間及極化分集加以克服。況且，在具有多個固定掃描器或讀取器天線之情況下，很難以一種美觀悅目之方式隱匿該等裝置。

鑒於以上應用，顯然需要開發一種可覆蓋貨架系統中一大的區段而不會增大RFID系統之複雜度及成本之RFID貨架天線。

本發明提供一種用於射頻辨識應用之貨架天線系統，該貨架天線系統包含：複數個實質水平之貨架以及一分散式天線，該分散式天線具有位於一端或兩端上之一饋入端以及複數個輻射元件，該分散式天線係靠近該複數個水平貨架安裝，其中該複數個水平貨架之整個貨架空間皆被來自該第一分散式天線之輻射所覆蓋。

該分散式天線可包含上面形成有輻射元件之一平行板傳輸線。該等輻射元件可為在該平行板傳輸線之一頂板內切出之凹槽或狹縫，或者突起之導電條帶、迴路或片，該等突起之導電條帶、迴路或片電連接或電容性耦合至該頂板並相對於該平行板波導之方向形成一夾角。與該原始分散式天線緊密佈置之另一分散式天線可藉由提供空間及極化分集而增強該貨架天線系統之覆蓋範圍。一特別高之貨架可採用拼接在一起之多個區段之分散式天線。

然而，結合附圖閱讀下文對具體實施例之說明，將能最佳地理解本發明之構造及操作方法、及其其他目的和優點。

本發明提供一種RFID貨架天線系統，其可使用一單個分散式天線來覆蓋一多層式貨架系統中一大的區段。

第1A圖係為在零售商店中通常所見之一6呎(' )高商店貨架100之立體圖，該商店貨架100具有根據本發明一實施例之一垂直安裝分散式天線140。商店貨架100具有安裝於垂直框架120及125之正面及背面上之六層金屬貨架110[1：6]及115[1：6]，以便將貨物放置於商店貨架100之兩側上。一樁板130安裝於框架120與125中間，以將正面貨架與背面貨架110[1：6]與115[1：6]分別隔開。樁板130通常係由射頻信號可穿透之材料製成。一分散式天線140垂直附裝至樁板130上。一RFID讀取器(未顯示)隨後連接至分散式天線140。

重新參見第1A圖，為從上至下覆蓋所有貨架，就輻射區段而論，貨架天線140之長度應至少等於商店貨架100之高度。此外，電磁邊界條件使得金屬貨架110[1：6]及115[1：6]上之電場垂直於金屬表面，即垂直極化。儘管貨架天線140係面對正面貨架安裝，然而其設計成在水平面中所有方向上發出輻射。因此，可藉由分散式天線140訊問任何貨架110[1：6]或115[1：6]上之任何貼標籤品項。熟習此項技術者亦知，倘若分隔板130並非樁板或者射頻信號無法穿透、抑或若貨架115[1：6]不存在，則第1A圖所示天線140之實施例僅可用於貨架110[1：6]；若貨架單元係靠牆放置，即為後一種情形。

第1B圖係為在倉庫或大型硬體零售商店中通常所用之一貨架150之立體圖，該貨架150具有根據本發明一第二實施例之一水平安裝分散式天線140。貨架150通常較第1A圖所示貨架100更深且高得多。而且，其可能不具有可供用於安裝垂直分散式天線之垂直樁板。因此，本發明提出將一或多個分散式天線170[1：4]安裝於各貨架板160[1：4]之底側上。各分散式天線170[1：4]覆蓋位於其下方之一貨架空間。若貨架板160[1：4]係由木材或某種其他RF可穿透之材料製成，則各分散式天線170[1：4]亦對其上面之貨架空間提供部份覆蓋。此對於覆蓋頂部貨架板160[4]上方之空間而言尤其重要。若貨架板160[1：4]無法穿透，則將不使用位於底部貨架板160[1]下方之天線170[1]，且將需要在頂部貨架160[4]上方佈置一額外天線。若所有分散式天線170[1：4]皆欲由一單個RFID讀取器饋電，則傳輸線(未顯示)將需要將每一分散式天線(例如170[1])連接至該RFID讀取器(未顯示)。熟習此項技術者亦將得知，如第1A圖所示140之分散式天線即可用於第1B圖之分散式天線170[1：4]。因此，下文所述貨架天線系統之實施方案將著重於第1A圖所示貨架100。

