專利名稱：用于非接觸式數(shù)據(jù)載體的多用途天線結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天線結構，其包括用于支撐該天線結構天線臂的載體，還包括第一天線臂和第二天線臂，其中每個天線臂都和載體相連，并由導電材料制成，且包括第一末端和第二末端以及從第一末端延伸到第二末端的中間縱向部分，并且其中上述兩個中間縱向部分在兩個第一末端處彼此之間相隔第一距離，而每一個第一末端具有用于電耦合到集成元件端子的耦合區(qū)，兩個耦合區(qū)之間相隔第二距離，同時上述集成元件被設計以非接觸的方式通信，并且其中上述兩個中間縱向部分在兩個第二末端處彼此之間相隔第三距離，第三距離大于第一距離和第二距離。
本發(fā)明還涉及一種用于和通信站之間進行非接觸式通信的數(shù)據(jù)載體，它具有一種天線結構。
背景技術：
以上開始段中提到的這種天線結構和第二段中提到的這種數(shù)據(jù)載體在例如專利文件JP 07-271.938 A中為人們所知。已知的數(shù)據(jù)載體是芯片卡，具有卡體，上述卡體形成為已知天線結構的載體。這里的天線結構包括排列成V字型的兩個天線臂，兩個天線臂在它們的第一末端和第二末端之間具有固定的寬度。已知天線結構的兩個天線臂的兩個中間縱向部分圍成鈍開度角(opening angle)，使得開度角的值約為140度。由于大的開度角，兩個天線臂的中間縱向部分除了在它們的第一末端區(qū)域之外，彼此相隔較大距離，這確實有利于兩個天線臂之間較好的去耦，但在申請人完成的測試中也顯示了自身的缺點。只有單一的集成元件與具有已知天線結構的已知數(shù)據(jù)載體相連，而引用的專利文件并沒有具體討論根據(jù)什么連接技術來實現(xiàn)天線結構和集成元件之間的電耦合。所以在已知的天線結構和已知的數(shù)據(jù)載體中存在限制和缺點，因為大開度角存在于天線臂之間，并且該天線結構的構造僅適合于與單一的集成元件電耦合，于是僅適合于和單一的集成元件的有效合作。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是消除上述問題，并給出一種改進的天線結構和改進的數(shù)據(jù)載體。
為了達到上述目標，根據(jù)本發(fā)明，在天線結構中給出這樣的發(fā)明特點，使得本發(fā)明的天線結構的特征如下一種天線結構，其包括用于支撐該天線結構的天線臂的載體，還包括第一天線臂和第二天線臂，其中每個天線臂都和載體相連，并由導電材料制成，且包括第一末端和第二末端以及從第一末端延伸到第二末端的中間縱向部分，并且其中上述兩個中間縱向部分在兩個第一末端處彼此之間相隔第一距離，而每一個第一末端具有用于電耦合到集成元件的端子的耦合區(qū)，兩個耦合區(qū)之間相隔第二距離，同時上述集成元件被設計以非接觸的方式通信，并且其中上述兩個中間縱向部分在兩個第二末端處彼此之間相隔第三距離，第三距離大于第一距離和第二距離，并且兩個天線臂的兩個中間縱向部分彼此之間至少圍成銳開度角，并且其中用于電耦合到集成元件的端子的兩個耦合區(qū)中的每一個耦合區(qū)都通過第一連接技術設置在載體上，并且其中每一個天線臂在距其耦合區(qū)一定距離的位置另外還有耦合區(qū)域，并且其中上述的兩個耦合區(qū)域之間相隔第四距離，第四距離大于第二距離，且其中每一個用于電耦合到附加的電子元件的端子的耦合區(qū)域，通過特定的連接技術設置在載體上。
為了實現(xiàn)上文描述的目標，根據(jù)本發(fā)明，在包含一天線結構且用于和通信站進行非接觸式通信的數(shù)據(jù)載體中，給出依據(jù)本發(fā)明的天線結構。根據(jù)本發(fā)明的這種天線結構已經(jīng)在前面的段落中描述。
