FR2915822A1 - Etiquette resonnante et passive de detection ou d'identification radiofrequence - Google Patents
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Abstract
Cette étiquette comprend une première boucle fermée (3) apte à fonctionner à une fréquence UHF et comprenant des composants d'identification UHF, et une seconde boucle fermée (7) de périmètre supérieur à celui de la première boucle, le périmètre de la seconde boucle correspondant sensiblement à la longueur d'onde à réceptionner, les deux boucles étant disposées à proximité l'une de l'autre de façon à pouvoir établir un couplage entre elles.
Description
La présente invention concerne une étiquette résonnante et passive de
détection ou d'identification radiofréquence. Ce type d'étiquette comprend généralement au moins une spire qui comporte un fil électriquement conducteur et qui est reliée à des composants d'identification disposés sur une puce électronique transpondeur. Les composants d'identification sont capables de stocker des informations et de les restituer sur interrogation d'une antenne électronique d'identification radiofréquence. Les étiquettes sont définies par leur fréquence de fonctionnement.
Pour les applications d'identification par Radiofréquence (RFID), un certain nombre de fréquences voire de canaux fréquentiels ont été définis à l'échelle internationale. On peut citer : les Basses Fréquences (BF) de 120 à 135 KHz, la Haute Fréquence (HF) à 13,56 MHz, - les Ultra Hautes Fréquences (UHF) de 860 à 960 MHz. Il est à noter que les fréquences UHF assurent des distances d'identification radiofréquence allant jusqu'à 10 m en vision directe. Ainsi, des objets porteurs d'étiquettes UHF, c'est-à-dire d'étiquettes fonctionnant à des fréquences UHF, peuvent être identifiés par une antenne électrique d'identification RFID lorsqu'ils se trouvent à moins de 10 m de cette dernière en vision directe. Toutefois, lorsqu'un obstacle est intercalé entre les objets porteurs d'étiquettes UHF et l'antenne électrique d'identification RFID, les distances d'identification deviennent très faibles compte tenu du fait que les fréquences UHF sont fortement absorbables. Il est à noter que l'obstacle peut être par exemple constitué par un colis enfermant les objets porteurs d'étiquettes UHF. Une solution pour obtenir des distances d'identification élevées lorsqu'un obstacle est intercalé entre les objets porteurs d'étiquettes et l'antenne électrique d'identification RFID consiste à utiliser des étiquettes HF, c'est-à-dire des étiquettes fonctionnant à des fréquences HF, plutôt que des étiquettes UHF compte tenu du fait que les fréquences HF sont faiblement absorbables. Cependant, les fréquences HF ne permettent pas d'obtenir des distances d'identification élevées en vision directe.
La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients.
Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir une étiquette résonnante et passive de détection ou d'identification radiofréquence permettant d'obtenir des performances d'identification améliorée en vision directe ou cachée.
A cet effet, l'invention concerne une étiquette résonnante et passive de détection ou d'identification radiofréquence, caractérisée en ce qu'elle comprend une première boucle fermée apte à fonctionner à une fréquence UHF et comprenant des composants d'identification UHF, et une seconde boucle fermée de périmètre supérieur à celui de la première boucle, le périmètre de la seconde boucle correspondant sensiblement à la longueur d'onde à réceptionner, les deux boucles étant disposées à proximité l'une de l'autre de façon à pouvoir établir un couplage entre elles. La seconde boucle de grande taille permet de capter une énergie électromagnétique complémentaire provenant de l'antenne d'identification RFID et de fournir cette dernière à la boucle UHF par couplage magnétique. Ainsi, lorsque l'énergie reçue directement par la boucle UHF est insuffisante, c'est-à-dire lorsque l'étiquette se trouve à plus d'une distance de l'ordre de 10 m de l'antenne en vision directe ou à plus d'une distance de l'ordre d'un mètre de l'antenne en vision cachée, le complément d'énergie fourni par la seconde boucle assure une alimentation suffisante des composants d'identification et permet donc une identification de l'objet porteur de l'étiquette. Le couplage d'une boucle UHF avec une boucle de taille supérieure permet donc d'améliorer les performances d'identification de l'étiquette. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première boucle comprend une spire unique qui est reliée aux composants d'identification UHF. Avantageusement, la première boucle comporte au moins une capacité destinée à régler le facteur de qualité de la boucle et à caler la fréquence de résonance de la boucle. Selon une première alternative de l'invention, la seconde boucle est constituée d'une spire unique comprenant un fil électriquement conducteur. Selon une seconde alternative de l'invention, la seconde boucle est une boucle apte à fonctionner à une fréquence HF et comprenant des composants d'identification HF.
