CN206584389U - 电感性耦合型rfid天线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电感性耦合型RFID天线装置，包括：一RFID标签，包括一RFID晶片，RFID晶片连接至一天线，RFID标签藉由RFID晶片及天线发送一信号；以及一导电金属，设置在RFID标签附近，其中，RFID标签藉由电磁波电感性耦合导电金属，以进一步藉由导电金属将信号发送出去。

Description

电感性耦合型RFID天线装置

技术领域

本实用新型为一种RFID天线装置，特别是指一种让RFID天线装置中的RFID标签与导电金属藉由电感性耦合方式进行传输的RFID天线装置。

背景技术

随着科技的进步，无线射频辨识(Radio Frequency Identification,RFID)的相关技术已经被广泛利用于各种领域中。在RFID的技术中，通常会使用一RFID读取器来读取一RFID标签中的资料，而在RFID标签中可以存有一物品资料，RFID读取器可以藉由读取RFID标签中的物品资料来对RFID标签做认证，或是了解物品的相关详细资料。由上述内容可知，可以将RFID读取器与RFID标签的物品资料读取认证特性利用于各式物品的管理中。

在轮胎与鞋子等在使用后有很大机率会回厂维修的物品管理中，当这些物品要出厂时，一般会在这些物品上(该物品的外部或内部)贴附RFID晶片以及金属天线，该RFID晶片以及该金属天线构成一RFID标签，并藉由该RFID晶片储存出厂时的物品资料，当物品使用一阵子需要回厂维修时，会再藉由读取该RFID晶片以读取该物品资料，以进一步了解该物品的使用状态并做更新。此外，在该轮胎及该鞋子在运行的过程中，可藉由该RFID晶片及该金属天线进行该物品资料的传输及接收，以达到即时监控的目的。

然而，在现有技术中，该RFID晶片与该金属天线藉由金属焊接方式进行连接。图1为一示意图，用以说明现有技术中RFID晶片与金属天线的连接方式。请参照图1，在现有技术中，RFID晶片10设置在一基板1上，并藉由焊接方式跟二条分离的金属天线12做焊接连结，因此在基板1上会有二个焊接点14，且金属天线12是向外延伸的。如此一来，当RFID晶片10与金属天线12设置在轮胎或鞋子的内部或外部并使用一段时间后，有可能因为外力撞击或是使用时间过久或因为橡胶热膨胀系数大，拉扯金属天线12而造成焊接点14破损，进而使金属天线12与基板1分离而造成RFID晶片10装置失效。此外，因RFID晶片10与金属天线12的尺寸较小，所以焊接施工不易，进而造成产品的良率不高。另外，由于轮胎橡胶于高速运转中易产生高热，而此热能会经由金属天线12传递至RFID晶片10，导致电子特性降低并使读取率变差。

因此，如何提供一种不需要焊接两条分离的金属天线的RFID标签，并将其应用在RFID天线装置及物品的管理中，乃是待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的缺点，本实用新型的主要为提供一种电感性耦合型RFID天线装置，包括：一RFID标签，包括一RFID晶片及一天线，RFID晶片与天线相互连接，RFID标签藉由RFID晶片及天线发送一信号；以及一导电金属，设置在RFID标签附近，其中，RFID标签藉由电磁波电感性耦合导电金属，以进一步藉由导电金属将信号发送出去。

较佳地，电感性耦合型RFID天线装置进一步包括一保护壳体，且RFID标签设置于保护壳体中。

较佳地，天线为回圈天线或螺旋天线的其中之一。

较佳地，RFID标签进一步包括一PCB基板或一陶瓷基板，而天线及RFID晶片设置于PCB基板或陶瓷基板上，当天线及RFID晶片设置于陶瓷基板上时，可使RFID标签更具耐热特性。

较佳地，可在陶瓷基板上打两个小孔，让导电金属通过，以增强固着RFID标签与导电金属。

较佳地，RFID标签设置于轮胎或鞋子的其中之一的内部。

较佳地，RFID标签设置于轮胎的内部的一钢丝层中，且将钢丝层中的钢丝作为该导电金属。

较佳地，RFID标签设置于轮胎的内部的一三角胶上，且将邻近三角胶的胎圈钢丝作为导电金属。

较佳地，RFID标签设置于轮胎的内部中邻近于一钢丝层的其他轮胎结构层中。

较佳地，RFID标签设置于鞋子的中底结构中，且可将中底结构中的铁芯作为导电金属；或者，若是鞋跟、鞋底、鞋头或鞋面有其他任何的金属结构，亦可将鞋跟、鞋底、鞋头或鞋面中的金属结构作为导电金属。

