TW200931722A

TW200931722A - RFID tag with a modified dipole antenna

Info

Publication number: TW200931722A
Application number: TW097139103A
Authority: TW
Inventors: Terrence Harold Joyce Jr; Jae-Won Kim; Swagata Riki Banerjee; William Arthur Mittelstadt; William Christian Egbert; Robert Arthur Sainati; Katherine Ann Brown
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2009-07-16
Also published as: CN101855781A; US8717244B2; EP2212969A1; AU2008311156A1; JP2011501513A; WO2009048767A1; US20090096696A1; BRPI0816637A2; KR20100086475A; EP2212969A4; CA2702040A1; MX2010003857A

Description

200931722 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本揭示内容係有關用於物品管理之射頻識別（RFID)系統’且更具體言之，其係有關RFID標籤。【先前技術】 ❹ 射頻識別（RFID)技術己廣泛用於各工業，包括運輸製造、廢棄物管理、郵件追蹤、航空行李調解、及公路收費官理。RFID系統通常係用以防止從一經保護區域（例如一圖書館或零售商店）未授權移除物品。一 RFID系、统通f包含定位於靠近一經保護區域之出口的一訊問區段或走廊，用以偵測附著至欲保護之物品之 RFID標籤。每-標籤通常包含唯—識別其貼附之物品之資訊。該物品可係一書籍、一製作單品、一交通工具、一動物或個人，或者實際上任何其他有形物品。亦可提供如該特定應用所要求之額外資料用於該物品。為了偵測-標籤，該RF讀取機透過一天線輸出肛信號，以便在該訊問走廊内建立一電磁場。該場在該走廊内啟動標籤。依序’料標籤產生一特性回應。尤其，一旦啟動該等標籤，其使用一預定羞協疋我協定進行通信，而允許該 RFID讀取機在該走廊中接收央白丧收來自一或多個標籤之識別資訊。若該通信指示尚未授權_物〇物0口之移除’則該rFID系統起始一些適當安全動作，例如 J如發出—可聽見警報、鎖住一出口大門或其類似物。【發明内容】 135083.doc 200931722 一般而言，該揭示内容描述一種RFID標籤，其係經設計’而使該標籤同時隱密並且不容易由一個人之手或其他身體部位將其與該訊問信號阻隔。尤其，該rFID標籤係經設計以具有一長、窄態樣’其允許將該標籤放置在對該偶然觀察者而言不顯眼之一書籍上或中之位置，同時延伸超出藉由該書背在或靠近一幾何中線握住該書籍之一個人的一手。根據本揭示内容之技術，該UHF RFID標籤可小於大約10 mm(近似0.4吋）寬，而且大於大約10〇 mm(近似4 吋）長。更佳者’根據本揭示内容所設計的一 UHF RHD標籤將具有小於大約7 mm(近似0.3吋）的一寬度，及介於大約125 mm與140 mm之間（近似5至5.5吋）的一長度，而且甚至更佳者介於大約130 mm與135 mm之間。以此方式，本文所述UHF RFID標籤之寬度允許將該等標籤放置在使該標籤對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，例如一書籍之溝槽或書背中’同時該等UHF RFID標籤之長度允許即使由一個人之手部分地覆蓋時仍可訊問該等標藏。在一具體實施例中，一種用於一射頻識別（RFID)標籤之偶極天線包含一直偶極片段，其由一第一導電跡線所形成’以及一迴路片段，其由一第二導電跡線所形成，並且電耦合至該直偶極片段。該偶極天線的一寬度係小於或等於該等第一及第二導電跡線之一較小者之一寬度之四倍。在另一具體實施例中，一種射頻識別（RFID)標籤包括一經修改之偶極天線；以及一積體電路，其電耦合至該經修改之偶極天線。該經修改之偶極天線包含一直偶極片段， 135083.doc 200931722 其由一第一導電跡線所形成；以及一迴路片段，其由一第二導電跡線所形成’並且電耦合至該直片段。該經修改之偶極天線的一寬度係小於近似6毫米，而且該經修改之偶極天線的一長度係大於近似丨〇〇 mm ;以及於以下附圖及說明提出一或多個具體實施例的細節。從說明及附圖及申請專利範圍將可明白具體實施例的其他特徵、目的及優點。【實施方式】經組態以在該RF頻譜的一超高頻（Uhf)頻帶中（例如，介於300 MHz與3 GHz之間）操作之rfID系統可提供數個優點，包含增加之讀取範圍與速度、較低之標籤成本、較小之4示籤大小及其類似物。然而，該UHF頻帶中之信號可能經受來自定位在該訊問裝置與該RFID標籤間之物體之衰減。尤其’來自定位在該訊問裝置與該RFIE)標箴間之物體之衰減可導致不足以用於訊問的一減少之信號強度。例如，一個人之手或其他身體部位可阻隔該訊問信號，而使其未到達該RFID標籤，或者以不足之強度到達該111?11)標籤。習知UHF RFID標籤設計通常落在二個種類之一；隱密標籤，其係小標籤，可能的話很難藉由簡單檢查加以定位’及較大標籤’其係容易定位。習知隱密標籤通常係小於近似100 mm(大約4吋）長，而且至少近似13 mm(大約1/2 叶）寬。此類尺寸使習知UHF RFID標籤特別地易於（例如，由一個人之手）阻隔》對於放置在一書籍之一溝槽（靠近該 135083.doc 200931722 書背並且將每一頁之一邊緣黏結成一書籍之黏結處之區域）或書背的一標籤’在該書籍之書背上的一手將阻隔該標籤’使其無法加以訊問。因此’一個人可能無意或故意 • 以其手覆蓋該RFID標籤而阻隔該訊問信號之接收，因此允許從經保護區域未授權移除該物品。另一方面，較大之習知RFID標籤係不容易與該訊問信號阻隔。