EP2137792A2 - Rfid-antennen-system - Google Patents

Rfid-antennen-system

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Publication number
EP2137792A2
EP2137792A2 EP08735282A EP08735282A EP2137792A2 EP 2137792 A2 EP2137792 A2 EP 2137792A2 EP 08735282 A EP08735282 A EP 08735282A EP 08735282 A EP08735282 A EP 08735282A EP 2137792 A2 EP2137792 A2 EP 2137792A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
patch
rfid antenna
antennas
patch antennas
antenna system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08735282A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Schillmeier
Frank Mierke
Thomas Lankes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kathrein SE
Original Assignee
Kathrein Werke KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP2137792A2 publication Critical patent/EP2137792A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0682—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using phase diversity (e.g. phase sweeping)
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
    • G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
    • G08B13/2474—Antenna or antenna activator geometry, arrangement or layout
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    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48—Transceivers
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0691—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using subgroups of transmit antennas

Definitions

  • the invention relates to an RFID antenna system with an RFID antenna device for a goods identification system (WIS) according to the preamble of claim 1.
  • WIS goods identification system
  • UHF RFID methods and systems for article acquisition and identification have already become known.
  • a product to be detected is provided with an RFID tag.
  • This method offers over a likewise known method for electronic article security (a so-called EAS system) first of all the significant advantage that not only a single bit can be evaluated as information by means of an RFID tag, but that this UFH RFID Labels are provided with a microchip on which information with a word length of several digits can be stored and read out by them.
  • passive RFID tags are used, which use their energy to read the tag content and send back the corresponding information from the electromagnetic field of the antenna system. received.
  • the RFID tag consists of an antenna structure with the aforementioned microchip.
  • Reader is used, for example, the tags the necessary energy for operation through the electromagnetic field is supplied via an antenna system, the provided with the microchip tags then the stored information using this Energy can send a corresponding response that can be read and evaluated via an antenna system and a downstream RFID reader.
  • EAS electronic article security systems
  • RFID antenna systems which are arranged at a distance from one another in the region of the exit or a passage and between which the passageway to be monitored is formed.
  • the corresponding products available in the shop and Goods are secured, for example, by means of an electronic goods security label. If the goods are properly paid, the sales person will remove the corresponding counterfeit label, so that the customer can easily go through the monitored exit passage with the goods.
  • the aforementioned EAS systems operate in the manner of a 1-bit transponder in which the presence or absence of a particular tag in the monitoring and reading area can be detected.
  • an antenna system is basically known, which can be installed in a passageway (doorway).
  • different antenna systems can be used, namely, for example, a patch antennas existing RFID antenna system.
  • so-called loop antennas or a so-called photonic band GAP antenna can be used.
  • the antennas described may, in addition to a passageway on an adjacent wall pointing in the front direction or in an actual door frame facing in the front direction or pointing backwards or else parallel to Passage direction extending in the actual archway be arranged radiating.
  • patch antennas are used, several patch antennas can also be operated together, which are arranged one above the other in the vertical direction.
  • a plurality of such patch antennas can be used, which are arranged to run in a plurality of branches in the vertical direction and operated together, wherein in a variant described so-called diversity switches or diversity combiners can be used for this purpose.
  • this system can be used for an electronic article security system EAS and / or for a goods identification system WIS.
  • this prepublication also does not reveal that an RFID antenna system can be constructed which comprises antennas for an electronic article security system EAS and, in addition, antennas for a goods identification system WIS.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved RFID antenna system for a goods identification system (WIS) for reading out tags provided with a microchip. It should be a fundamentally simple system. If necessary, the system should also be easily adaptable to different circumstances and peculiarities in order to obtain optimum results with regard to the retrieval of information from corresponding tags. In a preferred embodiment of the invention, it should also be ensured that the antenna system according to the invention also can be retrofitted in a conventional electronic article security system (EAS).
  • EAS electronic article security system
  • the inventive electronic goods identification system is characterized on the one hand by the simple structure and its high flexibility and adaptability to different circumstances and specifics on site. At the same time, the monitoring and reading range can be adjusted so differently that malfunctions can be safely avoided.
  • the inventively improved system works, as in the prior art, based on the RFID technology.
  • the invention provides that the antenna system provided laterally by a passage area to be monitored comprises at least two antennas, these at least two antennas in the passage direction or at least with one component in the passage direction are arranged side by side. You do not necessarily have to be in the same altitude (ie, for example, parallel to the level of the passageway), but can also be partially positioned at different altitudes. However, a line lying through the middle or center of gravity of the two adjacent antenna systems should be opposite a horizontal plane (or a plane parallel to the passageway plane) have an angular deviation, which is preferably not greater than 45 °.
  • the UHF RFID system includes patch antennas or patch antennas. These have a particularly low overall height and can therefore be easily retrofitted into existing, often consisting of frame-shaped antennas EAS antenna system devices, for example, within the frame-shaped antenna of the existing EAS monitoring system.
  • the arrangement of two patch antennas which are offset from each other with lateral offset in the passage direction or with a component in the passage direction, can be realized with simple means improved bundling of the surveillance area.
  • This offers significant advantages insofar as correspondingly tagged goods or products are only detected and read out when a person with a product comprising a microchip comprising an RFID tag actually passes through the defined reading area (ie the surveillance area) and not only in passes near this reading area.
  • This ensures, above all, that no too early detection is triggered by the fact that, for example, a person walks past the passage protected by two antenna systems at the side only in the immediate vicinity (for example still in the store) and thereby a product secured with a tag already reach the detection and / or reading range of the antenna system.
  • the patch antennas according to the invention can be used as individual Patch antennas be formed. However, they can also be designed as combined patch antennas, which are formed, for example, on a common ground plane, on a common substrate, etc., so that only the patch areas are arranged separately on this substrate. Here are any modifications possible.
  • At least two pairs of patch antennas are arranged one above the other at each side antenna device, ie at two different levels or planes (where the paired patch antennas, as mentioned above, are not necessarily the same Height level, but at least in the specified extent offset from each other can be arranged).
  • the patch antennas may be mechanically pre-adjusted so that their main radiation direction is not aligned substantially parallel to the plane of the passageway (the bottom surface), but deviating from it with a vertically extending component.
  • the patch antennas can operate linearly or circularly polarized.
  • the circularly polarized operation of the patch antennas has advantages in so far as it is ensured that a product tagged with RFID tags is always reliably recognized and the information stored on the tag can be easily and completely read, regardless of the orientation of the tag when passing through the reading area.
  • This RFID system preferably operates in the UHF range, for example in the 800 MHz to 1000 MHz range (in particular in the 800 MHz to 950 MHz range - for example 868 MHz range).
  • the reading range of the patch antennas can be up to 1.5 m and more (for example, up to 2 m, etc.).
  • Antenna device also in an existing RFID antenna system for an electronic article surveillance system
  • FIG 1 is a schematic representation of a monitoring area or passage for an electronic goods identification system (WIS);
  • WIS electronic goods identification system
  • FIG. 2 shows a schematic view of the UHF antenna arrangement according to the invention for an electronic article security system (EAS) in the direction of the transit view;
  • EAS electronic article security system
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a patch antenna pair used
  • FIG. 5 is a cross-sectional illustration of an embodiment modified from FIG. 3;
  • FIG. 6 shows an embodiment of a patch antenna pair deviating from FIGS. 3 and 4;
  • FIG. 7 shows a further modified exemplary embodiment in plan view of the patch antennas used
  • FIG. 8 shows a further detailed representation of a possible embodiment variant
  • FIG. 9 shows a simplified embodiment variant corresponding to FIG. 8.
  • FIG. 1 shows the schematic basic structure of an electronic article identification system (WIS) is shown, with two mutually offset antennas nen owneden 1, between which a passageway 3 along the passage direction is 3 ⁇ on a bottom surface 5 therethrough.
  • WIS electronic article identification system
  • the antenna devices 1 are formed in the manner of lateral boundaries I 1 , which essentially comprise a vertical or vertical extension 7 extending transversely or in particular perpendicular to the bottom surface 5, a transverse or parallel or substantially parallel or with a component parallel to the passage 3 Horizontal straightening 9 and a comparatively narrow designed thickness extension 11 transversely or perpendicular to the passage direction 3 and thus in particular parallel to the bottom surface 5 have.
  • FIG. antenna 15 shown. These are not part of the present invention of a Goods Identification System (WIS). This merely serves to illustrate that the inventive RFID antenna arrangement for a goods identification system (WIS) can also be accommodated in a side boundary 1 'in which, for example, an antenna device for a conventional electronic article security system ( EAS), for example using rectangular frame antennas 15th
  • EAS electronic article security system
  • a transmitting and / or evaluating unit 17 is preferably provided in the foot region 1 "of this side boundary 1.
  • UHF RFID arrangement For the product identification system (WIS) described in more detail below, a UHF RFID arrangement is used, for which additional antennas in the form of patch antennas are provided.
