[發(fā)明專利]柔性可安裝的L形RFID標(biāo)簽天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980037615.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN112313669B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 庫納倫·提拉帕;黃偉隆;羅斯蘭·阿卜杜勒拉赫曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯馬特拉克投資有限公司
• 主分類號(hào): G06K19/077
• 分類號(hào): G06K19/077
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;崔俊紅

本發(fā)明公開了一種柔性可安裝的RFID標(biāo)簽天線。本發(fā)明的目的是提供如下一種RFID標(biāo)簽天線，該RFID標(biāo)簽天線具有柔性和扁平的設(shè)計(jì)，該RFID標(biāo)簽天線能夠被安裝在導(dǎo)電表面上，但是該RFID標(biāo)簽天線在讀取RFID芯片的數(shù)據(jù)方面沒有缺點(diǎn)并且不會(huì)增加在RFID標(biāo)簽制造過程中的成本和復(fù)雜性，而且該RFID標(biāo)簽天線可以被安裝在任何曲率的結(jié)構(gòu)上。將通過如下柔性可安裝的RFID標(biāo)簽天線來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，該柔性可安裝的RFID標(biāo)簽天線包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RFID芯片以及可操作地連接到RFID芯片以在RFID頻帶上工作的天線結(jié)構(gòu)，其中，該RFID標(biāo)簽天線被安裝在介電層上，并且該RFID標(biāo)簽天線在介電層的一個(gè)邊緣處與介電層橫向地交疊，從而形成交疊部分，而該RFID標(biāo)簽天線的交疊部分在其截面視圖中形成延伸的L形天線結(jié)構(gòu)，而且該RFID標(biāo)簽天線適合于附接到導(dǎo)電層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適合于附接到導(dǎo)電表面的柔性可安裝L形RFID標(biāo)簽天線。

背景技術(shù)

典型的RFID系統(tǒng)包括RFID讀寫器或詢問器、RFID芯片和RFID標(biāo)簽天線。RFID芯片和天線通常封裝在一起以形成RFID標(biāo)簽。RFID芯片存儲(chǔ)通常包括識(shí)別信息的數(shù)據(jù)。可以由RFID讀寫器通過RFID標(biāo)簽天線來檢索數(shù)據(jù)。

低成本無源RFID標(biāo)簽不包括任何內(nèi)部電源。在這類系統(tǒng)中，RFID讀寫器向RFID標(biāo)簽發(fā)送信息和功率。RFID標(biāo)簽接收功率，并且對(duì)來自讀寫器的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。存儲(chǔ)在RFID芯片中的數(shù)據(jù)使RFID標(biāo)簽天線的阻抗發(fā)生變化，因此可以調(diào)制反向散射波。然后，讀寫器通過解調(diào)來檢索由RFID標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)。具有天線的RFID讀寫器向包含RFID芯片的RFID標(biāo)簽傳送數(shù)據(jù)和功率。然后，數(shù)據(jù)從RFID芯片被傳送到RFID讀寫器。

85％的商用RFID標(biāo)簽是偶極型天線，原因是偶極型天線可以從RFID讀寫器獲得最大的電場。然而當(dāng)偶極型天線靠近金屬時(shí)其性能將急劇下降，因此當(dāng)偶極型天線靠近導(dǎo)電表面時(shí)其性能也將急劇下降。

眾所周知，當(dāng)常用的偶極天線被放置在導(dǎo)電表面上時(shí)，無法讀取RFID標(biāo)簽。無法讀取偶極型RFID標(biāo)簽的原因是以下事實(shí)：與原始電流路徑相比，導(dǎo)電表面下方產(chǎn)生的鏡像電流具有相反的方向。結(jié)果是總有效電流等于零。

因此，在大多數(shù)情況下，RFID標(biāo)簽被生產(chǎn)為單層或雙層的折疊結(jié)構(gòu)，以避免抵消效應(yīng)。側(cè)面折疊的好處是制造更容易且成本更低，原因是可以使用更便宜的泡沫基底。但是這些設(shè)計(jì)增加了生產(chǎn)線的復(fù)雜性，并且RFID標(biāo)簽的成本非常昂貴。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的雙折疊結(jié)構(gòu)。嵌體(inlay)被折疊并被纏繞在便宜的介電基板3周圍。在操作期間，表面電流將從散熱器(頂層)經(jīng)由短接邊緣流向外部金屬表面。標(biāo)簽是超高頻器件，短接邊緣實(shí)際上會(huì)引入高感抗分量，并且使標(biāo)簽具有高電感性，這是與電容性微芯片共軛匹配所必需的。此外，超高感抗的存在使標(biāo)簽小型化成為可能。設(shè)計(jì)者實(shí)際上可以修改短接邊緣的寬度，以微調(diào)標(biāo)簽的諧振頻率。

現(xiàn)有技術(shù)還提供了可安裝在金屬上并使用平面倒F天線(PIFA)結(jié)構(gòu)的各種天線。所謂的PIFA包括用于使散熱器和搭鐵(ground)短接的過孔。這樣做的好處是：可以使RFID標(biāo)簽的尺寸小型化，此外使性能與標(biāo)簽尺寸的比率良好；然而，由于片上的表面電流對(duì)過孔的位置非常敏感，因此PIFA的調(diào)諧過程很繁瑣。即使在此類天線表現(xiàn)出合理的讀取范圍的情況下，此類天線也需要相對(duì)昂貴的基板材料(如聚四氟乙烯)、復(fù)雜的制造工藝和厚的基板(3mm至4mm)，并且導(dǎo)致RFID標(biāo)簽天線占據(jù)相對(duì)大的面積。

在現(xiàn)有技術(shù)中還提出了使用高介電常數(shù)材料來減小總天線尺寸以及天線與導(dǎo)電表面之間的距離，但是由于高介電材料，所以成本昂貴并且讀取范圍相對(duì)較低。

使用微帶天線是另一種選擇，但是這將需要半波長的天線長度，這不適合于空間是限制因素的一些應(yīng)用。微帶天線包括被插入在散熱器和搭鐵之間的介電基板。

通常，印刷電路板(PCB)被用于RFID標(biāo)簽制造，印刷電路板是剛性的并且不適用于具有不同曲率的表面。此外，三層設(shè)計(jì)概念還將增加RFID標(biāo)簽的制造復(fù)雜性。