然而，該等較大 RFID標籤係放置在該書籍中或上容易定位之位置。因此，該等較大之習知RFID標籤係易於從其所附著之物品實體移 ❹ 除。根據本文所述技術加以設計的一 RFID標籤包含一經修改之偶極天線’其由輕合至一導電迴路片段的一偶極天線片段形成。如以下之詳細描述，相較於習知偶極天線，該經修改之偶極天線之導電迴路片段提供具有較大信號強度之天線。再者，該導電迴路片段亦提供改良式阻抗匹配能力’以允許該經修改之偶極天線匹配該RFID標籤之一積體電路（1C)晶片之阻抗。 ❹ * 根據本文所述技術加以設計之RFID標籤及經修改之偶，極天線提供同時隱密並且不容易由一個人之手或其他身體部位將其與該訊問信號阻隔的一標籤。尤其，該RFID標藏具有一長、窄態樣’其允許將該標籤放置在一書籍上咬中對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，同時延伸超出藉由該書背在或靠近一幾何中線握住該書籍之一個人的一手。根據本揭示内容之技術，該UHF RFID標籤可小於大約1〇 mm (近似0.4吋）寬，而且大於大約1〇〇 mm(近似4叶）長。更佳 135083.doc 200931722 者’根據本揭示内容所設計的一 UHF RFID標籤將具有小於大約7 mm(近似0.3吋）的一寬度，而且甚至更佳者小於大約4 mm(近似〇.1 5吋）。更佳者該uhf RFID標籤之長度係介於大約125 mm與140 mm之間（近似5至5.5吋），而且甚至更佳者介於大約130 mm與135 mm之間。以此方式，本文所述UHF RFID標籤之寬度允許將該等標籤放置在使該標籤對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，例如一書籍之溝槽或書背中，同時該等UHF RFID標籤之長度允許即使由一個人之手部分地覆蓋時仍可訊問該等標籤。圖1係解說用於管理複數個物品之一射頻識別（RFID)系統2的一方塊圖。在圖丨所解說之範例中，rFID系統2管理一經保護區域4内之複數個物品。為了本描述之用途，將假设該經保護區域係一圖書館，而且將假設該等物品係欲借出之書籍或其他物品。雖然該系統將相對於偵測已還回 RFID標籤而描述，以防止從一設施未授權移除物品，但將瞭解本揭示内容之技術不限於此方面。例如，RFl〇系統2 亦可用以決定其他種類之狀態或類型資訊，而不致偏離本揭示内容之範疇。再者，本文所述之技術並非取決於使用 RFID系統2之特定應用。RFID系統2可用以管理數個其他類型之經保護環境内之物品。RHD系統2例如可用以防止從一公司、一法律事務所、一政府機關、一醫院、一銀行、一零售商店或其他設施未授權移除物品，或者簡單地追蹤其内之物品。經保護區域4内之每一物品（例如書籍6)可包含附著至該 135083.doc •10- 200931722 個別物品的一 RFID標藏（圖1中未顯示）。該等rfid標藏可以一壓敏性黏合劑、膠帶或任何其他適合之附著構件附著至該等物品。將RFID標籤放置在該等個別物品上致能 . RFID系統2經由射頻（RF)信號結合該物品的一描述與該個 . 別RFID標籤。例如，將該等RFID標籤放置在該等物品上致能RFID系統2的一或多個訊問裝置結合與該物品相關的一描述或其他資訊。在圖1之範例中，RFID系統2之訊問裝置包含一手持RFID讀取機8、一桌上型讀取機1〇、一架子 © 讀取機12及一出口控制系統14。手持RFID讀取機8、桌上型讀取機10、架子讀取機12及出口控制系統14(本文將其共同稱為「該等訊問裝置」）可藉由產生RF訊問信號並且經由一天線將其發射至該等個別標籤而訊問附著至該等物品的一或多個RFID標籤。一 RFID標籤係經由佈置在該RFm標籤内抑或與其耦合的一天線接收來自該等訊問裝置之一的訊問信號。若該訊 0 問信號的-場強度超過-讀取臨限值’則激發該RFID標 • 籤，並且藉由輻射一 RF回應信號進行回應。亦即，該 ' RFID標籤之天線致能該標籤吸收足以供電給粞合至該天線之一 1C晶片之能量。通常，回應該訊問信號中含有的一或多個命令，該1C晶片驅動該RFID標籤之天線，以輸出該回應信號而由該個別訊問裝置加以伯測。該回應信號可包含有關該RFID標籤及其相關聯物品之資訊。以此方式，訊問裝置訊問該等RFID標藏，以獲得與該等物品相關聯之資讯’例如該等物品的一描述、該等物品的一狀態、該等物 135083.doc 200931722 品的一位置或其類似物。桌上型讀取機10(例如）可輕合至一計算裝置18，用於訊問物品，以收集流通資訊。一 … 使用者（例如，-圖書館貝} 可將-物品(例如，書籍6)放置於桌上型讀取機ι〇上或附近’以便對-顧客借出書籍6’或者從_顧客還回書籍“ 桌上型讀取機H)訊問書籍6之娜標籤，並謂來自書心之RFID標籤之回應信號中接收之f訊提供給計算裝置i 該資訊(例如)可包含書籍6的-識別(例如，標題、作者，或書籍戦碼）、還回或借出書籍6的_日期，及借出該書籍之顧客的-姓名。在一些情況中，該顧客可具有一RFI: 標籤（例如’識別證或卡），其與該顧客相關聯，且在該顧客所借出之物品前或後與其結合而掃描。作為另-範例，該圖書館M可使用手持讀取機8訊問在該圖書館内之遠端位置(例如，在該等架子上)之物品，以獲得與該等物品相關聯之位置資訊。尤其，該圖書館員可