第2圖係為由Burnside等人(亦為本發明之發明人)在2007年3月23日提出申請之美國第11/690,562號專利申請案中所揭示之一分散式天線200之俯視圖。分散式天線200包含一平行板波導，用於沿其長度對輻射體224[1：4]饋電。該平行板波導之一頂板220係窄於其底板230。一饋線210連接至分散式天線200之一端，且一終端器240連接至分散式天線200之另一端。第2圖所示之輻射體224[1：4]係由在頂板220中切出之矩形孔縫所形成。該天線系統簡單之處在於，各輻射體224[1：4]係串聯地饋電；因此，可具有許多輻射體但僅具有一個饋電點。此外，與更複雜之矩形波導或同軸電纜結構相比，用於為該結構饋電之傳輸線係為一非常簡單之平行板波導。頂板220與底板230藉由一發泡(foam)間隔物隔開，該發泡間隔物目前可製作至非常小之容差(目前在大量生產中可達到幾千分之一吋之公差)。此外，該天線200亦可囊封於一導管中，該導管用於使該平行板結構沿其長度精確對齊並保護其免受惡劣外界環境之影響。由於使用大量生產技術可容易地製成該導管結構，因而該整個新型天線概念適用於精確、低成本、大體積天線應用中，例如RFID貨架天線系統中。

然而，為恰當地用作一RFID貨架天線，第2圖所示輻射體224[1：4]需要提供至少30 MHz之頻寬。一種用於提高頻寬之有效方式係增大頂板220與底板230之間距。舉例而言，當頂板220係為25.4 mm寬、底板230係為38.1mm寬、矩形輻射體狹縫224係為162 mm長及10.7 mm深、且頂板220與底板230之間距設定為12.7 mm時，其能合理地適用於RFID應用。

在使用分散式天線概念設計第1A圖之貨架天線140時，因該等輻射體將不同相並趨於相消性地彼此干擾，第2圖中所示輻射元件224[1：4]間之半波長間距顯然無法良好地用於狹縫輻射體。因此，一個波長之間距將較佳，乃因輻射元件224[1：4]將趨於同相輻射。此外，一個波長或大約12.6吋(" )將能滿足正常之商店貨架間距(例如在第1圖中所示者)。藉由上述設計準則，典型6' 高商店貨架100之貨架天線140將由六至七個輻射元件構成。

由於該分散式天線系統沿其長度持續地輻射能量，因而在該分散式天線中傳播之RF信號之功率位準將從饋電端至終端持續地衰減。此意味著若所有輻射體完全相同，則最末輻射體所輻射能量將不如第一元件多。為克服此種缺陷，以一短路對該分散式天線進行端接，藉以使到達終端之RF能量將向回反射並加至入射信號上。重新參見第2圖，根據本發明之該實施例，終端器240係為一導體，其將頂板220短路至底板230。另一方面，自短路之終端器240反射之能量將使得有更多輻射功率來自後續輻射體，只要其相對於短路終端器適當放置即可。因此，應將第2圖中所示最末輻射元件224[4]與終端器240之間距最佳化，藉以使來自所有輻射元件224[1：4]之輻射均勻一致。熟習此項技術者亦可瞭解，可由一RFID讀取器對該分散式天線兩端饋電。

第3圖係為一最佳化分散式天線300之俯視圖，該最佳化分散式天線300在一頂板320上具有6個輻射體324[1：6]以用作第1A圖所示之貨架天線140。相鄰輻射體324[1：6]之間距A係設定為12.6" 。最末輻射體輻射體324[6]與一終端器端部330之間距係約為6.6" 。應注意，頂板320可朝分散式天線300之饋電端310漸縮。

第4圖係為第3圖中饋電端310之側視剖視圖。一頂板420在饋電端310處向下漸縮。在一實例性分散式天線中，該平行區段中頂板與底板之間距C可係為 " ，而饋電端處的一間距F可向下漸縮至 " 。一同軸電纜之一中央導體410連接至頂板420，且該同軸電纜之一金屬屏蔽層連接至一底板430。此種漸縮之一目的係使特徵阻抗約為100歐姆之平行板傳輸線與阻抗為50歐姆之同軸電纜相匹配。