本發(fā)明特點的給出以一種簡單的方式且?guī)缀醪恍枰~外花費的實現(xiàn)了一種天線結構，能有利于適合作為多用途天線結構，也就是說，根據(jù)本發(fā)明的該天線結構適合于電耦合到集成元件或適合于電耦合到從多個附加的電子元件中選出的附加電子元件，因而以簡單的方式用不同的配件，也就是用不同的集成元件或用不同的附加電子元件實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)載體。這給出的基本優(yōu)點是集成元件和附加的電子元件能在它們的外殼設置上彼此相對明顯的不同，根據(jù)本發(fā)明具體也就是每一種情況下使用的外殼尺寸大小不同，以及因此從外殼外部可訪問的、用于耦合到天線結構的天線臂的端子的距離不同，其中根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地但不是必須地，每次將集成元件和附加電子元件中的一個電耦合到天線結構。
在本發(fā)明的解決方案中發(fā)現(xiàn)，當用于電耦合到集成元件端子的兩個耦合區(qū)中的每一個耦合區(qū)通過芯片倒裝技術設置在載體上時，將是非常有利的。于是可以通過特別簡單和廉價的方式，實現(xiàn)在兩個耦合區(qū)和集成元件的兩個端子之間的電耦合。此外，這種設置有利于使它很小很平整。另一優(yōu)點是耦合區(qū)不需要鍍金來實現(xiàn)完全的導電連接作為電耦合。
然而在本發(fā)明的解決方案中發(fā)現(xiàn)，當用于電耦合到集成元件端子的兩個耦合區(qū)中的每一個耦合區(qū)通過引線接合技術設置在載體上時，也將是非常有利的。這給出的優(yōu)點是，在以兩個耦合區(qū)和集成元件的兩個端子之間兩個導電連接的方式制造兩個電耦合的過程中，不需要實行集成元件關于天線臂的載體從而關于天線臂本身的特別精確的定位。這種構架確實沒有使用芯片倒裝技術的構架平整，但是它仍然可以做的很平整。這種設置的一個特別的優(yōu)點是，在集成元件端子和耦合區(qū)之間幾乎沒有不想要的容性耦合發(fā)生。
在本發(fā)明的解決方案中進一步發(fā)現(xiàn)，當用于電耦合到附加的電子元件端子的兩個耦合區(qū)中的每一個耦合區(qū)通過焊接技術設置在載體上時，將是非常有利的。這種構架給出的優(yōu)點是，關于耦合區(qū)域的位置具有很高的靈活性。該解決方案進一步使以耦合區(qū)域和附加電子元件的端子之間導電連接的方式實現(xiàn)能高負荷工作的特別強壯的電耦合成為可能。這種解決方案給出的優(yōu)點是高制造速度成為可能，也就是每個單位時間內大量的產(chǎn)品生產(chǎn)。此外，這種解決方案給出的優(yōu)點是，通過替換其中存在的集成電路，來以一種相對簡單的方式使有缺陷的電子元件重新可用成為可能。
在本發(fā)明的解決方案中進一步發(fā)現(xiàn)，當每個耦合區(qū)域設置在由天線臂側向伸出的延伸部位上時，將是非常有利的。于是能得到關于耦合區(qū)域的位置特別高的靈活性。
在本發(fā)明的解決方案中進一步發(fā)現(xiàn)，當延伸部位由長條或圓形的凸出形成時，將是有利的，同時在長條的情況中發(fā)現(xiàn)當上述長條設置在天線臂相互背對的天線臂側面給出時，將是有利的，而在圓形凸出的情況下發(fā)現(xiàn)當上述凸出在天線臂互相面對的側面給出時，將是有利的。
在本發(fā)明的解決方案中進一步發(fā)現(xiàn)，當每個天線臂具有的寬度從它的第一末端向它的第二末端增加時，將是非常有利的。這種設置給出的主要優(yōu)點是，維護了相比于天線臂具有固定寬度的解決方案有重大改進的輻射效率。
