專利名稱：一種射頻標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種射頻標簽技木，尤其是一種能夠在金屬表面上或內(nèi)嵌于金屬表面使用的射頻標簽。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備可以發(fā)射被ー種調(diào)制的電磁信號，而該電磁信號能夠被相應(yīng)的閱讀器讀取。這種電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于跟蹤識別物品，尤其是供應(yīng)鏈管理，或者項目級的產(chǎn)品跟蹤。這種被稱為射頻標簽的設(shè)備，包括一個電連接于天線的射頻裝置，該射頻裝置能調(diào)諧于特定工作頻率，例如超高頻(Ultra High Frequency, UHF)射頻識別(Radio FrequencyIdentification, RFID)標簽以及微波射頻識別標簽。該標簽可以是被云力式標簽，該標簽通過信號回射與閱讀器互動；也可以是半被動式標簽，該標簽由其自身電源或外部電磁波供電；也可以是主動式標簽，該標簽由其自身電源供電。上述射頻標簽的缺點之ー在于當該標簽被放置于金屬表面吋，標簽讀取范圍將顯著地縮小。在一般情況下標簽將無法被讀取。當該標簽被放置離金屬表面的距離小于入/4(入表示射頻標簽工作頻率對應(yīng)的波長)時,該射頻標簽的讀取范圍也會縮小。當該標簽被放置于靠近或直接置于金屬表面吋，金屬表面的表面電流將降低該射頻標簽的效率。因此，對于超高頻射頻標簽、微波射頻標簽以及更典型的被動式射頻標簽來說，追蹤金屬物體是非常困難的。上述射頻標簽的另ー缺點在干射頻標簽通常是設(shè)計用于追蹤例如紙張及低電容率塑料等親射頻材料。當該標簽被放置于非親射頻材料例如高電容率材料、電磁材料及液體時，讀取范圍也將縮小，通常達到無法接受的水平。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要提供一種射頻標簽。本實用新型提出ー種射頻標簽，該射頻標簽包括ー個諧振電路結(jié)構(gòu)和射頻裝置，所述諧振電路結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層；與所述第一導(dǎo)電層相間隔設(shè)置的第二導(dǎo)電層；及分別連接于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層兩端的兩導(dǎo)電底座部；其中，所述第一導(dǎo)電層設(shè)有狹縫，所述射頻裝置電耦合于所述第一導(dǎo)電層并位于所述狹縫上。所述第一導(dǎo)電層可與第二導(dǎo)電層平行設(shè)置。所述射頻標簽還包括設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間的電介質(zhì)層。所述射頻裝置包括超高頻無線射頻芯片；所述超高頻無線射頻芯片包括兩信號輸出端。所述射頻裝置直接電連接于所述第一導(dǎo)電層。所述射頻標簽還包括設(shè)于所述第一導(dǎo)電層上的第三導(dǎo)電層，所述第三導(dǎo)電層電容耦合于第一導(dǎo)電層，且所述第三導(dǎo)電層電連接于所述射頻裝置。所述第三導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電層的尺寸基本相同，所述第三導(dǎo)電層包括用于所述射頻裝置的天線。所述第三導(dǎo)電層由至少ー個狹縫分成多個間隔設(shè)置的部分，且所述射頻裝置設(shè)于所述至少一個狹縫上。所述第三導(dǎo)電層的至少ー個狹縫與第一導(dǎo)電層的狹縫的尺寸相同。所述第三導(dǎo)電層包括多個傳導(dǎo)墊，所述傳導(dǎo)墊電連接于所述射頻裝置且電容率禹合于所述第一導(dǎo)電層。所述諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗與所述射頻裝置的阻抗共軛匹配。所述第一導(dǎo)電層上設(shè)有至少ー個附加狹縫，用于發(fā)射與另ー狹縫所發(fā)射電磁波極化方向不同的電磁波。所述射頻標簽還包括至少ー個附加射頻裝置，所述至少ー個附加射頻裝置位于所述至少ー個附加狹縫上。所述射頻標簽還包括設(shè)于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間的內(nèi)導(dǎo)電層。所述內(nèi)導(dǎo)電層可通過多個導(dǎo)電部件電連接于第二導(dǎo)電層。所述內(nèi)導(dǎo)電層上設(shè)有狹縫。所述射頻標簽可進一歩包括多個設(shè)于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間的內(nèi)導(dǎo)電層。所述兩導(dǎo)電底座部相互平行設(shè)置，所述狹縫平行于所述導(dǎo)電底座部。所述射頻標簽還包括連接于所述第一導(dǎo)電層的分離部件，所述分離部件為電容或電感。所述射頻標簽還包括金屬外殼，所述金屬外殼設(shè)有多個突起，所述突起按照不同于所述射頻標簽極化方向的方向排列。所述第一導(dǎo)電層上形成有等效電感或等效電容。