在圖書館内四處行走’並且以手持讀取機8訊問該等架子上之書籍’以決定哪些書籍在該架子上。該等架子亦可包含- RFID標籤’其可經訊問以指示特定書籍在哪些架子上。在一些情況中，手持讀取機8亦可用以收集流通資訊。換言之，該圖書館員可使用手持讀取機8讓顧客還回及借出書籍。架子讀取機12亦可訊問定位在該等架子上之書籍，以產生位置資訊。尤#，架子讀取機12可包含沿著㉟架子之底部或在該架子之側之天線，其訊問架子讀取機12之架子上 135083.doc -12- 200931722 =’以決定定位在該等架子上之書籍之身分。架子讀 ^12上之書籍之訊問（例如）可以H每日以小時马主而執行。 Ο 該等訊問裝置可與-物品管理系㈣介接，以便將藉由 ::訊問所收集之資訊傳達至物品管理系統…以此方式， =理系統16用作該設施中之每-物品之資訊的-集中庫。料間裝置可經由—有線介面、—無線介面絲】1多者或在一或多個有線或無線網路上與物品管理系、’ 6介接。作為—範例’計算裝置職/或架子讀取機12 由一有線或無線網路(例如，-區域網路(LAN))與物口口官理系統1 6介接。作A s ，丨^ 為另範例，手持讀取機8可經由一在”面（例如’一 USB接線）或者經由一無線介面（例如 :紅外線㈣介面或Bluet_hTM介面）與物品管理系統】6介亦可將物品管理系統16網路連結抑或耦合至在各種位置 :或夕個计算裝置，以提供使用者(例如圖書館員或顧客）用以存取與該等物品相關之資料之能力。例如，該等使用者可請求一特定舶J σ Μ丨L _ σ〜疋物口口（例如一書藉）之位置及狀態。物口口官理系統16可從一資料庫榻取該物品資訊，而且對該使用者報告該物品所定位之最後位置’或者有關是否已借/出，物品之狀態資訊。以此方式，娜系統2可保護區域4中之物品之編目或流通資訊之用途。集、' 在:些具體實施例中’一訊問裝置（例如出口控制系統此非係用以訊問該等RFID標籤而收集資訊，但取而 I35083.doc -13- 200931722 代之者係用以偵測自經#嗜，&保遵S域4未授權移除該等物品。出控制系統14可包含格子19八及19B(共同為「格子。界疋靠近經保護區域4之一出口所定位的一訊問區段或走廊。格子19包含—或多個天線，用於當該等R刚標藏通過該走廊時對其訊問，以衫是否授權移除該RFID 標戡所附著之物品。若未授權移除該物品，例如，未恰當地借出該書籍’則出口控制系統14起始—適當安全動作，例如發出-可聽見警報、鎖住一出口大門或其類似物。 RFID系統2可經組態以在該灯頻譜的一超高頻⑽· 帶中（例如，介於300 MHz與3 GHz之間）操作。在一示範性具體實施例中，RFID系統2可經組態以在從近似9〇2廳至928 MHz之UHF頻帶中操作。然而，RFm系統2可經組態以在該UHF頻帶之其他部分（例如大概MHz(亦即，該歐洲UHF頻帶）或955 MHz(亦即’該日本UHF頻帶））内操作。該RF頻譜之UHF頻帶内之操作可提供數個優點，包含增加之讀取範圍與速度、較低之標籤成本、較小之標籤大小及其類似物。然而，該UHF頻帶中之信號可能經受來自定位在該訊問裝置與該RFID標籤間之物體之衰減。尤其，來自定位在該訊問裝置與該RFID標籤間之物體之衰減可導致不足以用於訊問的一減少之信號強度。例如，一個人之手或其他身體部位可阻隔該訊問信號，而使其未到達該 RFID標籤，或者以不足之強度到達該rFID標籤。習知UHF RFID標籤設計通常落在二個種類之一；隱密標籤’其係小標籤，可能的話很難藉由簡單檢查加以定 135083.doc -14- 200931722 位，及較大標籤’其係容易定位。習知隱密標籤通常係小於近似100 mm(大約4吋）長，而且至少近似13 mm(大約1/2 吋）寬。此類尺寸使習知UHF RFID標籤特別地易於（例如，由一個人之手）阻隔。對於放置在一書籍之一溝槽（靠近該書背並且將每一頁之一邊緣黏結成一書籍之黏結處之區域）或書背的一標籤’在該書籍之書背上的一手將阻隔該標籤，使其無法加以訊問。因此，一個人可能無意或故意以其手覆蓋該RFID標籤而阻隔該訊問信號之接收，因此允許從經保護區域4未授權移除該物品。另一方面，較大之習知RFID標籤係不容易與該訊問信號阻隔。然而，該等較大RFID標籤係放置在該書籍中或上容易定位之位置。因此，該等較大之習知RFID標籤係易於從其所附著之物品實體移除。根據本文所述技術加以設計的一 RFID標籤提供同時隱密並且不容易由一個人之手或其他身體部位將其與該訊問信號阻隔的一標籤。尤其，該RFID標籤具有一長、窄態樣，其允許將該標籤放置在一書籍上或中對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，同時延伸超出藉由該書背在或靠近一幾何中線握住該書籍之一個人的一手。根據本揭示内容之技術，該UHFRFID標籤可小於大約1〇111111(近似〇4吋）寬，而且大於大約100 mm(近似4吋）長。更佳者，根據本揭示内容所設計的-UHF RFID標籤將具有小於大約7麵（近似〇.>寸）的一寬度’而且甚至更佳者小於大約4 _(近似〇 15 时）。更佳者該UHF RFID標鐵之長度係介於大約125 mm與 135083.doc -15- 200931722 14〇 mm之間（近似5至5.5吋），而且甚至更佳者介於大約 130 ^^與^〗mm之間。以此方式，本文所述υΗρ RFm標籤之寬度允許將該等標籤放置在使該#鐵對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，例如一書籍之溝槽或書背中，同時該等UHF RFID標狀長度允許即使由一個人之手部分地覆蓋時仍可訊問該等標籤。圖2A及2B係解說附著至一物品之一 RFID標籤2〇之示意圖。在圖2A及2B之範例中，該物品係一書籍6。書籍6包含一封面22、一書背24及複數個頁％。封面22可係一硬封面或一軟封面。書背24通常係由一與封面22類似之材料所構成。在圖2所解說之範例中，RFID標籤2〇係放置在書籍6 内的書背24的一内側部分上。RFID標籤2〇可以一壓敏性黏合劑、膠帶或任何其他適合之附著構件附著至書背24之内側部分。例如，RFID標籤2〇可包含可附著至書背24之一或二側上的一黏合層。RFID標籤2〇可於該書籍之生產期間或生產後（例如’購買後）放置在書背24之内側部分上。 RFID標籤20具有允許該標籤同時隱密並且不容易由一個人之手或其他身體部位將其與一訊問信號阻隔之尺寸。 RFID標籤2〇具有准許沿著大部分書籍（即使具有相對較少頁之書籍）之書背24之内側部分隱密地放置rFID標籤2〇的一寬度。如以上所述，RFID標籤20可在該χ方向上具有小於10 mm(小於近似〇.4吋）的一寬度，而且更佳者小於7爪爪的一寬度，而且甚至更佳者小於近似4 mrn的一寬度。 RFID標籤2〇在y方向上具有即使當將一個人的一手放置在 135083.doc •16- 200931722 書籍6之書月24上時仍准許訊問RFID標籤2〇的一長度。換 5之’該RFID標籤2〇之長度係經組態，使RFm標藏2〇的一天線延伸超出藉由該書背在或靠近書籍6之-幾何中線握住該書籍之一普通大小之個人之手，因此防止阻隔至 RFID標籤20之訊問信號。