CN107636898A - 短距离天线的应用及其使用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于短距离应用的天线(10)，例如RFID应用。本发明的天线(10)包括具有内部导体(30)和同轴地围绕内部导体的护套导体(32)的细长的两极导体结构(12)，以及布置在导体结构(12)的纵向端部的端子结构(14)，其中所述端子结构(14)包括：电绝缘载板(16)，导电护套导体连接表面(22)，在载板(16)的上侧上，其在载板(16)的第一区域上延伸并连接到护套导体(32)，导电内部导体连接表面(24)，在载板(16)的上侧上，其在载板(16)的第二区域上延伸，第二区域与载板(16)的第一区域间隔开，并连接到护套导体(30)，导电耦合导体表面(26)，在载板(16)的下侧上，其在载板(16)的第三区域上延伸，其中载板(16)的第三区域分别与第一区域和第二区域的至少一部分重叠，以及通孔(28)，其将载板(16)的上侧上的内部导体连接表面(24)连接到载板(16)的下侧上的耦合导体表面(26)。以这种方式，可以以特别有利的方式实现短距离的能量和/或信息的无线和可靠的传输。

Description

短距离天线的应用及其使用

本发明涉及高频工程领域，特别涉及用于诸如RFID的短距离应用的天线。本发明还涉及一种用于操作这种天线的方法和这种天线的使用。

在本发明的中，“短距离应用”特指在距离小于5m，特别是小于1m的情况下通过使用天线实现的电磁能量和/或电磁信号传输的应用。然而，优选地，这种距离大于0.01m，特别是大于0.05m。

本发明通过简单的手段，基于实现特别是在短距离上的能量和/或信息的无线和可靠传输的目的。

根据本发明的第一方面，该目的通过一种天线实现，该天线包括细长的两极导体结构，所述导体结构具有内部导体和同轴地围绕所述内部导体的护套导体(例如传统的“同轴电缆”)，以及端子结构，所述端子结构布置在导体结构的纵向端部，其中，所述端子结构包括：

-电绝缘载板，所述载板具有上侧和下侧；

-导电护套导体连接表面，在载板的上侧上，所述护套导体连接表面在所述载板的第一区域上延伸并连接到所述护套导体；

-导电内部导体连接表面，在载板的上侧上，所述内部导体连接表面在所述载板的第二区域上延伸，所述第二区域与所述载板的第一区域间隔开，并连接到所述护套导体；

-导电耦合导体表面，在载板的下侧上，所述耦合导体表面在所述载板的第三区域上延伸，其中所述载板的第三区域分别与所述第一区域和所述第二区域的至少一部分重叠，以及

-至少一个通孔，所述通孔将所述载板的上侧上的内部导体连接表面连接到所述载板的下侧上的耦合导体表面。

在高频工程领域，具有内部导体和同轴围绕内部导体的护套导体的细长两极导体结构用于传输高频信号(例如以常规的“同轴电缆”的形式)是众所周知的。

这种已知的同轴导体结构以这样一种方式“正确地端接”，即终端阻抗(例如50Ω电阻)在相应的纵向端一方面连接到护套导体，另一方面连接到内部导体，其中由此形成的常规端子结构位于由护套导体外接的区域内，使得同轴结构不被中断，并且护套导体(“法拉第笼(Faraday cage)”)的屏蔽效应也保留在终端。如果将高频(HF)(施加在内部导体和护套导体之间的)信号输入到导体结构的相对纵向端，则HF交流电流从第一端或“连接端”流向第二端或“终端”，其中与内部导体电流的大小匹配的电流施加在护套导体上，但是沿相反的方向流动。由于集肤效应，这种“返回电流”在护套导体中仅具有小的穿透深度，并且由于导体形成的导电屏蔽在任何点都不会向外渗透。

然而，通过具有上述导电表面和至少一个通孔的载板，本发明的同轴导体结构的终端情况是非常不同的。

由于这种设计，同轴结构的第二端(终端)中断(这在现有技术中已知的同轴线中始终被避免)。通过“打开护套”，在护套导体内侧上,沿护套导体的外侧实现用于外加返回电流的附加返回电流路径。现在集肤效应使得两个电流都可以(在护套导体的内侧和外侧)流动，而不会完全穿透护套导体。出人意料地,现在可以使护套导体上的“外部电流”与内部导体中的原始“信号电流”实现同步。它的方式就好像信号电流将直接连接到护套导体的外侧。由于两个电流(在内部导体中和在护套导体外侧上)是同相的，所以这也可以称为共模耦合。本发明的端子结构有利地使得可以实现其中护套导体外侧上的电流最大化的操作模式，使得除了相位平衡之外，理想地也可以实现至少近似匹配的幅度。在天线的传输模式中，“转向护套导体外侧的HF交流电”可以沿着同轴结构从第二端或终端沿第一端的方向以表面波或护套波的形式传播，特别地，形成集中在护套导体周围的相对强的电磁场，并且可以有利地用于能量和/或信息的无线传输。如果在这种操作模式下基本上没有发生电磁波与护套导体的分离，就可以实现所谓的“耦合模式”。

反之亦然，也可以用本发明的天线接收电磁HF信号，其中所述信号在护套导体的外侧引起表面波，使得天线接收信号在同轴导体结构的第一端可用。根据关于本发明天线的操作的实施例，因此提出了导体结构的第一端以连接端的形式实现，用于连接与天线一起传输天线信号的发射机和/或由天线接收天线信号的接收机，其中端子结构连接到与所述导体结构第一端相对的第二端。

有利地，相对简单的发明设计使得可以实现，特别是用于短距离应用的宽带同轴行波天线。

在本发明的上下文中，术语“行波”是指天线的上述优选操作模式，其中电磁波沿导体结构行进(例如，在传输期间)从同轴导体结构的第二端朝向导体结构的第一端。

在这样起作用的天线的传输模式中，即当高频传输信号输入到连接端(第一端)时，施加在内部导体和外壳导体之间的导体结构的第一端的传输信号基本上是沿着同轴导体结构传递到其第二端，如同传统的“同轴线”。由第二端产生的导体结构的不连续性与通过端子结构将内部导体端部与护套导体的耦合相关联，导致电磁表面波沿着导体结构(在护套导体的外侧)沿着如上所述的导体结构的第一端的方向返回。