较佳地，RFID标签设置于轮胎的内部，导电金属设置于轮胎的内表面处，轮胎经使用而产生磨损且磨损到导电金属时，会影响导电金属与RFID标签之间的信号传递，使电感性耦合型RFID天线装置具有磨耗感知的功能。

本实用新型的其它目的、好处与创新特征将可由以下本实用新型的详细范例连同附属图式而得知。

附图说明

图1为说明现有技术中RFID晶片与金属天线的连接方式的示意图；

图2为说明本实用新型一实施例的电感性耦合型RFID天线装置的结构示意图；

图3a为说明本实用新型其他实施例的RFID标签的正面结构的示意图；

图3b为说明本实用新型其他实施例的RFID标签的背面结构的示意图；

图4a为说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第一设置形式的示意图；

图4b为说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第二设置形式的示意图；

图4c为说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第三设置形式的示意图；

图5为说明本实用新型一实施例中电感性耦合型RFID天线装置的保护壳结构的示意图；

图6为说明现有技术中的轮胎结构的示意图；

图7a为说明本实用新型另一实施例中RFID标签设置于轮胎内的结构示意图；

图7b为说明本实用新型又一实施例中RFID标签设置于轮胎内的结构示意图；以及

图8为说明现有技术中的鞋子结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 基板

10、20 RFID晶片

12 金属天线

14 焊接点

2 RFID标签

22、24 天线

3 导电金属

30 直线金属结构

32 ㄇ字型金属结构

40 第一设置结构

42 第二设置结构

44 第三设置结构

50 方形保护壳体

52 圆柱形保护壳体

6 轮胎

60 尼龙带束层

62 钢丝层

64 胎体帘子布层

66 三角胶

68 胎圈钢丝

8 鞋子

80 鞋根

82 中底

84 鞋底

86 鞋头

88 鞋面

具体实施方式

以下配合图式及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。

图2为一示意图，用以说明本实用新型一实施例的电感性耦合型RFID天线装置的结构。请参照图2，本实用新型一实施例的电感性耦合型RFID天线装置包括一RFID标签2以及一导电金属3，RFID标签2包括一RFID晶片20以及一天线22，RFID晶片20与天线22相互连接，RFID标签2藉由RFID晶片20及天线22发送一信号，而导电金属3设置在RFID标签2的附近，且与RFID标签2藉由电磁波电感性耦合，其中，RFID标签2藉由电磁波电感性耦合导电金属3，以进一步藉由导电金属3将信号(电磁波)发送出去。换言之，本实用新型一实施例的电感性耦合型RFID天线装置中的RFID晶片2不需要藉由焊接方式以跟两条分离的金属导电线(金属天线)做连接，而是直接将RFID晶片20以及天线22相互连接(或例如为一体成形)且设置在RFID标签2上，当RFID标签2藉由RFID晶片20及天线22发出信号(信号为一种电磁波)后，RFID标签2可与导电金属3电感性耦合，并藉由耦合的导电金属3将信号(电磁波)进一步发送出去，以让位于外部的RFID读取器(未示出)读取到RFID标签2所发送的信号，如此可有效改善现有技术中使用焊接方式与两条分离的金属导电线(金属天线)进行连接的缺点，亦不会妨碍到信号的传输及接收。

此外，在本实用新型一实施例中，是将RFID标签2中的天线22设置成如图2所示的回圈形式，而在本实用新型其他实施例中，可以将天线22设置成的螺旋形式。图3a为一示意图，用以说明本实用新型其他实施例的RFID标签的正面结构；图3b为一示意图，用以说明本实用新型其他实施例的RFID标签的背面结构。请参照图3a及图3b，在本实用新型其他实施例中，RFID标签2包括RFID晶片20及天线24，RFID晶片20与天线24相互连接，天线24为螺旋形式，且由图3b示出的RFID标签2的背面结构可知，RFID晶片20与天线24的一端作连接，以形成一回路，将天线24设置成螺旋形式可使RFID标签2具有频带范围宽及接收信号较稳定等优点。此外，导电金属3同样设置在RFID标签2的附近，且与RFID标签2电感性耦合。

另一方面，在本实用新型其他实施例中，RFID标签2进一步包括一陶瓷基板，且可将RFID晶片20及天线22设置在该陶瓷基板上，进一步包括该陶瓷基板的RFID标签2更具有耐高温的特性；再者，在本实用新型其他实施例中，可在该陶瓷基板上打多个小孔(例如两个)，并让导电金属3通过所述小孔，以增强固着RFID标签2与导电金属3。此外，在本实用新型其他实施例中，RFID标签2进一步包括一印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)基板，可将RFID晶片20及天线22设置在该PCB基板上。