在本發(fā)明的解決方案中進一步發(fā)現(xiàn)，當每個天線臂都傾斜并且有一個向它的第一末端延伸的傾斜部分時，將是非常有利的。這樣的設置給出的優(yōu)點是，在兩個天線臂之間僅在傾斜部分的區(qū)域獲得比較強的耦合，然而在兩天線臂剩下的部分僅獲得比較弱的耦合，因為兩個天線臂之間相對長的距離，這從天線結構的最大輻射效率的角度來看是非常有利的。
發(fā)明的以上方面和其它方面在隨后的描述中變得顯而易見，并且參考實施例進行詳細闡明。


現(xiàn)參考圖中所示的若干實施例對本發(fā)明進行具體闡述，但是，本發(fā)明決不僅限于圖中所示的這些實施例。
圖1概略的示出了本發(fā)明的第一實施例中的數(shù)據(jù)載體和本發(fā)明的第一實施例中的天線結構。
圖2以大于圖1的比例示出了圖1的數(shù)據(jù)載體的一部分和圖1數(shù)據(jù)載體的天線結構的一部分。
圖3以和圖2相同的方式示出了本發(fā)明的第二實施例中數(shù)據(jù)載體的一部分，以及本發(fā)明的第二實施例中天線結構的一部分。
圖4以和圖2與圖3相同的方式示出了本發(fā)明的第三實施例中數(shù)據(jù)載體的一部分，以及本發(fā)明的第三實施例中的天線結構。
圖5以和圖2、圖3與圖4相同的方式示出了本發(fā)明的第四實施例中數(shù)據(jù)載體的一部分，以及本發(fā)明的第四個實施例中天線結構的一部分。
具體實施例方式
圖1顯示了數(shù)據(jù)載體1，其形成所謂的標志或所謂的標簽?？蛇x地，這個數(shù)據(jù)載體可以被構造成非接觸式芯片卡。數(shù)據(jù)載體1被設置和構造成用于實現(xiàn)和通信站(未示出)之間的非接觸式通信。數(shù)據(jù)載體1包括數(shù)據(jù)載體基體2。在現(xiàn)有情況下，數(shù)據(jù)載體基體2由兩合成樹脂箔片組成，這兩箔片在層壓過程中已經(jīng)互相連接在一起。但是數(shù)據(jù)載體基體2的兩箔片中只有一片在圖1和圖2中示出。這個箔片形成載體3，用于支持數(shù)據(jù)載體1的天線結構4?？蛇x地，數(shù)據(jù)載體基體2可以由不同的電介質材料制成，例如由紙張或個人電腦主板材料。上述和通信站之間的非接觸式通信可依靠天線結構4實現(xiàn)，其中通信包括數(shù)據(jù)從通信站到數(shù)據(jù)載體1的傳輸和數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)載體1到通信站的傳輸。
天線結構4有兩個天線臂5和6，上述天線臂5和6中的每一個天線臂都和載體3相連。這兩個天線臂5和6由導電材料制成，例如在本例中由銅制成?？蛇x地，這兩個天線臂5和6可以由不同導電材料制成，例如由銀、金、鋁或碳糊制成。在本例中兩個天線臂5和6以蝕刻工藝的方式設置在載體3上?？蛇x地，天線臂5、6可以以印刷工藝的方式來制造。兩個天線臂5、6中的每一個天線臂都有第一末端7、8和第二末端9、10。此外，兩個天線臂5、6中的每一個天線臂都有從第一末端7、8延伸到第二末端9、10的中間縱向部分11、12。這兩個縱向部分11、12在圖1和圖2中用點劃線表示。
