[發明專利]一種雙頻射頻識別標簽以及包括該標簽的射頻識別系統

有效

• 申請號: 201310422644.5
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103530680A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王彬;張永生
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22;H01Q1/38;H01Q7/00;G06K7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于射頻識別（Radio?Frequency?Identification，RFID）技術領域，涉及一種雙頻（包括HF和UHF頻段）射頻識別標簽以及包括該標簽的射頻識別系統。

背景技術

射頻識別（Radio?Frequency?Identification，RFID）技術已經被廣泛已經被廣泛應用于各個領域，例如，貨物銷售、運輸、生產、廢物管理、郵政跟蹤、航空行李管理、車輛收費管理等領域，傳統的紙帶條形碼因其存儲能力小、不能改寫等缺點，在識別領域，其已經慢慢被RFID系統所替代。

RFID系統通常地包括多個RFID標簽、至少一個與該RFID標簽通信的具有天線的RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計算裝置。通常地，RFID標簽由RFID標簽天線和標簽芯片組成；RFID讀取器包括：用于將能量或信息提供到RFID標簽的發送器以及用于從RFID標簽接收身份和其他信息；計算裝置處理通過RFID讀取器所獲得的信息。RFID讀取器的發送器經由天線輸出RF（Radio?Frequency，射頻）信號，從而產生電磁場，該電磁場使得RFID標簽返回攜帶信息的RF信號。

在RFID標簽中，電磁場所產生的無線電波信號是經由其RFID標簽天線傳送到標簽芯片，并且，標簽芯片的電流信號是通過RFID標簽天線傳送到空間中。RFID標簽按頻率范圍主要劃分為4個頻帶，其劃分及性能、應用如下表1所示：

表1不同頻段RFID系統的性能

目前，各個頻段RFID標簽絕大多數都是單頻段應用，低頻、高頻、超高頻、微波的RFID標簽各不相容。在實際應用中，一種頻段一張標簽。HF標簽由于其采用近場線圈耦合技術，提供更高的安全級別和更大的信息存儲空間；而UHF標簽擁有更好的讀寫距離和速度。在某些應用場合需要同時使用HF和UHF標簽，同時使用兩張獨立的HF和UHF標簽，不但手續繁瑣，而且成本很高。如果能夠將HF和UHF結合起來，集成到一張標簽里面去，可大大降低應用成本，提高效率。

HF標簽采用磁場耦合來與RFID讀寫器進行信息交換，天線基體和表面金屬對其影響較小；而UHF采用電磁波傳輸的形式與RFID讀寫器進行信息交換，天線基體和表面金屬嚴重影響UHF天線的增益和阻抗匹配程度，進而影響UHF標簽的讀寫距離和性能表現。因此，如果HF天線與UHF天線集成在同一基體上，HF天線會對UHF天線產生極大的電磁耦合，兩者不易于集成。

有鑒于此，有必要提出一種新型雙頻段（HF和UHF）RFID標簽。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種雙頻（包括HF和UHF頻段）射頻識別標簽以及包括該標簽的射頻識別系統。

本發明提供解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種雙頻射頻識別標簽，包括基體、標簽天線和標簽芯片，標簽天線和標簽芯片均設置在基體上；所述標簽天線設置有一中心線，且包括HF線圈天線和UHF天線，UHF天線關于中心線軸對稱設置；所述的標簽芯片包括HF標簽芯片和UHF標簽芯片，且HF標簽芯片和UHF標簽芯片均設置在饋電點上；

HF線圈天線包括金屬天線線圈、天線過橋；UHF天線包括主輻射體、微帶饋線；金屬天線線圈的內端通過天線過橋與饋電點相連接，外端直接與饋電點相連接；主輻射體與微帶饋線均成條狀，微帶饋線的兩端與主輻射體相連接；主輻射體與微帶饋線的連接結構關于中心線對稱，饋電點設置在主輻射體或微帶饋線上，且與中心線同軸。

所述的主輻射體和微帶饋線為直條狀或彎曲折線狀。

所述的HF線圈天線和UHF天線共用同一天線基體，且基體的厚度范圍為0.01mm～60mm。

所述的HF線圈天線的寬度為0.2mm～2.5mm，HF線圈天線中每圈線圈之間的距離在0.2mm～2mm范圍內；HF線圈天線的外層線圈的長度在30mm～80mm范圍內，寬度在15mm～50mm范圍內。

所述的UHF天線設置在HF線圈天線的外側，UHF天線中的主輻射體彎曲呈Ｕ型，Ｕ型開口朝向HF線圈天線中的金屬天線線圈；所述的UHF天線中的主輻射體的寬度在0.2mm～15mm范圍內，長度在10mm～100mm范圍內；主輻射體與HF線圈天線之間的距離在0.5mm～20mm范圍內。

所述的UHF天線中微帶饋線的寬度在0.2mm～13mm范圍內，長度在0.5mm～15mm范圍內；微帶饋線與饋電點之間的距離在0.5mm～15mm范圍內；微帶饋線彎曲的角度在0゜～90゜范圍內。