以此方式，當未恰當地借出時， RFID標籤2G可由出口控制系統14加以啟動，因此作防盜之用。如以上所述，rFID標籤2〇可具有大於1〇〇 (近似4 叶）的長度，而且更佳者介於125 mm與140 mm之間（近似 5至5.5吋）’而且甚至更佳者介於之間。 RFID標籤20可進一步用作一電子標記，作為識別用途，例如用於收集書籍6之編目及流通（借出及還回）資訊、書籍6之位置資訊，或者與書籍6相關聯之其他識別及/或狀態資訊。換言之，RFID標籤20亦可藉由其他訊問讀取機 (例如手持讀取機8、桌上型讀取機1〇及架子讀取機12)加以訊問，以收集額外資訊。雖然顯示將圖2八及28之尺1?11；)標籤20附著至書籍6，但可將RFID標籤2〇附著至可在圖書館内疋位之其他物品，例如雜誌、檔案、膝上型電腦、CD 及DVD。再者，RFID標籤2〇可用於偵測自不同設施（例如公司、法律事務所、政府機關、醫院、銀行、零售商店或其他設施）未授權移除其他物品。圖3A及3B係解說附著至一物品之一 rFID標籤2〇之示意圖。就像圖2A及2B ’圖3A及3B中解說之物品係一書籍6。然而，可將RFID標籤20附著至數個不同物品，例如cd、 DVD、衣服、照片、檔案、膝上型電腦或其類似物。除了 I35083.doc -17· 200931722 圖3 A及3B之RFID標籤20係定位在書籍6的一溝槽30内外，圖3A及3B之示意圖實質上與圖2A及2B之示意圖相符。溝槽30係靠近書籍6之書背24並且將該複數個頁26之每一者之一邊緣黏結成書籍6之黏結處的一區域。RFID標籤20係放置在靠近書籍6之書背24之溝槽30中。例如可將rfID標籤20放置在二頁間之溝槽3〇内側’並且附著至在溝槽3〇底部之頁的一或二者。如以上所述，RFID標籤20可經由一麼敏性黏合劑、膠帶或任何其他適合之附著構件附著至溝槽 30中之頁。例如，RFiD標籤2〇可包含可附著至書背24之一或二側上的一黏合層。如以上所述，rFID標籤2〇具有允許 RFID標錢20為：（1)隱密並且（2)不容易由一個人之手或其他身體部位將其與一訊問信號阻隔之尺寸。圖4係解說具有一經修改之偶極天線42之一示範性uhf RFID標籤40的一示意圖。經修改之偶極天線42係耦合至一基板45上的一 1C晶片44。經修改之偶極天線42可經由饋送點46A及46B(共同為「饋送點46」）電耦合至1(：晶片44。在一具體實施例中，可將經修改之偶極天線42定位在基板45 的一第一側上，而且可將IC晶片44定位在基板45的一第二側上。在此情況中，饋送點46可使用延伸穿過基板45的一或多個通道或轉線路將經修改之偶極天線42電耦合至IC晶片44 °在另一具體實施例中，可將經修改之偶極天線42的一第一部分定位在基板45之第一側上’而且可將經修改之偶極天線42的一第二部分伴隨IC晶片44定位在基板45之第一側上。另一選擇為：可將經修改之偶極天線42及1C晶片 135083.doc * 18 - 200931722 44定位在基板45之相同側上。可將1C晶片44嵌入RFID標籤40内，或作為一表面黏著裝置（SMD)加以黏著。1C晶片44可包含韌體及/或電路，用以將唯一識別及其他所需資訊儲存在rFID標籤40内、解譯並且處理接收自該訊問硬體之命令、回應藉由一訊問裝置之資訊請求’及解決由多個標籤同時回應訊問所致之衝突。視需要地’對照僅讀取該資訊（唯讀），IC晶片44可回應用於更新儲存在一内部記憶體中之資訊之命令（例如，讀取/寫入命令）。適合用於RFID標籤4〇之1(：晶片44中之積體電路尤其包含可取自位於德州達拉斯市之德州儀器、位於荷蘭Eindhoven之Philips半導體及位於瑞士日内瓦之st Microelectronics之積體電路。置在基板45上的一導電迴路片段5〇經修改之偶極天線42包含一直天線片段48，其耦合至佈之偶極天線視為具有之已新增迴路片段5〇的一直偶極天

135083.doc 。換言之，可將經修改刻、微影钱刻、掩膜及其一者而佈置在基板45上。卜、以一矩形之形狀加以形同形狀。例如，迴路片段三角形、梯形或者其他對 -19· 200931722 ==稱形狀之形狀加以形成。再者，雖然將圖4之迴使^冑說成—連續導電跡線，但可形成迴路片段50，在形成該迴路之導電跡線中具有_不連續性或「斷二具有該不連續性之迴路諸之導電跡線仍可以與一、，跡線迴路片段的一類似方式運作，其係由於該等不連續片段間之電容耗合。對直片段48，上述可為真。換言之’在形成直片段48之導電跡線中，直片段料可包含一或多個不連續性。

在圖4所解說之範例中，迴路片段5〇係相對於該直片段 48對稱地定位。換言之，直片段*…方向上延伸一相等距離而超出迴路片段5〇。然而，在其他具體實施例中，迴路片段50可相對於該直片段48不對稱地定位。在圖4所解說之範例中，1C晶片44電耦合至迴路片段5〇内的經修改之偶極天線42。然而，如以下所述，IC晶片44可電耦合至直片段48内的經修改之偶極天線42。經修改之偶極天線42係經設計，因而當將rfid標籤4〇放置在一物品上或内時，可容易地隱藏（亦即，變成隱密之）RFID標籤40，但不容易由一個人之手或其他身體部位將其與該訊問信號阻隔。為了達成此等特徵，經修改之偶極天線42係經設計以具有一長、窄態樣，其以長度Lant及寬度WANT加以代表。經修改之偶極天線42之寬度WANT係經設計以允許隱密RFID標籤40，同時經修改之偶極天線42 之長度LANT係經設計以即使當由一個人的一手或其他身體部位覆蓋時仍接收一訊問信號。在一具體實施例中，寬度 135083.doc -20- 200931722 WANT係可小於近似6匪（大約〇25叶），而且更佳者近似* mm(大約0.15吋）。在另一具體實施例中，該經修改之偶極天線42之寬度WANT係小於或等於近似形成經修改之偶極天線42之導電跡線之較小者之一寬度之四倍。在圖續解說之範例具體實施例中，形成直天線片段48之導電跡線及該導電迴路片段50之寬度可等於lx，而且形成迴路片段5〇之導電跡線之一内側邊緣與形成直片段48之導電跡線之内側邊緣間的一空間可等於近似1X，其中X係等於該導電跡線寬度。因此’經修改之偶極天線42可具有近似該等導電跡線之寬度之三倍的一寬度。