CN101853420B - 金属附着型rfid电子标签 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属附着型RFID电子标签,具体涉及抗金属性芯片,其包括:电介质基片;电子标签芯片,其配置于所述电介质基片,并对目标对象数据进行储存;馈电环,其连接在所述电子标签芯片的两端,并形成内部空间;以及金属辐射体,其连接在所述馈电环的两端,用于接收外部的电磁信号。

Description

金属附着型RFID电子标签
技术领域
本发明涉及一种贴附于金属表面的,包括电介质基片、电子标签芯片、馈电环以及金属辐射体的金属附着型RFID电子标签。
背景技术
无线射频识别(RFID:Radio Frequency Identification)为,通过无线射频信号,非接触式地读出储存在内置有小型半导体芯片的电子标签(Tag)、标签贴纸(Label)、卡(Card)等上的数据的技术。
上述无线射频识别技术,利用无线射频信号从附着在物品上的电子标签识别物品信息以及周边环境,从而能够对各个物品的信息进行收集、储存、加工以及追踪。因此上述无线射频识别技术,可提供对物品的定位、远程处理、管理以及物品之间的信息交换等多种服务。
金属附着型电子标签天线,必须克服由金属表面涡流感应引起的天线表面的电流衰减现象。在现有技术中主要着重降低这种涡流的影响。代表性的金属物体附着型电子标签天线的结构有,将金属板嵌入偶极子天线底面的隔离空间的结构和利用金属板的片状(Patch)天线的结构。在现有的天线结构中,嵌入金属板的目的是,通过事先附加金属板,将贴附在实际金属表面时所引起的涡流电流的影响,利用隔离空间降低至最小。然而,这种现有的电子标签天线,因具有金属板而导致其结构较大,并存在无法贴附于柔软物体的缺点。
发明内容
本发明提供一种具有衰减金属表面电流的馈电环的金属附着型电子标签。
本发明一实施例的金属附着型电子标签,其包括:电介质基片;电子标签芯片,其配置于上述电介质基片上,并对目标对象数据(Object Date)进行储存;馈电环(Feeding Loop),其连接在上述电子标签芯片的两端,并形成有内部空间;以及金属辐射体,其连接在上述馈电环的两端,并用于接收外部的电磁信号。
根据本发明的一实施例,上述馈电环由多个栅格单元组成。
根据本发明的一实施例,上述金属辐射体由多个栅格单元组成。
根据本发明的一实施例,将上述馈电环的内部空间设定为第一边长以及第二边长,以满足预先设定的接收灵敏度。
根据本发明的一实施例,上述金属辐射体与上述馈电环形成具有任意宽度的直线,而上述直线被设定成,满足预先设定的接收灵敏度的长度及宽度。
根据本发明的一实施例,上述内部空间的第一边长和上述直线的长度的比例可被设定为,满足预先设定的接收灵敏度。
根据本发明的一实施例,上述内部空间的第二边长和上述直线的宽度的比例可被设定成,满足预先设定的接收灵敏度。
根据本发明的一实施例,还可以是,上述金属辐射体的两端,以上述电子标签上方的任意点为中心相互靠拢,从而使上述金属辐射体形成扇形外弧的一部分。
根据本发明的一实施例,还可以是,上述馈电环具有,将通过上述金属辐射体接收的电磁信号整合到上述电子标签芯片的功能。
根据本发明的一实施例,上述金属辐射体可以由铝或铜中的一种材质制造。
根据本发明的一实施例,上述电介质基片可使用PET基片。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例的金属附着型电子标签结构图。
图2为根据本发明的另一实施例的圆形金属附着型电子标签结构图。
图3为根据本发明的另一实施例的包括栅格单元的圆形的金属附着型电子标签结构图。
图4为根据本发明的实施例,利用金属附着型电子标签测量的接收灵敏度的示意图。
图5a及图5b为本发明的实施例中,将抗金属性电子标签贴附于不同金属,并在无反射实验室测量的接收灵敏度的示意图。
