专利名称：用于具有分离器的组合eas/rfid标签的天线的制作方法
用于具有分离器的组合EAS/RFID标签的天线 (对相关申请的交叉引用)本申请要求Shafer等在2004年11月2日提交的发明名称为 "NEAR FIELD PRO腿FOR READING RFID TAGS AND LABELS AT CLOSE RANGE"的美国临时专利申请序号No. 60/624402和 Copeland等在2005年3月7日提交的发明名称为"LINEAR MONOPOLE MICROSTRIP RFID NEAR FIELD ANTENNA，，的美 国临时专利申请序号No. 60/659289的优先权，在此引入两者的全部内 容作为参考.技术领域本公开涉及电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签的领 域，特别是涉及用于组合EAS和RFID标签的RFID读取天线(read背景技术使用組合EAS/RFID安全标签在来自EAS技术的常规反盗窃威慑 手段的基础上提供库存控制能力的益处。组合EAS/RFID要全标签可 通过使用卡钉(pin)鐲定机构被闺定到衣物上，该离定自可邇过可 使用磁性手段以松开卡打的分离器被去除。当卡钉正在被去除时读取RFID信息是有利的。并且，使得能够 通过首先读取和验证RFID信息去除卡钉会是人们所关心的。为了分开组合EAS/RFID安全标签的卡钉，用户将标签的端部放 在分离器的限定的中心区域中。应当注意，安全标签可以以任意角度 关于分离器磁体区域旋转。因此，RFID元件关于分离器中心的取向 会是很任意的。如果RFID元件必须在这种位置被读取，那么，要么 分离取向需要被固定以允许固定位置RFID近场天线在这种固定位置 正确地读取，要么需要新的全方向的RFID近场天线。
因此，需要开发一种使得组合EAS/RFID硬质(hard)标签能够 被分开并且在任何时间都与EAS/RFID标签相对于RFID天线的角度 无关地一贯精确读取的RFID读取天线。
发明内容
本公开涉及用一种用于分离组合电子物品监视(EAS)和射频识 别(RFID)标签(EAS/RFID标签)的安全装置。安全装置包括被配 置为选择性地释放(disengage)设置在組合EAS/RFID标签的笫一部 分中的接合释放的分离器。安装装置还包括被配置为以电子的方式读 取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的基本上圃形曲折 状天线的近场天线。
近场天线被配置为基本上环绕分离器，并被配置 为在相对于分离器的位里上从组合EAS/RFID标签的笫二部分读取信 息，当标签的笫二部分相对于分离器基本上以相切的方式并且以任意 角度被设置。
近场天线可被配置为只在分离器被定位为释放组合EAS/RFID标 签的笫一部分中的接合释放时读取信息.分离器可以以磁的方式释放 接合释放，在一个实施例中，天线是基本上同心圃形曲折状微带天线，该曲 折状微带天线包舍笫一和笫二天线部分，每个部分作为连续的导体 在内同"鬭基准和外两心圃基准周鷉和之间以曲折状结构延伸基本上 180度到达公共结合位置，内和外同心圃基准具有公共中心点.
第 一天线部分可从零度上的外同心圃的周界的外面的第 一位置延 伸到内同心圃上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲 折状结构延伸到公共的结合位置。第二天线部分可从零度上的外同心 圆的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和 外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共的结合位置。
在一个实施例中，安全装置还包括基板，该基板具有第一表面
和第二表面；安装在基板上的馈送端口；安装在基板上的端接电阻器； 和接地层。同心圃形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并 且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一 和第二部分耦合，并且端接电阻器在公共结合位置上与天线的第一和 第二部分耦合，并与接地层耦合。馈送端口可被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。組合EAS/RFID标签的第二部分可包含RFID元件，并且RFID 元件基本上驻留在圃形微带天线的周界之上。本公开还涉及一种用于分离組合电子物品监视(EAS)和射频识 别(RFID)标签(EAS/RFID标签)的安全装置的替代性实施例。该 安全装置包括具有穿过其中限定的轴的分离器.分离器被配置为选择 地释放设置在组合EAS/RFID标签的笫 一部分中的接合释放，安全装 置还包括被配置为以电子的方式读取存储在組合EAS/RFID标签的笫 二部分中的倌息的基本上同心圃形曲折状圃形微帶近场天线。近场天 线被配置为基本上环绕分离器，并被配置为在組合EAS/RFID标签相 对于所述轴基本上以相切的方式并且以任意角度被定位时从組合 EAS/RFID标签的笫二部分读取倌息.