所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層的最長維度的尺寸小于所述導(dǎo)電底座部的最長維度的尺寸。所述第一導(dǎo)電層由狹縫分成至少兩間隔設(shè)置的部分。所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間還設(shè)有一磁性材料層。另外，本實用新型還提供一種用于將電磁波傳輸至射頻裝置的諧振電路結(jié)構(gòu)，所述諧振電路結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層；與所述第一導(dǎo)電層相間隔設(shè)置的第二導(dǎo)電層；及分別連接于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層兩端的兩導(dǎo)電底座部；其中，所述第一導(dǎo)電層設(shè)有用于支持所述射頻裝置的狹縫，所述第一導(dǎo)電層電耦合所述射頻裝置。

圖I是本實用新型實施例一的射頻標簽的立體圖。圖2是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的等效電路原理圖。圖3A是圖I中包括該諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻標簽置于金屬表面時的輻射増益圖。圖3B是圖I中包括該諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻標簽置于金屬表面時的阻抗特性曲線圖。圖3C顯示圖I中射頻識別標簽置于金屬表面時測量到的讀取范圍。圖4A是本實用新型另ー實施例的射頻標簽示意圖，其中射頻裝置模塊置于靠近圖I所示的第一導(dǎo)電層的位置。圖4B是圖4A中射頻裝置模塊的局部放大示意圖。圖5A是現(xiàn)有的商用被動式超聞頻射頻識別芯片的等效電路原通圖。圖5B是圖4A中電容耦合于諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻裝置模塊的等效電路原理圖。圖6A是本實用新型另一實施例射頻標簽的俯視圖，其中該射頻標簽包括一個射頻裝置及射頻標簽天線。圖6B是圖6A中的射頻標簽放置于靠近圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的立體圖。圖7A是現(xiàn)有的商用被動式超高頻射頻識別芯片的平面圖，該芯片為AveryDennison公司的AD843芯片。圖7B是本實用新型另一實施例射頻標簽的不意圖，該標簽使用圖7A中的超聞頻射頻識別芯片。圖7C是圖7B的局部放大示意圖。圖8A是現(xiàn)有商用射頻識別帶的平面圖。圖8B是本實用新型另一實施例射頻標簽的不意圖，該標簽使用圖8A中的超聞頻射頻識別帯。圖8C是圖8B的局部放大示意圖。圖9A是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨該諧振電路結(jié)構(gòu)厚度變化的模擬示意圖。圖9B是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨該諧振電路結(jié)構(gòu)厚度變化的模擬示意圖。圖9C是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫尺寸變化的模擬示·意圖。圖9D是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫尺寸變化的模擬示意圖。圖9E是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨其射頻裝置沿該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫方向位置變化的模擬示意圖。圖9F是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨其射頻裝置沿該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫方向位置變化的模擬示意圖。圖IOA是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其射頻裝置模塊與諧振電路結(jié)構(gòu)間距大小變化的模擬示意圖。圖IOB是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其射頻裝置模塊與諧振電路結(jié)構(gòu)間距大小變化的模擬示意圖。圖IOC是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電底座部寬度變化的模擬示意圖。圖IOD是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電底座部寬度變化的模擬示意圖。圖IOE是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度變化的模擬示意圖。圖IOF是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度變化的模擬示意圖。