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CN101040289B - 具有组合式无功耦合器的rfid装置 - Google Patents

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CN101040289B CN2005800345519A CN200580034551A CN101040289B CN 101040289 B CN101040289 B CN 101040289B CN 2005800345519 A CN2005800345519 A CN 2005800345519A CN 200580034551 A CN200580034551 A CN 200580034551A CN 101040289 B CN101040289 B CN 101040289B
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Abstract

一种RFID装置(10)，例如RFID标签或标记，包括一个组合式无功耦合器(11)，其将一个应答器芯片(26)电耦合到天线(20)上。组合式无功耦合器包括一个磁耦合器(12)和一个电容耦合器(13)。磁耦合器和电容耦合器在内插器(16)和天线部分(14)上都具有各自的耦合元件(22，28和24a，24b，29a，29b)。

Description

具有组合式无功耦合器的RFID装置
技术领域
本发明涉及的领域为射频识别(RFID)标签和标记。
背景技术
RFID标签和标记具有一个由天线以及模拟和/或数字电子装置构成的组合，所述电子装置可包括例如通讯电子装置、数据存储器、控制逻辑。RFID标签和标记广泛应用于把一个物体和一个识别码关联起来。例如，RFID标签被用来与汽车中的安全锁共同使用，以及用于建筑进入控制，跟踪库存和包裹。一些RFID标签和标记的实例示于美国专利第6,107,920、6,206,292和6,262,292号中，在此将它们全部并入本文作为参考。
RFID标签和标记包括带有电源的有源标签以及不带电源的无源标签和标记。对于无源标签，为了从芯片中取出信息，“基站”或“读取器”要向RFID标签或标记发送激励信号。激励信号激励标签或标记，而RFID电路将存储的信息发回读取器。“读取器”接收来自RFID标签的信息并进行解码。一般地，RFID标签能够保存和发射足够的信息来唯一地识别出各个物体、包裹、库存等等。RFID标签和标记还能够表征那些只能够写入一次的信息(尽管信息可以反复的读取)，表征那些在使用的过程中可以被写入的信息。例如，RFID标签可以存储环境数据(这些数据可通过关联的传感器检测得到)，物流历史，状态数据，等等。
还有一些其它的RFID装置和用于制造RFID标记的方法被Plettner公开于美国专利申请公开号US2001/0053675中，在此将该专利申请全部并入本文作为参考。这些装置包括一个应答器，该应答器包括一个具有接触垫和至少两个耦合元件的芯片，而且所述至少两个耦合元件被电连接到所述接触垫。两个耦合元件彼此无接触，并以一种自支撑和自立方式形成，且基本上平行于芯片平面延伸。应答器的总安装高度基本上对应于芯片的安装高度。耦合元件的大小和几何形状适于用作一个偶极天线，或者与一个估计单元一起作为平板电容器。通常，应答器是在晶片级上制造的。耦合元件可以在晶片级上(即，从由该晶片得到的组群中取出芯片之前)与芯片的接触垫直接接触。
在很多应用中，希望尽可能的减小电子装置的尺寸。为了将非常小的芯片与RFID入口件(inlet)中的天线互连，公知的是使用一种可称为“内插器”，“连接条”，“载体”的结构来促进嵌入件(inlay)制造。内插器包括导电引线或垫，其被电耦合到用来耦合至天线的芯片接触垫。与精确地对齐以便不用内插器而直接放置的集成电路相比，这些垫片提供了一个较大的有效电接触面积。这一较大的面积减小了在制造过程中放置集成电路时对精度的要求，同时还提供了有效的电连接。集成电路放置和安装是对高速制造的严重限制。现有技术公开了多种RFID内插器和连接条结构，典型地使用了一种载有内插器接触垫或引线的柔性衬底。
一类使用内插器的RFID入口件制造现有技术公开于MorganAdhesives Company(“Morgan”)的欧洲专利申请EP1039543A2中。这个专利申请公开了一种安装集成电路芯片(IC)的方法，该集成电路芯片使用了一个内插器，该内插器被连接在导电膜天线的两个薄导电膜部分之间的间隙上。内插器包括一个薄衬底，该衬底具有两个印有导电墨水的垫。这种方法据说适用于通过将集成电路安装在内插器上，然后利用压敏导电粘结剂将内插器物理地电连接到天线部分来大量生产射频识别标签(RFID)。这种压敏导电粘结剂在内插器接触垫和天线部分之间提供了直接的电连接。
另一类使用内插器的RFID入口件制造现有技术是基于一种将微电子元件制造成小电子块的技术，这个技术与加利福尼亚州Morgan Hill的Alien Technology Corporation(“Alien”)有关。Alien已经开发出制造小电子块的技术(该公司将其称为“NanoBlocks(纳米块)”)，然后把小电子块沉积到底层衬底的凹进部分中。为了接收这些小电子块，一个平坦的衬底200(图1)被压印出很多接受井210。这些接受井210一般形成于衬底上的图案中。例如，在图1中接受井210形成一个简单的矩阵图案，根据需要，其可以仅在衬底的预定部分上延伸，或者可以基本上在衬底的整个宽度和长度上延伸。Alien有很多关于这项技术的专利，包括美国专利第5,783,856；5,824,186；5,904,545；5,545,291；6,274,508；和6,281,083号，在此将它们全部并入本文作为参考。进一步的信息可以在Alien的PCT公布文件中得到，包括WO00/49421；WO 00/49658；WO 00/55915；WO 00/55916；WO 00/46854和WO 01/33621，在此将它们全部并入本文作为参考。
