WO2008125345A1 - Rfid-antennen-system - Google Patents

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WO2008125345A1
WO2008125345A1 PCT/EP2008/003039 EP2008003039W WO2008125345A1 WO 2008125345 A1 WO2008125345 A1 WO 2008125345A1 EP 2008003039 W EP2008003039 W EP 2008003039W WO 2008125345 A1 WO2008125345 A1 WO 2008125345A1
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WO
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patch
rfid antenna
antennas
patch antennas
antenna system
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/003039
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Schillmeier
Frank Mierke
Thomas Lankes
Original Assignee
Kathrein-Werke Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kathrein-Werke Kg filed Critical Kathrein-Werke Kg
Priority to BRPI0810421-2A2A priority Critical patent/BRPI0810421A2/pt
Priority to JP2010503400A priority patent/JP2010527054A/ja
Priority to CA002683792A priority patent/CA2683792A1/en
Priority to EP08735281A priority patent/EP2137791A1/de
Publication of WO2008125345A1 publication Critical patent/WO2008125345A1/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the invention relates to an RFID antenna system with an RFID antenna device for an electronic article security system (EAS) and with an RFID antenna device for a goods identification system (WIS) according to the preamble of claim 1 ,
  • EAS electronic article security system
  • WIS goods identification system
  • electronic article security devices are used. These consist of RFID antenna systems, which are arranged at a distance from one another in the region of the exit or a passage and between which the passageway to be monitored is formed.
  • the corresponding products and goods available in the store are secured, for example, by means of an electronic article security label. If the goods are properly paid for, the salesperson will remove the corresponding counterfeit label, so that the customer can use the Goods can easily pass through the monitored exit passage.
  • an audible warning signal is generally output in the monitored area in order, for example, to report that an attempt is made to take unpaid goods out of the store.
  • radio-frequency labels are used.
  • a coil is provided whose terminal ends are capacitively connected to each other.
  • monitoring antennas transmitting antennas are used, which emit electromagnetic radiation, for example in a range of 6 to 10 MHz. If a corresponding RF label is passed through the monitoring area, it removes transmission energy from the system, which can be detected by means of a corresponding electronic evaluation device.
  • an electromagnetic method has become known in which to be secured on the goods long metal strips. These metal strips are made of a magnetizable alloy. If a product secured in this way is guided through the alternating magnetic field of the corresponding monitoring antennas which radiate, for example, at a frequency of 10 Hz to 20 KHz, this leads to a saturation magnetization of the metal strips, the steep flanks of the metal strips Magnetization generate harmonics in the alternating field, which are detectable.
  • the aforementioned EAS systems operate in the manner of a 1-bit transponder in which the presence or absence of a particular tag in the monitoring and reading area can be detected.
  • UHF RFID methods are also used for article entry and identification.
  • a product to be detected is provided with an RFID tag.
  • This method offers to the above-mentioned method, first of all, the significant advantage that not only a single bit can be evaluated as information by means of an RFID tag, but that these UHF RFID tags are provided with a microchip on which information with a Word length can be stored from several locations and read from them.
  • so-called passive RFIDs are used which receive their energy for reading out the tag contents and returning the corresponding information from the electromagnetic field of the antenna system.
  • the RFID tag consists of an antenna structure with the aforementioned microchip. To read the information is - as is known - a so-called.
  • Reader is used, for example, the tags the necessary energy for operation through the electromagnetic field via an antenna system, the tags provided with the microchip then the stored information using this energy can send out a corresponding answer that can be read and evaluated via an antenna system and a downstream RFID reader.
  • EAS electronic article security system
  • an antenna device for example a UHF RFID antenna device, in order to set up a goods identification system therefor. This could be used to read out certain information about goods and products passing through the surveillance area, which are important for various processes.
  • an antenna system is basically known, which can be installed in a passageway (doorway).
  • different antenna systems can be used, namely for example an RFID antenna system consisting of patch antennas.
  • so-called loop antennas or a so-called photonic band GAP antenna can be used.
  • the antennas described may, in addition to a passageway on an adjacent wall pointing in the front direction or in an actual door frame facing in the front direction or pointing backwards or else parallel to Passage direction extending in the actual archway be arranged radiating.
  • patch antennas are used, several patch antennas can also be operated together, which are arranged one above the other in the vertical direction.
  • a plurality of such patch antennas can be used, which are arranged to run in a plurality of branches in the vertical direction and operated together, wherein in a variant described so-called diversity switches or diversity combiners can be used for this purpose.
  • this system can be used for an electronic article security system EAS and / or for a goods identification system WIS.
  • an RFID antenna system can be constructed, which comprises antennas for an electronic article security system EAS and next to antennas for a goods identification system WIS.
  • It is therefore an object of the present invention to provide an improved RFID antenna system comprising on the one hand an antenna device for an electronic article security system and on the other hand an antenna device for a goods identification system (WIS) for reading out with a microchip Includes tags.
  • WIS goods identification system
  • the present invention provides an extended RFID system for electronic article surveillance (EAS) on the one hand and for the realization of a goods identification system (WIS) on the other hand, which is characterized by its high integration capability and optimal use.
  • EAS electronic article surveillance
  • WIS goods identification system
  • the aforementioned goods identification system and the associated antenna device can also be retroactively retrofitted to an existing RFID antenna system for an electronic article surveillance system (EAS) without the function and mode of operation of this EAS system or of the goods Identification system is adversely affected by retrofitting.
  • the inventively improved system works on the basis of RFID technology.
  • the invention provides that the antenna system provided laterally by a passage area to be monitored comprises at least two antennas, these at least two antennas in the passage direction or at least with one component in the passage direction are arranged side by side. You do not necessarily have to be in the same altitude (for example, parallel to the level of the passageway), but can also be partially positioned at different altitudes. However, a line lying through the middle or center of gravity of the two adjacently arranged antenna systems straight line should have an angular deviation with respect to a horizontal plane (or a plane parallel to the passageway), which is preferably not greater than 45 °.
  • the UHF RFID system comprises patch antennas or consists of patch antennas. These have a particularly low overall height and can therefore easily be retrofitted into existing, often consisting of frame-shaped antennas EAS antenna system devices, for example, within the frame-shaped antenna of the existing EAS monitoring system.
  • the arrangement of two patch antennas which are offset from each other with lateral offset in the passage direction or with a component in the passage direction, can be realized with simple means improved bundling of the surveillance area.
  • This offers significant advantages insofar as correspondingly tagged goods or products are only detected and read out when a person with a product comprising a microchip RFID tag actually passes through the defined reading area (ie the surveillance area) and not only in passes near this reading area.
  • This ensures above all that no too early detection is triggered by the fact that, for example, a person secured to the passage secured by two laterally positioned antenna systems only in the immediate vicinity (for example, still in the Loading) and a product secured with a tag can reach the detection and / or reading area of the antenna system.
  • the patch antennas according to the invention can be designed as individual patch antennas. However, they can also be designed as combined patch antennas, which are formed, for example, on a common ground plane, on a common substrate, etc., so that only the patch areas are arranged separately on this substrate. Here are any modifications possible.
  • At least two pairs of patch antennas are arranged one above the other at each side antenna device, ie at two different levels or planes (where the paired patch antennas, as mentioned above, are not necessarily the same Height level, but at least in the specified extent offset from each other can be arranged).
  • the patch antennas may be mechanically pre-adjusted so that their main beam direction substantially not parallel to the plane of the passageway (the bottom surface), but deviating aligned with a vertically extending component are.
  • an electronic alignment and / or adjustment of the antennas in order to preset the detection and / or reading area differently, at least to a certain extent, and thereby to optimize it.
  • This can be realized, for example, by a predetermined or possibly also adjustable phase offset between two patch antennas arranged one above the other.
  • the patch antennas can operate in linear or circular polarization.
  • the circularly polarized operation of the patch antennas has advantages to the extent that it is ensured that a product tagged with RFID tags is always reliably detected and the information stored on the tag can be read out easily and completely, regardless of the orientation of the tag when passing through the reading area.
  • This RFID system preferably operates in the UHF range, for example in the 800 MHz to 1000 MHz range (in particular in the 800 MHz to 950 MHz range - for example 868 MHz range).
  • the reading range of the patch antennas can be up to 1.5 m and more (for example, up to 2 m, etc.).
  • Figure 1 a schematic representation of a surveillance area or passage, wherein in the left antenna system serving the electronic article backup Antennas and the antennas provided for the goods identification system are indicated or shown by way of example;
  • FIG. 2 shows a schematic view of the UHF antenna arrangement according to the invention for an electronic article security system (EAS) in the direction of the transit view;
  • EAS electronic article security system
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a patch antenna pair used
  • FIG. 5 is a cross-sectional illustration of an embodiment modified from FIG. 3;
  • FIG. 6 shows an embodiment of a patch antenna pair deviating from FIGS. 3 and 4;
  • FIG. 7 shows a further modified exemplary embodiment in plan view of the patch antennas used
  • FIG. 8 shows a further detailed representation of a possible embodiment variant
  • FIG. 9 shows a simplified embodiment variant corresponding to FIG. 8.
  • FIG. 1 shows the basic schematic structure of an electronic article security system (EAS) with two mutually offset antenna devices 1, between which a passageway 3 runs along a bottom surface 5 along the passage direction 3 '.
