电磁辐射解耦器制造技术

用于对处于波长范围λ↓［ｍｉｎ］到λ↓［ｍａｘ］内的辐射解耦的电磁辐射解耦器。所述解耦器具有与电介质层接触的第一导体层，所述第一导体层包括至少一个缺失区域，所述解耦器的厚度小于λ↓［ｍｉｎ］／４ｎ，其中，所述ｎ是所述电介质的折射率。可以将所述电介质层夹在两个导体层之间，所述两个导体层之一具有上述结构。本发明专利技术还设计这样的解耦器的使用方法和包括这样的解耦器的各种物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电磁辐射隔离或衰减装置领域，更具体而言，涉及将能量耦合到RF (射频)标签内的领域。本专利技术允许使RF标签与降低标签 性能的表面，例如金属表面解耦(即隔离)。本专利技术涉及任何RF标签， 尤其是依赖传播波相互作用(与磁标签所表现出的电感耦合相对照)的 RF标签，因而我们的优选实施例涉及对长3巨离系统标签(例如，UHF 范围和微波范围标签)的应用。
技术介绍
RF标签广泛应用于物品的识別和跟踪，尤其是商店或仓库环境下 的物品的识别和跟踪。就这样的标签而言，通常遇到的一项缺点是，如 果直接放置在金属表面上(或者放置在与之相距几亳米的范围内)，那 么所述标签的读取范围就会降至无法接受的水平，在更典型的情况下， 将无法读取或询问所述标签。这是因为传播波RF标签采用内部天线接 收入射辐射天线的尺寸和几何形状决定着其谐振频率，并由此左右所 述标签的工作频率(对于UHF (超高频)范围标签而言通常为866MHz 或915MHz,对于微波范围标签而言通常为2.4-2.5GHz或5.8GHz)。在 将标签放在金属表面附近或者使之与金属表面直接接触时，所述标签的 导电天线与所述表面相互作用，因而劣化或者在更典型的情况下消除了 其谐振特性。因此，采用UHFRF标签很难实现对盒子或箱子等金属物 品的跟踪，因而必须采用诸如GPS的其他更为昂贵的定位系统。在应用于与RF(射频)电磁波相互作用的其他表面，例如，某些 类型的玻璃以及具有相当高的含水量的表面(例子包括具有高含水量或 高树液含量的某些类型的林材)时，UHF RFID标签也面临着类似的问 题。在为含有/容纳水的材料，例如，水瓶、饮料罐或人体等添加标签时， 也会遇到问题。解决这一问题的一种方法是在RF标签和所述表面之间放置泡沫间 隔体，以防止天线和所述表面之间的相互作用。就当前可用的系统而言， 所述泡沫间隔体通常必须至少为10-15mm厚，才能真正地4吏所述RF标签与所述表面间隔足够的距离。显然，具有这一厚度的间隔体对于很多 种应用来说是不切实际的，并且易于受到无意中的碰撞和损坏。其他方法涉及提供独特构图的天线，所述天线被设计为在特定环境下与特定的RF标签阻抗匹配。例如，Avery Denmson的国际专利申请 WO 2004/093249、 WO 2004/093246和WO 2004/093242尝试采用具有携 带补偿元件的天线的标签解决这一 问题。在考虑表面影响的情况下设计 所述天线，并对其进行调谐，以适应特定环境或一定范围内的可能的环 境。这一方案不需要大间隔体，但是需要相对复杂的天线设计，所述天 线设计必须是阻抗匹配的，因而对于每一标签是不同的，因此增加了制 造的成本和复杂性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种起着电磁辐射解耦器材料的作用 的RF标签的固定件，其至少能够缓解某些与现有技术系统相关的问题， 即，厚度、尺寸和灵活性方面的问题。根据本专利技术的第 一方面，提供了 一种用于电子器件的辐射解耦器， 所述解耦器包括夹在至少一个第一导体层和至少一个第二导体层之间 的至少一个电介质层，其中，所述至少一个第一导体层具有至少一个缺 失区域，在所述缺失区域处，所述第一导体层未覆盖所述电介质层，所 述解耦器适于在使用中使电磁场在所述第一导体层的所述缺失区域附 近受到增强。所述第二导体层的长度优选是至少与所述第一导体层的长度相同 的长度。更优选地，所述第二导体层长于所述第一导体层。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于RF标签的辐射解耦器， 其用于在入皿到Xmax的波长范围内使辐射与表面解耦，所述解耦器包 括夹在第一和第二导体层之间的电介质层，其中，所述第一导体层包括 通过至少一个具有亚波长尺寸的开口分隔的两个或更多岛，其中，将所 述解耦器的谐振频率选择为与所述RF标签和/或RF读取器的谐振频率 基本匹配。