邻近导电元件使用的ＲＦＩＤ天线制造技术

一种射频识别（“ＲＦＩＤ”）系统和ＲＦＩＤ标签（５００），该ＲＦＩＤ标签包括具有表面的基底主体（５０４）、ＲＦＩＤ集成电路（５１０）和天线（５０２），所述基底主体限定所述标签的平面，所述ＲＦＩＤ集成电路布置在所述基底主体的所述表面上，所述天线具有天线图案，该天线布置在所述基底主体上，并且与所述ＲＦＩＤ集成电路电通信，所述天线产生具有沿与所述标签基本上共面的轴的最大增益的辐射图。所述天线可包括第一天线部分（５０６）和第二天线部分（５０８），所述第一天线部分形成逆时针方向的天线图案，而所述第二天线部分形成顺时针方向的天线图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】邻近导电元件使用的RFID天线
本专利技术涉及射频识别(RFID)标签天线，并更特别地涉及当邻近金属和其它导电元件时可操作的RFID标签天线。
技术介绍
准确监视与库存、产品制造、销售以及有关操作相关的物体的位置和流动是一种挑战。需要持续确定这些物体的位置并跟踪关于该物体的相关信息。可使用恰当配置与任何形式的物体相联系的标签、标识或标记设备，任何形式的物体包括货物、商品、人或动物、或基本上任何移动的或静止的以及有生命的或无生命的物体，这些标签、标识或标记设备有助于定位和数据跟踪。一种此类标签跟踪系统是电识别系统，比如RFID。RFID标签被固定到、连接到或以某种方式关联一物体，以跟踪改物体并存储和检索关于该物体的信息。RFID标签存储与目标有关的数据。RFID阅读器可通过以已知频率发送一询问信号来扫描RFID标签。RFID标签可以响应该询问信号，响应包括，例如与物体有关的数据或RFID标签ID。RFID阅读器检测响应信号并对数据或RFID标签ID解码。RFID阅读器可为手持阅读器或固定阅读器，带有RFID标签的商品通过该固定阅读器。固定阅读器可配置为类似于电子商品防盗(“EAS”)系统中使用的位于基座上的天线。天线收集和发射电磁波的形式的能量。用于该发射的单位取为功率/单位面积的形式。用于此类标签检测系统的许多标签关于激励(stimulating)场具有单个有利(favored)方向，在该方向上，这些标签显示出最大响应，即其为定向的。大多数标签形状为略微矩形，并且由偶极天线变化来，具有大的长宽比。当标签在与标签的长轴正交的入射场内定向时，这些标签给出最大响应。此性质通常被称为“阅读方向敏感性”。例如，图1示出了具有布置在基底104上的天线102的RFID标签100的一个实例。基底104形状基本为矩形。天线102包括多个天线部分，即，天线102具有第一天线部分106和第二天线部分108。第一天线部分106被连接到引线框112的第一侧112A。第二天线部分108可被连接到引线框112的第二侧112B。通过将引线框112超声结合到RFID芯片110上的导电垫，RFID芯片110可被连接到引线框112。RFID芯片110和引线框112直接放置在基底104的电介质基底材料的几何中心。引线框112的端部可被物理地和电地结合到天线102的箔(foil)天线图案。RFID芯片也可通过使用导电粘合剂直接结合到天线102以消除对引线框112的需求。第一天线部分106具有第一天线端106A和第二天线端106B。同样地，第二天线部分108具有第一天线端108A和第二天线端108B。第一天线部分106的第一天线端106A连接到引线框112A。第一天线部分106布置在基底104上并在第一方向上形成从RFID芯片110向内螺旋的图案(pattern)，第二天线端106B终止于在基底104的一半上的向内螺旋的图案的内部回环。同样地，第二天线部分108的第一天线终端108A连接到引线框112B。第二天线部分108布置在基底104上并在第二方向上形成从RFID芯片110向内螺旋的图案，其第二天线端108B终止于在基底104的另一半上的向内螺旋的图案的内部回环。