  • EAS electronic article security system
  • the antenna devices 1 are formed in the manner of lateral boundaries I 1 , which essentially comprise a vertical or vertical extension 7 running transversely or in particular perpendicular to the bottom surface 5, a transverse or horizontal extension 9 running parallel or substantially parallel or with a component parallel to the passage 3 and a comparatively narrow designed thickness extension 11 transversely or perpendicular to the passage direction 3 'and thus in particular parallel to the bottom surface 5 have.
  • Antenna devices 1 and the side boundaries 1 is a transversely to the passage 3 and transverse and in particular perpendicular to the passage 3 'extending passage zone formed, which is to be monitored by the antenna device.
  • a conventional EAS monitoring system is generally constructed in such a way that the antenna device in a side boundary I 1 comprises, for example, one or preferably two approximately rectangular loop antennas 15, which are controlled accordingly.
  • a transmitting and / or evaluation unit 17 is preferably in Foot area 1 "of this page limit 1 is provided.
  • EAS electronic article surveillance system
  • RFID so formed electronic article surveillance system
  • Such systems typically operate in a frequency range of e.g. 10 Hz to 20 kHz (when, for example, an electromagnetic method is used or, for example, at 8 to 9 MHz (typically around 8.2 MHz) when, for example, a radio-frequency method is used).
  • a UHF RFID system is provided in the present case, which is used for goods identification.
  • additional antennas are provided in the form of patch antennas.
  • this system serves, above all, through the use of tags with microchips to capture and read out product-related information, ie information about the goods on which the relevant tag is appropriate.
  • product-related information ie information about the goods on which the relevant tag is appropriate.
  • this information can also be used, in order ultimately to build up an electronic article surveillance device (if, for example, the product-related information stored on the tag is read out and, for example, compared with information stored via a cash register system in order to query it whether or not a product bearing the date has already been paid for).
  • a first embodiment of the UHF RFID goods identification system is shown in a schematic representation.
  • a substrate 23rd In the patch antennas are antennas, which in accordance with the illustration of Figure 3 in a vertical plan view and in Figure 4 in transverse view, a substrate 23rd
  • Ground surface 27 is provided.
  • the patch surface 25 and the ground surface 27 are arranged at a distance 23 'corresponding to the thickness of the substrate 23 to each other.
  • the two patch antennas 21 are arranged parallel in front of a ground plane 31, in such a way that the lower ground plane 27 of the respective patch antenna 21 is galvanically isolated from the ground plane 31 (ie in a capacitive arrangement to) comes to rest.
  • the ground plane 31 projects beyond the patchan antennas in plan view and projects laterally over the patch antennas in all directions.
  • the ground surface 31 may consist, for example, of metal or a metal sheet or, for example, of a copper-coated printed circuit board.
  • the fact that the ground plane 27 of the patch antenna 21 is galvanically isolated from the common ground plane 31 is particularly suitable when conventional patch antennas are used which, for example, are adhered to the ground plane 31 using an adhesive (if this is not electrically conductive).
  • a patch antenna mentioned with its lower ground surface 27 could also be placed directly on the ground plane 31 to produce a direct-current or galvanic contact.
  • a passage opening 31 ' in the respective patch surface 21 belonging to the ground surface 27 a congruent passage opening 27' and through the substrate 23 continuously through a passageway 35 is formed, so that through this entire arrangement a feed line 37 extends, which is electrically galvanically connected to the overhead patch surface 25 at a feed point 25 '.
  • a capacitive coupling in the region of the feed point 25 'with the patch surface 25 is possible.
  • a feeding of the patch surface 25 is possible, for example, that the feed line 37 on the surface of the substrate 23 lying and / or running (ie plane-parallel to the plane of the patch surface) is connected to the patch surface, for example on Edge of the patch area.
  • the patch surface can also have a U-shaped recess or the like, for example, so that the feed line extending in the plane of the patch surface 25 is further inwardly offset, for example, at the end of the U-shaped recess (ie opposite the peripheral edge of the patch surface). is electrically connected to the patch surface.
  • the underlying ground surface 27 extends to the peripheral side surface 123 of the substrate 23, whereas in the plan view according to FIG.
  • the at least approximately square-shaped surface of the patch antenna 21 is provided at two diagonally opposite corners with a chamfer 41, which serves to tune the antenna.
  • Two patch antennas formed in accordance with the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 are arranged at a lateral distance 43 (ie in a clear lateral distance 43 between two side boundary surfaces 123 facing one another) two adjacent patch antennas), on a common ground plane 31.
  • the distance between the two center points of the patch antennas or the centers of gravity of the two patch antennas is designated 45.
  • This center distance 45 should be greater than or equal to 0.2 times ⁇ (lambda) with respect to the operating frequency of the patch antennas used, preferably the center wavelength of the frequency used, for example 0.2 ⁇ 34 cm -1 5 cm are.
  • the UHF RFID antenna system operates at a frequency of 868 MHz.
  • the patch antennas do not necessarily have to be the same or the same size. They also need not be arranged necessarily exactly in the horizontal offset, that is, in parallel direction to the forward direction 3 ⁇ next to one another (it being understood in the illustrated embodiment that the extending in the horizontal direction of passage 3 'direction parallel to the bottom surface 5 extends).
  • a cooperating patch antenna pair does not basically have to be formed from two overall individual patch antennas 21, but have a common structure can.
  • the patch antenna pair according to FIG. 5 has a common ground plane 27 on the underside of a common substrate 23, wherein on the top side of the substrate 23 the two mutually separate patch surfaces 25 are formed, which are fed via a separate feed line 37 at a feed point 25 'at the associated patch surfaces 25 ends.
  • the patch antenna pair thus formed is arranged at a small distance above the common ground surface 31, so that the ground surface 27 extends on the underside of the substrate in close proximity to the common ground surface 31.
  • the patch antenna pairs partially shown in the figures are arranged offset in the forward direction 3 'to each other. They do not have to be arranged exactly parallel to the passage direction 3 '. In particular, even if, for example, the passage is broadened or tapered, the lateral distance from a vertical plane lying in the passage direction 3 'to the relevant patch area 25 of a patch antenna 21 could be different.
  • the mentioned patch antenna pair represents a basic embodiment of the invention in which at least two patch antennas 21 form a first group A of cooperating patch antennas. It can be arranged offset in the passage direction or with a component in the passage direction to each other but still several patch antennas, for example, three patch antennas, etc.
  • such a cooperating pair of patch antennas 21 is not limited to Passage direction 3 1 , but also in the vertical or vertical direction 7 can be arranged with a certain offset to each other.
  • a maximum deviation in height and / or vertical direction is preferably to be carried out such that a straight line 47 laid through the middle or center of gravity of the associated pair of patch antennas leads to a horizontal plane or to a plane parallel to the passageway or to the bottom surface 5 48 includes an angle ⁇ that is less than or equal to 45 °.
  • the patch antennas shown in FIGS. 1 to 6 could also be arranged twisted relative to one another, so that in the case of a patch antenna, the feed point 25 'is more at the top and at the adjacent patch antenna at the bottom or at the one antenna rather at the right and at the other patch antenna, for example, is more on the left side, etc. Again, there are basically no restrictions.
  • a group of four of patch antennas 21 or several groups of two or more groups of four etc. can be used in an antenna device 1.
  • a second patch antenna group B is higher (in the embodiment shown in FIG Form of a higher-lying patch antenna pair B) is provided, although the higher-lying patch antenna pair B is arranged with a same vertical or vertical offset (which need not necessarily be so), but in Passage direction 3 'positioned differently from the lower patch antenna pair A.
  • each of the mentioned groups A or B or each further patch antenna group can also have more than two patch antennas, which are arranged offset in the passage direction or at least in one component in the passage direction.
  • the clearances 43 in the horizontal or passage direction 3 1 or in the vertical or vertical direction 7 can be of the order of magnitude of a few mm to a few cm (without any fundamental restriction to this size range).
  • the lower row A of patch antennas 21 relative to the upper row B of patch antennas 21 with a phase offset can be fed to each other, whereby an electric Up- tilt or, depending on the arrangement, if desired , a so-called electric down-tilt can generate.
  • the main emission direction or main lobe is thereby electrically pre-set in ascending vertical orientation or rather in lowered vertical orientation.
  • the control of the patch antennas can be carried out in such a way that the monitored area is electrically preset from the lower floor upwards.
  • a different phase control with respect to the patch antennas arranged one above the other in the different rows or planes can take place such that For example, the main lobe or the main monitoring area is not perpendicular to the ground plane 31 of the patch antennas, but is aligned with a component in the vertical direction running upward.
  • a different phase feed could be carried out, for example, in such a way that the main beam direction of the patch antennas in a certain angular range tends to extend downwards into the surveillance region is aligned in it.
  • the different phase control between the two patch antennas 21 of a group A and / or B arranged adjacent to one another approximately at the same height can take place in such a way that the alignment of the monitored area corresponds to the main beam direction (Direction of the main lobe) of the patch antenna in one or in an opposite direction with respect to the passageway 3 is deflected out of a transversely extending median symmetry plane out.
  • additional patch antennas 21 may be provided, for example, additionally in the floor area or in the ceiling area or for example at the foot area 1 "of the antenna device 1 (or also at the upper end area of the antenna device 1)
  • a plurality of patch antennas offset in the direction of passage or with a component in the passage direction are also used, at least one pair of patch antennas or, for example, three, four or more patch antennas, in particular those provided at the lower foot region or at the upper end region
  • patch antennas can also be aligned mechanically upwards or downwards, in particular if electronic beam shaping and alignment is not carried out, as explained above with reference to FIG Area of the side parts 1 'or in the bottom area or above the passageway (for example, in a ceiling or suspended from it) patch antennas used as additional patch antennas, individual patch antennas can be used here.