所述开口为空隙或者所述第一导体层材料的缺失区域。两个或更多岛之间的彻底的电隔离并不是本专利技术的必要特征。所述 第一导体层上的岛可以是基本与相邻的导电材料区域隔离的导电材料 区域。所述的两个或更多岛优选相互电隔离。所述电子器件或RF标签优选基本位于所述缺失区域之上。还可以 使电磁场在电介质芯层的某些边缘处得到增强，因此还可以方便地使所 述电子器件位于表现出了增强的电场的电介质芯层的至少 一个边缘上。至少 一个具有亚波长尺寸的缺失区域是指所述缺失区域沿至少一 个尺寸小于入mm。可以将RF标签i殳计为在任何频率下工作，例如，所述频率处于100MHz到600GHz的范围内。在优选实施例中，所述RF标签为UHF (超高频)标签，例如，具有芯片和天线并在866MHz、 915MHz或 954MHz上工作的标签，或者在2.4-2.5GHz或5.8GHz上工作的樣支波范 围标签。所述电子器件的工作波长优选与所述解耦器的基波谐振频率基本匹配，更优选地，所述解耦器可以在人皿n到Xmax的范围内为所述电子 器件提供增大的读取范围，因而所述电子器件的工作波长优选处于入mm到入n^的范围内。应当注意，本文中所提及的波长都是指真空波长，除非另作说明。 所述缺失区域可以是小的分立的十字形或L形，但是更方便地可以是狭缝宽度小于入mm的狭缝。狭缝可以是导体层材料中的任何直线或曲充所述狭缝。本专利技术提供了 一种起着辐射解耦器件的作用的多层结构。第 一和第 二导体层夹着电介质芯。在第 一导体层含有通过缺失区域或狭缝分离的 至少两个岛时，所述一个或多个缺失区域为亚波长缺失区域(即，沿至 少一个尺寸小于入)或者更优选为亚波长宽度狭缝，其将所述电介质芯 暴露至空气。方便地，在缺失区域出现在解耦器的周围以形成单岛时， 或者在电介质芯的至少 一个边缘形成了所述缺失区域时，所述缺失区域 的宽度不必满足亚波长。应当注意导体层未必一定要与电介质芯层直接接触。例如，可以存可以采用在感兴趣的电磁波长上具有金属或相反的导电响应的任 何材料作为相应的导体层内的导电材料。适当的材料的例子为金属、金 属合金、金属复合材料或碳。这样的导电材料的厚度必须满足使其相对 于所采用的电磁辐射的频率至少部分不透明(其由阻抗失配和趋肤深度计算二者确定，所述计算是本领域技术人员公知的)。所述导体层材料的厚度可以大于0.10微米，所述厚度优选处于0.25到5微米的范围内， 更优选处于1到2微米的范围内。如果希望，可以使该厚度增大到超过 5微米，由其是在需要这样做来确保所选择的导电材料对目标波长提供 了至少部分不透明的阻挡的情况下。但是，任何厚度的显著提高都可能 影响柔软性并提高造价。显然，对第二导体层没有最大厚度要求。方便 地，可以从与第一导体层相同的范围内选择第二导体层的厚度。可能希 望通过这样做来保持柔软性。解耦器结构的电介质芯和第 一导体层的厚度之和可以小于该结构 的总厚度中的四分之一波长，因此与现有技术系统相比更薄、更轻。电 介质层的选择能够使解耦器变得柔软，从而能够将其施加到非平面表面 或曲面表面上。方便地，所述解耦器可以不是平面的，其可以采取非平 面几何形状或曲面几何形状的形式。本专利技术的上述方面提供了两个导体层来形成解耦器。但是，在将所 述材料直接施加到金属表面(例如，汽车、集装箱、船只、机身或滚笼 (roll cage))本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子器件的辐射解耦器，所述解耦器包括夹在至少一个第一导体层和至少一个第二导体层之间的至少一个电介质层，其中，所述至少一个第一导体层具有至少一个缺失区域，在所述缺失区域处，所述第一导体层未覆盖所述电介质层，所述解耦器适于在使用中使电磁场在所述第一导体层的所述缺失区域附近被增强。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR布朗，CR劳伦斯，PR克拉克，WN达姆雷尔，
申请(专利权)人：欧姆尼ID有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]