Puisque la première boucle peut fonctionner à une fréquence UHF et la seconde boucle peut fonctionner à une fréquence HF, l'étiquette selon l'invention peut donc fonctionner à deux fréquences ou bandes de fréquence différentes. Il est donc possible, suivant le type d'antenne RFID utilisée, d'effectuer une identification RFID à l'aide d'une fréquence HF ou d'une fréquence UHF, ou des deux simultanément. Avantageusement, la seconde boucle comprend une spire unique qui est reliée aux composants d'identification HF, une capacité étant placée en parallèle par rapport aux composants d'identification HF.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les composants d'identification HF et les composants d'identification UHF sont regroupés sur une même puce électronique transpondeur. De préférence, la seconde boucle entoure au moins en partie la première boucle.
Avantageusement, les première et seconde boucles sont indépendantes. Cette structure de l'étiquette permet de disposer les deux boucles sur un objet indépendamment l'une de l'autre. Ces dispositions permettent d'utiliser une première boucle, comprenant des composants d'identification UHF, avec une seconde boucle déposée préalablement sur un objet pour former une étiquette selon l'invention. En particulier, il est possible de former des boucles de conducteur sans moyens d'identification sur les objets en série, destinées à former une étiquette pour certains objets seulement de la série, en ajoutant sélectivement une première boucle.
En outre, il est également possible d'utiliser comme seconde boucle une étiquette HF existante, en ajoutant une première boucle pour former une étiquette selon l'invention. Selon une autre alternative, les première et seconde boucles comportent une portion commune.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une portion des deux boucles sont disposées dans un même plan. De préférence, les deux boucles s'étendent dans un même plan. Selon encore une autre alternative de l'invention, les deux boucles s'étendent respectivement dans deux plans distincts formant un angle entre eux. Dans ce cas, le couplage magnétique est effectué par l'induction d'un courant entre deux portions de conducteurs proches appartenant respectivement à la première et à la seconde boucle. Avantageusement, la seconde boucle n'est pas plane. Cette structure de la seconde boucle permet d'assurer une identification de l'étiquette quelle que soit sa position par rapport à l'antenne, En effet, la seconde boucle assure la réception d'une quantité d'énergie suffisante pour alimenter les composants UHF de la première boucle lorsque la première boucle se trouve dans un plan qui ne lui permet pas de capter directement de l'énergie provenant de l'antenne.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la spire de chaque boucle présente une forme sensiblement rectangulaire. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette étiquette.
Figure 1 est une vue de dessus d'une étiquette selon une première variante de l'invention. Figure 2 est une vue de dessus d'une étiquette selon une seconde variante de l'invention. Figure 3 est une vue de dessus d'une étiquette selon une troisième 20 variante de l'invention. Figure 4 est une vue de dessus d'une étiquette selon une quatrième variante de l'invention. Figure 5 est une vue en perspective d'une étiquette selon une cinquième variante de l'invention. 25 Figure 6 est une vue en perspective d'une étiquette selon une sixième variante de l'invention. La figure 1 représente une étiquette résonnante et passive de détection ou d'identification radiofréquence 2. L'étiquette 2 comporte une première boucle 3 fermée apte à 30 fonctionner à une fréquence UHF de l'ordre de 870 MHz. La première boucle comprend une spire unique 4 de forme rectangulaire et comprenant un fil électriquement conducteur ou une piste conductrice. La spire 4 est reliée à des composants d'identification UHF disposés sur une puce électronique transpondeur 5. La spire 4 comprend deux capacités 6 de 1 pF environ 35 montées en série et destinées à régler le facteur de qualité de la première boucle et à caler la fréquence de résonance de cette dernière. La première boucle présente une longueur d'environ 4,5 cm et une largeur d'environ 2 cm L'étiquette 2 comporte également une seconde boucle fermée 7 entourant la première boucle 3. La seconde boucle 7 est constituée d'une spire unique 8 de forme rectangulaire et comprenant un fil électriquement conducteur. La seconde boucle présente une longueur d'environ 10 cm et une largeur d'environ 7 cm. Le périmètre de la seconde boucle est donc supérieur à celui de la première boucle et correspond sensiblement à la longueur d'onde à 10 réceptionner. Les deux boucles sont indépendantes l'une de l'autre et s'étendent dans un même plan. II doit être noté que la distance d entre la première boucle et la seconde boucle est de quelques millimètres. Cette disposition des deux 15 boucles permet d'établir un couplage entre ces dernières. Cette étiquette est destinée à être identifiée par une antenne d'identification