在美国专利第6,606,247号中，Alien的纳米块技术适于制造内插器，以生产RFID入口件。载体衬底或内插器被耦合到集成电路，该集成电路在内插器表面的下方是凹进的。内插器进一步包括第一和第二载体连接垫，其通过使用金属连接件与集成电路互连。平面天线衬底承载第一天线部分，第一天线部分具有各自的第一和第二接收连接垫。通过使用载体连接垫并接收连接垫，载体衬底耦合至天线衬底。对比于Morgan的欧洲专利公开EP1039543A2中的内插器，其中集成电路固定在内插器衬底表面的内插器接触垫上，在美国专利第6,606,247中，芯片留在内插器衬底中的凹进部分中，并且载体连接垫形成在集成电路上。但是，EP 1039543A2和美国专利第6,606,247号共享一个特征，就是通过使用导电粘结剂把内插器或连接条垫直接电连接到天线部分。
另外的一个通过使用内插器来生产嵌入件的待解决的问题是内插器(和内插器引线)至天线的可靠高速度的机械耦合和电耦合。本发明，对比于Morgan的EP1039543A2和Alien的美国专利第6,606,247号，使用一种非导电粘结剂将内插器引线机械地耦合至天线部分。非导电粘结剂与导电粘结剂相比，可以促进高速生产，其原因是减少了固化(cure)时间要求和生产周期时间。但是，因为粘结剂是不导电的，另外的机构(除通过粘结剂进行导电外)必须被提供以将内插器引线电耦合至天线部分。
从上述内容中可以看出，在RFID标签和装配这种标签的方法中存在着改进余地。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种RFID装置的应答器芯片电容耦合并磁耦合至RFID装置的天线。
根据本发明的另外一个方面，一种RFID装置包括内插器，其包括应答器芯片和天线。应答器芯片和天线电容和磁耦合在一起。磁耦合由磁耦合器完成，而电容耦合由电容耦合器完成。根据本发明的一个实施例，磁耦合器包括磁耦合元件，其分别电耦合到应答器芯片和天线。根据本发明的另一个实施例，电容耦合器包括电容耦合元件对，其分别电耦合到应答器芯片和天线。
根据本发明进一步的一个方面，一种RFID装置包括：一对组件；和组合式无功耦合器，其将组件电耦合在一起。组合式无功耦合器包括：磁耦合器；和电容耦合器。
根据本发明另一个进一步的方面，一种RFID装置包括：天线部分，其包括天线衬底，和天线衬底上的天线；机械耦合至天线部分的内插器，其中内插器包括应答器芯片；和组合式无功耦合器，其将天线和应答器芯片电耦合在一起。组合式无功耦合器包括：磁耦合器；和电容耦合器。磁耦合器包括：天线部分磁耦合元件，其电耦合至天线；和内插器磁耦合元件，其电耦合至芯片。电容耦合器包括：天线部分电容耦合元件对，其电耦合至天线；内插器电容耦合元件对，其电耦合至应答器芯片；和电容耦合元件对之间的介电材料。
为实现上述和相关目标，本发明包含将在后文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐明本发明的某些示例性实施例。尽管如此，这些实施例只说明了一些可应用本发明的原理的不同方式。参照以下本发明的详细描述并结合附图，本发明的其它目标、优势和新特征将显而易见。
附图说明
附图中(并不一定按比例绘制)：
图1为根据本发明的RFID装置的示意图；
图2为示出了图1的RFID装置操作部分的分解斜视图；
图3为作为图1的RFID装置的部分使用的内插器的斜视图；
图4为用于图1的RFID装置的天线部分的俯视图；
图5为天线部分的一替代性实施例的部分的俯视图，其使用了偶极天线；
图6为天线部分的另一替代性实施例的部分的俯视图，其使用了螺旋天线；
图7为示出了具有多匝导电圈或线圈的天线部分的俯视图，其用于根据本发明的RFID装置。
图8为示出了天线部分的一实施例的俯视图，其在主面上具有导电元件、并在相对的主面上具有天线，二者之间存在直接的电耦合，该天线部分的实施例用于根据本发明的RFID装置。
图9为示出了天线部分的一实施例的俯视图，其在主面上具有导电元件、并在相对的主面上具有天线，二者之间存在电容耦合，该天线部分的实施例用于根据本发明的RFID装置。
图10为根据本发明RFID装置的电容耦合器的一实施例的部分的斜视分解图；
图11为根据本发明RFID装置的电容耦合器的另一个实施例的俯视图；
图12为根据本发明的RFID装置的内插器的部分的底部；
图13为根据本发明的RFID装置的电容耦合器的另一实施例的横截面侧视图；
图14为根据本发明的RFID装置的电容耦合器的另一个实施例的俯视图；
图15为图14的电容耦合器的横截面侧视图，其带有相对厚的绝缘垫；
图16为图14的电容耦合器的剖面侧视图，其带有一个相对薄的绝缘垫；
图17为根据本发明的RFID装置的特定实施例的操作部分的分解图；
图18为示意性地示出了具有补偿元件的天线的斜视图，其作为根据本发明的RFID装置的一部分使用。
具体实施方式
诸如RFID标签或标记的RFID装置，包括磁耦合器和电容耦合器，它们将内插器或连接条、以及天线的操作部分耦合在一起。内插器或连接条包括应答器芯片，可操作地耦合至应答器的内插器磁耦合元件，一个或更多个可操作地耦合至应答器的内插器电容耦合元件。天线部分磁耦合元件和一对天线部分电容耦合元件可操作地耦合至天线。磁耦合元件共同组成了一个磁耦合器，其用于将内插器的应答器芯片机械耦合至RFID天线。内插器电容耦合元件可操作地耦合至天线部分电容耦合元件，由此组成一个电容耦合器。一种高磁导率材料可用于增强磁耦合元件之间的磁耦合，并且一种介电材料可放置于电容耦合元件对之间以增强电容耦合。
磁耦合元件可以是导电圈。导电圈可以为单匝导电圈。替代性地，导电圈中的一个或两个可以具有多匝，因而成为导电线圈。使用多匝导电圈或线圈允许磁耦合器起到变压器的作用，跨接天线的电压变压为跨接应答器芯片的不同电压，反之亦然。除了能够变压以外，磁耦合器可以具有其它优势性特征，诸如保护应答器芯片免受静电放电，或允许RFID装置在强电磁环境中操作。
电容耦合元件可以是导电材料的基本平坦的区域，其足够大以跨过居间的介电材料电容耦合在一起。可选择电容耦合元件和/或居间的材料以获得希望的电容耦合器特性。例如，居间材料的介电常数越大，电容耦合就越强。此外，电容耦合元件和/或介电材料可被配置以至少在一定程度上补偿介电材料的厚度变化或电容耦合元件的未对准。
通过两种不同的耦合方法(磁和电容)耦合应答器芯片和天线可以使RFID装置具有优势性特性。由于其它耦合机构不同的行为可抵消或最小化耦合中的一个在特性上的变化，故不同的耦合机构可提供更为健壮的耦合。因而，与仅具有单一耦合机构的装置相比，同时具有两种耦合机构的RFID装置可在更多种情况下(如，近距离内物体种类的差异、未对准上的差异、和/或入射信号上的差异)提供合适的性能。