在这种情况下，对于许多有趣的应用来说，如果天线以某种方式在其周围产生集中的电磁场(行波),但(由于“分离”的电磁波)仅发射很少或完全没有发射电磁能是有利的，即如果天线在上述“耦合模式”下工作。

根据本发明的天线的“耦合模式”操作的实施例，提出了例如由于以“绑定到导体结构”的行波形式在传输模式下从第二端(在第一端的方向上)行进的信号输入，超过50％的能量到达导体结构的第二端。因此，在这种情况下，到达第二端的能量中不到50％以电磁波的形式由天线发射。

在本发明天线的“耦合模式”操作中，替代地或另外提出，例如由于以“绑定到导体结构”的行波形式在传输模式下行进的从第二端(回到第一端的方向)的导体结构的第一端(连接端)上的传输信号的输入，超过40％被输入的能量。

本发明的天线具有细长的导体结构。该导体结构可以是刚性的或柔性的。导体结构也可以由至少一个刚性部分和至少一个柔性部分组成。例如，细长导体结构的长度可以以10至50000数量级的比例大于导体结构的(最大)横截面尺寸(例如直径)。

细长导体结构的长度可以例如至少0.05m，特别是至少0.1m。实际上，这个长度在特别有趣的应用中显著地更大。然而，对于大多数应用，如果该长度不超过200m，特别是不超过100m就足够了。

在一个实施例中，提出细长导体结构的长度(或下文进一步描述的信号发送/接收部分的长度)相当于上述行波至少2倍，特别是至少5倍的预期工作波长。

在一个实施例中，提出后一长度在高达1GHz的预期的操作信号频率下的相应波长不超过500倍，特别是不超过300倍。根据一个实施例，提出该长度对于大于1GHz的操作频率的行波的相应工作波长不超过1000倍，特别是不超过500倍的。

优选地，本发明的天线以在400MHz和6GHz之间的范围内的工作频率(传输模式中的天线信号的载波频率)使用。在一个实施例中，工作频率例如在860和960MHz之间的范围内(是许多RFID应用通常的工作频率范围)。在另一个实施例中，所使用的工作频率在1GHz至3GHz的范围内，例如在2.4GHz。

内部导体和护套导体是导电的(例如由金属制成)。在最简单的情况下，内部导体具有圆形横截面，并且护套导体具有环形横截面。

内部导体和/或护套导体也可以具有非圆形横截面轮廓，例如矩形、正方形或椭圆形。

内部导体可以固体或中空导体的形式实现。

在最简单的情况下，内部导体和/或护套导体在导体结构的长度上具有一致的横截面。

电绝缘体或电介质(例如包括空气)可以径向布置在内部导体和护套导体之间。以下称为外层或“绝缘护套”的电绝缘体(例如塑料)优选地设置在护套导体的径向外侧，其内部导体优选地由金属材料制成。

端子结构是以上述方式(通过“内部导体连接表面”和“护套导体连接面”)布置在导体结构的第二端上并且与内部导体以及护套导体电连接。在天线的传输模式中，端子结构用于从内部导体“去耦”能量，并将该能量“耦合”到护套导体中(以便在护套导体的外侧产生返回的表面波)。

下面描述关于端子结构的设计的有利实施例。

在一个实施例中，提出载板具有细长形状，例如矩形。载板的长度可以大于载板的宽度，例如至少2倍或3倍。载板的厚度(用作电介质的非导电区域)可以在例如0.3mm和2mm之间的范围内。

在导体结构端的区域中，细长的载板的纵向方向(例如平行于导体结构的纵向方向或延续导体结构的纵向方向)可以延伸。

在一个实施例中，提出第一区域(并且因此护套导体连接表面)至少部分地布置成与载板的第一纵向端部相邻，其中载板的第一纵向端部优选地布置在导体结构的上述“第二端”的区域中或与导体结构的该第二端相邻，而与第一纵向端相对的载板的第二纵向端布置成远离该导体结构的第二端。优选地，第一区域延伸不超过相对于其纵向方向的载板的中心。

在一个实施例中，提出第二区域(并且因此内部导体连接表面)至少部分地布置成邻近载板的第二纵向端(其与第一纵向端相对)。

在一个变型中，第一区域布置成与一纵向端部相邻，并且第二区域布置成与载板的第二纵向端部相邻，其中这两个区域之间的间隙相对较大，并且达到例如至少载板长度的50％。在这种变型中，内部导体可以从导体结构的第二端上的护套导体端引出，并且延伸到第二区域，即整体地(即，通过在该区域中“去除护套导体”)或通过分别附接到内部导体的端部的导电的“内部导体延伸”以桥接上述间隙。

在另一个变型中，第一区域布置成与载板的第一纵向端部相邻，并且第二区域仅部分地布置成与载板的第二纵向端部相邻，其中第二区域在载板的纵向方向上相对延伸较远，使得只有相对较小的间隙，例如小于载板长度的10％的间隙保持在第一和第二区域之间。

在还考虑到后一种变型的实施例中，提出第二区域具有至少一个带状部分，其以带状方式在载板的纵向方向上延伸。优选地，带状部分的长度为载板长度的至少50％。

在一个实施例中，提出了第三区域(并且因此耦合导体表面)具有至少一个带状部分，其以带状方式在载板的纵向方向上延伸。

在最简单的情况下，在载板的纵向方向上，每个上述带状部分可以具有一致的宽度。例如，在这种情况下，对应的带状部分可以实现为矩形。在另一个实施例中，提出至少一个带带部分在载板的纵向上具有不一致的宽度。在优化处理中，在载板的纵向方向上，带状部分宽度分别单独增加或者单调减小。

在另一个具有至少一个带状部分的实施例中，提出至少一个带状部分在载板的纵向上具有不一致的宽度。

在具有至少一个带状部分的实施例的另一个优化处理中，在载板的横向方向上，提出至少一个带状部分具有不一致的长度。

这对于第三区域(耦合导体表面)的带状部分是特别有利的，因为可以在载板的横向方向上实现第三区域和第一区域之间的重叠的“不一致的重叠长度”，其中这通常会增加在天线操作期间发送和接收的HF天线信号的可用带宽。