  • two or more patch antennas lying side by side in the passage direction or at least offset with one component in the passage direction are also used here, which thus form groups of patch antennas which interact.
  • the two side antenna devices 1, so the two side boundaries 1 ' can be arranged at a side distance 51 from each other, for example, between 0.8 m to 2.5 m, in particular can vary between 1.4 and 2.0 m (although these limits can be undershot or exceeded).
  • the height of a patch antenna or patch antenna pair i. in particular the associated ground surface 31, for example, may preferably be between 5 cm to 40 cm.
  • the distance 55 of the lower patch antenna combination 125a to the bottom surface should be at least 0.5 to 1 m.
  • the distance 57 between the lower patch antenna combination 125a and the upper patch antenna combination 125b should preferably be between 0.1 m to 2 m, in particular around 0.2 m to 1.2 m. The distance can also be arbitrarily greater when particularly high side boundaries 1 'are used and the upper antenna devices are to be particularly.
  • the distance of this patch antenna combination 125 to the bottom 5 should have a dimension of at least 0.5 m and more, the overall height of the arrangement again can be 1 to 2 m.
  • the patch antennas 21 used to enable an electronic goods identification system preferably operate in the UHF frequency range, that is to say for example in an 800 MHz to 950 MHz or 1000 MHz range (in particular in the range of 868 MHz).
  • this WIS system is used in addition to a conventional EAS monitoring system which operates without the patch antennas mentioned, it is preferred to use a conventional monitoring system, for example in the 10 Hz to 20 kHz (in particular in electromagnetic EAS methods) or for example in the 5 MHz to 10 MHz range (for example around 8, 2 MHz), in particular if it is a radio-frequency EAS method.
  • the patch antennas used in accordance with the invention are used for an RFID surveillance system, so that products, goods and / or persons etc. to be monitored can then be detected if they still carry an RFID tag, which is recognized during passage along the passageway and the corresponding information can be read out and evaluated by means of a "reader" provided for this purpose.
  • a passage gate along a passageway can also be constructed in such a way that corresponding side boundaries are arranged several times side by side at a lateral distance, for example five side boundaries I 1 , whereby four parallel passageways 3 are defined.
  • each patch antennas are installed so that they partially radiate in one and partly in the opposite direction for detecting both transmission paths.
  • the mentioned antenna devices 1 are used and monitored for monitoring a passageway so that in each case a pair of such antenna devices 1 is provided, ie in each case a corresponding antenna device 1 or a side boundary I 1 , which are arranged opposite to the passageway to be monitored.

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

Ein verbessertes RFID-Antennen-System zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus : - die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in Richtung des Durchlassweges (3) oder zumindest mit einer Komponente in Durchlassrichtung (3') versetzt zueinander angeordnet, - die zumindest beiden Patchantennen (21) bilden zur Bündelung und damit zur Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Durchlassrichtung (3') eine Patchantennen-Gruppe (A, B), und - die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in einem gleichen Abstand gegenüber einer Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) und/oder auf gleicher Horizontalebene oder versetzt dazu angeordnet, und zwar derart, dass eine durch die Mittel- und/oder Schwerpunkte zumindest zweier benachbarter Patchantennen (21) gelegte Gerade gegenüber einer Horizontalebene und/oder einer zur Bodenfläche (5) parallelen Ebene einen Winkel α einschließt, der ≤ 45° ist.

Description

RFID-Antennen-System
Die Erfindung betrifft ein RFID-Antennen-System, mit einer RFID-Antenneneinrichtung für ein elektronisches Artikel- Sicherungs-System (EAS) und mit einer RFID-Antennenein- richtung für ein Waren-Identifikations-System (WIS) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Insbesondere zur Sicherung von Waren beispielsweise am Ausgang von Kaufhäusern, Läden etc. werden sog. elektro- nische Artikel-Sicherungen verwendet. Diese bestehen aus RFID-Antennensystemen, die im Abstand zueinander im Bereich des Ausgangs oder einer Passage angeordnet werden und zwischen denen hindurch der zu überwachende Durchlass- weg gebildet ist.
Die entsprechenden, im Laden erhältlichen Produkte und Waren werden beispielsweise mittels eines elektronischen Warensicherungsetiketts gesichert. Wird die Ware ordnungsgemäß bezahlt, wird vom Verkaufspersonal das entsprechende Warensicherungsetikett entfernt, so dass der Kunde mit der Ware die überwachte Ausgangspassage problemlos durchlaufen kann.
Wird die Ware noch im gesicherten Zustand durch den über- wachten Auslassweg mitgenommen, wird in dem überwachten Bereich in der Regel ein akustisches Warnsignal ausgegeben, um beispielsweise zu melden, dass versucht wird, unbezahlte Ware aus dem Laden mitzunehmen.
Es sind unterschiedliche elektronische Warensicherungssysteme bekannt geworden.
Gemäß einem bekannten Verfahren werden sog. Radiofrequenz- Etiketten (RF-Etiketten) verwendet. Auf einem derartigen Radiofrequenz-Etikett ist eine Spule vorgesehen, deren Anschlussenden kapazitiv miteinander verbunden sind. Als ϋberwachungs-Antennen werden Sendeantennen verwendet, die beispielsweise in einem Bereich von 6 bis 10 MHz elektromagnetische Strahlen aussenden. Wird ein entsprechendes RF-Etikett durch den Überwachungsbereich hindurchgeführt, entzieht es dem System Sendeenergie, was mittels einer entsprechenden elektronischen Auswerteeinrichtung detek- tierbar ist.
Daneben ist auch ein elektromagnetisches Verfahren bekannt geworden, bei welchem an der zu sichernden Ware lange Metallstreifen angebracht werden. Diese Metallstreifen bestehen aus einer magnetisierbaren Legierung. Wird eine so gesicherte Ware durch das magnetische Wechselfeld der entsprechenden, der Überwachung dienenden Antennen geführt, die beispielsweise mit einer Frequenz von 10 Hz bis 20 KHz strahlen, so führt dies zu einer Sättigungsmagnetisierung der Metallstreifen, wobei die steilen Flanken der Magnetisierung Oberwellen im Wechselfeld erzeugen, die nachweisbar sind.
Die vorstehend genannten EAS-Systeme arbeiten nach Art eines 1-Bit-Transponders, in welchem das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandenseins eines bestimmten Etiketts im Überwachungs- und Lesebereich erkannt werden kann.
Neben der Überwachung dienenden Verfahren und Systemen werden darüber hinaus auch schon sog. UHF-RFID-Verfahren zur Artikel-Erfassung und -Identifikation eingesetzt. Dabei wird eine zu detektierende Ware mit einem RFID-Tag versehen. Dieses Verfahren bietet zu den oben genannten Verfahren zunächst einmal den wesentlichen Vorteil, dass mittels eines RFID-Etiketts nicht nur ein einzelnes Bit als Information ausgewertet werden kann, sondern dass diese UHF-RFID-Etiketten mit einem Mikrochip versehen sind, auf denen Informationen mit einer Wortlänge von mehreren Stellen gespeichert und von diesen ausgelesen werden können. Bevorzugt werden sog. passive RFID' s verwendet, die ihre Energie zum Auslesen des Tag-Inhalts und Rückübersenden der entsprechenden Informationen aus dem elektromagnetischen Feld des Antennensystems erhalten. Der RFID-Tag besteht dabei aus einer Antennenstruktur mit dem erwähnten Mikrochip. Zum Auslesen der Informationen wird dazu - wie bekannt ist - ein sog. Reader verwendet, der beispielsweise über ein Antennensystem den Tags die notwendige Energie zum Betrieb durch das elektromagnetische Feld zuführt, wobei die mit dem Mikrochip versehenen Tags dann die gespeicherten Informationen unter Verwendung dieser Energie eine entsprechende Antwort aussenden können, die über ein Antennensystem und einen nachgeschalteten RFID-Reader gelesen und ausgewertet werden können. Bezüglich des Aufbaus eines RFID-Antennensystems für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) wird beispielsweise auf die Vorveröffentlichung WO99/30384 Al verwiesen. Ebenso wird auf die Vorveröffentlichung "3 Fundamental Operating Principles" in RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification, Second Edition, Klaus Finkenzeller, Copyright ® 2003, John Wiley & Sons, Ltd., ISBN: 0-470-84402- 7, Kapitel 1.2, 1.3, 2.3 bis 2.5.4 sowie 3.1 bis 3.1.2 verwiesen.
Grundsätzlich ist es wünschenswert, neben einem Antennensystem für ein elektronische Artikel-Sicherungs-System (EAS) auch, wie erwähnt, eine Antenneneinrichtung, bei- spielsweise eine UHF-RFID-Antenneneinrichtung zu verwenden, um hierüber ein Waren-Identifikations-System aufzubauen. Hierüber könnten bestimmte Informationen über im Überwachungsbereich vorbeigeführte Waren und Produkte ausgelesen werden, die für verschiedene Prozesse von Be- deutung sind.
