无线频率识别系统的制作方法

文档序号:6650598阅读:125来源:国知局
专利名称:无线频率识别系统的制作方法
技术领域
本发明涉及无线频率识别系统,具体涉及一种在由无线频率识别标识、贴片天线和读取器构成的无线频率识别系统,使用插入了厚度为3~10mm具有电绝缘性的隔片的无线频率识别标识具有不使接收率恶化的效果,通过使用由陶瓷构成电介质使电介质的大小大幅度小型化的贴片天线,具有能够轻量化/小型化天线本身的效果,使用将多个构成天线连结到芯片而构成的贴片天线(patch antenna)能够进一步提高指向性和效率,即便在管理对象物由金属形成的情况下也不受金属制品的影响,从而不会使无线频率识别标识的接收率变差同时还能够轻量化/小型化的无线频率识别系统(radio frequency identification system)。
背景技术
RFID(radio frequency identificationRFID)与条形码、磁条、IC卡等一样属于自动识别这一领域,其是利用超短波或长波以无线方式识别所记录的信息的最尖端方式。这样的RFID的原理是通过天线接收存储在标签上的信息,由控制器对其进行识别、分析后就可取得安装了上述标签的物品的固有信息,由于其利用频率故不受雪/雨/风/尘/磁束等环境的影响,因为通过速度较快而具有在移动中也能够进行识别、距离远也能够进行识别,还由于在制造过程中给予唯一ID故具有不可伪造的特征。
上述RFID应用于超级市场、停车管理等,例如在超级市场的情况下若在销售物品上安装记录了固有信息的标签,则使用通过上述标签接收到的信息控制器就能够自动地获知目前残留在陈列台上的物品数量等,消费者不用另行计算也可容易地收集关于已购入的物品的信息,所以能够提供可用信用卡来进行结算等的方便性。
以往,在无线频率识别标识中具有电磁诱导型和电磁耦合型,任意一种均是利用电磁波与读写(read write)终端器等非接触地进行通信。RFID标签具有天线线圈和控制部,当天线线圈接收读写终端器的发送信号时,控制部将其转换为电力并储存在电容器中,同时利用该电力进一步由天线线圈将在存储部内所存储的识别(ID)码等信息发送到读写终端器。
一般而言,无线频率识别标签和无线频率识别标签系统为人所知且大多利用。例如,无线频率识别标签在保护保安建筑物或区域的自动门禁监视用途等中多用于进行个人识别。在无线频率识别标签中所存储的信息是识别要出入保安建筑物这样的个人。无线频率识别标签系统在利用无线频率数据传送技术,短距离地判读来自无线频率识别标签的信息上较为便利。最具经验地,使用者将无线频率识别标签位于向频率识别标签上所包含的无线频率识别标签电力供给电路传送激励信号(an excitation signal)的基站(a base station)附近即可。电路应答激励信号从无线频率识别标签向上述基站传送所储存的信息,基站接收信息并进行判读。一般而言,无线频率识别标签能够保有相当量的信息,即唯一识别个人、包裹、库存品等程度的足够信息并且进行传送。
向无线频率识别标签供给电力(powering)进行判读的典型技术是将诱导性耦合(inductive coupling)或诱导性电力耦合(inductive powercoupling)与电容性数据耦合(capacitive data coupling)组合起来的技术。诱导性耦合在无线频率识别标签中使用线圈构成元件(a coil element)。线圈构成元件通过基站激励信号(an excitation signal)进行激励(或激活)后向无线频率识别标签电路供给电力。无线频率识别标签线圈或第2标签线圈还能够用来在无线频率识别标签和上述基站之间传送接收所储存的信息。为了使由上述激励信号所产生的场(the field)有效地耦合必须与线圈构成元件实际上直角交叉,所以依赖于诱导性耦合的无线频率识别标签在相对基站的无线频率识别标签的方向上敏感。对于被诱导耦合的装置的判读范围一般为数厘米程度。判读距离长度越长越好,对于电子式动物识别(electronic animal identification)、行李跟踪(baggage tracking)、包裹跟踪(parcel tracking)和库存管理用途(inventory management applications)这样特定用途需要更长的判读距离。