替代地或附加地，耦合导体表面的长度不一致，还可以想到实现具有不一致长度的护套导体连接表面，以实现不一致的重叠长度。

在一个实施例中，提出第三区域(耦合导体表面)与第二区域(内部导体连接表面)的至少大部分重叠。

特别提出的是，第三区域完全重叠，并且优选地，甚至大大地突出超过第二区域。

如果第二区域和第三区域分别由(至少)一个带状部分形成，则优选地在第二区域的整个长度上在横向上，第三区域突出超过第二区域。

在一个实施例中，提出通过在其纵向方向上延伸的接触区域将护套导体连接(例如焊接或焊接)到护套导体连接表面。

在本实施例的优化处理中，提出在接触面积中,护套导体连接表面的横向于所述护套导体的纵向方向(即，横向于载板的纵向方向)的尺寸大于护套导体的对应尺寸。以这种方式，在导体结构连接到端子结构的制造过程中,有利地实现了更大的公差。

在一个实施例中，提出所述内部导体连接表面包括连接到所述内部导体的连接部分和与其相邻布置的多个带状分支部分，其中所述分支部分的相应端部通过至少一个相应的通孔连接到耦合导体表面。

在该实施例的优化处理中，内部导体连接表面包括两个这样的带状(例如，分别为矩形的)分支部分，其各自的端部例如通过一个或多个通孔连接到耦合导体表面。在替代的优化处理中，内部导体连接表面包括三个带状分支部分，其也可以分别实现为例如矩形并通过一个或多个通孔连接到耦合导体表面。

如果提供多个带状分支部分，则这些分支部分可以例如彼此平行延伸和/或分别彼此形状相同。

在一个实施例中，提出所述耦合导体表面包括连接到所述至少一个通孔的连接部分和与其相邻布置的多个带状分支部分，其中所述分支部分延伸到与所述护套导体连接表面重叠的分离区域。

在本实施例的优化处理中，提出耦合导体表面包括两个分支部分。在另一个优化处理中，耦合导体表面包括三个分支部分。多个分支部分可以例如彼此平行延伸和/或分别彼此形状相同。

在其中耦合导体表面包括多个分支部分的本实施例的优化处理中，提出这些分支部分具有不同的长度，使得各个分支部分形成第三区域和第一区域之间的重叠的“不同重叠长度”。或者作为具有多个但连接的分支部分的耦合导体表面，端子结构还可以设置有彼此分离的多个相邻延伸的耦合导体表面。

在优选实施例中，表面波衰减装置例如设置在护套导体的外周(例如，围绕绝缘护套)，使得在纵向方向上其与导体结构的第二端间隔开。

提供这样的表面波衰减装置是有利地，因为沿着导体结构,上述“返回行波”的区域可以以明确的方式限制。衰减装置用于吸收至少大部分到达返回行波的能量。在一个实施例中，为此目的衰减装置的特征在于具有围绕护套导体的外周的至少一个铁氧体环。特别地，也可以在导体结构的纵向方向上布置分别围绕护套导体的外周的多个铁氧体环(具有或不具有相互间隙)。在一个优化处理中，铁氧体环(或多个铁氧体环中的至少一个)可置换地布置在导体结构上。

可选地或附加地围绕护套导体的至少一个铁氧体环，表面波衰减装置还可以具有衰减单元，该衰减单元***到细长的两极同轴导体结构中，并且包括衰减网络(电容和/或电感和/或电阻元件)。

在一个实施例中，表面波衰减装置包括护套导体的接地。该接地可以例如通过布置在护套导体的外周上的“接地套环”来实现。这种接地套环可以例如以分开的方式实现，并且由两个相互连接(例如螺丝)的两个半环组成，以便安装接地套环。

如果提供表面波衰减装置，则同轴导体结构的总长度划分为在导体结构的第一端和衰减装置之间延伸的“信号线部分”，以及在衰减装置和导体结构的第二端之间延伸的“信号发送/接收部分”。在本发明的优化处理中，提出设置在信号发送/接收部分内的一个或多个“不连续”(行波的有效阻抗的相当大的局部偏差)。例如，这些不连续中的每一个也可以如上所述或类似的铁氧体环的形式来实现。可以看出，这种优化处理的优点在于，沿着导体结构的行波的传播可以以期望的方式受到影响(例如，用于“波形整形”)。

在相对长的本发明的天线中，在从第二导体结构端返回到第一导体结构端的行波范围内，当到达第一端附近时，由于在这种情况下不可避免地发生强度损失，其不再具有非常高的强度，所以表面波衰减装置的布置可能是不必要的。然而，在这种情况下，沿着天线的一个或多个位置以例如铁氧体环等的形式实现上述不连续性的布置，以便有目的地影响波传播也是有利的。

如上所述，本文所述类型的天线优选地以“耦合模式”作为行波天线来操作或使用。本发明的操作和本发明的使用特别地可以用于实现例如与位于天线周围的转发器(例如RFID转发器)的通信和/或与位于天线周围的计算机网络的组件的通信。

在“耦合模式”操作期间，通信可能不能通过最严格意义上的电磁辐射来实现，而是通过与位于天线范围内的***或单元的波耦合来实现。

可选地或附加地作为无线通信，这种***或单元(例如，传感器，特别是“智能传感器”)的无线能量供应也可以实现。

本发明的天线在最普遍意义上的有益利用是例如短距离信息传输、短距离无线电应用和建筑物与车辆中的无线电应用；例如隧道广播、无线局域网在火车飞机和车辆、RFID、短程能量传输；例如充电电池、无线电能源无线电传感器、智能手机等、充电电动自行车，电动车等。

根据本发明的另一方面，本文所述类型的天线作为集成到较大技术设备中的通信组件来操作。技术设备可以包括例如机柜或机架(特别是具有IT部件的机柜或机架)或另一件家具，特别是用于存储待盘存的物品。它还可以包括例如建筑物或车辆的部件，例如某些墙壁、支架、门或门框。在这种情况下，天线特别可以用于与位于天线的周围的转发器(例如RFID转发器)通信，其中在相应的技术装置的区域，这种转发器布置在例如存储或移动的(在技术装置之外的)对象上。特别地，以这种方式，天线和相应转发器之间的通信使得可以创建清单，即检测配置有转发器(例如IT组件，如服务器、交换机等)的对象。根据本发明，由于该通信的优选短范围，有利地防止了检测错误。

作为替代或附加的“信息存储”转发器，也可以在天线上布置一个或多个不具有电池并且经由天线场提供电能的传感器(或“配备有传感器技术”的转发器)。以这种方式，根据相应的传感器类型，基本上可以沿着天线检测任何物理参数。

