ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antenne zur Verwendung mit
elektronischen Warenüberwachungs-(EAS)-Systemen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein elektronisches Warenüberwachungssystem 20 ist in
1 in schematischer Form gezeigt. Das System
20 wird in der Regel am Ausgang eines Einzelhandelsgeschäfts bereitgestellt,
um das Vorliegen eines Markers 22 in einer zwischen Antennensockeln
26 und 28 definierten Abfragezone 24 zu detektieren.
Wenn das System 20 den Marker 22 detektiert, betätigt das
System 20 irgendeine Art von Alarm, um anzuzeigen, daß eine nicht
gezeigte Ware, an dem der Marker 22 befestigt ist, ohne Autorisation aus
dem Geschäft entfernt wird.
Jeder der Antennensockel 26 und 28 ist im allgemeinen
planar und enthält eine oder mehrere Schleifenantennen. Eine Signalerzeugungsschaltungsanordnung
30 ist an die Antenne oder Antennen im Sockel 26 angeschlossen,
um die Antennen im Sockel 26 anzusteuern, in der Abfragezone ein Abfragesignal
zu erzeugen. Außerdem ist eine Empfängerschaltungsanordnung
32 mit der oder den Antennen im Sockel 28 verbunden, um von den
Antennen im Sockel 28 aus der Abfragezone aufgegriffene Signale zu empfangen
und zu analysieren.
Zu Zwecken der weiteren Erörterung ist in 1
ein Koordinatensystem 34 gezeigt, das aus X-, Y- und Z-Achsen besteht,
die gegenseitig zueinander orthogonal sind. Die Antennensockel 26 und
28 sind üblicherweise parallel zueinander angeordnet, und zu Zwecken
dieser und einer weiteren Erörterung ist zu verstehen, daß die jeweiligen
Ebenen der Sockel 26 und 28 parallel verlaufen zu der durch die
Z- und X-Achse definierten Ebene. Die Z-Achse ist als eine vertikale Achse dargestellt,
und die X-Achse ist eine horizontale Achse, die in der Richtung eines Bewegungswegs
durch die Abfragezone 24 verläuft, d.h. parallel zu den Ebenen der
Sockel 26 und 28.
Die Y-Achse ist ebenfalls horizontal, aber in einer Richtung senkrecht
zu der X-Achse. Für einige Zwecke wird die X-Richtung als die "horizontale
Richtung" bezeichnet, die Z-Richtung wird als die "vertikale Richtung" bezeichnet,
und die Y-Richtung wird als die "seitliche Richtung" bezeichnet.
Der Marker 22 enthält in der Regel eine Spule oder ein
anderes planares Element, das das durch den Antennensockel 26 erzeugte
Abfragesignal empfängt und das Signal auf gewisse Weise als ein durch den Antennensockel
28 zu detektierendes Markersignal wieder sendet. Die Amplitude des Markersignals
hängt im allgemeinen von der Orientierung der Ebene des empfangenen Elements
im Marker 22 ab. Praktischerweise weist die Orientierung der Ebene des
empfangenen Elements drei Freiheitsgrade auf, doch kann die Antwort des Markers
im Hinblick auf Komponenten entsprechend den drei orthogonalen Ebenenorientierungen
analysiert werden. Diese werden bezeichnet als eine "horizontale Orientierung" entsprechend
der durch die X- und Y-Achse definierten Ebene, eine "vertikale Orientierung" entsprechend
der durch die Z- und X-Achse definierten Ebene und eine "seitliche Orientierung"
entsprechend der durch die Z- und Y-Achse definierten Ebene.
Bei in magnetomechanischen EAS-Systemen verwendeten Markern reagiert
der Marker auf den Fluß, der koplanar zu dem Marker ist, aber bei Markern,
die eine Spule enthalten, reagiert der Marker auf den Fluß, der orthogonal
zu der Ebene der Spule verläuft. Die weiteren Erörterungen hierin basieren
auf der Annahme, daß ein magnetomechanischer Marker verwendet wird.
