專利名稱：用于識(shí)別裝置的微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及用于象腕帶這樣的識(shí)別裝置的天線，更特別涉及用于象腕帶這樣的識(shí)別裝置的微帶天線或貼片天線。
背景技術(shù)：
該公開關(guān)注的是一種改進(jìn)的識(shí)別腕帶、手鐲、臂章、頭帶、項(xiàng)鏈、卡片、不干膠標(biāo)簽或其它可佩帶的用品，為了方便起見，統(tǒng)稱為“帶子”或“識(shí)別裝置”。識(shí)別帶已經(jīng)成為一種在不給人打上永久標(biāo)記的情況下識(shí)別他們的方便有效的方式。帶子的一個(gè)基本優(yōu)點(diǎn)在于它最終是可除去的。識(shí)別帶典型地包括一個(gè)長(zhǎng)度大于其寬度的柔性腕帶以及一個(gè)用于連接和保持帶子安全環(huán)繞佩帶者手腕的閉合物或保護(hù)裝置。帶子的一部分可以用于印上或另外附加關(guān)于佩帶者的標(biāo)識(shí)或其它信息。還可以使用條形碼、無線電頻率識(shí)別(RFID)設(shè)備等等來存儲(chǔ)和傳輸與帶子和相關(guān)人或物品有關(guān)的信息。例如，RFID設(shè)備包括那些工作在30千赫(kHz)到300千兆赫(GHz)范圍內(nèi)的頻率上工作的設(shè)備。例如，在Penuela U.S.專利No.5,493,805、Mosher U.S.專利No.5,457,906、Mosher U.S.專利No.5,973,600、Beigel U.S.專利No.5,973,598、Beigel U.S.專利No.6,181,287、Peterson U.S.專利No.5,479,797和Peterson U.S.專利No.5,581,924中描述了包括電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和RFID功能的各種帶子結(jié)構(gòu)、附件及其它特性。
帶子因?yàn)榭梢晕锢淼匕踩馗皆谂鍘д呱砩?，所以?yōu)于其它形式的包含數(shù)據(jù)的ID卡(例如信用卡、票證等)。因此，當(dāng)前識(shí)別帶的用途包括醫(yī)院、診所和其它場(chǎng)所中的患者識(shí)別；游樂園進(jìn)入；臨時(shí)安全措施，設(shè)備存取控制，以及售票和授權(quán)功能。
識(shí)別帶的一個(gè)重要用途是醫(yī)院、診所和其它場(chǎng)所中的患者識(shí)別和定位。當(dāng)與適當(dāng)讀出器結(jié)合使用時(shí)，履行職責(zé)的醫(yī)療人員可以電子地收集患者信息并使用。另一個(gè)例子是跟蹤人，例如監(jiān)獄中罪犯的位置。
識(shí)別帶只通過例如人視覺讀取帶子上的印刷信息或掃描帶子上的條形碼信息，或通過電子地讀出識(shí)別帶發(fā)射的識(shí)別信息來提供信息。因此，使用條形碼、RFID設(shè)備等來增強(qiáng)信息存儲(chǔ)和與帶子及相關(guān)人或物品有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)傳輸。但是，當(dāng)識(shí)別帶發(fā)射信息給另一個(gè)設(shè)備或從另一個(gè)設(shè)備接收數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射不足可能會(huì)危及信息的準(zhǔn)確性。
信息電子地存儲(chǔ)在應(yīng)答器或RFID“標(biāo)簽”中，且該信息傳輸給標(biāo)簽“讀出器”。RFID標(biāo)簽和讀出器之間的通信是通過電磁(EM)波的發(fā)射和接收進(jìn)行的，兩者中的每個(gè)必須有一個(gè)將電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成EM波的天線，反之亦然。
小功率的RFID系統(tǒng)可以在寬頻率范圍上工作，包括高頻(HF)到超高頻(SHF)無線電波段，大約3兆赫(MHz)到6千兆赫(GHz)。工作在如13.5MHz的高頻(HF)波段的RFID標(biāo)簽的性能一般不受標(biāo)簽與人體接近程度的影響。這是在識(shí)別帶中使用RFID標(biāo)簽所希望的。標(biāo)簽天線和讀出器天線之間的耦合主要是通過反應(yīng)性近場(chǎng)的磁分量實(shí)現(xiàn)，其中標(biāo)簽天線被配置為是諧振電路中的一個(gè)線圈。但是，一個(gè)典型的腕帶長(zhǎng)為六英寸，其必須包含一個(gè)天線，而13.5MHz的波長(zhǎng)是73英尺，眾所周知，在線性尺寸上是波長(zhǎng)一小部分的天線是非常低效的輻射器和接收器。因此，可用的作用范圍可能是非常有限的，并且有時(shí)可能只離讀出器天線幾英寸遠(yuǎn)。這個(gè)顯著的缺點(diǎn)會(huì)限制識(shí)別帶中HF標(biāo)簽的使用性，而且可能使它們不可用，例如在人員定位或入口/出口警報(bào)應(yīng)用中。
RFID系統(tǒng)還可以工作在更高的頻率上，包括工作在400MHz、915MHz、超高頻(UHF)波段中的2.45GHz和SHF波段中的5.88GHz上或附近。在這些頻率上，標(biāo)簽和讀出器天線之間的耦合是通過輻射遠(yuǎn)場(chǎng)(這是在超過幾個(gè)波長(zhǎng)的距離中傳播的電磁(EM)波)實(shí)現(xiàn)的。這些頻率相當(dāng)于從30英寸至2英寸的波長(zhǎng)，就效率方面而言，這對(duì)于帶子中或其它具有可比較尺寸的結(jié)構(gòu)中的天線來說更為適合。這種更為有效的天線的結(jié)果是，工作在這些頻率上會(huì)得到實(shí)質(zhì)上更高的范圍，典型地高達(dá)十英尺或以上。但是，與HF波段相比，作為較短波長(zhǎng)的結(jié)果，在這些較高頻率波段上的EM波的輻射和接收受到天線中間環(huán)境中的障礙物和材料的影響更為強(qiáng)烈。特別是由于通信鏈路的相應(yīng)惡化，在人體上或附近，例如在帶子中工作的環(huán)形天線或偶極天線會(huì)嚴(yán)重失諧，并可能會(huì)不能工作。因此這些天線在具有RFID功能的識(shí)別帶中的可用性是非常有限的。
上面提到的天線失諧和通信惡化問題直接歸因于這樣一種事實(shí)孤立(附近無障礙物)的環(huán)形或偶極天線通常沿反方向輻射EM能量。但是，當(dāng)在人體表面上或附近時(shí)，反應(yīng)性近場(chǎng)(最接近天線的電場(chǎng)和磁場(chǎng))被人體組織扭曲，導(dǎo)致天線和與它直接相連的電路之間阻抗失配。該失配實(shí)際上使天線失諧并降低了遠(yuǎn)離人體方向上的EM能量輻射量。
因此，需要一種用于識(shí)別帶的改進(jìn)的天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于如腕帶、手鐲、臂章、頭帶、項(xiàng)鏈、腰帶、卡片、不干膠標(biāo)簽或其它可佩帶用品的識(shí)別裝置的微帶或貼片天線(patch antenna)，包括一個(gè)導(dǎo)電貼片層(patch layer)、一個(gè)導(dǎo)電接地層和一個(gè)在導(dǎo)電貼片層和接地層之間的介電層。該微帶天線安裝在識(shí)別裝置上或放置在識(shí)別裝置中，其中最好導(dǎo)電底層最靠近用戶，而導(dǎo)電貼片層最遠(yuǎn)離用戶。
