本发明专利技术涉及一种感应天线，包括：第一平面导电绕组（42），位于衬底的第一表面上，所述第一绕组以规律间隔中断以形成一系列第一导体对（522、524；542、544；562、564）；和第二平面导电绕组（44），位于衬底的第二表面上，所述第二绕组正对第一绕组且沿着与第一绕组的中断方向垂直的方向中断，以形成一系列第二导体对（526、528；546、548；66、568）。每个第一导体对及其对面的第二导体对限定谐振子组件，其中，单个子组件的两个第一导体分别电连接至另一子组件的另一第一导体或电连接至天线的端子（41、43），相邻对的第二导体不相互电连接，以及每个第一导体的一端（5224、244、5424、5444、5624、5644）电连接（523、543、563、525、545、565）至关注的子组件的第二导体的一端（5284、5264、5484、5464、5684、5664），或不被连接，此时关注的子组件的第二导体相互电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及天线，尤其涉及高频感应天线的形成。本专利技术尤其适用于为潮湿环境中的几MHz的射频传输而设计的天线，例如，为非接触式芯片卡、射频识别(RFID)标签或电磁应答器传输系统而设计的天线。
技术介绍
图1非常示意性地示出一种类型的射频传输系统的示例，作为示例，本专利技术适用于该类型的射频传输系统。这种系统包括产生电磁场的读取器或基站1，该电磁场能够被位于该场中的一个或多个应答器2所检测。例如，这些应答器2为出于识别目的而置于物体上的电子标签2’，或者更一般地为任何电磁应答器(如图1中的方框2所标记的)。 在读取器I侧，通常由串联谐振电路来表征谐振感应天线，该串联谐振电路由电阻器r、电容器Cl和感应元件LI或天线形成。该电路由高频发生器(HF)12激励，高频发生器12由基站I的未示出的其它电路控制(连接14)。通常调制(在振幅上和/或在相位上)高频载波，以发送数据给应答器。在应答器2侧，通常并联的谐振电路包括与电容器C2以及与负载R并联的感应元件或天线L2，负载R代表应答器2的电子电路22。该谐振电路在经受基站所产生的高频磁场时，检测该磁场流。在电子标签2’的情况下，感应元件L2由连接到电子芯片22的导电绕组形成。该芯片通常包围电容器C2。在基站侧以串联谐振电路的形式且在应答器侧以并联谐振电路的形式的符号表征是常见的，即使实际上可能会发现串联谐振电路在应答器侧而并联谐振电路在基站侧。在基站侧，也可能会发现谐振LC结构，在该结构中，电容被分成并联部分和串联部分。这能够添加阻抗变化功能，例如，能够使阻抗与发生器匹配。通常，应答器不具有自备电源，且从基站I所产生的磁场获得其操作所需的电力。应答器通过改变应用于其谐振电路的负载(R)以调制流入其感应天线L2且源于基站的磁场所引起的电磁力的电流，而发送数据给基站。通常，读取器的谐振电路和应答器的谐振电路被调谐至同一谐振频率ω (L1.Cl. co2=L2. C2. ω2=1)。当应答器置于例如空气的环境中时，围绕应答器的介质的介电常数实际上为真空的介电常数(ε『8. 854. 10_12法拉/米，或者相对介电常数~=1)。应答器的谐振电路的特性(频率调谐、品质因数)是稳定的且为其标称值。然而，在土壤中(或在任何其它潮湿环境中)则并非如此，在这类环境中，水的变化量导致了围绕应答器的环境的介电常数的高可变性，可达到非常高的值。水具有非常高的约为80的相对介电常数εΓ。如果应答器的谐振电路不被介电常数低且稳定的材料的包膜充分保护，则应答器的谐振电路的特性将被强烈地改变。如果可能使用的保护包膜的介电常数不低，倘若该介电常数是稳定的，则可以在该包膜存在下调整谐振电路的特性。图2非常示意性地示出潮湿环境中的传输系统的示例。该系统用于检测埋在土壤S中的管道3。形成检测器的基站邻近土壤S的表面55放置。这种检测器发射射频磁场，与埋在土壤中的管道3相关联的应答器2能够检测该射频磁场。这种系统通常用于在土木工程中检测管道的存在。这类应用中的问题在于，土壤形成能够从干土变化为饱含水的土壤的潮湿环境。于是，介电常数L (能达到几十)将不再与空气中(L=I)的数量级相同。作为结果，应答器天线的感应电路(L2)的不同部分之间所形成的杂散电容将强烈地增大，这会为谐振器增加介电损失。于是，应答器的谐振电路将不再调谐，且负面地改变其品质因数，这将对传输(远程供电和通讯)产生不利影响。当前的解决方案包括为应答器的谐振电路涂覆绝缘材料(介电常数、约为1，或者高至几个单位(小于5))，该绝缘材料要厚得足以使潮湿环境被充分远隔且不再干扰应答器的谐振器的特性。也可以在保护材料存在下调整谐振器的特性。尽管所需的厚度(实际上为几毫米)看似很小，但其大幅增加了管道成本。对于其它应用，用作标签的应答器的纤薄也可以是一限制因素，其使得增大厚度是不可取的。特别地，为了定位管道的路径，应当以从不到一米至几米的小间隔来呈现标签。进一步地，不希望管道具有大的附随物(例如，集成应答器的封装体)。