近场天线被配置为只在分离器被定位为释放組合EAS/RFID标签 的第 一部分中的接合释放时读取倌息，安全装置还可包括Jlj板。基板具有笫一表面和第二表面；安装在 lj板上的馈送端口；安装在基泉上的端接电阻器；和接地层，闳心豳 形曲掛状灸线微攀棟要装在恭板的第一表銜上，并翼基板的第4表翁 被安装在接地层上，并且，馈送端口与夭线的第一部分耦合，并且端 接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层辆合。本公开还涉及一种供组合电子物品监视(EAS)和射频识别 (RFID)标签使用的天线。该天线包括基板；和安装在基板上的基 本上同心圆形曲折状微带，该曲折状微带包含第一和笫二天线部分， 每个部分作为连续的导体在内同心圃基准和外同心圆基准周围和之间 以曲折状结构延伸基本上180度到达公共结合位置，内和外同心圆基
准具有公共中心点。第一天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第一位置延伸 到内同心圆上的第一位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置；并且第二天线部分从零度上的外同心圆 的周界的外面的第二位置延伸到内同心圆上的第二位置，并在内和外 同心圆基准周围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置。 公共结合位置被设置在外同心圃上。天线还可包括具有基本上为圃形的周界的分离器磁体，基本上同 心圃形曲折状微带在分离器磁体的周界周围被安装在基板上。天线还 可包含安装在基板上的馈送端口；和安装在基板上的端接电阻器； 其中，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的笫 二部分耦合，基板可包含笫一和第二表面，并且，天线还包含接地层，并且， 基本上圃形曲折状徵带被安ilMtJM^L的第 一表面上，并且Jjk的笫二 表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的笫一部分耦合，并 且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。馈送端口可 被单极和偶极馈送激励信号中的一个激励。微带天线可被配置为在内基准圃和外基准困之间限定平均基准圃.平均基准圃的直径DM为内外基准圃的直径的平均值，并且，平 均直径DM范围为从约C"2lrf(Sr)^到约C/{7rf(8r)1/2}，这里，C是光速(3xl()8米/秒》，f是操作頻率(周/秒)，er^fcfel的相对介电常数,附困说明被看作实施例的主题在说明书的结论部分中被特定指出和清楚地 要求权利。但是，通过参照附图阅读以下的详细说明，可以最好地理 解关于组织和操作方法的实施例及其目标、特征和优点，在这些附图中，
图1示出具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和现有的 RFID读取天线，其中硬质标签相对于RFID读取天线处于第一取向；
图2示出具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质标签和图1的 RFID读取天线，其中硬质标签相对于RFID读取天线处于第二取向；图3示出根据本公开的具有分离器磁体的組合EAS/RFID硬质标 签和圆形RFID读取天线；图4是沿图3的线4-4切取的具有分离器磁体的组合EAS/RFID 硬质标签和RFID读取天线的断面正视图；图5是沿图3的线5-5切取的具有分离器磁体的组合EAS/RFID 硬质标签和RFID读取天线的断面正视图；图6是沿图3、图4和图5的RFID读取天线的电流的图形表示；困7是困3的RFID读取天线之上的半波电场(E场)分布的困 形表示；困8是在零度相位上的困3的RFID读取天线之上的全波E场分 布的困形表示；困9示出困3、闺4和困5的RFID读取天线的偶极馈送；困10是闺3、囷4和困5的RFID读取天线和分离器磁体的一个 实施例的顶部透视困；困11是图10中所示的RFID读取天线和分离器磁体的底部透视围；困12是困3、困4和闺5的RFID读取天线和分离器磁体的替代 性实施例的顶部透视困；躏13是闺12中所示的RFID读取天线和分离器磁体的替代性实 施例鹛巍部錄枧羁；困14根椐4^^开的組合EAS/RFID硬质标签的一个实施例的平 面图；图15是根据本公开的同心圆形曲折状近场RFID读取天线的一个 实施例的平面图；图16是图14和图15的具有分离器磁体的组合EAS/RFID硬质 标签和同心圆形RFID读取天线的正视图；图17是处于分离器磁体的读取范围之外的组合EAS/RFID硬质 标签和同心圆形RFID读取天线的平面图；图18是处于分离器磁体的读取范围之内的组合EAS/RFID硬质标签和同心圃形RFID读取天线的平面图；图19是安装在基板上的同心圆形曲折状微带天线的顶部透视图； 图20是表示安装在接地层上的基板的同心圃形曲折状微带天线的底部透视图。
具体实施方式