圖11是本實用新型另ー實施例中兩射頻裝置示意圖，該兩射頻裝置垂直放置且電連接于該諧振電路的第一導(dǎo)電層。圖12是本實用新型另ー實施例中一種雙極化射頻標簽的示意圖。圖13顯示本實用新型另ー實施例中可適用于雙端ロ的射頻識別芯片的諧振電路結(jié)構(gòu)的可能設(shè)置。圖14是本實用新型另ー實施例中增設(shè)有內(nèi)導(dǎo)電層的射頻標簽的示意圖。圖15是本實用新型另一實施例中射頻標簽的不意圖。圖16是本實用新型另一實施例中射頻標簽的不意圖。圖17是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。圖18是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。[0052]圖19A是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。圖19B是圖19A中射頻標簽的另一不意圖。圖20是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。圖21是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。圖22是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。圖23是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖及實施對本實用新型射頻標簽及其諧振電路結(jié)構(gòu)進行詳細描述，以及其他例子也一井提供在下面的描述中。本實用新型較佳實施例詳細描述了射頻標簽及其諧振電路結(jié)構(gòu)，盡管對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，某些對對本實用新型射頻標簽及其諧振電路結(jié)構(gòu)的理解不特別重要的特征，為了便于清楚說明，可能在此不做描述。并且，需要說明的是，下文描述的射頻標簽及其諧振電路結(jié)構(gòu)僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如下，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用下述掲示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以下實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。圖I是本實用新型實施例一的射頻標簽的立體圖。請參閱圖I,該射頻標簽包括一個諧振電路結(jié)構(gòu)，所述諧振電路結(jié)構(gòu)包括ー個由第一導(dǎo)電層I及與其相間隔設(shè)置的第二導(dǎo)電層2形成的金屬層；第一導(dǎo)電層I及第ニ導(dǎo)電層2相互平行設(shè)置且分別連接于兩導(dǎo)電底座部3、4 ;第一導(dǎo)電層I及第ニ導(dǎo)電層2之間可設(shè)有ー個或多個電介質(zhì)層，該電介質(zhì)層可為空氣。第一導(dǎo)電層I及第ニ導(dǎo)電層2之間可設(shè)有ー個或多個磁性材料層，該磁性材料層可為鐵磁。第一導(dǎo)電層I上設(shè)有ー個狹縫5,該狹縫5將第一導(dǎo)電層I分成兩間隔設(shè)置的島狀部分。該射頻標簽還可包括一個射頻裝置6，該射頻裝置6可電耦合于第一導(dǎo)電層I并位于狹縫5上。圖2是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的等效電路原理圖。請參閱圖2，為了方便考慮ー個簡單的模型，第一導(dǎo)電層I、第二導(dǎo)電層2及兩導(dǎo)電底座部3、4被視為電感，而第一導(dǎo)電層I上的狹縫5被視為電容，該諧振電路結(jié)構(gòu)用于抑制金屬表面的表面波的產(chǎn)生。當該諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗與該射頻裝置6的阻抗相匹配時，特別是兩者共軛匹配時，(表面波)的最大能量將被轉(zhuǎn)移到射頻裝置6。圖3A是圖I中包括該諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻標簽置于金屬表面時的輻射増益圖。圖3B是圖I中包括該諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻標簽置于金屬表面時的阻抗特性曲線圖。該金屬表面的輻射增益大約為3 dBi，這表明在超高頻射識別頻芯片中，諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗與該射頻裝置6的阻抗相匹配。為了使從諧振電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到射頻識別頻芯片的能量達到最大，需要將射頻識別芯片與諧振電路結(jié)構(gòu)之間的回波損耗降至最小。射頻識別頻芯片與諧振電路結(jié)構(gòu)之間的回波損耗為Isl2 = I $ S I2，0 ^ S|2 ^ I,