在一具體實施例中，形成經修改之偶極天線42之導電跡線可具有一選定製程的一最小跡線寬度，例如，近似1 mm。經修改之偶極天線42之此一窄寬度允_ RFID標籤40在該物品上或内隱藏（亦即，變成隱密）。例如’可將RFID標籤40放置在一書籍的一溝槽内或者該書籍之一書背的一内側部分上，以對一觀察者隱藏 RFID標籤 40。如以上所述，經修改之偶極天線42之長度LANT係經設計以即使當由一個人的一手或其他身體部位覆蓋時仍可接收一訊問信號。長度LANT可大於近似100 mm(大約4忖），而且更佳者介於近似125 mm與140 mm之間（大約介於5與5.5 吋之間），而且甚至更佳者介於近似130 mm與135 mm之間 (稍微超過5吋）。依此等長度，當將RFID標籤40放置在一書籍的一溝槽内或者該書籍之一書背的一内側部分時，經修改之偶極天線42延伸超出藉由該書背在或靠近一幾何中 135083.doc -21 - 200931722 線52握住該書籍之一個人的一手。再者，可將長度lant進步調JE'於上述範圍内，使經修改之偶極天線42與對自由二間或對周圍介電質之偶極回應匹配。例如，可調整長度

Lant，例如用以匹配RFID標籤4〇所附著之書籍中之紙及黏結材料之偶極回應。迴路片段50之數個態樣亦可經修改以改良經修改之偶極天線42之操作，例如，一長度Ll〇〇p可經調整以影響經修改之偶極天線42對各種態樣之敏感度。一較長之長度 LOOP可增加經修改之偶極天線對由介電材料（例如，頁及其他黏結材料）之存在及偶極長度之改變所造成之信號干擾、損失之敏感度。另一選擇或者此外，迴路片段5〇之形狀亦可經調整以影響經修改之偶極天線42之敏感度。此外，形成具有不連續性之迴路片段5〇或直片段銘亦可影響經修改之偶極天線42之敏感度。作為另一範例，迴路片段50相對於直偶極片段48的一定位可經調整以影響經修改之偶極天線4 2對各種態樣中之改變之敏感度。在圖4所解說之範例中，迴路片段5〇係相對於該直片段48對稱地定位。換言之，直片段48在該正及負 y方向二者上延伸一相等距離而超出迴路片段5〇。然而，在另—具體實施例中，迴路片段50可係相對於該直片段48 不對稱地定位。偏移迴路片段5〇而使其相對於直片段Μ不對稱地定位導致經修改之偶極天線42對該周圍媒體（亦 P在書籍之情況中之頁及其他黏結材料）之介電常數之正確值較不敏感。再者，經修改之偶極天線42對偶極長度 135083.doc -22- 200931722 之調整係較不敏感。為了達成增加之功率轉移，經修改之偶極天線42之阻抗可與1C晶片44之阻抗共輛匹配。一般而言，矽IC晶片具有一低電阻及一負電抗。因此，為了達成共軛匹配，經修改之偶極天線4 2可經設計以具有一等效電阻及相等且相反之正電抗。如將在以下之進一步細節中所描述，包含迴路片段50之經修改之偶極天線42之設計可使經修改之偶極天線 42具備匹配能力之改良式阻抗。迴路片段5〇使經修改之偶極天線42具備數個尺寸，其可經調整以使天線42之阻抗與 1C晶片44之阻抗匹配。尤其，除了用以形成各種片段之導電跡線之尺寸LANT及寬度（或該直片段之導電跡線與該迴路片段之導電跡線之寬度間之比率）外，該等尺寸Want& Lloop可經調整以使天線42之阻抗與1C晶片44之阻抗匹配。天線42與1C晶片44之阻抗匹配可稱為天線42之「調諧」。在一些具體實施例中，經修改之偶極天線42可具有一或多個調諧短載線（未顯示）、調諧電容器（未顯示），或者可用以調諧天線42之其他分離調諧元件。 RFID標藏40本身係經設計以具有遵照經修改之偶極天線42之尺寸的一長、窄態樣。因此，rFID標籤4〇之寬度 WTAG係經設計以允許該物品隱密，同時rFID標籤4〇之長度LTAG係經設計’使經修改之偶極天線42即使當由一個人的一手或其他身體部位覆蓋時仍可接收一訊問信號。寬度 WTAG可小於近似10 mm(大約0.4吋），而且更佳者小於近似 7 mm(大約0.3吋）。在一些情況中，可將RFID標籤4〇修整 135083.doc -23- 200931722 至經修改之偶極天線42之寬度。換言之，RFID標籤40之寬度（WTAG)可近似等於天線42之寬度（WANT)。長度LTAG可基於經修改之偶極天線42之長度而決定。該長度LTAG(例如）可較經修改之偶極天線42之長度（亦即，LANT)更長2至5 mm。在一些具體實施例中’ Ltag可近似等於Lant。以此方式，該RFID標籤40之寬度允許將RFID標籤40放置在使 RFID標籤40對該偶然觀察者而言不顯眼之位置，例如，在一書籍之一溝槽（靠近該書背並且將每一頁之一邊緣黏結 Ο 成一書籍之黏結處之區域）或書背，同時RFID標籤40之長度允許經修改之偶極天線即使當由一個人之手部分地覆蓋時仍可接收一訊問信號。以上相對於RFID標籤40所述之尺寸係經最佳化，以用於從近似900 MHz至930 MHz之UHF頻帶内之RFID標籤40 之操作。可進行對此等尺寸之次要修改，使RFID標籤40可最佳化，以用於該UHF頻帶之其他部分内（例如大概868 MHz(歐洲UHF頻帶）或955 MHz(日本UHF頻帶））之操作。 • 例如，該經修改之偶極天線42之長度LANT可與操作之頻率 . 成反比例而修改。對於依868 MHz之較低中心頻率在歐洲之操作，偶極天線長度LANT可以915/868的一因數增加。對於依955 MHz之較高中心頻率在日本之操作，該天線長度LANT可以915/955的一因數減少。 RFID標籤40的一高度或厚度可經選擇，使RFID標籤40 不會從其所附著之物品之表面顯著地突出。若RFID標籤40 從該物品之表面顯著地突出，則RFID標籤40可能可感知， 135083.doc -24- 200931722 而且易遭到損壞或移除。作為一範例，RFID標籤4〇之高度可係在近似0.06 mm至0.59 mm的一範圍中》在一具體實施例中，RFID標籤40可具有近似0.275 mmw 一厚度。應瞭解：其他高度係可能。 ” 如以上所述，RFID標籤40可包含一或多個黏合層或其他適合之附著構件，用以將該標籤附著至一物品（例如，一書籍）。在一具體實施例中，例如，RFIE)標籤4〇可包含在RFID標籤40之一頂部表面或底部表面的一黏合層。