从以下给出的详细说明以及从本公开的特定实施例的附图，可以 更全面地理解本公开，但这只是出于解释性的目的而不应被视为将本 公开限于特定的实施例。这里会阐述大量的特定细节，以提供对根据本公开的用于组合 EAS/RFID标签的近场RFID读取天线的多个可能的实施例的全面理 解.但本领域技术人员可以理解，可以在没有逸些特定细节的情况下 实施各种实施例。在其它情况下，公知的方法、过程、部件和电路没 有被详细说明以不混淆这些实施例。可以理解，这里4^开的特定结构 和功能细节会是代表性的，不 一定要限制这里公开的任何实施例的范围o可以用表达方式"耦合"和"连接"以及它们的衍生词说明 一 些实施 例.例如，可以用术语"连接"说明一些实施例，以指示两个或更多个 元件相互直接物理或电气接触。在另一例子中，可以用术语"耦合"说 萌一些实施铜，以指承鴻个或更多个无件直接物理或电气接触.但是 术语"輛合"也可意味着两个或更多个元件不是相互直接接触，但仍相 配合或相互交互，这里公开的实施例不一定要限于本上下文.值得注意的是，在说明书中提到任何"一个实施例，，或"实施例，，都 意味着与该实施例相关联说明的特定特征、结构或特性包含于至少一 个实施例中。在说明书的各个位置中出现的短语"在一个实施例中"不 一定都指的是同一实施例。
RFID读取天线100。 EAS/RFID硬质标签102包含设置在组合 RFID/EAS标签102的第一或标签头部分101中的接合(clutch )释放 机构108。 EAS/RFID硬质标签102包含设置在EAS/RFID硬质标签 102的第二或RFID元件部分103中的RFID读取元件104。接合释放 机构108—般提供EAS去激活功能以释放一般出于监视目的的设置在 物品(未示出)上的分离器磁体106的卡钉112。卡钉112将磁体106 固定到物品以及接合释放机构108上.因此，接合释放机构108用作 分离器.在现有的配置中，RFID读取天线IOO是沿直线到和穿过磁 体106的轴B-B延伸的近场通用偶极微带天线.该特定組合EAS/RFID 标签102也具有大致为线性的配置并包含沿其延伸并到M体106的 纵轴A-A。轴A-A和B-B在公共点即在磁体106的中心点110上相交， 使得轴A-A和B-B相互形成角度e. —般地，中心点110是接合释放机构108释放卡钉和磁体106的位置，如困i所示，角度e的大小使得EAS/RFID标签102的RFID元件部分104处于RFID读取天线100 的范围外面，因此存储在RFID元件部分104中的RFID倌息不能被 读取.尽管如此，接合释放机构108可在因此不首先读取RFID元件 部分104信息的情况下被分离器磁体106激活.困2示出图1的具有分离器磁体106的組合EAS/RFID硬质标签 102和RF1D读取天线100，其中，硬质标签102相对于RFID读取天 线100处于第二取向.具体而言，由于组合EAS/RFID硬质标签102 的轴A-A与RFID读取天线l柳的轴B-B平行，因此角度0现在是0°, 國此組合EAS服FID硬摩标婆i02的RFID无件棘定位在RFI3D读取 天线100正上方。在这种位置中，设置在RFID读取元件部分103中 的RFID读取元件104处于RF1D读取天线100的近场中，并且，RFID 信息可被读取，同时，接合释放机构108可在因此不首先读取RFID 读取元件104的信息的情况下被分离器磁体106激活以释放卡钉112。通过现有技术的教导可以理解，当接合释放机构108处于磁体106 正上方时，不管RFID元件104的位置如何，EAS部分101的磁性释 放接合机构108都被启用。机构108可被激活以在分离器磁体106的 帮助下释放卡钉。因此，不保证RFID信息在销售点被收集。换句话 说，在硬质标签102中包含的RFID读取元件104只有当如图2所示 处于或基本上处于RFID读取天线100正上方时才被读取。这种方法 的明显的缺点是， 一般为负责防止物品损失的人的用户必须保证硬质 标签102中的RFID元件104总是在RFID读取天线100的正上方， 以保证RFID信息被收集。现在转而说明本公开的细节，图3表示根据^^开的包括具有分 离器磁体106的组合EAS/RFID硬质标签102和RFID读取天线200 的安全装置250。天线200包含一般为两个半圃的弓形部分222和224 的基本上为圃形的微带结构.天线200—般被安装在基板206上。同 样被安装在4M1 206上的馈送端口 208通过可为共轴电缆的电缆214 向天线200供^t送信号并在第一位置202上与天线200耦合.同样 被安装在ljfeL 206上的端接电阻器210在笫二位置204上与天线200 在一个实施例中，笫一位置202和笫二位置204基本上在直径 上相对，在一个实施例中，天线200基本上环绕分离器磁体106。分 离器磁体106具有中心点220。天线200和分离器磁体106可以是同 心的。实施例不限于本上下文。组合EAS/RFID标签102具有这样一 种配置，即，该配置使得第一轴A，-A，被限定为从第一或标签头部分 101直到RFID读取元件部分103穿过其中延伸，如图3所示，組合 EAS/RFID硬质标签102出于例示的目的被定位为使得轴A，-A，与磁 体106的申^2加相交.幽f解释镇的葛的第4 B，-效，被限定为穿过余离審磁体l麵,使 得轴A，-A，和B，-B，在中心点220上相交，并在其间限定可变角度(p。 轴A，-A，和B，-B，中的任一个可相对于另一轴旋转，使得角度cp可从O 度到360度变化。如图3、图4和图5所示，206包含一般为上表面的第一表 面206a和一般为下表面的第二表面206b。天线200被安装或设置在 第一表面206a上。基板206的第二表面206b被安装或设置在接地层 (ground plane) 212上。电缆214包含与天线200耦合或连接以向两