在本实用新型一实施例中，是将导电金属3设置在RFID标签2的附近，现将详细叙述导电金属3因此何种结构设置在RFID标签2的附近。图4a为一示意图，用以说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第一设置形式。请参照图4a，导电金属3可以以第一设置结构40设置在RFID标签2的附近，第一设置结构40为，导电金属3具有一直线金属结构30，RFID标签2可发送电磁波并藉由直线金属结构30与导电金属3电感性耦合；图4b为一示意图，用以说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第二设置形式。请参照图4b，导电金属3可以以第二设置结构42设置在RFID标签2的附近，第二设置结构42为，导电金属3具有一ㄇ字型金属结构32，RFID标签2可发送电磁波并藉由ㄇ字型金属结构32与导电金属3电感性耦合；图4c为一示意图，用以说明本实用新型的RFID标签与导电金属的第三设置形式。请参照图4c，导电金属3可以以第三设置结构44设置在RFID标签2的附近，在第三设置结构44中，导电金属3不具有其他结构，RFID标签2可发送电磁波并直接与导电金属3电感性耦合。

图5为一示意图，用以说明本实用新型一实施例中电感性耦合型RFID天线装置的保护壳结构。请参照图5，在本实用新型一实施例中，电感性耦合型RFID天线装置进一步包括一保护壳体，例如图5中示出的方形保护壳体50及圆柱形保护壳体52，且将RFID标签2设置于方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52中，之后再将导电金属(未于图5中示出)设置在方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52附近。方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52是由耐撞击的塑胶材质或金属材质制成，将RFID标签2设置在方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52中可避免RFID标签2受到外力冲击而损坏，举例而言，在本实用新型其他实施例中，可将具有RFID标签2的方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52设置于轮胎结构内或鞋子结构内，如此不仅可以达到管理这些物品的目的，同时这些物品在使用时也会因为方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52的保护而避免RFID标签2遭到损坏，使RFID标签2的使用寿命增长。

图6为一示意图，用以说明现有技术中的轮胎结构；图7a为一示意图，用以说明本实用新型另一实施例中RFID标签设置于轮胎内的结构；图7b为一示意图，用以说明本实用新型又一实施例中RFID标签设置于轮胎内的结构。请同时参照图6、图7a及图7b，为方便说明，于图6中只示出轮胎6的主要结构部分。轮胎6主要包括尼龙带束层60、钢丝层62、胎体帘子布层64、三角胶66以及胎圈钢丝68，在本实用新型另一实施中，是将图2、图3a或图3b中示出的RFID标签2设置于轮胎6内部中的钢丝层62中，且将钢丝层62中的钢丝作为导电金属3，以进一步构成电感性耦合型RFID天线装置。在本实用新型又一实施中，是将图2、图3a或图3b中示出的RFID标签2设置于轮胎6内部中的三角胶66上，且将邻近三角胶66的胎圈钢丝68作为导电金属3，以进一步构成电感性耦合型RFID天线装置。应了解的是，在本实用新型其他实施例中，亦可将RFID标签2设置于轮胎6内部邻近于钢丝层62的其他轮胎结构层中，例如尼龙带束层60或胎体帘子布层64的其中之一。此外，亦可先将RFID标签2设置于图5示出的方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52中，之后再将包括RFID标签2的方形保护壳体50或圆柱形保护壳体52设置于轮胎6的上述内部结构中。

另一方面，请参照图4a、图4b、图4c及图6，在本实用新型其他实施例中，是直接将导电金属3以第一设置结构40、第二设置结构42或第三设置结构44设置在轮胎6的内表面处，而不将轮胎6的内部金属结构(例如钢丝层)作为导电金属3。如此一来，因为导电金属3是设置靠近轮胎6的内表面处，而RFID标签2是设置于轮胎6的内部，一旦轮胎6经使用而产生磨损时，会磨损到导电金属3，进而影响导电金属3与RFID标签2之间的信号传递，藉由此原理，一旦RFID标签2与导电金属3的信号传递出现问题，即可知晓是设置于轮胎6内表面处的导电金属3已有磨损且产生损耗，轮胎6应进厂维修。换言之，本实用新型的电感性耦合型RFID天线装置具有磨耗感知的功能。