通過研究下面的圖形和詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特性和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于具備本領(lǐng)域技能的人將是明顯的或變得明顯。意圖將另外所有這樣的系統(tǒng)、方法、特性和優(yōu)點(diǎn)包含在該描述中、置于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并受附后的權(quán)利要求的保護(hù)。


附圖中的組成不必按比例尺繪制，重點(diǎn)應(yīng)該放在說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖中，相同的引用數(shù)字表示處在不同圖形的對(duì)應(yīng)部分。但是，相同的部分不總是具有相同的引用數(shù)字。此外，所有的說明都是試圖傳達(dá)概念，其中相對(duì)尺寸、形狀和其它詳細(xì)屬性是示意性的而不是照字面或明確性的說明。
圖1的高級(jí)結(jié)構(gòu)圖表示一個(gè)帶有微帶天線的改進(jìn)識(shí)別裝置的示例圖2表示一個(gè)包含安裝在介電材料中、如那些用于RFID電路的通信電路元件的識(shí)別帶的示例實(shí)施方案。
圖3圖示了帶有通信電路的微帶天線的另一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路可能是，例如RFID芯片。
圖4圖示了帶有通信電路的微帶天線的又一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路可能是，例如RFID芯片。
圖5圖示了帶有通信電路的微帶天線的另一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路可能是，例如RFID芯片。
圖6圖示了帶有通信電路的微帶天線的又一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路可能是，例如RFID芯片。
圖7表示一個(gè)雙層識(shí)別帶的示例實(shí)施方案。
圖8表示一個(gè)嵌入識(shí)別裝置保護(hù)部分的微帶天線的示例實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于在該說明書中的使用，“在......中(in)”的含義，不管是獨(dú)自使用還是在“therein”這樣的混合詞中，都包括“在......中(in)”和“在......上(on)”；“無線電頻率識(shí)別”和“RFID”指通過無線電頻率通信來識(shí)別。
圖1表示包含微帶天線30作為其一部分的識(shí)別裝置10的一個(gè)示例實(shí)施方案。微帶天線30優(yōu)選是貼片天線。識(shí)別裝置10有一個(gè)支承如RFID電路的通信電路32的結(jié)構(gòu)20。通信電路32可適于與任何類型的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備通信，并可以使用任何通信協(xié)議，包括藍(lán)牙或IEEE 802.11。關(guān)于更多有關(guān)藍(lán)牙協(xié)議的信息，請(qǐng)瀏覽網(wǎng)站http//www.bluetooth.com。在這個(gè)帶子實(shí)施方案中，識(shí)別裝置10包括一個(gè)適合人佩帶、綁系或攜帶的結(jié)構(gòu)20。識(shí)別裝置10優(yōu)選是一個(gè)腕帶，而結(jié)構(gòu)20是伸長(zhǎng)的柔性腕帶材料。例如，結(jié)構(gòu)20可以是聚合、紙質(zhì)或有機(jī)襯底的伸長(zhǎng)柔性帶子。但是，識(shí)別裝置10不一定只系在人的手腕上，因?yàn)樗梢韵翟谌嘶騽?dòng)物的手腕、踝、脖子或其它部位上，或者系在一個(gè)物體上。
識(shí)別裝置10還包括微帶天線30。微帶天線30可以獨(dú)立附著在結(jié)構(gòu)20上或集成到識(shí)別裝置10的電子電路中。微帶天線30還可以用柔性印制電路板來構(gòu)造，因此可以彎曲。美國(guó)專利No.5,809,361，6,210,518和4,677,528提出了柔性印制電路板的例子。微帶天線30包括一個(gè)頂部導(dǎo)電層22，可以稱作“貼片”或?qū)щ娰N片層22，一個(gè)用作接地面的底部導(dǎo)電層24和在中間的介電材料26。導(dǎo)電貼片層和接地層還可以稱作貼片和接地導(dǎo)體。微帶天線30優(yōu)選包括一個(gè)金屬導(dǎo)電貼片層22、一個(gè)介電層26和一個(gè)接地層24，其組合成一個(gè)天線。導(dǎo)電貼片層22和導(dǎo)電接地層24可以由任何導(dǎo)電材料制成，而且每個(gè)導(dǎo)電層可以由不同的導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)電材料包括，例如，導(dǎo)電金屬、箔、墨、聚合物、有機(jī)材料和碳。可以對(duì)導(dǎo)電材料蝕刻、印刷、噴濺、沉積或其它成形加工來制成導(dǎo)電貼片層22和/或?qū)щ娊拥貙?4。當(dāng)然，對(duì)于任一個(gè)實(shí)施方案，可以改變導(dǎo)電貼片層22和導(dǎo)電接地層24之間的相對(duì)尺寸差。例如，導(dǎo)電接地層24可以大于介電層26，并可以沿著結(jié)構(gòu)20比圖1說明的更進(jìn)一步延伸。實(shí)際上，導(dǎo)電接地層24可以圍繞結(jié)構(gòu)20的所有方向延伸。此外，導(dǎo)電貼片層22、介電層26和導(dǎo)電接地層24的厚度可以是不同的厚度。介電層26可以包含任何介電材料，包括泡沫、塑料、空氣或波形塑料。微帶天線30的各部件優(yōu)選連接或嵌入結(jié)構(gòu)20中。
微帶天線30可以以很多方式制造，但是優(yōu)選由兩面包覆銅的印刷電路板材料來制作。更特別的是，微帶天線30優(yōu)選在包括一個(gè)平面介電層的印制電路板上形成。介電層26在該層一個(gè)完整面上具有銅包覆以形成接地面24，并在另一面上的銅包覆蝕刻形成導(dǎo)電貼片層22。雖然優(yōu)選是在介電層26的一個(gè)面上整體具有銅包覆，但是可以在一個(gè)重要部分而不是整個(gè)面覆蓋銅包覆。當(dāng)然，微帶天線30各部件的大小、尺寸和形狀可以改變。例如，導(dǎo)電貼片層22可以是圓形、橢圓形或半圓形。
為了對(duì)于佩帶者來講不會(huì)笨拙，微帶天線30可以制作得比較薄，以使其易于附在識(shí)別裝置10上或嵌入識(shí)別裝置10中。通過使用具有高介電常數(shù)的薄介電層26可以將微帶天線30做小。介電層26的厚度優(yōu)選是發(fā)射信號(hào)自由空間波長(zhǎng)的百分之一左右，貼片本身長(zhǎng)度是L，寬度是W，W小于L。