可选地或附加地将这种传感器直接布置在天线上，也可以在天线范围内或技术设备上布置例如无源传感器(从天线场接收其电能)。由于通过天线进行通信并且随后进行分析，也可以容易地读出使用这种传感器获取的信息。

例如，集成在例如技术装置中的天线的同轴导体结构的导体结构或信号发送/接收部分可以线性延伸或者具有至少一个成角度部分和/或至少一个弯曲部分。例如，可以实现一个蜿蜒曲折的程度。

这种复杂程度(例如二维或三维)特别允许以非常短的天线范围，有目的地覆盖其中进行通信和/或能量传输的区域。对于具有复杂程度的非常长的天线，特别提出的是天线由多个段(例如通过电插头式连接器)组装。此外，也可以使用T形件来实现沿天线的连接。以这种方式，可以实现例如在信号线部分的末端通过分配件，(在分别布置有这种类型的端子结构的末端)分支到两个或两个以上的信号发送/接收部分。

在本发明的优化处理中，提出天线具有“模块化设计”，其可以特别地通过在导体结构(连接端)的第一端和导体结构的第二端(终端)之间提供一个或多个电触点(例如插头型和/或螺旋式连接)来实现，其中所述电触点相应地限定天线组装在其上的单独的“模块”。

在相应的实施例中，提出了在其一端或两端具有相应的连接器(例如电插头等)的上述类型的表面波衰减装置。特别地，这样的连接器还可替代地或附加地布置在导体结构的第二端上，以便连接包括载板的端子结构。因此，端子结构也可以配备有(配合)连接器。例如通过焊接在护套导体连接表面和内部导体连接表面上的该(配合)连接器，其可以电气地和机械地连接到载板。

可以看到天线的这种模块化设计的显著优点，例如，可以使用诸如“同轴电缆”的常规和市售的部件来构造天线的一部分，并且仅需要补充分别需要的附加模块以实现本发明的天线。特别地，传统的同轴电缆可用于形成本发明的导体结构。如果提供了表面波衰减装置，则其可以例如由相应的衰减模块形成，该衰减模块在两侧用常规的同轴电缆补充(例如通过常规的电插头/螺旋式连接)，以便通过两根同轴电缆一方面形成信号线部分，另一方面形成天线的信号发送/接收部分。

根据优化处理，提出导体结构的第二端的区域和端子结构的屏蔽结构被(例如导电金属材料)屏蔽，以便使来自该区域的电磁辐射的发射最小化。例如，屏蔽结构可以具有在一端封闭的中空圆筒的形状，使得其可以以“屏蔽锅”的形式附接和固定(例如，结合)到天线端。

参考附图中示出的示例性实施例，下面将更详细地描述本发明。在这些附图中：

图1示出了根据示例性实施例的用于天线端子结构的俯视图；

图2示出了根据图1的用于天线端子结构的侧视图；

图3示出了根据示例性实施例的天线的俯视图，其通过根据图1和2的端子结构实现；

图4示出了根据图3的天线的侧视图；

图5示出了根据另一示例性实施例的天线的俯视图；

图6示出了根据图5的天线的侧视图；

图7示出了根据另一示例性实施例的端子结构的俯视图；

图8示出了根据另一示例性实施例的端子结构的俯视图；

图9示出了根据另一示例性实施例的端子结构的俯视图；

图10示出了根据另一示例性实施例的端子结构的俯视图；

图11示出了根据另一示例性实施例的端子结构的俯视图，以及

图12示出了根据另一示例性实施例的天线的侧视图。

图1和2示出了适用于本发明的端子结构14的示例性实施例，并且包括电绝缘载板16，其在所示示例中呈矩形并且具有上侧18和下侧20。

端子结构14还包括：在载板16的上侧18上在载板的第一区域上延伸的导电护套导体连接表面22(图1中的阴影线)；与载板16的第一区域间隔开在载板16的上侧18上在载板16的第二区域上延伸的导电内部导体连接表面24；以及在载板16的下侧20上延伸在载板16的第三区域上的导电耦合导体表面26(图1中的虚线)，其中第三区域分别与载板16的第一区域和第二区域重叠。

端子结构14最终还包括通孔28，其将载板16的上侧18上的内部导体连接表面24电连接到载板16的下侧20上的耦合导体表面26。然而，也可以提供多个通孔用于将内部导体连接表面24连接到耦合导体表面26。

在所示的端子结构14的示例性实施例中，载板16具有细长的矩形形状。在所示示例中以电绝缘载板16的相应侧面18和20上，导电表面22、24、26通常以金属化层(例如铜涂层等)的形式实现。

载板16可以由例如通常用于印刷电路板的材料(例如环氧树脂，陶瓷等)组成。

在所示的示例中，导电表面22、24、26分别以细长的矩形形状实现。

图1和图2示出了载板16和表面22、24、26的尺寸。在这种情况下，适用以下名称：

Ldiel:载板长度

Wdiel:载板宽度

LGP:护套导体连接表面长度

WGP:护套导体连接表面宽度

LTL1:内部导体连接表面长度

WTL1:内部导体连接表面宽度

LTL2:耦合导体表面长度

WTL2:耦合导体表面宽度

G:护套导体连接表面和内部导体连接表面之间的纵向间隙

Hdiel:载板厚度

LC:第一区域(护套导体连接表面)和第三区域(耦合导体表面)之间的重叠长度。

对于该示例性实施例(图1和图2)以及其他示例性实施例，在下面进一步提供了有利的“尺寸规则”。

根据图1和图2，第三区域(耦合导体表面26)仅部分地与第一区域(护套导体连接表面22)重叠，但是完全重叠甚至突出超过第二区域(内部导体连接表面24)。

图3和图4示出了包括上述端子结构14(图1和图2)的天线10的示例性实施例，以及细长的双极导体结构12，其包括内部导体30和护套导体32，其同轴围绕内部导体(在图3和图4中以波状的方式绘出)，并在其第一纵向端连接到端子结构14。

在最简单的情况下，同轴导体结构12由常规的“同轴电缆”组成。根据图3和图4，这种传统的同轴电缆还包括径向地布置在内部导体30和护套导体32之间的电绝缘中间层(例如塑料)，以及径向地布置在护套导体32的外侧电绝缘外层(例如塑料)。

图中护套导体32的右端电连接到护套导体连接表面22，并且图中的内部导体30的右端电连接到内部导体连接表面24(从而桥接间隙长度G)。每个这些连接可以以例如焊接或焊接连接的形式实现。