向无线频率识别标签供给电力(powering)进行判读的其他技术为用于无线频率识别标签系统和无线频率识别标签的静电耦合技术。该系统与现有技术中可利用的相比提供显著增加的判读/记录距离。从上述所公开的系统和标签的使用所派生的其它优点为使用者们没有必要恰好将标签非常接近基站,也没有必要对基站设定标签方向。从而,能够将基站的天线构成要素结合在例如出入口(doorway)或门廊(vestibule)、包裹搬送机或物品分类系统中,并可以更远距离激活标签来判读标签信息。
在收发方式中具有振幅移位键控(ASKAmplitude Shift Keying)方式和频移键控(FSKFrequency Shift Keying)方式。若以天线线圈形式来分类一般的RFID标签则具有使用圆形空心线圈的圆盘状天线线圈、和在棒状铁氧体磁芯上缠绕瓷釉(enamel)线等绝缘覆盖铜线的圆柱体状的天线线圈这两种,其外形与各个天线线圈形态相对应,前者形成为圆盘状而后者形成为棒状。具有圆盘状天线线圈的RFID标签利用圆形线圈面方向磁束变化来进行通信,具有圆柱状的天线线圈的RFID标签利用轴方向磁束变化来进行通信。另外,在RFID标签保管/搬运和使用时,为了保护不受来自外部的应力或冲击大多使用容器等包裹其周围,但为了在容器外部使读出终端设备等与RFID进行通信,作为容器材料不使用由通信屏蔽(barrier)组成的传导性材料,而一般使用塑料等非导电部件。
可是,电磁波是将交流变化的材质和磁场转换为90度相位,通过该磁场变化,交变磁束与铁/铝/铜等导电部件交叉时,在上述导电部件中产生过电流,由该过电流向否定交变磁场方向产生磁束。因此现有RFID标签一般设置得尽可能远离导电性部件。而且,为了保护所设置的RFID标签不受来自外部的应力或冲击必须以保护体覆盖其表面侧,但为了从保护体外部使读写终端设备等与RFID标签进行通信,作为保护体的材料不使用由通信屏蔽组成的传导性材料,而一般使用塑料等非导电性材料。从而,由于塑料等非导电性部件因为强度并不很高,故不能使RFID标签得到充分保护的情况较多。例如,在将RFID标签设置到金属制的入孔罩盖等情况下,因由车辆等通过所造成交通负荷没有减少地外加而在耐久性上存在问题。
另外,用于该标签的现有无线频率识别标签为了将其厚度限制为最薄,可以使用通过在将表面粘接到被绝缘层覆盖的导线卷成大致正方形的主基板上来形成,或者是以蚀刻法或冲压法等除去在主基板上层叠的铝膜或铜膜等导电层的不需要的部分形成螺旋形。具备这样天线的无线频率识别标识在管理对象物由金属形成的情况,因为受到金属制品影响存在无线频率识别标识接收率恶化的问题点,为了避免天线与导电部件电连接必须在导电部件表面相间固定粘接绝缘膜。
但是,现在使用钢铁材料制品的应用领域非常多种多样。其应用领域中有代表性的有钢铁厂的轧辊加工间(roll shop)和钢铁本身历史管理、煤气罐管理、原子核反应堆的磁鼓(drum)等应用领域。首先,在钢铁厂的情况为在钢铁本身上附着标签来管理钢铁制品领域,在轧辊加工间台架上具有管理轧辊的轧辊加工间等领域。为了钢铁制品管理人工在所生产的冷轧钢圈上附着条形码,第一、不能够同时读取多个条形码,第二、不能够读写数据,第三、由于周围环境粉尘或湿度等损毁条形码周围环境的情况不仅不能够确保数据正确性而且还限定了可识别的距离。在轧辊加工间(rollshop)情况由于钢铁厂内恶劣环境,即上升到数十度的高热、用于冷却的冷却水、粉尘等不能够使用条形码或光传感器这样识别装备。从而,通过以粉笔记入各个轧辊等手工操作来完成,但这因为不能够时常在指定位置看见被消去或记入的信息故其极其不合理。因此,使用通过在轧辊侧面附着标签并在起重机或PDA这样装备上使用RF读取器这样的方法就能够增加识别率,提高作业的方便性,但因为这样的制品全部为钢铁制品,所以在与标签直接粘贴的情况下识别率接近于0%。从而,存在必须加工出在钢铁上一定能够使用标签的问题点。
