耦合到地的采用标签的射频标识标签系统技术方案

一种射频标识标签系统（１０）采用了包含存储的信息的射频标识标签（１６）。该标签包括天线元件（２８）和公用电极（２６），公用电极耦合到地（７０）。天线元件从位置接近的激励器（１２）静电接收激励器信号（３０）。接收到激励器信号之后，激发标签，导致它根据存储的信息生成读信号（３２）。然后，天线元件静电发送读信号给位置接近的读取器（１４），后者检测存储的信息。能量和数据都利用网络的不平衡特性而电容耦合，使得耦合阻抗降低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
耦合到地的采用标签的射频标识标签系统相关申请的交叉引用这是Ted Geiszler等人1995年10月11日提交的前美国专利申请系列号08/540,813，名为远端供电电子标签及相关激励器/读取器及相关方法(“Remotely powered electronic tag and associatedexciter/reader and related method”)的专利的部分继续申请，此处完全并入这项前专利的内容，其效果与此处完整提出它一样。本申请涉及射频标识标签领域，包括但不限于耦合到地的采用标识标签的射频标识标签系统。射频标识标签和射频标识标签系统已是众所周知，且发现了许多的用途。例如，射频标识标签频繁用于保护安全建筑或区域的自动门护卫应用中的个人识别。存储在射频标识标签中的信息识别希望进入安全建筑的个人。较早的系统要求进入建筑物的人插入标识标签或在读卡器中刷标识标签，以使系统能够读取标识标签中的信息。射频标识标签系统在短距离内利用射频(RF)数据传输技术方便地从射频标识标签读取信息，而不需要插入或刷卡操作。最典型的情况下，用户只需持有射频标识标签或将射频标识标签放置在基站附近，该基站连接到保护该建筑物或区域的安全系统。基站发送激励信号给射频标识标签，该信号激励了射频标识标签上包含的电路。该电路响应于激励信号，从射频标识标签向基站发送存储的信息，基站接收并解码这些信息。读取的信息被送往安全系统，如果合适，则授予该人进入权限。激励和读取射频标识标签的一般技术是电感耦合或组合电感能量耦合和电容数据耦合。电感耦合要求在射频标识标签中嵌入线圈元件。线圈元件由基站发出的激励信号激励(“激发”)，向射频标识标签电路提供能量。射频标识标签线圈，或者第二标签线圈，可以用于在射频标识标签和基站之间收发信息。电感耦合技术的价格相对高些，尤其-->是在希望有一个可以任意使用的射频标识标签的应用，例如库存管理应用中更是如此。依靠电感耦合的射频标识标签对射频标识标签相对于基站的方向也较为敏感，因为激励信号所产生的场必须与线圈元件基本垂直相交才能有效耦合。此外，电导耦合设备的读取范围一般在几厘米的量级。通常希望能有更长的读取距离，对一些特定应用而言，例如电子动物识别、行李跟踪、包裹跟踪和库存管理应用而言，更是必须有更长的读取距离。其它射频标识标签技术包括磁耦合、磁电耦合和偶极耦合静电技术。虽然与电导耦合技术相比，性能上有所提高，在某些情况下成本也具优势，但其它这些技术的读取范围非常受限。例如，在书本、只读光盘和其它相关媒介的物品监视系统中，必须在它通过标准的入口—通常约90厘米(cm)时，读取射频标识标签。类似地，因为行李和包裹大小相差很大，所以在足够距离上读取射频标识标签的能力是必不可少的。还应当理解的是，射频标识标签相对于基站的方向无法预定，所以不应当对读取距离有重要影响。每一种前述技术对方向都过于敏感。这样，需要有一种改进的射频标识标签系统。本专利技术的优选示例性实施例将结合附图说明，在所有的附图中，相同的参考数字代表了相同的部分。图1的框图说明了按照本专利技术优选实施例的射频标识标签系统；图2的框图说明了按照本专利技术另一优选实施例的射频标识标签系统；图3的框图说明了用于射频标识标签系统，例如图1所示系统，且按照本专利技术优选实施例的射频标识标签；图4的框图说明了用于射频标识标签系统，例如图2所示系统，且按照本专利技术另一优选实施例的射频标识标签；图5是图1所示射频标识标签系统电路的概要说明；图6是按照本专利技术优选实施例的射频标识标签系统的优选实现的概要说明；-->图7是图6所示射频标识标签系统的正视图；图8是用于图6所示系统的按照本专利技术优选实施例的射频标识标签的透视分解组合图；图9是图8所示射频标识标签的侧视图；图10是用于图6所示系统的按照本专利技术另一优选实施例的射频标识标签的部分横截面侧视图。按照本专利技术优选实施例的射频标识标签系统使用具有至少两个电极的射频标识标签。两个电极中的第一电极用作低阻抗公用电极，两个电极中的第二电极形成了天线元件，通过大气静电耦合，接收激励信号并发送数据信号。能量和数据都利用网络的不平衡特性而电容耦合，前述不平衡特性使得耦合阻抗降低。附图图1示出了按照本专利技术优选实施例的装置。更具体地说，射频标识标签系统10包括：1)位置接近的静电激励器12，2)位置接近的静电读取器14，以及3)位置接近的射频标识标签16。静电激励器12包括耦合到激励器电路19的激励器公用电极18和激励器天线元件20。静电读取器14包括读取器公用电极22和耦合到读取器电路23的读取器天线元件24。射频标识标签16包括标签公用电极26和耦合到标签电路15的标签天线元件28，标签电路15包含存储的标签信息。在一种优选实现中，激励器公用电极18、读取器公用电极22和标签公用电极26耦合到地面70。静电激励器12提供激励器信号30。