重新參見第1A圖，在理論上，單個貨架天線140便能夠讀取一相當寬(例如8' 長)之商店貨架之正面與背面貨架上任一位置之貼標籤品項。但在實務中，此一貨架天線系統100常常會出現衰落問題，亦即，多路徑干擾會造成信號強度偏低之區域。之所以會出現衰落問題，係因為對某些貼標籤品項之照射太弱而無法起動RFID晶片。由於貨架天線140係固定的且貼標籤品項亦如此，因而此種衰落特別難以減低。此外，頻寬亦非常窄，此意味著只有引入某種其他動態措施來改變此種情形，才能改變此種衰落。

為解決衰落問題，若使貨架天線140移動，將會很有幫助。此將會改變貨架110[1：6]及115[1：6]內衰落之零信號之位置，並可再次嘗試讀取任何未被讀取之貼標籤品項。遺憾的是，此種移動方法因成本過高而無法實施。相反地，由於分散式天線140能夠廉價地取得並易於安裝，因而可取代使單個天線140移動而在水平及垂直二方向上在與第一貨架天線獨立之新位置處設置一第二或多個貨架天線。

第5圖係為商店貨架500之一立體圖，商店貨架500係根據本發明第二實施例藉由增加一第二分散式天線540而自第1A圖所示商店貨架100改良得到。第二分散式天線540在輻射元件方面與第一分散式天線140相同，且連接至同一RFID讀取器(未顯示)，但處於一單獨之位置。第一分散式天線140與根據本發明第二實施例之第二分散式天線540間之垂直距離為D、而水平距離為E。此處，距離D及E係指第一分散式天線140中一輻射元件與第二分散式天線540中一對應輻射元件間之距離。一個實例係為D＝4" 且E＝6" 。此外，第二分散式天線540可安裝於樁板130之背面上。然而，該二分散式天線皆可讀取正面貨架110[1：6]與背面貨架115[1：6]上所有貼標籤之品項。由於分散式天線140或540上之輻射體係如第3圖所示相隔約12" ，因而第二天線4" 之垂直移動量及6" 之水平移動量便能模擬第一分散式天線140之移動，此意味著在貨架110[1：6]及貨架115[1：6]中出現之衰落零信號亦須移動。因此，增加第二分散式天線540可潛在地解決該衰落問題。

重新參見第5圖，儘管圖中僅顯示一對分散式天線140與540，但熟習此項技術者將瞭解，若商店貨架500寬至無法以單對分散式天線進行覆蓋，則可在樁板上安裝更多對分散式天線。可將多對分散式天線連接至一單個RFID讀取器，其疊加之覆蓋範圍會確保使商店貨架500之整個空間中之信號零點最少化。

另一考量因素在於，該等貨架110[1：6]與115[1：6]以及某些貼標籤品項係全部由金屬製成。金屬貨架及金屬貼標籤品項可造成明顯之多路徑效應。然而，第1圖及第5圖所示之本發明貨架天線系統則證明能夠讀取幾乎所有貼標籤品項。

重新參見第2圖或第3圖，矩形狹縫輻射體224[1：4]或324[1：6]輻射出一平行極化之信號場。應注意，平行極化意指所輻射信號係平行於第2圖中分散式天線200或第3圖中分散式天線300之長度方向極化。當分散式天線垂直安裝於例如第5圖中所示之一商店貨架中時，相關之輻射場亦垂直極化，垂直極化天線非常適合於金屬貨架及貼標籤金屬品項。然而，其並不同樣適合於亦可放置於同一金屬貨架上之非金屬貼標籤品項。之所以出現此種情況，係因為金屬貨架及貼標籤金屬品項使得貼標籤金屬品項與金屬貨架中間之場垂直極化。由於其垂直極化，因而該場係將由安裝於金屬貼標籤品項與金屬貨架間之一折疊式標籤天線所接收到之適當極化。在此種情形中，金屬貨架上之貼標籤金屬品項只需要垂直極化。在更一般之情形中，貨架上每一位置處之極化皆須由兩個獨立之極化方向表示。因此，發出正交極化之新型輻射元件比簡單之狹縫輻射元件224[1：4]或3224[1：6]更合乎需要。

