專利名稱：遠程供電電子標簽和相關(guān)的激勵器/讀卡器以及有關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及便攜式遠程供電通信裝置，并涉及用于從此類裝置來上電和接收信息的系統(tǒng)，尤其涉及采用靜電耦合的此類裝置和系統(tǒng)。
遠程供電電子裝置和用于從此類裝置來上電和接收存儲信息的相關(guān)系統(tǒng)廣為人知。例如，美國專利號為4,818,855、由Mongeon等人申請的名為“識別系統(tǒng)”的專利描述了一種遠程供電的識別裝置，該裝置通過一個電場或磁場從一個遠程電源獲得電力，并通過另外一個電場或磁場將所存儲信息回傳給電源。類似地，美國專利號為5,009,227、由Geiszler等人申請的名為“接近探測裝置”的專利描述了一種遠程供電裝置，它通過電磁耦合來從一個遠程電源獲得電功率，它同時用到了電磁耦合和靜電耦合將所存儲數(shù)據(jù)回傳給電源。
在上述以前的系統(tǒng)中，利用某種電磁機制，將一個激勵器系統(tǒng)和一個接收機系統(tǒng)中的某一個或兩者遠程耦合到遠程裝置上。激勵器產(chǎn)生一個激勵信號用于給該裝置上電。接收機接收由遠程裝置產(chǎn)生的信號。在以前的裝置中，采用電磁耦合的一個原因是認為從一個激勵器給一個裝置上電時用電磁場比用靜電場更為有效。同時還認為，為了用靜電機制從激勵器耦合能量給一個使用單平面天線的遠程裝置，要求相對較高的電壓信號。然而，用于上電的高壓信號在發(fā)射中通常受到FCC法規(guī)限制。
早先的電磁耦合機制包括一個作為激勵器電路一部分的振蕩器，以及安置在激勵器電路和一個標簽或其它實現(xiàn)該裝置的物品上的環(huán)形天線，還包括其電子電路。例如，在一個早先的系統(tǒng)中，激勵電路連接到一個環(huán)形天線上，它輻射出的激勵信號由包含該電子電路的標簽上所安置的一個環(huán)形天線接收。該激勵信號給電子電路提供能量，電子電路自動產(chǎn)生載有信息的信號，通過電磁或靜電耦合發(fā)送給接收機。
在遠程通信裝置以及相關(guān)的上述普通類型激勵器/接收機的發(fā)展中，目前的一個目標是在使成本和尺寸最小化的同時提高運行效率。在遠程裝置和一個激勵器或一個讀卡器之間采用電磁耦合存在一個問題在采用環(huán)形天線的遠程裝置的生產(chǎn)過程中導(dǎo)致了額外的復(fù)雜性。例如，典型環(huán)形天線的螺旋形設(shè)計與靜電天線的更為簡單的設(shè)計相比之下更難生產(chǎn)，后者通常可以采用直導(dǎo)線或平面和平板類的形式。上面解釋到的另一個問題是沒有辦法用可接受的電壓來實現(xiàn)有效的靜電功率耦合。結(jié)果，通常更喜歡采用電磁耦合而不是靜電耦合。
因此，需要一種低成本的遠程供電通信裝置，它采用靜電耦合同時用于遠程供電和載有信息的信號的傳輸。還需要一種改進方法和裝置用于將靜電上電信號耦合于此類裝置。本發(fā)明滿足這些需要。
本發(fā)明提供一種改進的靜電耦合通信裝置及其相關(guān)的運行方法、制造方法和相關(guān)的激勵器/讀卡器系統(tǒng)。從一個方面來看，本發(fā)明提供了一種由靜電信號來上電的電子通信裝置。該新型裝置由于采用靜電(電容)平板來進行數(shù)據(jù)傳輸和上電，從而不需要磁場線圈，因此制造相對比較便宜。
本發(fā)明的這些特點和其它特征以及優(yōu)勢，可以從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例所作的詳細描述中更加明顯地看到。


圖1是一個激勵器/讀卡器和一個遠程供電通信裝置的方框圖，它對應(yīng)于本發(fā)明當(dāng)前的一個優(yōu)選實施例；圖2是一個激勵器/讀卡器和一個遠程供電通信裝置的另一種實施例的方框圖，該裝置中包含一個專門用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€單元；圖3A-3B描繪了用于執(zhí)行T1和T2間的電壓測量(V)的測試裝置，其中一個T1端子連接到地電位，負載電阻值(RL)表示由于連接在T1和T2端子間的不同可能集成電路所產(chǎn)生的不同可能負載；圖4A給出了T1和T2間的電壓與到E1和E2的距離的關(guān)系曲線，到E1和E2的距離是從1英寸開始到8英寸，間隔是1英寸，其中T1和T2都是4英寸乘以5英寸的長方形；圖4B給出了圖4A中所畫的電壓的實際測量；圖5A給出了T1和T2間的電壓與到E1和E2的距離的關(guān)系曲線，到E1和E2的距離是從1英寸開始到8英寸，間隔是1英寸，其中T1和T2都是3英寸乘以4英寸的長方形；圖5B給出了圖5A中所畫的電壓的實際測量；圖6A給出了T1和T2間的電壓與到E1和E2的距離的關(guān)系曲線，到E1和E2的距離是從1英寸開始到8英寸，間隔是1英寸，其中T1和T2都是2英寸乘以3英寸的長方形；圖6B給出了圖6A中所畫的電壓的實際測量；圖7A給出了T1和T2間的電壓與到E1和E2的距離的關(guān)系曲線，到E1和E2的距離是從1英寸開始到8英寸，間隔是1英寸，其中T1和T2都是0.5英寸乘以5英寸的長方形；圖7B給出了圖7A中所畫的電壓的實際測量；圖8A是圖1的遠程供電通信裝置的優(yōu)選實施例設(shè)計的俯視圖；圖8B是圖1的遠程供電通信裝置的另一種實施例設(shè)計的俯視圖；圖8C是圖2的遠程供電通信裝置的優(yōu)選實施例設(shè)計的俯視圖；圖8D是圖1的遠程供電通信裝置的另一種實施例設(shè)計的俯視圖，其中它沒有采用基底；圖8E是圖2的遠程供電通信裝置的另一種實施例設(shè)計的俯視圖，其中它沒有采用基底；圖9A-9C是圖8A-C裝置的三種不同結