个天线半圆部分222和224供电的第一端子和与接地层212耦合或连 接的第二端子。除了与天线200耦合外，端接电阻器210延伸到并耦 合到接地层212上。因此，如图4和图5所示，天线200被配置为作 为单极天线操作，使得馈送端口 208被单极馈送激励信号激励。如前面讨论的那样，組合EAS/RFID标签102的卡钉112固定到 物品上，该物品在图4中被示为物品10。 EAS/RFID标签102包含分 别被设置在EAS/RFID标签102的第一或标签头部分101和笫二或 RFID元件部分103上的接合释放机构108和RFID读取元件104。当 在分离器磁体106附近时接合释放机构108从物品上释放标签102. 具体而言，当标签头101^it在分离器106中时，卡钉从物品10上被 释放下来，从而允许物品10从EAS/RFID安全标签102上被释放下 来。在一个实施例中，根据本公开，分离器磁体106具有基本上圃形 的周界并且被基本上安装在基板206的中心上，天线加0被配置为使 得，当EAS/RFID标签102相对于天线200以任意角度cp被设置、并 且接合释放机构108 M在分离器磁体106附近时，RFID天线元件 104可被天线200读取.具体而言，由于卡钉112和接合释放机构108 的中心基本上被定在分离器磁体106的中心点220之上并且組合 (EAS/RFID安全)标签102关于中心点220旋转，因此天线200的 读取范闺与角度(p无关，接合释放机构108不需要准确处于中心点220 之上以使得能够致动接合释放机构108,凝舍锋放机构l餘可以不仅仅为磁的，^是可以为任付类漤的EAS分离器，包括但不限于电操作的螺线管或气动或液压操作的释放 机构。特别值得注意的是，天线200具有零度到约360度的一致的读取 范围。可以想象，圃形微带天线200可被视为包含上述的组合EAS/RFID 标签102、天线200和分离器磁体106的組合EAS和RFID系统250 的一部分。EAS/RFID标签102被配置为被固定到物品10上。
如前面公开的那样，但在这里是关于系统250，天线200被配置 为使得，当EAS/RFID标签102相对于天线200以任意角度(p被设置、 并且接合释放机构108被放在使得能够分离的与分离器磁体106足够 近的位置上时，RFID天线元件104可被RFID读取天线200读取。作为系统250的一部分，天线200的特征和限制基本上与前面说 明的那些相同。本领域拔水人员可以认识到，其它结构的微带天线200也是可能 的，这些结构包括但不限于椭圃或卵形、三角形、正方形、矩形、 抛物线形或双曲线形、曲线形、多边形或不规则形的形状。已确定的是，与组合EAS/RFID硬质标签102中的RFID元件104 耦合的电场沿径向向外并在圃形微带200之上，使得即使硬质标签102 相对于磁体中心或原点220以任意角度9被放置組合EAS/RFID硬质 标签102也可容易地分离.可以想象，读取范围可在接合机构l肺被 定位在分离器磁体106之上或相对接近它的点上被优化，现在转而更详细地讨论微带天线200，天线200与被配置为圃孤 使得倌号波长k与丄对应的两个微带A类似，因此，如田3所示，近场天线200的圃直径"D，，应与半波长到全波长偶极天线之间的直径对应. 由于蹰形微带天线200被淀积在介电基板206上，因此半径a对于与 半波长情况相关的最小值应在a^c/(2irf(er),的范围内,对于全波长情 况应为其两倍。这里c是光速(3xl^米/秒)，f是採作頻率(周/秒)，8r是介电基板材料的相对介电常数。麥睐由6、國？和癣8,备爾瓤2M和224的有效长度f在举效丧 到全波长的范围中。如图6特别示出的那样，在半波长配置中，天线 电流I在馈送或输入端208为正的最大值(+10)，在中点减小为零， 并在端接电阻器210的端部位置上为负的最大值(-10)。因此，在半 波长配置中，天线电流从输入端208到端接电阻器210的端部位置经 受180度的相位变化。如图7所示，在馈送点208的E场为最大值。 在沿微带天线部分112的沿长度L的中点上，E场减小为零。在终端 (termination end ) 118上，E场减小为负的峰值或最大值。