  • This system serves - as stated - above all by using tags with microchips to capture and read out product-related information, ie information about those goods on which the tag in question is appropriate. Ultimately, however, in a further step, this information can also be used to ultimately build an electronic article surveillance device (if, for example, the product-related information stored on the tag is read out and, for example, compared with information stored via a cash register system in order to query it whether or not a product bearing the date has already been paid for).
  • product-related information ie information about those goods on which the tag in question is appropriate.
  • this information can also be used to ultimately build an electronic article surveillance device (if, for example, the product-related information stored on the tag is read out and, for example, compared with information stored via a cash register system in order to query it whether or not a product bearing the date has already been paid for).
  • each a pair of patch antennas 21 in an upper region and two further pairs of patch antennas 21 in a lower region of the side boundary 1 'and the lateral antenna device 1 are arranged, in the embodiment shown when viewed transversely to the side boundaries within the frame-shaped loop antennas 15th
  • the patch antennas are antennas, which in accordance with the illustration of Figure 3 in vertical
  • an upper patch surface 25 and a lower ground surface 27 is provided above or below the substrate 23, wherein above or below the substrate 23, an upper patch surface 25 and a lower ground surface 27 is provided.
  • the patch surface 25 and the ground surface 27 are at a distance 23 'corresponding to Thickness of the substrate 23 arranged to each other.
  • the two patch antennas 21 are arranged parallel in front of a ground plane 31, in such a way that the lower ground plane 27 of the respective patch antenna 21 is galvanically isolated from the ground plane 31 (ie in a capacitive arrangement to) comes to rest.
  • the ground plane 31 projects beyond the patchan antennas in plan view and projects laterally over the patch antennas in all directions.
  • the ground surface 31 may consist, for example, of metal or a metal sheet or, for example, of a copper-coated printed circuit board.
  • ground plane 27 of the patch antenna 21 is galvanically isolated from the common ground plane 31 is particularly useful when using conventional patch antennas which are adhered to the ground plane 31 using an adhesive (if it is not electrically conductive), for example.
  • a mentioned patch antenna with its lower ground surface 27 could also be placed directly on the ground surface 31 to produce a direct current or galvanic contact.
  • the ground surface 27 located on the substrate is dispensed with, namely, namely, when the patch antenna is constructed directly with its substrate on the ground surface 31.
  • a passage opening 31 ' in the respective ground plane 27 belonging to the patch antenna 21, a passage opening congruent therewith 27 'and through the substrate 23 passing through a passageway 35 is formed, so that extends through this entire arrangement, a feed line 37 which is electrically galvanically connected to the overhead patch surface 25 at a feed point 25'.
  • the patch surface 25 can also have, for example, a U-shaped recess or the like, so that the feed line running in the plane of the patch surface 25 is further inwardly offset, for example, at the end of the U-shaped recess (ie opposite the peripheral edge of the patch surface). is electrically connected to the Patchflä-.
  • the underlying ground surface 27 extends to the peripheral side surface 123 of the substrate 23, whereas the apparent in the plan view of Figure 3 patch surface 25 at a distance 39 before the side boundary or side surface 123 of the substrate 23 ends, so in plan view with smaller Longitudinal and transverse extension is formed as the lower ground surface 27 of the patch antenna 21st
  • the at least approximately square-shaped surface of the patch antenna 21 is at two diagonally opposite corners with a Bevel 41 provided, which serves the tuning of the antenna.
  • Two patch antennas formed in accordance with the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 are arranged at a lateral spacing 43 (that is to say at a clear lateral spacing 43 between two side boundary surfaces 123 of the two adjacent patch antennas facing each other), namely on a common ground plane 31.
  • the distance between the two center points of the patch antennas or the centers of gravity of the two patch antennas is designated 45.
  • This center distance 45 should be greater than or equal to 0.2 times ⁇ (lambda) based on the operating frequency of the patch antennas used, preferably the center wavelength of the frequency used, for example 0.2 ⁇ 34 cm ⁇ 5 cm are.
  • the patch antennas do not necessarily have to be the same or the same size. They also do not necessarily have to be arranged next to one another exactly in the horizontal offset, that is to say in the direction parallel to the passage direction 3 '(it being assumed in the exemplary embodiment shown that the passage direction 3 1 extending in the horizontal direction runs parallel to the bottom surface 5).
  • a cooperating patch antenna pair does not basically have to be formed from two overall individual patch antennas 21, but may have a common construction.
  • the patch antenna pair according to FIG. 5 has a common ground surface 27 on the underside of a common substrate 23, the two separate patch surfaces 25, which are fed via a separate feed line 37, being formed on the upper side of the substrate 23 which ends at a feeding point 25 'on the associated patch surfaces 25.
  • the patch antenna pair thus formed is arranged at a small distance above the common ground surface 31, so that the ground surface 27 extends on the underside of the substrate in close proximity to the common ground surface 31.
  • the patch antenna pairs partially shown in the figures are arranged offset in the forward direction 3 'to each other. They do not have to be arranged exactly parallel to the passage direction 3 '. In particular, even if, for example, the passage widens conically or tapers, the lateral distance from a vertical plane lying in the passage direction 3 'to the relevant patch face 25 of a patch antenna 21 could be reduced. be different.
  • the mentioned patch antenna pair represents a basic embodiment of the invention in which at least two patch antennas 21 form a first group A of cooperating patch antennas. It can be arranged offset in the passage direction or with a component in the passage direction to each other but still several patch antennas, for example, three patch antennas, etc.
  • such a cooperating pair of patch antennas 21 can be arranged not only in the forward direction 3 'but also in the vertical or vertical direction 7 with a certain offset from one another.
  • a maximum deviation in height and / or vertical direction is preferably to be carried out such that a straight line 47 laid through the center or center of gravity of the associated pair of patch antennas leads to a horizontal plane or to a plane parallel to the passageway or bottom surface 5 48 includes an angle ⁇ that is less than or equal to 45 °.
  • the patch antennas shown in FIGS. 1 to 6 could also be arranged twisted relative to one another, so that in the case of a patch antenna, the feed point 25 'is more at the top and at the adjacent patch antenna at the bottom or at one antenna rather at the right and at the other Patch antenna, for example, rather on the left side, etc. is located. Again, there are basically no restrictions.
  • a second patch antenna group B is higher (in the embodiment shown in FIG Form of a higher-lying patch antenna pair B) is provided, wherein the higher-lying patch antenna pair B although with a same vertical or vertical offset (which need not necessarily be so) is arranged, but in the forward direction 3 'differently positioned opposite the lower patch antenna pair A.
  • each of the mentioned groups A or B or each further patch antenna group can also have more than two patch antennas, which are arranged offset in the passage direction or at least in one component in the passage direction.
  • the clearances 43 in the horizontal or passage direction 3 1 or in the vertical or vertical direction 7 can be of the order of magnitude of a few mm to a few cm (without any fundamental restriction to this size range).
  • the lower row A of patch antennas 21 relative to the upper row B of patch antennas 21 can be fed to one another with a phase shift, resulting in an electrical uptilt or, depending on the arrangement, if desired, create a so-called electrical down-tilt.
  • the main emission direction or main lobe is thereby electrically pre-set in ascending vertical orientation or rather in lowered vertical orientation. In this way, therefore, a specific fine adjustment of the monitoring area can be made.
  • the control of the patch antennas can take place so that the monitoring area is electrically preset from the lower floor upwards.
  • a different phase control with respect to the patch antennas arranged one above the other in the various rows or planes can be carried out in such a way that For example, the main lobe or the main monitoring area is not perpendicular to the ground plane 31 of the patch antennas, but is aligned with a component in the vertical direction running upward.
  • a corresponding patch antenna group according to FIG. 7 is, for example, in the upper region X2 (FIG. 1) of FIG Antenna device 1 used here, a different phase feed could be made, for example, so that the main beam direction of the patch antennas is oriented in a certain angle range rather downwardly extending into the surveillance area inside.
  • the different phase control between the two patch antennas 21 of a group A and / or B arranged adjacent to one another approximately at the same height can be such that the alignment of the monitored area corresponds to the main beam direction (direction of the main lobe) of the patch antenna in one or in opposite directions set direction with respect to the passageway 3 is deflected out of a transverse to the middle symmetry plane out.
  • additional patch antennas 21 may be provided, for example, additionally in the floor area or in the ceiling area or for example at the foot area 1 "of the antenna device 1 (or also at the upper end area of the antenna device 1)
  • at least one pair of patch antennas or, for example, three, four or more patch antennas, in particular in the direction of passage or with a component in the passage direction are used, at least one pair of patch antennas or, for example, three, four or more patch antennas
  • patch antennas provided on the upper end region can also be aligned in a preset manner upwards or downwards, in particular if electronic beamforming and alignment, as explained above with reference to FIG. 7, are not undertaken.
  • patch antennas mentioned in the lower or upper region of the side parts 1 'or in the bottom region or above the passageway are used as additional patch antennas
  • individual patch antennas can also be used here.
  • two or more patch antennas lying side by side in the passage direction or at least offset with one component in the passage direction are also used here, which thus form groups of patch antennas which interact.
  • the height of a patch antenna or patch antenna pair i. in particular the associated ground surface 31, for example, may preferably be between 5 cm to 40 cm.