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的遠程供電通信裝置的另一種實施例的俯視圖，它包含兩對天線單元；圖11是根據(jù)本發(fā)明的遠程供電通信裝置的另一種實施例的俯視圖，它包含四對天線單元；圖12A-12B給出了相對于諸激勵器單元陣列的某部分為兩個不同方向時圖8A中的裝置；圖13是諸固定激勵器單元陣列其中一部分的簡化俯視圖，它包括水平延伸諸激勵器單元和垂直延伸諸激勵器單元；圖14A-14C是部分換向激勵器單元陣列的另外三種可選配置的簡化俯視圖；圖14A給出的是水平方向配置；圖14B是對角線方向配置；圖14C是垂直方向配置；圖15是另外一種可選換向激勵器陣列配置的簡化俯視圖，其中的兩個平行帶狀激勵器單元以環(huán)形方式進行動態(tài)掃描；圖16是另外一種可選換向激勵器陣列配置的簡化俯視圖，其中該陣列被傳感器所包圍，傳感器用于檢測跨越該陣列的通信裝置的運動。
本發(fā)明包括一種新型的遠程供電通信裝置、相關(guān)激勵器/讀卡器系統(tǒng)以及相關(guān)的方法。接下來的描述能使每個技術(shù)人員理解并利用本發(fā)明。所提供的特定應(yīng)用的描述僅僅是示例而已。對優(yōu)選實施例作不同的修正對于本專業(yè)的技術(shù)人員而言是顯然的，在此定義的一般原理可以應(yīng)用于其它實施例和應(yīng)用中，同時又不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不局限于所給的實施例，而是在包含了在此所揭示的原理特征的最寬范圍之內(nèi)的。
參看例圖1，它給出了一種激勵器/讀卡器裝置30和一種遠程供電通信裝置32的方框圖，它們與本發(fā)明當(dāng)前的一個優(yōu)選實施例相對應(yīng)。裝置30的激勵器部分提供靜電信號以供裝置32上電。裝置30的讀卡器部分一旦上電以后就接收由裝置32產(chǎn)生的靜電通信信號。該裝置例如可以用作電子身分證。例如在某種應(yīng)用中，當(dāng)裝置32放到激勵器/讀卡器裝置30附近時，激勵器發(fā)送靜電信號給裝置32上電。該裝置然后自動發(fā)送一個攜帶識別信息的靜電信號。裝置30的讀卡器部分接收該識別信號并判定是否觸發(fā)某些諸如打開一扇鎖著的門的動作。
裝置30的激勵器部分包括一個振蕩器34，它產(chǎn)生一個頻率為F0的信號。該振蕩器連接到一個功率放大器35上，功率放大器35又連接到阻抗變換器37的主線圈36上。阻抗變換器37的副線圈38與電容39并聯(lián)。副線圈38的頂端接頭連接到一個第一靜電激勵器天線極板E1上，副線圈30的底端連接到一個第二靜電激勵器天線極板E2上。在本實施例中，該激勵器包括一對對稱異相的天線極板。在下面描述的另一種實施例中，激勵器包括一對對稱異相天線極板陣列。然而，為了簡化，接下來對圖1的描述只討論兩個示例性的激勵器平板E1和E2?？晒┻x擇的是，例如可以采用諸如導(dǎo)線天線激勵器單元或梳狀結(jié)構(gòu)而不是天線極板。
裝置30的讀卡器包括一個單極板靜電讀卡器天線極板R1，它連接到給檢測器41提供輸入信號的一個接收機40上。I/O處理器42接收從檢測器41來的信號。
遠程供電通信裝置32的當(dāng)前實施例包括第一和第二靜電裝置天線極板T1和T2，它們?nèi)鐖D連接，向全波橋式整流器43提供時鐘A和時鐘B。注意到T1和T2相互間在電氣上是絕緣的。可供選擇的是，例如可用導(dǎo)線天線單元來替代極板。電容44跨接V+和整流器43的公共端。時鐘B輸入也提供給分頻計數(shù)電路45。在當(dāng)前實施例中，計數(shù)器45連接到一個數(shù)字存儲裝置-只讀存儲器(ROM)46上以提供地址信號。一個調(diào)制器電路，在本示例性實施例中是一個用“異或”門電路47實現(xiàn)的二相調(diào)制器，從計數(shù)器45接收頻率為F0/n的時鐘信號，并接收從ROM 46輸出的數(shù)據(jù)。調(diào)制電路(“異或”門電路47)的輸出通過二極管48和電阻49提供給時鐘B線路。
盡管本優(yōu)選實施例的裝置32采用的是二相調(diào)制，事實上本發(fā)明可以采用任何調(diào)制技術(shù)。例如，PSK、FSK、AM或其它調(diào)制方式。而且，在當(dāng)前實施例中，調(diào)制信號返回到線路B，作為通過天線極板T2傳輸給讀卡器的輸入。然而，在另外一種可選方式中，調(diào)制信號可以送給一個獨立的天線單元(沒有畫出)以傳輸給讀卡器。一個包括這樣一個獨立數(shù)據(jù)傳輸天線單元的可選實施例在下面結(jié)合圖2來討論。
在運行過程中，當(dāng)前優(yōu)選實施例的振蕩器34產(chǎn)生一個4MHz信號，其峰峰值大約為2-5伏特。該信號由放大器35將峰峰值提升到大約20-30伏特。阻抗變換器37再將該峰峰值電壓提升到大約300-400伏特。并聯(lián)電容39對變換器電路進行微調(diào)使它在振蕩器頻率處產(chǎn)生諧振通過副線圈38的頂端接頭，對送給激勵器極板E1的信號進行均衡，與該信號相差180°的信號通過副線圈38的底端供給激勵器極板E2。激勵器極板E1和E2產(chǎn)生箭頭所示的靜電能量，用于給通信裝置32上電?？梢岳斫猓妶鏊璧碾妷弘娖娇梢杂杉钇髋c待上電裝置32間的距離來決定。另外，所需的電壓電平也可能由激勵器運行時所在國家的頻率發(fā)射要求來決定。而且，某些操作，諸如將數(shù)據(jù)寫入裝置存儲器中可能要求比從裝置存儲器讀取信息時更多的功率。