Eine Aufgabe in einem EAS-System besteht im allgemeinen darin, daß
das System jeden Marker in der Abfragezone unabhängig von der Position in der
Zone oder der Orientierung des Markers zuverlässig detektieren soll. Gleichzeitig
ist es höchst wünschenswert, daß das System keine Fehlalarme produziert,
indem es entweder ein Signal, das von einem Nicht-Marker-Objekt in oder außerhalb
der Abfragezone erzeugt wird, als von einem Marker kommend interpretiert, oder indem
es Marker, die sich nicht in der Abfragezone befinden, stimuliert, Signale mit einem
Pegel zu erzeugen, der ausreichend hoch ist, um von der Empfängerschaltungsanordnung
detektiert werden zu können.
Ein signifikantes Hindernis bei der Erreichung dieser Aufgaben ist
die üblicherweise von für das Erzeugen des Abfragesignals verwendeten
Antennen bereitgestellte ungleichmäßige Abfragefeldverteilung. In Folge
der ungleichmäßigen Feldverteilung kann das Abfragefeld an einigen oder
den meisten Stellen in der Abfragezone stark genug sein, um für eine Detektion
eines Markers zu sorgen, während es an anderen Stellen nicht stark genug ist,
um für eine Detektion zu sorgen. Die Stellen, an denen das Feld zu schwach
ist, um für eine Detektion zu sorgen, werden manchmal als "Null"-Bereiche oder
"Löcher" bezeichnet.
Verstärkt wird dieses Problem durch die Tatsache, daß die
Stärke des von dem Marker erzeugten Signals von der Orientierung des Markers
abhängt. Dementsprechend ist ein Marker an einer gegebenen Stelle in der Zone
und auf eine erste Weise orientiert möglicherweise leicht detektierbar, während
der Marker, wenn er sich an der gleichen Stelle befindet, aber
auf andere Weise orientiert ist, nicht detektiert werden würde.
Ein Ansatz, der zum Überwinden dieses Problems in Betracht gezogen
wurde, besteht einfach darin, die Gesamtstärke des Abfragefelds heraufzusetzen,
zum Beispiel durch Erhöhen des Pegels des zum Erzeugen der abfragenden Antenne
verwendeten Signals.
Abgesehen von den gestiegenen Stromverbrauchsanforderungen, die sich
aus diesem Ansatz ergeben, gibt es oftmals regulatorische oder praktische Einschränkungen
hinsichtlich des Spitzensignalpegels, der erzeugt werden kann. Beispielsweise könnte
ein Erhöhen der Spitzenfeldstärke zu erhöhten Fehlalarmen von Nicht-Marker-Objekten
in der Abfragezone und/oder außerhalb der beabsichtigten Abfragezone liegenden
Markern führen.
Zusätzlich zu dem üblichen Wunsch, das Abfragefeld auf die
beabsichtigte Zone zu beschränken, kann es zudem eine regulatorische Anforderung
sein, oder aus anderen Gründen wünschenswert sein, eine Fernfeldaufhebung
des Abfragesignals bereitzustellen. Diese Anforderung legt dem Design der zum Erzeugen
des Abfragesignals verwendeten Antenne zusätzliche Einschränkungen auf.
8 zeigt eine bekannte Antennenkonfiguration, die aus
vier gestapelten rechteckigen koplanaren Schleifen 170, 172,
174 und 176 besteht. Wie in 8 angegeben,
sendet Schleife 172 ein Signal, das 90° außer Phase mit dem von
Schleife 170 gelieferten Signal ist Schleife 174 liefert ein Signal,
das 180° außer Phase mit dem Signal von Schleife 170 ist; und
Schleife 176 liefert ein Signal, das 180° außer Phase mit dem
Signal von Schleife 172 ist.
