FR2984567A1 - High frequency radio frequency identification transponder for identification of e.g. food substance, has impermeable layer with specific thickness, so that relative variation of capacity of antenna circuit is below specific percent - Google Patents

High frequency radio frequency identification transponder for identification of e.g. food substance, has impermeable layer with specific thickness, so that relative variation of capacity of antenna circuit is below specific percent Download PDF

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Abstract

The transponder (100) has an inductive resonant antenna circuit (110) formed with conductive tracks and placed on a face of a support (130). A polymer based impermeable layer (140) having dielectric permittivity between 1.5 and 15 covers the conductive tracks on the face of the support. The thickness of the impermeable layer is chosen to be greater than or equal to 2.5 mm, so that a relative variation of capacity of the antenna circuit is below 25 percent regardless of moisture variation on the face of the support. An independent claim is also included for a method for exchanging data in an RFID system.

Description

ETIQUETTE RFID ADAPTEE AUX MILIEUX HUMIDES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR Le domaine technique auquel se rapporte 5 l'invention est celui des communications, ou télétransmissions, de type RFID (Identification par Radio Fréquences) et en particulier celles réalisées en haute fréquence (HF) et utilisant des antennes inductives, notamment pour des applications de 10 communications moyenne et longue distance, en particulier de plusieurs dizaines de centimètres jusqu'à 2 mètres. Elle concerne une étiquette ou un transpondeur RFID, adapté(e) pour fonctionner dans un 15 milieu humide. Elle concerne également un procédé de réalisation de telles étiquettes et un procédé d'échange de données à l'aide de telles étiquettes. L'invention s'applique aux échanges de 20 données dans un milieu d'humidité variable et tout particulièrement aux milieux dans lequel le taux d'humidité est destiné à varier fortement. ART ANTÉRIEUR La technologie RFID (de l'anglais Radio 25 Frequency IDentification) est une méthode pour mémoriser et récupérer des données à distance en utilisant des marqueurs appelés « étiquettes » ou encore « tag » ou « transpondeur ». TECHNICAL FIELD AND PRIOR ART The technical field to which the invention relates is that of communications, or teletransmissions, of the RFID (Radio Frequency Identification) type and in particular those carried out at high frequency (HF). and using inductive antennas, especially for medium and long distance communications applications, in particular from several tens of centimeters up to 2 meters. It relates to an RFID tag or transponder adapted to operate in a humid environment. It also relates to a method of producing such tags and a method of exchanging data using such tags. The invention applies to the exchange of data in a medium of variable humidity and particularly in environments in which the moisture content is intended to vary greatly. PRIOR ART Radio frequency Frequency IDentification (RFID) technology is a method for remotely storing and retrieving data using markers called "tags" or "tag" or "transponder".

Les étiquettes comprennent généralement au moins une antenne associée à une puce électronique qui leur permet de recevoir et de répondre à des requêtes radio émises depuis un émetteur-récepteur appelé 5 lecteur. La puce électronique de l'étiquette contient généralement au moins des données d'identification. L'antenne et la puce sont supportées par un substrat qui peut être par exemple en matière plastique ou en papier. 10 Ainsi, la technologie RFID permet notamment une détection et un suivi d'objets par échanges à l'aide d'ondes radio entre une étiquette RFID (ou tags RFID), placée sur un objet ou attachée à un objet et le lecteur qui permet de récupérer les données 15 d'identification contenues dans l'étiquette lorsqu'elle se trouve à sa portée dans un champ électromagnétique établi par ce dernier. Ce champ électromagnétique est généralement créé à l'aide d'un générateur radiofréquence se trouvant dans le lecteur et à l'aide 20 d'une antenne connectée à ce lecteur. L'étiquette peut être passive et se contenter de modifier le champ électromagnétique généré par le lecteur pour transmettre ses données d'identification. 25 En technologie RFID, il existe des échanges entre lecteur et étiquettes sur plusieurs domaines fréquentiels. Dans le domaine des ultra hautes fréquences (UHF) comprises entre 300 MHz et 3 GHz, la lecture des 30 étiquettes est effectuée par propagation d'ondes radiofréquences depuis l'antenne du lecteur jusqu'à l'antenne de l'étiquette située à une distance supérieure à plusieurs dizaines de centimètres, au travers d'un milieu de propagation séparant le lecteur de l'étiquette. Un échange dans le domaine des ultra hautes fréquences suppose donc un bon milieu de propagation qui est ainsi le plus souvent constitué d'air. Dans le domaine des hautes fréquences HF comprises entre 3 MHz et 30 MHz et des distances 10 inférieures à quelques mètres, la lecture des étiquettes est effectuée par couplage inductif entre une antenne inductive du lecteur et inductive de l'étiquette. Les antennes inductives une antenne des étiquettes sont 15 généralement formées d'un enroulement conducteur de plusieurs tours connecté à une capacité d'accord afin d'obtenir un résonateur LC où L est l'inductance caractérisant l'enroulement conducteur et C la capacité associée à cet enroulement conducteur pour réaliser un 20 accord en fréquence. L'ensemble des circuits électroniques de la puce électronique, est connecté en parallèle sur ce résonateur LC. Dans une majorité des cas, une capacité d'accord est intégrée à la puce électronique. La puce 25 est connectée en parallèle sur ce circuit résonant LC. Ceci permet d'obtenir une tension plus élevée aux bornes de la puce que la tension induite dans le circuit d'antenne, le niveau de surtension est directement lié au facteur de qualité de cet ensemble 30 résonant, et est maximum pour une fréquence d'accord égale à la fréquence du champ électromagnétique HF. The tags generally include at least one antenna associated with an electronic chip that allows them to receive and respond to radio requests transmitted from a transceiver called a reader. The electronic chip of the tag generally contains at least identification data. The antenna and the chip are supported by a substrate which can be for example plastic or paper. Thus, the RFID technology makes it possible, in particular, to detect and track objects by exchanges using radio waves between an RFID tag (or RFID tag) placed on an object or attached to an object and the reader that allows to recover the identification data contained in the tag when it is within range in an electromagnetic field established by the latter. This electromagnetic field is generally created using a radio frequency generator located in the reader and using an antenna connected to this reader. The tag can be passive and simply modify the electromagnetic field generated by the reader to transmit its identification data. In RFID technology, there are exchanges between reader and tags on several frequency domains. In the field of ultra high frequencies (UHF) between 300 MHz and 3 GHz, the reading of the labels is carried out by propagation of radiofrequency waves from the antenna of the reader to the antenna of the tag located at a distance greater than several tens of centimeters, through a propagation medium separating the reader from the label. An exchange in the field of ultra high frequencies therefore assumes a good propagation medium which is thus most often made of air. In the field of high frequency HF between 3 MHz and 30 MHz and distances of less than a few meters, the reading of the tags is performed by inductive coupling between an inductive antenna of the reader and inductive of the tag. The inductive antennas of the tag antennas are generally formed of a multi-turn conductive winding connected to a tuning capacitance to obtain an LC resonator where L is the inductance characterizing the conductive winding and C the capacitance associated with this conductive winding to achieve a frequency tuning. The set of electronic circuits of the electronic chip, is connected in parallel on this resonator LC. In most cases, a chord capacity is integrated into the chip. The chip 25 is connected in parallel on this LC resonant circuit. This makes it possible to obtain a higher voltage across the chip than the voltage induced in the antenna circuit, the level of overvoltage is directly related to the quality factor of this resonant assembly, and is maximum for a frequency of agreement equal to the frequency of the electromagnetic field HF.

L'eau ou de l'humidité peuvent dégrader l'état d'une étiquette et en conséquence altérer son fonctionnement. Par exemple, un contact direct et prolongé des étiquettes avec de l'eau peut provoquer des courts circuits au niveau de la puce ou une corrosion de l'antenne de l'étiquette et de ses connexions à la puce. Si le substrat de l'étiquette est en papier, il sera altéré de façon irréversible par un contact avec l'eau. Water or moisture can degrade the condition of a label and consequently alter its operation. For example, direct and prolonged contact of the labels with water may cause short circuits at the chip or corrosion of the tag antenna and its connections to the chip. If the substrate of the label is paper, it will be irreversibly altered by contact with water.