如图8特别示出的那样，对于全波长配置，天线电流在输入端208 为正的最大值，在距离的四分之一处衰减为零，然后在距离的二分之 一处沿负方向减小为负的最大值，在距离的四分之三处表减为零，然 后在端接电阻器210的端部位置沿正方向重新增加到正的最大值。当与RFID元件104耦合的E场被最大化时，天线200要读取的 信号被大大增强。当RFID元件104基本驻留在如图3和图4所示形 成圃形天线200的半圃的弓形部分222和224的周界外面时，出现这 种情况。另外，当组合EAS/RFID硬质标签102基本上相对于分离器 磁体106的中心220沿径向取向使得EAS/RFID硬质标签102的线性 轴B，-B，基本上与中心220交迭时，信号被增强.困9示出圃形微带天线200的替代性实施例。具体而言，圃形微 带天线200被配置为偶极结构。电缆214的第一端子214a在变压器输 入倌号接头(connection) 230a与电压变压器230连接.来自倌号接 头230a的输入倌号在变压器输出倌号接头230b从变压器230被输出， 该变压器输出信号接头230b通过电缆或连接器234与半圃的弓形部分 224耦合，电缆214的第二端子214b通过输入信号接地接头230c与变压器 230连接.输入信号地通过接头230d从半圃的弓形部分222被输出到 变压器230,因此，在这种结构中，半圃的部分222和224作为偶极 天线*作，使得馈送端口 208被偶极馈送激励倌号激励.困10是其中微帶天线2洲被设置在基板206上的安全装置2邻 的一个实施餺的壤部透视掛，命离骞織体l畅楝徵置为穿逸中"碁本 上被定位在分离器磁体106的中心220周闺的孔径240,孔径240贯 穿基板206和接地层212.基本上为圃形的微带200在分离器磁体106 的周界周围被安装在基板206上。端接电阻器210与微带天线200以 及接地层212耦合，图ll是图10中所示的安全装置250的底部透视图。具体而言， 分离器磁体106通过孔径240贯穿接地层212和基板206。图12是基板206和接地层212的替代性实施例的顶部透视图。图13是图13中所示的基板206和接地层212的替代性实施例的底部透 视图。具体而言，基本上为圃形的微带天线200被设置在排除孔径240 的实心基板206，和实心接地层212，上。基板206，包含第 一和第二表面 206a，和206b，。接地层212，包含第一和第二表面212a，和212b，。基本 上圃形的微带200被安装在基板的第一表面206a，上。基本上为圃形 的微带200被安装在基板的笫一表面206a，上，具有基本上为圃形的 周界的分离器磁体106被设置为接i^t板206的第二表面206b，和接 地层212，的第二表面212b，，使得基本上为圃形的微带200被设置在 分离器磁体106的周界外面。由于分离器磁体106不受孔径240限制， 因此分离器磁体106相对于微带200是不受约束的、可动的。不管是 分离器磁体106受孔径240限制，还是分离器磁体106相对于微带200 是不受约束的和可动的，分离器磁体106相对于接合释放机构108的 操作和性能都是基本上等同的。已确定的是，圃形近场RFID微带天线200的特性被优化如下a. 限于近场距离的读/写范围rf《丄。使读/写范围d限于近场距离J A/2;r允许安全装置250在销售点同时执行EAS硬质标签分离和 RFID信息收集。由于读取范围非常小，因此EAS分离和RFID信息 收集限于每次一个标签。换句话说，在这种读取范围下，去激活器 (deactivator)将不从附近的其它标签检测无关的RFID倌息。b. 供给天线200的大多数能量在端接负栽电阻器200上被耗散， 由此减少产生的干扰的水平.e.与賴射逸场夭幾相比表现出较抵的Q闺数的近场天线200. Q 因数是除以中心频率的-3db带宽的度量或者e-^^1，这里，F2是上频率-3db点，Fl是下频率-3db点，Fc是中心频率。d. 较低的Q因数导致较宽的工作带宽，这对于宽频带世界范围 UHF应用是有用的。e. 如本领域公知的那样，频率跳跃是用于防止读取器相互干扰的 技术。在美国，尽管认为UHFRFID读取器以915MHz操作，但它们 实际上在902和928MHz之间操作。读取器可随机或以编程的次序跳
跃到902MHz和928MHz之间的任意频率。如果频带足够宽，那么两 个读取器刚好以同一频率操作的机会较小。欧洲和日本的UHF频带要小得多，因此这种技术不能有效防止读取器干扰。本公开的RFID系统250和天线200的较宽的工作带宽和较低的 Q因数允许在不需要频率跳跃的情况下产生简化的RFID读取器电子 设备。f 近场天线200表现出较低的辐射电阻(radiation resistance) 和辐射效率，由此与辐射天线相比减少干扰并便于符合FCC规定的限 制。g. 圃形微带近场天线200产生在圃形微带区域外面沿径向取向的 E场.h. 如前面讨论的那样，圃形微带近场天线200具有约"2a"的直径 尺寸"D"，或者，对于与半波长情况相关的最小值，D-2a-2c/{2 rf(sr)1/2} 对于全波长情况，为其两倍，i. 由于发射的E场位于近场，因此有利于符合规定要求，j.圃形微带近场天线200可使用具有基本上相同的RFID检测能 力的单极或偶极馈送激励，具体而言，馈送端口 208可被单极和偶极 馈送激励倌号中的一个激励，k.增强径向E场与RFID元件104的耦合会增强读取倌号的有 效性.当RFID元件W4基本駐留在躕形微帶天线200的周幕外面时. 由现逸辨癀現、8 14和國M ~ 18示出組合EAS/RFID M标签的替代性实施例。 具体而言，组合EAS/RFID硬质标签300包含具有第 一或前面部分301 和第二或后面部分302的外壳303。第一部分301包含用于固定到物 品10上的卡钉312的接合释放机构308。卡钉312可基本上在接合释 放机构308的中心被插入接合释放机构308内。第二部分302包含 RFID元件304。RFID元件304可具有基本上为直线的或矩形的结构， 并可沿纵轴C-C被设置。相对于卡钉312和接合释放机构308， RFID