优选地，内部导体30的右端连接到内部导体连接表面24，与其左端几乎没有间隙(例如，间隙小于内部导体连接表面24的长度的5％)。

为了确保能容易地制造这些电连接，优选地，在其接触区域中从护套导体中除去布置在护套导体32上方(优选地，在整个LGP长度上)的外层并且从内部导体中除去布置在内部导体30上方的层(中间层、护套导体和外层)。

特别地，示出的天线10可以用于短距离应用(例如RFID应用)或短距离能量传输应用。为此，用于通过天线10发射天线信号和通过天线10接收天线信号的发射器和/或接收器可以设置在导体结构12的第一端(图中左端)，并且配备有例如常规的“同轴连接器”(如，在图12最左端示出的相应的同轴连接器)。这样的同轴连接器使得可以在导体结构12的第一端上分别输入和输出(施加在内部导体30和护套导体32之间的)天线信号。

导体结构12的第二端(图中右端)以上述方式连接到端子结构14。

在天线10的发送模式中，即当在同轴导体结构12的第一端上输入要发送的天线信号时，该天线信号沿着导体结构12行进到第二端(终端)，在该位置端子结构14与其连接并且或多或少地反射，以便以束缚行波(表面波)的形式，从第二端沿着导体结构12的第一端的方向沿着护套导体32返回。

与“正确端接的同轴线结构”相比，图3中所示的同轴线结构在图4中以某种方式表示在其第二端上具有中断的接地电流路径的“开放的同轴线路结构”12，使得返回电流(接地电流)“转向”到同轴屏蔽(＝护套导体32)的外侧并且反转其流动方向。

如果相应地选择操作模式，例如，对于正在输入的天线信号的频率和功率，天线10能够在发射相对较小的电磁能的同时在其周围产生电磁交变场。事实上，为了容易地控制天线10的(优选较短的)范围，天线10可以以“耦合方式”作为行波天线来操作。

在这方面有利的并且可以单独或以任何组合在本发明的天线中使用的端子结构14的示例性细节如下所列：

·护套导体连接表面22布置成与载板16的第一纵向端部(在图中为左端)相邻并且在纵向方向上延伸超过载板16的长度的30％以下。

·内部导体连接表面24以带状的形式实现，其以带状的方式在载板16的纵向方向延伸超过载板16的长度的50％以上。该带的一个端部布置成具有与护套导体连接表面22相对较小的纵向间隙G.如图所示，该纵向间隙G由内部导体30的端部桥接，并且在该示例中相当于载板16的长度的5％以下。带的端部位于载板16的左至中央区域，而带的相对端部布置在与载板16的第二纵向端部相距较小间隙的右侧区域中。

·耦合导体表面26以带状的形式实现，其沿着载板16的纵向方向延伸。优选地，该带的左端在纵向方向上与护套导体连接表面重叠的长度为护套导体连接表面22的长度LGP的20％至80％。耦合导体表面26的左端位于比内部导体连接表面24的左端更远的位置。内部导体连接表面24和耦合导体表面26的右端位于与纵向相关大致相同的位置处。

·内部导体连接表面24大致位于与载板16横向相关的载板16的中心。耦合导体表面26在其两侧(在横向方向上)突出超过内部导体连接表面24。耦合导体表面26是内部导体连接表面24的两倍以上。

·护套导体32通过在护套导体的纵向方向上伸长的接触区域连接(例如焊接)到护套导体连接表面22。这种带状连接(在这种情况下为焊接)延伸超过载板16的长度的20％以上。

·在该接触区域中，护套导体连接表面22与护套导体32的纵向方向横切的尺寸是护套导体32尺寸的两倍以上。

·护套导体32的右端大致布置在载板16的纵向方向相关的位于护套导体连接表面22的右端的位置。当护套导体32与护套导体连接表面22之间产生接触连接时，优选地，将护套导体32的右端以相对于护套导体连接面22的右端最多稍微向左延伸的方式定位(从而不会在相反方向(即向右)突出超过护套导体连接表面22的端部)。

与图3和图4所示的示例相反，也可以例如通过间隔件，提供两个彼此保持平行的载板替代载板16。在这种情况下，位于导体表面的上侧和下侧之间的电介质部分地以两个导体板之间的空气的形式实现。

关于高频工程，优选地，端子结构14以在相应的天线工作频率下实现极大地无损的终端阻抗的方式实现。

下面列出了关于图1-4中所示的天线10的各种部件的尺寸的有利尺寸规则的示例，其中所述尺寸规则可单独或以任何组合应用于创造性天线：

·Ldiel(min)＝(LGP+G+LTL1)

·当1≤i≤3，Ldiel(max)＝(LGP+G+LTL1)x 1

·如果WGP>WTL2，Wdiel(min)＝WTL2或Wdiel(min)＝WGP

·如果WGP>WTL2，Wdiel(max)＝WTL2x 1.5或Wdiel(max)＝WGP x 1.5

·0.01mm≤Hdiel≤4mm

·当

·

·当1≤j≤3，WGP＝Wdiel或WGP＝WTL2≤WGP≤WTL2x j

·

·当0.5≤k≤2，λ＝波长且Via＝通孔的长度(高度)，LTL1至少约等于(λ/8-G-Via)x k

·0.1x WTL2≤WTL1≤WTL2

·内部导体连接表面的高度(厚度)至少近似对应于：

-同轴导体结构的内部导体的横截面尺寸(例如直径)和/或

-位于0.01和0.4mm之间的范围内或

-位于0.5和5mm之间的范围内(特别是对于较高的天线信号功率，例如至少为100W)

·当1≤m≤2，LTL2＝(λ/8-Via)x m

·WTL2>WTL1(有利的，例如用于实现更高的带宽)

·WTL1≤WTL2≤10x WTL1

·耦合导体表面的高度(厚度)

-位于0.01和0.4mm之间的范围内或

-位于0.5和5mm之间的范围内(特别是对于较高的天线信号功率，例如至少为100W)

·0≤LC≤0.3x LTL2。

甚至在毫米范围内的短线长度显著影响端子结构(14)的频率响应(阻抗)，特别是在较高信号的频率(例如从400MHz起)。因此，特别优选的是例如将通孔(28)的长度(Via)以及间隙(G)包含在天线部件的尺寸内。