目前无线频率识别系统必须具有小型/廉价/轻量/小外形(profile)的天线。然而,现有的微带天线因为主要用于电介质基板的特氟隆等(レキソライド等)价格较高所以天线的制造价格较高,因为所使用的介电常数通常在1.17~10.3范围内故存在难以小型化/轻量化天线尺寸的问题点。另外,因为以往的天线规定识别距离,还限定其频带宽度,故不能解决针对小型化和设计问题以及针对扩展频宽问题点,一般来说因为天线规定识别距离且宽度较短故具有必须并列设置多个天线的麻烦,因为上述以并列方式配置的天线识别距离和宽度并不定,故存在若脱离上述天线被设置的区域时则标签的信息识别失败概率较高的问题点。

发明内容
本发明就是用来解决如前所述的以往的无线频率识别系统中的问题点,其目的在于提供一种即使在管理对象物由金属形成的情况下也不受金属制造物品的影响所以不会使无线频率识别标识的接收率变差同时还可实现轻量化/小型化的无线频率识别系统。
为了达到如前所述的目的,本发明提供一种由无线频率识别标识、贴片天线和读取器构成的无线频率识别系统,上述无线频率识别标识包括RFID芯片,使存入了管理对象物信息的芯片附着在经过二次弯曲所备有的基板上而形成,并与终端器进行通信;以长方形形状在一端形成有芯片安装槽的天线和长方形天线;隔片,为了不使无线频率识别标识的接收率变差而构成为使上述天线之间具有电绝缘性;以及敷层,由为了避免上述天线与管理对象物电连接使耐湿/耐久性增加而形成的绝缘体所构成,其中,为使上述天线平行地耦合于上述隔片的上/下各面,使上述RFID芯片耦合于上述隔片的侧面而将上述RFID芯片的基板的一个侧面耦合到上述天线的一端、将其他侧面耦合到天线的一端,并利用上述敷层将整体包起来而形成,通过上述天线发散激活信号由此将自身的信息用读取器来进行传送以使读取器可以认知上述RFID芯片的信息。
另外,本发明提供一种由无线频率识别标识、贴片天线和读取器构成的无线频率识别系统,上述贴片天线包括电介质陶瓷,在中央部穿孔并备有馈电口、由介电常数为4.0~210的陶瓷所形成;在上述电介质陶瓷的一个侧面所备有的传导性膜;接地板,在上述电介质陶瓷的其他侧面所备用、在中央部穿孔并形成馈电口;以及馈电管脚,被插入到上述电介质陶瓷的馈电口并与上述传导性膜电耦合来进行馈电,其中,上述馈电管脚通过上述电介质陶瓷的馈电口被插入而形成,上述传导性膜构成为覆盖在上述电介质陶瓷上所形成的馈电口,并与插入到上述电介质陶瓷的馈电口所耦合的馈电管脚进行电耦合,上述接地板的馈电口形成为比上述电介质陶瓷的馈电口的大小还大,并与上述馈电管脚进行绝缘。
另外,本发明提供一种由无线频率识别标识、贴片天线和读取器构成的无线频率识别系统,其中,上述贴片天线构成为以一个芯片为中心连结并备有多个构成天线,使从各个构成天线到芯片的距离相同,能够使识别距离和带宽改善并进一步提高指向性和效率。


图1为根据本发明的无线频率识别标识的分解侧视图。
图2为根据本发明的无线频率识别标识的侧视图。
图3为图示剥落图2的无线频率识别标识的粘接敷层的状态的侧视图。
图4为沿图2A-A′线的剖面图。
图5为根据本发明的无线频率识别标识的侧视图。
图6为根据本发明的贴片天线的分解侧视图。
图7为根据本发明的贴片天线的侧视图。
图8为沿上述图7的A-A′线的剖面图。
图9为根据本发明贴片天线的概略结构图。
图10为构成天线为两个时的实施例图。
图11为构成天线为四个时的实施例图。
图12为概略示意无线频率识别系统的一般结构的说明图。