元件304的纵轴C-C基本上沿横向或切向取向。图15示出天线组件450的本公开的替代性实施例。天线组件450 包含基本上为同心圆形的曲折状微带天线400。曲折状微带天线400 分别包含第一和第二天线部分400a和400b，每一个在内同心圆基准 410和外同心圃基准420周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度 到达公共( common )结合位置402。笫一和第二天线部分400a和40ttb作为连续的导体4度上的外 同心圃420的周界的外面的笫一位置408a、 408b延伸到内同心圃410 上的第一位置422a、 422b，并分别在内和外同心圃基准410和420周 围和之间以曲折状结构延伸到公共结合位置402。在一个实施例中，第一和第二天线部分400a、 400b包含笫一^>共 径向段440，该笫一公共径向段440沿径向从外同心圃基准的周界外 面的笫一位置408a、 408b向公共中心点220延伸到内同心圃基准410 上的笫一位里422a、 422b，延伸到分別沿内同心圃基准410形成的多 个断续的、带有间隔的内弦段434的第一个442a、 442b。笫一和笫二 天线部分400a、 40他还包含沿外同^圃基准420形成的多个断续的、 带有间隔的外弦段432和多个径向段436,多个径向段中的笫 一个444a、 444b依次从笫 一个带有间隔的内弦 段442a、 442b延伸到断续的、带有间隔的外弦段中的第一个446a、 446K类似地，多个径向段中的第二个448a、 448b依次从笫一外弦 段446a、 446b延伸到第二内弦段452魏、452b，并在分刺结合第一和 第二天线部分4Wa、 4糊b的公共錄争粒覃柳2上棒止，在一个实施例中，公共结合位置402被设置在外向心圃420上。 实施例不限于本上下文，仍然如图16所示，天线组件450还包含基板406。基板具有笫一 或上表面406a和第二或下表面406b。馈送端口 208被安装在基板406 上，并且端接电阻器210也被安装在基板406上。天线组件450还包 含接地层412。同心圃形曲折状天线微带400被安装在基板406的第 一表面406a上，并且基板406的第二表面406b被安装在接地层412
上。馈送端口 208与天线400的第一和第二部分400a、 400b耦合，并 且，端接电阻器210在>^共结合位置402上与笫一和第二部分400a、 400b耦合，并与接地层412耦合。如前面关于天线200说明的那样， 馈送端口 208可被单极和偶极馈送激励信号中的任一个激励。内和外同心圃基准410和420可具有基本上与分离器磁体106的 中心点220 —致的公共中心点。微带天线400被配置为在内基准圃410和外基准圃420之间限定 平均基准圃415。平均基准囷415的直径DM为内外基准圃410和420 的直径的平均值或平均数。平均直径Dw范围为从约c/口7Cf(Sry,到约c/{7rf(Sr)1/2}，这里，C 是光速(3xl08米/秒)，f是操作頻率(周/秒)，SrU板的相对介电常数。困16还示出用于分离組合电子物品监视(EAS)和射频识别 (RFID)标签(EAS/RFID标签)300的安全装置的一个实施例的正 視困.具体而言，安全装置500包含被配置为选择性地释放设置在组 合EAS/RFID标签300中的第一部分302中的接合释放机构308的分 离器或分离器磁体106。近场天线400被配置为以电子的方式读M 储在组合EAS/RFID标签300的笫二部分302中的信息.组合 EAS/RFID标签300的第二部分302包含RFID元件304，并且RFID 无件304基本上驻留在同心圃形曲折状微带天线400之上。如困17和困18最佳地示出的那样，近场天线400被配置为基本 上荪绕分錄器1M,在蹈17中，标签3雜姆秉钱觏铮4S0的錄离使得 天线組件不能读取RFID元件304,在闺18 ,，标签300的位置处于 天线組件450的读取范围内.具体而言，标签300被配置为在相对于 分离器106的位置上从组合EAS/RFID标签300的第二部分302读取 信息，当标签3(M)的第二部分302基本上相对于分离器106以相切的 方式并以任意圃周角q)，被设置。角度q)，由穿过标签300的外壳302特 别是穿过卡钉312和接合释放机构308的中心的轴D-D和穿过分离器 磁体106的中心点220的轴E-E的相交限定。轴D-D与橫轴C-C正交。近场微带天线400被配置为只在分离器106被定位为释放 (disengage)组合EAS/RFID标签300的笫一部分301中的接合释放 308时读取信息。分离器106可以以磁的方式释放接合释放308以释 放卡钉312，由此将标签300与物品IO分开(参见图16)。