图1和图2示出了一种RFID装置10，其包括组合式无功耦合器11，其依次包括磁耦合器12和电容耦合器13，它们将天线部分14和内插器16耦合在一起。天线部分14包括天线20，天线部分磁耦合元件22，和天线部分电容耦合元件24a和24b。天线20电耦合至磁耦合元件22和电容耦合元件24a和24b。天线20和天线部分磁耦合元件22之间的电耦合可以是一个直接的电(导电的)耦合，或者可以是非直接无功耦合，诸如电容耦合。同样地，天线20和天线部分电容耦合元件24a和24b之间的电耦合可以是直接的电耦合，或者可以是非直接无功耦合，诸如电容耦合。天线20可以是多种用于接收和/或发送信号、与诸如读取器的RFID通信装置相互作用的合适天线中的任一种天线。
内插器16包括应答器芯片26，内插器磁耦合元件28，其电耦合至应答器芯片26，和内插器电容耦合元件29a和29b。应答器芯片26与内插器磁耦合元件28和电容耦合元件29a和29b之间的耦合可包含直接电接触，并且/或者可包括某种类型的无功耦合，诸如电容耦合。
应答器芯片26可包括多种合适的电子组件中的任一种，诸如电阻，电容，电感，电池，存储装置，和处理器，通过天线20(图1)，其用于提供与外部装置的合适的相互作用。应当意识到，广泛公知很多种用于RFID装置的应答器芯片。术语“应答器芯片”意在包含此类装置的宽泛范围，这些装置在复杂性和功能性上会大不相同。
磁耦合元件22和28一起组成磁耦合器12。磁耦合元件22和28的相互作用允许在天线20和应答器芯片26之间经由磁耦合传递能量。如本说明书中所使用的术语，磁耦合指的是通过磁场的相互作用短距离传送能量。
电容耦合元件对24a/24b和29a/29b一起组成电容耦合器13。如下文进一步解释的那样，天线部分电容耦合元件24a和24b可与内插器电容耦合元件29a和29b对准，介电材料位于其间，以提供另一用于将天线20和应答器芯片26耦合在一起的机构。
与使用导电材料的直接电耦合对比，磁耦合和/或电容耦合在本说明书中共同记为“无功耦合”。本说明书中所提到的磁、电容或无功耦合指的是基本或主要为磁、电容或无功的耦合。应当意识到，主要为磁耦合的耦合也可包括某些电容耦合。反之，主要为电容耦合的耦合中也可包括某些电感(磁)耦合做为二级耦合机构。在本说明书中，使用主要为电容耦合或磁耦合的系统认为是采用无功耦合。正如本说明书中所使用的术语，电容、磁或无功耦合，也可包括一些直接导电耦合，尽管不是作为主要类型的电耦合。
图1和2的RFID装置使用组合式无功耦合器11，在天线20和应答器芯片26之间包含来自于电容(电场)和磁耦合机构的显著耦合。如在本说明书中所指的那样，组合式无功耦合器是主要通过无功机构进行耦合的耦合器(相对于直接电耦合)并且磁耦合和电容耦合中的每个提供其能量传递中的至少10％。磁耦合或电容耦合都可以是用于无功耦合器的基本耦合机构。
磁耦合器12依赖RFID装置10中的短距离耦合以在天线20和应答器芯片26之间传送能量和/或信号。与之不同，至RFID装置10之外的装置的长距离远场RF耦合主要依赖天线20。正如本说明书中所使用的那样，远场是指到诸如发射UHF RF能量的装置的RF能量发射装置的距离大于15mm的量级。远场中的RFID装置的耦合也被认为是“远距离耦合”。短距离耦合可以发生在近场中，近场定义为到RF能量发射装置15mm的量级以内。近场和远场之间的更为精确的界线为λ/2π，其中λ为RF耦合中的RF能量的波长。对于915MHz的能量的RF，使用此定义，近场和远场之间的界线约为距离装置52mm。
磁耦合元件22和28可以是小于RFID装置10所传送和接收的信号的能量的波长的约十分之一的任何尺寸。因而，磁耦合元件，仅就其尺寸而言，不适于长距离耦合。
如下文进一步讨论的那样，磁耦合元件22和28都可包括一个或更多导电圈，即，一个或多个充分地环绕在非导电材料周围的导电材料圈。耦合元件22和28可以有相同匝数的导电材料。替代性地，耦合元件22和28可具有不同匝数的导电材料。当耦合元件22和28具有不同匝数的导电材料时，跨越天线20的电压VA一般可不同于跨越应答器芯片26的电压VC。即，在两个耦合元件22和28中带有不同匝数的情况下，磁耦合器12可充当变压器。一般地，天线20的电压VA可大于、小于、或基本等于跨越应答器芯片26的电压VC，这取决于耦合元件22和28各自的导电匝数。变压跨越磁耦合器12的电压可能会有益于RFID装置10的操作。例如，在很多的RFID装置中，整流器不会产生大于所应用的输入RF信号峰-峰电压的电压。通过乘以呈现在应答器芯片26上的电压/阻抗，RFID装置10的操作范围可以潜在地增加。这种增加跨越应答器芯片26的电压VC的方法优于其它先前的增加跨越应答器芯片的电压的方法。这些先前的方法包括使用电压倍增器电路以增加跨越应答器芯片或其中一部分的电压，并且增加天线的阻抗。包含电压倍增器电路或电荷泵增加复杂性，并且会导致电压的0.8V量级的微小增加。因为在可将天线阻抗设为多高而不对电线效率产生负面影响方面存在限制，故增加天线的阻抗还具有实际限制。
再次参见图1和图2，高磁导率材料30可放置在磁耦合元件22和28附近。铁氧体是用于高磁导率材料30的合适材料的实例。铁氧体是陶瓷性材料，其一般包含结合了诸如镍、锰、锌或镁的粘合剂化合物的铁氧化物。两个主要种类的粘合剂化合物为锰锌(MnZn)和镍锌(NiZn)。高磁导率材料30可放置在磁耦合元件22和28之间，或靠近磁耦合元件22和28的其它地方。高磁导率材料30可用于增加和/或集中磁耦合元件22与28之间的磁耦合。高磁导率材料30可增加在磁耦合元件22和28之间传递的磁通量。高磁导率材料30可以是靠近磁耦合部分或元件22和28的多种层或结构的形式中的任一种。例如，高磁导率材料可以是磁耦合元件22和28中的任一或二者上的涂层，或者是靠近磁耦合元件22和28中的任一或二者的涂层。此类涂层的可能的材料是包含于诸如压敏结合剂的有机粘合剂中的铁氧体颗粒。另一可能的材料是喷墨式可打印的水基油墨中的铁氧体颗粒(几十个纳米到微米的量级)。替代性地，例如，通过在衬底形成时以粉末形式添加，高磁导率材料20可以并入内插器16和天线部分14中的一个或二者的衬底中。做为进一步的替代性选择，诸如铁氧体颗粒的高磁导率材料30，可并入到用于将内插器16连接至天线部分14的粘结剂或其它粘合层中。将高磁导率材料30做为内插器16的结构的一部分，或做为内插器16和天线部分14之间的机械耦合的一部分，可以优势性地将磁通量集中到内插器16中，甚至内插器16并未最优定位时也是如此。即，高磁导率材料20可有助于磁耦合元件22和28的磁耦合，即使当磁耦合元件22和28并未相对于对方最优定位时也是如此。这可使得RFID装置10容忍大范围的内插器16和天线部分14的非最优相对位置。应当意识到，对内插器16的错位容限可以多种方式中的任一种导致成本降低和/或性能改善。例如，由于放置位置的较大的可接受范围，可能使用成本更低的放置内插器16的方法。此外，由于高磁导率材料30的使用，拒绝率会减小并且/或者RFID装置10的性能会改善。