當(dāng)L大約是在介電層26中的半波長(zhǎng)時(shí)，微帶天線30形成一個(gè)在相對(duì)端開路的傳輸線諧振器。因?yàn)閮蓚€(gè)開路處的電場(chǎng)，微帶諧振器30的各端起一對(duì)隙縫輻射器的作用。該微帶天線30產(chǎn)生的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射在垂直于導(dǎo)電貼片層22的方向上最強(qiáng)，在導(dǎo)電貼片層22的平面中具有電場(chǎng)極化，并平行于導(dǎo)電貼片層22的長(zhǎng)度，即線性極化(LP)電磁(EM)波。近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)都在垂直于接地面24的方向上最小。微帶天線30的最大輻射與導(dǎo)電貼片層22垂直并在同一側(cè)面上，在相反側(cè)面(接地面24)上輻射最小或沒有。因此通過將接地面24放置在向著佩帶者的內(nèi)側(cè)減輕了識(shí)別裝置中不希望的鄰近效應(yīng)。當(dāng)用于實(shí)現(xiàn)識(shí)別裝置中的RFID功能時(shí)，微帶天線30在向著人體的一側(cè)具有自然降低的近場(chǎng)能量，因此輻射有效的遠(yuǎn)離了人體。所以，微帶天線30可提高識(shí)別裝置讀取器，例如無線通信網(wǎng)絡(luò)，和包含微帶天線30的識(shí)別裝置10之間的工作范圍。
微帶天線30可以用很多方式驅(qū)動(dòng)。第一個(gè)例子是通過同軸探針，其穿過接地面24伸出，并在位于導(dǎo)電貼片層22整個(gè)寬度W中間的點(diǎn)上與其連接。第二個(gè)例子是通過一條連接到導(dǎo)電貼片層22一端中心的較窄的微帶傳輸線。當(dāng)微帶天線30由低介電損失的高質(zhì)量材料制造并工作在UHF和SHF波段時(shí)，其效率(例如輻射功率與驅(qū)動(dòng)功率的比)會(huì)非常高(例如80％或更高)。因此，當(dāng)使用UHF和SHF頻率時(shí)，微帶天線提供了性能尺寸和成本方面的改進(jìn)。雖然常用的低成本印刷電路板材料(由FR-4表示)仍然可用，但是由于其介電常數(shù)變化范圍大和介電損失高，其在這些高頻波段中性能非常差。用于這些頻率的高質(zhì)量材料可從亞利桑那州錢德勒市的Rogers公司得到，而且包括Rogers的材料4003。
當(dāng)L和W都是大約介電層26中的半波長(zhǎng)時(shí)，微帶天線30會(huì)諧振并在兩個(gè)方向輻射。如果功率在兩個(gè)諧振之間等分，并且在它們之間引入90度相位偏移，則得到的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射與導(dǎo)電貼片層22垂直，其有一個(gè)在導(dǎo)電貼片層22的平面中以圓形圖案旋轉(zhuǎn)的電場(chǎng)，即圓極化(CP)EM波。如果電場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)在遠(yuǎn)離微帶天線30的方向上是順時(shí)針的，則是右圓極化(RHCP)波，如果電場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)是逆時(shí)針的，則是左圓極化(LHCP)波。通過判定導(dǎo)電貼片層22中哪個(gè)方向超前90°來確定方向(RHCP或LHCP)。利用無線識(shí)別裝置10的CP輻射的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)讀出器天線是線性極化或方向與識(shí)別裝置10的天線的方向相同的圓極化時(shí)，對(duì)天線定向的依賴較小。
作為對(duì)任一個(gè)實(shí)施方案的替代，微帶天線30或微帶天線30的一部分可以制作成用于結(jié)構(gòu)20的閉合機(jī)構(gòu)(例如保護(hù)裝置)的一部分，或者在結(jié)構(gòu)20的閉合機(jī)構(gòu)之中。閉合機(jī)構(gòu)可以通過電氣耦合或電抗耦合連接到結(jié)構(gòu)20。此外，微帶天線30的元件優(yōu)選是要薄，從而得到的識(shí)別裝置10薄，且佩帶舒適。
電子通信電路32，如RFID電路，優(yōu)選包含在0.010到0.020英寸厚的裸表面安裝模上。通信電路32的安裝形式可能是集成電路芯片或混合電路芯片，可以用幾種方式來實(shí)現(xiàn)安裝。通信電路32需要電連接到導(dǎo)電貼片層22和接地層24。當(dāng)安裝在導(dǎo)電接線或接地層之上或附近時(shí)，優(yōu)選在導(dǎo)電層和芯片32之間直接連接(例如焊接或?qū)щ娬澈?。連接到非鄰近導(dǎo)電層的方法包括使用導(dǎo)線、電纜或印刷電路傳輸線。電路32還可以直接在介電層26上實(shí)現(xiàn)，其包括在銅包覆上蝕刻出的印刷電路和粘合到電路上的分離部分，所述電路通過導(dǎo)線、電纜或印刷電路傳輸線連接到導(dǎo)電貼片層22和導(dǎo)電接地層24。
通信電路32優(yōu)選包括天線電路、信號(hào)產(chǎn)生器電路、可編程編碼器電路和互連電路。在一個(gè)實(shí)施方案中，表面安裝RFID芯片包括安裝在識(shí)別裝置10中的電子電路并電連接到微帶天線30。包括通信電路32的電路可以按各種組合由結(jié)構(gòu)20或介電層26承載，或通過在一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電路徑、半導(dǎo)體設(shè)備或聚合材料的介電層26中的一個(gè)層上沉積來形成。還可以使用整體由導(dǎo)電、絕緣和/或半導(dǎo)電材料構(gòu)成、直接在結(jié)構(gòu)20或介電層26上沉積的電路。實(shí)際上，識(shí)別裝置10中的任一個(gè)電路都可以部分或全部由半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體制成，并且可以由無機(jī)或有機(jī)材料制造，如美國(guó)專利5,973,598所述，這里通過引用該專利的全部公開內(nèi)容作為參考。換句話說，識(shí)別裝置10可以包括部分或全部由半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體制成的電子元件，所述電子元件可以是無機(jī)的或有機(jī)的，并可以印刷在識(shí)別裝置10上。美國(guó)專利5,973,598描述了有機(jī)元件，任一個(gè)有機(jī)元件都可以在改進(jìn)的識(shí)別裝置10中使用。如圖1所示，通信電路32在導(dǎo)電貼片層22上，但是如后面解釋的，通信電路32可以放置在其它各個(gè)位置，對(duì)任一個(gè)實(shí)施方案都是如此。介電層26和印刷元件可以是柔性的。
識(shí)別裝置10可以包括用于傳感、通信和顯示功能的元件，例如振蕩器、揚(yáng)聲器或視覺顯示器。改進(jìn)的識(shí)別裝置10可以包括一個(gè)電池來為其承載的電子電路提供主電源或輔助電源。電池可以是在柔性結(jié)構(gòu)20上形成的柔性電池。該電池可以為通信電路32等任何需要電力的設(shè)備提供電力，通信電路還可以包括RFID電路、電子電路、光學(xué)電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路。該電池可以在識(shí)別裝置固定到其目標(biāo)上的時(shí)候激活，或通過接收一個(gè)光信號(hào)或電磁信號(hào)來激活。電池可選地包括一個(gè)太陽能元件，從而通過環(huán)境光對(duì)電池充電和再充電；太陽能電池和再充電電路可以由無機(jī)或有機(jī)材料制成。該電池可以是可替換的或不可替換的。該電池可以是在識(shí)別裝置基底上印制或構(gòu)造的柔性聚合物電池。美國(guó)專利5,973,598描述了一種聚合物電池，可以用在改進(jìn)的識(shí)別裝置30中。帶有電池的識(shí)別裝置10可以由正確的授權(quán)或服務(wù)的啟動(dòng)來激活。如果電池在預(yù)定時(shí)間周期或日歷日期/時(shí)間耗盡電力，則控制識(shí)別裝置10的軟件會(huì)停止通信功能或任何其它功能。電池的負(fù)載可以是根據(jù)可編程常數(shù)固定的，或是定時(shí)的。