事實上，在一些情況中，RFID標籤40可包含在標籤40之頂部表面及底部表面二者的一黏合層。然而，黏合層並非必要。在此等情況中，可將RFID標籤40放置在該物品上或内，而沒有該黏合層《例如，可將RFID標籤4〇放置在一書藉之溝槽内，並且經由該溝槽之頁與該RFID標籤間之摩擦在該溝槽中握住。圖5係解說具有一經修改之偶極天線62之另一示範性 RFID標籤60的一示意圖。除了經修改之偶極天線62之迴路片段50係相對於該經修改之偶極天線62之幾何中線52不對稱地定位而非相對於幾何中線52對稱地定位外，經修改之偶極天線62實質上與圖4之經修改之偶極天線42相符。尤其’經修改之偶極天線62之直偶極片段48並非在二個y方向上延伸相等距離超過迴路片段50 ^取而代之，經修改之偶極天線62之直偶極片段48沿著該y轴在一方向上較在另一方向上延伸更遠。如以上所述，偏移迴路片段5〇而使其相對於直片段48不對稱地定位導致經修改之偶極天線62較 135083.doc -25· 200931722 經修改之偶極天線42對各種參數更不敏感。例如，經修改之偶極天線62可對該周圍媒體（亦即，在書籍之情況中之頁及其他黏結材料）之介電常數之變動較不敏感。作為另 • 一範例，經修改之偶極天線62可對各種偶極長度較不敏感。圖6係解說具有一經修改之偶極天線72之另一示範性 RFID標籤70的-示意圖。除了經修改之偶極天線72係一經修改之折疊偶極天線而非如圖4中的一經修改之直偶極天 © 線外，RFID標籤70實質上與圖4之RFID標籤40相符。換令之，經修改之偶極天線72包含定位在直片段牦之個別末^ 之折疊片段74A及74B(共同為「折疊片段74」卜折疊片段 74A及74B各包含一彎曲部分，其在迴路片段⑽之方向上彎曲，及一直部分，其朝迴路片段5〇與直片段牦平行。雖然在圖6t將折疊片段74解說成半圓形或半擴圓形折疊片段，但折疊片段可採用不同形狀。例如，折義片尸 ❹ 74可以一半矩形、一三角形之一部分或其類似物之：狀： • 以形成。在任何情況中，折疊片段74之直部分實質上平行 . 於該直片段48而運行。再者，亦可增加或減少該等折叠之大小。該經修改之折疊偶極天線72可允許延伸之可讀性，進而 f佳標籤效能。當RFID標籤7〇係定位在包含一或多個其他標籤的-物品上或中時，此尤其為真。換言之，當將經修改之折叠偶極天線72放置在一多個標籤之單品上時，提供增加之效能。折叠片段74亦增加標籤7〇之有效長度，允許 135083.doc • 26- 200931722 用以調譜該等標籤參數之較多彈性。此外，折疊片段Μ可使RFID標籤70對離轴信號較能回應。再者，折疊片段可給予RFID標籤70—輸入阻抗，其在放置於書籍（或其他物品）中時與不同介電常數較一致。在圖6所解說之範例中，形成直天線片段48及該導電迴路片段50之導電跡線之寬度可等於ιχ，而且平行於直片段 48之形成迴路片段50之導電跡線之一内側邊緣與形成直片段48之導電跡線之内側邊緣間的一空間可等於近中X係等於該導電跡線寬度。因此，圖6之經修改之偶極天線72可具有近似該等導電跡線之寬度之四倍的一寬度。在一具體實施例中’形成經修改之偶極天線<72之導電跡線可具有一選定製程的一最小跡線寬度，例如，近似1 mn^因此’經修改之偶極天線72具有實質上類似於以上相對於圖 4所述之尺寸。圖7A係解說具有一經修改之偶極天線82之另一示範性 RFID標籤80的一示意圖。除了經修改之偶極天線82之至少一折疊在與迴路片段50之位置相反的一方向上折疊外，經修改之偶極天線82實質上與圖6之經修改之偶極天線72相符。在圖7A之範例所解說之具體實施例中，僅經修改之偶極天線82之折疊之一在與迴路片段50之位置相反之方向上折疊。然而’在其他具體實施例中，二個折疊可在與迴路片段50之位置相反之方向上折疊。然而，在任一情況中，該天線之寬度可係在上述尺寸之更大些側上。例如，經修改之偶極天線之寬度可較接近於8至1〇 mm之範圍。 135083.doc -27- 200931722 圖7Β係解說具有一經修改之偶極天線86之另一示範性 RFID標籤84的一示意圖。就像圖7Α之天線82，圖7Β之天線84包含在一與迴路片段50之位置相反之方向上折疊之至少一折疊片段（亦即’圖7B之74 A)。然而，形成圖7B之天 Ο

線86，使天線86之寬度係實質上類似於圖4至6中所解說之天線之寬度。換言之’折疊片段74A不會造成天線86之寬度更大。尤其，一蜿蜒片段83從直片段48傾斜至折疊片段 74A的一開始，其係定位在以在該X方向上與平行於直片段 48之迴路片段50之導電跡線之片段近似相同之距離。可進行該直偶極片段之其他類似修改，以減少該天線之寬度。圖8係解說具有一經修改之偶極天線92之另一示範性 RFID標籤90的一示意圖。除了IC晶片44係電耦合至經修改之偶極天線92之直偶極片段48内而非迴路片段5〇内之經修改之偶極天線42外，經修改之偶極天線92實質上與圖4之經修改之偶極天線42相符。圖9至12係解說根據本揭示内容之技術所設計之RpiD標籤之示範性RFID信號強度之圖表。如圖9至12中所解說，' 該等經修改之偶極天線之信號強度係橫跨一寬廣「最大值」而強烈。該經修改之偶極天線之寬廣最大值信號強度提供在幾乎任何經保護區域之物品中固有之變異性之一寬範圍之良好效能之優點。例如在一圖書館之背景中，書籍 ^集包含具有顯著不同介電常數之書藉’其係由於㈣ f ’例如大小（例如，厚或薄）、紙的類型（例如，亮面黏土填充紙或低密度紙)、不同類型之墨水、不同品質 135083.doc -28· 200931722 之墨水（例如，特別在書籍封面/護套）、用以將頁附著至書背之不同黏合劑，或者其他干擾，例如在一書籍上具有一個以上標籤之多個標籤環境。該經修改之偶極天線之寬廣最大值信號強度允許一單一 RFID標籤設計在任何類型之書籍中以令人滿意之效能操作。圖9係解說根據本揭示内容之技術所設計之一 rfid標籤之示範性RFID信號強度的一圖表。圖9中所解說之示範性 RFID回應結果係針對包含圖4中所解說之類型之一經修改之偶極天線的一 RFID標籤。在此測試中，該RFID天線之迴路片段50之長度（例如，Ll〇〇p)係25 mm。迴路片段5〇最初係相對於直偶極片段48對稱地定位。