在内侧，即使管道用来运输液体，管厚度通常也要足以使谐振器特性不被干扰。图3为用于制作可在潮湿环境中使用的电子标签的已知技术的示例的部分以横剖面图形式的透视图，该潮湿环境的含水量从干的变为饱含水的。包括电子芯片22和平面天线L2的标签2位于管道3的外表面上。该标签由绝缘板支撑，绝缘板是柔性的，从而可卷绕在管道上。于是，利用柔性的绝缘层35 (例如矩形的)覆盖组件。即使利用介电常数非常低(等于或略大于相对值I)的材料，所添加的厚度依然大于几毫米。可以设想，在制造时将标签嵌入管道厚度中。然而，这使管道制造更复杂，因此更昂贵。将物体插入在所述厚度中可能会给维持/保持管道的机械抗性施加强大的制造约束。因此，需要适用于潮湿环境的感应天线。文献W02008/083719描述了一种小型天线，这种天线由在一点处中断的第一圆形轨道形成，且在两个沿直径相反的位置上中断的第二轨道围绕着该第一圆形轨道。第一轨道和第二轨道并非每个都形成绕组，从几何图形的意义上说，相当于至少两个导电轨道匝的绕组。文献US2003/080918描述了一种无线通信设备且提供了与该设备相关联的压力传感器和温度传感器。文献W02007/084510描述了各种形式的RFID天线，包括由间断的非互连部分形成的圆环天线。Garcia等人于2005年8月在美国物理协会的应用物理学期刊中(第98卷，n° 3，033103-1 页至 9 页)发表的文章 “On the resonances and polarizabilities of splitring resonators”描述了不同形式的由多对轨道形成的谐振电路。文献JP2004-336198描述了一种电连续的多匝环形天线。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的是提供一种克服传统天线的全部或部分缺点的感应天线。本专利技术的实施方式的另一目的是提供一种尤其能很好地适于用在潮湿环境中的天线。本专利技术的实施方式的另一目的是提供一种在潮湿环境中不需要额外的绝缘体的低厚度(厚度小于I毫米)的感应天线。本专利技术的实施方式的目的是提供一种不需要改变应答器支承件的解决方案。为了实现这些和其它目的中的全部或部分，本专利技术提供一种感应天线，该感应天线包括绝缘衬底；第一平面导电绕组，所述第一平面导电绕组位于衬底的第一表面上，且以规律间隔中断，以形成一系列的第一导电轨道对；第二平面导电绕组，所述第二平面导电绕组位于衬底的第二表面上且正对第一绕组,第二绕组中的中断正对第一绕组中的中断，以形成一系列的第二导电轨道对；且其中每个第一轨道对和正对的第二轨道对限定谐振子组件；同一子组件的两个第一轨道不相互连接，且分别电连接至另一子组件的唯一的另一第一轨道或者电连接至天线的端子；相邻对的第二轨道不相互电连接；以及每个第一轨道的一端电连接至关注的子组件的第二轨道的一端；或者不被连接，关注的子组件的第二轨道则相互电连接。根据本专利技术的实施方式，衬底是柔性的。根据本专利技术的实施方式，天线具有小于I毫米的厚度。根据本专利技术的实施方式，天线包括至少两个子组件。根据本专利技术的实施方式，天线还包括半子组件，该半子组件由第一轨道及其相对的第二轨道形成，且连接至至少一个子组件。本专利技术还提供一种谐振器，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.15 FR 10547271.一种感应天线，包括 绝缘衬底(46)； 第一平面导电绕组(42)，所述第一平面导电绕组位于所述衬底的第一表面上，且以规律间隔中断，以形成一系列的第一导电轨道对(522、524 ;542、544 ;562、564)； 第二平面导电绕组(44)，所述第二平面导电绕组位于所述衬底的第二表面上且正对第一绕组,第二绕组中的中断正对所述第一绕组中的中断，以形成一系列的第二导电轨道对(526,528 ;546、548 ;566、568);且其中 每个第一轨道对和正对的第二轨道对限定谐振子组件(52、54、56)； 同一子组件的两个第一轨道不相互连接，且分别电连接至另一子组件的唯一的另一第一轨道或者电连接至所述天线的端子(41、43)； 相邻对的第二轨道不相互电连接；以及 每个第一轨道的一端(5224、5244、5424、5444、5624、5644) 电连接(523、543、563、525、545、565)至关注的子组件的第二轨道的一端(5284、5264、5484、5464、5684、5664);或者 不被连接，所述关注的子组件的第二轨道则相互电连接(57 )。2.如权利要求1所述的天线，其中，所述衬底(56)是柔性的。...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒂埃里·托马斯，
申请(专利权)人：原子能与替代能源委员会，
类型：
国别省市：
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