Aus der US 2006/0132312 Al ist grundsätzlich ein Antennensystem bekannt, das in einem Durchlassweg (Torweg) installiert werden kann. Dazu können unterschiedliche Anten- nensysteme verwendet werden, nämlich beispielsweise ein aus Patchantennen bestehendes RFID-Antennensystem. Alternativ dazu auch sogenannte Loop-Antennen oder eine sogenannte Photonik-Band-GAP-Antenne zum Einsatz kommen.
Die beschriebenen Antennen können neben einem Durchlassweg an einer benachbarten Wand in Frontrichtung weisend oder in einem eigentlichen Türrahmen in Frontrichtung weisend oder nach hinten weisend oder aber auch parallel zur Durchlassrichtung verlaufend in dem eigentlichen Torbogen abstrahlend angeordnet sein.
Werden Patch-Antennen verwendet, so können auch mehrere Patch-Antennen zusammen betrieben werden, die in Vertikalrichtung übereinander angeordnet sind. In einem weiteren gezeigten Ausführungsbeispiel können mehrere derartige Patchantennen verwendet werden, die in mehreren Zweigen jeweils in Vertikalrichtung verlaufend angeordnet und gemeinsam betrieben werden, wobei in einer beschriebenen Variante hierzu sogenannte Diversity-Schalter oder Diversity-Combiner zum Einsatz kommen können. Allerdings ist dieser Vorveröffentlichtung nicht zu entnehmen, dass dieses System für ein elektronisches Artikel-Sicherungs- System EAS und/oder für ein Waren-Identifitkations-System WIS eingesetzt werden kann. Zumindest ist dieser Vorveröffentlichtung auch nicht zu entnehmen, dass ein RFID- Antennen-System aufgebaut werden kann, welches Antennen für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System EAS und daneben Antennen für ein Waren-Identifitkations-System WIS umfasst .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, ein verbessertes RFID-Antennensystem zu schaffen, welches einerseits eine Antenneneinrichtung für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System und andererseits eine Antenneneinrichtung für ein Waren-Identifikations-System (WIS) zum Auslesen von mit einem Mikrochip versehenen Tags umfasst. Dabei soll es sich um ein grundsätzlich einfach aufgebau- tes System handeln, wobei sichergestellt sein soll, dass die unterschiedlichen Antennensysteme zum einen für das EAS-System und zudem für das WIS-System sich nicht nachteilig beeinflussen sollen. Mit anderen Worten soll eine optimale Integration beider Systeme ermöglicht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein erweiteres RFID- System zur elektronischen Artikelüberwachung (EAS) einer- seits und zur Realisierung eines Waren-Identifikations- Systems (WIS) andererseits geschaffen, welches sich eher durch seine hohe Integrationsfähigkeit und durch einen optimalen Einsatz auszeichnet. Dabei lässt sich das erwähnte Waren-Identifkations-System sowie die zugehörige Antenneneinrichtung auch bei einem bestehenden RFID-Anten- nensystem für ein elektronisches Artikelüberwachungssystem (EAS) noch nachträglich nachrüsten, ohne dass die Funk- tions- und Wirkungsweise dieses EAS-Systems oder des Waren-Identifikations-Systems durch die Nachrüstung nachtei- lig beeinflusst wird.
Das erfindungsgemäß verbesserte System arbeitet dabei auf der Basis der RFID-Technik.
Um dabei ein einfach aufgebautes System mit hoher "Trefferquote" und hoher Funktionstauglichkeit zu realisieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das seitlich von einem zu überwachenden Durchgangsbereich vorgesehene Antennensystem zumindest zwei Antennen umfasst, wobei diese zumindest beiden Antennen in Durchgangsrichtung oder zumindest mit einer Komponente in Durchgangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Sie müssen dabei nicht zwingend in der gleichen Höhenlage (also beispielsweise parallel zum Niveau des Durchgangsweges) angeordnet sein, sondern können dazu auch teilweise in unterschiedlicher Höhenlage positioniert werden. Allerdings sollte eine durch die Mittel- oder Schwerpunkte der beiden benachbart zueinander angeordneten Antennensysteme liegende Gerade gegenüber einer horizontalen Ebene (oder einer parallel zum Durchgangsweg verlaufenden Ebene) eine Winkelabweichung aufweisen, die bevorzugt nicht größer als 45° ist.
Erfindungsgemäß umfasst das UHF-RFID-System Patchantennen oder besteht aus Patchantennen. Diese weisen eine besonders niedrige Bauhöhe auf und können von daher problemlos auch in bestehende, häufig aus rahmenförmigen Antennen bestehende EAS-Antennensystemeinrichtungen nachgerüstet werden, beispielsweise innerhalb der rahmenförmigen Antenne des bereits bestehenden EAS-ÜberwachungsSystems .
Durch die Anordnung zweier Patchantennen, die mit Seitenversatz in Durchgangsrichtung oder mit einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, lässt sich mit einfachen Mitteln eine verbesserte Bündelung des Überwachungsbereiches realisieren. Dies bietet wesentliche Vorteile insoweit, da entsprechend mit Tags versehene Waren oder Produkte nur dann detektiert und ausgelesen werden, wenn eine Person mit einem einen Mikro- chip umfassenden RFID-Tag ausgstatteten Produkt tatsächlich den definierten Lesebereich (also den Überwachungsbereich) durchschreitet und nicht nur in der Nähe dieses Lesebereiches vorbeigeht. Sichergestellt wird dadurch vor allem, dass keine zu frühe Erfassung dadurch ausgelöst wird, dass beispielsweise eine Person an dem durch zwei seitlich aufgestellte Antennensysteme gesicherten Durchgang nur in unmittelbarer Nähe (beispielsweise noch im Laden) vorbei schreitet und dabei ein mit einem Tag gesichertes Produkt schon in den Erfassungs- und/oder Lese- bereich des Antennensystems gelangen kann.
Die erfindungsgemäßen Patchantennen können als einzelne Patchantennen ausgebildet sein. Sie können aber auch als kombinierte Patchantennen ausgebildet sein, die beispielsweise auf einer gemeinsamen Massefläche, auf einem gemeinsamen Substrat etc. ausgebildet sind, so dass nur die Patchflächen auf diesem Substrat voneinander getrennt angeordnet sind. Hier sind beliebige Abwandlungen möglich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beispielsweise an jeder Seiten-Antennen-Ein- richtung zumindest zwei Paare von Patchantennen übereinander angeordnet, also auf zwei unterschiedlichen Niveaus oder Ebenen (wobei die jeweils paarweise zusammenwirkenden Patchantennen, wie oben erwähnt, nicht zwingend auf dem gleichen Höhenniveau, sondern zumindest im angegebenen Maße versetzt zueinander angeordnet sein können) .
Möglich ist aber genauso, dass in Durchlassrichtung nicht nur zwei, sondern mehrere Antennen, beispielsweise drei oder mehr Patchantennen, verwendet werden, um auch hier- durch den Bündelungsbereich und damit die Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Richtung des Durchlassweges auf eine möglichst schmale Durchlasszone zu reduzieren. Mit anderen Worten erfolgt also eine Bündelung des Antennenfeldes und damit des Überwachungsbereiches in der Hori- zontalebene (bei einem horizontal verlaufenden Durchlass- weg) , so dass eine durch die Antenneneinrichtung überwachte Durchlasszone gebildet ist, die sich in Richtung des Durchlassweges 3 (in der Regel in Horizontalrichtung) nur S -
über ein möglichst geringes Maß erstreckt.
In Ergänzung zu den oben erwähnten bevorzugten Varianten hat es sich ferner als günstig erwiesen, gegebenenfalls im unteren Übergangsbereich von den seitlichen, die Antennensysteme aufnehmenden Begrenzungseinrichtungen zum Bodenbereich (und/oder zum Deckenbereich) zusätzliche, der Detektion dienende Antenneneinrichtungen, insbesondere Patchantennen, zu verwenden, ebenfalls wieder in einer bevorzugt paarweisen Anordnung, und zwar in Durchlassrichtung versetzt zueinander liegend. Vorzugsweise die am Übergangsbereich zum Boden und/oder im Übergangsbereich zu einer Decke können die Patchantennen mechanisch so vorjustiert sein, dass ihre Hauptstrahlrichtung im Wesentli- chen nicht parallel zur Ebene des Durchgangsweges (der Bodenfläche) , sondern davon abweichend mit einer in Vertikalrichtung verlaufenden Komponente ausgerichtet sind. Dadurch ist es also möglich, beispielsweise sehr tief angeordnete Antennensysteme mit ihrer HauptStrahlrichtung et- was nach oben auszurichten und sehr hohe angeordnete Antennensysteme mit ihrer Strahlrichtung etwas nach unten verlaufend ausgerichtet werden. Dadurch kann unabhängig von der Positionierung der Antennen eine Optimierung des Überwachungsbereiches vorgenommen werden.
Möglich ist aber auch, alternativ oder zusätzlich eine elektronische Ausrichtung und/oder Justierung der Antennen vorzunehmen, um den Erkennungs- und/oder Lesebereich zumindest in einem bestimmten Maß unterschiedlich vorein- zustellen und dadurch zu optimieren. Dies kann beispielsweise durch einen vorgegebenen oder gegebenenfalls auch einstellbaren Phasenversatz zwischen zwei übereinander angeordneten Patchantennen realisiert werden. Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, durch eine mechanische VorJustierung und/oder eine Speisung zweier in Durchgangsrichtung benachbart zueinander sitzender Patchantennen einen Phasenversatz durchzuführen, wodurch der zu überwachende Bereich aus einer Symmetrieebene zwischen den beiden Patchantennen heraus in der einen oder anderen Richtung des Durchgangsweges verstellt werden kann.