兩個天線臂5、6的兩個中間縱向部分11、12在兩天線臂5、6的兩個第一末端7、8處彼此之間相隔第一距離D1。兩天線臂5、6的兩個第一末端7、8中的每一個都有用于電耦合到集成元件15端子的耦合區(qū)13、14。集成元件15被設計用于非接觸式通信，這已經(jīng)長時間被本領域的技術人員所熟知。集成元件15在圖1和圖2中用點劃線表示，使得示圖能更清晰。因為相同的原因，集成元件15的兩個端子在圖1和圖2中沒有示出，因為集成元件15的這種構造已經(jīng)長時間被本領域的技術人員所熟知。兩天線臂5、6的兩個耦合區(qū)13、14之間相隔第二距離D2。在本例中第二距離D2和第一距離D1是相同的。但是這并不是必需的情況，因為第一距離D1和第二距離D2也可以不同，在這種情況下第二距離D2優(yōu)選地應該大于第一距離D1，但是可選地它也可以被選擇成小于第一距離D1。兩天線臂4、5的兩個中間縱向部分11、12在兩天線臂5、6的兩個第二末端9、10處彼此之間相隔第三距離D3。第三距離D3大于第一距離D1，大于第二距離D2。
在圖1和圖2的天線結構4中兩天線臂5、6中的每一個天線臂都在外形上成一定角度，并且因而含有較長的由第二末端9、10延伸的基礎部分16、17，以及由基礎部分16、17向其第一末端7、8延伸的傾斜部分1 8、19。兩天線臂5、6的中間縱向部分11、12在兩個基礎部分16、17之間圍成第一銳開度角，在傾斜部分18、19之間圍成第二銳開度角。第一銳開度角值大約為20度。第二銳開度角值大約略小于90度。在本例中必需的是，兩個中間縱向部分11和12在基礎部分16和17的區(qū)域相互之間圍成銳開度角，并發(fā)現(xiàn)第一銳開度角40度的上限是有利的。然而，當?shù)谝讳J開度角值小于40度時將特別有利，例如上述的20度，或者可選的更小的數(shù)值，例如可以是10度、7度或5度。
在圖1和圖2的構架中，兩天線臂5、6的兩個傾斜部分18、19之間的開度角是略小于90度的銳角。然而可選地，兩個傾斜部分18、19之間可以設置更小的銳開度角。但是要強調的是，可選地，兩天線臂5、6的兩個傾斜部分18、19之間也可以設置大于90度的開度角，在這種情況下開度角不再是銳角而是鈍角，但是傾斜部分18、19的短長度意味著對總體上看兩天線臂5、6的兩個中間縱向部分11、12之間形成銳角的情況是沒有影響的。這個關系在這里已經(jīng)引用了圖5的構架。
關于兩天線臂的中間縱向部分相互之間圍成銳開度角的天線結構，這里引用了2004年3月5日申請?zhí)枮閚o.EP 04 100 904.4的歐洲專利申請(PHAT040013)，該申請的公開內容在此通過引用并入本申請。
在圖1與圖2的數(shù)據(jù)載體1和天線結構4中，兩個耦合區(qū)13、14中的每一個耦合區(qū)通過第一連接技術設置在載體3上，用于電耦合到集成元件15的端子。在本例中，兩個耦合區(qū)13、14中的每一個耦合區(qū)通過芯片倒裝技術設置在載體上，用于電耦合到集成元件15的端子。也就是說，選擇兩個耦合區(qū)13、14之間的第二距離D2使得其與集成元件15的兩個端子(沒有示出)之間的距離相對應，而電耦合以導電連接的形式實現(xiàn)。為了制造集成元件15的兩個端子和耦合區(qū)13、14之間的導電連接，首先必須使集成元件15放在一變化的位置上，在該位置上端子(在圖1和圖2中不可見)指向耦合區(qū)13、14，于是使集成元件15的兩個端子放在耦合區(qū)13、14上，隨后就在集成元件15的端子和耦合區(qū)13、14之間形成導電連接，在本例中也就是通過熱壓縮工藝。也可以使用其它工藝來代替熱壓縮工藝，例如膠粘工藝，其中使用了導電的膠粘劑。
要注意的是，關于放在旋轉位置的集成元件15的兩個端子和兩個耦合區(qū)13、14之間的電耦合，不僅可以通過導電連接實現(xiàn)電耦合，也可以在集成元件15的端子和耦合區(qū)13、14之間的電容耦合中實現(xiàn)，其中集成元件端子為此進行合適的構造，而耦合區(qū)13、14也是同樣合適的進行了設計。