該說明書中描述的任何識(shí)別裝置或帶子都可以包括電磁能量吸收裝置，因此可以通過外部電磁場(chǎng)信號(hào)給識(shí)別帶提供能量。例如，天線可以從接收信號(hào)獲取功率，其中該功率用于為識(shí)別裝置上的一些或所有電路提供動(dòng)力。詢問/供電電磁信號(hào)為識(shí)別帶提供功率和啟動(dòng)信息。詢問/供電信號(hào)可以只包含供電信號(hào)或包括供電信號(hào)和調(diào)制在供電信號(hào)上的信息兩者。一旦通過由電磁信號(hào)供電，識(shí)別帶可以根據(jù)該帶子中編制的、帶子中存儲(chǔ)的或從詢問/啟動(dòng)設(shè)備接收的數(shù)據(jù)來顯示視覺可讀的信息。
圖2表示識(shí)別裝置10的一個(gè)示例實(shí)施方案的縱向截面，識(shí)別裝置10包括通信電路元件32a、32b、32c，例如那些用于RFID電路的元件，其安裝在介電材料26中。對(duì)于任一個(gè)實(shí)施方案，通信電路元件32a、32b、32c都還可以包括RFID電路、電子電路、光學(xué)電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和/或其它電路或設(shè)備。識(shí)別裝置10包括結(jié)構(gòu)20和微帶天線30，結(jié)構(gòu)20優(yōu)選是伸長(zhǎng)的，以使識(shí)別裝置10能夠用作腕帶。微帶天線30包括導(dǎo)電貼片層22、用作接地面的導(dǎo)電接地層24以及在貼片層22和接地層24之間的介電材料26。在該實(shí)施方案中，通信電路32位于導(dǎo)電貼片層22和接地層24之間的區(qū)域中。因?yàn)殡娐?2和天線可能會(huì)降低彼此的性能，所以該實(shí)施方案與其它實(shí)施方案相比不是最優(yōu)的。雖然如此，在該實(shí)施方案中，通信電路元件32安裝在介電材料26中，可以安裝在導(dǎo)電貼片層22底部(例如見通信電路元件32a)、接地層24頂部(例如見通信電路元件32c)或在貼片層和接地層之間(例如見通信電路元件32b)?？梢允褂脤?dǎo)線或其它導(dǎo)體穿過介電層26中的一個(gè)孔來連接到導(dǎo)電層。該孔允許導(dǎo)電材料通路將電路32連接到導(dǎo)電層?？椎奶娲锸菍?dǎo)電導(dǎo)管，也是已知的過孔或鍍金屬的通孔。仍然是替代性的，可以使用電感或電容耦合器來代替導(dǎo)線導(dǎo)體。所有的孔、導(dǎo)電導(dǎo)管和電感/電容耦合器可以統(tǒng)稱為“電耦合器”。通過使用裸模(bare die)通信電路元件32a、32b、32c，制造的電路元件的高度可以薄到10到20密耳(千分之一英寸)。在該實(shí)施方案中，通信電路32在微帶天線30的諧振區(qū)域之內(nèi)。
圖3圖示了帶有通信電路32的微帶天線30的另一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路32可以是例如RFID芯片。在該示例實(shí)施方案中，通信電路元件32安裝在接地層24的下面(即與介電材料26相對(duì)的一面)并與其直接相連。此外，對(duì)任一個(gè)實(shí)施方案都成立的是，通過使用裸模通信電路元件32，制造的電路元件的高度可以薄到10到20密耳。導(dǎo)線或其它導(dǎo)體將通信電路32連接到導(dǎo)電貼片層22。導(dǎo)線穿過介電層26中的一個(gè)孔。在該實(shí)施方案中，通信電路32在微帶天線30諧振區(qū)域之外。
圖4圖示了帶有通信電路32的微帶天線30的又一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路32可以是例如RFID芯片。在圖4中，通信電路32顯示出安裝在介電層26的頂部，鄰近導(dǎo)電貼片層22。穿過介電材料26的孔使通信電路32能夠與介電材料26下方的接地層24連接。通信電路32可以通過介電材料26頂部的一個(gè)導(dǎo)體或埋在介電材料26中的導(dǎo)體50連接到導(dǎo)電貼片層22。
圖5圖示了帶有通信電路32的微帶天線30的另一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路32可以是例如RFID芯片。通信電路32安裝在位于介電材料26頂部的導(dǎo)電貼片層22的頂部?？?0穿過導(dǎo)電貼片層22和介電材料26。如果希望的話，孔40為通信電路32提供通道以接觸介電材料26下方的接地層24。
圖6圖示了帶有通信電路的微帶天線30的又一個(gè)示例實(shí)施方案，通信電路32可以是例如RFID芯片。將圖6中的微帶天線30彎曲或仿形，使其更適合識(shí)別裝置10的佩帶者。諸如腕帶這樣的結(jié)構(gòu)20可以附著到微帶天線30和通信電路(圖6中沒有示出)。介電層26可以是柔性的，或剛性且彎曲形狀的。
現(xiàn)在描述一個(gè)將微帶天線和通信電路附著到結(jié)構(gòu)20的示例方法。圖7表示了一個(gè)識(shí)別裝置10的示例實(shí)施方案，其結(jié)構(gòu)20包括頂部的不導(dǎo)電層42和底部的不導(dǎo)電層44。微帶天線30和電路(沒有示出)層壓在頂部不導(dǎo)電層42和底部不導(dǎo)電層44之間。優(yōu)選使用由低EM損失材料制成的附加的不導(dǎo)電層來保護(hù)微帶天線30和電路不受濕氣、磨損等。對(duì)于圖7以及所有實(shí)施方案，電路都可以是模塊的形式。微帶天線30和電路在層壓在結(jié)構(gòu)20中之前或在制作層壓產(chǎn)品的時(shí)候制造。例如，如果微帶天線30和電路通過印刷等快速處理來形成，則可以幾乎在層壓識(shí)別裝置10的同時(shí)制造它們。
圖8表示一個(gè)嵌入識(shí)別裝置的保護(hù)部分中的微帶天線的示例實(shí)施方案，識(shí)別裝置在該例子中是識(shí)別帶。識(shí)別裝置10有一個(gè)伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)20，結(jié)構(gòu)20是管狀的，以接受閉合或保護(hù)機(jī)構(gòu)62的部分60。美國(guó)專利5,740,623公布了一個(gè)用于識(shí)別帶的管狀結(jié)構(gòu)的例子。保護(hù)機(jī)構(gòu)62的另一端64優(yōu)選是適于裝配到管狀伸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)20的另一相應(yīng)端中。在該示例實(shí)施方案中，微帶天線30有一個(gè)連接到通信電路32并位于介電材料26之上的導(dǎo)電貼片層22。導(dǎo)電接地層24位于識(shí)別裝置10的介電材料26和佩帶者身體(例如手腕、手臂、踝)之間。因?yàn)槲炀€30在保護(hù)機(jī)構(gòu)62中，所以可以在不必丟棄整個(gè)識(shí)別裝置10的情況下按需要改變天線。此外，保護(hù)機(jī)構(gòu)62的端60、64和管狀結(jié)構(gòu)20的對(duì)應(yīng)內(nèi)表面可以有導(dǎo)電觸點(diǎn)，以便當(dāng)各觸點(diǎn)連接時(shí)形成一個(gè)電路。這樣識(shí)別裝置10可以確定是固定、去掉還是篡改保護(hù)機(jī)構(gòu)62。