如图1中所示，天线102的两个顺时针方向螺旋部分106、108基本上关于彼此旋转对称。RFID标签100产生辐射图200(图2)与常规的偶极天线的辐射图类似。当RFID标签100垂直于其y-轴(即沿着z-轴)并且丝毫不沿y-轴(也称为“偶极轴”)时，RFID标签100的接收和发射最佳，如图2由辐射图200图形所示。天线102的辐射图200中的死区称为空白(null)202。天线方向性对RFID标签是重要的，因为如果标签100是定向在其空白202指着标签阅读器的位置，则标签100接收不到用于激励的功率，并因此无法阅读。通常，辐射图描述了接收天线对电磁(EM)波的行进或传播方向的敏感性。由于电磁波为横波，电磁波的电场分量垂直于波的传播方向。另一种导致标签天线102的辐射图200中另外的空白区域的情况是，RFID标签100被用在导电表面，比如金属表面。为了将能量耦合进“类-偶极”天线，需要平行于类-偶极天线的长度并具有适当频率的激励场(电场)。金属的导电性质指示切线方向电场(其与偶极天线的长度方向对准)在金属表面将为零。此影响阻止能量耦合进RFID标签100，导致RFID标签100检测性能全部或部分降低。一旦从金属表面移除，电场可为非零值。因此，提供偶极天线和金属表面之间的分离的电介质隔片，一定程度上使得激励场到达RFID标签100。然而，即使对于超高频(UHF)的RFID标签，亦需要大隔片(比如大于10毫米)，以获取可与激励场相比的辐射曝露量，因此造成不能实际封装和应用。另外，典型的电介质隔片比较昂贵。鉴于上述观点，期望提供一种具有受导电表面比如金属表面、EAS标签等的影响最小的辐射图的RFID设备。
技术实现思路
本专利技术有利地提供了一种连同导电元件操作的射频识别(RFID)系统和RFID标签。根据一个方面，本专利技术提供一种连同导电元件使用的RFID标签，所述RFID标签包括基底主体，所述基底主体具有表面并限定了所述标签的平面。RFID集成电路布置在所述基底主体的表面上。具有天线图案的天线布置在所述基底主体上，并与所述RFID集成电路电通信。所述天线产生辐射图，所述辐射图具有沿与所述标签基本上共面的轴的最大增益。所述天线可包括第一天线部分和第二天线部分。所述第一天线部分具有第一天线端和第二天线端。所述第一天线部分的第一天线端与所述RFID集成电路电通信。所述第二天线部分形成顺时针方向的天线图案。所述第二天线部分具有第一天线端和第二天线端。所述第二天线部分的第一天线端与所述RFID集成电路电通信。所述第二天线部分形成顺时针方向的天线图案。所述第二天线部分具有第一天线端和第二天线端，所述第二天线部分的第一天线端与所述RFID集成电路电通信。所述第二天线部分形成顺时针方向的天线图案。根据另一个方面，本专利技术提供一种连同导电元件使用的RFID系统，所述系统包括产生询问信号的RFID阅读器，以及接收所述询问信号并发射响应信号的安全标签。所述安全标签包括具有表面并限定所述标签的平面的基底主体。RFID集成电路布置在所述基底主体的表面上。具有天线图案的天线布置在所述基底主体上，并与所述RFID集成电路电连接。所述天线被安排成产生辐射图，所述辐射图具有沿与所述标签基本上共面的轴的最大增益。根据另一个方面，本专利技术提供一种连同导电元件使用的RFID标签，所述RFID标签包括基底主体、RFID集成电路、导电元件以及天线，所述基底主体具有表面并限定了所述标签的平面，所述RFID集成电路布置在所述基底主体的所述表面上，所述导电元件紧邻所述基底主体，以及所述天线具有天线图案。所述天线布置在所述基底主体上并与所述RFID集成电路电通信，所述天线被安排成产生辐射图，所述辐射图具有沿与所述标签基本上共面的轴的最大增益。本专利技术另外的方面将部分在以下描述提出，并且部分将从描述明显，或通过对本专利技术的实践学到。