然而，可選地在圖1和圖2的數(shù)據(jù)載體1和天線結構4中可以給出的另一情況是，兩個耦合區(qū)13、14中的每一個耦合區(qū)通過引線接合技術設置在載體3上，用于電耦合到不同集成元件的端子。在這種情況下，兩個耦合區(qū)13、14之間的距離可以和圖1和圖2描繪的設置中的距離一樣長，也可以選擇修改這種設置使得選擇兩個耦合區(qū)13、14之間的第二距離D2更長。然而，在所有的情況下都需要注意的是，第二距離D2的選擇要使得連接其它集成元件的端子和耦合區(qū)13、14所需的接合引線盡可能的短。這個關系在這里已經(jīng)引用了圖3的構架。
在圖1和圖2的設置中，兩天線臂5、6中的每一個天線臂另外還包括距耦合區(qū)13、14一定距離的耦合區(qū)域20、21。兩個耦合區(qū)域20、21中的每一個區(qū)域都在圖2中用點劃線圈表示，但是這不能認為是對兩個耦合區(qū)域20、21的實際幾何形狀的任何方式的限制。兩個耦合區(qū)域20、21相隔第四距離D4，它大于第二距離D2。兩耦合區(qū)域20、21中的每一個耦合區(qū)域通過特定的連接技術設置在載體3上，用于電耦合到附加的電子元件22的端子。附加的電子元件22在圖2中只用點劃線表示，并且附加的電子元件22的兩個電連接也沒有示出。在該種情況下，附加的電子元件22是所謂SMD的元件，具有給定的外殼形狀，標號為TSSOP-8被本領域的技術人員所熟知。為了適應附加的電子元件22的構造，這里兩個耦合區(qū)域20、21中的每一個耦合區(qū)域都通過焊接技術設置在載體3上，用于電耦合到附加的電子元件22的端子。這表示附加的電子元件22的電耦合通過焊接工藝中制造的導電連接的方式來實現(xiàn)。
于是圖1和圖2的數(shù)據(jù)載體1和天線結構4中以簡單的方式就可以實現(xiàn)以下的情況，或者通過芯片倒裝技術使集成元件15能夠有效的和有利構造的天線結構4相連，或者通過引線接合技術連接圖2中沒有示出的不同集成元件，或者通過焊接技術連接其它的電子元件22，這樣給出的優(yōu)點是，一個同樣的天線結構4能實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)載體1，其中數(shù)據(jù)載體1彼此之間的區(qū)別在于相關數(shù)據(jù)載體1上設置的集成元件或附加的電子元件。
圖3顯示了圖1和圖2中所示數(shù)據(jù)載體1和天線結構4的構架的修改版。在圖3的數(shù)據(jù)載體1和天線結構4中，兩耦合區(qū)域20、21中的每個耦合區(qū)域設置在由相應的天線臂5、6伸出的側向延伸部位23、24上，這和圖2中的設置形成對比，在圖2的設置中耦合區(qū)域20、21位于天線臂5、6的基礎部分16、17和傾斜部分18、19之間的過渡區(qū)域。每個天線臂5、6中的延伸部位23、24從天線臂5、6與另一個天線臂6、5背對的一側側向伸出。在本例中，每個延伸部位23、24給定的形狀是長條，這兩個長條相互平行，并在基礎部分16、17和傾斜部分18、19之間的過渡區(qū)域的附近和傾斜部分18、19連成一體。應該注意到，關于由長條形成的延伸部位23、24，這些延伸部位23、24可能長度不同，使得選擇相應的長度來和附加的電子元件22的外殼尺寸相對應，附加的電子元件22通過它的兩個端子和連接區(qū)域20、21相連。這使得用簡單的方式在天線結構4和標志為TSSOP-4的SMD元件或者標志為TSSOP-6的SMD元件或者標志為TSSOP-8的SMD元件之間提供有效的連接成為可能。
形成為相互平行的長條的延伸部位23、24用簡單和有利的方式實現(xiàn)天線結構4和附加的電子元件22之間焊接接頭機械穩(wěn)定性非常大的提升。作為長條的延伸部分23，24的設置還給出了這樣的優(yōu)點，即在給定不同的長條長度的條件下，可以用簡單的方式實現(xiàn)不同的電阻值。此外，這樣的長條給出的優(yōu)點還有，天線結構4和通過長條連接到天線結構4的附加的電子元件22的組合體的諧振頻率可以通過合理的選擇長條的長度，以簡單的方式受到影響，使得將諧振頻率放到想要得頻帶中，例如902MHz到928MHz的頻帶。