在任何實(shí)施方案中，識(shí)別裝置10可以包括可選的結(jié)構(gòu)和特性，如下面描述的任一個(gè)特性。例如，通信電路可以執(zhí)行任何類型的通信功能，且可以象應(yīng)答器那樣被動(dòng)通信，和/或通過啟動(dòng)通信來主動(dòng)通信。識(shí)別裝置10可以工作在UHF或SHF無線電波段。
同樣，通信電路可以包括一個(gè)控制邏輯或處理單元，其可以是微處理器、微控制器、中央處理器(CPU)、運(yùn)算邏輯單元(ALU)、數(shù)學(xué)協(xié)處理器、浮點(diǎn)協(xié)處理器、圖形協(xié)處理器、硬件控制器、被編程用作控制器的可編程邏輯設(shè)備或其它控制邏輯。通信電路還可以包括可選的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，例如任何類型的存儲(chǔ)器。例如，存儲(chǔ)器可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、紫外光可擦除PROM(UVPROM)、硬盤介質(zhì)、軟盤介質(zhì)、閃存、鐵電存儲(chǔ)器、有機(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁帶或任何其它存儲(chǔ)檢索裝置，或這些非易失性和易失性存儲(chǔ)裝置的任意組合。當(dāng)然，除非可移動(dòng)介質(zhì)存儲(chǔ)器小或薄，否則可移動(dòng)介質(zhì)存儲(chǔ)器(例如磁盤、磁帶)在被制造適合人手腕的識(shí)別裝置中是不實(shí)用的。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備還可以允許只讀、讀寫、或只寫。
識(shí)別裝置10可以包含光電子元件或電路，如信令傳送、信號(hào)發(fā)射、信號(hào)接收或指示電路。這些光電子元件可以執(zhí)行各種功能，如發(fā)信令(例如通過發(fā)光二極管發(fā)光)、指示(例如通過發(fā)光或改變反射比)、顯示(例如通過預(yù)形成的指示器或指示器陣列顯示字母數(shù)字或圖像數(shù)據(jù))、感測(cè)(例如光能級(jí)或聲級(jí))、能量轉(zhuǎn)換(例如光電池)。這些元件可以是硅、聚合物或其它材料的。它們可以是剛性的并附著在識(shí)別裝置10上?；蛘咚鼈兛梢允侨嵝缘牟⒏街诨蛴∷⒃谧R(shí)別裝置10上。這些電子、光電子元件可以印刷或沉積在結(jié)構(gòu)20上。
識(shí)別裝置10還可以附著在一個(gè)物品上，其中識(shí)別裝置10中的電路執(zhí)行可選的電子物品監(jiān)視(EAS)功能，例如指示物品被盜。EAS功能不發(fā)射識(shí)別碼，但使讀出器能夠檢測(cè)識(shí)別裝置10是否在讀出器附近。
識(shí)別裝置10可以是一次性使用的(在一個(gè)實(shí)施方案中)，或可重復(fù)使用的(在另一個(gè)實(shí)施方案中)，或有一次性使用部分和可重復(fù)使用部分(在第三實(shí)施方案中)。可以使識(shí)別裝置10是一次性使用的且非常便宜，例如腕帶。一次性使用的識(shí)別裝置10可以結(jié)合本公布中描述的任何功能，其中固定裝置是不可重復(fù)使用的，在識(shí)別裝置10使用后破壞了其功能性。識(shí)別裝置10可以有一個(gè)一次性使用部分(例如結(jié)構(gòu)20)和可重復(fù)使用部分(例如通信電路32)。
識(shí)別裝置10還可以制成抗水的、防水的和/或抗在其應(yīng)用區(qū)域內(nèi)使用的某些溶劑或化學(xué)品。
識(shí)別裝置10可以制成防篡改的或可指示篡改的。例如識(shí)別裝置10的導(dǎo)電粘合連接區(qū)域在固定到佩帶者之后會(huì)激活識(shí)別裝置10中的印刷導(dǎo)電圖，通知電路識(shí)別裝置10已經(jīng)附在佩帶者或物品上。如果識(shí)別裝置10的粘合連接區(qū)域斷開，印刷導(dǎo)電圖會(huì)檢測(cè)到斷開，因此電路能夠檢測(cè)篡改。識(shí)別裝置10的導(dǎo)電圖電連接到電路的配置和模式可以根據(jù)整個(gè)識(shí)別裝置10是一次性使用設(shè)備、是附在可重復(fù)使用應(yīng)答器上的一次性使用設(shè)備或是可重復(fù)使用設(shè)備而變化。當(dāng)檢測(cè)到篡改時(shí)，電路可以禁用識(shí)別裝置10或禁用識(shí)別裝置10的一個(gè)或多個(gè)功能。另外，電路可以通過激活顯示器、報(bào)警、LED等或通過將篡改通知人或另一個(gè)設(shè)備(例如通過無線傳輸)，來指明已發(fā)生了篡改。此外，識(shí)別裝置10可以物理地保護(hù)性地固定，這樣篡改或去掉識(shí)別裝置10會(huì)破壞其功能或使該篡改或去掉變得明顯。對(duì)于識(shí)別裝置10的使用壽命，保護(hù)可以是永久的，或者可以是臨時(shí)的(例如可通過授權(quán)過程使其失效)。在臨時(shí)保護(hù)的情況下，識(shí)別裝置10可以通過授權(quán)機(jī)構(gòu)或個(gè)人被再次使用和再次保護(hù)。
識(shí)別裝置10可以包含一個(gè)柔性鍵盤，用于使數(shù)據(jù)或密碼直接輸入電路。鍵盤可以是基于符號(hào)或字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的。
識(shí)別裝置10可以包含用于音頻輸入或輸出的音頻轉(zhuǎn)換器。識(shí)別裝置10還可以包含已知的算法來處理語音識(shí)別或輸出合成語音。此外，識(shí)別裝置10可以允許用戶與遠(yuǎn)程單元雙向通信，或具有電路或算法以從用戶語音中獲得生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(例如用戶的唯一識(shí)別語音模式)。
例如，這種生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于佩帶者的指紋、視網(wǎng)膜、虹膜或臉的任何圖像或相關(guān)數(shù)據(jù)，或佩帶者聲音的時(shí)域或頻域響應(yīng)，或佩帶者的氣味、血液或呼吸的生化分析。換句話說，生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以涉及人的簽名、加上手寫動(dòng)態(tài)特性的簽名、虹膜、視網(wǎng)膜、面容識(shí)別、聲紋波、聲紋波和聲音壓力、指紋、其它皮膚圖案、化學(xué)簽名(例如氣味、血液、汗)、DNA簽名或某些電子、磁、聲學(xué)或其它生物統(tǒng)計(jì)特性。作為選擇，生物統(tǒng)計(jì)傳感器可以提供關(guān)于佩帶者的數(shù)據(jù)用于識(shí)別之外的目的。例如，生物統(tǒng)計(jì)傳感器可以加入識(shí)別裝置中來監(jiān)視或檢測(cè)佩帶者的脈搏率、心臟電信號(hào)、血壓、胰島素水平等，其中，這種生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以不斷的、間斷的或根據(jù)告警狀態(tài)發(fā)射給其它設(shè)備(例如醫(yī)院中的監(jiān)視計(jì)算機(jī))。