Es ist üblich, rechteckige Schleifenantennen zu verwenden, die
in einer vertikal orientierten Ebene angeordnet sind (d.h. in der Orientierung,
die in einer vorausgegangenen Erörterung von Ebenenorientierung hierin als
"seitlich" bezeichnet wird), weil die vertikalen Segmente der rechteckigen Schleifen
horizontale und seitliche Felder liefern (das heißt Felder zum Stimulieren
von Markern in der horizontalen bzw. seitlichen Orientierung), während die
horizontalen Segmente der Schleifen horizontale und vertikale Felder liefern (das
heißt Felder zum Abfragen der Marker in der horizontalen bzw. vertikalen Orientierung).
Es sei auch angemerkt, daß die Anordnung von 8
im allgemeinen eine Fernfeldaufhebung erzeugt. Die "kompensierende" Beziehung jedoch
zwischen den entsprechenden vertikalen Segmenten von Schleifen 170 und
174 und zwischen den entsprechenden vertikalen Segmenten der Schleifen
172 und 176 führt außerdem zu einer gewissen Nahfeldaufhebung,
wodurch Löcher in dem Abfragefeld innerhalb der gewünschten Abfragezone
entstehen.
Es sei angemerkt, daß das horizontale Feld (7A)
für Z = 0 und Y = ± 20 eine besonders niedrige Amplitude aufweist, während
das seitliche Feld ( 7C) für Y = 0 eine niedrige
Amplitude und für Z = 0 ebenfalls eine recht niedrige aufweist.
Aus EP 0 440 370 A1
ist ein Composit-Antennensystem für ein Warenüberwachungssystem bekannt,
bei dem mehrere Schleifenantennen mit differentieller Phase verschiedene Ströme
erhalten, um eine gewünschte Positionierung von Spitzen und Nullen in der Nahfeldstärke
bereitzustellen und eine Fernfeldstärke von fast Null zu produzieren. Eine
kleinere Schleife ist in der Nähe des Bodens einer darüber plazierten
größeren Schleife plaziert, wobei die untere Schleife eine entsprechend
höhere Stromdichte erhält, um in der Nähe des Bodens eine verstärkte
Nahfeldstärke zu liefern.
Aus EP 0 186 483 ist ein Transpondersystem
bekannt, bei dem ein zentraler Interogator ein elektromagnetisches Feld über
einen Bereich sendet, in dem von sich bewegenden Objekten getragene Transponder
detektiert werden sollen. Der Interrogator enthält zwei koplanare Antennen,
eine als eine Schleife angeordnet und die andere in einer Konfiguration einer Zahl
Acht, um Felder in rechten Winkeln zueinander zu erzeugen, so daß Transponder
ungeachtet ihrer Orientierung detektiert werden können. Zwischen den Feldern
kann eine Phasenverschiebung eingeführt werden, um ein zirkular-polarisiertes
Feld zu erzeugen.
AUFGABEN UND KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend in der Bereitstellung
einer Antennenkonfiguration zur Verwendung in einem elektronischen Warenüberwachungssystem,
die zu einer relativ gleichmäßigen effektiven Feldverteilung in einer
Abfragezone führt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
Antennenkonfiguration, die eine Fernfeldaufhebung des Abfragesignals produziert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Antenne zur Verwendung
in einem EAS-System bereitgestellt, das folgendes enthält: erste, zweite, dritte
und vierte, koplanare Schleifen und Erregungsmittel zum Erzeugen jeweiliger Wechselströme
in den ersten, zweiten, dritten und vierten Schleifen, so daß der Wechselstrom
in der zweiten Schleife 90° außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten
Schleife ist, der Wechselstrom in der dritten Schleife 180°
außer Phase mit dem Wechselstrom in der ersten Schleife ist und der Wechselstrom
in der vierten Schleife 180° außer Phase mit dem Wechselstrom in der zweiten
Schleife ist.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung enthalten die vier Schleifen
kollektiv mindestens ein Paar vertikaler Segmente mit jeweiligen Wechselströmen,
die 180° außer Phase miteinander sind, wobei aber in jedem derartiger
Paare aus vertikalen Segmenten die beiden vertikalen Segmente, die das Paar vertikaler
Segmente bilden, zueinander horizontal versetzt sind. Als eine weitere Alternative
gemäß diesem Aspekt der Erfindung enthalten die vier Schleifen kollektiv
mindestens ein Paar vertikaler Segmente, die vertikal ausgerichtet sind, und wobei
bei jedem derartigen Paar aus vertikalen Segmenten die jeweiligen Wechselströme
in den beiden vertikalen Segmenten, die das Paar von Segmenten bilden, in einer
Phasenbeziehung stehen, die von 180° außer Phase substantiell verschieden
ist. Beispielsweise sind bei jedem Paar aus vertikal ausgerichteten vertikalen Segmenten
die jeweiligen Ströme in Phase oder 90° außer Phase.