圖3示出了集成元件15，其中它的兩個端子通過芯片倒裝技術被電耦合到兩個耦合區(qū)13、14。圖3示出了附加的集成元件25，它的兩個端子通過引線接合技術，利用兩根接合引線26、27被電耦合到兩個耦合區(qū)13、14，也就是導電連接。圖3還示出了附加的集成元件28，其中它的兩個端子也通過引線接合技術，利用兩根接合引線29、30導電連接到兩個天線臂5、6的兩個另外的耦合區(qū)域31、32。兩個另外的耦合區(qū)域31、32在圖3中僅用點表示。兩個另外的耦合區(qū)域31、32位于天線臂5、6的傾斜部分18、19上，而選擇兩個另外的耦合區(qū)域31、32到耦合區(qū)13、14的距離，使得這些距離實際上和兩根接合引線29、30的長度相對應，結果是實質上對于集成元件28和集成元件15具有相同的連接條件。
對圖3所示的三個集成元件15、25、28和附加的電子元件22，所有的四個元件中每次只有一個被電耦合到天線結構4，使得用于非接觸式通信的相應數(shù)據(jù)載體1得以實現(xiàn)?？蛇x地，根據(jù)本發(fā)明，在許多情況下實現(xiàn)其中不是單一的元件而是兩個或三個這樣的元件被耦合到天線結構這樣的解決方案是有可能的并且確實是有利的。
圖3的天線結構4中給出了兩對耦合區(qū)域，也即兩個耦合區(qū)域20、21以及兩個耦合區(qū)域31、32。應該注意的是，可能給出另外的這種耦合區(qū)域對，用于電耦合到另外的電子元件的兩個端子。
要注意的是，關于圖3中的天線結構4，兩個側向伸出的延伸部位23、24不需要一定平行，而是可以相互之間成某角度，在這樣的情況下它們可能將自由末端置于和兩天線臂5、6的第一末端7、8更接近的位置，或者置于更加遠離兩天線臂5、6的第一末端7、8的位置，這依賴于將被耦合到天線臂5、6的附加的電子元件22的兩個端子?？蛇x地，可以設置附加的電子元件22，用于和傳感器合作，例如和溫度傳感器、濕度傳感器、張力傳感器、力傳感器以及類似的傳感器，在這些情況下，同樣在天線結構的載體3上設置相關的傳感器，以及在載體3上額外設置連接線用來將傳感器連接到用于以上目的的附加的電子元件22的額外端子，這是有利的。
圖4示出了圖3的天線結構4的修改版。圖4只示出了天線結構4，也就是說圖4中沒有示出集成元件，也沒有附加的電子元件。圖4的天線結構4的天線臂5、6在它們的基礎部分16、17的區(qū)域，沒有如圖1、2和3的天線結構4中固定的寬度值。在圖4的天線結構4中，每個天線臂5、6具有的寬度從它的第一末端7、8向它的第二末端9、10增加。于是天線臂5、6的基礎部分16、17給出V字型。
形成的設置使得天線結構4關于對稱平面33鏡像對稱，于是天線臂5、6具有鏡像對稱性。天線臂5、6的基礎部分16、17的設置使得基礎部分16、17的內邊界34、35和對稱平面33所成的角度β1大約為2度。天線臂5、6的基礎部分16、17的外邊界36、37和對稱平面33所成的角度β2大約為15度。要注意的是角度β1也可以是5度或10度。角度β2也可以是只有10度，或者20度。還應該注意的是，兩天線臂5、6的內邊界34、35和外邊界36、37可具有相同的長度。在沒有鏡像對稱的天線結構4的設置中，可以選擇第一天線臂5的β1角、β2角以及內邊界34的長度和外邊界36的長度分別和天線臂6的β1角、β2角以及內邊界35的長度和外邊界37的長度不相等。
以上描述的天線臂5、6的基礎部分16、17的V字型設置相比于基礎部分16、17寬度固定的設置，很明顯獲得了更高的天線結構4的效率，這是由有利的高輻射功效和有利的高輻射效率以及有利的低反射率引起的。
