[发明专利]具有切口的传输和/或接收天线

说明书

技术领域

本发明通常涉及螺线型电磁传输和/或接收天线，尤其涉及一种具有切口的螺线型传输和/或接收天线。

背景技术

在一些必需使用传输/接收天线的应用中，这种天线与用户拥有的便携式物体交换电磁波，提供相对较大的天线以能适合便携式物体的操作量愈加必需。无接触通信技术是这样的：用户的便携式物体是以天线为特征的卡或标签，这种天线设计成接收从读取器发送的电磁信号，并且传输其它的电磁信号给读取器，以便于获得对受控接入区的接入。这种电磁波信号不仅允许读取器和便携式物体之间的通信，而且允许通过磁感应物理现象进行对便携式物体的远程供电。

增加便携式物体的操作量是一种趋势，它是为了方便用户的通过，用户无需以某一个特定的区域为目标；也为了更容易地检测到由用户所拿着(例如，放在口袋里)的便携式物体，其一般为了发现欺骗行为和/或监视进入/退出(与免提通路情况一样)。这种操作量的增加导致了发射机天线尺寸的增加，以及传输天线和便携式物体间的作用距离的增加。这种作用距离的增加也许可以通过增加供应给天线的功率得以保证，但这将会导致电量损耗的增加和匝数的增加。当相同的电流流过线圈时，辐射磁场和匝数成比例。

然而，匝数的增加会由于两个并联天线匝之间的电容耦合引起并联匝间电容。在给定的工作频率下，电容越高阻抗越弱。结果，有效电流部分被这种电容消耗，而不是进入天线中。而且，由于匝间的电容耦合会引起干扰出现，这是由于当天线的长度超过1/4波长时，特别是当天线的长度接近于1/2波长，即在当前使用的13.56MHz的工作频率下，天线达到大约11m时，相位改变所引起的。

这就是为什么本发明的目的是提供一种螺线型传输和/或接收天线，其中，不管天线匝的尺寸如何，都不会因匝间电容造成电流消耗。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种电磁波传输和/或接收天线，该天线以平螺线导线为特征，所述螺线至少包括两匝，所述天线的特征在于，在天线导线上至少包括一个切口，用于减少匝间电容。

附图说明

从以下结合附图的描述中，本发明的目的，目标和特征会变得更显而易见，其中：

图1描绘可实现本发明的一种三匝螺线天线；

图2描绘图1所示天线的等效电子电路；

图3描绘图1所示的其上已被做了切口的天线；

图4描绘图3所示天线的等效电子电路；

图5示意地描绘了带有切口的天线的导线，存在于位于切口一侧的天线部分中的并联电容中；

图6示意地描绘了带有切口的天线的导线，存在于位于切口另一侧的天线部分的并联电容中；

图7示意地描绘了带有切口的天线的导线，存在于位于天线两部分间的串联电容中；

图8描绘了图3所示天线的等效串联电路。

具体实施方式

图1所示天线10可用于无接触通信系统中的发射机的天线，这种系统的每一个用户拥有也装配了天线的卡(或标签)。由读取器的天线，例如天线10发送的电磁信号被用户卡中的天线所捕获，然后卡上的天线重发其它的电磁信号给天线10，授权用户接入一个受控接入区。

如上所解释，如果需要很大的操作量，天线10也许会相对较大，并且以包含大量的匝数为特征。天线10可以用图2的电子电路来表示，匝间的并联电容C随着天线的电感L而变得非常高。如果ω为所用脉冲(ω＝2JIf)，根据公式电容引起的阻抗变得比天线电感引起的阻抗小的多。

在最坏的情况下，由于匝间电容，天线本身是短路的，几乎没有任何电流流过天线。因为所产生的磁场是与天线内流动的电流成比例的，所以会得到低的并且与期望相反的结果。

为了抵消这种不便，本发明的背后的想法是在天线导线上制作一个或更多切口，一个如图3所示天线上制作的切口12，实际上是天线导线上几毫米长的一个确定的断开，它可以达到几个厘米。

具有切口的天线的等效电路变成图4所示的电路，其中位于切口前的部分等效于电感L1并联匝间电容C1；切口后面的电路等效于电感L2并联匝间电容C2，这两部分被串联电容C3连接起来。

C1，C2，C3的电容值是由于图5，6和7所示的确定的天线导线之间的电容耦合引起的。如此，并联电容C1是由于天线导线14和14’之间的耦合电容引起的，并联电容C2是由于天线导线16’和16”，导线18’和18”以及导线20’和20”间的耦合电容引起的。就串联电容C3而言，它是由于导线16和16’，导线18和18’，导线20和20’以及导线14’和14”之间的耦合电容引起的。