  • the distance 55 of the lower patch antenna combination 125a to the bottom surface should be at least 0.3 to 1 m.
  • the distance 57 between the lower patch antenna combination 125a and the upper patch antenna combination 125b should preferably be between 0.1 m to 2 m, in particular around 0.2 m to 1.2 m. The distance can also be arbitrarily greater if particularly high side boundaries 1 'are used and the upper antenna devices are to be particularly located.
  • the distance of this patch antenna combination 125 to the bottom 5 should have a dimension of at least 0.5 m and more, the overall height of the arrangement again can be 1 to 2 m.
  • the patch antennas 21 used to enable an electronic goods identification system operate preferably in the UHF frequency range, ie for example in an 800 MHz to 950 MHz or 1000 MHz range (in particular in the range of 868 MHz). If this WIS system is used in addition to a conventional EAS monitoring system which operates without the patch antennas mentioned, it is preferred to use a conventional monitoring system, for example in the 10 Hz to 20 kHz (in particular in electromagnetic EAS methods) or for example in the 5 MHz to 10 MHz range (for example around 8, 2 MHz), in particular if it is a radio-frequency EAS method.
  • WIS electronic goods identification system
  • the patch antennas used in accordance with the invention are used for an RFID surveillance system used, so that products to be monitored, goods and / or persons, etc., can be detected if they still carry an RFID tag with him, recognized during the passage along the fürweges and the corresponding information by means of a provided for this purpose "readers" can be read and evaluated.
  • the monitoring system with a passage gate along a passageway described in particular with reference to FIGS. 1 and 2 can also be constructed such that corresponding side boundaries are arranged several times side by side in the lateral spacing, for example five side boundaries I 1 , whereby four parallel passageways 3 are defined.
  • the central antenna devices 1 that is to say, not in the extreme antenna devices 1
  • patch antennas are then installed in such a way that they radiate partly in one direction and partly in the opposite direction for detecting both transmission paths.
  • the mentioned antenna devices 1 for monitoring a passageway are used and used in such a way that a pair of such antenna devices 1 is provided, ie in each case a corresponding antenna device 1 or a side boundary I 1 , which are arranged opposite to the passage to be monitored ,

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Abstract

Ein verbessertes RFID-Antennen-System für ein Waren-Identifikations-System (WIS) zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus : die zumindest beiden Patchantennen (21) bilden zur Bündelung und damit zur Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Durchlassrichtung (31) eine Patchantennen- Gruppe (A, B), und - die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in einem gleichen Abstand gegenüber einer Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) und/oder auf gleicher Horizontalebene oder versetzt dazu angeordnet, und zwar derart, dass eine durch die Mittel- und/oder Schwerpunkte zumindest zweier benachbarter Patchantennen (21) gelegte Gerade gegenüber einer Horizontalebene und/oder einer zur Bodenflache (5) parallelen Ebene einen Winkel a einschließt, der = 45° ist.

Description

RFID-Antennen-System
Die Erfindung betrifft ein RFID-Antennen-System mit einer RFID-Antenneneinrichtung für ein Waren- Identifikations- System (WIS) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es sind bereits sog. UHF-RFID-Verfahren und -Systeme zur Artikel-Erfassung und -Identifikation (WIS) bekannt geworden. Dabei wird eine zu detektierende Ware mit einem RFID- Tag versehen. Dieses Verfahren bietet gegenüber einem ebenfalls bekannten Verfahren zur elektronischen Artikel- Sicherung (ein sog. EAS-System) zunächst einmal den wesentlichen Vorteil, dass mittels eines RFID-Etiketts nicht nur ein einzelnes Bit als Information ausgewertet werden kann, sondern dass diese UFH-RFID-Etiketten mit einem Mikrochip versehen sind, auf denen Informationen mit einer Wortlänge von mehreren Stellen gespeichert und von diesen ausgelesen werden können. Bevorzugt werden sog. passive RFID-Tags verwendet, die ihre Energie zum Auslesen des Tag-Inhalts und Rückübersenden der entsprechenden Informationen aus dem elektromagnetischen Feld des Antennensys- tems erhalten. Der RFID-Tag besteht dabei aus einer Antennenstruktur mit dem erwähnten Mikrochip. Zum Auslesen der Informationen wird dazu - wie bekannt ist - ein sog. Reader verwendet, der beispielsweise über ein Antennensystem den Tags die notwendige Energie zum Betrieb durch das elektromagnetische Feld zugeführt wird, wobei die mit dem Mikrochip versehenen Tags dann die gespeicherten Informationen unter Verwendung dieser Energie eine entsprechende Antwort aussenden können, die über ein Antennensystem und einen nachgeschalteten RFID-Reader gelesen und ausgewertet werden können.
Bezüglich des Aufbaus eines RFID-Antennensystems für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) wird bei- spielsweise auf die Vorveröffentlichung WO99/30384 Al verwiesen. Bezüglich der Verwendung von RFID-Antennen- Systemen zum Auslesen von Daten in größerer Bit-Länge wird zudem auf die Vorveröffentlichung "3 Fundamental Operating Principles" in RFID Handbook: Fundamentals and Applica- tions in Contactless Smart Cards and Identification, Se- cond Edition, Klaus Finkenzeller, Copyright ® 2003, John Wiley & Sons, Ltd., ISBN: 0-470-84402-7, Kapitel 1.2, 1.3, 2.3 bis 2.5.4 sowie 3.1 bis 3.1.2 verwiesen.
Daneben sind auch elektronische Artikel-Sicherungs-Systeme (EAS) zur Sicherung von Waren beispielsweise am Ausgang von Kaufhäusern, Läden etc. bekannt geworden. Diese bestehen aus RFID-Antennensystemen, die im Abstand zueinander im Bereich des Ausgangs oder einer Passage angeord- net werden und zwischen denen hindurch der zu überwachende Durchlassweg gebildet ist .
Die entsprechenden, im Laden erhältlichen Produkte und Waren werden beispielsweise mittels eines elektronischen Warensicherungsetiketts gesichert. Wird die Ware ordnungsgemäß bezahlt, wird vom Verkaufspersonal das entsprechende Warensicherungsetikett entfernt, so dass der Kunde mit der Ware die überwachte Ausgangspassage problemlos durchlaufen kann.
Wird die Ware noch im gesicherten Zustand durch den überwachten Auslassweg mitgenommen, wird in dem überwachten Bereich in der Regel ein akustisches Warnsignal ausgegeben, um beispielsweise zu melden, dass versucht wird, unbezahlte Ware aus dem Laden mitzunehmen.
Diese elektronischen Warensicherungssysteme können auf un- terschiedlicher technischer Basis realisiert sein.
Die vorstehend genannten EAS-Systeme arbeiten nach Art eines 1-Bit-Transponders, in welchem das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandenseins eines bestimmten Etiketts im Überwachungs- und Lesebereich erkannt werden kann.
Aus der US 2006/0132312 Al ist grundsätzlich ein Antennensystem bekannt, das in einem Durchlassweg (Torweg) installiert werden kann. Dazu können unterschiedliche Antennen- Systeme verwendet werden, nämlich beispielsweise ein aus Patchantennen bestehendes RFID-Antennensystem. Alternativ dazu auch sogenannte Loop-Antennen oder eine sogenannte Photonik-Band-GAP-Antenne zum Einsatz kommen.
Die beschriebenen Antennen können neben einem Durchlassweg an einer benachbarten Wand in Frontrichtung weisend oder in einem eigentlichen Türrahmen in Frontrichtung weisend oder nach hinten weisend oder aber auch parallel zur Durchlassrichtung verlaufend in dem eigentlichen Torbogen abstrahlend angeordnet sein.
Werden Patch-Antennen verwendet, so können auch mehrere Patch-Antennen zusammen betrieben werden, die in Vertikal- richtung übereinander angeordnet sind. In einem weiteren gezeigten Ausführungsbeispiel können mehrere derartige Patchantennen verwendet werden, die in mehreren Zweigen jeweils in Vertikalrichtung verlaufend angeordnet und ge- meinsam betrieben werden, wobei in einer beschriebenen Variante hierzu sogenannte Diversity-Schalter oder Diver- sity-Combiner zum Einsatz kommen können. Allerdings ist dieser Vorveröffentlichtung nicht zu entnehmen, dass dieses System für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-Sys- tem EAS und/oder für ein Waren-Identifitkations-System WIS eingesetzt werden kann. Zumindest ist dieser Vorveröffentlichtung auch nicht zu entnehmen, dass ein RFID-Antennen- System aufgebaut werden kann, welches Antennen für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System EAS und daneben Antennen für ein Waren-Identifitkations-System WIS um- fasst .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, ein verbessertes RFID-Antennensystem für ein Ware-Identifika- tions-System (WIS) zum Auslesen von mit einem Mikrochip versehenen Tags zu schaffen. Dabei soll es sich um ein grundsätzlich einfach aufgebautes System handeln. Das System soll bei Bedarf auch an unterschiedliche Gegebenenhei- ten und Besonderheiten einfach anpassbar sein, um optimale Ergebnisse bezüglich des Auslesens von Informationen von entsprechenden Tags zu erhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll dabei ferner sichergestellt sein, dass das erfindungsgemäße Antennensystem auch in einem herkömmlichen elektronischen Artikel-Sicherungs- System (EAS) nachgerüstet werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An- spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße elektronische Waren-Identifikations- System (WIS) zeichnet sich zum einen durch den einfachen Aufbau und seine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Gegebenheiten und Besonderheiten vor Ort aus. Dabei lässt sich der Überwachungs- und Lesebereich so unterschiedlich einstellen, damit Fehlfunktionen sicher vermieden werden können.