RFID dont la fréquence de fonctionnement correspond à celle de la première boucle. Lorsque l'étiquette se trouve à grande distance de l'antenne ou 20 située derrière un obstacle, l'énergie électromagnétique captée par la première boucle peut parfois être insuffisante et donc ne pas permettre une alimentation correcte de la puce. Dans ce cas, la seconde boucle de plus grande taille permet de capter une énergie électromagnétique complémentaire provenant de l'antenne RFID et de fournir cette dernière à la première boucle. Ce 25 complément d'énergie permet ainsi d'alimenter correctement la puce et donc de permettre une identification de l'étiquette. La figure 2 représente une variante de réalisation de l'étiquette de la figure 1. Cette variante de réalisation se différencie essentiellement de l'étiquette de la figure 1 par le fait que la seconde boucle 7 est une boucle apte 30 à fonctionner à une fréquence HF. La seconde boucle comprend donc une spire unique 8 qui est reliée à des composants d'identification HF disposés sur une puce électronique transpondeur 9. La seconde boucle comporte également une capacité 10 de plusieurs centaines de pF placée en parallèle par rapport aux composants d'identification HF.
La figure 3 représente une variante de l'étiquette de la figure 2. Selon cette variante, les première et seconde boucles comportent une portion commune Il. La figure 4 représente une autre variante de l'étiquette de la figure 2. Selon cette variante, les composants d'identification HF et les composants d'identification UHF sont regroupés sur une même puce électronique transpondeur 12. La figure 5 représente une variante de l'étiquette de la figure 1. Selon cette variante, les deux boucles 3 et 7 s'étendent respectivement dans 10 deux plans perpendiculaires. La figure 6 représente une autre variante de l'étiquette de la figure 1. Selon cette variante, la seconde boucle 7 n'est pas plane. En effet, elle comporte une première et une seconde portions orientées à angle droit. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes 15 d'exécution de cet appareil, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les tailles des première et seconde boucles et les valeurs des capacités 6 et 10 pourraient être différentes.
Claims (15)
1. Etiquette résonnante et passive de détection ou d'identification radiofréquence (2), caractérisée en ce qu'elle comprend une première boucle fermée (3) apte à fonctionner à une fréquence UHF et comprenant des composants d'identification UHF, et une seconde boucle fermée (7) de périmètre supérieur à celui de la première boucle, le périmètre de la seconde boucle correspondant sensiblement à la longueur d'onde à réceptionner, les deux boucles étant disposées à proximité l'une de l'autre de façon à pouvoir établir un couplage entre elles.
2. Etiquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première boucle (3) comprend une spire unique (4) qui est reliée aux composants d'identification UHF.
3. Etiquette selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première boucle (3) comporte au moins une capacité (6) destinée à régler le facteur de qualité de la boucle et à caler la fréquence de résonance de la boucle.
4. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce 20 que la seconde boucle (7) est constituée d'une spire unique (8) comprenant un fil électriquement conducteur.
5. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la seconde boucle (7) est une boucle apte à fonctionner à une fréquence HF et comprenant des composants d'identification HF. 25
6. Etiquette selon la revendication 5, caractérisée en ce que la seconde boucle comprend une spire unique (8) qui est reliée aux composants d'identification HF, et en ce qu'une capacité (10) est placée en parallèle par rapport aux composants d'identification HF.
7. Etiquette selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en 30 ce que les composants d'identification HF et les composants d'identification UHF sont regroupés sur une même puce électronique transpondeur (12).
8. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la seconde boucle (7) entoure au moins en partie la première boucle (3).
9. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce 35 que les première et seconde boucles sont indépendantes.
10. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les première et seconde boucles comportent une portion commune.
11. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'au moins une portion des deux boucles sont disposées dans un même plan.
12. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les deux boucles s'étendent dans un même plan.
13. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les deux boucles s'étendent respectivement dans deux plans distincts 10 formant un angle entre eux.
14. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la seconde boucle n'est pas plane.
15. Etiquette selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que la spire de chaque boucle présente une forme sensiblement 15 rectangulaire.
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