(附图标记说明)1主基板;2RFID芯片;3、3′天线;4粘接敷层;40、50、60芯片;41、42、51、52、53、54构成天线;71、72、73、74、71′、72′、73′、74′构成天线;100无线频率识别标识;120RFID芯片;121芯片;122基板;130、130′天线;131芯片安装槽;140隔片;150敷层;160粘接敷层;161粘接面;200贴片天线;210电介质陶瓷;211馈电口;220传导性膜;230接地板;231馈电口;240馈电管脚;S10RF信号发送;S15RF信号接收;S20识别数据导出;S25RF传送;S30RF信号接收;S35判读处理;S40由使用者个人电脑进行数据传送;S45显示部输出;J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J1′、J2′、J3′接点具体实施方式
以下,参考附图详细说明本发明实施例特征结构及作用效果。
图1为根据本发明的无线频率识别标识的分解侧视图,图2是本发明的无线频率识别标识的侧视图,图3为图示剥落上述图2的无线频率识别标识的粘接敷层的状态的侧视图,图4为沿图2的A-A′线的剖面图,图5为根据本发明的无线频率识别标识的侧视图,图6为根据本发明的贴片天线的分解侧视图,图7为根据本发明的贴片天线分解侧视图,图8为沿上述图7的A-A′线的剖面图,图9为根据本发明的贴片天线概略结构图,图10为构成天线为两个情况下的实施例图,图11为构成天线为四个情况下的实施例图,图12为概略示意无线频率识别的一般结构的说明图。
本发明提供一种由无线频率识别标识100、贴片天线200和读取器300构成的无线频率识别系统,其特征是,上述无线频率识别标识100包括RFID芯片120,使存入了管理对象物信息的芯片121附着在经过二次弯曲所备有的基板122上而形成,并与终端器进行通信;以长方形形状在一端形成有芯片安装槽131的天线130和长方形天线130′;隔片140,为了不使无线频率识别标识的接收率变差而构成为使上述天线130、130′之间具有电绝缘性;以及敷层150,由为了避免上述天线130、130′与管理对象物电连接使耐湿/耐久性增加而形成的绝缘体所构成,其中,为使上述天线130、130′平行地耦合于上述隔片140的上/下各面,使上述RFID芯片120耦合于上述隔片140的侧面而将上述RFID芯片120的基板122的一个侧面耦合到上述天线130的一端、将其他侧面耦合到天线130′的一端,并利用上述敷层150将整体包起来而形成,通过上述天线130、130′发散激活信号由此将自身的信息用读取器来进行传送以使读取器可以认知上述RFID芯片120的信息。
RFID芯片120存储管理对象物的各种信息并与终端器(读取器)进行通信来提供信息。上述RFID芯片120将存入有管理对象物的信息的芯片121附着在基板122上而形成。上述基板122具有经过二次弯曲的形状。
天线130、130′用长方形形状的薄板来构成以使厚度最小化,通过上述天线130、130′发散激活信号,由此将自身的信息用读取器来传送,并使读取器能够认知上述RFID芯片120的信息。上述天线130、130′由铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等构成。
上述隔片140是为了避免天线130、130′与管理对象物电连接,而预先与管理对象物隔开距离以使上述天线130、130′相互不接触放置而配备。
另外,上述隔片140厚度最好为3~10mm。因为若上述隔片140的厚度较厚则无线频率识别标识100的厚度就较厚,所以在将上述无线频率识别标识100附着于管理对象物的情况下,就有在管理对象物的搬运和移动时或者其他物体移动时上述无线频率识别标识100容易从管理对象物脱离的问题点。另外,上述隔片140最好是由陶瓷、泡沫材料、特氟隆等材质构成。
陶瓷(ceramics)是以高温进行热处理后所制作的非金属无机固体材料的总称,具有耐火性优良的特点。