Erfindungsgemäß können die Patchantennen linear oder zir- kular polarisiert arbeiten. Insbesondere der zirkulär polarisierte Betrieb der Patchantennen weist Vorteile insoweit auf, dass sichergestellt ist, dass eine mit RFID- Tags bestückte Ware stets sicher erkannt wird und die auf dem Tag gespeicherten Informationen problemlos und voll- ständig ausgelesen werden können, unabhängig von der Ausrichtung des Tags beim Durchschreiten des Lesebereiches.
Bevorzugt arbeitet dieses RFID-System im UHF-Bereich, also beispielsweise im 800 MHz- bis 1000 MHz-Bereich (insbeson- dere im 800 MHz- bis 950 MHz-Bereich - z.B. 868 MHz-Bereich) . Die Leseweite der Patchantennen kann dabei bis zu 1,5 m und mehr (also beispielsweise bis 2 m etc.) betragen.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den anhand verschiedener Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Überwachungsbereiches oder -durchganges, wobei in dem linken Antennensystem die der elektronischen Artikel-Sicherung dienenden Antennen sowie die für das Waren-Identifi- kations-System vorgesehenen Antennen beispielhaft angedeutet bzw. gezeigt sind;
Figur 2 : eine schematische Ansicht auf die erfindungsgemäße UHF-Antennenanordnung für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) in Durchgangsblickrichtung;
Figur 3 : eine schematische Draufsicht auf ein verwendetes Patch-Antennen- Paar;
Figur 4 : eine entsprechende Querschnitts-Ansicht parallel zur Durchgangsrichtung auf das in Figur 3 wiedergegebene Patch-Antennen-
Paar;
Figur 5 : ein zu Figur 3 abgewandeltes Ausführungs- beispiel in Querschnittsdarstellung;
Figur 6 : ein zu Figuren 3 und 4 abweichendes Ausführungsbeispiel eines Patch-Antennen-Paares;
Figur 7 : ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht auf die verwendeten Patchantennen;
Figur 8 : eine weitere Detaildarstellung einer mög- liehen Ausführungsvariante; und
Figur 9 : eine vereinfachte Ausführungsvariante in entsprechender Darstellung zu Figur 8. In Figur 1 ist der schematische Grundaufbau eines elektronischen Artikel-Sicherungs-Systems (EAS) wiedergegeben, und zwar mit zwei versetzt zueinander angeordneten Antenneneinrichtungen 1, zwischen denen hindurch ein Durchlass- weg 3 längs der Durchlassrichtung 3 ' auf einer Bodenfläche 5 hindurch verläuft.
Die Antenneneinrichtungen 1 sind nach Art von Seitenbegrenzungen I1 gebildet, die im Wesentlichen eine quer oder insbesondere senkrecht zur Bodenfläche 5 verlaufende Höhen- oder Vertikalerstreckung 7, eine parallel oder im Wesentlichen parallel oder mit einer Komponente parallel zum Durchlassweg 3 verlaufenden Quer- oder Horizontalerstreckung 9 und eine demgegenüber vergleichsweise schmal gestaltete Dickenerstreckung 11 quer oder senkrecht zur Durchlassrichtung 3 ' und damit insbesondere parallel zur Bodenfläche 5 aufweisen.
Zwischen den bezogen auf den Durchlassweg 3 bzw. die Durchlassrichtung 31 links bzw. rechts dazu angeordneten
Antenneneinrichtungen 1 bzw. den Seitenbegrenzungen 1" ist eine quer zum Durchlassweg 3 bzw. quer und insbesondere senkrecht zur Durchlassrichtung 3 ' verlaufende Durchlass- zone gebildet, die durch die Antenneneinrichtung überwacht werden soll.
Ein herkömmliches EAS-Überwachungssystem ist in der Regel so aufgebaut, dass die Antenneneinrichtung in einer Seitenbegrenzung I1 beispielsweise eine oder vorzugsweise zwei näherungsweise rechteckförmige Rahmenantennen 15 um- fasst, die entsprechend angesteuert werden.
Eine Sende- und/oder Auswerteeinheit 17 ist bevorzugt im Fußbereich 1" dieser Seitenbegrenzung 1 vorgesehen.
Die Ansteuerung und Auswertung eines so gebildeten elektronischen Artikelüberwachungs-Systems (EAS) auf Basis einer sogenannten RFID-Technik gehört zum Stand der Technik und ist insoweit hinlänglich bekannt. Es wird insoweit auf bekannte Verfahren und Vorrichtungen verwiesen. Derartige Systeme arbeiten üblicherweise in einem Frequenzbereich von z.B. 10 Hz bis 20 kHz (wenn beispielsweise ein elektromagnetisches Verfahren angewandt wird, oder beispielsweise bei 8 bis 9 MHz (typischerweise um 8,2 MHz), wenn beispielsweise ein Radiofrequenz-Verfahren zum Einsatz gelangt) .
Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Antennensystem für das elektronische Artikelüberwachungs-Systems (EAS) sind im vorliegenden Falle ein UHF-RFID-System vorgesehen, welches zur Waren- Identifikation dient. Hierzu sind zusätzliche Antennen in Form von Patchantennen vorgesehen.
Dieses System (WIS) dient - wie ausgeführt - vor allem durch die Verwendung von Tags mit Mikrochips der Erfassung und dem Auslesen von produktbezogenen Informationen, also Informationen über jene Waren, auf denen der betreffende Tag angebracht ist. Letztlich können in einem weiteren Schritt diese Informationen aber auch mit herangezogen werden, um hierüber letztlich auch eine elektronische Artikelüberwachungs-Einrichtung aufzubauen (wenn beispielsweise die auf dem Tag gespeicherten produktbezogenen In- formationen ausgelesen und beispielsweise mit über ein Kassensystem abgespeicherten Informationen verglichen werden, um abzufragen, ob ein mit dem betreffenden Tag versehenes Produkt bereits bezahlt ist oder nicht) . Bereits in Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante des UHF-RFID-Waren-Identifikations-Systems in schematischer Darstellung wiedergegeben.
Dort ist jeweils ein Paar von Patchantennen 21 in einem oberen Bereich und ein weiteres Paar von Patchantennen 21 in einem unteren Bereich der Seitenbegrenzung 1' bzw. der seitlichen Antenneneinrichtung 1 angeordnet, und zwar im gezeigten Ausführungsbeispiel bei Betrachtung quer zu den Seitenbegrenzungen innerhalb der rahmenförmigen Rahmenantennen 15.
Bei den Patchantennen handelt es sich um Antennen, die entsprechend der Darstellung nach Figur 3 in senkrechter Draufsicht und in Figur 4 in Queransicht ein Substrat 23
(aus dielektrischem Material oder beispielsweise Luft) aufweisen, wobei oberhalb bzw. unterhalb des Substrats 23 eine oben liegende Patchfläche 25 bzw. eine unten liegende
Massefläche 27 vorgesehen ist. Die Patchfläche 25 und die Massefläche 27 sind in einem Abstand 23' entsprechend der Dicke des Substrats 23 zueinander angeordnet.
Wie aus der zeichnerischen Darstellung insbesondere aus Figur 4 auch zu ersehen ist, sind die beiden Patchantennen 21 parallel vor einer Massefläche 31 angeordnet, und zwar derart, dass die untere Massefläche 27 der jeweiligen Patchantenne 21 von der Massefläche 31 galvanisch getrennt (also in kapazitiver Anordnung dazu) zu liegen kommt. Die Massefläche 31 überragt dabei in Draufsicht die Patchan- tennen und steht in allen Richtungen seitlich über die Patchantennen über. Die Massefläche 31 kann beispielsweise aus Metall oder einem Metallblech oder beispielsweise auch aus einer mit Kupfer beschichteten Leiterplatine bestehen. Dass die Massefläche 27 der Patchantenne 21 von der gemeinsamen Massefläche 31 galvanisch getrennt ist, kommt insbesondere dann in Betracht, wenn herkömmliche Patchantennen verwendet werden, die beispielsweise auf der Masse- fläche 31 unter Verwendung eines Klebers aufgeklebt werden (wenn dieser elektrisch nicht leitfähig ist) . Grundsätzlich könnte eine erwähnte Patchantenne mit ihrer unteren Massefläche 27 auch direkt unter Herstellung eines gleichstrommäßigen oder galvanischen Kontaktes auf der Masseflä- che 31 aufgelegt werden. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass beispielsweise auf die auf dem Substrat befindliche Massefläche 27 verzichtet wird, dann nämlich, wenn die Chipantenne direkt mit ihrem Substrat auf der Massefläche 31 aufgebaut ist.
Ferner ist bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel in der unteren gemeinsamen Massefläche 31 eine Durchtrittsöffnung 31', in der jeweiligen zur Patchantenne 21 gehörenden Massefläche 27 eine dazu deckungsgleiche Durchtrittsöffnung 27' und durch das Substrat 23 hindurch laufend ein Durchlasskanal 35 ausgebildet, so dass durch diese gesamte Anordnung eine Speiseleitung 37 verläuft, die elektrischgalvanisch mit der oben liegenden Patchfläche 25 an einem Speisepunkt 25' verbunden ist.