高磁导率材料30的另一潜在优势是：在天线20接收强输入信号时，通过对RFID装置10进行有效地解谐，可防止对应答器芯片26的损坏。作为背景，共同意识到，希望天线和应答器芯片被最优化地“调谐”，以使得二者的阻抗是相互复共轭(基本相等的电阻和相反的电抗)。一般地，在合适地调谐RFID装置10时，可考虑磁耦合器12的特性，以匹配天线20与应答器芯片26之间的电阻和阻抗。高磁导率材料30的存在可限制通过磁耦合器12从天线20传递至应答器芯片26的能量的量。这是由于入射于天线20上的极强的信号可引起高磁导率材料30的磁导率的变化。磁导率的变化会有效地对磁耦合器12进行解谐，通过抑制跨越磁耦合器12的能量传递来减少它的效率。这个结果是这样的机构：其优势性地防止应答器芯片26的过载。应当意识到，既然这样的过载可引起应答器芯片26的损坏或故障，导致负面影响RFID装置10的性能，故希望防止应答器芯片26的过载。应当意识到，磁耦合器12的这个特性，有效自解谐以防止应答器芯片26的过载的能力，是磁耦合器12的更为一般的优势，即使是那些没有靠近磁耦合元件22和28的被特定添加的高磁导率材料30的磁耦合器也是如此。
磁耦合器12可以被配置，以使得由磁耦合元件28呈现给应答器芯片26的有效的电感与应答器芯片26的电容相等但是符号相反。这样的配置导致由天线20、磁耦合器12和应答器芯片26组成的谐振结构。这样的谐振结构配置使得天线20与应答器芯片26之间的能量传递更为有效率和有效。
电容耦合器13可包括介电材料32，其防止在天线部分电容单元24a和24b与内插器电容耦合元件29a和29b之间的直接导电接触。介电材料32可被配置以在天线部分电容耦合元件24a和24b与内插器电容耦合元件29a和29b之间提供合适的、可重复的电容耦合。介电材料32可被印制或以其它方式放置在天线部分电容耦合元件24a和24b上、或内插器电容耦合元件29a和29b上。做为另一替代性选择，介电材料32可以是天线部分14和内插器16中的一个或二者的衬底，或者包含天线部分14和内插器16中的一个或二者的衬底。
用于介电材料32的合适材料为UV可固化介电材料，ELECTRODAG 1015，可以从Acheson得到。尽管如此，应当意识到，可替代地使用各种各样的其它的合适的材料。介电材料32的厚度可从约5微米至约25微米。
应当意识到，介电材料32可被配置为单层、或多层、垫、或介电材料的区域。做为另一替代性选择，可能省略介电材料32。天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b之间的偶然接触不足以使得它们之间导电耦合，故最后所得到的装置(即使没有介电材料32)仍为电容耦合装置。
如下文更为细节地讨论的，电容耦合元件24a/24b和29a/29b和介电材料32可以被选择和/或被配置以提供具有希望的操作特性的电容耦合器13。
应当意识到，RFID装置10可包括额外的层和/或结构。例如，RFID装置10可以包括材料的网状物或片状物，其包括天线部分14，用于支撑和保护RFID嵌入件原料并且/或者提供用于特定应用的可用的波形因数和表面特性(如，适印性，附着支撑，耐气候性，缓冲，等等)。例如，采用用于承载印刷的合适的顶部网状物或面材层。用于面材的合适材料包括并不限于，金属薄片、聚合物膜，纸张，织物及其组合。织物包括由天然或合成纤维制成的机织织物或非机织织物。材料可以为单层纸张或膜，或者它们可以是多层结构。多层结构或多层聚合物膜可具有两层或更多层，其可通过复合挤压，层压或其它工艺结合在一起。这样的多层结构或多层聚合物膜可具有相同的成分和/或尺寸，或者具有不同的成分或尺寸。
现参见图3，其给出了内插器16的一个实施例的细节。内插器16包括内插器衬底40，内插器磁耦合元件28和内插器电容耦合元件29a和29b位于其上。磁耦合元件28是内插器导电圈42，其电耦合至应答器芯片26。内插器电容元件29a和29b为内插器导电材料区域43a和43b，其一般可具有多种合适形状或配置中的任一种。应答器芯片26可物理连接至内插器衬底40、和/或内插器导电圈42。物理连接可以是粘结剂连接，或通过另外合适的连接方法。
导电圈42充分地环绕一个非导电区域44。通过充分地环绕一个非导电区域44，导电圈42能够合适地与天线部分磁耦合元件22(图1)进行相互作用，以使得天线20和应答器芯片26磁耦合在一起。
图3中示出了导电圈42，其具有普通的矩形形状。这只是用于内插器导电圈42的多种合适形状中的一个实例。例如，内插器导电圈42可替代性地为普通的圆环。导电圈42的端部电耦合至应答器芯片26的各自的接触件。应当意识到，这提供了应答器芯片26的接触件之间的短路电路。将接触件短接在一起可优势性地保护应答器芯片26免受某些电事故，诸如免受由静电引起的损坏。导电圈42提供的短接防止静电跨越应答器芯片26两个接触件强加大的电压差。因而，可避免一些类型的应答器芯片26的的损坏。