Eine gemäß der Erfindung bereitgestellte Antennenkonfiguration,
bei der keine vertikal ausgerichteten vertikalen Segmente mit "kompensierenden"
Strömen vorliegen, verhindert im allgemeinen die Ausbildung von Löchern
aufgrund von Nahfeldaufhebung, wie es sich üblicherweise aus der fernfeldaufhebenden
Antennenkonfiguration des Stands der Technik ergeben hat.
Weiter sind gemäß der Erfindung die vier Schleifen alle
dreieckig.
Die vorausgegangenen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden weiterhin anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen und anhand der Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugszahlen
durchweg gleiche Komponenten und Teile identifizieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines elektronischen
Warenüberwachungssystems.
2 veranschaulicht ein Beispiel einer zum Erzeugen eines
Abfragefelds bereitgestellten Antennenkonfiguration.
3 veranschaulicht ein weiteres Beispiel einer zum Erzeugen
eines Abfragefelds bereitgestellten Antennenkonfiguration.
4 veranschaulicht eine zum Erzeugen eines Abfragefelds
bereitgestellte Antennenkonfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
5 veranschaulicht eine zum Erzeugen eines Abfragefelds
bereitgestellte Antennenkonfiguration gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
Anhand 6A–6C
wird eine von der Antennenkonfiguration erzeugte Feldverteilung erläutert.
Anhand 7A–7C
wird eine von der herkömmlichen Antennenkonfiguration von 8
erzeugte Feldverteilung veranschaulicht.
8 zeigt eine bekannte Antennenkonfiguration (Stand
der Technik).
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Antennenkonfiguration 63' gemäß einem Beispiel
ist in 2 dargestellt.
Die Schleife 66' wird von einer Signalerzeugungsschaltung
72 angesteuert, und eine zusätzliche Signalerzeugungsschaltung
80 ist an die Schleife 78 angeschlossen, um in der Schleife
78 einen Wechselstrom zu erzeugen, der auf der gleichen Frequenz, aber
180° außer Phase mit dem Strom in Schleife 66' ist. Die Antennenkonfiguration
63' in 2 liefert eine relativ gleichmäßige
Feldverteilung in der Abfragezone und stellt dabei das zusätzliche Merkmal
der Fernfeldaufhebung aufgrund der beiden Paare "kompensierender" Schleifen
66' und 78 und 68 und 70 bereit.
Wie in 2 gezeigt, enthält Schleife
68 ein horizontales Segment 82, ein sich vertikal von einem rechten
Ende des Segments 82 nach unten erstreckendes vertikales Segment
84, ein sich von einem unteren Ende des Segments 84 nach links
und horizontal erstreckendes horizontales Segment 86 und ein vertikales
Segment 88, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden
der Segmente 82 und 86 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 70 enthält ein horizontales Segment
90, das sich horizontal parallel zu dem und in der Nähe des Segments
86 von Schleife 68 erstreckt. Schleife 70 enthält
auch ein Segment 92, das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments
90 nach unten erstreckt, ein Segment 94, das sich von einem unteren
Ende des Segments 92 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment
96, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente
90 und 94 miteinander zu verbinden.
Schleife 78 enthält ein oberes horizontales Segment
98, ein Segment 100, das sich vertikal von einem rechten Ende
des Segments 98 nach unten erstreckt, ein Segment 102, das sich
von einem unteren Ende des Segments 100 nach links und horizontal erstreckt,
und ein Segment 104, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken
Enden der Segmente 98 und 102 miteinander zu verbinden.