第6圖係為一分散式天線600之一區段之立體圖，其中一突起物615用作一輻射元件。突起物615係為一導電條帶，其藉由一導電連接或電容性RF耦合以一夾角θ附連至一頂板610。因此，突起物615可同時輻射垂直極化信號與水平極化信號。對於第2圖之分散式天線200或第3圖之分散式天線300，導電條帶通常係為70 mm長及10 mm寬，且其定向使夾角θ＝45°。熟習此項技術者亦可意識到，夾角θ可為任意值，由此得到不同之極化輻射。應注意，出現電容性耦合之原因在於，輻射體導電條帶615藉由其與頂板610間一極薄之間隙進行耦合。在此種情況下，突起輻射體615非常易於構建，此使其成為一種非常成本效益高且可靠之解決方案。當使用複數個突起輻射元件615形成一分散式天線時，藉由模擬及試驗亦可獲得均勻之輻射。根據模擬及試驗還得知，具有45°極化輻射體之貨架天線應較具有矩形狹縫輻射體之先前設計至少長一呎，藉以為堆疊於頂板貨架(如第1A圖或第5圖中所示之110[6]及115[6])上之貼標籤盒子提供額外之覆蓋。此可得到具有7或8個輻射體以用於一六層式商店貨架之分散式天線。

第7A圖係為在一頂板710上貼有七個突起輻射元件712[1：7]的一分散式天線700之俯視圖。L[0]表示一饋電端730與第一突起輻射元件712[1]間之距離。L[1：6]分別表示二相鄰突起輻射元件712[1：7]間之距離。L[7]表示最末突起輻射元件712[7]與一末端端子740間之距離。短路(未顯示)提供至末端端子740，以將RF能量反射回至分散式天線700。H[1：7]分別表示突起輻射元件712[1：7]之長度。因平行板傳輸線中之RFID信號沿其長度衰減，顯然前面之輻射體須短於後面之輻射體，輻射位準可藉由改變輻射體712[1：7]之長度來控制。

一旦確定出輻射體長度H[1：7]，便沿分散式天線700之長度放置輻射體，以獲得所期望之阻抗效能。藉由阻抗研究可發現，除輻射體712[1]最接近饋電點之外，將各輻射體712[1：7]以一均勻之間距放置。表1歸納能達成輻射均勻性之L[0：7]與H[1：7]之值。該分散式天線700非常適用於除第1A圖中頂部貨架110[6]及115[6]以外之商店貨架100，乃因在分散式天線700之終端處最接近短路之最末輻射體712[7]輻射出一極強之交叉極化信號。為修正此種交叉極化輻射，可將最末輻射體712[7]移至更接近短路終端。由此可知，除最接近饋電點之第一輻射體712[1]以外，以相同長度之均勻相間輻射體712[1：7]來改進分散式天線設計。表2歸納該替代設計之所有尺寸。

第7B圖係為第7A圖所示分散式天線700組合之剖視圖。頂板710與底板720係藉由一發泡材料760隔開。使用環繞發泡材料760之一對RF可穿透之堅韌殼體770來封閉並保護實際之天線。應注意，在此處使用發泡材料760來例示可在實務中使用之低損耗材料。因此，任何低損耗介電材料均可用於該應用，只要其具有能適當隔開並固定平行板結構之結構整體性即可。

重新參見第5圖，顯然地，分散式天線對140及540可各自由第7A圖所示分散式天線700取代。第8A圖及第8B圖顯示使用45°極化輻射體設計之二種潛在天線系統佈局。

第8A圖顯示具有交叉極化輻射體之一分散式天線對800。二分散式天線810及820平行地緊密放置。分散式天線810具有45°極化輻射體，而分散式天線820具有－45°極化輻射體。

第8B圖顯示具有共極化輻射體之一分散式天線對840。類似於分散式天線對800，二分散式天線850與860平行地緊密放置，然而，二者皆具有45°極化輻射體。

在第8A圖及第8B圖所示之二設計中，二天線810與820以及850與860皆以恰當間距放置，以提供如第5圖所示之空間分集。因此，該等設計可同時提供極化與空間分集，因而可為貨架系統提供更佳之覆蓋。

