[發明專利]交叉雙標簽和使用交叉雙標簽的RFID系統

有效

• 申請號: 200810096423.2
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101303747A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 甲斐學;馬庭透;山雅城尚志
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22;H01Q9/16;H01Q21/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 呂俊剛

技術領域

本發明涉及一種通過將兩個線性偏振波標簽以直角(right?angle)交叉來延伸其與讀/寫器的通信距離的交叉雙標簽(crossed?dual?tag)，并涉及一種使用該交叉雙標簽的RFID(射頻識別)系統。

背景技術

傳統上，將RFID系統作為非接觸認證技術運用在實際使用中，該非接觸認證技術用于在RFID的IC(集成電路)芯片中記錄與個人或對象有關的信息的各個條目，并且用于通過讀/寫器來無線地讀取信息。

雖然以各種方式來稱呼RFID，但是一般將RFID稱為無線標簽或僅稱為標簽。

標簽包括在厚度為大約0.1mm的薄片(sheet)、薄膜(film)等的平面上形成的金屬天線，以及連接到該天線的饋電點(feeding?point)的IC芯片。

通常，IC芯片非常小，其厚度和面積大小分別在0.2mm和1平方毫米的數量級。將連接到IC芯片的天線形成為雙極天線(dipole?antenna)圖案，而且該天線通過諧振(resonant)電流所生成的通信波是線性偏振波。

在RFID系統中，讀/寫器發送大約1W的無線電波信號，標簽側接收該信號并將IC芯片內的信息作為響應信號返回給讀/寫器側，并且讀/寫器讀取該信息。

標簽不包括電池。當標簽接近讀/寫器時，通過標簽的天線與讀/寫器發射的無線電波的諧振來生成電流。IC芯片的電路只在此時工作，以將其中的信息發送到讀/寫器。

讀/寫器側的天線被形成用來發射圓偏振無線電波，以使得對于任何方向的標簽定向(orientation)都能夠與生成用于其自身通信的線性偏振波的標簽進行通信。

應用從860到960MHz的UHF(超高頻)作為用于該發送的無線電波。例如，在日本使用952到954MHz的UHF。

雖然讀/寫器與標簽之間的通信距離取決于標簽天線的增益、IC芯片的工作電壓、周圍環境等，但是在理想條件下該通信距離大約是3到5m。

讀/寫器的天線通過使用圓偏振無線電波來進行通信，而標簽的天線通過使用線性偏振波來進行通信。因此，通過與從讀/寫器接收的無線電波的諧振而產生的功率(即，從讀/寫器接收的功率)是在假定標簽生成圓偏振波的情況下的功率的一半。

發送功率與距離的平方成反比地衰減。因此，上述3到5m的實際通信距離減小到在標簽也產生圓偏振波的情況下的通信距離的1/√2＝1/1.41。

由于標簽旨在只發射圓偏振波，因此建議以下設置：兩個雙極天線以直角交叉；提供兩個饋電端子，其用于將一個雙極天線的一個雙極連接到另一個雙極天線的一個雙極并將一個雙極天線的另一個雙極連接到另一個雙極天線的另一個雙極；以及在這兩個饋電端子之間連接IC標簽和具有π/2的相位差的電路(例如，參見專利文獻1)。

當將標簽實現為如上所述的生成圓偏振波的標簽時，使用線性偏振波的這兩個正交雙極天線必須與具有π/2的相位差的電路(即，90°移相器)相連接。

通常，標簽具有通過將雙極天線圖案直接連接到面積大小大約為1平方毫米的小型IC而實現的簡單結構。因此，除了IC以外還需要90°移相器的結構(如專利文獻1所公開的)導致了總成本的不期望的增加。

此外，專利文獻1公開的技術是為生成圓偏振波而專門構造的標簽，其中使這些雙極天線以直角交叉，并防止這些雙極天線分離，并將其連接到IC標簽和90°移相器。必須通過專用工藝步驟來專門設計并制造該標簽，這導致缺少設計的自主程度。

[專利文獻1]日本未審申請公報No.2003-249820

發明內容

本發明的第一方面中的交叉雙標簽是以下的標簽，該標簽被設置為：包括第一標簽和第二標簽的標簽，該第一標簽和該第二標簽中的每一個在一個平面上包括由導體形成的雙極天線、位于所述雙極天線的中心并連接有IC芯片的饋電部、以及形成在所述雙極天線的雙極之間并且相對于所述饋電部并聯連接到所述雙極天線的雙極的環形電感部；以及通過將所述第一標簽與所述第二標簽交叉，使得所述電感部的回路交疊。

在該交叉雙標簽中，以例如正方形、圓形或與正方形或圓形類似的環形來形成所述電感部。

此外，將所述第一標簽和所述第二標簽交叉，使得所述電感部的回路盡可能寬地交疊，并且將所述第一標簽和所述第二標簽層疊，以盡可能緊密地接觸。所述第一標簽和所述第二標簽例如以90°的交叉角生成圓偏振波。

該交叉雙標簽還包括：固定件，該固定件具有根據所述第一標簽和所述第二標簽的交叉形狀的凹槽。該固定件通過其凹槽來固定交叉形狀的所述第一標簽和所述第二標簽。