Alternativ dazu ist aber auch eine kapazitive Kopplung im Bereich des Speisepunktes 25' mit der Patchfläche 25 möglich. Schließlich ist auch eine Anspeisung der Patchfläche 25 so möglich, dass beispielsweise die Speiseleitung 37 auf der Oberfläche des Substrates 23 liegend und/oder verlaufend (also planparallel zur Ebene der Patchfläche) an der Patchfläche angeschlossen ist, beispielsweise am Rand der Patchfläche. Die Patchfläche kann aber auch beispielsweise eine U- förmige Ausnehmung oder ähnliches aufweisen, so dass die in der Ebene der Patchfläche 25 verlaufende Speiseleitung beispielsweise am Ende der U-förmi- gen Ausnehmung (also gegenüber dem umlaufenden Rand der Patchfläche weiter nach innen versetzt liegend) mit der Patchfläche elektrisch verbunden ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die unten liegende Massefläche 27 bis zur Umfangs-Seitenflache 123 des Substrats 23, wohingegen die in der Draufsicht gemäß
Figur 3 ersichtliche Patchfläche 25 im Abstand 39 vor der
Seitenbegrenzung oder Seitenfläche 123 des Substrats 23 endet, also in Draufsicht mit kleinerer Längs- und Quer- Streckung ausgebildet ist, als die untere Massefläche 27 der Patchantenne 21.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zumindest näherungsweise quadratisch gebildete Fläche der Patchantenne 21 an zwei diagonal gegenüber liegenden Ecken mit einer Abschrägung 41 versehen, die der Abstimmung der Antenne dient .
Falls als Substrat 23 Luft verwendet wird, müssten ent- sprechende, lediglich der mechanischen Halterung der Patchfläche 25 dienende dielektrische Abstandshalter verwendet werden, worüber die Patchfläche 25 im Abstand gegenüber der Massefläche 21 gehalten und fixiert ist.
Zwei so gebildete Patchantennen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 3 und 4 sind in einem Seitenabstand 43 (also in einem lichten Seitenabstand 43 zwischen zwei aufeinander zu weisenden Seitenbegrenzungsflächen 123 der beiden benachbarten Patchantennen) angeordnet, und zwar auf einer gemeinsamen Massefläche 31.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten der Patchantennen bzw. den Schwerpunkten der beiden Patchantennen mit 45 bezeichnet.
Dieser Mitten-Abstand 45 sollte größer oder gleich dem 0,2-Fachen von λ (Lamda) bezogen auf die verwendete Be- triebstrequenz der Patchantennen, vorzugsweise der Mitten- Wellenlänge der verwendeten Frequenz sein, nämlich beispielsweise bei 0,2 x 34 cm ^ 5 cm liegen.
Ein optimaler Abstand könnte bei
0,5 x λ (= 0,5 x 34 cm ^ 17 cm)
liegen, insbesondere dann wenn beispielsweise das UHF- RFID-Antennensystem bei einer Frequenz von 868 MHz arbei- tet.
Die Patchantennen müssen aber nicht zwangsläufig gleich gestaltet oder gleich groß sein. Sie müssen auch nicht zwangsläufig exakt im Horizontalversatz, also in Parallel- richtung zur Durchlassrichtung 3 ■ nebeneinander angeordnet sein (wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen wird, dass die in Horizontalrichtung verlaufende Durchlassrichtung 3' parallel zur Bodenfläche 5 verläuft) .
Anhand von Figur 5 ist ferner angedeutet, dass ein zusammenwirkendes Patch-Antennen-Paar nicht grundsätzlich aus zwei insgesamt einzelnen Patchantennen 21 gebildet sein muss, sondern einen gemeinsamen Aufbau aufweisen kann .
Das Patch-Antennen-Paar gemäß Figur 5 weist eine gemeinsame Massefläche 27 auf der Unterseite eines gemeinsamen Substrates 23 auf, wobei auf der Oberseite des Substrates 23 dann die beiden voneinander getrennten Patchflächen 25 ausgebildet sind, die über eine separate Speiseleitung 37 gespeist werden, die an einem Speisepunkt 25' an den zugehörigen Patchflächen 25 endet. Das so gebildete Patch- Antennen-Paar ist in einem geringen Abstand oberhalb der gemeinsamen Massefläche 31 angeordnet, so dass die Massefläche 27 auf der Unterseite des Substates in engem Abstand zur gemeinsamen Massefläche 31 verläuft.
Die in den Figuren teilweise gezeigten Patch-Antennen- Paare sind in Durchlassrichtung 3 ' versetzt zueinander liegend angeordnet. Sie müssen dabei nicht exakt parallel zur Durchgangsrichtung 3' angeordnet sein. Insbesondere auch dann, wenn beispielsweise der Durchgang sich chro- nisch erweitert oder verjüngt, könnte der Seitenabstand von einer in Durchgangsrichtung 3 ' liegenden Vertikalebene zur betreffenden Patchfläche 25 einer Patchantenne 21 unterschiedlich sein. Das erwähnte Patch-Antennen-Paar stellt dabei eine Grundausführung der Erfindung dar, bei der zumindest zwei Patchantennen 21 eine erste Gruppe A von zusammenwirkenden Patchantennen bildet. Es können in Durchgangsrichtung oder mit einer Komponente in Durchgangsrichtung zueinander versetzt liegend aber noch mehrere Patchantennen angeordnet sein, beispielsweise drei Patchantennen usw.
Anhand von Figur 6 ist gezeigt, dass ein derartiges zusammenwirkendes Paar von Patchantennen 21 nicht nur in Durchlassrichtung 31, sondern auch in Höhen- oder Vertikalrichtung 7 mit einem gewissen Versatz zueinander angeordnet sein können. Bevorzugt ist eine maximale Abweichung in Höhen- und/oder Vertikalrichtung jedoch so vor- zunehmen, dass eine durch die Mittel- oder Schwerpunkte des zugehörigen Patchantennen-Paares gelegte Gerade 47 zu einer Horizontalebene bzw. zu einer parallel zum Durchlassweg oder zur Bodenfläche 5 verlaufenden Ebene 48 einen Winkel α einschließt, der kleiner oder gleich 45° ist.
Zusätzlich könnten aber die in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Patchantennen auch verdreht zueinander angeordnet sein, so dass bei einer Patchantenne der Speisepunkt 25' beispielsweise eher oben und bei der benachbarten Pat- chantenne eher unten oder bei der einen Antenne eher auf der rechten und bei der anderen Patchantenne beispielsweise eher auf der linken Seite etc. liegt. Auch hier bestehen grundsätzlich keine Einschränkungen.
Anhand von Figur 7 ist gezeigt, dass beispielsweise eine Vierergruppe von Patchantennen 21 oder mehrere Zweieroder Vierergruppen etc. in einer Antenneneinrichtung 1 verwendet werden können.
Dabei ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 neben einer unteren oder tiefer liegenden Patch-Antennen-Gruppe A (im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Patch- Antennen-Paares A) eine demgegenüber höher liegende zweite Patch-Antennen-Gruppe B (im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines höher liegenden Patch-Antennen-Paares B) vorgesehen, wobei das höher liegende Patch-Antennen-Paar B zwar mit einem gleichen Höhen- oder Vertikalversatz (was nicht zwingend so sein muss) angeordnet ist, allerdings in Durchlassrichtung 3 ' unterschiedlich positioniert gegenüber dem unteren Patch-Antennen-Paar A. Dadurch ergibt sich ein größerer Seitenversatz 43 bis 45 zwischen den beiden Patchantennen 21 des weiter oben liegenden Patch- Antennen-Paares . Jede der erwähnten Gruppen A oder B oder jeder weiteren Patch-Antennen-Gruppe kann dabei - wie bereits erwähnt - auch mehr als zwei Patchantennen aufweisen, die in Durchgangsrichtung oder zumindest in einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander lie- gend angeordnet sind.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel können die Speisepunkte 25' aber an unterschiedlichen Stellen zu liegen kommen, also nicht alle mit der entsprechend glei- chen Ausrichtung, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.
Die lichten Abstände 43 in Horizontal- oder Durchlassrichtung 31 bzw. in Höhen- oder Vertikalrichtung 7 können dabei in der Größenordnung von einigen mm bis einigen cm liegen (ohne grundsätzliche Einschränkung auf diesen Größenbereich) .
Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich nunmehr der weitere Vorteil, dass beispielsweise die untere Reihe A von Patchantennen 21 im Verhältnis zur oberen Reihe B von Patchantennen 21 mit einem Phasenversatz zueinander gespeist werden können, wodurch sich ein elektrischer Up- tilt oder je nach Anordnung, falls gewünscht, ein sog. elektrischer Down-tilt erzeugen lässt. Mit anderen Worten wird dadurch die Hauptausstrahlungsrichtung oder Hauptkeule eher in aufsteigender Vertikalausrichtung oder eher in nach unten abgesenkter Vertikalausrichtung elektrisch voreingestellt. Hierdurch kann also eine bestimmte Fein- anpassung des Überwachungsbereiches vorgenommen werden.
Werden beispielsweise die erwähnten vier Patchantennen gemäß Figur 7 eher in dem unteren Überwachungsbereich Xl (Figur 1) gemäß Figur 1 eingesetzt, kann die Ansteuerung der Patchantennen so erfolgen, dass der Überwachungsbereich eher vom unteren Boden nach oben weg elektrisch voreingestellt wird.