图8为一示意图，用以说明现有技术中的鞋子结构。请参照图8，为方便说明，于图8中只示出鞋子8的主要结构部分。鞋子8主要包括鞋根80、中底82、鞋底84、鞋头86以及鞋面88，中底82是鞋子8最主要的部份，中底82介于鞋面88与鞋底84之间，相当于车子的避震器，提供稳定、避震、反弹功能，一般来说，中底82包括鞋缘、鞋床以及铁芯(未示出)，鞋缘系包覆中底82周围，支撑鞋面减少扭曲，固定及稳定双脚；鞋床位于中底82上缘；铁芯置于中底82内的金属条状物(未示出)，用于强化鞋子腰部，避免扭转。在本实用新型再一实施例中，是将图2、图3a或图3b中示出的RFID标签2设置于鞋子8的中底82上(贴附于中底82上)，且将中底82内的金属条状物作为导电金属3，以进一步构成电感性耦合型RFID天线装置。此外，在本实用新型其他实施例中，若鞋子8的鞋跟80、鞋底84、鞋头86或鞋面88具有其他金属结构，亦可将鞋跟80、鞋底84、鞋头86或鞋面88中的该其他金属结构作为导电金属。

由以上多个实施例可以清楚知道，本实用新型成功地提供一种电感性耦合型RFID天线装置，该电感性耦合型RFID天线装置直接在RFID标签上设置RFID晶片及天线，并藉由电磁波与导电金属电感性耦合，之后再藉由该导电金属将电磁波发送出去。换言之，本实用新型的RFID晶片不需要藉由焊接方式以跟两条分离的金属导电线(金属天线)做连接，可有效改善焊接点容易断裂的缺失。另一方面，当本实用新型的RFID标签设置于轮胎或鞋子等有很大机率会回厂检修的物品内部时，可直接使用轮胎内部的金属结构(钢丝或钢圈钢丝)或鞋子内部的金属结构(中底内的铁芯结构)来当作导电金属，并使其与RFID标签电感性耦合以作信号传输，如以一来，本实用新型的电感性耦合型RFID天线装置不但可省下许多成本，亦可提高使用寿命。再者，当本实用新型是使用轮胎内部的金属结构(例如钢丝层)来当作导电金属时，因为钢丝层较靠近轮胎的表面，而RFID标签是设置于轮胎的内部，一旦轮胎经使用而产生磨损且磨损到钢丝层时，会影响到钢丝层与RFID标签之间的信号传递，本实用新型可藉由此原理，一旦RFID标签与轮胎内部的钢丝层之间的信号传递出现问题，即可知晓是轮胎内部的钢丝层已有磨损且产生损耗，轮胎应进厂维修。换言之，本实用新型的电感性耦合型RFID天线装置具有磨耗感知的功能，且磨耗感知的功能亦可应用于鞋子结构或其他有很大机率会回厂检修的物品中。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (10)

1.一种电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，包括：

一RFID标签，包括一RFID晶片及一天线，该RFID晶片与该天线相互连接，该RFID标签藉由该RFID晶片及该天线发送一信号；以及

一导电金属，设置在该RFID标签附近；

其中，该RFID标签藉由电磁波电感性耦合该导电金属，以进一步藉由该导电金属将该信号发送出去。

2.根据权利要求1所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，进一步包括一保护壳体，且该RFID标签设置于该保护壳体中。

3.根据权利要求1所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该天线为回圈天线或螺旋天线的其中之一。

4.根据权利要求1所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签进一步包括一PCB基板或一陶瓷基板，而该天线及该RFID晶片设置于该PCB基板或该陶瓷基板上。

5.根据权利要求1所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于一轮胎或一鞋子的其中之一的内部。

6.根据权利要求5所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于该轮胎的内部的一钢丝层中，且将该钢丝层中的钢丝作为该导电金属。

7.根据权利要求5所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于该轮胎的内部的一三角胶上，且将邻近该三角胶的胎圈钢丝作为该导电金属。

8.根据权利要求5所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于该轮胎的内部中邻近于一钢丝层的其他轮胎结构层中。

9.根据权利要求5所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于该鞋子的一中底结构中，且可将该中底结构中的铁芯作为该导电金属。

10.根据权利要求5所述的电感性耦合型RFID天线装置，其特征在于，该RFID标签设置于该轮胎的内部，该导电金属设置于该轮胎的内表面处，该轮胎经使用而产生磨损且磨损到该导电金属时，会影响该导电金属与该RFID标签之间的信号传递，使该电感性耦合型RFID天线装置具有磨耗感知的功能。