[發明專利]擴展無源射頻識別標簽的讀取范圍

無效

• 申請號: 200980106434.7
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101960470A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 喬舒亞·K·霍伊特;福里斯特·S·塞茨;愛德華·沃伊恩伯奇
• 申請（專利權）人: 木加哈特控股公司
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 孟銳

相關申請案交叉參照

本申請案主張2008年2月25日提出申請的標題為“無源RFID標簽的環路天線的動態功率吸收(Dynamic?Power?Absorption?of?a環路天線for?Passive?RFID?Tags)”的第61/031,270號美國臨時申請案及2008年4月21日提出申請的標題為“使用可變電抗器對無源RFID標簽的環路天線的動態功率調節(Dynamic?Power?Regulation?of?a環路天線for?Passive?RFID標簽Using?a?Varactor)”的第61/046,671號美國臨時申請案的權益，所述美國臨時申請案以引用的方式并入本文中。本申請案是2009年1月9日提出申請的標題為“使用鐵氧體芯增強來往于無源ID電路的能量傳遞的效率(Enhancing?the?Efficiency?of?Energy?Transfer?to/from?Passive?ID?Circuits?Using鐵氧體Cores)”的第12/351,774號美國專利申請案的接續申請案(CIP)，所述美國專利申請案以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及無源射頻識別(RFID)標簽，且特定來說，涉及通過最小化過量功率消耗而改進的無源RFID標簽中的功率效率。

背景技術

除非本文另有指示，否則在本章節中所描述的方法在本申請案中并非權利要求書的現有技術且不因包含于本章節中而被認為是現有技術。

典型的RFID標簽由安裝于具有天線的鑲嵌物上的RFID芯片組成。所述天線經調諧以最大化在規定操作頻率下的靈敏度(及因此讀取范圍)。在正常操作中，激發源(例如，RFID讀取器)產生激勵RFID標簽的載波頻率且將雙向數據疊加于此載波上。一伏或兩伏通常足以給RFID芯片供電。

當標簽非常靠近于所述激發源時，由其天線產生的電壓可能超過RFID電路的額定值。分路調節器是保護所述電路免受此可能損壞來源影響的最常見的方式。此分路調節器通過將過量能量作為熱傾倒來保護所述RFID電路。對于大多數RFID應用，此能量損耗并不顯著有損于系統性能。

然而，一些RFID應用需要讀取緊密間隔的標簽。遺憾地，緊密間隔的RFID標簽往往耦合，從而將其共振頻率從載波的頻率移位到某一未知的頻率。此移位導致讀取器與標簽之間的能量及數據的傳遞的破壞。標簽耦合得越緊密，共振的移位就越大，且系統性能的降級就越大。

已開發的一種解決方案-具有有限的結果-是不調諧RFID標簽以最小化鄰近標簽之間的耦合。舉例來說，參見來自澳大利亞悉尼麥哲倫科技私人有限公司(MagellanTechnology?Pty?Ltd，Sydney，Australia)的產品。然而，此解決方案具有不良的空間辨別性。改進空間辨別性的嘗試本身可引入另外的問題，例如使場塌縮及嚴重地限制讀取范圍。為對抗有限的讀取范圍，可實施各種范圍擴展解決方案。遺憾地，當這些范圍擴展解決方案與緊密間隔的“現用RFID標簽”組合時，分路調節器展示出自限制行為。具體來說，最接近激發源(讀取器)的標簽中的分路調節器對標簽中的線圈天線的輸出處的電壓進行箝位。由于標簽是緊密間隔的，因此可用于附近標簽的電壓限制于此經箝位電壓。任何損耗(且始終存在損耗)將可用電壓進一步減小到標簽不具有足夠的操作功率之處。如上文所提及，此分路調節器起作用以保護RFID電路(好事情)，但-在緊密間隔的標簽的情況下-所述分路調節器減小系統的讀取范圍。

因此，需要在不將過量能量燒盡而形成熱的情況下保護RFID標簽中的敏感電路的電路。

發明內容

本發明的實施例改進射頻識別(RFID)系統的效率且有助于擴展緊密間隔的RFID標簽的某些配置的有效讀取范圍。具體來說，一實施例有助于最小化在存在來自激發源的過量能量時產生的能量損耗。此過量能量具有損壞RFID標簽中的電路的可能性。通常使用分路調節器通過對電壓進行箝位來保護RFID電路，但所述分路調節器具有將此過量激發能量轉換成熱的不合意效應。各種實施例針對僅使用所述激發能量中的與給所述RFID電路供電所必需的一樣多的激發能量。這些實施例包含：用于恒定電流電源的電路，其可借助離散組件來實施或建造到新的ASIC設計中；網絡，其最小化由建造到許多RFID電路中的所述分路調節器轉換成熱的能量的量；及/或睡眠模式，其用于減少在已讀取RFID標簽之后由其消耗的能量。一實施例可具有使得所述激發能量中的更多激發能量可用于給附近的其它RFID標簽供電借此改進系統性能及讀取范圍的益處。