Das erfindungsgemäß verbesserte System arbeitet dabei, wie im Stand der Technik, auf der Basis der RFID-Technik.
Um dabei ein einfach aufgebautes System mit hoher "Trefferquote" und hoher Funktionstauglichkeit zu realisieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das seitlich von einem zu überwachenden Durchgangsbereich vorgesehene Antennensystem zumindest zwei Antennen umfasst, wobei diese zumindest beiden Antennen in Durchgangsrichtung oder zumindest mit einer Komponente in Durchgangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Sie müssen dabei nicht zwingend in der gleichen Höhenlage (also beispielsweise parallel zum Niveau des Durchgangsweges) angeordnet sein, sondern können dazu auch teilweise in unterschiedlicher Höhenlage positioniert werden. Allerdings sollte eine durch die Mittel- oder Schwerpunkte der beiden benachbart zueinander angeordneten Antennensysteme liegende Gerade gegenüber einer horizontalen Ebene (oder einer parallel zum Durchgangsweg verlaufenden Ebene) eine Winkelabweichung aufweisen, die bevorzugt nicht größer als 45° ist.
Dabei umfasst das UHF-RFID-System Patchantennen oder besteht aus Patchantennen. Diese weisen eine besonders niedrige Bauhöhe auf und können von daher problemlos auch in bestehende, häufig aus rahmenförmigen Antennen bestehende EAS-Antennensystemeinrichtungen nachgerüstet werden, bei- spielsweise innerhalb der rahmenförmigen Antenne des bereits bestehenden EAS-Überwachungssystems .
Durch die Anordnung zweier Patchantennen, die mit Seitenversatz in Durchgangsrichtung oder mit einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, lässt sich mit einfachen Mitteln eine verbesserte Bündelung des Überwachungsbereiches realisieren. Dies bietet wesentliche Vorteile insoweit, da entsprechend mit Tags versehene Waren oder Produkte nur dann detektiert und ausgelesen werden, wenn eine Person mit einem einen Mikro- chip umfassenden RFID-Tag ausgestatteten Produkt tatsächlich den definierten Lesebereich (also den Überwachungsbereich) durchschreitet und nicht nur in der Nähe dieses Lesebereiches vorbeigeht. Sichergestellt wird dadurch vor allem, dass keine zu frühe Erfassung dadurch ausgelöst wird, dass beispielsweise eine Person an dem durch zwei seitlich aufgestellte Antennensysteme gesicherten Durchgang nur in unmittelbarer Nähe (beispielsweise noch im Laden) vorbei schreitet und dabei ein mit einem Tag gesi- chertes Produkt schon in den Erfassungs- und/oder Lesebereich des Antennensystems gelangen kann.
Die erfindungsgemäßen Patchantennen können als einzelne Patchantennen ausgebildet sein. Sie können aber auch als kombinierte Patchantennen ausgebildet sein, die beispielsweise auf einer gemeinsamen Massefläche, auf einem gemeinsamen Substrat etc. ausgebildet sind, so dass nur die Patchflächen auf diesem Substrat voneinander getrennt angeordnet sind. Hier sind beliebige Abwandlungen möglich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beispielsweise an jeder Seiten-Antennen-Einrich- tung zumindest zwei Paare von Patchantennen übereinander angeordnet, also auf zwei unterschiedlichen Niveaus oder Ebenen (wobei die jeweils paarweise zusammenwirkenden Patchantennen, wie oben erwähnt, nicht zwingend auf dem gleichen Höhenniveau, sondern zumindest im angegebenen Maße versetzt zueinander angeordnet sein können) .
Möglich ist aber genauso, dass in Durchlassrichtung nicht nur zwei, sondern mehrere Antennen, beispielsweise drei oder mehr Patchantennen, verwendet werden, um auch hier- durch den Bündelungsbereich und damit die Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Richtung des Durchlassweges auf eine möglichst schmale Durchlasszone zu reduzieren. Mit anderen Worten erfolgt also eine Bündelung des Antennenfeldes und damit des Überwachungsbereiches in der Hori- zontalebene (bei einem horizontal verlaufenden Durchlassweg) , so dass eine durch die Antenneneinrichtung überwachte Durchlasszone gebildet ist, die sich in Richtung des Durchlassweges 3 (in der Regel in Horizontalrichtung) nur über ein möglichst geringes Maß erstreckt.
In Ergänzung zu den oben erwähnten bevorzugten Varianten hat es sich ferner als günstig erwiesen, gegebenenfalls im unteren Übergangsbereich von den seitlichen, die Antennensysteme aufnehmenden Begrenzungseinrichtungen zum Bodenbereich (und/oder zum Deckenbereich) zusätzliche, der Detektion dienende Antenneneinrichtungen, insbesondere Patchantennen, zu verwenden, ebenfalls wieder in einer bevorzugt paarweisen Anordnung, und zwar in Durchlassrichtung versetzt zueinander liegend. Vorzugsweise die am Übergangsbereich zum Boden und/oder im Übergangsbereich zu einer Decke können die Patchantennen mechanisch so vorjustiert sein, dass ihre Hauptstrahlrichtung im Wesentlichen nicht parallel zur Ebene des Durchgangsweges (der Bodenfläche) , sondern davon abweichend mit einer in Vertikalrichtung verlaufenden Komponente ausgerichtet sind. Da- durch ist es also möglich, beispielsweise sehr tief angeordnete Antennensysteme mit ihrer Hauptstrahlrichtung etwas nach oben auszurichten und sehr hohe angeordnete Antennensysteme mit ihrer Strahlrichtung etwas nach unten verlaufend ausgerichtet werden. Dadurch kann unabhängig von der Positionierung der Antennen eine Optimierung des Überwachungsbereiches vorgenommen werden.
Möglich ist aber auch, alternativ oder zusätzlich eine elektronische Ausrichtung und/oder Justierung der Antennen vorzunehmen, um den Erkennungs- und/oder Lesebereich zumindest in einem bestimmten Maß unterschiedlich voreinzustellen und dadurch zu optimieren. Dies kann beispielsweise durch einen vorgegebenen oder gegebenenfalls auch einstellbaren Phasenversatz zwischen zwei übereinander an- geordneten Patchantennen realisiert werden.
Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, durch eine mechanische VorJustierung und/oder eine Speisung zweier in Durch- gangsrichtung benachbart zueinander sitzender Patchantennen einen Phasenversatz durchzuführen, wodurch der zu überwachende Bereich aus einer Symmetrieebene zwischen den beiden Patchantennen heraus in der einen oder anderen Richtung des Durchgangsweges verstellt werden kann.
Erfindungsgemäß können die Patchantennen linear oder zirkulär polarisiert arbeiten. Insbesondere der zirkulär polarisierte Betrieb der Patchantennen weist Vorteile inso- weit auf, dass sichergestellt ist, dass eine mit RFID-Tags bestückte Ware stets sicher erkannt wird und die auf dem Tag gespeicherten Informationen problemlos und vollständig ausgelesen werden können, unabhängig von der Ausrichtung des Tags beim Durchschreiten des Lesebereiches .
Bevorzugt arbeitet dieses RFID-System im UHF-Bereich, also beispielsweise im 800 MHz- bis 1000 MHz-Bereich (insbesondere im 800 MHz- bis 950 MHz-Bereich - z.B. 868 MHz-Bereich) . Die Leseweite der Patchantennen kann dabei bis zu 1,5 m und mehr (also beispielsweise bis 2 m etc.) betragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei ferner vorgesehen, dass sich das erfindungsgemäße Waren-Identifkations-System (WIS) sowie die zugehörige
Antenneneinrichtung auch bei einem bestehenden RFID-Anten- nensystem für ein elektronisches Artikelüberwachungssystem
(EAS) noch nachträglich nachrüsten lässt, ohne dass die
Funktions- und Wirkungsweise dieses EAS-Systems oder des Waren-Identifikations-Systems durch die Nachrüstung nachteilig beeinflusst wird.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den anhand verschiedener Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Überwachungsbereiches oder -durchganges für ein elektronisches Waren- Identifikations- System (WIS) ;
Figur 2 : eine schematische Ansicht auf die erfindungsgemäße UHF-Antennenanordnung für ein elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) in Durchgangsblickrichtung;
Figur 3 : eine schematische Draufsicht auf ein verwendetes Patch-Antennen-Paar;
Figur 4 : eine entsprechende Querschnitts-Ansicht parallel zur Durchgangsrichtung auf das in Figur 3 wiedergegebene Patch-Antennen-
Paar;
Figur 5 : ein zu Figur 3 abgewandeltes Ausführungs- beispiel in Querschnittsdarstellung;
Figur 6 : ein zu Figuren 3 und 4 abweichendes Ausführungsbeispiel eines Patch-Antennen-Paares ;
Figur 7 : ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel in Draufsicht auf die verwendeten Patchantennen; Figur 8 : eine weitere Detaildarstellung einer möglichen Ausführungsvariante; und
Figur 9 : eine vereinfachte Ausführungsvariante in entsprechender Darstellung zu Figur 8.