图19是天线组件450的顶部透视图，表示安装在基板406的第一 表面406a上的基本上同心圃形曲折状微带天线400. ^L406可具有 圃形结构，但其它的结构也是可能的。实施例不限于本上下文。基板 406的中心区域具有孔径460以使得分离器106能够被安装在其中。困20是天线组件450的底部透枧困，表示安装在接地层412上的 JI^L 406。孔径460还延伸通过接地层412,簦于以上说明，组合EAS/RFID标签102的RFID标签部件即 RFID读取元件104对分离器磁体106的区域之上的检测不敏感，但 在物理上接近天线200,使得它很好地处于近场内。只要EAS/RFID 标签102的包含接合端部机构108的部分即标签头101位于分离磁体 106之上，那么，不管其相对于天线200的取向如何，RFID标签102 都在有效检测区域中.可以认为，>*^>开的一个特別的优点在于，由于实际上不可能在 不读^ia合标签102的RFID天线元件104上的RFID倌息的愔孔下 释放接合机构108,因此它可以减少标签位置要求，可以理解，天线200的相对尺寸和形状可以被配置为与任何尺寸 或形状的标签或罄条一起工作*银美,可以想象，#开将很好地為 HFID元件天线104沿组合标签102的长度并且基本上在圃形天线200 的周界外面被设置的较长的組合标签102 —起工作.由于径向电场从天线200的周边以径向的方式向外远离分离器磁 体106的中心220，因此，当标签102的笫一部分101抝改在分离器 磁体106的中心区域220附近时，组合EAS/RFID安全标签102的 RFID读取元件104应基本上在天线200外面延伸。由于与从天线200 的周边以径向的方式向外远离分离器磁体106的中心220的径向电场
的方向相比、从天线200的周边向着分离器磁体106的中心220以径 向的方式向内延伸的径向电场反向，因此不希望RFID元件104被定 位为使得RFID元件104或RFID元件部分103在交界关系中被天线 200的微带等分，因为其结果会是在RFID元件104两端没有净的差 分电场。虽然这里说明了实施例的某些特征，但本领域技术人员可以想到 许多变更方式、替代方案、变化和等同方案，因此应当理解，所附的 权利要求意图在于覆盖落在实施例的真实精神内的所有这些变更方式 和变化。
权利要求
1.一种用于分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)的安全装置，所述安全装置包括被配置为选择性地释放设置在组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放的分离器；和被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的基本上圆形曲折状天线的近场天线，所述近场天线被配置为基本上环绕所述分离器并被配置为在相对于所述分离器的位置上从组合EAS/RFID标签的所述第二部分读取信息，当所述标签的所述第二部分相对于所述分离器基本上以相切的方式并且以任意角度被设置。
2. 根据权利要求l的安全装置，其中，近场天线被配置为只在所 述分离器被定位为释放组合EAS/RFID标签的笫一部分中的接合释放 时读取信息。
3. 根据权利要求l的安全装置，其中，分离器以磁性的方式释放 接合释放'
4. 根据权利要求1的安全装置，其中，天线是基本上同心圃形曲 折状徵带天线，该曲折状微带天线包含第一和笫二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圃基准 和外同心圃基准周闺和之阅以曲折状结构延伸基本上180度到达公共 錄合位置，所迷内和外同^圃碁准具者公共申^点，
5. 根据权利要求4的安全装置，其中，第 一天线部分从零度上的外同心圃的周界的外面的第 一位置延伸 到内同心圃上的第 一位置，并在内和外同心圃基准周围和之间以曲折 状结构延伸到公共结合位置；并且，第二天线部分从零度上的外同心圆的周界的外面的第二位置延伸 到内同心圆上的第二位置，并在内和外同心圆基准周围和之间以曲折 状结构延伸到公共结合位置。
6. 根据权利要求4的安全装置，其中，安全装置还包括 基板，所述基板具有第一表面和第二表面； 安装在基板上的馈送端口； 安装在基板上的端接电阻器；和接地层，其中，同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并 且基板的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的笫一和笫二部分耦合，并且端接电阻器在公共 结合位置上与天线的第一和第二部分耦合，并与接地层耦合，
7. 根据权利要求6的安全装置，其中，馈送端口被单极和偶极馈 送激励信号中的一个激励。
8. 根据权利要求4的安全装置，其中，组合EAS/RFID标签的 笫二部分包含RFID元件，并且RFID元件基本上驻留在圃形微带天 线的周界之上，