用于内插器衬底40的合适的材料的实例包括但不限于：高Tg的聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，多芳基化合物，聚砜，降冰片烯共聚物(norbornene copolymer)，聚苯基砜(poly phenylsulfone)，聚醚酰亚胺(polyetherimide)，聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，PEN)，聚醚砜(polyethersulfone，PES)，聚碳酸酯(PC)，酚醛树脂，聚酯，聚酰亚胺，聚醚酯(polyetherester)，聚醚酰胺(polyetheramide)，乙酸纤维素，脂肪族聚氨基甲酸酯(aliphaticpolyurethanes)，聚丙烯腈，聚三氟乙烯(polytrifluoroethylene)，聚偏二氟乙烯，高密度聚乙烯(HDPE)，聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate))，环状或非环状聚烯，或者纸张。
导电圈42和内插器导电材料区域43a和43b可以是多种导电材料中的任一种，其以多种合适的方式中的任一中放置在内插器衬底40上。导电圈42和/或内插器导电材料区域43a和43b可由印制在或以其它方式沉积在内插器衬底40上的导电油墨形成。替代性地，导电圈42和/或内插器导电材料区域43a和43b可以是蚀刻导电材料，其粘结地或以其它方式粘附至内插器衬底40。用于形成导电圈42和/或内插器导电材料区域43a和43b的其它可能的替代性选择包括沉积法，诸如，气相沉积法或溅射法，和诸如电镀法的镀的方法。
应当意识到，希望内插器导电圈42和内插器导电材料区域43a和43b由具有低电阻的材料制成。材料的电阻越高，耗散在导电材料内的能量就越多，发送到应答器芯片26的能量的量就越少。因而，导电圈42至少可被配置以使得其电阻小于内插器16的输入阻抗的约10％。
内插器导电区域43a和43b，起到内插器电容元件29a和29b的作用，其可以是基本平坦的矩形导电材料板。例如，内插器导电区域43a和43b的面积可为约4至40mm2。尽管如此，应该意识到，可为内插器导电区域43a和43b采用其它合适的面积和/或形状。
现参见图4，其示出了天线部分14的一个配置的一些细节。天线部分14包括天线衬底50。天线20、天线部分导电圈52、和天线部分带电材料区域53a和53b(其作为电容元件24a和24b使用)，形成于天线衬底50之上或者连接至天线衬底50。天线部分导电圈52环绕一个非导电区域54。天线部分导电圈52被配置为天线部分磁耦合元件22，天线部分磁耦合元件22作为磁耦合器12(图1)的部分、耦合至内插器磁耦合元件28(图1)。天线部分导电材料区域53a和53b作为电容耦合器13的部分、电容耦合至内插器导电材料区域43a和43b(图3)。天线衬底50可由类似于内插器衬底40(图3)的材料制成。天线20、天线部分导电圈52、和导电材料区域53a和53b可由类似于上文针对内插器导电圈42(图3)和导电材料区域53a和53b所描述的材料和方法制造。天线20、天线部分导电圈52、和导电材料区域53a和53b，可于一个单独步骤中以相同的制造工艺形成。替代性地，天线20、导电圈52、和导电材料区域53a和53b，可形成于不同的步骤中并且/或者由不同的工艺形成。
如图4中所示，天线20可通过直接电耦合耦合至天线部分导电圈52和导电材料区域53a和53b。应当意识到，天线20与天线部分耦合圈52和导电材料区域53a和53b中的全部或一个之间的电耦合，可通过诸如电容耦合的其它机构获得。
天线部分导电圈52可具有类似于内插器导电圈42(图3)的尺寸和形状。替代性地，导电圈42和52可具有不同的合适的形状。用于天线部分导电圈52的合适形状范围如内插器导电圈42的合适形状的范围一样广阔。
类似地，天线部分导电材料区域53a和53b可具有类似内插器导电材料区域43a和43b(图3)的尺寸和形状。替代性地，天线部分导电材料区域53a和53b可具有不同于内插器导电材料区域43a和43b的尺寸和形状。导电材料区域43a/43b和53a/53b可具有简单的几何形状，诸如矩形。替代性地，导电材料区域43a/43b和53a/53b可具有更为复杂的形状和/或相对方位，下文将就其中的一些进行讨论。
图4中所示的天线20为一个环形天线20a。应当意识到，对于天线20，很多其它的配置是可能的。其它合适的配置的实例包括如图5中所示的带有天线元件56和58的偶极天线20b，和如图6中所示的螺旋天线20c。其它类型合适的天线包括隙缝天线、贴片天线、和各种混合天线类型。用于在磁耦合器12(图1)中产生磁场的机构可根据天线的类型或配置变化。
应答器芯片26在上文中被描述为一个具有两个接触件的芯片，接触件耦合至磁耦合元件28和电容耦合元件29a和29b。应当意识到，可针对需要或者采用三个或者更多导电接触件的应答器芯片做出合适的修改，诸如为达到更大的方位和灵敏度。
上文描述的导电圈42和52为单匝圈。应当意识到，经过合适的修改以在导电圈和应答器芯片26或天线20之间生成直接耦合，多匝线圈或圈可以代替上文描述的单匝圈。这种多匝线圈的实例是图7中所示的线圈102。线圈102具有一般螺旋配置的一匝套一匝的多匝，导电旁路106被跨越非导电桥108提供，以实现至天线或应答器芯片的直接电连接。应当意识到，多匝线圈102可通过多沉积步骤构造：首先沉积出天线20的主结构，然后是非导电桥108，最后是导电旁路106。
应当意识到，多匝线圈可具有很多种配置(如，形状和尺寸)和制作方法中的任一种。带有3个或更多匝的线圈或圈可通过重复不同的合适制造步骤制作。
图8和9示出了天线部分14的替代性配置，天线20位于天线衬底50的一个面或主表面120上，并且天线部分导电圈或线圈52位于天线衬底50第二面或主表面152上。在图8中所示的配置中，天线20和天线部分导电圈52通过衬底50中的孔156中的导电材料154直接电耦合。孔156可以通过冲孔或其它合适的工艺形成。冲孔或其它合适的工艺可用于生成孔156并引起天线20的导电材料中的一些或天线部分导电圈52的导电材料中的一些被冲压到孔156中。
图9中的天线部分14依靠电容耦合以将天线20跨越天线衬底50电耦合至天线部分导电圈52。为提供增强的电容耦合，天线20可具有电耦合至其上的第一对环形天线电容耦合元件160，并且导电圈52可具有耦合至其上的第二对相应的环形天线电容耦合元件162。环形天线电容耦合元件160和162可以是导电材料区域，通过将来自于天线衬底50的材料用作居间电介质，导电材料区域作为一对平板电容器的平板使用。因而，环形天线电容耦合元件160中的每个可电容耦合至相应的环形天线电容耦合元件162。天线衬底50的厚度和材料可被选择以获得希望的天线20和导电圈52之间的电容耦合。