由諸激勵器單元E1和E2所產(chǎn)生的靜電場激發(fā)起天線單元T1和T2上的電壓。T1單元被這樣連接，以使提供時鐘A輸入給全波橋式整流器43，而T2單元被這樣連接，以使提供時鐘B輸入給整流器43。T1和T2相互間不直接相連。電容44從接收到的上電信號中濾除激勵器脈沖以保證整流器一個純DC輸出。整流器提供一個相對于整流器43的公共端為V+的DC電壓信號?？梢岳斫?，不一定要求是純DC信號。根據(jù)裝置電路的具體實現(xiàn)，在V+電壓中有一些紋波是可以接受的。計數(shù)器45接收4MHz時鐘B信號并在線路50上提供一系列的地址信號，它們用于尋址以及設(shè)置從ROM46數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)速率。不同線路50上的不同信號通過將4MHz除以不同的值來生成，本專業(yè)的技術(shù)人員對所用方式十分熟悉。ROM出來的數(shù)據(jù)速率明顯小于F0/n。
可以理解，盡管優(yōu)選實施例使用的是4MHz信號，不同頻率的其它信號也可以使用。例如可以采用13.56MHz信號或37.5MHz信號。
計數(shù)器還在線路51上提供一個2MHz載波信號，將它作為異或門電路47的時鐘輸入(或載波信號輸入)。ROM46的數(shù)據(jù)輸出作為異或門電路47的數(shù)據(jù)輸入(或調(diào)制信號輸入)。因此計數(shù)器通過將輸入頻率除以2來提供一個載波信號，并設(shè)置調(diào)制該載波的ROM46輸出數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)速率。異或門電路47作為一個二相調(diào)制電路使用，它的輸出是一個二相調(diào)制信號，它通過二極管48和電阻49提供給時鐘B信號線路。該二相信號反饋到T2裝置單元，并以靜電方式發(fā)射給激勵器/接收機30的接收部分。二極管48和電阻49的作用是將調(diào)制信號耦合回到時鐘B輸入上。如上所解釋，在本發(fā)明中可以采用其它多種不同調(diào)制電路的調(diào)制方式。而且，根據(jù)下面結(jié)合圖2所作的解釋，在與根據(jù)本發(fā)明的通信裝置中采用一個專門用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谌炀€單元更為有利。
靜電接收機天線R1接收由裝置天線單元T2發(fā)射的靜電發(fā)射信號，并將這些接收信號提供給接收機40，由接收機40放大信號，還可能將它們的頻率轉(zhuǎn)換到中頻以供進一步的放大，以及在將它們提供給檢測器電路41之前進行帶通濾波，檢測器電路41檢測由接收信號攜帶的數(shù)據(jù)。接收機40和檢測器41廣為人知，在此沒必要再作詳細描述。檢測器41向I/O處理器42提供數(shù)據(jù)信號，由它以可供諸如主計算機(沒有畫出)使用的格式來生成數(shù)據(jù)。
對稱異相靜電信號的傳輸是通過諸激勵器單元E1和E2將能量通過裝置靜電天線單元T1和T2耦合給裝置32。當(dāng)激勵器單元E1上的電壓處于正電平時，單元E2的電壓處于負電平。反過來，當(dāng)激勵器單元E1的電壓處于負電平時，激勵器單元E2上的電壓處于正電平。目的是使E1和E2上的對稱異相電壓在裝置天線單元T1和T2上產(chǎn)生電壓，從而相互之間建立一個對稱異相關(guān)系。在不同的裝置單元T1和T2之間通常有一定的電勢差，使得有可能產(chǎn)生一個相對于公共端為V+的DC供電電壓。在本質(zhì)上E1和E2是電容耦合到裝置單元T1和T2上的。這種方法能使采用靜電能量的耦合效率更高。
另外，由于諸激勵器天線單元E1和E2產(chǎn)生的是對稱異相靜電場，這樣的場在遠距離處通常會相互抵消，減小了觸犯FCC或其它諸如有關(guān)輻射限制法規(guī)的可能性。因此，激勵器信號通?？梢圆捎酶叩纳想婋妷弘娖?。
在本發(fā)明中也可以不采用對稱異相激勵信號而用非對稱激勵信號來代替。特別地，例如可以采用單個激勵天線單元來產(chǎn)生一個周期性的靜電激勵信號。例如一個由這樣的非對稱信號上電的遠程供電通信裝置可以包括一個單獨的天線單元，它的一個端點連接到一個時鐘A輸入上。然而，重要的一點是這樣的備選遠程供電通信裝置可以耦合到一個外部地電勢上去。注意到對于對稱信號來說沒必要使用地電勢，因為利用一個時鐘B輸入和對稱異相信號產(chǎn)生了一個共公地。在一個這樣的備選實施例中，單個供電單元也可以用于發(fā)射和接收數(shù)據(jù)信號。
要求裝置32的功耗相對較低。因此，由天線單元T2發(fā)射的載有信息的信號的功率相對較低。接收機40是高靈敏度的，能從裝置32發(fā)射的相對(低功率)弱信號中提取出數(shù)據(jù)。
注意到并沒有要求T1和T2具有典型的電磁激勵兩個單元天線所需的半波尺寸。諸單元通過電容耦合被靜電激勵，不需要電磁耦合所需的諧振。因此，只要足以實現(xiàn)電容(靜電)耦合，這些單元的尺寸可以隨意。一般來講，電容耦合隨著天線面積和信號頻率的增加而增加。另外，該裝置天線單元不需要諧振天線單元所需的特征阻抗。然而，激勵器天線單元E1和E2的間距應(yīng)該與裝置天線單元T1和T2的間距很好地匹配，以獲取激勵器到裝置的足夠的耦合能量。
參看參考圖2，給出了與根據(jù)本發(fā)明的一個通信裝置32″和激勵器/讀卡器30″的可選實施例的簡化方框圖。事實上，除了一個附加的純粹用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谌炀€單元(T3)以外，圖2裝置32″的所有方面與圖1裝置32是完全一樣的。同時參看圖1和2，除了裝置32″中的T1和T2都沒有被連接去接收數(shù)據(jù)傳輸電路的輸出接收上，裝置32和裝置32″的其它內(nèi)部電路連接都是一樣的。相反，T1″和T2″專用于接收激勵器單元E1″和E2″發(fā)出的靜電上電電場。在當(dāng)前實施例中，T1″和T2″連接到一個橋式電路43″以及一個計數(shù)器45″上，但在時鐘A″節(jié)點或時鐘B″節(jié)點與數(shù)據(jù)調(diào)制電路47″的輸出之間都沒有連接。