9. 一种用于分离组合电子物品监枧(EAS )和射频识别(RFID ) 标签(EAS/RFID标签)的安全装置，所述安全装置包括具有穿过其中限定的轴的分离器，所述分离器被配置为选择地释 放设置在組合EAS/RFID标签的笫一部分中的接合释放；被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部 分中的信息的基本上同心圃形曲折状圃形微带近场天线，所述近场天 线被配置为基本上环绕所迷分离器，并被配置为在所迷組合 EAS/RFID标答相对于所迷釉基本上以相初的方式并且以任意角度被 定位时从組合EAS/RF1D标签的所迷笫二部分读取倌息。
10. 根据权利要求9的安全装置，其中，近场天线被配置为只在 所述分离器被定位为释放组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释 放时读取信息。
11. 根据权利要求9的安全装置，其中，安全装置还包括 基板，所述基板具有第一表面和第二表面； 安装在基板上的馈送端口；安装在基板上的端接电阻器；和接地层，其中，同心圆形曲折状天线微带被安装在基板的第一表面上，并且基板 的第二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的笫二 部分耦合，并与接地层耦令。
12. —种供组合电子物品监视(EAS)和射频识別(RFID)标签 使用的天线，所述天线包括基板；和安装在基板上的基本上同心圃形曲折状微带，该曲折状微带包含 笫一和笫二天线部分，每个部分作为连续的导体在内同心圃基准和外同心圃基准周围和之间以曲折状结构延伸基本上180度到达公共 结合位置，所迷内和外同心圃基准具有公共中心点。
13. 根据权利要求12的天线，其中，笫 一天线部分从零度上的外同心圃的周界的外面的笫 一位置延伸 到内同心圃上的第一位置，并在内和外同心圃基准周围和之间以曲折 状结构延伸到公共结合位置；并且，第二天线部分M度上的外同心圃的周界的外面的笫二位置延伸 到内同心圃上的第二位置，并在内和外同心B基准周围和之间以曲折 状结构延伸到公共结合位置，
14.根振麵剩要求13的夭线，其中，第—天线郑分包舍第一公共径向段，该笫一公共径向段沿径向从外同心圃基准的周 界外面的第一位置向公共中心点延伸到内同心圃基准上的第一位置， 延伸到沿内同心圃基准形成的多个断续的、带有间隔的内弦段中的笫一个，沿外同心圃基准形成的多个断续的、带有间隔的外弦段；和 多个径向段，其中，多个径向段中的第一个依次从第一个带有间 隔的内弦段延伸到多个断续的、带有间隔的外弦段中的第一个， 多个径向段中的第二个依次从第一外弦段延伸到第二内弦段，并在公共结合点上终止；并且， 第二天线部分包含笫一公共径向段，该第一公共径向段沿径向从外同心圆基准的周 界外面的第一位置延伸到内同心圆基准上的第一位置，延伸到沿内同 心圃基准形成的多个断续的、带有间隔的内弦段中的第一个；沿外同心圓基准形成的多个断续的、带有间隔的外弦段；和多个径向段，其中，多个径向段中的第一个依次从笫一个带有间 隔的内弦段延伸到多个断续的、带有间隔的外弦段中的笫 一个，多个径向段中的笫二个依次从笫一外弦段延伸到笫二内弦段，并 在结合第一和笫二天线部分的公共结合点上终止.
15. 根据权利要求12的天线，其中，公共结合位置被设置在外同 心圃上。
16. 根据权利要求12的天线，该天线还fc括 具有基本上为囷形的周界的分离器磁体，基本上同心圃形曲折状微带在分离器磁体的周界周围被安装在基板上
17. 根据权利要求12的天线，其中，天线还包含 安装在基板上的馈送端口；和 安**基板上的端接电阻器；其中，馈送端口与天线的笫一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二
18.根据权利要求12的天线，其申，基板&含第一和第-表面， 并且，天线还包含 接地层，并且，其中基本上圃形曲折状微带被安装在&^L的第一表面上，并且基 板的笫二表面被安装在接地层上，并且，馈送端口与天线的第一部分耦合，并且端接电阻器与天线的第二部分耦合，并与接地层耦合。
19.根据权利要求17的天线，其中，馈送端口被单极和偶极馈送 激励信号中的一个激励。
20.根据权利要求12的天线，其中，微带天线被配置为在内基准 圆和外基准圃之间限定平均基准圆，所述平均基准圃的直径Dw为内 外基准圆的直径的平均值，并且，平均直径DM范围为从约c/(27cf(er)1,到约C/(7rfK)1^，这里，C是光速(3xlOS米/秒)，f是操作频率(周/ 秒)，Sr是基板的相对介电常数。
全文摘要
安全装置分离组合电子物品监视(EAS)和射频识别(RFID)标签(EAS/RFID标签)，并且包括选择性地释放设置在组合EAS/RFID标签的第一部分中的接合释放的分离器(磁体)；和被配置为以电子的方式读取存储在组合EAS/RFID标签的第二部分中的信息的近场天线。天线环绕分离器，并且，当标签的第二部分相对于分离器以任意角度被设置，并且只在分离器被定位为释放分离器释放时，在相对于分离器的位置上从组合EAS/RFID标签的第二部分读取信息。只要EAS/RFID标签的包含接合端部机构的部分位于分离磁体之上，那么，不管相对于天线的取向如何，RFID标签都在有效检测区域中。
文档编号E05B73/00GK101103165SQ200580043660
公开日2008年1月9日 申请日期2005年11月2日 优先权日2004年11月2日
发明者加里·M·萨弗, 理查德·L·科佩兰德 申请人:传感电子公司