图6为本发明的实施例中,将金属附着型电子标签贴附在金属上使用的实例示意图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的理想实施例进行详细说明。图中对于参照号及同一要素用同一参照号及同一符号表示。在对本发明进行说明时,省略对有关公知的功能或结构的详细说明。
图1为根据本发明的一实施例的金属附着型电子标签结构图。
参照图1,根据本发明的一实施例,金属附着型电子标签100,其包括:电子标签芯片110、馈电环120、金属辐射体131、132、以及电介质基片140。
上述电子标签芯片110,将通过馈电环120所接收的阅读器的电磁信号,利用整流器等调制解调成直流电流。上述电子标签芯片110包含有贴附上述电子标签100的目标对象的数据,并且上述电子标签芯片110具有相当于电容器的阻抗值。
上述馈电环120向上述电子标签芯片110传递电磁信号。另外,上述馈电环120执行,将从金属辐射体131、132接收的电磁信号整合到上述电子标签芯片110的功能。其中,整合是指,当从一个装置向另一装置传递信号或能量时,调整两者之间的条件,以实现最大功率传输。上述馈电环120,因具有电感阻抗,因此能够与上述电子标签芯片110的电容阻抗相应衰减。另外,上述馈电环120可具有多个栅格单元的形态。因上述馈电环120具有多个栅格单元的形态,因此能够实现上述金属附着型电子标签100上流过均衡的电流。
上述馈电环120的内部空间可设定为,满足预先设定的接收灵敏度的第一边长及第二边长。上述内部空间可以是矩形,并在上述矩形中,较长的边长设定为第一边长,而较短的边长设定为第二边长。上述金属附着型电子标签的接收灵敏度,可通过调节包括在馈电环120内部空间的第一边长或第二边长而进行调节。因此,调节上述内部空间的第一边长或第二边长,使上述金属附着型电子标签100具有符合设定的接收灵敏度。根据本发明的一实施例,将上述内部空间看作是矩形,并将较长的横边设定为第一边长a,而将较短的纵边设定为第二边长b。
上述金属辐射体131、132,根据金属辐射体的模式接收外部阅读器的电磁信号。另外,上述金属辐射体131、132可具有多个栅格单元。因上述金属辐射体131、132具有多个栅格单元,因此能够实现上述金属附着型电子标签100上流过均衡的电流。另外,上述金属辐射体131、132可以由导电性强的铝或铜中的一种材料制造。
金属辐射体131、132分别连接于上述馈电环120的两端。上述金属辐射体131、132和上述馈电环120形成具有任意宽度的一条直线。上述直线的长度及宽度可设置成满足预先设定的灵敏度的长度和宽度。因此,可调节上述直线的长度l或宽度w,使上述金属附着型电子标签100具有符合设定的接收灵敏度。
上述电介质基片140上配置有上述电子标签芯片110、馈电环120以及金属辐射体131、132。上述电介质基片140可以使用具有柔韧性的PET基片。
从外部的阅读器接收的电磁信号,通过金属辐射体131、132并由辐射图形(Pattern)进行接收。根据上述金属辐射体131、132接收的来自阅读器的电磁信号,经过具有整合功能的馈电环120后,被传输到电子标签芯片110。上述电子标签芯片110,利用整流器等将上述电磁信号调制解调成直流电流。
图2为根据本发明的另一实施例的圆形的金属附着型电子标签结构图。
参照图2,上述圆形的金属附着型电子标签100包括:电子标签芯片110、馈电环120、金属辐射体130以及电介质基片140。上述圆形的金属附着型电子标签100与第一实施例的金属附着型电子标签执行相同的功能。上述金属辐射体130的两端,以上述电子标签上方的任意点为中心相互靠拢,从而使上述金属辐射体130形成扇形外弧的一部分。因此,图2所示的圆形的金属附着型电子标签与图1所示的金属附着型电子标签为等同模型。随着上述馈电环120形成扇形弧的一部分,上述馈电环120的内部空间也具有扇形弧的形态。当将上述内部空间看作是矩形时,原为长轴部分的弧的一部分对应第一边长a,而原为短轴部分的半径部分对应第二边长b。另外,上述直线的长度对应扇形的弧长l,而上述直线的宽度对应扇形的部分半径w。上述厚半月模样的馈电环120具有能够使感应电流平稳散布的结构,因此可确保对于抗金属性所需的多种感应电流流动路径。