+ZS[0064]其中，Zl為天線(即諧振電路結(jié)構(gòu))的阻杭，Zs為射頻識別芯片的阻杭。圖3C顯示圖I中射頻識別標簽置于金屬表面時測量到的讀取范圍，在(發(fā)射頻率為)920 MHz時，該最大讀取范圍大約為9m。圖4A是本實用新型另ー實施例的射頻標簽示意圖，其射頻裝置模塊8置于靠近圖I所示的第一導(dǎo)電層I的位置。圖4B是圖4A中射頻裝置模塊8的局部放大示意圖。請參閱圖4A及圖4B，該射頻裝置模塊8包括ー個導(dǎo)電層10及射頻裝置9。導(dǎo)電層10同樣設(shè)有ー個將導(dǎo)電層10分成兩間隔設(shè)置的島狀部分的狹縫5。射頻裝置9電耦合于導(dǎo)電層10并位于導(dǎo)電層10的狹縫5上。電磁能量通過電容耦合從第一導(dǎo)電層I的表面轉(zhuǎn)移到該射頻裝置模塊8。優(yōu)選地，射頻裝置模塊8的導(dǎo)電層10與第一導(dǎo)電層I的尺寸基本相同，這樣做的好處在于可簡化該射頻標簽并降低成本。為了方便考慮ー個簡單的射頻裝置模塊8與該諧振電路結(jié)構(gòu)之間電容耦合的模型。射頻裝置模塊8在自由空間，例如在超高頻波段將不工作。本實施例中射頻裝置模塊8的導(dǎo)電層10電容耦合于而非電連接于第一導(dǎo)電層I。圖5A是現(xiàn)有的商用被動式超高頻 射頻識別芯片的等效電路原理圖，其中電容與電感為并聯(lián)連接。圖5B是圖4A中電容耦合于諧振電路結(jié)構(gòu)的射頻裝置模塊8的等效電路原理圖。該被動式超高頻射頻識別芯片9通過兩電容連接于諧振電路結(jié)構(gòu)。當射頻裝置模塊8的傳導(dǎo)墊10的尺寸與諧振電路結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層I的尺寸相同，此時射頻裝置模塊8與諧振電路結(jié)構(gòu)之間的電容值最大，由電容耦合產(chǎn)生的失諧影響將減至最小。也可以看出若射頻裝置模塊8的傳導(dǎo)墊10較小的話，將導(dǎo)致射頻裝置9與諧振電路結(jié)構(gòu)之間的阻抗不匹配，從而使該諧振電路結(jié)構(gòu)失諧。圖6A是本實用新型另一實施例射頻標簽的俯視圖，其中該射頻標簽包括一個射頻裝置11及射頻標簽天線12。該射頻標簽是被動式超高頻射頻識別標簽，其是基于產(chǎn)品電子代碼的第二代第一類協(xié)議(EPC Class I Generation 2 standard)標準。該天線12可調(diào)諧到與射頻識別芯片11阻抗匹配。圖6B是圖6A中的射頻標簽放置于靠近圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)13的立體圖。諧振電路結(jié)構(gòu)13可調(diào)諧到與射頻識別芯片11阻抗匹配。該諧振電路結(jié)構(gòu)接收到的電磁能量將通過電容耦合轉(zhuǎn)移到該射頻標簽中。通過上述實施例可知，該射頻裝置或射頻芯片與諧振電路結(jié)構(gòu)之間可為電耦合連接方式，即直接電連接或電容耦合連接(非直接電連接)。圖7A是現(xiàn)有的商用被動式超高頻射頻識別芯片的平面圖，該芯片為AveryDennison公司的AD843芯片。圖7B是本實用新型另ー實施例射頻標簽的示意圖，該標簽使用圖7A中的超高頻射頻識別芯片。圖7C是圖7B的局部放大示意圖。該被動式超高頻射頻識別標簽包括ー個射頻識別芯片14及一個射頻識別標簽天線15。該AD843芯片上設(shè)有一個缺ロ 17，該射頻識別芯片通過該缺ロ電連接于射頻識別標簽的天線。本實施例中該商用被動式超高頻射頻識別芯片沿直線16進行切邊，該切邊步驟使得AD843芯片與兩相互間隔設(shè)置的導(dǎo)電島狀部分20隔開，射頻識別芯片14電耦合于導(dǎo)電島狀部分20并位于狹縫18上。與圖I的實施例類似，該諧振電路結(jié)構(gòu)中的第一導(dǎo)電層19上設(shè)有ー個狹縫是用于與射頻識別芯片14的阻抗匹配。優(yōu)先地，第一導(dǎo)電層19上的狹縫與射頻識別標簽(例如AD843芯片)的切邊狹縫的尺寸相同。該諧振電路結(jié)構(gòu)接收到的電磁能量將通過電容耦合轉(zhuǎn)移到該射頻標簽中。圖8A是現(xiàn)有商用射頻識別帶的平面圖。圖8B是本實用新型另ー實施例射頻標簽的示意圖，該標簽使用圖8A中的超高頻射頻識別帯。圖SC是圖SB的局部放大示意圖。請參閱圖8A至圖SC，該射頻裝置模塊設(shè)有射頻識別帶21，其中射頻識別芯片23電連接于兩傳導(dǎo)墊22。本實施例中，該射頻裝置模塊(例如射頻識別帯)被放置于靠近諧振電路結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層24。通常情況下，射頻識別帶的大小為3mmX9mm，其總是遠小于諧振電路結(jié)構(gòu)，其耦合電容小于其他實施例中更大的射頻裝置模塊。射頻識別芯片ー邊的阻抗將改變很大。該諧振電路結(jié)構(gòu)的諧振頻率需要減小以便干與射頻識別芯片的阻抗相匹配。應(yīng)該注意，該諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗為