圖5示出了圖2的天線結構4的修改版。在圖5的天線結構4中，天線臂5、6的傾斜部分18、19比圖2的天線結構4更強烈的傾斜。這樣的結果是天線臂5、6的基礎部分16、17之間相隔一個長距離，而與兩個耦合區(qū)13、14有一個較短的距離。這樣給出的優(yōu)點是，在兩個天線臂5、6的基礎部分16、17之間獲得相比于圖1、2、3和4的設置中天線臂之間的耦合更小的耦合，實驗中發(fā)現(xiàn)，這從獲得天線結構盡可能高的效率的角度來看是有利的。圖5天線結構4的天線臂5、6更強的傾斜，相比于描述的其它實施例，提供了改進的輻射效率和改進的阻抗適配。
在圖5的天線結構4中，天線臂5、6的傾斜在兩級中實現(xiàn)，這從圖5中明顯可見。要注意的是，可選地，傾斜可以在大于兩級中發(fā)生，例如三級或四級。傾斜也可以在多級中發(fā)生，并且甚至于可以采用連續(xù)弧的形式，例如圓弧。
圖5的天線結構4還包括兩個耦合區(qū)域38、39，用于電耦合附加的電子元件相應的兩個端子，附加的電子元件在圖5中沒有示出。兩個耦合區(qū)域38、39用點劃線圈在圖5中概略的示出。兩個耦合區(qū)域38、39不是全部而是基本上設置在從天線臂5、6側向伸出的相應延伸部位40、41上。這里天線臂5、6的延伸部位40、41從天線臂5、6的面向另一天線臂6、5的一側伸出。這里每個延伸部位40、41以圓形的凸出實現(xiàn)?？蛇x地，這個凸出可以為V字型或U字型。本例中兩個耦合區(qū)域38、39大致位于天線臂5、6的傾斜部分18，19的中點。
圖5的天線結構4包括兩個天線臂5、6，其中天線臂5、6和圖4的天線結構4的天線臂5、6一樣，有一個V字型或且楔型的平面尺寸，這有利于獲得天線結構4的高輻射效率。
以上描述的天線結構4的設計主要用于所謂的RFID(射頻識別)系統(tǒng)，其中傳輸頻率位于大于800MHz的HF范圍。描述的天線結構4特別有優(yōu)勢的特點是特別高的可獲得效率，以及按需將具有不同外殼形狀或具有不同接觸方法(芯片倒裝、引線接合、表面安裝器件)的半導體芯片連接到同一天線結構來形成數(shù)據(jù)載體(收發(fā)機)的可能性。很容易以上述方式用不同的半導體配件實現(xiàn)標簽和標志。
權利要求
1.一種天線結構(4)，包括用于支撐天線結構(4)的天線臂(5，6)的載體(3)，以及包括第一天線臂(5)和第二天線臂(6)，其中兩個天線臂(5，6)中的每一個天線臂都和載體(3)相連，并由導電材料制成，且包括第一末端(7，8)和第二末端(9，10)以及從第一末端(7，8)延伸到第二末端(9，10)的中間縱向部分(11，12)，并且其中所述兩個中間縱向部分(11，12)在兩個第一末端(7，8)處彼此之間相隔第一距離(D1)，兩個第一末端(7，8)中的每一個末端都有用于電耦合到集成元件(15，25)的端子的耦合區(qū)(13，14)，兩個耦合區(qū)(13，14)之間相隔第二距離(D2)，同時所述集成元件(15，25)被設計以非接觸的方式通信，并且其中所述兩個中間縱向部分(11，12)在兩個第二末端(9，10)處彼此之間相隔第三距離(D3)，第三距離(D3)大于第一距離(D1)和第二距離(D2)，并且其中兩個天線臂(5，6)的兩個中間縱向部分(11，12)彼此之間至少圍成銳開度角，并且其中用于電耦合到集成元件(15，25)的端子的兩個耦合區(qū)(13，14)中的每一個耦合區(qū)都通過第一連接技術設置在載體(3)上，并且其中兩個天線臂(5，6)中的每一個天線臂在距其耦合區(qū)(13，14)一定距離的位置另外還有耦合區(qū)域(20，21；31，32；38，39)，并且其中所述兩個耦合