在根据图3和图4的示例中，接地导体连接表面22和耦合导体表面22之间的重叠在该位置实现电容。在重叠长度LC＝0的情况下，只有耦合导体表面26的端子边缘和接地导体连接表面22在形成电容方面是有效的。因此，通常优选地，如图所示的LC>0。然而，不排除另外布置至少一个分立元件(电容器)，例如，焊接在重叠区域。该部件的一个端子将连接到耦合导体表面26，并且该部件的另一个端子将以导电方式连接到接地导体连接表面22(例如通过通孔焊接到其上)。还可以设想沿着内部导体连接表面和/或耦合导体表面布置一个或多个分立元件(电感器，诸如线圈)。

在其他示例性实施例的以下描述中，相同的附图标记用于相同作用的部件，并且分别用小写字母补充以区分各个实施例。在这种情况下，仅讨论分别描述的实施例和上述示例性实施例之间的本质区别，在其它方面，我们在此明确地参考前述示例性实施例的描述。

图5和图6示出了根据另一示例性实施例的天线10a。关于其设计和功能，天线10a基本上对应于上述天线10。仅改变了内部导体连接表面及其与同轴导体结构的电气连接。在天线10a中，内部导体连接表面24a布置成使得其仅在载板16的第二纵向端附近延伸，并且具有小于载板16的长度的5％的长度(直接位于通孔28a的区域)。因此，在这种情况下，护套导体连接表面22a和内部导体连接表面24a之间的纵向间隙G显著更大(占载板16a的长度的50％以上)，其中导体结构12a的内部导体30a相应地向右延伸以便桥接该纵向间隙。因此，内部导体30a的该端部非常远地超出护套导体32a的右端，并且在根据图3和图4的示例性实施例中功能地替代细长内部导体连接带。

图7至图11示出了其它端子结构的示例，其可以与例如上述类型的导体结构(例如，如图3和图4所示)结合使用。

图7示出了端子结构14b，其中载板16b和导电表面22b、24b、26b实现了类似于图1和图2所示的实例，但是具有以下改变：护套导体连接面22b不仅布置在载板14b的第一纵向端部附近，而且还在载板16b的上侧18b上构成内部导体连接表面24b。可以看出另一改变是，在这种情况下具有相同宽度(例如，内部导体连接表面24b)的耦合导体表面26b不仅布置在作为导电表面的下侧20b上，而且还包括构成耦合导体表面26b的附加表面。下侧20b上的后表面布置为与构成上侧的内部导体连接表面24的护套导体连接表面22b大致一致，(并且根据耦合导体表面26b和护套导体连接面22b之间的重叠仅在左端稍微改变)。

在根据图7的示例中，根据共面线的原理，导体表面(优选地在上侧和下侧)因此(优选地完全)被接地表面包围，使得有利地防止或至少抑制了通过带状线24b、26b的电磁波的发射。与图7所示的示例相反，带状线24b、26b也可以以不同的宽度实现。

图8示出了根据另一示例性实施例的端子结构14c。与图1的示例相反，端子结构14c中的耦合导体表面26c的长度在横向方向上不是一致的，而是变化的。其中，在该示例中变化的实现使得长度从一个侧端到另一个侧端单调减小，因此，耦合导体表面26c和护套导体连接表面22c之间的“重叠长度”在横向方向上也不是一致的，而是单调变化的。在所示的示例中，耦合导体表面26的左端不像在图1示例中那样在载板的横向方向上延伸，而是与横向方向成一角度。该角度可以在例如10°和40°之间的范围内。在图8中，耦合导体表面26c的“最大长度”由附图标记LTL2-1标识，耦合导体表面26c的“最小长度”由附图标记LTL2-2标识。

重叠长度的这种变化有利地增加了天线操作期间的可用信号带宽。下面参考图9和图10描述的实施例也实现了相同的有利效果。

图9示出了根据另一示例性实施例的端子结构14d。与图8的示例相反，在图9的天线14d中，耦合导体表面26d和护套导体连接表面22d之间的“重叠长度”的变化的实现使得重叠长度(以及耦合导体表面26d的长度)首先从一个侧端开始单调减小，以便再次单向地朝向另一个侧端增加。换言之，耦合导体表面26d的左端在重叠区域中凹进。在所示的示例中，该凹部实现与载板16d的纵向中心线对称，并且例如具有线性延伸的凹部侧面(如图9中的虚线所示)，或者可替换地凸出大致呈半圆形的边界(如图9中虚线所示)。

图10示出了根据另一示例性实施例的天线14e。与图1的示例相反，在天线14d中改变内部导体连接表面24e和耦合导体表面26e。

内部导体连接表面24e具有连接到对应的同轴导体结构的内部导体和多个(在这种情况下为三个)相邻的条形分支部分的连接部分，其各自的端部通过分别指定的通孔28e连接到耦合导体表面26e。可替换地，也可以在每个分支部分上提供多个通孔。

提供了对应于内部导体连接表面24e的分支部分的数目(在这种情况下为三个耦合导体表面)的多个耦合导体表面26e，而不是单个相干耦合导体表面，其中所述耦合导体表面以条状方式延伸，与内部导体连接表面24e的分支部分大致一致，但是在其左端延伸，从而形成与护套导体连接表面22e重叠的三个重叠区域。在这种情况下，三个重叠区域具有不同的重叠长度。这是通过三个耦合导体表面26e具有不同的长度来实现的。

如果内部导体连接表面(例如，根据本示例的内部导体连接表面24e)具有相同或不同长度的多个带状分支部分(或者多个分开的“单个导体表面”)，则优选地接地导体连接表面的宽度(例如，在本示例中的接地导体连接表面22e)至少与内部导体连接表面的总宽度大致相同。内部导体连接表面(和/或在耦合导体表面的带状部分之间)的带之间的间隙的宽度可以在例如在0.3和5mm之间的范围内。

图11示出了根据另一示例性实施例的端子结构14f。与图1的示例相反，在根据图11的端子结构14f中改变内部导体连接表面24f和耦合导体表面26f。

内部导体连接面24f在载板16f的纵向上的宽度不一致。在所示的示例中，该宽度从左端向右端(在通孔28f处)单调增加。在所示的示例中，内部导体连接表面24f以梯形的细长带形式实现。

耦合导体连接面26f在载板16f的纵向上的宽度不一致。在所示的示例中，该宽度从右端(在通孔28f处)朝向左端(在重叠区域中)单调增加。在所示的示例中，耦合导体表面26f是梯形的。