識(shí)別裝置10可以提供關(guān)于佩戴者或與其相關(guān)的物品的信息。該信息可以是書寫的或印刷的視覺信息。例如，識(shí)別裝置10可以有一個(gè)標(biāo)簽或一個(gè)可印刷表面來容納信息。該書寫或印刷信息可以包括人、動(dòng)物或機(jī)器可理解的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)可以是字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、可識(shí)別的光符號(hào)數(shù)據(jù)(例如條形碼)、圖像、照片、磁可讀數(shù)據(jù)和/或諸如指紋、視網(wǎng)膜或聲音數(shù)據(jù)等生物統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)。
在前面的說明中，已經(jīng)參照本發(fā)明的特定實(shí)施方案進(jìn)行了描述。但明顯的是，在不偏離本發(fā)明主要原理或范圍的情況下可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。例如，讀者要理解這里描述的、在處理流程圖中顯示的處理操作的特定順序和組合只是說明性的，可以使用不同的或另外的處理操作或處理操作的不同組合或順序來執(zhí)行本發(fā)明。作為另一個(gè)例子，一個(gè)實(shí)施方案中的每個(gè)特性可以與其它實(shí)施方案中顯示的其它特性混合和配合。那些識(shí)別裝置領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道的特性和處理可以按需要類似地結(jié)合進(jìn)來。此外很明顯，可以按需要添加或去除特性。因此，本發(fā)明除了按附后的權(quán)利要求及其等同物受到限制之外不受限制。
權(quán)利要求
1.一種無線識(shí)別帶，適用于與另一個(gè)設(shè)備通信，該無線識(shí)別帶包括一個(gè)適用于人佩帶或附著在人身上的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有第一表面和第二表面，當(dāng)該結(jié)構(gòu)由人佩帶或附著在人身上時(shí)，該第二表面的位置比該第一表面更靠近人；一個(gè)適用于存儲(chǔ)與該人相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備；一個(gè)設(shè)置在該結(jié)構(gòu)上或該結(jié)構(gòu)中的微帶天線；以及一個(gè)連接到該微帶天線的控制電路，該控制電路適用于通過該微帶天線與該設(shè)備通信。
2.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中，該微帶天線包括一個(gè)導(dǎo)電貼片層、一個(gè)導(dǎo)電接地層和設(shè)置在該貼片層和接地層之間的介電材料，當(dāng)該結(jié)構(gòu)由人佩帶或附著在人身上時(shí)，該接地層的位置比該貼片層更靠近人。
3.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中微帶天線是柔性的。
4.權(quán)利要求2的無線識(shí)別帶，其中介電材料是柔性的。
5.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中微帶天線是彎曲的或仿形的，以便由人佩帶。
6.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中控制電路包括通信電路。
7.權(quán)利要求2的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在介電材料上。
8.權(quán)利要求2的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在介電材料中。
9.權(quán)利要求8的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在貼片層位于介電材料內(nèi)部的表面上。
10.權(quán)利要求8的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在接地層位于介電材料內(nèi)部的表面上。
11.權(quán)利要求2的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在接地層不在介電材料內(nèi)部的表面上。
12.權(quán)利要求11的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)從控制電路穿過介電材料延伸到貼片層的電連接器。
13.權(quán)利要求12的無線識(shí)別帶，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
14.權(quán)利要求12的無線識(shí)別帶，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到貼片層的導(dǎo)電導(dǎo)管。
15.權(quán)利要求7的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)從控制電路穿過介電材料延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的電連接器。
16.權(quán)利要求15的無線識(shí)別帶，其中該電路連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
17.權(quán)利要求15的無線識(shí)別帶，其中該電路連接器是一個(gè)從控制電路延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的導(dǎo)電導(dǎo)管。
18.權(quán)利要求8的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)從控制電路穿過介電材料延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的電連接器。
19.權(quán)利要求18的無線識(shí)別帶，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
20.權(quán)利要求18的無線識(shí)別帶，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的導(dǎo)電導(dǎo)管。
21.權(quán)利要求7的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在貼片層附近。
22.權(quán)利要求2的無線識(shí)別帶，其中控制電路設(shè)置在貼片層不在介電材料內(nèi)部的表面上。
23.權(quán)利要求22的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)從控制電路穿過介電材料延伸到接地層的電連接器。
24.權(quán)利要求23的無線識(shí)別帶，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
25.權(quán)利要求23的無線識(shí)別帶，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到接地層的導(dǎo)電導(dǎo)管。
26.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該結(jié)構(gòu)包括至少兩層，而該微帶天線嵌入到該至少兩層之間。