Le document FR 2 900 485 propose une méthode de protection de l'étiquette par une fine couche protectrice en matériau plastique réalisant une protection étanche à l'eau. Cette couche de matériau plastique d'épaisseur comprise entre 40 pm et 80 pm a uniquement pour fonction d'assurer l'étanchéité de l'étiquette après introduction dans un milieu humide, par exemple dans une machine à laver. Cependant, l'étiquette n'est pas conçue pour réaliser des échanges de données dans un milieu humide. The document FR 2 900 485 proposes a method of protecting the label by a thin protective layer of plastic material providing a waterproof protection. This layer of plastic material with a thickness of between 40 .mu.m and 80 .mu.m serves solely to ensure the sealing of the label after introduction into a humid environment, for example in a washing machine. However, the tag is not designed to carry out data exchange in a humid environment.

La présence d'eau dans le milieu séparant le lecteur et l'étiquette ou localisée à proximité de l'antenne de l'étiquette peut en effet réduire considérablement les performances de fonctionnement du système d'identification et notamment la portée maximum à laquelle une étiquette peut être lue. L'effet de la présence d'eau à proximité de l'antenne de l'étiquette affecte les domaines de fréquences UHF et HF. Le document US 2010/0123586 Al divulgue un 30 système d'échange RFID comprenant une étiquette RFID destinée à être placée sur des milieux ou des objets ou des éléments contenant de l'eau tels que par exemple une bouteille ou le corps humain. L'étiquette comporte une entretoise permettant d'éloigner l'antenne de plusieurs centimètres du milieu humide, de sorte qu'à proximité immédiate de l'antenne, le milieu de propagation reste l'air. Une telle étiquette n'est en revanche pas protégée contre l'introduction d'eau dans l'entretoise. Le document FR 2 842 630 concerne, quant à lui, un système RFID du domaine HF composé d'une étiquette rendue peu sensible à l'environnement extérieur en prévoyant notamment une capacité d'accord Co supérieure ou égale à 140 pF associée au circuit conducteur. Ceci impose de réaliser un circuit d'antenne avec une valeur d'inductance faible et fixe limitant le nombre de tours et le gabarit de l'enroulement. Il se pose le problème de permettre de réaliser une étiquette pour système RFID du domaine HF qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, et qui soit adaptée à des communications lorsque celle-ci est plongée dans un milieu humide ou contenant de l'eau et soit peu sensible aux altérations en termes de performances susceptibles d'être engendrées par ce milieu. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention concerne une étiquette, encore appelée « tag » ou « transpondeur » RFID, comprenant un circuit d'antenne sous forme d'un 30 enroulement conducteur connecté à une puce, la puce et l'enroulement reposant sur une première face d'un support, l'enroulement conducteur étant formé d'un ensemble de pistes conductrices recouvertes d'une couche imperméable. The presence of water in the medium separating the reader from the label or located near the antenna of the label can in fact considerably reduce the operating performance of the identification system and in particular the maximum range at which a label can be read. The effect of the presence of water near the antenna of the label affects the UHF and HF frequency domains. US 2010/0123586 A1 discloses an RFID exchange system comprising an RFID tag for placement on media or objects or elements containing water such as for example a bottle or the human body. The label has a spacer to distance the antenna several centimeters from the wet environment, so that in the immediate vicinity of the antenna, the propagation medium remains air. Such a label is however not protected against the introduction of water into the spacer. The document FR 2 842 630 relates, for its part, to an RFID system of the HF domain composed of a label made insensitive to the external environment by providing in particular a matching capacitance Co greater than or equal to 140 pF associated with the conducting circuit. . This requires the realization of an antenna circuit with a low and fixed inductance value limiting the number of turns and the winding jig. There is the problem of making it possible to produce an RFID system tag of the HF domain that does not have the drawbacks mentioned above, and that is suitable for communications when the latter is immersed in a humid environment or containing water and is not very sensitive to alterations in terms of performance likely to be generated by this environment. PRESENTATION OF THE INVENTION The present invention relates to a tag, also called a RFID "tag" or "transponder", comprising an antenna circuit in the form of a conductive winding connected to a chip, the chip and the winding relying on a first face of a support, the conductive winding being formed of a set of conductive tracks covered with an impermeable layer.

Cet enroulement conducteur est caractérisé par une inductance La et est connectée à une capacité fixe Co afin de réaliser un résonateur. L'enroulement présente une capacité équivalente Ca ramenée à ses bornes. L'accord en fréquence de l'étiquette est alors déterminé par la relation La. (Co + Ca).(2nfo)2=1. Selon un premier aspect de l'invention, la couche imperméable peut être prévue à base d'un matériau de permittivité diélectrique relative donnée comprise entre 1,5 et 15 sur au moins ladite première face du support avec une épaisseur donnée supérieure ou égale à une épaisseur emin prédéterminée. Selon ce premier aspect de l'invention, l'épaisseur emin de la couche imperméable est prévue de sorte que quel que soit le changement du taux d'humidité d'un milieu environnant l'étiquette du côté de ladite première face support, une variation relative correspondante de capacité Ca d'enroulement d'antenne reste inférieure à 25 %. Cela permet d'obtenir notamment une variation relative correspondante de fréquence de résonance du circuit d'antenne inférieure à 2 %. Des variations relatives de capacité inférieure à 25 % et, notamment, de fréquence de résonance inférieure à 2 % permettent de réaliser des communications moyenne et longue distance, en particulier de plusieurs dizaines de centimètres jusqu'à 1 ou 2 mètres avec un facteur de qualité et une atténuation acceptables, par exemple une atténuation au moins inférieure à un facteur 3, en particulier lorsque le milieu dont les variations d'humidité sont susceptibles de perturber le fonctionnement de l'étiquette est situé du côté de ladite première face support tandis que la deuxième face du support est disposée sur un milieu non perturbateur. Par milieu non perturbateur, on entend que ce milieu ne connaît pas de variation d'humidité, ou que les dimensions et propriétés physiques du support d'étiquette sont telles qu'une variation d'humidité dans ce milieu n'entraînent pas de variation relative de capacité de l'enroulement d'antenne. This conductive winding is characterized by an inductance La and is connected to a fixed capacitor Co in order to produce a resonator. The winding has an equivalent capacity Ca brought back to its terminals. The frequency agreement of the tag is then determined by the relation La (Co + Ca). (2nfo) 2 = 1. According to a first aspect of the invention, the impervious layer may be provided based on a given relative dielectric permittivity material of between 1.5 and 15 on at least said first face of the support with a given thickness greater than or equal to one predetermined emin thickness. According to this first aspect of the invention, the thickness emin of the impermeable layer is provided so that whatever the change in the moisture content of a medium surrounding the label on the side of said first support face, a variation corresponding relative capacitance Ca antenna winding remains less than 25%. This makes it possible to obtain in particular a corresponding relative variation of resonance frequency of the antenna circuit less than 2%. Relative variations of capacity of less than 25% and, in particular, resonance frequency of less than 2% make it possible to carry out medium and long distance communications, in particular from several tens of centimeters to 1 or 2 meters with a quality factor. and an acceptable attenuation, for example an attenuation at least less than a factor 3, in particular when the medium whose humidity variations are likely to disturb the operation of the label is located on the side of said first support face while the second face of the support is disposed on a non-disruptive medium. By non-disruptive medium, it is meant that this medium does not experience a change in humidity, or that the dimensions and physical properties of the label medium are such that a variation of humidity in this medium does not cause relative variation. capacity of the antenna winding.