數(shù)據(jù)端子T3在上電端子T1″和T2″之間被安置在無效區(qū)域中。該無效區(qū)域位于裝置32″上激勵器單元E1″和E2″基本上相互抵消時所產(chǎn)生的一個上電區(qū)域，從而對裝置32″發(fā)射的數(shù)據(jù)信號的干擾量最小。當(dāng)裝置32″與T1″和T2″排成一列以從激勵器單元E1″和E2″獲得最大拾取能量時，數(shù)據(jù)傳輸單元T3與給讀卡器單元R1″的傳輸相互間干擾最小。
應(yīng)該理解“遠程”這個詞只是一個相對的術(shù)語。根據(jù)環(huán)境的不同，術(shù)語“遠程”可用于距離從毫米級到更大的若干范圍內(nèi)。由某些諸如激勵器輻射靜電信號的電壓電平等因素決定，為了給裝置上電，激勵器和裝置相互之間可能不得不挨得很近；或者也可能間隔很遠而仍能實現(xiàn)耦合。術(shù)語“遠程”僅僅意味著從激勵器到裝置的功率耦合是在空中進行的。通常認為提高信號頻率和天線極板面積能增加靜電信號能給一個標簽裝置上電的距離。
從以下表格所述實驗得到的距離來看，利用靜電場的集成電路裝置32的上電結(jié)果令人吃驚。在以前，靜電信號是從一個標簽裝置發(fā)送給一個讀卡器裝置的。在先前的靜電數(shù)據(jù)傳送中，數(shù)據(jù)傳送信號通常工作在給早期的標簽裝置上電所用的上電信號功率電平的大約80％左右。一個早期的典型讀卡器必須是高靈敏度的，需要大約80-110dB的增益以使從一個載波信號中提取數(shù)據(jù)。從早期標簽裝置中數(shù)據(jù)信號相對較弱的靜電耦合來看，按照本發(fā)明，在實驗過程中所測試的距離上實現(xiàn)靜電上電是令人驚訝的。
而且，在諸天線單元T1和T2之間沒有明顯的電流路徑。因此，T1和T2將構(gòu)成一個開路的相對兩側(cè)。因此，橋式電路43的相對兩個端子將連接到一個開路上。從而，驚奇地發(fā)現(xiàn)由于該橋式電路可以運用一個開路而實現(xiàn)了與根據(jù)本發(fā)明的上電。
更明確地說，T1和T2連接到橋式電路43的相對節(jié)點上。每個都饋送到電容44的相同極板上。因此，電容極板是裝置32內(nèi)同時耦合到T1和T2的一個節(jié)點。沒有一個同時包括了T1和T2、而且其中的電流能產(chǎn)生跨越電容44的電壓的明顯的閉合回路。然而，利用E1和E2所產(chǎn)生的靜電場能對電容44進行充分的充電，從而產(chǎn)生相對于基底公公共端為V+的供電電壓。
實驗結(jié)果畫在圖3-7中，證明與根據(jù)本發(fā)明的靜電耦合能產(chǎn)生足夠的能量來給集成電路裝置上電。令人高興的是功率與V2/RL成正比。圖3A-3B給出用于執(zhí)行T1和T2間電壓測量(V)的測試裝置。測試是在一個標簽裝置上進行的，其中的T1端子連接到地電位上。負載電阻值(RL)表示由于連接在T1和T2端子間的不同的可能的集成電路所產(chǎn)生的不同的可能的負載。圖4A給出了T1和T2間的電壓與到E1和E2的距離的關(guān)系曲線，到E1和E2的距離是從1英寸開始到8英寸，間隔是1英寸，其中T1和T2都是4英寸乘以5英寸的長方形。圖4B的表格給出了圖4A中所畫的電壓的實際測量值。圖5A-5B、6A-6B和7A-7B中的曲線和表格分別給出了T1和T2為3″×4″、2″×3″和0.5″×5″時類似的測量結(jié)果。
相信可以用本發(fā)明對應(yīng)方式來進行靜電耦合的實際功率由標簽裝置和激勵器之間的距離、標簽裝置天線面積和信號頻率決定。已經(jīng)從圖3-7及其說明中的實驗結(jié)果得到了裝置性能的解析近似。在圖4-7中的數(shù)據(jù)送入到稱為“Mathematica”的市售計算機程序中。執(zhí)行二維曲線擬合，以找出以平行極板電容表達式(C＝eA/d)類似曲線開始的最小二乘法擬合。所選的開始曲線為(Vd/Vz)＝k*(Ax*Ad)a/DdxtDdxt；其中“k”是個常數(shù)，“a”是一個面積指數(shù)，“d”是一個距離指數(shù)。
推導(dǎo)得到從激勵器到通信裝置之間的電壓耦合方程為Vt/Vx＝0.132586((Ax*At)0.18/Dxt，其中，Ax＝激勵器天線單元面積Ad＝通信裝置天線單元面積Vd＝裝置電壓Vz＝激勵器電壓Dxt＝裝置和激勵器之間的距離采用靜電耦合來用于裝置的上電和裝置的傳輸使遠程供電通信裝置的生產(chǎn)簡單化并相對比較便宜。參看示例圖8A，給出了與根據(jù)本發(fā)明的的一個遠程通信裝置32的當(dāng)前優(yōu)選實施例的俯視圖。裝置32包括基底58、一個包括第一單元62(T1)和第二單元64(T2)的兩單元天線60，以及集成電路(IC)發(fā)射應(yīng)答器(transponder)66。天線單元60和IC66安置在基底58之上。整個裝置32可以封裝在一個諸如塑料或其它材料做的保護結(jié)構(gòu)(沒有畫出)之內(nèi)。IC包括上述裝置的電子電路部分。第一和第二單元62(T1)和64(T2)包括一個在基底上形成的導(dǎo)電圖形。在當(dāng)前實施例中，單元62和64可以電接觸到一個高阻抗端點上，以墊在IC66的底部上。由于裝置32是一個低電流工作裝置，因此可以采用高阻抗端接法。兩單元天線60和IC66可以用任何各種不同的機制實現(xiàn)相互的電接觸。例如，極板的各個部分可以焊接到IC襯墊上；或用導(dǎo)電粘合劑或?qū)Ь€連接的方法固定到襯墊上。