27.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中貼片層設(shè)置在該結(jié)構(gòu)的一個(gè)邊緣上。
28.權(quán)利要求6的無線識(shí)別帶，其中該控制電路包括一個(gè)無線電頻率識(shí)別(RFID)電路。
29.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該控制電路適用于與一個(gè)無線通信系統(tǒng)通信。
30.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)連接到該控制電路的音頻或視覺顯示器。
31.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該控制電路基本上由至少一種有機(jī)材料制成。
32.權(quán)利要求31的無線識(shí)別帶，其中該控制電路完全由至少一種有機(jī)材料制成。
33.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中數(shù)據(jù)包括關(guān)于人的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)。
34.權(quán)利要求33的無線識(shí)別帶，其中該生物統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)包括指紋、聲音或視網(wǎng)膜特征。
35.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該結(jié)構(gòu)是一個(gè)伸長(zhǎng)的腕帶、臂章、腿箍或頭帶。
36.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)至少部分地由有機(jī)材料制成的電源。
37.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)由有機(jī)材料制成的二極管。
38.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括一個(gè)由有機(jī)材料制成的存儲(chǔ)器。
39.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該介電材料的厚度大約是微帶天線輻射信號(hào)的自由空間波長(zhǎng)的百分之一。
40.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)閉合機(jī)構(gòu)，該微帶天線是該閉合機(jī)構(gòu)的一部分。
41.權(quán)利要求40的無線識(shí)別帶，其中，在該閉合機(jī)構(gòu)閉合之后該閉合機(jī)構(gòu)的篡改或打開使控制電路確定已經(jīng)發(fā)生篡改。
42.權(quán)利要求41的無線識(shí)別帶，其中該控制電路適用于通知該設(shè)備已經(jīng)發(fā)生篡改。
43.權(quán)利要求41的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)連接到該控制電路的指示器，用于指示是否已經(jīng)發(fā)生篡改。
44.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)輸入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的鍵區(qū)。
45.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該無線識(shí)別帶是一次性使用的。
46.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該控制電路適用于在400MHz、915MHz、2.45GHz或5.88GHz上或附近通信。
47.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該控制電路包括多個(gè)電路。
48.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該數(shù)據(jù)包括關(guān)于人的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。
49.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該微帶天線是一個(gè)連續(xù)輻射器。
50.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，還包括一個(gè)連接用于為控制電路供電的柔性電池。
51.權(quán)利要求1的無線識(shí)別帶，其中該柔性電池包括一種有機(jī)材料。
52.一種無線識(shí)別裝置，其適用于與另一個(gè)設(shè)備通信，該識(shí)別裝置包括一個(gè)結(jié)構(gòu)，適用于由人佩帶、附著在人身上或由人攜帶；一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，適用于存儲(chǔ)與該人相關(guān)的數(shù)據(jù)；一個(gè)設(shè)置在該結(jié)構(gòu)上或該結(jié)構(gòu)中的微帶天線，當(dāng)該結(jié)構(gòu)由該人佩帶、附著在該人身上或由該人攜帶時(shí)，該微帶天線適用于從該人向外輻射能量，并且向著該人輻射很少的能量；以及一個(gè)連接到該微帶天線的控制電路，該控制電路適用于通過該微帶天線與該設(shè)備通信。
53.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該微帶天線包括一個(gè)導(dǎo)電貼片層、一個(gè)導(dǎo)電接地層和設(shè)置在貼片層和接地層之間的介電材料，當(dāng)該結(jié)構(gòu)由人佩帶、附著在人身上或由人攜帶時(shí)，該接地層的位置比該貼片層更靠近該人。
54.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該微帶天線是柔性的。
55.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該微帶天線是彎曲的或仿形的，以便由人佩帶。
56.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該控制電路包括一個(gè)通信電路。
57.權(quán)利要求53的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在該介電材料上。
58.權(quán)利要求53的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在介電材料中。
59.權(quán)利要求58的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在貼片層位于介電材料內(nèi)部的表面上。
60.權(quán)利要求58的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在接地層位于介電材料內(nèi)部的表面上。
61.權(quán)利要求53的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在接地層不在介電材料內(nèi)部的表面上。
