使用超材料天线的RFID设备制造技术

本发明专利技术涉及使用超材料天线的RFID设备。一种射频识别器（RFID）标签可以包括RFID芯片、天线以及将该RFID芯片电耦合到该天线的馈线。一种编码信息读取（EIR）终端可以包括微处理器、通信地耦合到该微处理器的存储器、通信接口以及由条形码读取设备、RFID读取设备或卡读取设备提供的EIR设备。该RFID读取设备还可以包括天线和馈线。用于该RFID标签或用于该RFID读取设备的天线可以由贴片单元、包括两个或多个贴片单元的贴片单元阵列、或由包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆来提供。针对该贴片的等效电路可以包括至少两个电感和一分流电容。针对该贴片单元阵列的等效电路可以包括经由串联电容连接的两个或多个电感组以及两个或多个分流电容。

RFID device using metamaterial antenna

The present invention relates to a RFID device using metamaterial antennas. A radio frequency identification (RFID) tag can include a RFID chip, an antenna, and a RFID chip that is electrically coupled to the antenna. A read information encoding (EIR) terminal comprises a microprocessor, communicatively coupled to the communication interface of the microprocessor, memory and EIR devices, RFID bar code read by the reading device or card reading equipment provided. The RFID read device can also include antennas and feeders. For the RFID tag antenna for the RFID or read equipment by patch units, including two or more patch patch array, or by including two or more patch patch pile to provide. The equivalent circuit of the patch can include at least two inductors and a shunt capacitor. The equivalent circuit of the patch cell array can include two or more inductance groups connected by series capacitors, and two or more shunt capacitors.