參看示例圖8B，給出了遠程裝置32′用另一種天線配置的另外一種實施例。天線單元62′和64′連接到一個集成電路66′上。天線極板和IC都布置在基底58′上。該可選裝置32′按圖1所描述的來工作。然而天線單元62′和64′放置成間隔最大。也就是它們在延伸以后的尺寸相互基本上是平行的，而且與它們之間橫斷IC的軸相垂直。這種提高裝置天線極板間距的好處是減小對稱異相激勵器極板所發(fā)出的信號間的有害干擾。
在接下來的圖形解釋中，裝置32(32′或32″)的生產(chǎn)相對可以比較便宜，因為天線單元62和64的設(shè)計和構(gòu)造都比較簡單。圖9A-9C是圖8A(8B或8C)裝置的三種不同構(gòu)造時的側(cè)面剖視圖。參看所有這三個圖9A-9C，基底部分58可以用任何具有所需的諸如強度或韌性特性的適當(dāng)材料來制作，包括諸如紙張、電絕緣帶、聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、有碳酸鈣(CaCo3)填充物的聚丙烯、塑料或醋酸酯等材料。天線單元62和64從任何合適的導(dǎo)電材料中挑選出來，諸如銅、鋁、銀或包含諸如銅、鋁、銀、石墨或其它導(dǎo)電填充物的導(dǎo)電墨水。天線材料可以根據(jù)諸如成本和組裝容易程度或配置以及所指望的用途等因素來選擇。諸單元可以在基底上用任何適當(dāng)?shù)奶幚韥懋a(chǎn)生，如沉淀、印刷或腐蝕等處理。對于沉淀是用諸如膠印或滾筒印刷等處理，在基底上沉淀一層(準)導(dǎo)電材料。例如，可以用含碳墨水在紙張或醋酸酯(薄膜)上影印天線極板圖形。同樣，基底上的天線圖形可以采用氣相沉積法。另外，例如，銅制天線單元可以用印制電路板(PCB)制造技術(shù)來生產(chǎn)。在基底上產(chǎn)生天線圖形時可以有多種腐蝕方法可以使用，如銅腐蝕。而且，天線圖形例如還可以從更大的導(dǎo)電材料切割下來或熱印模下來，再粘接到基底上的方法來產(chǎn)生。制造方法可以根據(jù)諸如成本、耐用性以及遠程裝置性能等因素來選擇。
例如在另一種可選實施例中，一個與根據(jù)本發(fā)明的通信裝置可能包括一個集成電路加靜電天線諸單元，而它不安置在基底上。參看示例圖8D和8E，給出了與根據(jù)本發(fā)明的通信裝置，它們每個包括一個集成電路和靜電天線諸單元。然而，圖8D的裝置也好，圖8E的裝置也好，都沒有安置在一個基底上。圖8D的集成電路是上面結(jié)合圖1所作描述的一般類型，它耦合到兩個靜電天線單元上。圖8E的集成電路是上面結(jié)合圖2所作描述的一般類型，它耦合到兩個靜電天線單元上?？梢岳斫猓M管類似圖8D或8E的裝置它在生產(chǎn)過程中沒有將IC或天線單元安置到一個基底上，然而在以后可以粘合到一個諸如紙張或塑料的基底上去，從而保證了一定的機械穩(wěn)定性。
靜電耦合的一個特征是與電磁耦合相比，它使用相對較低的電流和相對較高的電壓。電流更低的一個好處是裝置的天線極板可以采用導(dǎo)電性更低的材料。這意味著天線極板采用的材料成本更低而且/或者更容易制造。這能夠減少根據(jù)本發(fā)明的遠程供電通信裝置的成本。
IC66可以有多個高阻抗端點或襯墊68，它們從電氣上被連到天線60上。天線的每個天線單元62和64從電氣上被連到不同的襯墊上。兩個極板相互之間保持電氣絕緣。在圖9A中，一個諸如包含大約40％導(dǎo)體填充物(球形金、銀或銅或可能是石墨)的各向異性導(dǎo)電粘合劑70用于兩個目的固定IC到基底58上以及提供天線單元62和64與IC襯墊間的電接觸。各向異性的導(dǎo)電粘合劑70在一個方向上導(dǎo)電，而在與導(dǎo)電方向大致垂直的方向上不導(dǎo)電。在本實施例中，沿粘合劑受較大壓力方向的路徑的導(dǎo)電性較好。在圖9A中，各向異性的導(dǎo)電粘合劑在兩條窄區(qū)域72中受到較大壓力的加工處理，這兩條窄區(qū)域72位于天線單元62和64與IC襯墊之間；在將IC的余下部分和基底間的兩個極板分開的較寬的凹區(qū)域74中受到的壓力則較小。因此，在每個襯墊和粘在其上的對應(yīng)單元之間存在傳導(dǎo)，在凹區(qū)域74的橫向上只有很小的傳導(dǎo)，甚至沒有。因此，單元62和64相互是電氣絕緣的。采用各向異性的導(dǎo)電粘合劑70的好處是不需要對IC襯墊或天線極板作精確控制，因為它的導(dǎo)電性依賴于所施加的壓力。因此，用各向異性導(dǎo)電材料的裝置的生產(chǎn)更為容易，因為粘合劑可以用在IC的有源側(cè)或基底上，而不用擔(dān)心覆蓋到了其它區(qū)域上面。只要要求對粘合劑的不導(dǎo)電區(qū)域比導(dǎo)電區(qū)域所用的壓力更小，它就會保持不導(dǎo)電狀態(tài)，而不會妨礙到兩個天線單元的絕緣。
在圖9B中，各向同性導(dǎo)電粘合劑76用于將IC固定到基底58上，并用以在天線單元63和64與IC襯墊68間產(chǎn)生電接觸。諸如焊接掩?；虿粚?dǎo)電墨水或環(huán)氧樹酯之類的絕緣材料78用于將不同單元62和64固定到不同襯墊68上去。各向同性導(dǎo)電粘合劑在所有方向上的導(dǎo)電性是一樣的。它必須小心使用，以保證在兩個電絕緣天線極板之間不致形成導(dǎo)電路徑。
圖9C與圖9A類似，只是在天線極板結(jié)構(gòu)上粘合了一層紙或其它材料80的中間層；對中間層80又使用了一層粘合劑層82；而在粘合劑層82上使用了一層剝離吸附層84。裝置32可以通過將剝離吸附層84撕掉后，對著物品壓一下粘合劑層82而將其粘合或吸附到該物品上。因此，一個物品可以容易地用一個便宜的裝置“打上標簽”，該裝置能保存有關(guān)該物品的電子信息。