如果射频标识标签16接近激励器天线元件20，则激励器信号30通过大气从激励器天线元件20静电耦合到标签天线元件28。射频标识标签16因激励器信号30而激发。根据标签电路15和存储的标签信息，射频标识标签16生成包含一些或所有存储的标签信息的读信号32，将其从标签电路15发送到标签天线元件28。然后，读信号32从标签天线元件28静电耦合到读取器天线元件24。静电读取器14在读取器天线元件24处静电接收读信号32，解调/解码读信号32，恢复其中存储的标签信息，并在适当的时候，将存储的标签信息发送给其它系统元件(未示出)。在一种优选实施例-->中，读信号32是通过反射载荷调制经存储的标签信息调制后的反射信号。应当理解，也可以使用其它形式的调制，例如振幅调制(AM)、频率调制(FM)或者相位调制(PM)在读信号32中传送存储的标签信息。静电激励器12最好由现有的标签激励电路，例如Motorola Indala的ASR-120基站(部件编号05200-006，可从Motorola Indala公司，3041 Orchard Parkway，San Jose，California 95134购买)构成。ASR-120设备生成适当的激励器电极，例如铜片电极，并将其耦合到双电极连接中的一个电极，以生成激励器天线元件20。双电极连接中的另一电极耦合到地，形成激励器公用电极18。因为ASR-120也从射频标识标签接收存储的标签信息，所以应当理解，它还可以包括耦合到读取电极连接的读取器天线元件。现在参看图3，在本专利技术的读写实施例中，射频标识标签16最好由TEMIC e5550电路芯片(可以从Temic North America公司，BaskingRidge，New Jersey购买)构造。在这方面，参看图3，标签电路15包括操作上耦合的：1)整流器和标签电源电路50，2)时钟电路52，3)写解码器54，4)存储器56，5)载波信号和调制器电路58，以及6)控制器60。更具体地说，标签天线元件28耦合到整流器和标签电源电路50，以及载波信号和调制器电路58，后两者则分别耦合到标签公用电极26。整流器和标签电源电路50通过标签天线元件28接收激励器信号30，在激发之后，提供直流(dc)电源51。激励器信号30还通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频标识标签，包括标签电路、标签公用电极和标签天线元件，标签公用电极和标签天线元件耦合到标签电路，标签公用电极耦合到地；标签天线元件从位置接近的静电激励器静电接收激励器信号，将激励器信号耦合到标签电路；标签电路因激励 器信号而激发，生成读信号，将读信号耦合到标签天线元件；以及标签天线元件静电发送读信号给位置接近的静电读取器。

【技术特征摘要】
US 1998-2-27 09/031,8481.一种射频标识标签，包括标签电路、标签公用电极和标签天线元件，标签公用电极和标签天线元件耦合到标签电路，标签公用电极耦合到地；标签天线元件从位置接近的静电激励器静电接收激励器信号，将激励器信号耦合到标签电路；标签电路因激励器信号而激发，生成读信号，将读信号耦合到标签天线元件；以及标签天线元件静电发送读信号给位置接近的静电读取器。2.根据权利要求1的射频标识标签，标签电路包括存储的标签信息，以及基于该存储的标签信息的读信号。3.根据权利要求2的射频标识标签，标签天线元件从位置接近的静电激励器接收发送的写信号，将发送的写信号耦合到标签电路，发送的写信号包括写信息；标签电路存储该写信息，作为存储的标签信息的一部分，以及利用基于该存储的标签信息的反射载荷调制，调制读信号。4.一种射频标识标签，包括标签电路、标签公用电极、第一标签天线元件和第二标签天线元件，标签公用电极以及第一和第二标签天线元件耦合到标签电路，标签公用电极耦合到地；第一标签天线元件从位置接近的静电激励器静电接收激励器信号，将激励器信号耦合到标签电路；标签电路因激励器信号而激发，生成读信号，将读信号耦合到第二标签天线元件；以及第二标签天线元件静电发送读信号给位置接近的静电读取器。5.根据权利要求4的射频标识标签，标签电路包括存储的标签信息，以及基于该存储的标签信息的读信号。6.根据权利要求5的射频标识标签，第一标签天线元件从位置接近的静电激励器接收发送的写信号，将发送的写信号耦合到标签电路，发送的写信号包括写信息；标签电路存储该写信息，作为存储的标签信息的一部分，以及基于该存储的标签信息调制读信号。7.一种静电激励器，包括：激励器电路、激励器公用电极和激励器天线元件，激励器公用电极和激励器天线元件耦合到激励器电路，激励器公用电极耦合到地，激励器电路生成激励器信号，并将激励器信号耦合到激励器天线元件，以及激励器天线元件静电发送激励器信号给位置接近的射频标识标签。8.一种静电读取器，包括读取器电路和读取器天线元件，读取器天线元件耦合到读取器电路，读取器天线元件从位置接近的射频标识标签静电接收读信号，将读信号耦合到读取器电路，该读信号基于位置接近的射频标识标签中存储的标签信息，以及读取器电路检测存储的标签信息。9.一种装置，包括静电激励器和静电读取器，静电激励器包括激励器电路、激励器公...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托A维加，约翰H罗林，理查德弗莱彻，塞巴斯蒂安T卡坎纳德，诺埃尔埃伯哈特，
申请(专利权)人：维克托A维加，约翰H罗林，理查德弗莱彻，塞巴斯蒂安T卡坎纳德，诺埃尔埃伯哈特，
类型：发明
国别省市：US[美国]