【技术实现步骤摘要】
使用超材料天线的RFID设备本申请是国家申请号为201210114756.X，申请日为2012年3月4日，专利技术名称为“使用超材料天线的RFID设备”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请对2011年3月4日提交的题目为“RFIDDevicesUsingMetamaterialAntennas”的美国专利申请第13/041,165号要求优先权。上面申请通过引用全部结合于此。
本专利技术大体涉及RFID设备，且具体涉及使用超材料（metamaterial）天线的RFID标签和RFID读取器。
技术介绍
射频识别（radiofrequencyidentification,RFID）方法广泛用在多个应用中，所述应用包括智能卡、在制造和零售过程中的物品跟踪等等。RFID标签例如可以附着于零售物品。在收银台部署的编码信息读取（encodedinformationreading,EIR）终端可以装备有RFID读取器，用来读取和/或修改附着于零售物品的RFID标签的存储器。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种射频识别器（RFID）标签，其包括RFID芯片、天线以及将RFID芯片电耦合到该天线的馈线。该天线可以由包括一个或多个贴片单元的贴片单元阵列，或者由包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆来提供。针对贴片单元阵列的等效电路可以包括一个或多个电感组和一个或多个分流电容。针对贴片单元堆的等效电路可以包括经由串联电感连接的两个或多个电容，以及两个或多个分流电感。该天线可以具有复合右和左手（CRLH）结构。在另一实施例中，提供了一种编码信息读取（EIR）终端，其包括微处理器、通信地耦合到该微处理器的存储器、通信接口、以及由条形码读取设备、RFID读取设备或卡读取设备提供的EIR设备。该RFID读取设备还可以包括由包括一个或多个贴片单元的贴片单元阵列，或者由包括两个或多个贴片单元的贴片单元堆提供的天线。针对贴片单元阵列的等效电路可以包括一个或多个电感组和一个或多个分流电容。针对贴片单元堆的等效电路可以包括经由串联电感连接的两个或多个电容，以及两个或多个分流电感。该天线可以具有复合右和左手（CRLH）结构。附图说明出于图示本专利技术的目的，附图示出了本专利技术的一个或多个实施例的各方面。然而，应当理解，本专利技术不局限于在附图中示出的精确布置和手段，其中：图1描绘了RFID标签的示意图；图2-4描绘了可以与RFID标签或与RFID读取设备一起使用的天线的各种实施例的示意图和等效电路图；图5描绘了复合左/右手相位常数的曲线图的示例；图6描绘了嵌套开口环谐振器的示例；图7描绘了利用EIR终端的数据收集系统的网络级布局；图8描绘了EIR终端的组件级布局。这些附图未必按比例绘制，重点通常宁愿放在图示本专利技术的原理。在附图中，贯穿各个视图，使用同样的数字来指示同样的部分。具体实施方式在一个实施例中，提供了图1中示意性示出的RFID标签。RFID标签101可以包括RFID芯片111，其通过馈线131连接至天线121。在一个实施例中，馈线131可以由单极子提供。在另一实施例中，馈线131可以由微金属带提供。在另一实施例中，馈线131可以由同轴电缆提供。在又一实施例中，馈线131可以由双平行导线提供。在又一实施例中，馈线131可以由共面波导提供。在另一方面，RFID芯片111和天线121可以设置在壳体190内。在一个实施例中，该壳体可以具有设计为便于将RFID标签101附着于要跟踪的目标（图1中未示出）的形状因子。在另一实施例中，RFID芯片、天线121和馈线131可以印制在介电材料上。在另外的方面，RFID标签的物理尺度可以从几毫米至几厘米变化。在一个实施例中，RFID标签101的天线121可以接收由RFID读取器（图1中未示出）发射的信号，然后可以发射要由该RFID读取器接收的响应信号。该响应信号可以包含有用的数据，例如，该RFID标签的唯一序列号。在另一实施例中，RFID标签可以不断地或定期地发射信号，与从RFID读取器接收询问信号无关。在又一实施例中，RFID标签可以发起与RFID读取器的通信。在一个实施例中，RFID标签101可以装备有电池（图1中未示出），该电池可以用来向RFID标签的电路提供功率。在另外的方面，RFID标签101可以包括可更换的电池，或者可以作为密封单元提供。在一个实施例中，RFID标签可以电连接至外部功率源。可以把装备有电池或者连接至外部功率源的RFID标签称为有源RFID标签。在另一实施例中，RFID标签101可以没有电池且可以从RFID读取器接收功率。可以把无电池的RFID标签称为无源RFID标签。无源RFID标签的天线响应于接收到由RFID读取器发射的射频（RF）信号可以产生电流。由天线产生的电流可以供给该标签的电路。在另一实施例中，RFID标签101可以从电池接收其功率的一部分，而从外部功率源接收功率的另一部分。与无源RFID标签相比，使用有源RFID标签提供了很多优点。与典型地只可以在非常短的距离（直到几英尺）处读取的无源RFID标签相比，可以在更远的距离处读取有源RFID标签。有源RFID标签可以发起与RFID读取器的通信。与无源RFID标签相比，有源RFID标签通常支持更高的数据带宽。另一方面，有源RFID标签在没有电池或外部功率的情况下不能够起作用。典型地，有源RFID标签制造起来更昂贵。典型地，与无源RFID标签相比，有源RFID标签在物理上更大。在另外的方面，RFID标签101可以用在很多应用中，所述应用包括智能卡、在制造和零售过程中的物品跟踪等等。智能卡是识别卡（例如，信用卡，通行卡），其不需要由读卡器来刷或以其它方式物理接触。此能力可以通过把RFID标签放置在卡中来实现。物品跟踪可以通过把RFID标签放置在每个单独的物品上来实现。在零售中，利用RFID标签的物品跟踪可以结合诸如条形码扫描和支付终端之类的其它技术一起使用。通过把RFID标签放置到商品物品中以及在出口点处放置传感器，利用RFID标签的物品跟踪可以用在防丢失系统中。如果出口传感器检测到带有标签的加标签物品（其在结账处未被去激活），则可能响警报。在另一方面，RFID标签101可以采用一个或多个信号调制方法，包括振幅调制、频率调制、相位调制、幅移键控调制（amplitudeshiftkeyedmodulation,ASK）、相移键控调制（phaseshiftkeyedmodulation,PSK）以及频移键控调制（frequencyshiftkeyedmodulation,FSK）。本领域技术人员会意识到其它调制方法在本专利技术的精神和范围内的事实。在振幅和ASK调制方案中，通过载波的振幅的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在频率调制方案中，通过所发送的载波的频率的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在FSKM调制方案中，通过载波的两个或多个频率之间的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在相位和PSK调制方案中，通过载波的相位的变化对要由RFID标签发射的信息进行编码。在一个实施例中，RFID标签可以变换并且向回发射由RFID读取器发射的载波。在另一实施例中，RFID标签可以产生其自己的载波。在另一方面，RF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别器（RFID）标签，包括：RFID芯片；由包括一个或多个贴片单元的贴片单元堆提供的天线；将所述RFID芯片电耦合到所述天线的馈线；其中所述贴片单元堆的等效电路包括：经由串联电感连接的至少一个电容；至少一个分流电感。

【技术特征摘要】
2011.03.04 US 13/0411651.一种射频识别器（RFID）标签，包括：RFID芯片；由包括一个或多个贴片单元的贴片单元堆提供的天线；将所述RFID芯片电耦合到所述天线的馈线；其中所述贴片单元堆的等效电路包括：经由串联电感连接的至少一个电容；至少一个分流电感。2.根据权利要求1所述的射频识别器（RFID）标签，其中所述RFID芯片包括将射频（RF）信号转换为基带或中间频率信号/将基带或中间频率信号转变为射频RF信号的电路和存储器。3.根据权利要求1所述的射频识别器（RFID）标签，其中所述天线被配置为支持一个或多个频带。4.根据权利要求1所述的射频识别器（RFID）标签，其中所述天线被配置为支持多个频带中的一个，所述一个或多个频带的每个频带具有中心频率；以及其中所述天线的波长的尺寸对应于所述中心频率的最大值。5.根据权利要求1所述的射频识别器（RFID）标签，其中所述馈线由以下之一提供：单极子，微金属带，同轴电缆，双平行导线，共面波导。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：YP王，H屈，
申请(专利权)人：手持产品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US