L'épaisseur prédéterminée emin est prévue supérieure à 2.5 mm et dépend de la permittivité relative du matériau choisi pour la couche imperméable. Pour une couche imperméable à base de PolyEthylène et de permittivité sr de l'ordre de 3.5, l'épaisseur peut être prévue supérieure à 5 mm. Selon ce premier aspect de l'invention, la couche imperméable peut être prévue inférieure à 6 mm ou, de préférence, inférieure à 5,5 mm. On peut ainsi résoudre le problème 25 d'influence des variations d'humidité sur l'étiquette tout en limitant la quantité de matériau de la couche imperméable et l'encombrement de l'étiquette. Lorsque le milieu dont les variations d'humidité sont susceptibles de perturber le 30 fonctionnement de l'étiquette est situé de chaque côté dudit support, la couche imperméable peut être également prévue en regard de l'enroulement sur une deuxième face du support opposée à la première face. Selon un deuxième aspect de l'invention, la couche imperméable est à base d'un matériau de 5 permittivité diélectrique relative donnée comprise entre 1,5 et 15 et une épaisseur e'rnin prévue de sorte que quel que soit le changement du taux d'humidité d'un milieu environnant l'étiquette, la variation relative de capacité Ca d'enroulement d'antenne reste inférieure 10 à 12 %. Cela permet d'obtenir notamment une variation relative de fréquence de résonance du circuit d'antenne inférieure à 2 %. Lorsque le milieu dont les variations d'humidité sont susceptibles de perturber le 15 fonctionnement de l'étiquette est situé de chaque côté du support, des communications moyenne et longue distance, en particulier de plusieurs dizaines de centimètres jusqu'à 1 ou 2 mètres peuvent être effectuées avec un facteur de qualité et une 20 atténuation acceptables, par exemple une atténuation inférieure à un facteur 3, en particulier lorsque quelle que soit la variation d'humidité du milieu environnant l'étiquette, la variation relative de capacité d'enroulement d'antenne reste inférieure à 25 12 %, permettant notamment d'avoir une variation relative de fréquence de résonance inférieur à 2 %. L'épaisseur prédéterminée e'rni', est dans ce cas prévue supérieure à 3.5 mm et dépend de la permittivité relative du matériau choisi pour la couche 30 imperméable. The predetermined thickness emin is expected to be greater than 2.5 mm and depends on the relative permittivity of the material chosen for the impermeable layer. For an impermeable layer based on PolyEthylene and a permittivity sr of the order of 3.5, the thickness may be greater than 5 mm. According to this first aspect of the invention, the impermeable layer may be provided less than 6 mm or, preferably, less than 5.5 mm. The problem of influencing moisture variations on the label can thus be solved while limiting the amount of material in the impermeable layer and the size of the label. When the medium whose humidity variations are likely to disturb the operation of the label is situated on each side of said support, the impervious layer may also be provided opposite the winding on a second face of the support opposite to the first face. According to a second aspect of the invention, the impermeable layer is based on a given relative dielectric permittivity material of between 1.5 and 15 and an expected thickness thickness so that whatever the change in the In the environment surrounding the label, the relative variation of antenna winding capacitance Ca remains less than 12%. This makes it possible to obtain in particular a relative variation of the resonant frequency of the antenna circuit of less than 2%. When the medium whose humidity variations are likely to disturb the operation of the label is situated on each side of the support, medium and long distance communications, in particular from several tens of centimeters to 1 or 2 meters, may be carried out with an acceptable quality factor and attenuation, for example an attenuation of less than a factor of 3, especially when, whatever the variation of humidity of the medium surrounding the label, the relative variation of winding capacity The antenna remains less than 12%, in particular allowing a relative resonance frequency variation of less than 2%. The predetermined thickness érni ', in this case is greater than 3.5 mm and depends on the relative permittivity of the material chosen for the impermeable layer.

Une couche imperméable avec du PolyEthylène de permittivité sr de l'ordre de 3.5, peut être par exemple prévue avec une épaisseur supérieure à 7 mm. Selon ce deuxième aspect de l'invention, la 5 couche imperméable peut être prévue inférieure à 8,5 mm, de préférence inférieure à 8 mm. On peut ainsi résoudre le problème d'influence des variations d'humidité sur l'étiquette tout en limitant la quantité de matériau de la couche 10 imperméable et l'encombrement de cette étiquette. Selon une possibilité de mise en oeuvre de la couche imperméable, le matériau donné peut être un matériau polymère tel qu'un matériau thermoplastique, ou un élastomère, ou un matériau thermodurcissable. 15 La présente invention prévoit également une utilisation d'une étiquette RFID HF telle que définie plus haut dans un milieu humide ou à proximité d'un milieu humide, c'est-à-dire de sorte qu'un champ émis par cette étiquette en réponse à un champ magnétique 20 créé par un lecteur traverse ledit milieu. La présente invention prévoit également un procédé d'échange de données dans un milieu donné humide comprenant des étapes de : - envoi par un lecteur RFID HF d'un signal 25 d'interrogation par création d'un champ électromagnétique, - envoi par une étiquette RFID HF telle que définie précédemment d'un signal contenant des données d'identification, l'étiquette étant placée dans ou à 30 proximité d'un milieu humide de sorte qu'un champ émis par cet étiquette en réponse au champ électromagnétique créé par le lecteur traverse ledit milieu. Le milieu donné peut être un milieu dont le taux d'humidité est variable de sorte que sa constante 5 diélectrique relative est susceptible de varier entre 5 et 80. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation 10 donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures 1A-1C illustrent une étiquette RFID, objet de la présente invention, 15 - les figures 2A-2B représentent un exemple de réalisation particulier d'une étiquette suivant l'invention, - la figure 3 illustre une courbe de variation de capacité parasite du circuit d'antenne 20 d'une étiquette dans un milieu humide d'humidité variable entre 0 et 100 % en fonction d'une épaisseur d'une couche de matériau polymère recouvrant le circuit d'antenne. - la figure 4 illustre des courbes de 25 variation relative de capacité parasite du circuit d'antenne d'une étiquette dans un milieu humide d'humidité variable entre 0 et 100 % pour différents revêtements imperméables et isolants recouvrant l'enroulement d'antenne, en fonction de l'épaisseur de 30 ce revêtement. An impervious layer with polyethylene of permittivity sr of the order of 3.5, may for example be provided with a thickness greater than 7 mm. According to this second aspect of the invention, the impermeable layer may be provided less than 8.5 mm, preferably less than 8 mm. It is thus possible to solve the problem of influence of the humidity variations on the label while limiting the quantity of material of the impermeable layer and the bulk of this label. According to one possible implementation of the impermeable layer, the given material may be a polymeric material such as a thermoplastic material, or an elastomer, or a thermosetting material. The present invention also provides for the use of an RFID RFID tag as defined above in a wet environment or in the vicinity of a wetland, i.e., so that a field emitted by that tag is response to a magnetic field created by a reader passes through said medium. The present invention also provides a method for exchanging data in a given humid medium comprising steps of: sending a RFID reader RFF an interrogation signal by creating an electromagnetic field, sending by a label RFID RF as previously defined of a signal containing identification data, the tag being placed in or near a wet medium so that a field emitted by that tag in response to the electromagnetic field created by the reader passes through said medium. The medium may be a medium whose moisture content is variable so that its relative dielectric constant is likely to vary between 5 and 80. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood on reading the description of the invention. Embodiments 10 given purely by way of indication and in no way limitative, with reference to the accompanying drawings, in which: FIGS. 1A-1C illustrate an RFID tag which is the subject of the present invention; FIGS. 2A-2B show an exemplary embodiment; 3 illustrates a parasitic capacitance variation curve of the antenna circuit 20 of a label in a humid medium of variable humidity between 0 and 100% according to a thickness of a layer of polymeric material covering the antenna circuit. FIG. 4 illustrates relative variation curves of parasitic capacitance of the antenna circuit of a tag in a humid medium of varying humidity between 0 and 100% for different impervious and insulating coatings covering the antenna winding, depending on the thickness of this coating.

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Identical, similar or equivalent parts of the different figures described below bear the same numerical references so as to facilitate the passage from one figure to another.

Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et 10 modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Un exemple d'étiquette RFID 100 encore 15 appelée transpondeur, mis(e) en oeuvre suivant l'invention, est illustré sur les figures 1A-1C. Cette étiquette 100 est adaptée à un milieu humide situé à proximité, c'est à dire à une distance inférieure à un centimètre ou de l'ordre du centimètre 20 d'un milieu humide. Par milieu « humide », on entend un milieu ayant un taux d'humidité supérieur à 0 %. Cette étiquette 100 est adaptée pour des échanges avec un lecteur (non représenté), à travers un 25 milieu humide ou à travers un milieu contenant de l'eau ou dans de l'eau, le lecteur pouvant quant à lui être situé dans ledit milieu humide ou hors de ce milieu. L'étiquette 100 s'adapte tout particulièrement à des échanges dans un milieu 30 d'humidité variable. Par milieu « d'humidité variable », on entend un milieu ayant un taux d'humidité qui est susceptible de varier dans une gamme comprise entre 0 % et 100 % de taux d'humidité. Dans le cas, par exemple, où le milieu dans lequel est placé l'étiquette 100 est un sol, ce sol peut passer d'un état "sec" correspondant à une permittivité relative sr par exemple de l'ordre de 5 et à un état saturé en eau correspondant à une permittivité relative sr par exemple de l'ordre de 80. The different parts shown in the figures are not necessarily in a uniform scale, to make the figures more readable. The different possibilities (variants and embodiments) must be understood as not being exclusive of each other and can be combined with one another. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS An example of an RFID tag 100 still called a transponder, implemented according to the invention, is illustrated in FIGS. 1A-1C. This label 100 is adapted to a nearby wet medium, that is to say at a distance of less than one centimeter or of the order of one centimeter of a wet medium. By "wet" medium is meant a medium having a moisture content greater than 0%. This label 100 is adapted for exchanges with a reader (not shown), through a humid medium or through a medium containing water or in water, the reader being able to be located in said medium. wet or out of this environment. The label 100 is particularly suitable for exchanges in a medium of variable humidity. By medium "variable humidity" is meant a medium having a moisture content that is likely to vary in a range between 0% and 100% moisture content. In the case, for example, where the medium in which the label 100 is placed is a ground, this ground can pass from a "dry" state corresponding to a relative permittivity sr for example of the order of 5 and to a state saturated with water corresponding to a relative permittivity sr for example of the order of 80.

L'étiquette comprend un circuit d'antenne 110 connecté à une puce 120 ou un dispositif électronique 120 contenant des données d'identification. La puce 120 et l'antenne 110 reposent sur 15 un support 130, par exemple à base de Polyéthylène téréphtalate (PET) ou de Polyimide (PI) ou de Polynaphtalate d'éthylène (PEN) ou de Polypropylène (PP)ou d'un matériau composite de résine époxy renforcé de fibre de verre tel que le FR4 ou du papier. Le 20 support 130 peut avoir une épaisseur comprise par exemple entre 30 pm et 200 pm. Le circuit d'antenne 110 est adapté de manière à avoir une fréquence de résonnance fo appartenant au domaine haute fréquence HF. Cela peut 25 permettre de réaliser des échanges avec un lecteur à une portée de plusieurs dizaines de centimètres à plus d'un mètre. L'antenne inductive 110 de l'étiquette 100 RFID HF est réalisée par un enroulement conducteur 30 d'inductance mis en résonance parallèle par une capacité Co qui peut être partiellement ou totalement intégrée à la puce électronique 120. L'enroulement conducteur est ainsi caractérisé par une inductance La et la capacité 5 électrique Co afin de réaliser un résonateur de type "LC". L'enroulement conducteur, outre sa valeur d'inductance La, présente une auto résonance du fait d'une capacité équivalente Ca de faible valeur ramenée à ses bornes. L'accord en fréquence de l'étiquette 10 100 est déterminé par l'inductance La et la somme des capacités Co + Ca, suivant la relation La* (Co + Ca)*(27cf0)2=1. L'inductance Lo et la capacité Co sont prévues de sorte que la fréquence de résonance fo du 15 circuit d'antenne répondant à la relation Lo* (Co + Ca)*(27c*fo)2=1, est proche à ±5 % de la fréquence du champ électromagnétique produit par un lecteur destiné à communiquer avec l'étiquette et comprise entre 3 MHz et 30 MHz. 20 L'étiquette 100 peut être en particulier conçue de manière à réaliser des communications avec un lecteur ayant une fréquence d'interrogation égale ou de l'ordre de 13,56 MHz. L'antenne est formée d'un ensemble de 25 pistes conductrices 111, 112 disposées de manière à former un enroulement sur le support 130. Au moins une face du support 130 sur laquelle les pistes conductrices 111, 112 sont disposées est recouverte d'une couche 140 de protection 30 à base d'un matériau 142 imperméable à l'eau et qui peut être un matériau à base de polymère(s), par exemple un matériau thermoplastique tel que du polyéthylène (PE), du Poly(téréphtalate d'éthylène) (PET), un copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) un Poly(chlorure de vinyle) (PVC), ou un élastomère tel que du Polyuréthane, ou un matériau polymère thermodurcissable tel qu'une résine époxyde. Dans le cas d'un élastomère, en particulier un élastomère déformable, l'étiquette peut être prévue avec un support 130 souple, de manière à pouvoir être accolée à un objet présentant un relief ou une surface qui n'est pas plane. La couche 140 est également prévue de manière à limiter l'influence du milieu humide extérieur sur le fonctionnement de l'étiquette 100 et en particulier sur la fréquence d'accord du circuit d'antenne et sur le facteur de qualité. La couche 140 de matériau est également prévue avec une épaisseur prédéterminée emin suffisante de sorte que la contribution à la capacité équivalente Ca aux bornes de l'enroulement conducteur caractérisant l'effet d'auto-résonance de cet enroulement conducteur par un milieu humide de taux d'humidité de 100 % entourant l'ensemble de l'étiquette 100 est faible, et inférieure à 5 % comparée à la capacité totale (Co + Ca). La valeur de capacité Ca dépend essentiellement des caractéristiques du circuit d'antenne 110 et de la couche 140 recouvrant l'ensemble des pistes conductrices 111, 112. The tag includes an antenna circuit 110 connected to a chip 120 or an electronic device 120 containing identification data. The chip 120 and the antenna 110 rest on a support 130, for example based on polyethylene terephthalate (PET) or polyimide (PI) or on ethylene polynaphthalate (PEN) or polypropylene (PP) or on a fiberglass reinforced epoxy resin composite material such as FR4 or paper. The support 130 may have a thickness of, for example, between 30 μm and 200 μm. The antenna circuit 110 is adapted to have a resonance frequency fo belonging to the high frequency domain HF. This can make it possible to exchange with a reader at a range of several tens of centimeters to more than one meter. The inductive antenna 110 of the RFID RFID tag 100 is formed by a conductive coil 30 of inductance set in parallel resonance by a capacitance Co which may be partially or totally integrated into the electronic chip 120. The conductive winding is thus characterized by an inductance La and the electrical capacitance Co in order to produce a resonator of the "LC" type. The conductive winding, in addition to its inductance value La, has a self-resonance due to an equivalent capacitance Ca of low value brought back to its terminals. The frequency agreement of the tag 100 is determined by the inductance La and the sum of the capacitances Co + Ca, according to the relation La * (Co + Ca) * (27cf0) 2 = 1. The inductance Lo and the capacitance Co are provided so that the resonant frequency fo of the antenna circuit satisfying the relation Lo * (Co + Ca) * (27c * fo) 2 = 1 is close to ± 5 % of the frequency of the electromagnetic field produced by a reader intended to communicate with the label and between 3 MHz and 30 MHz. The tag 100 may in particular be designed to provide communications with a reader having an equal interrogation frequency or of the order of 13.56 MHz. The antenna is formed of a set of conductive tracks 111, 112 arranged to form a winding on the support 130. At least one face of the support 130 on which the conductive tracks 111, 112 are arranged is covered by a protective layer 140 based on a material 142 impermeable to water and which may be a material based on polymer (s), for example a thermoplastic material such as polyethylene (PE), poly (terephthalate), ethylene) (PET), an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), a polyvinyl chloride (PVC), or an elastomer such as polyurethane, or a thermosetting polymer material such as an epoxy resin. In the case of an elastomer, in particular a deformable elastomer, the label may be provided with a flexible support 130, so as to be contiguous to an object having a relief or a surface that is not flat. The layer 140 is also provided so as to limit the influence of the external wet medium on the operation of the label 100 and in particular on the tuning frequency of the antenna circuit and on the quality factor. The layer 140 of material is also provided with a predetermined thickness emin sufficient so that the contribution to the equivalent capacitance Ca across the conductive winding characterizing the self-resonance effect of this conductive winding by a wet rate medium 100% humidity surrounding the entire label 100 is low, and less than 5% compared to the total capacity (Co + Ca). The capacitance value Ca depends essentially on the characteristics of the antenna circuit 110 and the layer 140 covering all the conductive tracks 111, 112.