Schleife 66' enthält ein Segment 106, das sich
vertikal parallel zu und in der Nähe des Segments 104 der Schleifen
78 erstreckt. Schleife 66' enthält auch ein Segment
108, das sich von einem unteren Ende des Segments 106 nach links
und horizontal erstreckt, ein Segment 110, das sich von einem linken Ende
des Segments 108 vertikal nach oben erstreckt, und ein Segment
112, das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen oberen Enden der
Segmente 106 und 110miteinander zu verbinden.
Zudem sind alle der Segmente 82, 86, 90
und 94 von im wesentlichen gleicher Länge (wobei die Schleifen
68 und 70 gleich breit sind), und alle der horizontalen Segmente
98, 102, 108 und 112 sind von zueinander gleicher
Länge und weisen eine Länge auf, die im wesentlichen die Hälfte der
Länge der Segmente 82, 86, 90 und 94 beträgt
(wobei die Schleifen 66' und 78 von gleicher Breite zueinander
sind und die Hälfte der Breite der Schleifen 68 und 70 aufweisen).
Die vertikalen Segmente 100, 104, 106 und
110 sind alle von zueinander gleicher Länge (wobei die Schleifen
66' und 78 von gleicher Höhe sind), und die vertikalen Segmente
84, 88, 92 und 96 sind alle von zueinander im
wesentlichen gleicher Länge und weisen eine Länge auf, die im wesentlichen
die Hälfte der Länge der Segmente 100, 104,
106 und 110 beträgt (wobei die Schleifen 68 und
70 von zueinander gleicher Höhe sind und die Hälfte der Höhe
der Schleifen 66' und 78) aufweisen.
Außerdem ist Schleifensegment 92 im wesentlichen vertikal
auf Schleifensegment 84 ausgerichtet, Schleifensegment 96 im wesentlichen
vertikal auf Schleifensegment 88 ausgerichtet, Schleifensegment
112 im wesentlichen horizontal auf Schleifensegment 98 ausgerichtet
und Schleifensegment 108 im wesentlichen horizontal auf Schleifensegment
102 ausgerichtet.
FERNFELDAUFHEBENDE DOPPELEBENEN-ANTENNE
Ein weiteres Beispiel einer Antennenkonfiguration 63'' ist
in 3 gezeigt.
Eine Signalerzeugungsschaltung 124 ist an die Schleife
114 angeschlossen, um in der Schleife 114 einen Wechselstrom zu
erzeugen. Eine Signalerzeugungsschaltung 126 ist an die Schleife
116 angeschlossen, um in der Schleife 116 einen Wechselstrom zu
erzeugen, der von der gleichen Frequenz wie der Strom in der Schleife
114, aber 180° außer Phase ist. Eine Signalerzeugungsschaltung
128 ist an die Schleife 120 angeschlossen, um in der Schleife
120 einen Wechselstrom zu erzeugen, der von der gleichen Frequenz, aber
90° außer Phase mit dem Strom in der Schleife 114 ist. Eine Signalerzeugungsschaltung
130 ist an die Schleife 118 angeschlossen, um in der Schleife
118 einen Wechselstrom zu erzeugen, der von der gleichen Frequenz, aber
180° außer Phase mit dem Strom in der Schleife 120 ist. Eine
Signalerzeugungsschaltung 132 (die mit der Signalerzeugungsschaltung
130 kombiniert sein kann) ist an die Schleife 122 angeschlossen
und erzeugt in der Schleife 122 einen Wechselstrom, der von der gleichen
Frequenz und in Phase mit dem Strom in Schleife 118 ist.
Es ist auch zu verstehen, daß die kombinierte Fläche der
Schleifen 114 und 116 im wesentlichen gleich der kombinierten
Fläche der Schleifen 118, 120 und 122 ist.
Das "kompensierende" Paar dreieckiger koplanarer Schleifen
114 und 116 weisen im wesentlichen gleiche Flächen auf. Außerdem
weist die Schleife 120 im wesentlichen die gleiche Fläche wie die
kombinierten Flächen der Schleifen 118 und 122 auf, die ein
Signal 180° außer Phase mit dem Signal von Schleife 120 erzeugen.