區(qū)域(20，21；31，32；38，39)之間相隔第四距離(D4，D4’)，第四距離(D4，D4’)大于第二距離(D2)，并且其中用于電耦合到附加的電子元件(22；28)的端子的兩個耦合區(qū)域(20，21；31，32；38，39)中的每一個耦合區(qū)域，通過特定的連接技術設置在載體(3)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中用于電耦合到集成元件(15)的端子的兩個耦合區(qū)(13，14)中的每一個耦合區(qū)通過芯片倒裝技術設置在載體(3)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中用于電耦合到集成元件(25)的端子的兩個耦合區(qū)(13，14)中的每一個耦合區(qū)通過引線接合技術設置在載體(3)上。
4.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中用于電耦合到附加的電子元件(22；28)的端子的兩個耦合區(qū)域(20，21；31，32；38，39)中的每一個耦合區(qū)域通過焊接技術設置在載體(3)上。
5.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中每個耦合區(qū)域(20，21；38，39)設置在由天線臂(5，6)側向伸出的延伸部位(23，24；40，41)上。
6.根據(jù)權利要求5所述的天線結構(4)，其中天線臂(5，6)的延伸部位(23，24)從天線臂(5，6)與另一個天線臂(6，5)背對的一側側向伸出。
7.根據(jù)權利要求6所述的天線結構(4)，其中延伸部位(23，24)以長條的形式實現(xiàn)。
8.根據(jù)權利要求5所述的天線結構(4)，其中天線臂(5，6)的延伸部位(40，41)從天線臂(5，6)面向另一天線臂(6，5)的一側伸出。
9.根據(jù)權利要求8所述的天線結構(4)，其中延伸部位(40，41)以圓形凸出的形式實現(xiàn)。
10.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中每個天線臂(5，6)具有的寬度從它的第一末端(7，8)向它的第二末端(9，10)增加。
11.根據(jù)權利要求1所述的天線結構(4)，其中每個天線臂(5，6)都傾斜并且具有向它的第一末端(7，8)延伸的傾斜部分(18，19)。
12.根據(jù)權利要求5和11所述的天線結構(4)，其中延伸部位(23，24；40，41)從相應的天線臂(5，6)的傾斜部分(18，19)側向伸出。
13.一種用于和通信站之間進行非接觸式通信的數(shù)據(jù)載體(1)，數(shù)據(jù)載體(1)包括天線結構(4)，其中天線結構(4)根據(jù)權利要求1到12中的任意一項設置。
全文摘要
在兩個天線臂(5，6)排列成V字型的天線結構(4)中，緊密排列在一起的天線臂(5，6)的末端(7，8)區(qū)域中設置了用于電耦合到集成元件(15)相應端子的兩個耦合區(qū)(13，14)，其中兩天線臂(5，6)中的每一個天線臂在距其耦合區(qū)(13，14)一定距離的位置另外還有耦合區(qū)域(20，21)，并且每個耦合區(qū)域(20，21)的設計是為了電耦合到附加的電子元件(22)的端子。
文檔編號H01Q9/06GK1998008SQ200580024284
公開日2007年7月11日 申請日期2005年7月14日 優(yōu)先權日2004年7月20日
發(fā)明者阿希姆·希爾格斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司