在所示的示例中，内部导体连接表面24f和耦合导体表面26f在与载板16f的纵向方向相同的向右位置处终止。

在图11中，W1TL1表示内部导体连接面24f的“初始宽度”，W2TL1表示内部导体连接面24f的“最终宽度”，W2TL2表示耦合导体面26f的“最终宽度”。根据该示例，内部导体连接表面24f的最终宽度优选地对应于耦合导体表面26f的初始宽度。在这种情况下，优选地适用此外，以下示例性替换对于上述尺寸规则也是有利的：WTL1→W2TL1且WTL2→W2TL2。

根据图11的示例也可以改变使用上述参考根据图8和9的示例描述的“长度变化”的效果，即，在耦合导体表面26f宽度上的耦合导体表面26f的长度不一致(参见图11中以点划线和点划线示出的耦合导体表面26f的示例性边界)，以实现更大的带宽。

图12示出了根据另一示例性实施例的天线10g。由导体结构12g和与其连接的端子结构14g组成的天线10g，其设计和功能基本上对应于图3和图4所述的天线10。只有导体结构12g改变设置在导体结构12g两端之间的表面波衰减装置的效果，在这种情况下，铁氧体环34g布置在护套导体32g的外周上(使其围绕绝缘外层)，指向导体结构12g的纵向方向。

铁氧体环34g是有利的，沿着导体结构12g的“返回的行波”的区域可以以明确的方式限制。在该位置处通过铁氧体环34g(或者由任何其他表面波衰减装置)，导体结构12g的整体长度分成“信号线部分”和“信号发送/接收部分”。在图12中，通过LCON标识信号线部分的长度，并通过LSW标识信号发送/接收部分的长度。

例如，通常可以考虑不同的表面波衰减选项：

·导体结构(例如同轴电缆)不中断：通过一个或多个铁氧体环，或多或少地密封导体结构。在图12中仅示出了一个示例性的铁氧体环(铁素体环34g)。例如，传统的同轴电缆因此转变成图12中位置T的表面波线。

·导体结构中断：通过***共模滤波器(例如“共模线路滤波器”)，例如，在诸如印刷电路板的电路载体上。

·护套导体的电气接地(例如用金属护套夹)。

参考图12中的示例描述的导体结构12g也可以用于例如结合前述示例性实施例所述类型的端子结构。

总而言之，上述示例性天线的设计、功能和优点，以及用于构造这种天线的上述示例性端子结构可以概括如下：

-天线的第一主要部件是同轴导体结构，其可以包括例如柔性或半刚性电缆或刚性结构，其在其第二端(终端)上连接到端子结构。

-天线的第二主要部件是端子结构，其“中断同轴结构”，并因此引起在护套导体的外侧上产生返回的表面波，例如，在传输模式下。为此，特别地，通过内部导体连接表面、通孔和耦合导体表面实现了到达内部导体端部的天线信号的“电容耦合”。特别地，该电容耦合通过第三区域(耦合导体表面)和第一区域(内部导体连接表面)之间的“重叠”实现。

-可选的表面波衰减装置(例如，由一个或多个铁氧体环形成并设置在沿着导体结构的位置处)限制了用于发送/接收(发送/接收部分LSW)的有效天线长度。除了对该天线长度的调整之外，如果设置多个间隔开的铁氧体环，衰减装置的位置，特别是第一铁氧体环的位置(最靠近导体结构的末端)也影响衰减装置的性质，从而影响返回表面波的性质。

-发送/接收部分(长度LSW)标出护套导体(同轴屏蔽)的外侧的表面波传播的部分。没有边界，发射/接收部分实际上将从终端延伸到远处，直到由于功率损耗不再能够测量电流。根据图12的示例示出了如何非常容易地调节长度LSW。例如，以下可能适用于长度LSW：LSW(分)＝LGP和/或LGP≤LSW≤200xλ和/或LSW(最大值)＝100m。

-对于期望的返回表面波的产生，如果从护套导体的端部沿着从其突出的内部导体部分延伸，然后沿着内部导体连接表面、通孔和耦合导体表面延伸的路径的累积总长度，至少大致表示天线操作期间使用的天线信号的“四分之一波长”，通常是有利的。天线信号的载波频率可以在例如在50和5000MHz之间的范围内。

-多个可选提供的铁氧体环，特别是第一铁氧体环的位置也显著影响天线的阻抗。在这方面，可以有利地使用至少一个铁氧体环，特别是多个铁氧体环中的至少一个的可调节性来调节阻抗(例如尽可能接近50Ω或同轴结构的阻抗水平)。

-天线的合适几何形状和对应的操作模式(例如天线信号的载波频率)使传输信号的大部分可以以护套波的形式沿着“信号发送/接收部分”传播，使得仅发射相对较少的高频能量(“耦合模式”)。

-特别地，用于实现表面波衰减装置的多个铁氧体环的布置导致非常有效地抑制导体结构的其余部分(信号线部分)上的护套波。两个上述部分之间的转变沿着导体结构通过衰减装置的位置限定。根据改进，建议以使得其可以沿着导体结构完全移位的方式布置衰减装置。

-可以选择从护套导体的端部沿着从其突出的内部导体部分延伸，然后沿着内部导体连接表面、通孔和耦合导体表面延伸的路径的累积总长度，使得期望的阻抗(例如，为了实现天线可能的最高回波损耗)与铁氧体环(或例如多个铁氧体环中的第一个)的(优选可变)位置相结合来调节。

本发明的天线的长度及其各个部分的长度(导体结构、从护套导体突出的内部导体部分、内部导体连接表面的信号路径、连接导体表面的通孔长度和信号路径)可以适应各自的应用程序。

由于在图1-4的示例中没有提供表面波衰减装置，因此整个导体结构12可以被认为是信号线部分和信号发送/接收部分。这与例如在图12的示例中，其中导体结构12g的长度分成具有长度LCON的信号线部分和具有长度LSW的信号发送/接收部分的实现不同。

例如，这些长度可以分别在以下范围内：LCON可以在0.05和1μm之间；表面波衰减装置的长度可以在0.05和0.5μm之间；LSW可以在0.2和10μm之间；并且根据G+LTL1+(通孔长度)+LTL2优选地选择为四分之一波长，可以在0.03和0.15m之间。