Folglich stellt die Antennenkonfiguration 63'' von 3
wie die Konfiguration von 2 sowohl eine relativ gleichmäßige
Feldverteilung in der Abfragezone sowie eine Fernfeldaufhebung bereit.
Wie in 3 gezeigt, enthält die Schleife
118 ein oberes horizontales Segment 134, ein Segment
136, das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments 134
nach unten erstreckt, ein Segment 138, das sich von einem unteren Ende
des Segments 136 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment
140, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente
134 und 138 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 120 enthält ein oberes Segment
142, das sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments
138 von Schleife 118 erstreckt. Außerdem enthält die
Schleife 120 ein Segment 144, das sich vertikal von einem rechten.
Ende des Segments 142 nach unten erstreckt, ein Segment 146, das
sich von einem unteren Ende des Segments 144 nach links und horizontal
erstreckt, und ein Segment 148, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen
linken Enden der Segmente 142 und 146 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 122 enthält ein oberes Segment, das sich
parallel zu und in der Nähe des Segments 146 von
Schleife 120 horizontal erstreckt. Außerdem enthält die Schleife
122 ein Segment 152, das sich vertikal von einem rechten Ende
des Segments 150 nach unten erstreckt, ein Segment 154, das sich
von einem unteren Ende des Segments 152 nach links und horizontal erstreckt,
und ein Segment 156, das sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken
Enden der Segmente 150 und 154 miteinander zu verbinden. Die Antennenschleife
116 enthält ein Segment 158, das sich vertikal erstreckt,
ein Segment 160, das sich links von einem unteren Ende des Segments
158 horizontal erstreckt, und ein Segment 162, das schräg
verläuft, um ein linkes Ende des Segments 160 und ein oberes Ende
des Segments 158 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 114 enthält ein Segment 164, das
schräg und parallel und in der Nähe des Segments 162 der Schleife
116 verläuft. Das Segment 114 enthält auch ein Segment
166, das sich von einem unteren Ende des Segments 164 vertikal
nach oben erstreckt, und ein Segment 168, das sich horizontal erstreckt,
um die jeweiligen oberen Enden der Segmente 164 und 168 miteinander
zu verbinden.
Zudem sind die horizontalen Segmente 134, 138,
142, 146, 150 und 154 alle im wesentlichen von
gleicher Länge; die vertikalen Segmente 136, 140,
152 und 156 sind alle im wesentlichen von gleicher Länge
zueinander, die vertikalen Segmente 144 und 148 sind im wesentlichen
von gleicher Länge zueinander, wobei jedes die doppelte Länge der Segmente
136, 140, 152 und 156 aufweist; und die vertikalen
Segmente 158 und 166 sind von im wesentlichen gleicher Länge
zueinander, wobei jedes doppelt so lang wie die Segmente 144 und
148 ist.
Außerdem stehen die Segmente 136, 144 und
152 alle im wesentlichen in vertikaler Ausrichtung aufeinander; und die
Segmente 140, 148 und 156 stehen alle im wesentlichen
in vertikaler Ausrichtung aufeinander.
Eine Modifikation des Beispiels von 3,
das keine Fernfeldaufhebung liefert, sollte ebenfalls angemerkt werden. Insbesondere
kann eine Antennenkonfiguration bereitgestellt werden, die nur die koplanaren dreieckigen
Schleifen 114 und 116 enthält, aber mit jeweiligen Signalgeneratoren.
4 veranschaulicht eine Antennenkonfiguration
178 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie
zu sehen ist, ist die in 4 gezeigte Konfiguration ganz
aus koplanaren Schleifen gebildet.
Die Antennenkonfiguration 178 enthält koplanare dreieckige
Schleifen 180, 182, 184 und 186, und Signalerzeugungsschaltungen
188, 190, 192 bzw. 194, die an die Schleifen
180, 182, 184 und 186 angeschlossen sind. Wie
in 9 gezeigt, ist der in Schleife 182 erzeugte Wechselstrom
90° außer Phase mit dem in Schleife 180 erzeugten Wechselstrom.