該直偶極片段48之長度最初係165 mm ^將該經修改之偶極天線遞增地切斷5 mm之片段，並且獲得一測試測量。例如，將該直偶極片 •k之一第一末端切斷該第一 5 mm增量，使該直偶極片段稍微地不對稱。取得一測試測量。然後從直偶極片段48之相反末端移除一第二5 mm片段，因此使該標籤再度對稱，而且取得另一測量。從相反末端遞增地移除該等5 min片段，直到直偶極片段48之總長度係1〇〇 mm。以此方式，對於 100 mm至165 mm之直偶極片段長度測量該rFIE)回應。該 RFID標籤係對於自由空間中（以線丨〇2代表）及於插入至— 書籍之溝槽時（以線100代表）之rFIE)回應加以測試，而示範RFID回應與偶極長度之相依性。如圖9之圖表中所解說，該RFID標籤之經修改之偶極天線顯示一 16〇 mm之偶極長度之自由空間中的一峰值回應， 135083.doc •29- 200931722 及當依一 140 mm以上之偶極長度放置在該書籍内時的一峰值回應。偶極天線之長度可經選擇，使該經修改之偶極可補償由介電材料（紙）之存在所造成之信號干擾及損失。圖1 〇係解說根據本揭示内容之技術所設計之另一示範性 RFID標籤之RFID信號強度之另一圖表。在此測試中，用以產生圖10中所解說之結果之RFIE^-籤係具有與圖9中之結果相同之設計。如以上所述，該最初標籤組態包含一 165 mm直偶極片段，及最初相對於直偶極片段銘對稱地定位的一25 mm迴路片段。因此，該165 mm標籤之最初讀數係沒有偏移。然而，不像以上相對於圖9所述，而將該等5 mm 片段僅從該直偶極片段48的一單一側移除，因此增加迴路片段50相對於直偶極片段48之中線之偏移之數量。在從 165 mm至100 mm之長度中依每5 mm增量再度取得測試測量。該書籍中之經修改之偶極天線之回應顯示從14〇 111111至 120 mm的一寬廣最大值。橫跨偶極天線長度之一寬廣範圍之不對稱經修改之偶極之回應之強度指示當該迴路係不對稱地放置時，該經修改之偶極對該周圍媒體之介電常數之正確值將係相對較不敏感。再者，該天線對直偶極片段48 之長度之調整係較不敏感。圖11係解說根據本揭示内容之技術所設計之又另—示範性RFID標籤之示範性！^10回應信號強度的一圖表。在此測試中，用以產生圖Π中所解說之結果之RFID標籤係具有與圖9中之結果相同之設計，但該對稱地定位之迴路片段 5〇之長度（例如，Lloop)係37 mm，而非25 mm。然而，該 135083.doc -30- 200931722 RFID標籤係以上述相對於圖9之方式以5 mm遞增地縮短。具有37 mm迴路之對稱經修改之偶極天線之回應解說該經修改之偶極天線之迴路片段50之長度影響由介電材料（紙）之存在所造成之信號干擾及損失。圖12係解說根據本揭示内容之技術所設計之另一示範性 RFID標籤之另一示範性RFID信號強度之另一圖表。用以產生圖12中所解說之結果之RFID標籤係具有與圖丨丨中之結果相同之设汁，但該經修改之偶極天線之迴路片段5 〇係以上述相對於圖10之方式遞增地縮短，以測試增加相對於直偶極片段48之中線之不對稱偏移之影響。該迴路片段之長度仍在37 mm。該書籍中之經修改之偶極天線之回應（即，線114)顯示從一偶極長度丨4〇 111111至12〇 mm的一寬廣最大值。橫跨偶極天線長度之一寬廣範圍之不對稱經修改之偶極之回應之強度指示當該迴路係不對稱地放置時，該經修改之偶極對該周圍媒體之介電常數之正確值將係相對較不敏感。再者，該天線對直偶極片段48之長度之調整係較不敏感。圖13係解說信號強度之一比較的一圖表，其係對於具有一習知偶極的一RFID標籤以及具有根據本揭示内容之技術所設計之經修改之偶極天線的二個RFID標籤進行實驗性測量。在形式上，該二個類型之rFID標籤設計係類似於圖8 中所解說之RFID標籤，差別在於該經修改之偶極天線之迴路片^又50之長度（lL00P)。此範例之第一設計具有一迴路片丰又，其具有25 mm之長度Ll〇〇p。此範例之第二設計具有 135083.doc •31 · 200931722 一迴路片段50 ,其具有37 mm之長度Ll〇〇i^二個設計具有偶極片段48之相同長度（Lant)，其中LANT等於130 mm。在其他方面，該二個類型之RFID標籤具有與該等前面範例類 • 似之尺寸，包括天線及迴路片段之線寬度及跡線厚度、基板類型與厚度，及ic晶片（附著在該直偶極片段48之中 )此範例中所測試之習知偶極天線係包括具有13 〇 mm 之總長度LANT之二個相等導體片段的一簡單直偶極天線，其包含附著在該“之1C 40在所有其他態樣中，該偶極天線係與本揭示内容之經修改之偶極天線等效，而沒有一迴路片段50。該等RFID標籤之每__者之信號強度係於將該等標藏之每者放置在二個不同書籍内時加以測量。此範例中之三個書籍代表吾人將預期在普遍可取得之圖書館書籍中發現一介電]·生質的一範圍。以下表i彙總該等書籍封面及頁之每者之，丨電常數之實部（eR)及該損失正切（tan5)。表1包〇 r、在每 β籍之中點之總頁厚度的一行。在該中點所 • 冑量之總頁厚度包含從該書籍之正面至該_點頁之頁，其頁插入每一 rfid標籤，以測試在該標籤上之書籍之效應。插入於中 …-鄕頁數書籍A 13〇f~ 書籍B 140頁書籍C 60頁封面表1 ’書籍介電性質封面 tan5 0151 0.148 0.0989 封面頁頁在中點之總厚度頁厚度 mm Sr tan5 mm 2.45 2.66 0.135 9.347 2.32 3.31 0.169 7.264 2.59 3.66 0.1131 4.470 135083.doc •32- 200931722 該等RFID&籤之每一者之回應信號係藉由將該等RFID 紅籤之每一者依序放置在每一書籍中而決定。僅將一標籤安裝在測試中之書籍中，而且於該測試後將其移除。該書籍中之RFID標籤之回應信號係對於放置在該等書籍之每一者中之該等標籤之每—者加以決定。圖13中將所得曲線繪製成信號強度作為三個RFID天線設計之每一者之介電常數的一函數。新增連接該等資料點之線，以作為該等標籤之回應的一近似值。相較於該習知偶極天線’根據本揭示内容所設計之 RFID標籤顯示回應信號之相對較高值。