泡沫材料(sponge)为由绝缘橡胶或合成树脂所制作的海绵,是指具有弹性的海绵状多孔物质。代表性高分子物质为聚氨酯,由软质氨基甲酸乙酯泡沫(软质发泡聚氨酯)来制造/使用。发泡大多利用聚氨酯制造时产生的二氧化碳来制作,但有时也并用哈龙气体等发泡剂。此外还有用粘胶丝(人造丝)制作的粘胶海绵、用发泡剂使橡胶发泡来制作的海绵橡胶等。
特氟隆(聚四氟乙烯PTFE)为结晶树脂具有即便在260℃下长期使用也可经受的耐热性,为具有耐药性、电绝缘性、高频率特性、非粘接性、低摩擦系数、抗燃性等特殊的塑料。PTFE为熔点327℃的结晶性聚合物,其连续使用温度为260℃,能够从低温(-260℃)到高温稳定地进行使用。耐药性在有机材料之中为最高,完全不受酸/碱/各种溶剂的侵害,仅仅在苛刻条件下受氟族气体/熔化碱金属/三氟化盐等特殊药品的侵害,可利用于板式填料/各种密封材料等。
在机械特性上最大特征为摩擦系数较小,从而用各种充填材料来加固后被用于无油滑动材料的轴承(Bearing)等。另外,因非粘接性也较大的特征而最适合于油煎锅或各种钢管的涂层等。
上述敷层150由用于避免上述天线130、130′与管理对象物电连接,使耐湿/耐久性增加而形成的绝缘体来构成。这是因为在天线由铝箔或铜箔等形成的情况下,为了避免上述天线130、130′与导电部件电连接而需要在导电部件表面上相间放置绝缘膜并固定。
如前所述构成的本发明的无线频率识别系统的无线频率识别标识100为使上述天线130、130′平行地耦合于上述隔片140的上/下各面,使上述RFID芯片120耦合于上述隔片140的侧面而将上述RFID芯片120的基板122的一个侧面耦合到上述天线130的一端、将其他侧面耦合到天线130′的一端,将上述RFID芯片120耦合到上述隔片140的侧面并利用上述敷层150将整体包起来而形成,在粘接面161上涂敷粘接剂等,在上述粘接面161的上部具有粘接敷层160,在需要物品上剥离上述粘接敷层160后进行附着,通过上述天线130、130′发散激活信号由此将自身的信息用读取器来进行传送以使读取器能够认知上述RFID芯片120的信息。
另外,上述天线130最好在一端形成芯片安装槽131。由于上述天线130的芯片安装槽131安装上述RFID芯片120并可避免来自外部的冲击或与内部天线130的冲突,所以能够减少RFID芯片120的信息识别时的错误,上述天线130、130′最好由上述传导性较好的铜(Cu)、金(Au)、银(Au)来形成。铜具有易购买、非常容易加工,价格低廉的优点。如上述那样构成的无线频率识别标识100的尺寸最好为横长度8~12cm、纵长度1~5cm程度。
如图5所示那样,当为了通过终端器判读预先记录在RFID芯片中的识别数据而发送RF信号时(步骤S10),上述RF信号被附着于使用物品的RFID标签2接收(步骤S15)。此时,在由无线频率识别标识100从存储器提出所收纳的固有识别数据后(步骤S20),将其载置于RF信号上向外部传送(步骤S25)。在上述RF信号被终端器接收时(步骤S30),进行判读处理(步骤S35),上述判读处理结果被传送到外部使用者计算机,进行与经过判读的数据对应的信息的识别和精确计算处理,并且将其数据库化(步骤S40)。同时,与经过判读的数据对应的信息通过显示器部进行输出(步骤S45)。
另外,本发明提供一种由无线频率识别标识100、贴片天线200和读取器300构成的无线频率识别系统,其特征是,上述贴片天线200包括电介质陶瓷210,在中央部穿孔并备有馈电口211、由介电常数为4.0~210的陶瓷所形成;在上述电介质陶瓷210的一个侧面所备有的传导性膜220;接地板230,在上述电介质陶瓷210的其他侧面所备用、在中央部穿孔并形成馈电口231;以及馈电管脚240,被插入到上述电介质陶瓷210的馈电口211并与上述传导性膜220电耦合来进行馈电,其中,上述馈电管脚240通过上述电介质陶瓷210的馈电口211被插入而形成,上述传导性膜220构成为覆盖在上述电介质陶瓷210上所形成的馈电口211,并与插入到上述电介质陶瓷210的馈电口211所耦合的馈电管脚240进行电耦合,上述接地板230的馈电口231形成为比上述电介质陶瓷210的馈电口211的大小还大,并与上述馈电管脚240进行绝缘。
