专利名称：一种射频识别标签装置及其包装盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别(RFID)领域，更具体地说，涉及一种射频识别标签装置及其包装盒。
背景技术：
射频识别(RFID )，特别是超高频射频识别(简称UHF RFID )是一种利用微波射频读取标签信息的远距离自动识别技术。与传统条形码技术相比，超高频射频识别技术具有读取距离远、读取速率快、多标签处理能力强、数据保存时间长、数据容量大、无需接触、 TID (标签识别码)的唯一性等优点而在成为物联网技术的重要组成部分，在物流及交通领域获得广泛应用。在相当一部分超高频射频识别应用中，需要将射频识别标签粘贴在金属或镀金属包装材料内部，譬如采用金卡纸或锡箔纸包装的烟酒类包装盒等，这类包装材料表面都镀有金属层或这些包装材料本身就是由金属或合金制成，当这些包装材料完成对产品的包装时，其导电的金属层对于放在其中的射频识别标签而言，是一个屏蔽层，通常的射频识别标签粘贴在金属包装材料内表面(这些标签通常需要跟被包装的物品放置在一起) 无法被读取，严重影响了射频识别标签在烟酒类物流领域的应用。因此，将射频识别标签放置在金属或镀金属包装内部并且能从该装置(包装)外部被识别该标签就变得很有必要。发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述射频识别标签设置在金属包装材料内不能由其外部识别的缺陷，提供一种能够由其外部识别其中的射频识别标签的一种射频识别标签装置及其包装盒。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种射频识别标签装置，所述装置包括用于容置物品的、导电的腔体；所述装置还包括设置在所述腔体内的射频识别标签和与所述射频识别标签电连接的、设置在所述腔体内的标签天线；所述标签天线为偶极子天线，其一偶极子臂电连接在所述腔体的内表面，其另一偶极子臂悬空。
更进一步地，所述腔体包括由纯金属或合金构成的腔体或所述腔体的内表面为金属导电层。
更进一步地，所述天线与所述腔体内表面连接的偶极子臂的导电端与所述腔体内表面通过焊接或粘贴连接。
更进一步地，所述偶极子天线为设置在基材上的印制线形成的偶极子天线，所述射频识别标签与所述偶极子天线电连接。
更进一步地，所述偶极子天线上设置有一个短路环，所述射频识别标签倒装在所述短路环上并与所述偶极子天线连接。
更进一步地，所述短路环设置在所述偶极子天线的两个偶极子臂的中间位置。
更进一步地，所述偶极子臂通过构成该臂的印制线接触所述腔体内表面而与所述腔体内表面电连接。
更进一步地，所述基材包括柔性基材。
更进一步地，所述腔体为物品的包装材料在放入被包装物品且按设置包装所述物品而形成包装盒时在所述包装盒内部形成的空间。
本发明还涉及一种包装盒，用于使用包装材料对指定的物品进行包装，所述包装盒还包括上述的射频识别标签装置。
实施本发明的一种射频识别标签装置及其包装盒，具有以下有益效果由于采用偶极子结构的天线作为射频识别标签的天线，且将天线的任一偶极子臂电连接在金属腔体内表面，另一偶极子臂悬空，这样在使用时形成了一种单极子天线形式的标签天线，该天线将金属腔体作为辐射臂的一部分，悬空(即未与金属腔体连接的)的偶极子臂来充当金属地，使该天线具有全向性的优点，从而实现了射频识别标签在上述金属腔体内可进行全方向读取的有益效果，并有效扩展了 RFID (即射频识别标签)的应用领域。
图I是本发明一种射频识别标签装置实施例的结构示意图；图2是所述实施例中天线及射频识别标签的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图I所示，在本发明的射频识别标签装置实施例中，所述装置包括用于容置物品的、导电的腔体I、设置在腔体I内的射频识别标签和与该射频识别标签电连接的、设置在腔体I内的标签天线(在图I中，上述标签及标签天线标记为2,其具体结构参见图2);在本实施例中，标签天线为偶极子天线，其一偶极子臂电连接在所述腔体的内表面11，其另一偶极子臂悬空。在本实施例中，悬空的偶极子臂表示该臂未与上述腔体的内表面11 (即导电部分)连接。在本实施例中，上述腔体的内表面11是由金属或合金构成的，其具有导电的特性。在本实施例中，上述腔体是由物品的包装材料形成的、用于容置被包装的物品的空间或者说上述腔体是包装材料在包装物品时形成的一个空间，而被包装的物品和表示该物品身份的射频识别标签及其天线，均放置在上述空间之内。由于上述天线的一个偶极子臂与导电的、由金属或合金构成的腔体内表面11电连接，当射频识别标签工作时，该天线实际上形成了一种单极子天线形式的标签天线，其将金属腔体作为辐射臂的一部分，悬空(即未与金属腔体连接的)的偶极子臂来充当金属地，使得即使在该未拆开的包装材料外部，也可以对处于封闭腔体中的射频识别标签进行读写操作。
在本实施例中，上述腔体是由纯金属或合金构成的腔体或所述腔体的内表面11 为金属导电层。通常来讲，在香烟的包装中常使用具有内表面为金属导电层的包装材料；但是在另外一些情况下，例如，在高档酒类的包装中，也可以使用纯金属或合金的包装材料来形成腔体；一般来讲，这些包装材料所形成的腔体较为有规律，通常是规则的长方形；但是在对一些较为特殊的物品进行包装是，上述金属腔体形状也可采用球形体或任意一种不规则形状，这需要视物品的具体情况及包装设计而定。
在本实施例中，上述偶极子天线为设置在基材上的印制线形成的偶极子天线，而射频识别标签(通常是标签芯片)与该偶极子天线电连接，也就是该标签芯片直接电连接在天线上；而与上述腔体内表面11连接的天线的偶极子臂通过构成该臂的印制线接触上述腔体内表面中的一个面而与腔体内表面11电连接。由于该腔体内表面11是金属构成的或具有导电特性的，与其一个面连接则等于与该腔体的内表面11连接。在本实施例中，上述基材为柔性基材，当然在一些情况下也可以是刚性的基材，这需要视腔体的尺寸、形状、其内部可用的空间、天线的安装位置等等具体情况而定。