62.權(quán)利要求61的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)從該控制電路穿過介電材料延伸到貼片層的電連接器。
63.權(quán)利要求62的識(shí)別裝置，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
64.權(quán)利要求62的識(shí)別裝置，其中該電連接器是一個(gè)從該控制電路延伸到貼片層的導(dǎo)電導(dǎo)管。
65.權(quán)利要求57的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)從該控制電路穿過介電材料延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的電連接器。
66.權(quán)利要求65的識(shí)別裝置，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
67.權(quán)利要求65的識(shí)別裝置，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的導(dǎo)電導(dǎo)管。
68.權(quán)利要求58的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)從該控制電路穿過介電材料延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的電連接器。
69.權(quán)利要求68的識(shí)別裝置，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
70.權(quán)利要求68的識(shí)別裝置，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到貼片層或接地層或貼片層和接地層兩者的導(dǎo)電導(dǎo)管。
71.權(quán)利要求57的識(shí)別裝置，其中該控制電路設(shè)置在貼片層附近。
72.權(quán)利要求53的識(shí)別裝置，其中控制電路設(shè)置在貼片層不在介電材料內(nèi)部的表面上。
73.權(quán)利要求72的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)從該控制電路穿過介電材料延伸到接地層的電連接器。
74.權(quán)利要求73的識(shí)別裝置，其中該電連接器包括一個(gè)孔和一個(gè)穿過該孔的導(dǎo)體。
75.權(quán)利要求73的識(shí)別裝置，其中該電連接器是一個(gè)從控制電路延伸到接地層的導(dǎo)電導(dǎo)管。
76.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該結(jié)構(gòu)包括至少兩層，而該微帶天線嵌入到該至少兩層之間。
77.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中貼片層設(shè)置在該結(jié)構(gòu)的一個(gè)邊緣上。
78.權(quán)利要求56的識(shí)別裝置，其中該控制電路包括無線電頻率識(shí)別(RFID)電路。
79.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該控制電路基本由至少一種有機(jī)材料制成。
80.權(quán)利要求79的識(shí)別裝置，其中該控制電路完全由至少一種有機(jī)材料制成。
81.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中所述數(shù)據(jù)包括關(guān)于人的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)。
82.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該結(jié)構(gòu)是一個(gè)伸長(zhǎng)的腕帶、臂章、腿箍或頭帶。
83.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)至少部分由有機(jī)材料制成的電源。
84.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)由有機(jī)材料制成的二極管。
85.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括一個(gè)由有機(jī)材料制成的存儲(chǔ)器。
86.權(quán)利要求53的識(shí)別裝置，其中介電材料的厚度大約是該微帶天線輻射信號(hào)的自由空間波長(zhǎng)的百分之一。
87.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)閉合機(jī)構(gòu)，該微帶天線是該閉合機(jī)構(gòu)的一部分。
88.權(quán)利要求87的識(shí)別裝置，其中在閉合機(jī)構(gòu)閉合之后，該閉合機(jī)構(gòu)的篡改或打開使該控制電路確定已經(jīng)發(fā)生篡改。
89.權(quán)利要求88的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)連接到控制電路的指示器，用于指示是否已經(jīng)發(fā)生篡改。
90.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該微帶天線是一個(gè)連續(xù)輻射器。
91.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該識(shí)別裝置是一個(gè)識(shí)別卡。
92.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該識(shí)別裝置是一個(gè)能夠附著在一件衣物上的貼片。
93.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，還包括一個(gè)連接用于為控制電路供電的柔性電池。
94.權(quán)利要求52的識(shí)別裝置，其中該柔性電池包括一種有機(jī)材料。
全文摘要
諸如腕帶、手鐲、貼片、頭帶、項(xiàng)鏈、卡片、不干膠標(biāo)簽或其它可佩帶用品的識(shí)別裝置(10)包括一種改進(jìn)的接線或微帶天線(30)。該微帶天線包括一個(gè)導(dǎo)電貼片層(22)、一個(gè)導(dǎo)電接地層(24)和一個(gè)在導(dǎo)電連接層和接地層之間的介電層(26)。該微帶天線安裝在識(shí)別裝置上或放置在識(shí)別裝置中，優(yōu)選是接地層最靠近用戶，貼片層最遠(yuǎn)離用戶。電子電路(32)可以放置在介電層中、導(dǎo)電層的一個(gè)表面上或在識(shí)別裝置的另一個(gè)部分上。穿過介電層的連接孔(40)可以使該電路連接到一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層。這種改進(jìn)的天線解決了失調(diào)和通信惡化問題。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK1647312SQ03808348
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月5日
發(fā)明者邁克爾·L.·拜格爾 申請(qǐng)人:精密動(dòng)力公司