其中，Z為表面阻抗，Co為入射電磁波的頻率，L為感應(yīng)系數(shù)，C為電容值。顯而易見，該諧振電路的優(yōu)化尺寸大小同等效電路模型相關(guān)，各參數(shù)之間相互關(guān)聯(lián)?？紤]到諧振電路結(jié)構(gòu)工作時不同參數(shù)的影響，通過ー款有限元件模擬軟件模擬不同配置的模型在920MHz (被動式超高頻射頻識別芯片在中國的工作頻率)頻率下的工作情況。該模擬的諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗及輻射増益均被記錄下來。圖9A是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨該諧振電路結(jié)構(gòu)厚度變化的模擬示意圖；圖98是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨該諧振電路結(jié)構(gòu)厚度變化的模擬示意圖。從表中可以看出，當該諧振電路結(jié)構(gòu)厚度超過5_時該阻抗變化很大。圖9C是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫尺寸變化的模擬示意圖；圖90是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫尺寸變化的模擬示意圖。可以理解，具有一狹縫的第一導(dǎo)電層可被視為ー個電容。當該狹縫尺寸變小，該諧振電路結(jié)構(gòu)的電容將増大且該諧振電路結(jié)構(gòu)處于低頻諧振模式工作。圖9E是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨其射頻裝置沿該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫方向位置變化的模擬示意圖；圖9 是圖I中諧振電路結(jié)構(gòu)的輻射增益隨其射頻裝置沿該諧振電路結(jié)構(gòu)的狹縫方向位置變化的模擬示意圖。因為該諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗主要取決于其本征電感和本征電容，而射頻裝置相對狹縫的放置位置對該諧振電路結(jié)構(gòu)工作的影響不大。圖IOA是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其射頻裝置模塊與諧振電路結(jié)構(gòu)間距大小變化的模擬示意圖；圖IOB是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其射頻裝置模塊與諧振電路結(jié)構(gòu)間距大小變化的模擬示意圖?？梢钥闯錾漕l裝置模塊通過電容耦合連接于諧振電路結(jié)構(gòu)。射頻裝置模塊與諧振電路結(jié)構(gòu)間距變大將使得阻抗回波増大。圖IOC是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電底座部寬度變化的模擬示意圖；圖IOD是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電底座部寬度變化的模擬示意圖?？梢钥闯鲈谠撝C振電路結(jié)構(gòu)的等效電路圖中，諧振電路結(jié)構(gòu)的本征電感與兩導(dǎo)電底座部的寬度有關(guān)系。圖IOE是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的阻抗隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度變化的模擬示意圖；圖IOF是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的輻射增益隨其諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度變化的模擬示意圖。由于諧振電路結(jié)構(gòu)通常由電場激發(fā)，只有長度方向尺寸對諧振電路結(jié)構(gòu)的諧振模式有貢獻。諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度對其諧振頻率的影響較小。然而，當諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度達到特定尺寸，諧振頻率將改變，諧振電路結(jié)構(gòu)的寬度將對諧振頻率產(chǎn)生較大的影響。圖IOA至圖IOF表明，當諧振電路結(jié)構(gòu)某些參數(shù)值例如厚度及寬度互相關(guān)時該射頻標簽的工作將改善。進ー步可知，在采用不同參數(shù)的組合情況下，諧振電路結(jié)構(gòu)參數(shù)其他值將更能改善該射頻標簽的エ作。隨著該射頻裝置模塊的傳導(dǎo)墊尺寸變小，轉(zhuǎn)移到射頻裝置模塊的能量及由回波影響導(dǎo)致的阻抗失匹配將減小。當傳導(dǎo)墊尺寸減至趨近于零時，將不會有能量轉(zhuǎn)移到射頻裝置模塊。某些射頻標簽閱讀器具有方向性讀取天線，該天線能傳送線性極化的電磁波，因此該標簽只有放置方向與該讀取器天線方向一致時才能正常工作。通過使用圓極化讀取天線或具有雙極化方向的射頻標簽可克服方向性的問題。