物品例如可以是航空行李。該標簽裝置可以包含旅客在辦理登記手續(xù)期間寫到電子存儲器中的識別信息。將裝置粘到行李的一邊以識別它的主人。當(dāng)主人取回該行李時將其撕下并扔掉。
如上解釋，在運行期間，兩個天線單元62(T1)和64(T2)必須處于不同的電壓以給裝置32上電。特別地，用于上電的靜電耦合要求(在V+電源和公共端之間的)在裝置內(nèi)產(chǎn)生電壓差。在當(dāng)前實施例中，電壓差是通過對稱異相上電信號在兩個單元62和64間建立的，該信號由激勵器產(chǎn)生。這兩個天線單元連接到一個整流器電路上，在當(dāng)前優(yōu)選實施例中是一個全波橋式整流器。在V+和公共端之間產(chǎn)生一個DC電壓。在本質(zhì)上，V+充當(dāng)VDD電壓電源，而公共端充當(dāng)當(dāng)前實施例的集成電路的基底接地端。
參看示例圖10，給出了與根據(jù)本發(fā)明的一個遠程通信裝置190的第一備選實施例。該裝置包括兩對天線單元192和194，它們安置在基底196上并連接到如圖所示的IC198上。參看圖11，給出了遠程通信裝置200的第二備選實施例。該裝置包括四對天線單元202-208，它們安置在基底210上并連接到如圖所示的IC212上。
裝置190和200的制造可以與圖9A-C的裝置的制造相類似。然而，附加天線的存在為該遠程裝置對準于激勵器極板提供了更多的機會，這可從下面的討論來理解。作為附加裝置天線的備選，如下解釋，激勵器極板陣列的激勵圖形可以有條不紊地變化，而不管裝置天線定向如何，都能產(chǎn)生遠程裝置上電的最大的相似。
參看示例圖12A和12B，給出了圖3A的裝置32可處的相對于天線陣列86的兩種不同定向，它們均可被激勵器/讀卡器裝置30所采用。在圖7A和7B中，天線陣列部分包括第一激勵器單元88(E1)和第二激勵器單元90(E2)。激勵器單元88(E1)和90(E2)以上述方式得到對稱異相上電信號。應(yīng)該理解的是，接下來的討論同樣可用于圖8B和8C的實施例。
在圖12A中，裝置32對兩個天線單元62(T1)和64(T2)進行定向，以使這兩個單元中的其中一個單元62(T1)靜電耦合到第一激勵器單元88(E1)上，而另外一個天線單元64(T2)靜電耦合到第二激勵器單元90(E2)上。由于從本質(zhì)上來說，遠程靜電耦合屬于電容耦合，天線單元62(T1)應(yīng)該位于第一激勵器單元88(E1)的對面(上面)，以使第一激勵器單元88將其電壓靜電耦合給單元62(T1)。這種定位在圖7A中用曲線箭頭表示。類似地，裝置天線單元64(T2)應(yīng)該位于第二激勵器單元90(E2)的對面(上面)，以將電壓靜電耦合給單元64(T2)。當(dāng)然，重要的是兩個單元62(T1)和64(T2)之間的電壓差。諸裝置單元62和64上的電壓是動態(tài)的。當(dāng)裝置單元62上的電壓為高時，裝置單元64上的電壓為低。因此，例如，為了上電，沒有必要使這兩個裝置單元62或64中的某一個處于任何諸如地電位之類的特定電壓。而且，盡管上面的解釋是激勵器單元88(E1)耦合到裝置單元62(T1)，而激勵器單元90(E2)耦合到裝置單元64(T2)上，本發(fā)明也可以這樣工作激勵器單元88(E1)耦合到裝置單元64(T2)，而激勵器單元90(E2)耦合到裝置單元62(T1)上。
在圖12B中，所示裝置32是面對著天線陣列86的一部分，從而不會成功地上電。裝置單元62(T1)和64(T2)都在同一個激勵器單元90(E2)對面(上面)。結(jié)果，在兩個單元62(T1)和64(T2)之間不會產(chǎn)生電壓差，也就不會上電。類似地，如果裝置單元62和64都安置在另一個激勵器單元88(E1)對面(上面)，或這兩個裝置單元都位于激勵器單元88(E1)和90(E2)的同一對面(上面)，也不可能上電。因此，裝置32和激勵器/接收機裝置30在獲取足夠的靜電耦合時，要解決的一個問題是實現(xiàn)裝置單元62(T1)和64(T2)對激勵器陣列單元88(E1)和90(E2)的合適的定向和安置。因此，裝置天線單元的形狀、尺寸和間距與對稱激勵器單元的形狀、尺寸和間距的適當(dāng)匹配十分重要。然而，裝置天線單元尺寸沒必要與激勵器單元尺寸一樣。例如，一種備選實施例(沒有畫出)可以采用由更寬的激勵器單元來激勵延長的薄裝置天線單元。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，激勵器單元尺寸和形狀不僅僅依賴于遠程裝置天線單元的尺寸和形狀，而同時還依賴于裝置經(jīng)過激勵器單元陣列時的軌跡。如下所解釋，例如，可以通過改變天線陣列86中的對稱異相激勵器單元88和90的相對定位而動態(tài)地實現(xiàn)所要求的相對于激勵器單元陣列的裝置天線的定向。
為了獲得裝置單元和激勵器單元所要求的定向，與根據(jù)本發(fā)明的一個激勵器天線陣列可能包括一個固定陣列或一個激勵器單元換向陣列。在固定陣列中，不同激勵器單元所使用的諸電壓信號的相對相位是固定的。也就是說，如果兩個激勵器單元相互間存在對稱異相關(guān)系，則該關(guān)系是固定的。在換向陣列中，不同激勵器諸單元所使用的諸電壓信號之間的相位關(guān)系可以變化。例如在一個換向陣列中，一個控制器(沒有畫出)確定不同天線單元的激勵的相位關(guān)系。舉例來說，解釋如下，在一種配置中，兩個相鄰單元可以是對稱異相關(guān)系。不過在以后的時間中，那兩個單元可以工作在相互同相的關(guān)系下。然而，無論是固定情形還是換向情形，激勵器單元之間的間距和遠程通信裝置的裝置天線單元之間的間距是匹配的。這種間距保證了從激勵器到遠程裝置的靜電耦合為最大。