上述电介质陶瓷210在中央部穿孔并备有馈电口211,由介电常数为4.0~210的陶瓷构成。上述电介质陶瓷210是作为微带(microstrip微波带状线路)基板的电介质,能够制作为正三角形/长方形/圆形/正方形/环形等诸多形态。一般而言,陶瓷的介电常数具有4.0~210间的多种值。作为电介质基板使用的上述电介质陶瓷210的介电常数以多种陶瓷形成4.0~210间的值。
简单地说,介电常数(dielectric constant,permittivity)是指在二个电荷相互作用排斥力或吸引力时,表示电荷强度和作用力的相互作用时所用的比例常数。从而,介电常数因存在于作用电荷力的二个电荷间的物质(介质)的种类而不同。另外,其是指在蓄电器极板间放入作为电介质的某种物质时的恒电容量和什么都没有放入时的恒电容量之比,一般来说电介质的介电常数通常大于1。例如大气的介电常数为诸如1.000335这样比1稍微大的值,但此值根据大气中所含的水蒸汽的含有量而较大左右并对电波的传播产生影响。
尝试考察介电常数值所示意味的特性,若设介电常数值为带给设计的影响最重要的因素则其亦为波长问题。若介电常数变高则在该电介质内行进的电磁波的波长具有以介电常数平方根值来分的、即引导波长(GuidedWavelength)值,所以就会对电路结构大小本身带来决定性的影响。一般来说,减小电路大小最简单的方法之一为以较高介电常数材料来更替在基板或共振器中所用的电介质的方法。除此之外,还有在敢于减小大小这样的侧面以外也混用介电常数不同的材质以活用符合各材质的波长成分,或者是通过利用介电常数操作的多路复用波生成而作出特性的情况。总之,一般来说在使用介电常数值较高的基板的情况下基板的大小变小,在使用介电常数值较低的基板的情况下基板的大小变大。
一般而言,陶瓷与以往用作电介质的物质相比,不用说介电常数非常高且多种多样,因为根据用途变化的稳定度非常高,所以具有极其适合轻量化/小型化的特征。
上述传导膜220配备于上述电介质陶瓷210的一侧面,原则上具有正三角形/长方形/圆形/正方形/环形等各种各样的形态,上述传导膜220一侧被切断这样来构成以使由上述传导膜220所形成的辐射电场变动。另外,上述传导膜220一般是由金(Au)/银(Ag)/铜(Cu)等导电性物质构成并形成天线的放射面。
上述接地板230配备于上述电介质陶瓷210的其他侧面,在中央部穿孔并形成馈电口231,使上述接地板230的馈电口231形成为比上述电介质陶瓷210的馈电口211的大小还大,并与上述馈电管脚210绝缘。
上述馈电管脚240插入到上述电介质陶瓷210的馈电口211并电耦合到上述传导性膜220来进行供电,能够适当地调节位置使所希望的阻抗特性变化,位于使馈电点与传导性膜220之间的耦合最小化的接地面。上述馈电管脚240以对应上述电介质陶瓷210的馈电口211的大小的直径来形成。
根据本发明无线频率识别系统的贴片天线200,在上述电介质陶瓷210上面具备传导性膜,在上述电介质陶瓷210的下面,即具备上述传导性膜220的其他侧面的全体表面构成上述接地板230。另外,用于向上述传导性膜220供给电源的馈电管脚240通过上述电介质陶瓷210的馈电口211被插入而形成,上述传导性膜220构成为覆盖在上述电介质陶瓷210上所形成的馈电口211,并与插入到上述电介质陶瓷210的馈电口211所耦合的馈电管脚240进行电耦合,上述接地板230的馈电口231形成为比上述电介质陶瓷210的馈电口211的大小还大,并与上述馈电管脚240进行绝缘这样来形成,由于不会使无线频率识别标识的接收率变差,而且即便在管理对象物由金属构成的情况下也不受金属制品影响,所以具有可以进行金属材质物品的历史管理的效果。