In Figur 1 ist der schematische Grundaufbau eines elektronischen Waren-Identifikations-Systems (WIS) wiedergegeben, und zwar mit zwei versetzt zueinander angeordneten Anten- neneinrichtungen 1, zwischen denen hindurch ein Durchlassweg 3 längs der Durchlassrichtung 3 ■ auf einer Bodenfläche 5 hindurch verläuft.
Die Antenneneinrichtungen 1 sind nach Art von Seitenbe- grenzungen I1 gebildet, die im Wesentlichen eine quer oder insbesondere senkrecht zur Bodenfläche 5 verlaufende Höhen- oder Vertikalerstreckung 7, eine parallel oder im Wesentlichen parallel oder mit einer Komponente parallel zum Durchlassweg 3 verlaufenden Quer- oder Horizontalerstre- ckung 9 und eine demgegenüber vergleichsweise schmal gestaltete Dickenerstreckung 11 quer oder senkrecht zur Durchlassrichtung 3 und damit insbesondere parallel zur Bodenfläche 5 aufweisen.
Zwischen den bezogen auf den Durchlassweg 3 bzw. die Durchlassrichtung 3' links bzw. rechts dazu angeordneten Antenneneinrichtungen 1 bzw. den Seitenbegrenzungen I1 ist eine quer zum Durchlassweg 3 bzw. quer und insbesondere senkrecht zur Durchlassrichtung 3 ■ verlaufende Durchlass- zone gebildet, die durch die Antenneneinrichtung überwacht werden soll.
Ferner sind in Figur 1 strichliert rechteckförmige Rahmen- antennen 15 dargestellt. Diese gehören nicht zur vorliegenden Erfindung eines Waren-Identifikations-Systems (WIS) . Hiermit soll lediglich dargestellt werden, dass die erfindungsmäße RFID-Antennenanordnung für ein Waren- Iden- tifikations-System (WIS) auch in einer Seitenbegrenzung 1' untergebracht werden kann, in der beispielsweise auch eine Antenneneinrichtung für ein herkömmliches elektronisches Artikel-Sicherungs-System (EAS) untergebracht ist, und zwar beispielsweise unter Verwendung von rechteckförmigen Rahmenantennen 15.
Eine Sende- und/oder Auswerteeinheit 17 ist bevorzugt im Fußbereich 1" dieser Seitenbegrenzung 1 vorgesehen.
Sofern die erfindungsgemäßen Antenneneinrichtungen für das nachfolgend noch im weiteren Detail erläuterte elektronische Waren-Identifikations-System (WIS) in einem bestehenden elektronischen Artikel-Überwachungs-System (EAS) nachgerüstet werden soll, wird bezüglich derartiger EAS- Systeme auf die im Stand der Technik bekannten Systeme verwiesen. Derartige Systeme arbeiten üblicherweise in einem Frequenzbereich von z.B. 10 Hz bis 20 kHz (wenn beispielsweise ein elektromagnetisches Verfahren angewandt wird, oder beispielsweise bei 8 bis 9 MHz (typischerweise um 8,2 MHz) , wenn beispielsweise ein Radiofrequenz-Verfahren zum Einsatz gelangt) .
Für das nachfolgend noch genauer beschriebene Waren- Identifikations-System (WIS) wird eine UHF-RFID-Anordnung verwendet, für die zusätzliche Antennen in Form von Patchantennen vorgesehen sind.
Dieses System (WIS) dient - wie ausgeführt - vor allem durch die Verwendung von Tags mit Mikrochips der Erfassung und dem Auslesen von produktbezogenen Informationen, also Informationen über jene Waren, auf denen der betreffende Tag angebracht ist. Letztlich können in einem weiteren Schritt diese Informationen aber auch mit herangezogen werden, um hierüber letztlich auch eine elektronische Ar- tikelüberwachungs-Einrichtung aufzubauen (wenn beispielsweise die auf dem Tag gespeicherten produktbezogenen Informationen ausgelesen und beispielsweise mit über ein Kassensystem abgespeicherten Informationen verglichen werden, um abzufragen, ob ein mit dem betreffenden Tag versehenes Produkt bereits bezahlt ist oder nicht) .
Bereits in Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante des UHF-RFID-Waren-Identifikations-Systems in schematischer Darstellung wiedergegeben.
Dort ist jeweils ein Paar von Patchantennen 21 in einem oberen Bereich und zwei weitere Paare von Patchantennen 21 in einem unteren Bereich der Seitenbegrenzung 1' bzw. der seitlichen Antenneneinrichtung 1 angeordnet, und zwar im gezeigten Ausführungsbeispiel bei Betrachtung quer zu den Seitenbegrenzungen innerhalb der rahmenförmigen Rahmenantennen 15.
Bei den Patchantennen handelt es sich um Antennen, die entsprechend der Darstellung nach Figur 3 in senkrechter
Draufsicht und in Figur 4 in Queransicht ein Substrat 23
(aus dielektrischem Material oder beispielsweise Luft) aufweisen, wobei oberhalb bzw. unterhalb des Substrats 23 eine oben liegende Patchfläche 25 bzw. eine unten liegende Massefläche 27 vorgesehen ist. Die Patchfläche 25 und die Massefläche 27 sind in einem Abstand 23 ' entsprechend der Dicke des Substrats 23 zueinander angeordnet.
Wie aus der zeichnerischen Darstellung insbesondere aus Figur 4 auch zu ersehen ist, sind die beiden Patchantennen 21 parallel vor einer Massefläche 31 angeordnet, und zwar derart, dass die untere Massefläche 27 der jeweiligen Patchantenne 21 von der Massefläche 31 galvanisch getrennt (also in kapazitiver Anordnung dazu) zu liegen kommt. Die Massefläche 31 überragt dabei in Draufsicht die Patchan- tennen und steht in allen Richtungen seitlich über die Patchantennen über. Die Massefläche 31 kann beispielsweise aus Metall oder einem Metallblech oder beispielsweise auch aus einer mit Kupfer beschichteten Leiterplatine bestehen.
Dass die Massefläche 27 der Patchantenne 21 von der gemeinsamen Massefläche 31 galvanisch getrennt ist, kommt insbesondere dann in Betracht, wenn herkömmliche Patchantennen verwendet werden, die beispielsweise auf der Massefläche 31 unter Verwendung eines Klebers aufgeklebt werden (wenn dieser elektrisch nicht leitfähig ist) . Grundsätzlich könnte eine erwähnte Patchantenne mit ihrer unteren Massefläche 27 auch direkt unter Herstellung eines gleichstrommäßigen oder galvanischen Kontaktes auf der Massefläche 31 aufgelegt werden. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass beispielsweise auf die auf dem Substrat befindliche Massefläche 27 verzichtet wird, dann nämlich, wenn die Patchantenne direkt mit ihrem Substrat auf der Massefläche 31 aufgebaut ist.
Ferner ist bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel in der unteren gemeinsamen Massefläche 31 eine Durchtrittsöffnung 31', in der jeweiligen zur Patchantenne 21 gehörenden Massefläche 27 eine dazu deckungsgleiche Durchtrittsöffnung 27' und durch das Substrat 23 hindurch laufend ein Durchlasskanal 35 ausgebildet, so dass durch diese gesamte Anordnung eine Speiseleitung 37 verläuft, die elektrischgalvanisch mit der oben liegenden Patchfläche 25 an einem Speisepunkt 25' verbunden ist.
Alternativ dazu ist aber auch eine kapazitive Kopplung im Bereich des Speisepunktes 25' mit der Patchfläche 25 möglich. Schließlich ist auch eine Anspeisung der Patchfläche 25 so möglich, dass beispielsweise die Speiseleitung 37 auf der Oberfläche des Substrates 23 liegend und/oder verlaufend (also planparallel zur Ebene der Patchfläche) an der Patchfläche angeschlossen ist, beispielsweise am Rand der Patchfläche. Die Patchfläche kann aber auch beispiels- weise eine U-förmige Ausnehmung oder ähnliches aufweisen, so dass die in der Ebene der Patchfläche 25 verlaufende Speiseleitung beispielsweise am Ende der U- förmigen Ausnehmung (also gegenüber dem umlaufenden Rand der Patchfläche weiter nach innen versetzt liegend) mit der Patchflä- che elektrisch verbunden ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die unten liegende Massefläche 27 bis zur Umfangs-Seitenflache 123 des Substrats 23, wohingegen die in der Draufsicht gemäß Figur 3 ersichtliche Patchfläche 25 im Abstand 39 vor der Seitenbegrenzung oder Seitenfläche 123 des Substrats 23 endet, also in Draufsicht mit kleinerer Längs- und Querstreckung ausgebildet ist, als die untere Massefläche 27 der Patchantenne 21.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zumindest näherungsweise quadratisch gebildete Fläche der Patchantenne 21 an zwei diagonal gegenüber liegenden Ecken mit einer Abschrägung 41 versehen, die der Abstimmung der Antenne dient .