Außerdem ist der in Schleife 184 erzeugte Wechselstrom
180° außer Phase mit dem Strom in Schleife 180, und der in Schleife
186 erzeugte Strom ist 180° außer Phase mit dem in Schleife
182 erzeugten Strom.
Es sei angemerkt, daß in der Anordnung von 4
keine vertikal ausgerichteten Paare von kompensierenden vertikalen Segmenten vorliegen.
Vielmehr sind in jedem Paar aus vertikal ausgerichteten vertikalen Segmenten die
von den beiden Segmenten des Paars gelieferten jeweiligen Signale 90° außer
Phase.
Die von der Anordnung von 4 gelieferten
horizontalen, vertikalen und seitlichen Felder sind jeweils durch die Graphen von
6A, 6B und 6C
veranschaulicht.
Bei Vergleich von beispielsweise 6A mit
7A ist in 6A eine erhebliche
Verbesserung bei der Spitzenamplitude für Z = 0 in dem Feld in 6A
gezeigt.
Es gibt noch ein bemerkenswerteres Stopfen von Löchern bezüglich
des seitlichen Felds, wie man durch vergleichen von 6C
mit 7C sehen kann. Insbesondere weist das in
6C gezeigte Feld eine sehr robuste Verbesserung für
Y = 0 im Vergleich zu dem in 7C gezeigten Feld auf.
Wie in 4 gezeigt, enthält die Schleife
180 ein oberes horizontales Segment 196, ein Segment
198, das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments 196
nach unten erstreckt, und ein Segment 200, das schräg verläuft,
um ein unteres Ende des Segments 198 und ein linkes Ende des Segments
196 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 182 enthält ein Segment 202, das
schräg parallel und in der Nähe des Segments 200 von Schleife
180 verläuft. Außerdem enthält die Schleife 182
ein Segment 204, das sich von einem oberen Ende des Segments
202 vertikal nach unten erstreckt und ein Segment. 206, das sich
horizontal erstreckt, um die jeweiligen unteren Enden der Segmente 204
und 202 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 184 enthält ein Segment 208, das
sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments 206 von Schleife
182 erstreckt. Außerdem enthält die Schleife 184 ein
Segment 210, das vertikal auf das Segment 204 von Schleife
182 ausgerichtet ist und sich vertikal von einem linken Ende des Segments
208 nach unten erstreckt. Schließlich enthält die Schleife
184 ein Segment 212, das schräg verläuft,
um ein unteres Ende des Segments 210 und ein rechtes Ende des Segments
208 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 186 enthält ein Segment 214, das
Schräg parallel und in der Nähe des Segments 212 von Schleife
184 verläuft. Außerdem enthält die Schleife 186
ein Segment 216, das sich von einem unteren Ende des Segments
214 horizontal nach rechts erstreckt, und ein Segment 218, das
vertikal auf das Segment 198 von Schleife 180 ausgerichtet ist
und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen rechten Enden der Segmente
214 und 216 miteinander zu verbinden.
Zudem sind alle der Segmente 196, 206,
208 und 216 von im wesentlichen gleicher Länge; und die Segmente
198, 204, 210 und 218 sind alle von im wesentlichen
gleicher Länge zueinander. Außerdem sind die schrägen Segmente
200, 202, 212 und 214 alle von im wesentlichen
gleicher Länge zueinander.
Eine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
bereitgestellte Antennenkonfiguration 220 ist in 5
gezeigt. Die Antennenkonfiguration 220 verwendet vier rechteckige koplanare
Schleifen 222, 224, 226 und 228. Wie in
4 sind Signalerzeugungsschaltungen 188,
190, 192 und 194 jeweils an die Schleifen 222,
224, 226 und 228 angeschlossen, um die jeweiligen Schleifen
in der gleichen Phasenbeziehung anzusteuern, wie in Verbindung mit der Konfiguration
von 4 beschrieben wurde. Wie es der Fall in der Konfiguration
von 4 war, ist die Konfiguration von 5
so ausgelegt, daß zwei beliebige, vertikal ausgerichtete vertikale Segmente
mit einer Phasenbeziehung von 90° angesteuert werden, mit dem Ergebnis, daß
keine kompensierenden vertikalen Segmente vertikal aufeinander ausgerichtet sind.