在本实施例中，上述天线与腔体内表面连接的偶极子臂的导电端与所述腔体内表面11通过粘贴连接。也就是说，将上述形成偶极子臂的印制线与腔体的内表面11接触，并使得该天线的这一端固定在内表面11上即可。这样，柔性的基材使得这种接触及固定变得较为容易且接触较好，同时，便于在实际的包装中操作。在其他一些情况下，也可以采用焊接的方式，将该偶极子臂的印制线焊接到上述内表面11，这样虽然接触较好，但是其操作较为复杂。基本上，使用上述天线偶极子臂的末端与上述腔体内表面11接触，使其粘接或焊接在内表面上可以得到较好的效果。
在本实施例中，一种情况是如上述一样，射频识别标签芯片可以直接连接在上述偶极子天线上；而另一种情况是在偶极子天线上设置有一个短路环，射频识别标签(芯片) 倒装在该短路环上并与所述偶极子天线连接。在本实施例中，短路环设置在所述偶极子天线的两个偶极子臂的中间位置。
总之，该射频识别标签装置包括由包装材料形成的金属腔体I、由两条偶极子臂组成的标签天线(包括基材和设置在基材上的印制线，该印制线是天线的导电部分)、标签芯片。具体在本实施例中而言，参见图I、图2，金属腔体I为一种镀金属方形腔体，标签基材21为柔性基材；该天线及标签的结构示意图请参见图2，印制线22采用了矩形结构， 尺寸为IOOmmX IOmm ;印制线22上切割出一短路环24，短路环24采用矩形结构，尺寸为 IOmmX 6mm，线宽为2臟，射频识别标签芯片23以电连接方式倒装在短路环24上；印制线22 的任一偶极子臂粘结在金属腔体I内表面11上作为辐射臂，另一偶极子臂悬空或固定在除金属腔体以外的物体上来充当金属地，从而构成一种单极子天线形式的标签天线，且该标签天线具有全向性的优点，因此解决了 RFID标签在金属腔内无法读取的问题。
本实施例还涉及一种包装盒，该包装盒由包装材料按照设定的方式对指定的产品进行包装，该包装盒内设置有用于表示产品身份的射频识别标签，同时，该包装盒的包装材料为金属或合金或其内有金属层，使得其对于射频识别标签而言其屏蔽作用。在本实施例中，该包装盒用于容置产品的腔体内表面与射频识别标签的偶极子天线的一个臂接触，也就是该包装盒包括上述的射频识别标签装置。通常，这种包装盒用于包装高档产品，例如， 高档的香烟或高档酒类等等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种射频识别标签装置，其特征在于，所述装置包括用于容置物品的、导电的腔体；所述装置还包括设置在所述腔体内的射频识别标签和与所述射频识别标签电连接的、设置在所述腔体内的标签天线；所述标签天线为偶极子天线，其一偶极子臂电连接在所述腔体的内表面，其另一偶极子臂悬空。
2.根据权利要求I所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述腔体包括由纯金属或合金构成的腔体或所述腔体的内表面为金属导电层。
3.根据权利要求2所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述天线与所述腔体内表面连接的偶极子臂的导电端与所述腔体内表面通过焊接或粘贴连接。
4.根据权利要求3所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述偶极子天线为设置在基材上的印制线形成的偶极子天线，所述射频识别标签与所述偶极子天线电连接。
5.根据权利要求4所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述偶极子天线上设置有一个短路环，所述射频识别标签倒装在所述短路环上并与所述偶极子天线连接。
6.根据权利要求5所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述短路环设置在所述偶极子天线的两个偶极子臂的中间位置。
7.根据权利要求6所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述偶极子臂通过构成该臂的印制线接触所述腔体内表面而与所述腔体内表面电连接。
8.根据权利要求7所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述基材包括柔性基材。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的射频识别标签装置，其特征在于，所述腔体为物品的包装材料在放入被包装物品且按设置包装所述物品而形成包装盒时在所述包装盒内部形成的空间。
10.一种包装盒，用于使用包装材料对指定的物品进行包装，其特征在于，所述包装盒还包括如权利要求9所述的射频识别标签装置。
全文摘要
本发明涉及一种射频识别标签装置，所述装置包括用于容置物品的、导电的腔体；所述装置还包括设置在所述腔体内的射频识别标签和与所述射频识别标签电连接的、设置在所述腔体内的标签天线；所述标签天线为偶极子天线，其一偶极子臂电连接在所述腔体的内表面，其另一偶极子臂悬空。本发明还涉及一种使用上述装置的包装盒。实施本发明的一种射频识别标签装置及其包装盒，具有以下有益效果实现了射频识别标签在上述金属腔体内可进行全方向读取。
文档编号B65D77/24GK102930320SQ20121036820
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者刘良骥, 彭旭东 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司