另外,本发明提供一种由无线频率识别标识100、贴片天线200和读取器300构成的无线频率识别系统,上述贴片天线200在中央部具备一个芯片60,在上述芯片60上连结并具有多个构成天线71、72、73、74、71′、72′、73′、74′。
从上述构成天线71到接点J1间的距离与从上述构成天线72到接点J1的距离相同。同样,使从构成天线73到接点J2的距离与从上述构成天线74到接点J2的距离相同这样来构成。另外,使从上述接点J1到接点J3的距离与从接点J2到接点J3的距离相同这样来构成。然后,构成为使从构成天线71、72、73、74各自到接点J3的距离相同,结果,就构成为从各个构成天线71、72、73、74到芯片60的距离相同。
另外,从上述构成天线71′到接点J1′的距离与从上述构成天线72′到接点J1′的距离相同。同样,使从构成天线73′到接点J2′的距离与从上述构成天线74′到接点J2′的距离相同这样来构成。另外,使从接点J1′到接点J3′的距离与从接点J2′到接点J3′的距离相同这样来构成。然后,构成为从各个构成天线71′、72′、73′、74′到接点J3′的距离相同,结果就构成为从各个构成天线71′、72′、73′、74′到芯片60的距离相同。
根据本发明的其他实施例,如图10所图示那样,在一个芯片40上连结具备多个构成天线41、42。使从上述构成天线41到接点J4距离与从上述构成天线42到接点J4的距离相同这样来构成,结果就构成为从各个构成天线41、42到芯片40的距离相同。如上述那样构成后从各个上述构成天线41、42到芯片40的距离就完全相同。
根据本发明的其他实施例,如图11所图示那样,在中央部具备一个芯片50,在上述芯片50上连结具备多个构成天线51、52、53、54。从上述构成天线51到接点J5的距离与从上述构成天线52到接点J5的距离相同。同样,构成为从构成天线53到接点J6的距离与上述构成天线54到接点J6的距离相同。另外,构成为从接点J5到接点J7的距离与从接点J6到接点J7的距离相同。然后,构成为从各个构成天线51、52、53、54到接点J7的距离相同,结果就构成为从各个构成天线51、52、53、54到芯片50的距离相同。
如上述那样构成后从各个上述构成天线51、52、53、54到芯片50的距离就完全相同。
如上述那样构成后从各个上述构成天线71、72、73、74、71′、72′、73′、74′到芯片60的距离就完全相同。贴片天线200将多个构成天线连结到芯片60,能够使识别距离与带宽改善并进一步提高指向性和效率,如上述那样所构成的无线频率识别系统用贴片天线200使识别范围和识别距离均得到扩展,并能够更加可靠/容易地向读取器300传送无线频率识别标识100的信息。另外,由于如上述那样所构成的无线频率识别标识别系统读取机和标签用贴片天线200构成为从各个构成天线到芯片60的距离相同,所以就使得识别上述无线频率识别标识100信息并向芯片60传送将需要同一时间从而期望识别信息的可靠性。
如以上所说明那样,根据本发明的无线频率识别系统因为使用插入了厚度为3~10mm具有电绝缘性的隔片的无线频率识别标识不会使接收率变差,即便在管理对象物由金属构成的情况也不受金属制品的影响,所以就有可进行金属材料物品历史管理的效果,由于使用介电常数为4.0~210的陶瓷构成电介质,可以使用使电介质大小大幅度小型化的贴片天线使天线本身轻量化/小型化,故能够不但附着于运动物体还能够附着于小型物品来使用,所以就有不仅能够进一步提高天线效率而且还能够方便地使用的效果,天线一边作为可与电场发射(field emission)相关联在由规定机关所确定的范围内进行动作的远距离判读天线系统一部分发挥功能,一边对全部可能的标签/天线配向提供适合的探知性能,与现有技术中可利用的天线相比就具有非常轻量化/小型化/低价格化,适合于稳定地读取无线频率识别标签的信息的无线频率识别系统读取机和标签用陶瓷贴片天线容易地得以构成的效果,还具有能够使用在芯片上连结构成多个构成天线的贴片天线进一步提高指向性和效率的效果。
权利要求