第8C圖係為一分散式天線對組合880之剖視圖。一頂板882及一底板884係用於一第一分散式天線，一頂板886及一底板888係用於一第二分散式天線。一發泡材料890將頂板與底板隔開並將第一與第二分散式天線隔開。一環繞發泡材料890的RF可穿透之堅韌殼體895用於封閉並保護實際天線。應注意，在此處使用發泡材料來例示可在實務中使用之低損耗材料。因此，任何低損耗介電材料均可用於該應用，只要其具有能適當隔開並固定該二平行板結構之結構整體性即可。該組合880係設計成使該分散式天線對安裝於一樁板之同一側上。當如第5圖中所示亦要求將一分散式天線對安裝於樁板之另一側上時，可根據所期望之RFID讀取效能以及該等天線所照射之貨架系統之尺寸而使用單個或雙重天線組合。應注意，甚至如第8B圖中所示之雙重共極化天線在一個天線安裝於樁板正面、另一天線安裝於樁板背面時，亦能提供對貨架系統之雙重極化照射。

至此，前面各設計之焦點係得到一種可用於訊問安裝於標準零售出口貨架系統(例如在第1A圖或第5圖中所示者)上之RFID貼標籤品項之貨架天線。該等貨架之高度係約為6' 高。在其他應用中，例如在倉庫區或如Lowes及Home Depot等硬體商店中，可能需要長得多的設計，以使用單個RFID讀取器天線覆蓋整個貨架。此時，仍可採用上文所述之分散式天線，簡單地將複數個此等6' 長分散式天線連接至達到一所期望長度。一24' 長之分散式天線將需要4件6' 長之分散式天線。

第9A圖顯示具有三個區段922、925及928的一長分散式天線900。長度變長將不可避免地導致所發射RF能量進一步衰減，乃因分散式天線係沿其長度持續地輻射RF能量。若沿長分散式天線之整個長度使用相同之輻射元件，則一終端930處之輻射位準將遠低於饋電端910附近之輻射位準。為解決該問題，區段1922可使用低輻射性輻射體，區段2925可使用中等輻射性輻射體，而區段3則可使用高輻射性輻射體。對各該區段922、925及928之輻射功率之增大百分比進行確定，以便即使形成分散式天線900之平行板波導中之RF功率沿分散式天線900之長度920持續衰減，各區段仍趨於輻射出相同大小之功率。

第9B圖顯示用於接合二分散式天線區段之一拼接裝置950。第一區段之一頂板960與屬於第二區段的一頂板970之一延伸部972部分重疊。一亦用於增加該多區段分散式天線之剛性之底板980係為橫跨該天線之整個長度內的一連續導體。一發泡間隔物990亦連續並結合於底板980以及頂板960和970間。因該天線之總長度係製作成多個區段形式，可以想到藉由如下方式製作該天線：將一 " 發泡間隔物結合至一底部24' 結構導體980上。然後，藉由二相鄰區段間之部分重疊將包含輻射體元件之各頂板區段結合至發泡間隔物頂部。藉由此一拼接方式，可由多個區段製成一長的分散式天線。亦可藉由增加一單獨導電件以橋接該二區段間之間隙來實施此種拼接。

本揭示內容第2、3、7A、8A及8B圖中所示之分散式貨架天線具有相隔大約13" 之輻射元件，此對應於RFID中心頻率915 MHz大約一個波長。選擇此間距會使各輻射元件同相地發出輻射，並使每一貨架供有至少一輻射元件。若使各交錯元件顛倒，則亦可使各元件相間一半波長且仍同相地發出輻射，此會沿貨架天線在每單位長度上提供兩倍數量之元件。

第10圖顯示此一分散式天線1000。交錯條帶1012與1013之角度相反，並貼附至平行板分散式天線1000之頂部導體1010之相對邊緣上。作為一實例，該天線1000係為8呎長且具有14個輻射條帶元件。表3列出第10圖中所示尺寸。

參見表3，除自饋電端1020起第二與第三輻射元件間之間距L[2]以外，二相鄰輻射元件1012與1013間之所有間距L[1：13]皆係為6.4" 。調整該間距來對該天線進行調諧，以使來自所有元件之輻射最大限度地均勻並使朝饋電端之回向反射最小化。

