[發明專利]嵌入式抗金屬射頻識別標簽

有效

• 申請號: 201010245405.3
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102346867A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉智佳
• 申請（專利權）人: 劉智佳
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 上海衡方知識產權代理有限公司 31234
• 代理人: 卞孜真

技術領域

本發明涉及一種射頻識別(Radio?Frequency?Identification，RFID)標簽，特別是涉及一種嵌入式抗金屬射頻識別標簽。

背景技術

眾所周知，制約射頻識別技術應用的因素之一是無法讀取金屬或液態物體上的射頻識別標簽。普通電子識別標簽在粘貼到金屬物體時，其讀寫距離會大幅降低，甚至不可讀取。這是因為在讀取標簽時，射頻識別系統產生的磁通量會在金屬表面感應渦流，而渦流對閱讀器的場起反作用(楞次定律決定的)，致使金屬表面上的磁場進行強烈的衰減，導致閱讀器與標簽之間不能再通信。另外金屬會引起額外的寄生電容(即由金屬引起的電磁摩擦造成的能源損耗)，造成讀寫器和標簽天線的失諧，破壞射頻識別系統的性能。最終在某些頻段，被金屬反射回來的能量就會在標簽和讀寫器之間形成干擾。

一般來說，在線圈和金屬表面之間插入高導磁率的隔離材料，能夠在相當大的程度上避免渦流的出現。通常的解決方案是使用某種隔離板來分離標簽與金屬，這種隔離板采用吸波材料，厚度一般比較大，而且在實際使用當中可能會導致容易脫落。另外由于吸波材料本身的特性，標簽天線的輻射效率會下降，同等距離下不能獲得同樣的標簽在普通物體表面穩定的讀取性能。另一種抗金屬的方法是采用高介電常數的介質材料將被粘貼的金屬當做標簽天線的接地來使用，但此種方法Q值較高，帶寬比較窄，讀寫距離對頻率變化比較敏感。總體來說，在金屬物體較多的環境下讀取標簽，會使得實際的讀寫率、讀寫距離和可靠性大大降低，遠低于在實驗環境下得出的結果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種嵌入式抗金屬射頻識別標簽，在不需要額外增加吸波材料的情況下，可以獲得與粘貼在普通物體表面情況下接近的讀寫性能。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種嵌入式抗金屬射頻識別標簽，其特征在于，其包括第一基體、第一導體層、第二基體、第二導體層、第三導體層、標簽芯片、過孔、第四導體層，第一基體在第二基體的上方，第一導體層附著在第一基體的上表面，第二導體層和第三導體層附著在第二基體的上表面并位于第一基體的下方，第二導體層和第三導體層在同一個平面上，標簽芯片位于第二導體層和第三導體層之間，第二導體層、第三導體層通過過孔和第四導體層連接，第四導體層附著在第二基體的下表面。

優選地，所述第一導體層、第二導體層、第三導體層和第四導體層的形狀都是圓形、橢圓形、多邊形和不規則圖形中的任意一種。

優選地，所述第一導體層、第二導體層、第三導體層和第四導體層的材質都是銀、銅、鋁等良導體中的任意一種。

優選地，所述第一基體和第二基體采用介電常數在1～150之間的PCB板材。

優選地，所述第一導體層與第二導體層、第三導體層組成的面通過第一基體隔開，第四導體層與第二導體層、第三導體層組成的面之間由第二基體隔開。

優選地，所述過孔位于第二導體層的一端和第三導體層的一端。

優選地，所述過孔位于第二導體層的一端或第三導體層的一端。

優選地，所述過孔為內壁涂有導電金屬的圓柱狀通孔。

本發明的積極進步效果在于：與一般的采用偶極子貼片天線或者折合偶極子天線設計的UHF(Ultra?High?Frequency，超高頻)射頻識別標簽相比，本發明的尺寸大幅減小，從而可以放置到狹小的空間。本發明采取增加過孔數量和改變過孔位置的方法來改變標簽天線的電感分量來實現標簽天線與標簽電子芯片的阻抗共軛匹配。另外，與一般的抗金屬標簽不同，本發明采用了兩個基體的分部結構，可以采取改變標簽天線部分的性能的方法對標簽天線進行調整，調整當中本發明所述的標簽天線中不需要調整的部分可以保持原狀。本發明既可以當做一般的UHF射頻識別標簽粘貼到普通物體表面使用，例如紙張、木材、塑料器皿等，也可以粘貼到金屬物體表面使用，例如鋁板、扳手、集裝箱外殼等，在兩種情況下標簽的最大讀取距離基本不變。更重要的是，本發明還可以嵌入到金屬表層使用，仍然可以獲得良好的最大讀取距離。采用這種安裝方式后，標簽與被嵌入物體良好的融為一體，與一般突出的安裝方法相比，本發明的標簽不易脫落，從而提高了射頻識別標簽對使用環境的適應性。另外，采用本發明結構的射頻識別標簽，在需要有對讀寫距離的苛刻要求時基體可以采用陶瓷，一般應用選取成本較低的PCB(Printed?Circuit?Board，印刷電路板)板材來制作，在大批量生產時可以顯著節省設計和材料成本，有效實現資產管理與標識。

附圖說明