1.一种由无线频率识别标识(100)、贴片天线(200)和读取器(300)构成的无线频率识别系统,其特征在于,上述无线频率识别标识(100)包括RFID芯片(120),使存入了管理对象物信息的芯片(121)附着在经过二次弯曲所备有的基板(122)上而形成,并与终端器进行通信;以长方形形状在一端形成有芯片安装槽(131)的天线(130)和长方形天线(130′);隔片(140),为了不使无线频率识别标识的接收率变差而构成为使上述天线(130、130′)之间具有电绝缘性;以及敷层(150),由为了避免上述天线(130、130′)与管理对象物电连接使耐湿/耐久性增加而形成的绝缘体所构成,其中,为使上述天线(130、130′)平行地耦合于上述隔片(140)的上/下各面,使上述RFID芯片(120)耦合于上述隔片(140)的侧面而将上述RFID芯片(120)的基板(122)的一个侧面耦合到上述天线(130)的一端、将其他侧面耦合到天线(130′)的一端,并利用上述敷层(150)将整体包起来而形成,通过上述天线(130、130′)发散激活信号由此将自身的信息用读取器来进行传送以使读取器可以认知上述RFID芯片(120)的信息。
2.如权利要求1所述的无线频率识别系统,其特征在于上述天线(130)在一端形成有芯片安装槽(131)。
3.一种由无线频率识别标识(100)、贴片天线(200)和读取器(300)构成的无线频率识别系统,其特征在于,上述贴片天线(200)包括电介质陶瓷(210),在中央部穿孔并备有馈电口(211)、由介电常数为4.0~210的陶瓷所形成;在上述电介质陶瓷(210)的一个侧面所备有的传导性膜(220);接地板(230),在上述电介质陶瓷(210)的其他侧面所备用、在中央部穿孔并形成馈电口(231);以及馈电管脚(240),被插入到上述电介质陶瓷(210)的馈电口(211)并与上述传导性膜(220)电耦合来进行馈电,其中,上述馈电管脚(240)通过上述电介质陶瓷(210)的馈电口(211)被插入而形成,上述传导性膜(220)构成为覆盖在上述电介质陶瓷(210)上所形成的馈电口(211),并与插入到上述电介质陶瓷(210)的馈电口(211)所耦合的馈电管脚(240)进行电耦合,上述接地板(230)的馈电口(231)形成为比上述电介质陶瓷(210)的馈电口(211)的大小还大,并与上述馈电管脚(240)进行绝缘。
4.一种由无线频率识别标识(100)、贴片天线(200)和读取器(300)构成的无线频率识别系统,其特征在于,上述贴片天线(200)构成为以一个芯片(60)为中心连结并备有多个构成天线(71、72、73、74、71′、72′、73′、74′),使从各个构成天线(71、72、73、74、71′、72′、73′、74′)到芯片(60)的距离相同,能够使识别距离和带宽改善并进一步提高指向性和效率。
全文摘要
本发明提供一种由无线频率识别标识、贴片天线和读取器构成的无线频率识别系统,即便在管理对象物由金属形成的情况下也不受金属制品的影响,所以不会使无线频率识别标识的接收率变差同时还可实现轻量化/小型化。根据本发明的无线频率识别系统使用插入了厚度为3~10mm具有电绝缘性的隔片的无线频率识别标识,使用介电常数为4.0~210的陶瓷构成电介质,可以使用使电介质大小大幅度小型化的贴片天线使天线本身轻量化/小型化。天线一边作为可与电场发射相关联在由规定机关所确定的范围内进行动作的远距离判读天线系统一部分发挥功能,一边对全部可能的标签/天线配向提供适合的探知性能。
文档编号G06K7/00GK1818936SQ200510121720
公开日2006年8月16日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者李东振, 曹弘旻 申请人:森泰有限公司
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