以上說明提供諸多不同實施例或用於實施本發明不同特徵之實施例。為幫助闡明本發明，闡述了各組件及方法之具體實施例。當然，其僅僅為實施例，而並非旨在脫離申請專利範圍中所述內容來限制本發明。

儘管本文將本發明顯示及描述為實施成一或多個特定實例之形式，然而並非旨在將其限定為所示之細節，乃因可對其作出各種修改及結構性改動，此並不背離本發明之精神且仍屬於申請專利範圍之範疇及範圍內。相應地，適於以一種與下文申請專利範圍所述之本發明範圍相一致之方式廣義地看待隨附申請專利範圍。

100．．．商店貨架

110[1：6]．．．金屬貨架

115[1：6]．．．金屬貨架

120．．．垂直框架

125．．．垂直框架

130．．．樁板

140．．．分散式天線

150．．．貨架

160[1：4]．．．貨架板

170[1：4]．．．分散式天線

200．．．分散式天線

210．．．饋線

220．．．頂板

224[1：4]．．．輻射體

230．．．底板

240．．．終端器

300．．．最佳化分散式天線

310．．．饋電端

320．．．頂板

324[1：6]．．．輻射體

330．．．終端器端部

410．．．中央導體

420．．．頂板

430．．．底板

500．．．商店貨架

540．．．第二分散式天線

600．．．分散式天線

610．．．頂板

615．．．突起物

700．．．分散式天線

710．．．頂板

712[1：7]．．．突起輻射元件

720．．．底板

730．．．饋電端

740．．．末端端子

760．．．發泡材料

770．．．殼體

800．．．分散式天線對

810．．．分散式天線

820．．．分散式天線

840．．．分散式天線對

850．．．分散式天線

860．．．分散式天線

880．．．組合

882．．．頂板

884．．．底板

886．．．頂板

888．．．底板

890．．．發泡材料

895．．．殼體

900．．．長分散式天線

910．．．饋電端

920．．．長度

922．．．區段

925．．．區段

928．．．區段

930．．．終端

950．．．拼接裝置

960．．．拼接裝置

970．．．頂板

972．．．延伸部

980．．．底板

990．．．發泡間隔物

1000．．．分散式天線

1010．．．頂部導體

1012．．．條帶

1013．．．條帶

1020．．．饋電端

所包含的構成本說明畫之一部分之附圖旨在繪示本發明之某些態樣。藉由參照附圖中所示之實例性且因此非限定性實施例，本發明以及隨本發明提供之系統之組件及操作之概念將變得更加一目了然，在附圖中，相同之參考編號(若其出現於不止一個視圖中)標識相同之要件。與本文所作說明相結合地參閱一或多個該等附圖，將可更佳地理解本發明。應注意，附圖中所示之特徵未必係按比例繪製。

第1A圖係為通常用於零售商店中之一貨架之立體圖，其具有根據本發明一第一實施例之垂直安裝分散式天線；第1B圖係為通常用於倉庫或零售商店中之一貨架之立體圖，其具有根據本發明一第二實施例之水平安裝分散式天線；第2圖係為一低矮外形分散式天線之俯視圖；第3圖係為具有6個輻射體之一最佳化分散式天線之俯視圖；第4圖係為第3圖所示饋電端310之側視剖視圖；第5圖係為第1A圖所示商店貨架之立體圖，其根據本發明一第三實施例安裝有一第二分散式天線；第6圖係為具有一突起之輻射元件的一分散式天線之一區段之立體圖；第7A圖係為在一頂板上貼有七個突起之輻射元件的一分散式天線之俯視圖；第7B圖係為第7A圖所示分散式天線組合之剖視圖；第8A圖顯示具有交叉極化輻射體之一分散式天線對；第8B圖顯示具有共極化輻射體之一分散式天線對；第8C圖係為一分散式天線對組合之剖視圖；第9A圖顯示具有多個區段之一長分散式天線；第9B圖顯示用於接合兩個分散式天線之一拼接裝置；以及第10圖係為一替代分散式天線。

100．．．商店貨架

110[1：6]．．．金屬貨架

115[1：6]．．．金屬貨架

120．．．垂直框架

125．．．垂直框架

130．．．樁板

140．．．分散式天線

Claims (43)