如果提供多个铁氧体环，铁氧体环之间的相互间隙(净宽度)可以在例如在5和20mm之间的范围内。

用于实现衰减装置的铁氧体环，即根据图12的示例中的铁氧体环34g，应适用于导体结构的横截面尺寸或直径(包括潜在提供的外层(绝缘护套)，优选地，在导体结构和铁氧体环的内周之间具有小于3mm的环形间隙。在一个实施例中，在天线的工作频率下，每个铁氧体环的阻抗大于100Ω。合适的铁氧体环可从例如德国瓦尔登堡74638号WürthElektronik公司的名称“WE-AFB EMI Suppression Axial Ferrite Bead”购得。

在本发明的天线的有利实施例中，建议衰减装置具有多个“不连续性”的这种类型，例如阻抗不同的铁氧体环。特别地，这使得可以实现例如波衰减，其中到达衰减装置处的反射行波的比例最小化。

与图12所示的示例性实施例相反，可以沿导体结构12g或信号发送/接收部分LSW布置上述类型的附加不连续或铁氧体环，以便实现期望的“波形整形。”

在许多应用中，如果天线的信号发送/接收部分被设置用于发送/接收(例如图12中的LSW)沿技术设备(例如机柜或机架)上或技术设备上的特定路径延伸是有益的，其中该路径可以例如线性延伸，但也沿着更复杂的路线延伸。

总之，所描述的实施例使得可以实现例如具有以下优点的天线：

-在天线周围产生基本上短距离的电磁场，但发射量相对较少。

-对场的范围、场强、反射、功率损耗等方面的良好控制；沿着天线没有“检测间隙”。

-在不同的周围环境和频段中，简单调整所需的天线阻抗(例如50Ω)。

-根据同样的原理，天线可以非常容易地制造，例如从柔性或刚性同轴线制造。

-天线可以在所有预期工作频率下以“耦合模式”工作。发射(“辐射模式”)的比例可以保持较低。

-天线可以至少部分地由同时使用的结构，特别是固体或中空金属结构制造，以便实现所需的护套导体或内部导体。在本发明的上下文中，应当注意的是合适的金属结构可以是有用的，例如在衣服导轨、白手杖或机械支架和轮廓载体(例如机架、商品陈列架等)上，这些结构是仅作为示例引用。

-天线也可以以高传输功率在金属表面附近操作，使得在这些表面上不会引起显著的反射。天线可以距离金属表面几毫米操作。

-可以实现鲁棒、不敏感的操作，例如，如果天线布置在金属附近(例如开放金属柜中的声音功能以及封闭的金属柜)使得阻抗也不会显著变化。

-可以容易地实现二维和三维天线结构(例如，在桌面或台面下方、在隧道或仓库门上、安装在建筑物地板(例如地板路面等)或车辆中)。

-天线可以容易地安装并集成到上述类型的物体(特别是机柜、机架等)中。

Claims (15)

1.用于短距离应用的天线(10)，特别是RFID应用，包括：

-细长的两极导体结构(12)，所述导体结构(12)具有内部导体(30)和同轴地围绕所述内部导体的护套导体(32)，以及

-端子结构(14)，所述端子结构(14)布置在导体结构(12)的纵向端部，其中，所述端子结构(14)包括：

-电绝缘载板(16)，所述载板(16)具有上侧和下侧；

-导电护套导体连接表面(22)，在载板(16)的上侧上，所述护套导体连接表面(22)在所述载板(16)的第一区域上延伸并连接到所述护套导体(32)；

-导电内部导体连接表面(24)，在载板(16)的上侧上，所述内部导体连接表面(24)在所述载板(16)的第二区域上延伸并连接到所述护套导体(30)，所述载板(16)的第二区域与所述载板(16)的第一区域间隔开；

-导电耦合导体表面(26)，在载板(16)的下侧上，所述耦合导体表面(26)在所述载板(16)的第三区域上延伸，其中所述载板(16)的第三区域分别与所述第一区域和所述第二区域的至少一部分重叠，以及

-至少一个通孔(28)，所述通孔(28)将所述载板(16)的上侧上的内部导体连接表面(24)连接到所述载板(16)的下侧上的耦合导体表面(26)。

2.根据权利要求1所述的天线(10)，其中所述载板(16)具有细长的形状，特别是矩形形状。

3.根据权利要求2所述的天线(10)，其中所述第一区域至少部分地布置成与所述载板(16)的第一纵向端部相邻。

4.根据权利要求2或3所述的天线(10)，其中所述第二区域至少部分地布置成与所述载板(16)的第二纵向端部相邻。

5.根据权利要求2或3所述的天线(10)，其中所述第二区域具有至少一个带状部分，所述带状部分以带状的方式在所述载板(16)的纵向方向上延伸。

6.根据权利要求2或3所述的天线(10)，其中所述第三区域具有至少一个带状部分，所述带状部分以带状的方式在所述载板(16)的纵向方向上延伸。

7.根据权利要求5或6所述的天线(10)，其中至少一个带状部分在所述载板(16)的纵向方向上具有不一致的宽度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的天线(10)，其中所述第三区域与所述第二区域的至少大部分重叠。

9.根据前述权利要求中任一项所述的天线(10)，其中所述护套导体通过在所述护套导体的纵向方向上延伸的接触区域连接到所述护套导体连接表面。

10.根据权利要求9所述的天线(10)，其中在接触面积中，所述护套导体连接表面(22)的横向于所述护套导体(32)的纵向方向的尺寸大于所述护套导体(32)的对应尺寸。

11.根据前述权利要求中任一项所述的天线(10)，其中所述内部导体连接表面(24)包括连接到所述内部导体(30)的连接部分和与其相邻布置的多个带状分支部分，其中所述分支部分的相应端部通过至少一个相应的通孔(28)连接到耦合导体表面(26)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的天线(10)，其中所述耦合导体表面(26)包括连接到所述至少一个通孔(28)的连接部分和与其相邻布置的多个带状分支部分，其中所述分支部分延伸到与所述护套导体连接表面(22)重叠的分离区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的天线(10)的使用，作为“耦合模式”中的行波天线。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的天线(10)的使用，用于与位于所述天线(10)周围的至少一个转发器的通信，和/或用于与位于所述天线(10)周围的计算机网络的至少一个部件的通信。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的天线(10)的使用，用于在天线(10)与位于天线(10)周围的至少一个设备之间的能量传输。