Die Konfiguration von 5 liefert eine Fernfeldaufhebung
und vermeidet dabei auch signifikante Löcher in dem in der Abfragezone bereitgestellten
Abfragefeld.
Wie in 5 gezeigt, enthält die Schleife
222 ein oberes horizontales Segment 230, ein Segment
232, das sich vertikal von einem rechten Ende des Segments 230
nach unten erstreckt, ein Segment 234, das sich von einem unteren Ende
des Segments 232 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment
238, das vertikal verläuft, um die jeweiligen linken Enden der Segmente
230 und 234 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 224 enthält ein Segment 240, das
sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments 234 von Schleife
222 erstreckt. Außerdem enthält die Schleife 224 ein
Segment 242, das vertikal auf das Segment 232 von Schleife
222 ausgerichtet ist und sich von einem rechten Ende des Segments
240 vertikal nach unten erstreckt. Zudem enthält die Schleife
224 ein Segment 244, das sich von einem unteren Ende des Segments
242 nach links und horizontal erstreckt, und ein Segment 246,
das vertikal auf das Segment 238 der Schleife 222 ausgerichtet
ist und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente
240 und 244 miteinander zu verbinden.
Die Schleife 226 enthält ein Segment 248, das
sich vertikal parallel und in der Nähe des Segments 242 vor. Schleife
224 erstreckt. Schleife 226 enthält außerdem ein Segment
250, das sich von einem unteren Ende des Segments 248 horizontal
nach rechts erstreckt, ein Segment 252, das sich von einem rechten Ende
des Segments 250 vertikal nach oben erstreckt, und ein Segment
254, das sich horizontal erstreckt, um die jeweiligen oberen Enden der
Segmente 248 und 252 miteinander zu verbinden. Die Segmente
250 und 254 sind jeweils horizontal auf die Segmente
244 und 240 von Schleife 224 ausgerichtet.
Die Schleife 228 enthält ein Segment 256, das
sich horizontal parallel und in der Nähe des Segments 254 von Schleife
226 erstreckt. Die Schleife 228 enthält außerdem ein
Segment 258, das vertikal auf das Segment 252 von Schleife
226 ausgerichtet ist und sich von einem rechten Ende des Segments
256 vertikal nach oben erstreckt. Außerdem enthält die Schleife
228 ein Segment 260, das sich von einem oberen Ende des Segments
258 horizontal nach links erstreckt, und ein Segment 262, das
vertikal auf das Segment 248 von Schleife 226 ausgerichtet ist
und sich vertikal erstreckt, um die jeweiligen linken Enden der Segmente
256 und 260 miteinander zu verbinden. Die Segmente 256
und 260 sind jeweils horizontal auf die Segmente 234 und
230 von Schleife 222 ausgerichtet.
Zudem sind die Segmente 230, 234, 240,
244, 250, 254, 256 und 260 alle im
wesentlichen von gleicher Länge; und die Segmente 232, 238,
242, 246, 248, 252, 258 und
262 sind alle im wesentlichen von gleicher Länge zueinander.
Es ist zu beobachten, daß es eine Anzahl von Paaren aus vertikalen
Segmenten mit Strömen gibt, die in einer kompensierenden Beziehung zueinander
stehen, doch sind in jedem Fall die beiden Segmente, die das Paar von Segmenten
bilden, zueinander horizontal versetzt. Beispielsweise weisen die Segmente
222 und 248 jeweilige Ströme auf, die in einer kompensierender
Beziehung stehen, doch sind die Segmente 222 und 248beide horizontal
und vertikal zueinander versetzt. Dies ist auch der Fall bezüglich des Paars
von Segmenten 258 und 242.