Wird eine derartige, anhand von Figur 7 gezeigte Patch- Antennengruppe beispielsweise im unteren Bereich der Antenneneinrichtung 1 (wie in Figur 1 gezeigt) eingesetzt, kann also eine unterschiedliche Phasenansteuerung bezüglich der in den verschiedenen Reihen oder Ebenen überein- ander angeordneten Patchantennen derart erfolgen, dass beispielsweise die Hauptkeule oder der Hauptüberwachungs- bereich nicht senkrecht zur Massefläche 31 der Patchantennen verläuft, sondern mit einer Komponente in Vertikal- richtung nach oben verlaufend ausgerichtet ist.
Wird eine entsprechende Patch-Antennengruppe gemäß Figur 7 beispielsweise in dem oberen Bereich X2 (Figur 1) der Antenneneinrichtung 1 eingesetzt, könnte hier eine unterschiedliche Phasenspeisung beispielsweise so vorgenommen werden, dass die Hauptstrahlrichtung der Patchantennen in einem bestimmten Winkelbereich eher nach unten verlaufend in den Überwachungsbereich hinein ausgerichtet ist.
Ebenso kann aber die unterschiedliche Phasenansteuerung zwischen den beiden etwa in gleicher Höhenlage benachbart nebeneinander angeordneten Patchantennen 21 einer Gruppe A und/oder B so erfolgen, dass die Ausrichtung des Überwachungsbereiches entsprechend der Hauptstrahlrichtung (Richtung der Hauptkeule) der Patchantenne in der einen oder in einer entgegen gesetzten Richtung bezogen auf den Durchgangsweg 3 aus einer quer dazu verlaufenden Mittel- symmetrieebene heraus abgelenkt ist .
Anhand von Figur 2 ist nur schematisch gezeigt, dass beispielsweise auch noch ergänzend im Bodenbereich oder im Deckenbereich oder beispielsweise am Fußbereich 1" der Antenneneinrichtung 1 (oder aber auch am oberen Endbereich der Antenneneinrichtung 1) zusätzliche Patchantennen 21 vorgesehen sein können. Hier können auch einzelne Patchantennen verwendet werden. Bevorzugt werden aber auch hier jeweils in Durchgangsrichtung oder mit einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander liegende mehrere Patchantennen verwendet, zumindest jeweils ein Paar von Patchantennen oder beispielsweise drei, vier oder mehrere Patchantennen. Insbesondere die am unteren Fußbereich oder am oberen Endbereich vorgesehenen Patchantennen können dabei auch mechanisch nach oben bzw. nach unten voreingestellt ausgerichtet sein, insbesondere dann, wenn nicht eine elektronische Strahlformung und -ausrichtung, wie oben anhand von Figur 7 erläutert, vorgenommen wird. Werden die im unteren oder oberen Bereich der Seitenteile 1 ' oder im Bodenbereich oder oberhalb des Durchgangsweges (beispielsweise in einer Decke oder davon abgehängt) erwähnten Patchantennen als zusätzliche Patchantennen eingesetzt, können hier auch einzelne Patchantennen verwendet werden. Bevorzugt werden aber auch hier in Durchgangs- richtung oder zumindest mit einer Komponente in Durch- gangsrichtung versetzt liegend zwei oder mehrere Patchantennen nebeneinander liegend verwendet, die so Gruppen von Patchantennen bilden, die zusammenwirken. Anhand von Figuren 1 und 2 sowie Figur 8 ist ferner gezeigt, dass beispielsweise die beiden seitlichen Antenneneinrichtungen 1, also die beiden Seitenbegrenzungen 1' in einem Seitenabstand 51 voneinander angeordnet sein können, der beispielsweise zwischen 0,8 m bis 2,5 m, insbesondere zwischen 1,4 und 2 , 0 m variieren kann (wobei diese Grenzen auch unter- oder überschritten werden können) .
Bevorzugt weist die seitliche Antenneneinrichtung 1, d.h. die Seitenbegrenzung I1 eine Höhe 7 auf, die beispielsweise 1 m bis 1,80 tn oder 2,0 m im Durchschnitt betragen kann.
Die Höhe einer Patchantenne oder eines Patchantennenpaa- res, d.h. insbesondere der zugehörigen Massefläche 31, kann beispielsweise vorzugsweise zwischen 5 cm bis 40 cm betragen.
Werden zwei Patchantennen-Kombinationen 125a und 125b entsprechend den Figuren 1, 2 oder 8 verwendet (also z.B. eine Patchantennen-Kombination A und eine Patchantennen- Kombination B, die im unteren Bereich Xl und im oberen Bereich X2 gemäß Figuren 1, 2 oder 8 vorgesehen sind) , so sollte der Abstand 55 der unteren Patchantennen-Kombinati- on 125a zur Bodenfläche zumindest 0,5 bis 1 m betragen. Der Abstand 57 zwischen der unteren Patchantennen-Kombination 125a und der oberen Patchantennen-Kombination 125b sollte bevorzugt zwischen 0,1 m bis 2 m, insbesondere um 0,2 m bis 1,2 m aufweisen. Der Abstand kann auch beliebig größer sein, wenn besonders hohe Seitenbegrenzungen 1' verwendet werden und die oberen Antenneneinrichtungen besonders liegen sollen. Wird lediglich eine Patchantennen-Kombination mit zugehöriger Massefläche 31 verwendet, wie beispielsweise anhand von Figur 9 gezeigt ist, so sollte der Abstand dieser Patchantennen-Kombination 125 zum Boden 5 ein Maß von zumindest 0,5 m und mehr aufweisen, wobei die Gesamthöhe der Anordnung wieder 1 bis 2 m betragen kann.
Die verwendeten Patchantennen 21 zur Ermöglichung eines elektronischen Waren-Identifikations-Systems (WIS) arbei- ten bevorzugt in dem UHF-Frequenzbereich, also beispielsweise in einem 800 MHz- bis 950 MHz- oder 1000 MHz-Bereich (insbesondere im Bereich von 868 MHz) . Wird dieses WIS-System zusätzlich zu einem herkömmlichen EAS-Überwa- chungssystem, welches ohne die erwähnten Patchantennen arbeitet, verwendet, so wird bevorzugt ein herkömmliches ÜberwachungsSystem eingesetzt, welches beispielsweise im 10 Hz bis 20 kHz (insbesondere bei elektromagnetischen EAS-Verfahren) oder beispielsweise im 5 MHz bis 10 MHz- Bereich (beispielsweise um 8 , 2 MHz) arbeitet, wenn es sich insbesondere um ein Radiofrequenz-EAS-Verfahren handelt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Patchantennen werden für ein RFID-Überwachungssystem eingesetzt, so dass zu überwachende Produkte, Waren und/oder Personen etc. dann detek- tiert werden können, wenn sie noch ein RFID-Tag mit sich führen, der beim Hindurchführen längs des Durchlassweges erkannt und die entsprechenden Informationen mittels eines hierfür vorgesehenen "Readers" ausgelesen und ausgewertet werden können.
Das erfindungsgemäße System ist insbesondere anhand eines Durchlassweges beschrieben worden. Das insbesondere anhand von Figuren 1 und 2 beschriebene ÜberwachungsSystem mit einem Durchlasstor längs eines Durchlassweges kann aber auch so aufgebaut sein, dass entsprechende Seitenbegrenzungen mehrfach nebeneinander im Seitenabstand angeordnet sind, beispielsweise fünf Seitenbegrenzungen I1, wodurch vier parallel nebeneinander liegende Durchlasswege 3 definiert werden. In den mittig liegenden Antenneneinrichtungen 1 (also nicht in den zu äußerst liegenden Antenneneinrichtungen 1) sind dann jeweils Patchantennen so eingebaut, dass sie teilweise in die eine und teilweise in die gegenüber liegende Richtung zur Erfassung beider Durchlasswege strahlen.
Grundsätzlich werden die erwähnten Antenneneinrichtungen 1 zur Überwachung eines Durchlassweges so eingesetzt und verwendet, dass jeweils ein Paar derartiger Antenneneinrichtungen 1 vorgesehen ist, also jeweils eine entsprechende Antenneneinrichtung 1 bzw. eine Seitenbegrenzung I1, die gegenüber liegend zu dem zu überwachenden Durchlassweg angeordnet sind.
Durch die beschriebenen, in Durchlassrichtung verwendeten zwei oder auch in Durchlassrichtung verwendeten mehreren Patchantennen wird also gewährleistet, dass eine Verschmä- lerung des Überwachungsbereiches in Richtung des Durch- lassweges im Hinblick auf eine möglichst schmale Durchlasszone hin bewirkt wird. Mit anderen Worten erfolgt also eine Bündelung des Antennenfeldes und damit des Überwachungsbereiches in der Horizontalebene (bei einem horizontal verlaufenden Durchlassweg) , so dass eine durch die Antenneneinrichtung überwachte Durchlasszone (Überwachungsbereich) sich in Durchlassrichtung 3 ' nur über ein möglichst geringes Maß erstreckt.