应当意识到，多种合适的天线配置和多种导电圈(单匝或多匝)的不同配置可用在图8和图9中以及上文所描述的天线部分14。进一步，应当意识到，跨越衬底的直接或电容耦合的一般原理可用于配置内插器16。即，应当意识到，内插器16的替代性配置可包含将应答器芯片26放置在内插器衬底40的一面上，并将导电圈42放置在内插器衬底40的另一面上。
接下来是关于电容耦合元件24a/24b和29a/29b的可能的配置和介电材料32的进一步的细节说明。下文描述的细节中的一些可以在2004年6月18日提交的共有的美国专利申请第10/871,136中发现，在此将其全部并入本文作为参考。
关于介电材料32(图1)的特性，介电材料32可以包括合适的介电粘结剂或非导电聚合物。用于介电材料32的合适的粘结剂的实例包括诸如Fasson粘结剂S4800和S333的压敏粘结剂，其从AveryDennison公司获得。替代性的粘结剂包括诸如环氧的热固非导电粘结剂和热塑热熔粘结剂。尽管如此，应当意识到，其它合适的材料可用于介电材料32。合适的非导电聚合物的实例包括Emerson&Cuming12873-47G，其可从美国马萨诸塞州Billerica的Emerson&Cuming获得，和Dello MONOPOX MK045，其可从德国兰茨伯格的DelloIndustrial Adhesives获得。
增加电容耦合器13的电容Xc的一种方法是通过增加介电材料32。已发现多种压敏粘结剂具有约2.5至约4.2的介电常数。通过将高介电材料添加到诸如介电压敏粘结剂或非导电聚合物的介电粘结剂中，可实现增大介电常数。合适的添加剂的实例包括诸如钛氧化物(金红石晶体形式)和钛酸钡(BaTiO3)的钛化合物。钛氧化物在100MHz上具有约为100的介电常数。钛酸钡在3GHz上具有为600的介电常数。例如，据估计，将约5％体积的钛酸钡添加到压敏粘合剂中，可将材料的介电常数从3增大至33，而添加10％体积的钛酸钡可将材料的介电常数增至63。介电材料32中可包括类似或更高体积百分比的钛酸钡。
电容耦合器13可包含电容耦合元件对24a/24b和29a/29b，其为同尺寸的理想平板，相互平行对准排列，且不具有由平板的有限尺寸引起的任何边缘效应。尽管如此，应当意识到，在实际实践中可能遇到某些非理想情况。
例如，天线部分电容耦合元件24a和24b相对于内插器电容耦合元件29a和29b可能存在未对准，使得有效耦合面积受到影响。这样的未对准可包含天线部分电容耦合元件24a和2b和内插器电容耦合元件29a和29b在它们的平面内的相对偏移(x-y偏移)，使得内插器电容耦合元件29a和29b相对于天线部分电容耦合元件24a和24b的相应部分不居中或不位于希望的位置。另一种类型的未对准可包含内插器电容耦合元件29a和29b相对于天线部分电容耦合元件24a和24b的相应部分不平行(在它们的平面内角度未对准)。
介电材料32的厚度不均匀性可能会引起其它困难。例如，在介电材料32为压敏粘结剂层或垫的情况下，用于激活粘结剂的力的变化会引起层或垫的厚度的变化，既有单层或垫中的厚度变化，又有不同垫之间的厚度变化。应当意识到，希望这样的非理想情况可在可接受的容限内被避免或最小化，并且/或者希望电容耦合器13能在一定程度上进行自补偿，以降低非理想情况的影响。
一种减小电容耦合元件24a/24b和29a/29b的未对准的影响的方式是在二者之间制造一定范围的重叠，使得精确对准不再必要。图10示出了这样的重叠的实例，其中天线部分电容耦合元件24a/24b(导电区域53a/53b)大于内插器电容耦合元件29a/29b(导电区域43a/43b)。天线部分电容耦合元件24a/24b可具有凹圆形状，如果存在内插器电容耦合元件29a/29b的角度未对准，则其有助于减小重叠面积的变化。
应当意识到，内插器电容耦合元件29a/29b可被配置以减小内插器电容耦合元件29a/29b和天线部分电容耦合元件24a/24b之间的未对准对有效耦合面积A的影响。图11和12示出了配置内插器电容耦合元件29a/29b来达到该效果的多种方式中的实例。在图11中，内插器电容耦合元件29a/29b具有带有一个不均匀宽度的锥形部分230，锥形部分230中的宽度小于耦合部分232的宽度，耦合部分232用于将内插器电容耦合元件29a/29b电容耦合至天线部分电容耦合元件24a/24。图31中内插器电容耦合元件29a/29b在左右方向中的未对准可引起耦合电容的某些变化，这是由于内插器电容耦合元件29a/29b中的一个的耦合面积减小、而内插器电容耦合元件29a/29b中的另一个的耦合面积增加。尽管如此，由于锥形部分230每单位长度上具有较小的宽度，故耦合面积的变化会小于内插器电容耦合元件29a/29b沿其长度上具有均匀宽度时的耦合面积的变化。因此，包括锥形部分230降低了一些类型的角度未对准对导电耦合的影响。
图12中示出了用于降低未对准对有效耦合面积A的影响的另一配置，其中，内插器电容耦合元件29a/29b减少了导电材料部分234，后者在导电材料中具有开口、间隙或孔隙236。有效耦合面积至少与第一近似，被导电材料所覆盖的内插器电容耦合元件29a/29b的重叠部分成比例。通过从减小了的导电材料部分234中的部分中省略导电材料，减小了那些部分的有效面积。因此，将减小了的导电材料部分234引入与与天线部分电容耦合元件24a/24b进行耦合的内插器16的未对准对耦合电容的影响小于导电材料中没有孔隙236的情况。应当意识到，孔隙236可具有多种合适的形状中的任何一种形状，诸如圆形，方形，椭圆形，或矩形。
进一步应当意识到，图11和12中所示的配置可被特征化为拥有共同的特征，即相较于正常地电容耦合至天线部分电容耦合元件24a/24b的内插器电容耦合元件29a/29b的部分，非正常地耦合至天线部分电容耦合元件24a/24b的内插器引线的部分在单位长度上的有效面积被减小了。