Selon l'invention, la couche 140 imperméable a une épaisseur donnée supérieure ou égale à une épaisseur emin prédéterminée et dépendant de la permittivité diélectrique relative sr du matériau choisi et qui peut être comprise entre 1,5 et 15. La capacité Ca est une capacité équivalente 5 ramenée aux bornes du circuit d'antenne qui caractérise l'effet d'auto-résonance de ce circuit conducteur. Chaque portion du circuit conducteur forme avec une seconde portion de ce circuit conducteur des armatures d'un condensateur ayant pour diélectrique le 10 milieu environnant ces armatures, le circuit d'antenne comportant ainsi une pluralité de capacités Cij réparties entre une portion i et une portion j de circuit d'antenne. La capacité équivalente Ca s'obtient en considérant que l'énergie électrique totale de 15 chaque capacité élémentaire est équivalente à l'énergie électrique d'une unique capacité Ca connectée aux bornes du circuit d'antenne. Cette capacité Ca dépend donc notamment des caractéristiques diélectriques des matériaux environnant les pistes conductrices d'autant 20 plus qu'ils sont proches de celles-ci. L'apport d'une couche 140 de matériau imperméable de caractéristiques diélectriques fixes et connues à proximité des pistes conductrices permet de minimiser d'éventuels effets néfastes qui pourraient 25 être provoqués par un milieu humide environnant au-delà de cette couche 140 de matériau imperméable. Un premier effet néfaste d'un milieu humide sur l'étiquette serait un changement imprévisible de la fréquence d'accord par augmentation de la capacité Ca du circuit d'antenne, 30 tandis qu'un deuxième effet néfaste serait un ajout de pertes qui conduirait à réduire de manière notable le facteur de qualité du résonateur et par conséquent de réduire de manière notable l'effet de surtension nécessaire au fonctionnement de l'étiquette. La capacité équivalente Ca est aussi connue par l'homme de l'art sous le terme de capacité parasite utilisée dans le cas d'une inductance formée par un enroulement conducteur. La contribution à la capacité équivalente Ca par la couche imperméable 140 est prise en compte pour la détermination de la fréquence d'accord fo de l'étiquette 100. Si le choix de la valeur de la capacité Co associée à l'enroulement conducteur, partiellement ou totalement intégrée à la puce électronique est limité, la géométrie de l'enroulement conducteur peut être ajustée à la conception pour obtenir la valeur d'inductance Lo requise afin d'obtenir la fréquence d'accord fo voulue pour l'étiquette 100. Pour une application à des communications moyenne ou longue portée, la capacité Co peut être de l'ordre de 23,5 pF. According to the invention, the impervious layer 140 has a given thickness greater than or equal to a predetermined emin thickness and depends on the relative dielectric permittivity sr of the material chosen and which may be between 1.5 and 15. The capacitance Ca is a capacitance equivalent 5 brought back to the terminals of the antenna circuit which characterizes the self-resonance effect of this conductive circuit. Each portion of the conductive circuit forms, with a second portion of this conductive circuit, armatures of a capacitor having as a dielectric the medium surrounding these armatures, the antenna circuit thus comprising a plurality of capacitors Cij distributed between a portion i and a portion j of antenna circuit. The equivalent capacity Ca is obtained by considering that the total electrical energy of each elementary capacitance is equivalent to the electrical energy of a single capacitor Ca connected to the terminals of the antenna circuit. This capacitance Ca therefore depends in particular on the dielectric characteristics of the materials surrounding the conductive tracks, all the more so since they are close to these. The provision of a layer 140 of impervious material of fixed and known dielectric characteristics close to the conductive tracks makes it possible to minimize possible detrimental effects that could be caused by a surrounding humid environment beyond this layer 140 of impermeable material. . A first adverse effect of a wetland on the label would be an unpredictable change in tuning frequency by increasing the Ca capacitance of the antenna circuit, while a second deleterious effect would be an addition of losses that would lead to to significantly reduce the quality factor of the resonator and therefore significantly reduce the surge effect necessary for the operation of the tag. The equivalent capacity Ca is also known to those skilled in the art as parasitic capacitance used in the case of an inductance formed by a conductive winding. The contribution to the equivalent capacitance Ca by the impervious layer 140 is taken into account for the determination of the tuning frequency fo of the label 100. If the choice of the value of the capacitance Co associated with the conductive winding, partially or totally integrated with the electronic chip is limited, the geometry of the conductive winding can be adjusted to the design to obtain the Lo inductance value required in order to obtain the tuning frequency fo desired for the label 100. an application to medium or long-range communications, the capacity Co can be of the order of 23.5 pF.

La fréquence d'accord de l'étiquette 100 dans un milieu humide est décalée par rapport à la fréquence de résonance du circuit d'antenne lorsque l'étiquette est isolée dans le vide. Dans une étiquette 100 sans couche 140, ce décalage est 25 susceptible de varier fortement en même temps que le taux d'humidité du milieu environnant l'antenne varie. Un sol humide peut avoir par exemple une permittivité relative variant entre 2 et 80 en fonction de sa teneur en eau. Dans une étiquette 100 sans couche 30 140, un décalage en fréquence pourrait atteindre plus de 30 %. Un milieu humide a tendance à dégrader le facteur de qualité de l'antenne d'une étiquette RFID. Dans une étiquette 100 sans couche 140, la dégradation peut se traduire par une réduction de plus d'un facteur 10 sur le facteur de qualité de l'antenne. Sans la présence de la couche 140, cette dégradation pourrait être importante et varier fortement en fonction des variations de taux d'humidité dans le milieu extérieur à l'étiquette. L'étiquette 100 aurait alors une portée de communication réduite ou ne répondrait plus au lecteur. Par exemple, pour une étiquette suivant l'art antérieur, au format ID1 de la norme ISO 7810 avec un enroulement conducteur de 6 spires de 45x76 mm destinée à échanger à une fréquence de 13.56 MHz avec un lecteur, avec des valeurs d'inductance Lo = 4.70 pH, de capacité Co = 23.5pF et de facteur de qualité Qo = 60. Lorsqu'on plonge cette même étiquette dans l'eau cette étiquette comporte une capacité parasite Cp = 36 pF et un facteur de qualité Qo = 5, de sorte que sa fréquence d'accord peut être de l'ordre de 9,5 MHz et est donc fortement décalée par rapport à la fréquence d'interrogation du lecteur. Selon l'invention, on fait dépendre la 25 capacité parasite davantage du matériau et de l'épaisseur de la couche imperméable 140 que de l'environnement extérieur à l'étiquette 100. Selon l'invention, on fait ainsi en sorte que le décalage entre la fréquence de résonance du 30 circuit d'antenne pris à nu et la fréquence d'accord fo de l'étiquette dépende davantage d'une capacité parasite connue et fixe vue par l'enroulement d'antenne et due à la présence de la couche 140, que de celle d'une capacité parasite variable due à l'environnement extérieur à l'étiquette 100. On cherche donc à imposer la permittivité diélectrique relative du milieu environnant de l'antenne et rendre cette permittivité diélectrique constante. L'épaisseur prédéterminée emin évoquée plus haut peut être prévue pour rendre faible, par exemple inférieure à 300 kHz, le décalage de fréquence Af maximum de la fréquence d'accord fo de l'étiquette en fonction de l'environnement. Sur l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1B, la couche imperméable 140 recouvre l'enroulement conducteur 110 et une première face du support 130. Cet agencement peut être mis en oeuvre par exemple lorsque l'étiquette est destinée à être mise à proximité d'un milieu humide perturbateur d'un seul côté du support 130, en particulier du côté de la première face du support 130, tandis que de l'autre côté du support 130, le milieu environnant n'est pas pertubateur ou est sec ou a une humidité faible et constante. Sur l'exemple de la figure 1C, la couche imperméable 140 recouvre chacune des faces du support 110. Cet agencement peut être mis en oeuvre par exemple lorsque l'étiquette est destinée à être mise à proximité d'un milieu humide perturbateur de chaque côté du support 130. The tuning frequency of the tag 100 in a humid medium is shifted with respect to the resonant frequency of the antenna circuit when the tag is isolated in vacuum. In a layerless label 140, this offset is likely to vary greatly as the humidity of the environment surrounding the antenna varies. A moist soil may have for example a relative permittivity ranging between 2 and 80 depending on its water content. In a layerless label 100 140, a frequency offset could reach more than 30%. A humid environment tends to degrade the quality factor of the antenna of an RFID tag. In a layerless label 140, the degradation may result in a reduction of more than a factor of 10 in the quality factor of the antenna. Without the presence of the layer 140, this degradation could be significant and vary greatly depending on changes in moisture content in the environment outside the label. The label 100 would then have a reduced communication range or no longer respond to the reader. For example, for a label according to the prior art, in ID1 format of the ISO 7810 standard with a 6-turn conductive winding of 45x76 mm intended to exchange at a frequency of 13.56 MHz with a reader, with Lo inductance values. = 4.70 pH, with Co = 23.5pF capacity and quality factor Qo = 60. When the same label is immersed in water this label has a parasitic capacitance Cp = 36 pF and a quality factor Qo = 5, of so that its tuning frequency can be of the order of 9.5 MHz and is therefore strongly offset from the interrogation frequency of the reader. According to the invention, the parasitic capacitance is made more dependent on the material and the thickness of the impervious layer 140 than on the environment outside the label 100. According to the invention, the offset is thus made between the resonant frequency of the antenna circuit being exposed and the tuning frequency fo of the tag is more dependent on a known and fixed parasitic capacitance seen by the antenna winding and due to the presence of the layer 140, than that of a variable parasitic capacitance due to the environment outside the label 100. It is therefore sought to impose the relative dielectric permittivity of the surrounding medium of the antenna and make this dielectric permittivity constant. The predetermined emin thickness mentioned above may be provided to make low, for example less than 300 kHz, the maximum frequency offset Af of the agreement frequency fo of the label depending on the environment. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1B, the impervious layer 140 covers the conductive winding 110 and a first face of the support 130. This arrangement can be used for example when the label is intended to be placed in proximity. a disturbing humid medium on one side of the support 130, in particular on the side of the first face of the support 130, while on the other side of the support 130, the surrounding medium is not disturbing or is dry or has a low and constant humidity. In the example of FIG. 1C, the impervious layer 140 covers each of the faces of the support 110. This arrangement can be implemented for example when the label is intended to be placed close to a disruptive humid medium on each side. of the support 130.