Falls als Substrat 23 Luft verwendet wird, müssten ent- sprechende, lediglich der mechanischen Halterung der Patchfläche 25 dienende dielektrische Abstandshalter verwendet werden, worüber die Patchfläche 25 im Abstand gegenüber der Massefläche 21 gehalten und fixiert ist.
Zwei so gebildete Patchantennen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 3 und 4 sind in einem Seitenabstand 43 (also in einem lichten Seitenabstand 43 zwischen zwei aufeinander zu weisenden Seitenbegrenzungsflächen 123 der beiden benachbarten Patchantennen) angeordnet, und zwar auf einer gemeinsamen Massefläche 31.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten der Patchantennen bzw. den Schwerpunkten der beiden Patchantennen mit 45 bezeichnet.
Dieser Mitten-Abstand 45 sollte größer oder gleich dem 0,2-Fachen von λ (Lamda) bezogen auf die verwendete Betriebsfrequenz der Patchantennen, vorzugsweise der Mitten- Wellenlänge der verwendeten Frequenz sein, nämlich bei- spielsweise bei 0,2 x 34 cm ≤ 5 cm liegen.
Ein optimaler Abstand könnte bei
0,5 x λ (s 0,5 x 34 cm s 17 cm)
liegen, insbesondere dann wenn beispielsweise das UHF- RFID-Antennensystem bei einer Frequenz von 868 MHz arbeitet. Die Patchantennen müssen aber nicht zwangsläufig gleich gestaltet oder gleich groß sein. Sie müssen auch nicht zwangsläufig exakt im Horizontalversatz, also in Parallel- richtung zur Durchlassrichtung 3 ' nebeneinander angeordnet sein (wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen wird, dass die in Horizontalrichtung verlaufende Durchlassrichtung 31 parallel zur Bodenfläche 5 verläuft) .
Anhand von Figur 5 ist ferner angedeutet, dass ein zusam- menwirkendes Patch-Antennen-Paar nicht grundsätzlich aus zwei insgesamt einzelnen Patchantennen 21 gebildet sein muss, sondern einen gemeinsamen Aufbau aufweisen kann.
Das Patch-Antennen-Paar gemäß Figur 5 weist eine gemein- same Massefläche 27 auf der Unterseite eines gemeinsamen Substrates 23 auf, wobei auf der Oberseite des Substrates 23 dann die beiden voneinander getrennten Patchflächen 25 ausgebildet sind, die über eine separate Speiseleitung 37 gespeist werden, die an einem Speisepunkt 25' an den zu- gehörigen Patchflächen 25 endet. Das so gebildete Patch- Antennen-Paar ist in einem geringen Abstand oberhalb der gemeinsamen Massefläche 31 angeordnet, so dass die Massefläche 27 auf der Unterseite des Substates in engem Abstand zur gemeinsamen Massefläche 31 verläuft.
Die in den Figuren teilweise gezeigten Patch-Antennen- Paare sind in Durchlassrichtung 3 ' versetzt zueinander liegend angeordnet. Sie müssen dabei nicht exakt parallel zur Durchgangsrichtung 3' angeordnet sein. Insbesondere auch dann, wenn beispielsweise der Durchgang sich konisch erweitert oder verjüngt, könnte der Seitenabstand von einer in Durchgangsrichtung 3 ' liegenden Vertikalebene zur betreffenden Patchfläche 25 einer Patchantenne 21 unter- schiedlich sein. Das erwähnte Patch-Antennen-Paar stellt dabei eine Grundausführung der Erfindung dar, bei der zumindest zwei Patchantennen 21 eine erste Gruppe A von zusammenwirkenden Patchantennen bildet. Es können in Durchgangsrichtung oder mit einer Komponente in Durchgangsrichtung zueinander versetzt liegend aber noch mehrere Patchantennen angeordnet sein, beispielsweise drei Patchantennen usw.
Anhand von Figur 6 ist gezeigt, dass ein derartiges zusammenwirkendes Paar von Patchantennen 21 nicht nur in Durchlassrichtung 3', sondern auch in Höhen- oder Vertikalrichtung 7 mit einem gewissen Versatz zueinander angeordnet sein können. Bevorzugt ist eine maximale Abwei- chung in Höhen- und/oder Vertikalrichtung jedoch so vorzunehmen, dass eine durch die Mittel- oder Schwerpunkte des zugehörigen Patchantennen-Paares gelegte Gerade 47 zu einer Horizontalebene bzw. zu einer parallel zum Durchlassweg oder zur Bodenfläche 5 verlaufenden Ebene 48 einen Winkel α einschließt, der kleiner oder gleich 45° ist.
Zusätzlich könnten aber die in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Patchantennen auch verdreht zueinander angeordnet sein, so dass bei einer Patchantenne der Speisepunkt 25' beispielsweise eher oben und bei der benachbarten Patchantenne eher unten oder bei der einen Antenne eher auf der rechten und bei der anderen Patchantenne beispielsweise eher auf der linken Seite etc. liegt. Auch hier bestehen grundsätzlich keine Einschränkungen.
Anhand von Figur 7 ist gezeigt, dass beispielsweise eine Vierergruppe von Patchantennen 21 oder mehrere Zweieroder Vierergruppen etc. in einer Antenneneinrichtung 1 verwendet werden können.
Dabei ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 neben einer unteren oder tiefer liegenden Patch-Antennen-Gruppe A (im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Patch- Antennen-Paares A) eine demgegenüber höher liegende zweite Patch-Antennen-Gruppe B (im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines höher liegenden Patch-Antennen-Paares B) vorgesehen, wobei das höher liegende Patch-Antennen-Paar B zwar mit einem gleichen Höhen- oder Vertikalversatz (was nicht zwingend so sein muss) angeordnet ist, allerdings in Durchlassrichtung 3 ' unterschiedlich positioniert gegenüber dem unteren Patch-Antennen-Paar A. Dadurch ergibt sich ein größerer Seitenversatz 43 bis 45 zwischen den beiden Patchantennen 21 des weiter oben liegenden Patch- Antennen-Paares . Jede der erwähnten Gruppen A oder B oder jeder weiteren Patch-Antennen-Gruppe kann dabei - wie bereits erwähnt - auch mehr als zwei Patchantennen aufweisen, die in Durchgangsrichtung oder zumindest in einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander liegend angeordnet sind.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel können die Speisepunkte 25' aber an unterschiedlichen Stellen zu liegen kommen, also nicht alle mit der entsprechend gleichen Ausrichtung, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.
Die lichten Abstände 43 in Horizontal- oder Durchlassrichtung 31 bzw. in Höhen- oder Vertikalrichtung 7 können dabei in der Größenordnung von einigen mm bis einigen cm liegen (ohne grundsätzliche Einschränkung auf diesen Größenbereich) . Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich nunmehr der weitere Vorteil, dass beispielsweise die untere Reihe A von Patchantennen 21 im Verhältnis zur oberen Reihe B von Patchantennen 21 mit einem Phasenversatz zueinander ge- speist werden können, wodurch sich ein elektrischer Up- tilt oder je nach Anordnung, falls gewünscht, ein sog. elektrischer Down-tilt erzeugen lässt. Mit anderen Worten wird dadurch die Hauptausstrahlungsrichtung oder Hauptkeule eher in aufsteigender Vertikalausrichtung oder eher in nach unten abgesenkter Vertikalausrichtung elektrisch voreingestellt. Hierdurch kann also eine bestimmte Feinanpassung des Überwachungsbereiches vorgenommen werden.
Werden beispielsweise die erwähnten vier Patchantennen ge- maß Figur 7 eher in dem unteren Überwachungsbereich Xl (Figur 1) gemäß Figur 1 eingesetzt, kann die Ansteuerung der Patchantennen so erfolgen, dass der Überwachungsbereich eher vom unteren Boden nach oben weg elektrisch voreingestellt wird.
Wird eine derartige, anhand von Figur 7 gezeigte Patch- Antennengruppe beispielsweise im unteren Bereich der Antenneneinrichtung 1 (wie in Figur 1 gezeigt) eingesetzt, kann also eine unterschiedliche Phasenansteuerung bezüg- lieh der in den verschiedenen Reihen oder Ebenen übereinander angeordneten Patchantennen derart erfolgen, dass beispielsweise die Hauptkeule oder der Hauptüberwachungs- bereich nicht senkrecht zur Massefläche 31 der Patchantennen verläuft, sondern mit einer Komponente in Vertikal- richtung nach oben verlaufend ausgerichtet ist.
Wird eine entsprechende Patch-Antennengruppe gemäß Figur 7 beispielsweise in dem oberen Bereich X2 (Figur 1) der Antenneneinrichtung 1 eingesetzt, könnte hier eine unterschiedliche Phasenspeisung beispielsweise so vorgenommen werden, dass die Hauptstrahlrichtung der Patchantennen in einem bestimmten Winkelbereich eher nach unten verlaufend in den Überwachungsbereich hinein ausgerichtet ist.