图13示出电容耦合器13的另一个变化，其中，天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b之间的间隔由隔离物244维持，隔离物244是介电材料32的部分。隔离物244可以用于与非导电聚合物结合使用的介电材料32中。隔离物244可以预先混合于聚合物材料中。替代性地，隔离物可以干喷到非导电聚合物上，后者已经应用于天线20和/或内插器电容耦合元件29a/29b。应当意识到，隔离物244也可和诸如压敏粘合剂的其它介电材料结合使用。合适的隔离物的实例包括可从日本Sekisui Fine Chemical Co.获得的Micropearl SP-205 5μm隔离物和可从Merck获得的7.7μm纤维隔离物(产品111413)。应当意识到，隔离物244可有助于获得RFID装置10的天线部分电容耦合元件24a/24b与内插器电容耦合元件29a/29b之间准确而一致的间距。
介电材料32包括其有效介电常数随材料厚度变化而变化的材料也是可能的。因而，材料的有效介电常数是非恒定的，尽管此处仍将其认为是常数。例如，介电材料32可包括其介电常数随其压缩而减小的材料。因而，如果使材料更薄，例如用比常规的力大的力将内插器16压到天线20上，材料的介电常数将会减小。此介电常数的减小将在某种程度上减轻介电材料厚度的减小对耦合电容Xc的影响。因而，使用至少在某种程度上对厚度自补偿的介电材料可有助于减少耦合电容Xc的变化。
一种拥有介电常数是厚度的函数的介电质材料的方式是将影响材料的介电常数的颗粒分布在介电材料内。随着材料被压缩，颗粒将重新分布而引起材料介电常数的变化。例如，导电的金属颗粒，诸如铝或镍颗粒，可被添加到介电材料中。随着材料被压缩，颗粒间的距离减小，从而减小了介电常数。应当意识到，如果添加这些颗粒的浓度足够小，则添加这些颗粒不会改变材料的总体的介电性质。即，可以合适地添加导电颗粒而不使材料本身导电。颗粒可以是粉末形式，也可以是多种合适的颗粒尺寸中的任一尺寸，包括亚微米尺寸。
应当意识到，向介电材料32的介电材料中添加导电颗粒也可减小介电材料32的有效厚度。即，导电颗粒可引起介电材料32的有效厚度比它的实际厚度小。如果颗粒相互接触，颗粒的表面氧化甚至可阻碍颗粒间的传导性。
其它种类的颗粒也可被添加到介电材料32中以获得对导电耦合的多种影响的任何影响。可被添加到介电材料32中的颗粒材料的实例包括金属球体和介电球体的混合物，同时包括金属和陶瓷的颗粒，和表面被氧化的或以其它方式表面将转化为高介电材料的金属球体(例如被氧化至给定表面深度的钛颗粒)。也可以使用金属和陶瓷层。
另一种使电容耦合器13补偿厚度的方式，是在天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b之间获得一有效面积，该有效面积随天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b之间的间隔(介电材料32的厚度)的函数而变化。此处，有效面积被定义为理想平行板电容器的等效平行板电容器面积。由于边缘电容或边缘效应，由于天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b不是无限大平板而产生的效应，该有效面积可能不同于天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b的相面对的面积。边缘电容的影响取决于天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b之间的间隔(介电材料32的厚度)。当天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b移近一些，随着介电材料32的厚度变化，减小有效面积有助于减小耦合电容XC的变化。
图14示出了其有效耦合面积取决于厚度的一种可能配置的俯视图。天线部分电容耦合元件24a/24b和内插器电容耦合元件29a/29b在各自的介电材料32的相对面上具有各自的互相交叉的导电材料指状物246和248。在如图15所示的介电材料32的厚度相对大的情况下，指状物246和248可如平行板电容器那样互相作用，而有效面积接近指状物246和248的实际面积。尽管如此，当介电材料32的厚度减小时，因为厚度与指状物246和248的偏距之间的比值减小了，指状物246和248的有效面积也会减小。在如图26所示的极限情况下，因为介电材料32的厚度远远小于指状物246和248的偏距，指状物的边缘区域只有电容耦合，并且以电容耦合为目的的有效面积成为指状物246和248的实际面积中的一小百分比部分。因而，介电厚度的减小的影响(有增加电容的趋势)因为电容耦合有效面积的减小而至少在某种程度上被抵消。
应当意识到，图14-16中和上文描述的配置只是随着介电层厚度的减小而减小有效电容耦合面积的多种配置中的一种。有效电容耦合面积作为厚度的函数而改变的配置可以是这样的配置：该配置具有位于介电材料32的相对面上的天线部分电容耦合元件24a/24b和/或内插器电容耦合元件29a/29b的部分，尽管可能存在导电材料的某些局部重叠，但它们互相不直接重叠。
应当意识到，上文针对天线部分电容耦合元件24a/24b描述的配置同样适用于内插器电容耦合元件29a/29b，并且反之亦然。
正如上文所指出的，通过两种不同的耦合方法(磁和电容)来耦合应答器芯片和天线可导致RFID装置10的优势性特性。不同的耦合机构可在不同的情况下工作得更好，使得RFID装置10的总体性能提高。例如，对于不同类型的未对准，耦合机构可具有不同的灵敏度，使得即使当内插器16和天线20之间存在未对准时，RFID装置的操作能力增加。作为另一实例，针对进入的信号的不同频率和幅值，不同的耦合机构(电容和磁)可具有不同的长处和弱点，其组合生成能读取大范围类型的信号的RFID装置。作为另一实例，不同的耦合机构放置在某些物体附近，诸如放置在金属物体附近，耦合机构所受的影响是不同的。应当意识到，这些只是通过在单一RFID装置中采用组合磁耦合和电容耦合产生的可能的协同优势的若干实例。
图17示出了RFID装置310的可操作部分。RFID装置310包括天线320和芯片326，二者通过耦合元件328磁和电容耦合在一起以形成组合式无功耦合311。耦合元件328为导电材料，其直接电耦合至芯片326的接触件。芯片326和耦合元件328为内插器316的部分，其通过压敏粘结层330粘附地连接至天线320。组合式无功耦合311的性能被发现对于粘结层330的厚度变化而言是相对不变的。在测试中，RFID装置310的调谐频率对于粘结剂层从10μm至35μm的各种厚度变化只显示了约1％的变化。