Un exemple particulier de réalisation d'une étiquette suivant l'invention va à présent être décrit en liaison avec les figures 2A-2B et 3, dans le cas d'une couche imperméable 240 à base de polyéthylène (PE) et de permittivité diélectrique relative de l'ordre de 3,5 recouvrant un enroulement d'antenne 210 d'une étiquette RFID HF. On détermine la capacité parasite entre deux pistes conductrices 211, 212 de l'enroulement d'antenne de largeur par exemple de l'ordre de 900 pm (la largeur des pistes étant mesurée dans une direction parallèle au vecteur i du repère orthogonal [0;i ;j ;k] donné sur les figures 2A-2B). Les pistes 211, 212 être espacées par exemple d'une distance de 360 pm. Les deux pistes 211, 212 ont une face 15 inférieure en contact avec un premier milieu M1 qui peut être de l'air et sont recouvertes par la couche imperméable 240 d'épaisseur e à base de polyéthylène. Au-dessus de cette couche imperméable 240 enrobage, un deuxième milieu M2 par exemple 20 d'un sol d'épaisseur h1 (la hauteur h1 étant une couche mesurée dans une direction parallèle au vecteur k du repère orthogonal [0;i; j ; k donné sur la figure 2A-2B). Ce sol peut avoir une permittivité diélectrique relative variant de 5 à 80, suivant que le 25 sol est sec ou saturé en eau. Une courbe C10 donnée sur la figure 3 montre la variation relative de capacité parasite entre les deux pistes 211, 212, calculée pour des variations d'humidité du deuxième milieu M2 entrainant une 30 variation de permittivité relative de ce milieu M2 peuvent l'ordre de formant un de 5 à 80, en fonction de l'épaisseur e de la couche d'enrobage 240. A partir de cette courbe C10 on peut déterminer l'épaisseur emin de l'enrobage pour que, quelles que soient les conditions d'humidité du milieu M2, le circuit d'antenne n'excède pas une variation relative de 25 % de capacité parasite, ce qui correspond à une variation relative de fréquence d'accord inférieure à 2 % en prenant une valeur de 5 pour le rapport entre la capacité Co du circuit d'antenne et la capacité parasite Ca. Dans cet exemple, l'épaisseur prédéterminée emin peut être de 5 mm. Dans le cas où l'étiquette est soumise à un milieu d'humidité variable de chaque côté du 15 support 130, une épaisseur e'rnin de 7 mm de part et d'autre du support de l'étiquette peut être prévue. L'étiquette ainsi enrobée peut être maintenue sur un objet ou un élément à identifier par une structure mécanique (non représentée). 20 Cette structure peut être, par exemple, sous forme d'un lien plastique passant par un trou pratiqué dans l'étiquette 100 au travers de la couche imperméable 140 et du substrat 130 à distance des pistes conductrices. 25 Selon une autre possibilité de mise en oeuvre, la structure mécanique de maintien peut être sous forme d'un cadre à base de polymère formé de deux parties qui peuvent être clipsées et posséder des brides de fixation pour la fixation de l'ensemble à 30 l'objet à identifier. A particular embodiment of a label according to the invention will now be described with reference to FIGS. 2A-2B and 3, in the case of an impermeable layer 240 based on polyethylene (PE) and relative dielectric permittivity of the order of 3.5 covering an antenna winding 210 of an RFID tag HF. The parasitic capacitance between two conductive paths 211, 212 of the antenna winding of width, for example of the order of 900 μm, is determined (the width of the tracks being measured in a direction parallel to the vector i of the orthogonal reference [0; i; j; k] given in Figures 2A-2B). The tracks 211, 212 may be spaced apart for example by a distance of 360 μm. The two tracks 211, 212 have a lower face in contact with a first medium M1 which may be air and are covered by the impermeable layer 240 of thickness e based on polyethylene. Above this impermeable coating layer 240, a second medium M2, for example 20, of a floor of thickness h1 (the height h1 being a layer measured in a direction parallel to the vector k of the orthogonal reference [0; i; j; k given in Figure 2A-2B). This soil may have a relative dielectric permittivity ranging from 5 to 80, depending on whether the soil is dry or saturated with water. A curve C10 given in FIG. 3 shows the relative variation of parasitic capacitance between the two tracks 211, 212, calculated for humidity variations of the second medium M2 causing a relative permittivity variation of this medium M2. forming a 5 to 80, depending on the thickness e of the coating layer 240. From this curve C10 can be determined the emin thickness of the coating so that, regardless of moisture conditions of medium M2, the antenna circuit does not exceed a relative variation of 25% parasitic capacitance, which corresponds to a relative variation of tuning frequency less than 2% by taking a value of 5 for the ratio between the capacitance Co of the antenna circuit and parasitic capacitance Ca. In this example, the predetermined thickness emin may be 5 mm. In the case where the label is subjected to a medium of variable humidity on each side of the support 130, an average thickness of 7 mm on either side of the support of the label may be provided. The thus coated label can be held on an object or element to be identified by a mechanical structure (not shown). This structure may be, for example, in the form of a plastic link passing through a hole made in the label 100 through the impervious layer 140 and the substrate 130 away from the conductive tracks. According to another possible embodiment, the mechanical holding structure may be in the form of a polymer-based frame formed of two parts which can be clipped and have fastening flanges for fastening the assembly to the housing. the object to be identified.