圖13的示例圖給出了與根據(jù)本發(fā)明的固定激勵器天線陣列100。陣列100包括一組水平伸展的激勵器天線單元102以及一組垂直伸展的激勵器單元104。每個水平的激勵器單元連接到副線圈38的頂端接頭或底端接頭上。類似地，每個垂直的激勵器單元連接到副線圈38的頂端接頭或底端接頭上。在任何給定水平激勵器單元任何一側(cè)上的水平激勵器單元與給定水平激勵器單元之間存在一種對稱異相電壓關(guān)系。同樣，在任何給定垂直激勵器單元任何一側(cè)上的垂直激勵器單元與給定垂直激勵器單元之間存在一種對稱異相電壓關(guān)系。例如，如果水平激勵器單元106和108連接到副線圈的頂端，則激勵器單元110和112連接到副線圈的底端。而且，例如，如果垂直激勵器單元114和116連接到副線圈的頂端，則垂直激勵器單元118和120連接到副線圈的底端。在當(dāng)前優(yōu)選實施例中，相鄰水平激勵器單元和相鄰垂直激勵器單元之間的間距與這些遠程供電通信裝置單元之間的間距大致相同。
在運行中，一個第一通信裝置32-1這樣定向，使得當(dāng)它沿水平箭頭方向移動跨越天線陣列100的表面時，其天線單元在相鄰的水平激勵器單元的對面。因此，該第一裝置在其水平跨越該組水平單元102時，將定向于與水平激勵器單元獲得最大耦合功率的方向上。一個第二裝置32-2這樣定向，使得當(dāng)它沿垂直箭頭方向移動跨越天線陣列100的表面時，其天線單元在相鄰的垂直激勵器單元的對面。因此，該第二裝置在其垂直跨越該組垂直單元104時，將定向于與垂直激勵器單元取得最大耦合功率的方向上。
圖13僅畫出了一個更大陣列的一部分，它包括多個如圖所示方向的水平和垂直激勵器單元組102和104。在將一個裝置32-1或32-2設(shè)置為獲得最大功率耦合的過程中，裝置被上電并發(fā)送信息。所示的激勵器單元組進行搜索，從而保證在某個點處，當(dāng)裝置移動著跨越該激勵器天線陣列時，裝置能獲得足夠的耦合能量而實現(xiàn)上電并開始運行。
參看示例圖14A-14C，給出了與本發(fā)明的當(dāng)前實施例對應(yīng)的換向天線陣列124一個單段的三種不同配置。在三個時間間隔中間，陣列124從圖14A的水平配置切換到圖14B的對角線方向配置和圖14C的垂直配置。該陣列包括多個形狀(在當(dāng)前實施例中的正方形)完全一樣的激勵器極板，它們被安置為如圖所示的列對稱和行對稱。
在圖14A所示的水平配置中，在某個給定水平行上的所有激勵器單元處于相同的電壓相位，與給定行相鄰的諸行中的激勵器單元與給定行都是對稱異相電壓關(guān)系。也就是說，在行126和128中的激勵器單元與行130和132中的激勵器單元的電壓相位為對稱異相關(guān)系。在水平配置中，該陣列最好配置為在通信裝置32以水平箭頭所示方向移動跨越該陣列時，將功率耦合到該通信裝置32。
在圖14B的對角線方向配置中，在某個給定行中的每個激勵器單元與同一行任一側(cè)的相鄰激勵器單元，以及與同一列中其上和其下的相鄰激勵器單元都是對稱異相電壓關(guān)系。反過來，在某個給定列中的每個激勵器單元與同一列中其上和其下的相鄰激勵器單元，以及同一行中任一側(cè)的相鄰激勵器單元都是對稱異相電壓關(guān)系。也就是說，例如，激勵器134與同一行任一側(cè)的激勵器單元136和138是對稱異相電壓關(guān)系，與同一列中其上和其下的激勵器單元140和142也是對稱異相電壓關(guān)系。在對角線方向配置中，該陣列最好配置為在通信裝置32以對角線方向箭頭所示方向移動跨越該陣列時，將功率耦合到該通信裝置32。
在圖14C的垂直配置中，在某個給定垂直列中的所有激勵器單元處于相同的電壓相位，在與該給定列相鄰的諸列中的激勵器單元相對于該給定列的電壓都是對稱異相關(guān)系。也就是說，在列144和146中的激勵器單元與列148和150中的激勵器極板是對稱異相關(guān)系。在垂直配置中，該陣列最好配置為在通信裝置32以垂直箭頭所示方向移動越過該陣列時，將功率耦合到該通信裝置32。
圖15給出了用于向激勵器單元陣列提供能量的另外一種備選技術(shù)。它并不象圖14A-14C中所示那樣通過一系列的水平方向、對角線方向、垂直方向極板帶這種步驟，而是采用一對有適當(dāng)間隔的(單個單元的)對稱異相極板帶202和204在一個環(huán)形圖形中以所示箭頭方向作跨越激勵器單元陣列的掃描。在掃描過程中的某個點上，遠程裝置(沒有畫出)的天線單元被放置與激勵器足夠地近，以適合于上電。詳細地說，在圖15中，它給出了激勵器單元陣列200的一部分。陣列200的單個激勵器單元用這種方式獲得能量，使得包括兩條(陰影表示的)帶202和204的多個單個激勵器單元相互同相，而與其它單個(沒有用陰影表示的)激勵器單元是異相關(guān)系。這兩條帶的定向隨時間而變化，但相互間保持平行。因此，例如，圖15中的這兩條帶202和204是垂直方向的。在其它時間里，它們可能是水平方向，而在其它時間里又可能是對角線方向。盡管圖示的是環(huán)形旋轉(zhuǎn)的一對對稱異相帶，在本發(fā)明中也可以采用以其它方式動態(tài)變化的激勵器單元圖形和運動。
圖16的示例圖描述了另外一種向與根據(jù)本發(fā)明的激勵器單元陣列提供能量的方法。在圖16的實施例中，激勵器天線單元在陣列中按行與列放置。一個諸如光學(xué)傳傳感器之類的傳感器陣列放置在該激勵器天線單元陣列周圍。這些傳感器檢測到存在一個諸如裝置“A”(水平方向上的)、“B”(對角線方向上的)或“C”(垂直方向上的)之類的通信裝置以及它的運動方向。作為對傳感器運動檢測的響應(yīng)，一個陣列控制器(沒有畫出)為該陣列選擇一種激勵配置方式，它能在裝置跨越陣列表面時將能量最有效地耦合到該裝置。例如，根據(jù)檢測到的該裝置運動方向，最好的配置可能是圖14A所示的水平配置方式、圖14B的對角線配置方式或圖14C所示的垂直配置方式。