应当意识到，RFID装置(或此处公开的其它RFID装置)所被引入的环境可在某种程度上影响磁耦合器12的操作。例如，将RFID装置10放置在金属表面或放置在一个装有金属和/或磁性物体的盒子上，磁耦合器12的操作会受到一些影响。磁耦合器12可被配置以在某种程度上补偿其所被放置入的环境的影响。RFID装置10可包括多种合适的补偿特征或元件以至少在某种程度上补偿RFID装置10所被安装至的不同类型的材料。这些补偿单元可：1)在芯片和天线之间引入阻抗匹配网络，其将二者匹配，最大化芯片和芯片之间的能量传递；和/或2)改变天线单元的有效长度以使得天线保持于谐振状态。关于补偿单元的进一步细节可在2004年1月20日提交的美国临时专利申请第60/537,483中发现，在此将其全部并入本文作为参考。
电容耦合器12可被其环境中的物体的介电性质影响。此外，磁耦合器12和电容耦合器13之间的组合式相互作用可补偿RFID装置10所被放置的环境中的物体的属性。
进一步，天线20可具有补偿特征，诸如在美国临时专利申请第60/537,483中描述的那些特征，其与耦合器12和13分开并且不直接与耦合器12和13相关联。天线20的这些分开的补偿元件可与耦合器12和/或13结合操作，以在多种环境中提供希望的响应。图18示意性地示出了带有补偿元件430和432的天线20。
虽然参照某一或某些优选实施例示出和描述了本发明，但是很明显，通过对这些详细说明和附图的阅读和理解，本领域技术人员可以做出其它等效的变更和改造。特别是参照上文描述的元件(元器件，组装部件，装置，合成体等)所执行的不同功能，除非另外指出，用于描述这些元件的术语(包括提到的“方法”)是用来与执行所描述的元件的指定功能的任何元件对应的(即，功能上等效)，尽管结构上不等效于本文中本发明的阐释性实施例中所公开的执行功能的结构。此外，参照几个阐释性的实施例中的仅一个或多个实施例，已在上面对本发明的特定特征进行了描述，如可以期望的那样，此特征可结合其它实施例的一个或多于一个其它特征，并且对于其它任意给定或特定的应用，也是有利的。

Claims (14)

1.一种RFID装置(10，310)，包括：
一对被机械地耦合在一起的组件(20，320，26，326)；和
一个组合式无功耦合器(11，311)，其通过两种不同的耦合方法将所述组件电耦合在一起，其中所述组合式无功耦合器包括：
一个磁耦合器(12)，其将所述组件电耦合在一起；和
一个电容耦合器(13)，其将所述组件电耦合在一起；
其中所述组件中的一个组件位于一个衬底(50)上；
其中所述组件中的另一个组件位于一个内插器(16，316)上，所述内插器被机械地耦合至所述衬底；
其中所述衬底上的组件是一个天线(20，320)，且所述衬底和所述天线是一个天线部分(14)的组成部分；和
其中所述内插器上的组件是一个应答器芯片(26，326)；并且
其中所述电容耦合器包括：
一个或一个以上天线部分电容耦合元件(24a，24b)，其电耦合到所述天线并且是所述天线部分的部分；和
一个或一个以上内插器电容耦合元件(29a，29b)，其电耦合到所述应答器芯片并且是所述内插器的部分。
2.根据权利要求1所述的装置，
其中所述磁耦合器包括：
一个天线部分磁耦合元件(22)，其被电耦合到所述天线；和
一个内插器磁耦合元件(28)，其被电耦合到所述应答器芯片；
其中所述天线部分磁耦合元件包括一个天线部分导电圈(52)；和
其中所述内插器磁耦合元件包括一个内插器导电圈(42)。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述天线部分导电圈具有不同于所述内插器导电圈的匝数，由此使所述磁耦合器起到变压器的作用。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的装置，
其中所述应答器芯片具有两个或两个以上接触件，所述内插器导电圈被直接电耦合到所述应答器芯片的所述接触件；和
其中所述内插器导电圈在所述应答器芯片的所述接触件之间提供一个短路电路。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述天线部分导电圈被直接电耦合到所述天线。
6.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述应答器芯片具有两个或两个以上接触件，所述天线部分导电圈被电容耦合到所述应答器芯片的所述接触件。
7.根据权利要求2或3所述的装置，
其中所述磁耦合器包括一个高磁导率材料，其被可操作地耦合到所述天线部分磁耦合元件和所述内插器磁耦合元件。
其中所述高磁导率材料至少部分位于所述天线部分磁耦合元件和所述内插器磁耦合元件之间。
8.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述天线部分磁耦合元件和所述内插器磁耦合元件一起相互作用来补偿附近物体对所述磁耦合器运行的影响。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述电容耦合器包括：
所述天线部分电容耦合元件和所述内插器电容耦合元件之间的介电材料(32)。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述介电材料包括所述天线部分电容耦合元件和所述内插器电容耦合元件之间的粘结剂。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述磁耦合器和所述电容耦合器都传送在所述组件之间传送的能量的至少10％。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置进一步包括位于所述组件之间的粘结剂层(32)；
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述无功耦合器对于所述粘结剂层的厚度是相对不变的。
14.根据权利要求13所述的装置，其中对于所述粘结剂层的厚度从10μm至35μm的变化，所述无功耦合器的调谐频率的变化小于1％。
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