En ce qui concerne le procédé de réalisation de l'étiquette décrite précédemment en liaison avec les figures 1A-1B, on forme tout d'abord la puce 120 et l'enroulement d'antenne 110 sur un 5 support 130, par une pluralité d'étapes de dépôt, de gravure de couches. Le support 130 peut avoir une faible épaisseur, par exemple comprise entre 30 pm et 200 pm, et peut être par exemple à base de Polyéthylène téréphtalate (PET) ou de Polyimide (PI) ou 10 de Polynaphtalate d'éthylène (PEN) ou d'un matériau composite de résine époxy renforcé de fibre de verre tel que le FR4. Puis, on enrobe l'étiquette 100 par co-extrusion du support 130 et de la couche 15 imperméable 140 à base de polymère, ou par laminage de la couche imperméable 140 à base de polymère, ou bien par moulage à injection. Selon une possibilité de réalisation, un ou plusieurs trous dans l'ensemble formé par le support 20 d'étiquette et sa couche imperméable d'enrobage diélectrique peuvent être pratiqués, afin d'en faciliter la fixation par exemple sur une structure de maintien ou directement sur un objet à identifier. Sur la figure 4, des courbes C100, 0200, 0300, 25 et C400, de variation de capacité relative de du circuit d'antenne en fonction de l'épaisseur d'un revêtement recouvrant les pistes conductrices de son enroulement d'antenne, pour différents matériaux isolants, ayant des permittivités relatives respectives sri= 15, 30 Erg = 8, Er3 = 3.5, Er4 = 1.5, utilisés comme revêtement et lorsque les pistes conductrices de l'enroulement ont une largeur de l'ordre de 0,9 mm et sont écartés entre elles d'une distance de l'ordre de 0,36 mm sont données. On peut considérer un premier cas dans lequel un milieu situé du côté de la face du support d'étiquette sur laquelle se trouve l'enroulement comporte des variations d'humidité tandis qu'un milieu situé du côté de l'autre face du support d'étiquette n'est pas un milieu perturbateur. With regard to the method of producing the tag described above in connection with FIGS. 1A-1B, the chip 120 and the antenna winding 110 are first formed on a support 130, by a plurality of steps of deposition, etching of layers. The support 130 may have a small thickness, for example between 30 μm and 200 μm, and may for example be based on polyethylene terephthalate (PET) or polyimide (PI) or on ethylene polynaphthalate (PEN) or on a fiberglass reinforced epoxy resin composite material such as FR4. Then, the label 100 is coated by coextrusion of the support 130 and the impervious polymer layer 140, or by rolling the impermeable polymer layer 140, or by injection molding. According to one possible embodiment, one or more holes in the assembly formed by the label support 20 and its impermeable dielectric coating layer may be practiced, in order to facilitate attachment, for example to a holding structure or directly on an object to be identified. In FIG. 4, curves C100, 0200, 0300, 25 and C400, of relative capacitance variation of the antenna circuit as a function of the thickness of a coating covering the conductive tracks of its antenna winding, for different insulating materials, having respective relative permittivities sri = 15, Erg = 8, Er3 = 3.5, Er4 = 1.5, used as a coating and when the conductive tracks of the winding have a width of the order of 0.9 mm and are separated from each other by a distance of the order of 0.36 mm are given. A first case can be considered in which a medium located on the side of the face of the label support on which the winding is located has variations in humidity while a medium located on the side of the other side of the support of label is not a disruptive medium.

Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 25 %, quelle que soient les variations d'humidité d'un milieu situé du côté de la face du support d'étiquette sur laquelle se trouve l'enroulement tandis qu'un milieu situé du côté de l'autre face du support d'étiquette n'est pas perturbateur, une épaisseur minimale emin1 d'au moins 2.5 mm du matériau isolant de permittivité relative sri= 15 peut être prévue. Afin de permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 25 % quelle que soient les variations d'humidité d'un milieu situé du côté de la face du support d'étiquette sur laquelle se trouve l'enroulement tandis qu'un milieu situé du côté de l'autre face du support d'étiquette n'est pas perturbateur, une épaisseur minimale emin2 d'au moins 3.4 mm du matériau isolant de permittivité relative Erg = 8 peut être prévue. Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 25 % quelle que soient les variations d'humidité d'un milieu situé du côté de la face du support d'étiquette sur laquelle se trouve l'enroulement tandis qu'un milieu situé du côté de l'autre face du support d'étiquette n'est pas perturbateur, une épaisseur minimale emin3 d'au moins 5.2 mm du matériau isolant de permittivité relative F -r3 = 3.5 peut être prévue. Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 25 % quelle que soient les variations d'humidité d'un milieu situé du côté de la face du support d'étiquette sur laquelle se trouve l'enroulement tandis qu'un milieu situé du côté de l'autre face du support d'étiquette n'est pas perturbateur, une épaisseur minimale emin4 d'au moins 5.5 mm du matériau isolant de permittivité relative Er4 = 1.5 peut être prévue. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit less than 25%, regardless of the humidity variations of a medium located on the side of the label holder face on which the winding is located while a medium located on the side of the other side of the label support is not disruptive, a minimum thickness emin1 of at least 2.5 mm of the insulating material of relative permittivity sri = 15 may be provided. In order to allow a relative capacitance variation of the antenna circuit of less than 25% regardless of the humidity variations of a medium located on the side of the face of the label support on which the winding is located while a medium located on the side of the other side of the label support is not disruptive, a minimum thickness emin2 of at least 3.4 mm of the relative permittivity insulating material Erg = 8 may be provided. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit less than 25% irrespective of the humidity variations of a medium located on the side of the face of the label support on which the winding is located while a medium located on the side of the other side of the label carrier is not disruptive, a minimum thickness emin3 of at least 5.2 mm of the relative permittivity insulating material F -r3 = 3.5 may be provided. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit less than 25% irrespective of the humidity variations of a medium located on the side of the face of the label support on which the winding is located while a medium located on the side of the other side of the label holder is not disruptive, a minimum thickness emin4 of at least 5.5 mm of the relative permittivity insulating material Er4 = 1.5 may be provided.

Selon ce premier cas, les courbes C100, 0200, C300, et 0400 montrent que la couche imperméable peut être prévue avec une épaisseur d'au plus 6 mm ou d'au plus 5.5 mm. Dans un deuxième cas où l'étiquette est 20 soumise à un milieu perturbateur de chaque côté du support, on peut considérer, en appliquant un principe de superposition, que la variation de capacité relative doit être inférieure à 12 % pour permettre de réaliser des communications moyenne ou longue distance entre 25 plusieurs dizaines de centimètres avec un facteur d'atténuation acceptable et par exemple inférieur à 3. Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 12 %, une épaisseur minimale e'min1 d'au moins 3.5 mm du matériau 30 isolant de permittivité relative Erl = 15 peut être prévue. According to this first case, curves C100, 0200, C300, and 0400 show that the impermeable layer can be provided with a thickness of at most 6 mm or at most 5.5 mm. In a second case where the label is subjected to a disturbing medium on each side of the support, it can be considered, applying a superposition principle, that the relative capacity variation must be less than 12% to allow communications to be carried out. medium or long distance between several tens of centimeters with an acceptable attenuation factor and for example less than 3. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit less than 12%, a minimum thickness emin1 of less than 3.5 mm of the relative permittivity insulating material Er1 = 15 may be provided.

Afin de permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 12 %, une épaisseur minimale e'min2 d'au moins 4.7 mm du matériau isolant de permittivité relative Er2 8 peut être prévue. Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 12 %, une épaisseur minimale e'min3 d'au moins 7.4 mm du matériau isolant de permittivité relative Er3 = 3.5 peut être prévue. Pour permettre une variation relative de capacité du circuit d'antenne inférieure à 12 %, une épaisseur minimale e'min4 d'au moins 7.8 mm du matériau isolant de permittivité relative Er4 - 1.5 peut être prévue. Selon ce deuxième cas, les courbes C100, C200, C300, et 0400 montrent que la couche imperméable peut être prévue avec une épaisseur d'au plus 6 mm ou d'au plus 5,5 mm. In order to allow a relative capacitance variation of the antenna circuit of less than 12%, a minimum thickness emin 2 of at least 4.7 mm of the relative permittivity insulating material Er 2 8 may be provided. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit less than 12%, a minimum thickness emin3 of at least 7.4 mm of the relative permittivity insulating material Er3 = 3.5 can be provided. To allow a relative capacitance variation of the antenna circuit of less than 12%, a minimum thickness emin4 of at least 7.8 mm of the relative permittivity insulating material Er4 - 1.5 can be provided. According to this second case, curves C100, C200, C300, and 0400 show that the impermeable layer can be provided with a thickness of at most 6 mm or at most 5.5 mm.