图3为根据本发明的另一实施例的包括栅格单元的圆形的金属附着型电子标签结构图。
参照图3,包括上述栅格单元的圆形的金属附着型电子标签,其包括:电子标签芯片110、馈电环120、金属辐射体130以及电介质基片140。上述馈电环120及金属辐射体130可形成为栅格单元形态。当上述馈电环120及金属辐射体130具有栅格单元形态时,能够均衡电流分布。上述栅格单元的形态,除了图中所示之外,也可以应用多种形态。当将包括在上述金属附着型电子标签的内部空间看作是矩形时,则原为长轴的弧的一部分对应第一边长a,而原为短轴的半径部分对应第二边长b。另外,上述直线的长度对应扇形弧的长度l,而上述直线的宽度对应扇形半径的一部分w。
图4为根据本发明的实施例,利用金属附着型电子标签测量的接收灵敏度的示意图。
参照图4,将上述内部空间的第一边长设定为a,而将上述内部空间的第二边长设定为b。另外,将上述直线的长度设定为l,而将上述直线的宽度设定为w。上述如图4所示的接收灵敏度,可通过调节上述边长的比例而对接收灵敏度进行调节。具体是,将上述内部空间的第一边长a和上述直线的长度l的比例调节为0.4至0.9,从而对接收灵敏度进行调节。为了进入到用户想要设定的接收灵敏度范围内,可将上述内部空间的第一边长a和上述直线的长度l的比例设定为0.5至0.8。另外,可将上述内部空间的第二边长b和上述直线的密度w的比例调节为2至5,从而对接收灵敏度进行调节。为了进入到用户想要设定的接收灵敏度的范围内,可将上述内部空间的第二边长b和上述直线的密度w的比例设定为2至3。
图5a及图5b为本发明的实施例中,将具有抗金属性的电子标签贴附在不同的金属上,在无反射实验室测量的接收灵敏度的示意图。
图5a所示为将接收灵敏度的测量结果以图表的形式显示的图表,而图5b所示为将接收灵敏度的测量结果以数据的形式整理出的图。作为上述金属,可包括:5mm的CD、10mm的CD、9mm的DVD以及14mm的DVD。
参照图5a及图5b可知,根据本发明实施例的金属附着型电子标签,在局域频带908.5MHz至914MHz范围,具有约-8dB至约-4dB范围的均衡的识别灵敏度。
图6为根据本发明的实施例,将金属附着型电子标签贴附于金属上使用的实例示意图。
参照图6,根据本发明的实施例,金属附着型电子标签贴附在包括金属在内的容器上,可与阅读器进行接收或传送信号。另外,上述金属附着型电子标签,在直接贴附于金属的状态下,能够衰减感应电流,并与阅读器之间接收或发送信号。
以上通过实施例对本发明做了详细的说明,本领域技术人员能够在不超出本发明的范围内进行多种变形。故本发明的权利范围不限于说明的实施例,不仅包括本发明的权利要求范围,还应包括这些变形。

Claims (6)

1.一种金属附着型RFID电子标签,其包括:
电介质基片;
电子标签芯片,其配置于所述电介质基片上,并储存有目标对象数据;
馈电环,其连接在所述电子标签芯片的两端,并形成内部空间;以及
金属辐射体,其连接在所述馈电环的两端,用于接收外部的电磁信号,
其中,将所述金属辐射体的两端以所述电子标签芯片上方的任意点为中心相互靠拢,从而使所述金属辐射体形成为扇形弧的一部分。
2.如权利要求1所述金属附着型RFID电子标签,其特征在于,
所述馈电环由多个栅格单元组成。
3.如权利要求1所述金属附着型RFID电子标签,其特征在于,
所述金属辐射体由多个栅格单元组成。
4.如权利要求1所述金属附着型RFID电子标签,其特征在于,
所述馈电环具有将通过所述金属辐射体接收的电磁信号整合到所述电子标签芯片的功能。
5.如权利要求1所述金属附着型RFID电子标签,其特征在于,
所述金属辐射体由铝或铜制造。
6.如权利要求1所述金属附着型RFID电子标签,其特征在于,
所述电介质基片使用PET基片。
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