盡管在此詳細描述的是本發(fā)明的特定實施例，可以理解，可以對本優(yōu)選實施例作各種不同的修正而依舊不脫離本發(fā)明范圍。因此，前面的描述并不限制所附權(quán)利要求書中對本發(fā)明所作的定義。
權(quán)利要求
1.一個便攜式通信裝置，包括一個第一靜電天線單元；一個第二靜電天線單元；以及，耦合到該第一天線單元和第二天線單元的電路，它通過第一和第二天線單元從該第一和第二天線諸單元附近的靜電場中得到工作所需電功率。
2.權(quán)利要求1的裝置，還包括一個基底部件，并且其中的電路是一個固定在該基底上的集成電路，而且諸天線單元是在該基底上形成的，從而使它們相互間實現(xiàn)電氣絕緣。
3.一個便攜式通信裝置，包括一個第一靜電天線單元和一個第二靜電天線單元；一個將該第一天線單元和第二天線單元從電氣上互連起來的集成電路，其中，該集成電路包括一個電耦合到該第一和第二天線諸單元上的上電電路，它還通過該第一和第二天線單元從該第一和第二天線諸單元接收的靜電能量中獲得工作所需電功率；一個存儲信息的存儲器；以及，一個信號發(fā)生電路，它由該上電電路供電，并產(chǎn)生由存儲器中所存儲的信息所調(diào)制的一個載波信號。
4.權(quán)利要求3的裝置，其中，信號發(fā)生電路電耦合到該第一和第二天線諸單元中的其中一個上。
5.權(quán)利要求3的裝置，還包括一個第三天線單元，它電耦合到信號發(fā)生電路上，以發(fā)射由該信號發(fā)生電路所產(chǎn)生的信號。
6.一種制造一個便攜式識別裝置的方法，包括以下諸步驟提供一個電絕緣的基底部分；在該基底上放置第一和第二靜電天線諸單元，它們相互之間是電絕緣的；將包括第一和第二端子的一個集成電路固定在該基底部分上；以及，將該第一和第二端子電耦合到該第一和第二單元上。
7.一種給包括耦合到電路的第一和第二靜電天線單元的便攜式通信裝置傳遞電功率的方法，該裝置通過第一和第二天線單元從該第一和第二天線單元附近的一個靜電場中獲得工作所需的電功率，該方法包括以下諸步驟提供第一和第二靜電激勵器諸單元；在該第一和第二激勵器諸單元上產(chǎn)生一個對稱異相靜電信號；將通信裝置的天線單元排列并安置，使它們與激勵器諸單元充分靠近，以便從激勵器諸單元給天線諸單元發(fā)射足夠的靜電能量到該電路，從而給電路上電。
8.一個用于與一個便攜式遠程供電通信裝置通信的系統(tǒng)，該裝置包括一個第一和第二靜電天線單元；一個集成電路，它將這些天線單元以電氣方式互連，并還包括一個電耦合到這些天線單元上并通過這些天線單元接收靜電能量來獲得工作所需電功率的上電電路；一個存儲信息的存儲器；以及一個用上電電路來供電的信號發(fā)生電路，它產(chǎn)生一個以存儲器中所存儲的信息來調(diào)制的載波信號；該系統(tǒng)包括一個激勵器電路，它產(chǎn)生用于該裝置上電的獨立的第一和第二異相激勵諸信號；第一和第二靜電激勵器諸單元，它們分別耦合到第一和第二激勵諸信號以便將諸信號發(fā)送給該裝置；一個接收由該裝置發(fā)送的調(diào)制載波信號的靜電接收機天線單元；以及，一個接收機電路被連接，以便接收來自該接收機天線單元的該信號。
9.一個用于與一個便攜式遠程供電通信裝置通信的系統(tǒng)，該裝置包括一個第一和第二靜電天線單元；一個集成電路，它跟這些天線單元以電方式互連，并還包括一個電耦合到這些天線單元上并通過這些天線單元接收靜電能量來獲得工作所需電功率的上電電路；一個存儲信息的存儲器；以及一個用上電電路來供電的信號發(fā)生電路，它產(chǎn)生一個以存儲器中所存儲的信息來調(diào)制的載波信號；該系統(tǒng)包括一個激勵器電路，它產(chǎn)生用于該裝置上電的獨立的第一和第二異相激勵諸信號；一個包括多個獨立的靜電激勵器天線單元對的天線陣列，其中，對于一個獨立的天線單元對，一個獨立的第一激勵器天線單元被耦全，吧便接收由該激勵器電路產(chǎn)生的第一激勵信號，并將該第一激勵信號發(fā)送給該裝置；以及那個獨立天線單元對中獨立的第二激勵器天線單元被耦合，以便接收由該激勵器電路產(chǎn)生的第二激勵信號，并將該第二激勵信號發(fā)送給該裝置；一個靜電接收機天線單元，它接收由該裝置發(fā)送的調(diào)制載波信號；以及，一個接收機電路被連接，以便接收來自接收機天線單元的信號。
10.一個用于與一個便攜式通信裝置通信的系統(tǒng)，該裝置包括一個第一和第二靜電天線單元；一個集成電路，它跟這些天線單元以電氣方式互連，并包括一個電耦合到這些天線單元上的上電電路，還通過這些天線單元接收的靜電能量來獲得工作所需的電功率；該系統(tǒng)包括一個激勵器電路，它產(chǎn)生獨立的第一和第二異相激勵諸信號，用于通信裝置的上電；一個天線陣列，它包括多個按行和列安置的獨立的靜電激勵器天線諸單元；以及，一個控制電路，它有兩種形式(A)在給定列中，連接諸激勵器天線單元以接收第一和第二激勵信號其中的一個，以及，連接與給定列相鄰的列中的諸激勵器天線單元以接收該第一和第二激勵信號的另外一個；或者，(B)在給定行中，連接諸激勵器天線單元以接收第一和第二激勵信號其中的一個，以及，連接與給定行相鄰的行中的諸激勵器天線單元以接收該第一和第二激勵信號的另外一個。
全文摘要
一種包括一個第一靜電天線單元和一個第二靜電天線單元和電路(30,32)的便攜式通信裝置,電路(30,32)耦合到該第一天線單元和該第二天線單元上,并從該第一和第二天線單元附近的一個靜電場中獲得工作所需的電功率。
文檔編號H02J17/00GK1199482SQ96197551
公開日1998年11月18日 申請日期1996年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月11日
發(fā)明者特德·蓋茲勒, 拉里·福特, 喬治·勞洛, 拉斯·沃克, 諾埃爾·埃伯哈特 申請人:摩托羅拉公司