Une étiquette RFID mise en oeuvre suivant l'invention et un système RFID comprenant une telle étiquette s'appliquent par exemple à une identification d'objets contenant un fort taux d'humidité tels que des produits alimentaires, par exemple des bouteilles d'eau, ou tout objet ou élément contenant un fort taux d'humidité tel que par exemple une poche de sang. Selon d'autres exemples, l'invention s'applique à un étiquetage d'objets immergés dans l'eau, par exemple dans la mer (poches à huitres, nasses de pêche) ou dans une piscine. An RFID tag implemented according to the invention and an RFID system comprising such a label apply for example to an identification of objects containing a high level of moisture such as food products, for example bottles of water, or any object or element containing a high moisture content such as for example a blood bag. According to other examples, the invention applies to a labeling of objects immersed in water, for example in the sea (oyster bags, fishing pots) or in a swimming pool.

Une étiquette RFID mise en oeuvre suivant l'invention et un système RFID comprenant une telle étiquette s'appliquent également à des échanges réalisés dans un milieu dont l'humidité peut varier fortement, et par exemple à une détection ou une localisation d'objets enterrés, tels que par exemple des canalisations. Une étiquette RFID mise en oeuvre suivant l'invention et un système RFID comprenant une telle étiquette s'appliquent également à la mise en oeuvre de marqueurs de positions, par exemple sur ou dans un terrain de golf, ou de moyens de guidage ou de localisation qui peuvent être par exemple enterrés ou enfouis sous les routes. An RFID tag implemented according to the invention and an RFID system comprising such a label also apply to exchanges made in a medium whose humidity can vary greatly, and for example to a detection or location of buried objects , such as for example pipes. An RFID tag implemented according to the invention and an RFID system comprising such a label also apply to the implementation of position markers, for example on or in a golf course, or guidance or location means which can be for example buried or buried under the roads.

Une étiquette et un système RFID suivant l'invention peuvent également s'appliquer à la mise en oeuvre de moyens de mémorisation d'informations de conditions d'un terrain ou d'un sol tel que par exemple son taux d'humidité, le terrain agricole pouvant être 20 par exemple un champ de culture ou une exploitation agricole dans laquelle des étiquettes sont enfouies. La présente invention s'applique également à une identification de personnes, par exemple une identification de nageurs. 25 A tag and an RFID system according to the invention can also be applied to the implementation of means for storing information of conditions of a ground or of a ground such as for example its moisture content, the ground agricultural field, for example a field of culture or a farm in which labels are buried. The present invention also applies to an identification of persons, for example an identification of swimmers. 25

Claims (5)

REVENDICATIONS1. Transpondeur RFID HF comprenant, disposés sur une première face d'un support (130) : un circuit d'antenne inductive résonante formée d'un enroulement de pistes conductrices (110), une couche imperméable (140) à base d'un matériau de permittivité diélectrique relative donnée comprise entre 1,5 et 15 et recouvrant, sur la première face du support, lesdites pistes conductrices dudit enroulement, caractérisé en ce que ladite couche imperméable (140) a une épaisseur (emin) supérieure ou égale à 2,5 mm choisie de sorte que, quelle que soit la variation d'humidité d'un milieu situé du côté de la première face du support, une variation relative de capacité de l'enroulement d'antenne reste inférieure à 25 %. REVENDICATIONS1. RFID transponder HF comprising, arranged on a first face of a support (130): a resonant inductive antenna circuit formed of a winding of conductive tracks (110), an impermeable layer (140) based on a material of relative dielectric permittivity given between 1.5 and 15 and covering, on the first face of the support, said conductive tracks of said winding, characterized in that said impermeable layer (140) has a thickness (emin) greater than or equal to 2.5 mm chosen so that, regardless of the variation of humidity of a medium located on the side of the first face of the support, a relative capacitance variation of the antenna winding remains less than 25%. 2. Transpondeur RFID HF comprenant, disposés sur une première face d'un support (130) : un circuit d'antenne inductive résonante formée d'un enroulement de pistes conductrices (110), une couche imperméable (140) à base d'un 25 matériau de permittivité diélectrique relative donnée comprise entre 1,5 et 15 et recouvrant sur la première face du support lesdites pistes conductrices dudit enroulement et une seconde face du support opposée à la première face, 30 caractérisé en ce que ladite couche imperméable (140) a une épaisseur (e'min) supérieure ouégale à 3,5 mm choisie de sorte que, quelle que soit la variation d'humidité d'un milieu environnant l'étiquette, une variation relative de capacité de l'enroulement d'antenne reste inférieure à 12 %. RFID transponder HF comprising, arranged on a first face of a support (130): a resonant inductive antenna circuit formed by a winding of conductive tracks (110), an impervious layer (140) based on a Relative dielectric permittivity material given between 1.5 and 15 and covering on the first face of the support said conductive tracks of said winding and a second face of the support opposite to the first face, characterized in that said impermeable layer (140) has a thickness (émin) greater than or equal to 3.5 mm chosen so that, whatever the variation of humidity of a medium surrounding the label, a relative variation of capacity of the antenna winding remains less than 12%. 3. Transpondeur RFID HF selon l'une des revendications 1 ou 2, le matériau donné étant un matériau polymère tel qu'un matériau thermoplastique, ou un élastomère ou un matériau thermodurcissable. 3. RFID RFID transponder according to one of claims 1 or 2, the given material being a polymeric material such as a thermoplastic material, or an elastomer or a thermosetting material. 4. Transpondeur RFID HF selon l'une des revendications 1 à 3, l'enroulement de pistes conductrices étant connecté à une capacité fixe donnée (Co) de l'ordre de 23.5 pF. 15 4. RFID RFID transponder according to one of claims 1 to 3, the winding of conductive tracks being connected to a given fixed capacitance (Co) of the order of 23.5 pF. 15 5. Procédé d'échange de données dans un système RFID comprenant des étapes de : - envoi par un lecteur RFID HF d'un signal d'interrogation par création d'un champ magnétique, 20 - envoi par un transpondeur RFID HF selon l'une des revendications 1 à 4 d'un signal contenant des données d'identification, le transpondeur étant situé dans ou à proximité dudit milieu de sorte qu'un champ émis par cette étiquette en réponse au champ 25 magnétique créé par le lecteur traverse ledit milieu. 10 5. Method for exchanging data in an RFID system comprising the steps of: sending a RFID RFID reader an interrogation signal by creating a magnetic field, sending a RFID RFID transponder according to FIG. one of claims 1 to 4 of a signal containing identification data, the transponder being located in or near said medium so that a field emitted by said tag in response to the magnetic field created by the reader passes through said medium . 10
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2428939A (en) * 2005-06-25 2007-02-07 Qinetiq Ltd Electromagnetic radiation decoupler for an RF tag
EP1884888A1 (en) * 2005-05-25 2008-02-06 International Business Machines Corporation Id tag package and rfid system
WO2009050662A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Petratec International Ltd. Rfid tag especially for use near conductive objects
US20090284375A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Yen Nan Kuo Uhf rfid tag

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1884888A1 (en) * 2005-05-25 2008-02-06 International Business Machines Corporation Id tag package and rfid system
GB2428939A (en) * 2005-06-25 2007-02-07 Qinetiq Ltd Electromagnetic radiation decoupler for an RF tag
WO2009050662A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Petratec International Ltd. Rfid tag especially for use near conductive objects
US20090284375A1 (en) * 2008-05-16 2009-11-19 Yen Nan Kuo Uhf rfid tag

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