1. 一種用於射頻辨識(RFID)應用之貨架天線系統，該貨架天線系統包含：複數個實質水平之貨架，於該複數個實質水平之貨架上方分別提供複數個貨架空間；以及一第一分散式天線，具有一第一饋入端以及串聯耦接至該第一饋入端之複數個第一輻射元件，該複數個第一輻射元件至少其中之一係設置於各該複數個貨架空間中，其中該複數個貨架空間係被該第一分散式天線之輻射所覆蓋，該第一分散式天線包含一平行板傳輸線，該複數個第一輻射元件形成於該平行板傳輸線上面。
2. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一垂直樁板(peg board)安裝；以及該第一分散式天線係實質垂直地安裝於該垂直樁板上。
3. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一貨架單元之一垂直後壁安裝；以及該第一分散式天線係實質垂直地安裝於該垂直後壁上。
4. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該第一分散式天線之一或多個部分係平行安裝於該複數個實質水平之貨架至少其中之一。
5. 如請求項4所述之貨架天線系統，其中該第一分散式天線之該一或多個部分係分別附固至該複數個實質水平之貨架其中 之一或多者之底側。
6. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該第一分散式天線上該複數個第一輻射元件具有不同之尺寸，以自該複數個第一輻射元件獲得均勻之輻射。
7. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為在該平行板傳輸線之一第一板內切出之狹縫。
8. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為突起之導電條帶，其耦合至該平行板傳輸線之一第一板並形成一預定角度，該等導電條帶與該第一板間之耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
9. 如請求項8所述之貨架天線系統，其中該預定角度係為45°。
10. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為導電片，其耦合至該平行板傳輸線之一第一板，該等導電片與該第一板間之耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
11. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為導電迴路，其耦合至該平行板傳輸線之一第一板，該等導電迴路與該第一板間之耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
12. 如請求項1所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係劃分成一第一及第二輻射元件群組，該第一輻射元件群組係設置於該平行板傳輸線之一第一長邊上，該第二輻射元件群組係設置於該平行板傳輸線之一第二長邊上，且該第一 與第二長邊係實質相互平行。
13. 如請求項12所述之貨架天線系統，其中該第一與第二輻射元件群組係為交叉極化輻射體。
14. 如請求項1所述之貨架天線系統，更包含一第二分散式天線，該第二分散式天線實質平行於該第一分散式天線，但與該第一分散式天線在水平方向上隔開一第一預定距離且在垂直方向上隔開一第二預定距離。
15. 如請求項14所述之貨架天線系統，其中該第一及第二預定距離係小於一運作RFID信號之一波長。
16. 如請求項1所述之貨架天線系統，更包含具有複數個第二輻射元件之一第二分散式天線，該第二分散式天線係與該第一分散式天線串聯連接而形成一延伸之分散式天線。
17. 如請求項16所述之貨架天線系統，其中當該第一分散式天線連接至一RFID讀取器時，該第一分散式天線之該複數個第一輻射元件具有比該第二分散式天線之該複數個第二輻射元件更低之輻射位準。
18. 如請求項1所述之貨架天線系統，更包含亦串聯耦接至該複數個輻射元件之一第二饋入端，且該第一與第二饋入端係連接至該RFID讀取器。
19. 一種用於射頻辨識(RFID)應用之貨架天線系統，該貨架天線系統包含：複數個實質水平之貨架，於該複數個實質水平之貨架上方分別提供複數個貨架空間；以及 一第一平行板傳輸線，具有一第一饋入端以及一複數個第一輻射元件，該複數個第一輻射元件藉此形成一第一分散式天線，該複數個第一輻射元件至少其中之一係設置於各該複數個貨架空間中，其中該複數個貨架空間係被該第一分散式天線之輻射所覆蓋。
20. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一垂直樁板安裝；以及該第一平行板傳輸線係實質垂直地安裝於該垂直樁板上。
21. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一貨架單元之一垂直後壁安裝；以及該第一分散式天線係實質垂直地安裝於該貨架單元之該垂直後壁上。
22. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該第一平行板傳輸線之一或多個部分係平行於該複數個實質水平之貨架至少其中之一安裝。
23. 如請求項22所述之貨架天線系統，其中該第一分散式天線之該一或多個部分係分別附固至該複數個實質水平之貨架其中之一或多者之底側。
24. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該第一平行板傳輸線 上該複數個第一輻射元件具有不同之尺寸，以自該複數個輻射元件獲得均勻之輻射。
25. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為在該第一平行板傳輸線之一第一板內切出之狹縫。
26. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為突起之導電條帶，其耦合至該第一平行板傳輸線之一第一板並形成一預定角度，該等導電條帶與該第一板間之該耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
27. 如請求項26所述之貨架天線系統，其中該預定角度係為45°。
28. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為導電片，其耦合至該第一平行板傳輸線之一第一板，該等導電片與該第一板間之該耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
29. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係為導電迴路，其耦合至該第一平行板傳輸線之一第一板，該等導電迴路與該第一板間之該耦合係由選自電連接、電容耦合、以及電感耦合之群組所組成。
30. 如請求項19所述之貨架天線系統，其中該複數個第一輻射元件係劃分成一第一及第二輻射元件群組，該第一輻射元件群組係設置於該平行板傳輸線之一第一長邊上，該第二輻射元件群組係設置於該平行板傳輸線之一第二長邊上，且該第一與第二長邊係實質相互平行。
31. 如請求項30所述之貨架天線系統，其中該第一與第二輻射元件群組係為交叉極化輻射體。
32. 如請求項19所述之貨架天線系統，更包含一第二平行板傳輸線，該第二平行板傳輸線實質平行於該第一平行板傳輸線，但與該第一平行板傳輸線在水平方向上隔開一第一預定距離且在垂直方向上隔開一第二預定距離。
33. 如請求項32所述之貨架天線系統，其中該第一及第二預定距離係小於一運作RFID信號之一波長。
34. 如請求項19所述之貨架天線系統，更包含具一複數個第二輻射元件之一第二平行板傳輸線，該第二平行板傳輸線係與該第一平行板傳輸線串聯連接而形成一延伸之分散式天線。
35. 如請求項34所述之貨架天線系統，其中當該第一平行板傳輸線連接至一RFID讀取器時，該第一平行板傳輸線之該複數個第一輻射元件具有比該第二平行板傳輸線之該複數個第二輻射元件低之輻射位準。
36. 如請求項19所述之貨架天線系統，更包含亦串聯耦接至該複數個第一輻射元件之一第二饋入端，且該第一與第二饋入端係連接至該RFID讀取器。
37. 一種用於射頻辨識(RFID)應用之貨架天線系統，該貨架天線系統包含：複數個實質水平之貨架，於該複數個實質水平之貨架上方分別提供複數個貨架空間；一第一平行板傳輸線，具有一第一饋入端以及一複數個 第一輻射元件；以及一第二平行板傳輸線，具有一第二饋入端以及一複數個第二輻射元件，其中該第一與第二饋入端係連接於一起，且該第一與複數個第二輻射元件至少其中之一係設置於各該複數個貨架空間中，以使該複數個貨架空間被該貨架天線系統之輻射所覆蓋。
38. 如請求項37所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一垂直樁板安裝；以及該第一及第二平行板傳輸線係實質垂直地安裝於該垂直樁板上。
39. 如請求項37所述之貨架天線系統，其中該複數個實質水平之貨架係由金屬材料製成，且抵靠一貨架單元之一垂直後壁安裝；以及該第一分散式天線係實質垂直地安裝於該貨架單元之該垂直後壁上。
40. 如請求項37所述之貨架天線系統，其中該第一及第二平行板傳輸線之一或多個部分係平行於該複數個實質水平之貨架至少其中之一安裝。
41. 如請求項40所述之貨架天線系統，其中該第一及第二平行板傳輸線之該一或多個部分係分別附固至該複數個實質水平之貨架其中之一或多者之底側。
42. 如請求項40所述之貨架天線系統，其中該第一與第二平行板傳輸線係實質相互平行，且在水平方向上隔開一第一預定距離並在垂直方向上隔開一第二預定距離。
43. 如請求項42所述之貨架天線系統，其中該第一及第二預定距離係小於一運作RFID信號之一波長。