圖11是本實用新型另ー實施例中兩射頻裝置24、25的示意圖，該兩射頻裝置24、25垂直放置且電連接于該諧振電路的第一導(dǎo)電層26。第一導(dǎo)電層26設(shè)有兩相互垂直的狹縫,其將第一導(dǎo)電層26分成四個間隔設(shè)置的島狀部分。第一導(dǎo)電層26通過兩導(dǎo)電底座部27連接于第二導(dǎo)電層261。每ー射頻裝置 均與該諧振電路結(jié)構(gòu)相匹配。每ー射頻裝置均由ー個線性極化的射頻標簽讀取天線激發(fā)產(chǎn)生輻射。該相互垂直放置結(jié)合后的兩射頻標簽可被任何極化方向的入射輻射波激發(fā)。另ー種雙極化方向射頻標簽是使用射頻裝置28，其具有兩信號輸出端，例如圖12所示的Impinj’s Monza公司的被動式超高頻射頻識別芯片,其為本實用新型另ー實施例中一種雙極化方向射頻標簽。射頻裝置28電連接于第一導(dǎo)電層261,第一導(dǎo)電層261由兩個狹縫分成四個相互垂直的島狀部分。第一導(dǎo)電層126通過兩導(dǎo)電底座部127連接于第二導(dǎo)電層361。每ー射頻裝置的輸出端與該諧振電路結(jié)構(gòu)匹配。該相隔90度相互垂直的的兩射頻標簽輸出端的結(jié)合可被任何極化方向的入射輻射激活。圖13顯示本實用新型另ー實施例中可適用于雙端ロ的射頻識別芯片的諧振電路結(jié)構(gòu)的可能設(shè)置。該諧振電路結(jié)構(gòu)電連接配置有一個雙端ロ的射頻識別芯片48。該射頻標簽可在任意方向上被線性極化的閱讀器天線讀取。圖14是本實用新型另ー實施例中增設(shè)有內(nèi)導(dǎo)電層31的射頻標簽的示意圖，該內(nèi)導(dǎo)電層31用于增大諧振電路結(jié)構(gòu)的電容。該內(nèi)導(dǎo)電層31與第一導(dǎo)電層30、第二導(dǎo)電層32形成ー個電容，這樣將增大諧振電路結(jié)構(gòu)的電容以及減小諧振電路結(jié)構(gòu)的尺寸。圖15是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。相比于圖14所示的實施例，本實施例的內(nèi)導(dǎo)電層33通過兩導(dǎo)電部件34連接于第二導(dǎo)電層341。該內(nèi)導(dǎo)電層33與第一導(dǎo)電層351形成ー個電容。內(nèi)導(dǎo)電層33上也設(shè)有狹縫35。以下為可供選擇的兩個具有寬頻工作頻率特性的實施例。圖16是本實用新型另一實施例中射頻標簽的示意圖，本實施例中第一導(dǎo)電層36和第二導(dǎo)電層37非平行設(shè)置。圖17是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖，其中兩導(dǎo)電座部38非平行設(shè)置。圖18是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。本實施例中，第一導(dǎo)電層連接有分離部件39，該分離部件39可為電容或電感。當該第一導(dǎo)電層連接有電感時，諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨頻率變化的改變量將變小?？梢姪`寬頻射頻標簽是可以得到的。圖19A是本實用新型另一實施例中射頻標簽的不意圖；圖19B是圖19A中射頻標簽的另一示意圖。本實施例中，射頻標簽47由ー個金屬外殼45保護。該金屬外殼45設(shè)有兩個突起46，該金屬外殼的兩個突起46按照不同于所述射頻標簽極化方向的方向排列。圖20是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。本實施例中，ー個本征電感40形成于第一導(dǎo)電層140上。圖21示出另ー相似的實施例，其中ー個本征電容41形成于該射頻標簽的第一導(dǎo)電層141上，它類似于將ー個分離部件連接于第一導(dǎo)電層。諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨頻率變化的改變量將較小，因此可得到ー種寬頻射頻標簽。圖22是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖，其中諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗在寬頻頻率內(nèi)變化量較小。本實施例中，第一導(dǎo)電層421上的狹縫42與導(dǎo)電底座部423非平行設(shè)置。一本征電感形成于第一導(dǎo)電層421及第ニ導(dǎo)電層425上,兩導(dǎo)電底座部423隨第一導(dǎo)電層421上的狹縫方向變化而變化。當該狹縫42非平行設(shè)置于導(dǎo)電底座部423吋，諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗隨頻率變化的改變量將變小。圖23是本實用新型另ー實施例中射頻標簽的示意圖。本實施例中，射頻裝置44電連接于導(dǎo)電底座部144，該導(dǎo)電底座部144上設(shè)有ー個狹縫43。換句話說，如果將本實施例中的導(dǎo)電底座部144看作第一導(dǎo)電層的話，第一導(dǎo)電層144及第ニ導(dǎo)電層146的最長維度的尺寸小于導(dǎo)電底座部244的最長維度的尺寸。