Ebenso kann aber die unterschiedliche Phasenansteuerung zwischen den beiden etwa in gleicher Höhenlage benachbart nebeneinander angeordneten Patchantennen 21 einer Gruppe A und/oder B so erfolgen, dass die Ausrichtung des Überwachungsbereiches entsprechend der Hauptstrahlrichtung (Richtung der Hauptkeule) der Patchantenne in der einen oder in einer entgegen gesetzten Richtung bezogen auf den Durchgangsweg 3 aus einer quer dazu verlaufenden Mittel- symmetrieebene heraus abgelenkt ist.
Anhand von Figur 2 ist nur schematisch gezeigt, dass beispielsweise auch noch ergänzend im Bodenbereich oder im Deckenbereich oder beispielsweise am Fußbereich 1" der Antenneneinrichtung 1 (oder aber auch am oberen Endbereich der Antenneneinrichtung 1) zusätzliche Patchantennen 21 vorgesehen sein können. Hier können auch einzelne Pat- chantennen verwendet werden. Bevorzugt werden aber auch hier jeweils in Durchgangsrichtung oder mit einer Kompo- nente in Durchgangsrichtung versetzt zueinander liegende mehrere Patchantennen verwendet, zumindest jeweils ein Paar von Patchantennen oder beispielsweise drei, vier oder mehrere Patchantennen. Insbesondere die am unteren Fußbereich oder am oberen Endbereich vorgesehenen Patchanten- nen können dabei auch mechanisch nach oben bzw. nach unten voreingestellt ausgerichtet sein, insbesondere dann, wenn nicht eine elektronische Strahlformung und -ausrichtung, wie oben anhand von Figur 7 erläutert, vorgenommen wird. Werden die im unteren oder oberen Bereich der Seitenteile 1 ' oder im Bodenbereich oder oberhalb des Durchgangsweges (beispielsweise in einer Decke oder davon abgehängt) erwähnten Patchantennen als zusätzliche Patchantennen einge- setzt, können hier auch einzelne Patchantennen verwendet werden. Bevorzugt werden aber auch hier in Durchgangs- richtung oder zumindest mit einer Komponente in Durchgangsrichtung versetzt liegend zwei oder mehrere Patchantennen nebeneinander liegend verwendet, die so Gruppen von Patchantennen bilden, die zusammenwirken.
Anhand von Figuren 1 und 2 sowie Figur 8 ist ferner gezeigt, dass beispielsweise die beiden seitlichen Antenneneinrichtungen 1, also die beiden Seitenbegrenzungen 1' in einem Seitenabstand 51 voneinander angeordnet sein können, der beispielsweise zwischen 0,8 m bis 2,5 m, insbesondere zwischen 1,4 und 2,0 m variieren kann (wobei diese Grenzen auch unter- oder überschritten werden können) .
Bevorzugt weist die seitliche Antenneneinrichtung 1, d.h. die Seitenbegrenzung I1 eine Höhe 7 auf, die beispielsweise 1,0 m bis 1,80 m oder 2,0 m im Durchschnitt betragen kann.
Die Höhe einer Patchantenne oder eines Patchantennenpaares, d.h. insbesondere der zugehörigen Massefläche 31, kann beispielsweise vorzugsweise zwischen 5 cm bis 40 cm betragen.
Werden zwei Patchantennen-Kombinationen 125a und 125b entsprechend den Figuren 1, 2 oder 8 verwendet (also z.B. eine Patchantennen-Kombination A und eine Patchantennen- Kombination B, die im unteren Bereich Xl und im oberen Be- reich X2 gemäß Figuren 1, 2 oder 8 vorgesehen sind), so sollte der Abstand 55 der unteren Patchantennen-Kombination 125a zur Bodenfläche zumindest 0,3 bis 1 m betragen. Der Abstand 57 zwischen der unteren Patchantennen-Kombina- tion 125a und der oberen Patchantennen-Kombination 125b sollte bevorzugt zwischen 0,1 m bis 2 m, insbesondere um 0,2 m bis 1,2 m aufweisen. Der Abstand kann auch beliebig größer sein, wenn besonders hohe Seitenbegrenzungen 1' verwendet werden und die oberen Antenneneinrichtungen be- sonders liegen sollen.
Wird lediglich eine Patchantennen-Kombination mit zugehöriger Massefläche 31 verwendet, wie beispielsweise anhand von Figur 9 gezeigt ist, so sollte der Abstand dieser Patchantennen-Kombination 125 zum Boden 5 ein Maß von zumindest 0,5 m und mehr aufweisen, wobei die Gesamthöhe der Anordnung wieder 1 bis 2 m betragen kann.
Die verwendeten Patchantennen 21 zur Ermöglichung eines elektronischen Waren-Identifikations-Systems (WIS) arbeiten bevorzugt in dem UHF-Frequenzbereich, also beispielsweise in einem 800 MHz- bis 950 MHz- oder 1000 MHz-Bereich (insbesondere im Bereich von 868 MHz) . Wird dieses WIS-System zusätzlich zu einem herkömmlichen EAS-Überwa- chungssystem, welches ohne die erwähnten Patchantennen arbeitet, verwendet, so wird bevorzugt ein herkömmliches Überwachungssystem eingesetzt, welches beispielsweise im 10 Hz bis 20 kHz (insbesondere bei elektromagnetischen EAS-Verfahren) oder beispielsweise im 5 MHz bis 10 MHz- Bereich (beispielsweise um 8 , 2 MHz) arbeitet, wenn es sich insbesondere um ein Radiofrequenz-EAS-Verfahren handelt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Patchantennen werden für ein RFID-Überwachungssystem eingesetzt, so dass zu überwachende Produkte, Waren und/oder Personen etc. dann detek- tiert werden können, wenn sie noch ein RFID-Tag mit sich führen, der beim Hindurchführen längs des Durchlassweges erkannt und die entsprechenden Informationen mittels eines hierfür vorgesehenen "Readers" ausgelesen und ausgewertet werden können.
Das erfindungsgemäße System ist insbesondere anhand eines Durchlassweges beschrieben worden. Das insbesondere anhand von Figuren 1 und 2 beschriebene ÜberwachungsSystem mit einem Durchlasstor längs eines Durchlassweges kann aber auch so aufgebaut sein, dass entsprechende Seitenbegrenzungen mehrfach nebeneinander im Seitenabstand angeordnet sind, beispielsweise fünf Seitenbegrenzungen I1, wodurch vier parallel nebeneinander liegende Durchlasswege 3 definiert werden. In den mittig liegenden Antenneneinrichtungen 1 (also nicht in den zu äußerst liegenden Antenneneinrichtungen 1) sind dann jeweils Patchantennen so einge- baut, dass sie teilweise in die eine und teilweise in die gegenüber liegende Richtung zur Erfassung beider Durchlasswege strahlen.
Grundsätzlich werden die erwähnten Antenneneinrichtungen 1 zur Überwachung eines Durchlassweges so eingesetzt und verwendet, dass jeweils ein Paar derartiger Antenneneinrichtungen 1 vorgesehen ist, also jeweils eine entsprechende Antenneneinrichtung 1 bzw. eine Seitenbegrenzung I1, die gegenüber liegend zu dem zu überwachenden Durch- lassweg angeordnet sind.
Durch die beschriebenen, in Durchlassrichtung verwendeten zwei oder auch in Durchlassrichtung verwendeten mehreren Patchantennen wird also gewährleistet, dass eine Verschmä- lerung des Überwachungsbereiches in Richtung des Durchlassweges im Hinblick auf eine möglichst schmale Durchlasszone hin bewirkt wird. Mit anderen Worten erfolgt also eine Bündelung des Antennenfeldes und damit des Überwachungsbereiches in der Horizontalebene (bei einem horizontal verlaufenden Durchlassweg) , so dass eine durch die Antenneneinrichtung überwachte Durchlasszone (Überwachungsbereich) sich in Durchlassrichtung 3 ' nur über ein möglichst geringes Maß erstreckt.