Claims

Patentansprüche ;
1. RFID-Antennen-System mit folgenden Merkmalen: - es ist zumindest eine erste RFID-Antenneneinrichtung (15) für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) und zumindest eine zweite RFID-Antenneneinrichtung (1) für ein Waren-Identifikations-System (WIS) vorgesehen, wobei mittels der zumindest einen RFID-Antennen- einrichtung (1) für das Waren-Identifikations-System (WIS) Informationen von mit einem Mikrochip ausgestatteten RFID-Etiketten (Tags) auslesbar sind, die zumindest beiden RFID-Antenneneinrichtungen (15, 1) sind auf einer Seite bezüglich eines in Durchlassrich- tung (31) verlaufenden Durchlassweges (3) oder auf zwei gegenüber liegenden Seiten bezüglich eines dazwischen in einer Duchlassrichtung (31) verlaufenden Durchlass- weges (3) unter Erzeugung eines Überwachungsbereiches vorgesehen, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale die RFID-Antenneneinrichtung (1) bezüglich des Waren- Identifikations-Systems (WIS) umfasst zumindest zwei Antennen, die auf einer Seite des zu überwachenden Durchlassweges (3) vorgesehen sind, - die zumindest beiden Antennen für das Waren-Identifikations-System (WIS) bestehen aus Patchantennen (21) , die Patchantennen (21) der RFID-Antenneneinrichtung (1) bzgl . des Waren-Identifikations-Systems (WIS) sind parallel oder im Wesentlichen parallel oder mit einer Kom- ponente parallel zum Durchlassweg (3) verlaufend ausgerichtet, die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in Richtung des Durchlassweges (3) oder zumindest mit einer Komponente in Durchlassrichtung (31) versetzt zueinander angeordnet, die zumindest beiden Patchantennen (21) bilden zur Bündelung und damit zur Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Durchlassrichtung (31) eine Patchantennen- Gruppe (A, B) , und die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in einem gleichen Abstand gegenüber einer Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) und/oder auf gleicher Horizontal- ebene oder versetzt dazu angeordnet, und zwar derart, dass eine durch die Mittel- und/oder Schwerpunkte zumindest zweier benachbarter Patchantennen (21) gelegte Gerade gegenüber einer Horizontalebene und/oder einer zur Bodenfläche (5) parallelen Ebene einen Winkel α einschließt, der < 45° ist.
2. RFID-Antennen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlassrichtung (3') mehr als zwei Patchantennen (21) mit Seitenversatz zueinander angeordnet sind.
3. RFID-Antennen-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gruppen (A, B) aus zwei oder mehr mit Seitenversatz zueinander angeordneten Patchantennen (21) in unterschiedlicher Höhenlage, insbesondere in unterschiedlicher Höhenlage bezogen auf das Niveau der Bodenfläche (5) zueinander angeordnet sind.
4. RFID-Antennen-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in unterschiedlicher Höhenlage zueinander angeordnete Gruppen (A, B) von Patchantennen (21) mit unterschiedlichem Phasenwinkel zur Erzeugung eines unterschiedlichen Up-tilt- oder Down-tilt-Winkels angesteuert sind.
5. RFID-Antennen-System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Durchlassrichtung (31) versetzt zueinander liegende Patchantennen (21) einer Gruppe (A, B) von Patchantennen (21) mit unterschiedlichem Phasenwinkel angesteuert sind, worüber der Überwachungs- bereich in der einen oder in entgegengesetzter Richtung zur Durchlassrichtung (31) einstellbar ist.
6. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen (A, B) von Patchantennen in einer RFID-Antenneneinrichtung (1) vorgesehen sind.
7. RFID-Antennen-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen von Patchantennen in einer Höhe gegenüber dem Durchlassweg (3) und/oder der Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) angeordnet sind, der ≥ 0,3 m und ≤ 2 m ist.
8. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bereiche (Xl, X2) mit einer oder mehreren zusammenwirkenden Gruppen (A, B) von Patchantennen (21) vorgesehen sind, die zum einen in einem unteren Höhenbereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) oder Seitenbegrenzungen (I1) und einem dazu höher liegenden Bereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) oder der Seitenbegrenzungen (I1) angeordnet sind.
9. RFID-Antennen-System nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen zwei in Vertikal- und/oder Höhenrichtung versetzt vorgesehenen Bereichen (Xl, X2) angeordnete, jeweils eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen
(A, B) von Patchantennen (21) umfassende Antenneneinrichtungen einen Höhenabstand von zumindest 0,1 m und Vorzugs- weise weniger als 2,0 m, 1,2 m und vorzugsweise weniger als 0,6 m aufweisen, und dass der Höhenabstand der zuunterst liegenden Patchantennen (21) oder einer zuunterst liegenden Gruppe von Patch-Antennen (21) zur Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) zumindest 0,3 m, vorzugsweise 0,3 m bis 1,5 m oder insbesondere bis 1,2 m beträgt.
10. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennen (21) im UHF-Bereich strahlen, vorzugsweise im 800 MHz- bis 1000 MHz-Band, insbesondere bei 868 MHz.
11. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennen (21) eine Patchfläche (25) , ein darunter befindliches Substrat (23) und eine darunter befindliche Massefläche (27) umfassen, und dass die so gebildeten Patchantenne (21) kapazitiv vor einer Massefläche (31) angeordnet oder mit der Massefläche (31) gleichstrommäßig oder galvanisch verbunden ist, wobei die Patchantenne (21) und die Massefläche (31) quer und vorzugsweise senkrecht zum Durchlassweg (3) und/oder zur Durchlassrichtung (31) ausgerichtet ist.
12. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantenne (21) eine Patchfläche (25) , ein darunter befindliches Substrat (23) und eine Massefläche (31) umfassen, wobei die Patch- antenne (21) und die Massefläche (31) quer und vorzugsweise senkrecht zum Durchlassweg (3) und/oder zur Durchlassrichtung (31) ausgerichtet ist.
13. RFID-Antennen-System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) aus einem dielektrischen Körper besteht.
14. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) aus Luft besteht und die elektrische Abstandshalter zur Positionierung und Halterung der Patchfläche (25) vorgesehen sind.
15. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Gruppe (A,
B) von Patchantennen zumindest zwei mit Versatz zueinander angeordnete Patchantennen (21) umfasst, die vor einer gemeinsamen Massefläche (31) angeordnet sind.
16. RFID-Antennen-System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (A, B) aus zumindest zwei Patchantennen (21) ein gemeinsames Substrat (23) umfassen, auf dessen Rückseite vorzugsweise eine gemeinsame Massefläche (27) vorgesehen ist, wobei auf der Strahlerseite auf dem Substrat (23) gegenüber liegend zur Massefläche (27) zumindest zwei galvanisch getrennte Patchflächen (25) ausgebildet sind.
17. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 6 bis
16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Patchantenne (21) eine Speiseleitung (37) umfasst, die eine Durchlassöffnung
(31 ') in der Massefläche (31), eine sich daran anschlie- Sende Durchlassöffnung (27') in der jeweiligen Massefläche (27) der Patchantenne (21) und einen sich daran anschließenden und durch das Substrat (23) hindurch erstreckenden Kanal (37) bis zu einem Speisepunkt (25') an der Patchfläche (25) durchläuft, wobei sich der Speisepunkt (25') vorzugsweise an der Unterseite der Patchfläche (25) befindet.
18. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (A, B) von Patchantennen (21) vor einer gemeinsamen Massefläche (31) angeordnet ist, deren Höhenerstreckung vorzugsweise zwischen 5 cm bis 40 cm beträgt.
19. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise zusätzliche
Patchantennen (21) vorgesehen sind, die vorzugsweise im unteren Bereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) und/oder der Seitenbegrenzung (I1) am Übergangsbereich zur Bodenfläche (5) vorgesehen sind, deren Hauptstrahlrichtung und/oder Patchfläche (25) vorzugsweise mit einer nach oben weisenden Vertikalkomponente vorausgerichtet ist.
20. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Pat- chantennen (21) vorzugsweise am oberen Endbereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) und/oder der Seitenbegrenzungen (I1) vorgesehen sind, deren Hauptstrahlrichtung und/oder Patchfläche (25) mit einer nach unten gerichteten Vertikalkomponente vorausgerichtet montiert sind.
21. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Durch- lassrichtung (31) und/oder zumindest zwei in Höhen- und/oder Vertikalrichtung versetzt zueinander liegende, zusammenwirkende Patchantennen (21) vorgesehen sind, die mit unterschiedlicher Phase und vorzugsweise unterschiedlich einstellbarer Phase angesteuert sind.
22. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
21, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise im Bereich der Bodenfläche (5) und/oder oberhalb des Durchlassweges
(3) zumindest eine und vorzugsweise mehrere in Durchlass- richtung (31) versetzt zueinander liegende Patchantennen (21) vorgesehen sind.
23. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantenne (21) in ein zu einem elektronischen Artikel-Sicherungs-System
(EAS) gehörenden Antennen und/oder Rahmenantennen (15) nachgerüstet und/oder integriert sind.
24. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere RFID-Antennenein- richtungen (1) und/oder Seitenbegrenzungen (I1) mit Seitenversatz unter Ausbildung mehrerer dazwischen hindurch verlaufender Durchlasswege (3) angeordnet sind, wobei in den mittleren RFID-Antenneneinrichtungen (1) und/oder Seitenbegrenzungen (I1) Patchantennen (21) eingebaut sind, die teilweise in die eine Richtung und teilweise in die dazu gegenüber liegende Richtung zur Überwachung zweier benachbart dazu liegender Durchlasswege (3) strahlen.
25. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Artikel-Siche- rungs-System (EAS) gehörende Rahmenantennen (15) vorgesehen sind, und dass zumindest eine Patchantenne (21) in einer Rahmenantenne (15) integriert ist, und dass vorzugsweise die Patchantennen (21) in Draufsicht auf die Rahmenantennen (15) innerhalb der Rahmenantennen (15) integriert sind.
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