需要說明的是，本實用新型的具體實施例及權(quán)利要求所提到的ー個元件“耦合”于 另一元件，并非指該元件與另一元件系牢、栓緊或其他類似固定方式。反而，這里“耦合”是指該元件直接或間接連接于另一元件，或與另一元件保持電通信。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.ー種射頻標簽，包括諧振電路結(jié)構(gòu)及射頻裝置，其特征在于，所述諧振電路結(jié)構(gòu)包括 第一導(dǎo)電層; 與所述第一導(dǎo)電層相間隔設(shè)置的第二導(dǎo)電層；及 分別連接于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層兩端的兩導(dǎo)電底座部； 其中，所述第一導(dǎo)電層設(shè)有狹縫，所述射頻裝置電耦合于所述第一導(dǎo)電層并位于所述狹縫上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括設(shè)置于所述第ー導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間的電介質(zhì)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻裝置直接電連接于所述第ー導(dǎo)電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括設(shè)于所述第一導(dǎo)電層上的第三導(dǎo)電層，所述第三導(dǎo)電層電容耦合于第一導(dǎo)電層且電連接于所述射頻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻標簽，其特征在干，所述第三導(dǎo)電層由至少ー個狹縫分成多個間隔設(shè)置的部分，且所述射頻裝置設(shè)于所述至少一個狹縫上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述諧振電路結(jié)構(gòu)的阻抗與所述射頻裝置的阻抗共軛匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層上設(shè)有至少ー個附加狹縫，用于發(fā)射與另一狹縫所發(fā)射電磁波極化方向不同的電磁波。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括設(shè)于所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間的內(nèi)導(dǎo)電層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述兩導(dǎo)電底座部相互平行設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括連接于所述第一導(dǎo)電層的分離部件，所述分離部件為電容或電感。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述射頻標簽還包括金屬外殼，所述金屬外殼設(shè)有多個突起，所述突起按照不同于所述射頻標簽極化方向的方向排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層上形成有等效電感或等效電容。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層由狹縫分成至少兩間隔設(shè)置的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的射頻標簽，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間還設(shè)有一磁性材料層。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻標簽，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層及第ニ導(dǎo)電層之間設(shè)有多個內(nèi)導(dǎo)電層。
專利摘要本實用新型提供一種射頻標簽，包括諧振電路結(jié)構(gòu)及射頻裝置，所述諧振電路結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層；與所述第一導(dǎo)電層相間隔設(shè)置的第二導(dǎo)電層；及分別連接于所述第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層兩端的兩導(dǎo)電底座部。所述第一導(dǎo)電層設(shè)有狹縫。所述射頻裝置電耦合于所述第一導(dǎo)電層并位于所述狹縫上。
文檔編號G06K19/077GK202584176SQ20112044556
公開日2012年12月5日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
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