Claims

Patentansprüche ;
1. RFID-Antennen-System für ein Waren-Identifikations- System (WIS) mit folgenden Merkmalen: - es ist zumindest eine RFID-Antenneneinrichtung (1) für ein Waren- Identifikations-System (WIS) vorgesehen, wobei mittels der zumindest einen RFID-Antenneneinrichtung (1) Informationen von mit einem Mikrochip ausgestatteten RFID-Etiketten (Tags) auslesbar sind, - die zumindest beiden RFID-Antenneneinrichtungen (15, 1) sind auf einer Seite bezüglich eines in Durchlassrichtung (31) verlaufenden Durchlassweges (3) oder auf zwei gegenüber liegenden Seiten bezüglich eines dazwischen in einer Duchlassrichtung (31) verlaufenden Durchlass- weges (3) unter Erzeugung eines Überwachungsbereiches vorgesehen,
- die RFID-Antenneneinrichtung (1) umfasst zumindest zwei Antennen, die auf einer Seite des zu überwachenden Durchlassweges (3) vorgesehen sind, - die zumindest beiden Antennen bestehen aus Patchanten¬ nen (21) ,
- die Patchantennen (21) der RFID-Antenneneinrichtung (1) sind parallel oder im Wesentlichen parallel oder mit einer Komponente parallel zum Durchlassweg (3) verlau- fend ausgerichtet, die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in Richtung des Durchlassweges (3) oder zumindest mit einer Komponente in Durchlassrichtung (31) versetzt zueinander angeordnet, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale: - die zumindest beiden Patchantennen (21) bilden zur Bündelung und damit zur Verschmälerung des Überwachungsbereiches in Durchlassrichtung (31) eine Patchantennen- Gruppe (A, B) , und die zumindest beiden Patchantennen (21) sind in einem gleichen Abstand gegenüber einer Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) und/oder auf gleicher Horizontalebene oder versetzt dazu angeordnet, und zwar derart, dass eine durch die Mittel- und/oder Schwerpunkte zumindest zweier benachbarter Patchantennen (21) gelegte Gerade gegenüber einer Horizontalebene und/oder einer zur Bodenfläche (5) parallelen Ebene einen Winkel α einschließt, der < 45° ist.
2. RFID-Antennen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Durchlassrichtung (31) mehr als zwei Patchantennen (21) mit Seitenversatz zueinander angeordnet sind.
3. RFID-Antennen-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gruppen (A, B) aus zwei oder mehr mit Seitenversatz zueinander angeordneten Patchantennen (21) in unterschiedlicher Höhenlage, insbesondere in unterschiedlicher Höhenlage bezogen auf das Niveau der Bodenfläche (5) zueinander angeordnet sind.
4. RFID-Antennen-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in unterschiedlicher Höhenlage zuein- ander angeordnete Gruppen (A, B) von Patchantennen (21) mit unterschiedlichem Phasenwinkel zur Erzeugung eines unterschiedlichen Up-tilt- oder Down- tilt-Winkels angesteuert sind.
5. RFID-Antennen-System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Durchlassrichtung
(31) versetzt zueinander liegende Patchantennen (21) einer Gruppe (A, B) von Patchantennen (21) mit unterschiedlichem Phasenwinkel angesteuert sind, worüber der Überwachungsbereich in der einen oder in entgegengesetzter Richtung zur Durchlassrichtung (31) einstellbar ist.
6. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen (A7 B) von Patchantennen in einer RFID-Antenneneinrichtung (1) vorgesehen sind.
7. RFID-Antennen-System nach Anspruch 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass die zumindest eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen von Patchantennen in einer Höhe gegenüber dem Durchlassweg (3) und/oder der Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) angeordnet sind, der ≥ 0,3 m und < 2 m ist.
8. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bereiche (Xl, X2) mit einer oder mehreren zusammenwirkenden Gruppen (A, B) von Patchantennen (21) vorgesehen sind, die zum einen in einem unteren Höhenbereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) oder Seitenbegrenzungen (I1) und einem dazu höher liegenden Bereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) oder der Seitenbegrenzungen (I1) angeordnet sind.
9. RFID-Antennen-System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei in Vertikal- und/oder Höhenrichtung versetzt vorgesehenen Bereichen (Xl, X2) angeordnete, jeweils eine oder mehrere zusammenwirkende Gruppen (A, B) von Patchantennen (21) umfassende Antenneneinrichtungen einen Höhenabstand von zumindest 0,1 m und vorzugsweise weniger als 2,0 m, 1,2 m und vorzugsweise weniger als 0,6 m aufweisen, und dass der Höhenabstand der zu- unterst liegenden Patchantennen (21) oder einer zuunterst liegenden Gruppe von Patch-Antennen (21) zur Bodenfläche (5) des Durchlassweges (3) zumindest 0,3 m, vorzugsweise 0,3 m bis 1,5 m oder insbesondere bis 1,2 m beträgt.
10. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennen (21) im UHF-Bereich strahlen, vorzugsweise im 800 MHz- bis 1000 MHz-Band, insbesondere bei 868 MHz.
11. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennen (21) eine Patchfläche (25) , ein darunter befindliches Substrat (23) und eine darunter befindliche Massefläche (27) umfassen, und dass die so gebildeten Patchantenne (21) kapazi- tiv vor einer Massefläche (31) angeordnet oder mit der Massefläche (31) gleichstrommäßig oder galvanisch verbunden ist, wobei die Patchantenne (21) und die Massefläche (31) quer und vorzugsweise senkrecht zum Durchlassweg (3) und/oder zur Durchlassrichtung (31) ausgerichtet ist.
12. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantenne (21) eine Patchfläche (25) , ein darunter befindliches Substrat (23) und eine Massefläche (31) umfassen, wobei die Patch- antenne (21) und die Massefläche (31) quer und vorzugsweise senkrecht zum Durchlassweg (3) und/oder zur Durchlassrichtung (31) ausgerichtet ist.
13. RFID-Antennen-System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) aus einem dielektrischen Körper besteht.
14. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 11 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) aus Luft besteht und die elektrische Abstandshalter zur Positionierung und Halterung der Patchfläche (25) vorgesehen sind.
15. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Gruppe (A, B) von Patchantennen zumindest zwei mit Versatz zueinander angeordnete Patchantennen (21) umfasst, die vor einer gemeinsamen Massefläche (31) angeordnet sind.
16. RFID-Antennen-System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (A, B) aus zumindest zwei Pat- chantennen (21) ein gemeinsames Substrat (23) umfassen, auf dessen Rückseite vorzugsweise eine gemeinsame Massefläche (27) vorgesehen ist, wobei auf der Strahlerseite auf dem Substrat (23) gegenüber liegend zur Massefläche (27) zumindest zwei galvanisch getrennte Patchflächen (25) ausgebildet sind.
17. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Patchantenne (21) eine Speiseleitung (37) umfasst, die eine Durchlassöffnung (31') in der Massefläche (31), eine sich daran anschlie- Sende Durchlassöffnung (27 ') in der jeweiligen Massefläche (27) der Patchantenne (21) und einen sich daran anschließenden und durch das Substrat (23) hindurch erstreckenden Kanal (37) bis zu einem Speisepunkt (25 ') an der Patchflä- che (25) durchläuft, wobei sich der Speisepunkt (251) vorzugsweise an der Unterseite der Patchfläche (25) befindet.
18. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (A, B) von Patchantennen (21) vor einer gemeinsamen Massefläche (31) angeordnet ist, deren Höhenerstreckung vorzugsweise zwischen 5 cm bis 40 cm beträgt.
19. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise zusätzliche Patchantennen (21) vorgesehen sind, die vorzugsweise im unteren Bereich der RFID-Antenneneinrichtung (1) und/oder der Seitenbegrenzung (I1) am Übergangsbereich zur Boden- fläche (5) vorgesehen sind, deren Hauptstrahlrichtung und/ oder Patchfläche (25) vorzugsweise mit einer nach oben weisenden Vertikalkomponente vorausgerichtet ist.
20. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Patchantennen (21) vorzugsweise am oberen Endbereich der RFID- Antenneneinrichtung (1) und/oder der Seitenbegrenzungen (I1) vorgesehen sind, deren Hauptstrahlrichtung und/oder Patchfläche (25) mit einer nach unten gerichteten Verti- kalkomponente vorausgerichtet montiert sind.
21. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei in Durchlassrichtung (31) und/oder zumindest zwei in Höhen- und/ oder Vertikalrichtung versetzt zueinander liegende, zusammenwirkende Patchantennen (21) vorgesehen sind, die mit unterschiedlicher Phase und vorzugsweise unterschiedlich einstellbarer Phase angesteuert sind.
22. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
21, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise im Bereich der Bodenfläche (5) und/oder oberhalb des Durchlassweges (3) zumindest eine und vorzugsweise mehrere in Durchlass- richtung (31) versetzt zueinander liegende Patchantennen (21) vorgesehen sind.
23. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, dass die Patchantennen (21) bei zu einem elektronischen Artikel-Sicherungs-System
(EAS) gehörenden Antennen und/oder Rahmenantennen (15) nachrüstbar und/oder integrierbar sind.
24. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere RFID-Antennenein- richtungen (1) und/oder Seitenbegrenzungen (I1) mit Seitenversatz unter Ausbildung mehrerer dazwischen hindurch verlaufender Durchlasswege (3) angeordnet sind, wobei in den mittleren RFID-Antenneneinrichtungen (1) und/oder Sei- tenbegrenzungen (I1) Patchantennen (21) eingebaut sind, die teilweise in die eine Richtung und teilweise in die dazu gegenüber liegende Richtung zur Überwachung zweier benachbart dazu liegender Durchlasswege (3) strahlen.
25. RFID-Antennen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Artikel-Sicherungs-System (EAS) gehörende Rahmenantennen (15) vorgesehen sind, und dass zumindest eine Patchantenne (21) in einer Rahmenantenne (15) integriert ist, und dass vorzugs- weise die Patchantennen (21) in Draufsicht auf die Rahmenantennen (15) innerhalb der Rahmenantennen (15) integriert sind.
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