依靠随附权利要求中具体指出的要素及其组合将实现并获得本专利技术的方面。应理解，前述的概括描述和以下的详细描述都是示例性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别（ＲＦＩＤ）标签，所述标签包括：具有表面的基底主体，所述基底主体限定所述标签的平面；ＲＦＩＤ集成电路，其布置在所述基底主体的所述表面上；以及具有天线图案的天线，所述天线布置在所述基底主体上，并与所述ＲＦＩＤ集成电路电通信，所述天线被安排成产生一辐射图，该辐射图具有沿与所述标签基本共面的轴的最大增益。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-8-22 11/843,5361.一种射频识别(RFID)标签，所述标签包括：具有表面的基底主体，所述基底主体限定所述标签的平面，所述基底主体具有第一边、与所述第一边相对的第二边、第三边、和与所述第三边相对的第四边，所述第三边和第四边比所述第一边和第二边长；邻近所述基底主体的导电元件；RFID集成电路(710)，其布置在所述基底主体的所述表面上的所述第四边的中点处；以及具有天线图案的天线，所述天线布置在所述基底主体上，并与所述RFID集成电路电通信，其中，所述天线具有形成第一螺旋的第一顺时针偶极元件(708)和形成第二螺旋的第二逆时针偶极元件(706)，所述第一顺时针偶极元件和所述第二逆时针偶极元件彼此对称，所述第一顺时针偶极元件(708)的第一天线端(708A)连接到所述RFID集成电路，第二天线端(708B)终止于所述第一螺旋的图案的内部回环，所述第一顺时针偶极元件包括如下多个段：第一段(716A)布置在与所述第四边平行的方向上，从所述第一天线端(708A)朝向所述第一边向外延伸，第二段(716B)布置在与所述第一边平行的方向上，从所述第一段的末端朝向所述第三边向外延伸，第三段(716C)布置在与所述第三边平行的方向上，从所述第二段的末端朝向所述第三边的中心部分向内延伸，第四段(716D)布置在与所述第一边平行的方向上，从所述第三边的中心部分朝向所述第四边向内延伸，第五段(716E)布置在所述第一段(716A)内侧与所述第四边平行的方向上，从所述第四段的末端朝向所述第一边向外延伸并终止于所述第二天线端(708B)，所述第二逆时针偶极元件(706)的第一天线端(706A)连接到所述RFID集成电路，第二天线端(706B)终止于所述第二螺旋的图案的内部回环，所述第二逆时针偶极元件包括如下多个段：第一段(714A)布置在与所述第四边平行的方向上，从所述第一天线端(706A)朝向所述第二边向外延伸，第二段(714B)布置在与所述第二边平行的方向上，从所述第一段的末端朝向所述第三边向外延伸，第三段(714C)布置在与所述第三边平行的方向上，从所述第二段的末端朝向所述第三边的中心部分向内延伸，第四段(714D)布置在与所述第二边平行的方向上，从所述第三边的中心部分朝向所述第四边向内延伸，第五段(714E)布置在所述第一段(714A)内侧与所述第四边平行的方向上，从所述第四段的末端朝向所述第二边向外延伸并终止于所述第二天线端(706B)，所述天线和所述导电元件被安排成产生一辐射图，该辐射图沿与所述标签的所述平面基本共面的轴的最大增益大于沿与所述标签的所述平面基本正交的轴的最大增益，所述辐射图在与所述标签的所述平面正交的轴及其附近表现为空值。2.如权利要求1所述的RFID标签，其中，所述RFID集成电路距离所述基底主体的第四边1-5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：WK霍，
申请(专利权)人：传感电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]