在圖13中，該曲線 11 0代表具有包括該25 mm迴路片段之經修改之天線之 RFID標籤之信號強度，曲線112代表具有包括該37爪爪迴路之經修改之偶極天線之汉贝0標籤之信號強度，而且曲線 114代表具有該習知偶極天線之RFID標籤之信號強度。如圖13之圖表中所解說，對於該範例之三個書籍，具有 25 mm迴路之RFID標籤之信號強度之曲線11〇係實質上橫跨介電常數之數個值而恆定。具有25 mm迴路之rFID標藏之相對較恆定信號強度可改良總體系統回應而且簡化系統設計’因為對於具有藉由此範例之書籍所代表之範圍内之介電常數之任何書籍’該信號強度可係近似相同。在介電常數之最高值’相較於該25 mm迴路之回應信號’具有該37 mm迴路片段之RFID標籤之信號強度之曲線 112顯示一減少。然而’相較於該習知偶極片段，在介電常數之較低值，該信號強度係相對較恆定。 135083.doc -33· 200931722 具有該習知偶極天線（亦即，無迴路片段）2Rfid標籤之信號強度之曲線〗14顯示低於根據本揭示内容所設計之任一 RFID標籤之信號強度的—信號強度。在圖13所解說之範 • 例中’該&號強度係近似1.5至2 dB，其弱於根據本揭示内各所叹计之經修改之偶極天線。在該低介電常數及高介電常數值二者，該習知偶極天線之信號強度尤其較低。對於該RFID系統，該習知偶極天線標籤之總體較低信號強度 114可使與一書籍（特別是具有一較高或較低介電常數的一 © 書籍）中之標籤進行通信較困難。圖14至17係基於根據本文所述原理之RFID標籤之模型化資料之圖表。該等圖表解說作為對根據本揭示内容之技術包含一迴路片段之一經修改之偶極天線之調整的一函數之不範性阻抗改變。圖14A及14B解說作為變動天線長度 (例如，LANT2各種值）之一函數之示範性阻抗改變。尤其，圖14A顯示該阻抗之實部之改變，其作為從1〇〇瓜⑺至 ❹ 165 mm之變動天線長度的一函數。曲線122、ι24、126、 128、130、132及134分別對應於具有從1〇〇、1〇9 286、 • 118.571 ^ 127.857 ^ 137.143 ^ 146.429 ^ 155.714A 165(^ mm計）變動之天線長度之阻抗之實部（以歐姆計）。同樣地，圖14B顯示該阻抗之虛部之改變，其作為該變動天線長度的一函數’其中曲線140、142、144、146、148、 150、152及154分別對應於具有從1〇〇、1〇9 m、 118.571、127.857、137.143、146.429、155.714 及 165(以 mm計）變動之天線長度之阻抗之虛部。 135083.doc -34* 200931722 圖5 A及15B係作為一迴路片段之變動長度（亦即， loop)之函數之示範性阻抗改變之圖表。尤其，圖μ 示亥阻抗之實部之改變’其作為從30 mm至40 mm之變動、路長度的一函數。曲線16〇、162、164及Μ分別對應。、有從40 38、36及30(以mm計）變動之迴路長度之阻抗之實部（以歐姆計）。同樣地，圖15B顯示該阻抗之虛部之改變’其作為該變動迴路長度的—函數，其中曲線17〇、 ❹

72 174及176分別對應於具有從40、38、36及30(以mm 計）變動之迴路長度之阻抗之虛冑。如可從圖15中所解說之圖表見到，較長迴路長度（L_)導致該阻抗之增加之實及虛分量。圖16A及16B係、示範性阻抗改變之圖表，其係作為變動形成迴路片段5G之導電跡線之—内側邊緣與形成直片段心之導電跡線之内側邊緣間之一空間（本文稱為迴路寬度）的一函數。尤其，圖16A顯示該阻抗之實部之改變，其作為2 mm及3 mm之迴路寬度的一函數。曲線18〇及182分別對應於具有3 mm及2 mm之迴路寬度之阻抗之實部（以歐姆計）。同樣地，目16B顯示該阻抗之虛部之改變，其作為該變動迴路寬度的-函數，其中曲線184及186分別對應於具有3 mm及2 mm之迴路寬度之阻抗之虛部。如可從圖“中所解說之圖表見到，較大迴路寬度（亦即，形成迴路片段別之導電跡線之-内側邊緣與形成直片段48之導電跡線之内側邊緣間之間距）導致該阻抗之增加之實及虛分量其作為偏離該圖17 A及17B係示範性阻抗改變之圖表， 135083.doc -35* 200931722 經修改之偶極天線之直片段之一幾何中線之迴路之一偏移 (本文稱為「偏移」）的一函數。尤其，該總體標籤長度及迴路尺寸係保持恆定。該迴路係從該標籤之中心偏移0、 10、20、30、40、50及60 mm。在該寬廣頻率範圍中，存在顯著改變（未解說）。然而在圖I7所繪製之UHF RFID頻帶中’該回應係均勻地扁平，而且未以各種偏移顯著地偏差。該阻抗之實分量相對地經驗未改變，同時當該偏移增加時，該虛分量稍微地增加。偏移該迴路可造成該經修改之偶極天線之輻射圖案之改變。圖18解說當該偏移從〇偏移（亦即，對稱地放置）朝6〇 mm偏移移動時之輻射圖案。曲線2〇〇、202、204、206、 208、210 及 212 分別代表對於〇、1〇、20、30、40、50及 60(以mm計）之偏移之天線之輻射圖案。如圖18中所解說，存在一顯著零值’其在該天線之橫侧之位置發展。圖19A及19B係解說二個天線設計之範例總阻抗之Smith 圖。尤其，圖19A解說一習知偶極天線（亦即，沒有一迴路片段）之總阻抗的一 Smith圖。圖19B解說如以上細節中所述包含一迴路片段之一經修改之天線之總阻抗的一 Smith 圖。在圖19A及19B中，點220解說一範例1C晶片之最佳阻抗匹配的一所需區。如圖19A中所解說，該習知偶極天線未達成用以匹配該範例1(：晶片所要求之電感。然而，如圖 19B中所解說，該經修改之偶極天線之阻抗可根據以上所述數個方法之任一者加以調整，以達成該範例1C晶片之阻抗。 135083.doc -36- 200931722 已描述各種具體實施例。此等及其他的具體實施例都屬下列申請專利範圍的範疇内。【圖式簡單說明】圖1係解說用於管理複數個物品之一射頻識別（RFID)系統的一方塊圖。圖2A及2B係解說附著至一物品之一 RFID標籤之示意圖。圖3A及3B係解說附著至一物品之一 RFID標籤之示意 © 圖。圖4係解說具有一經修改之偶極天線之一示範性RFID標籤的一示意圖。圖5係解說具有一經修改之偶極天線之另一示範性RFID 標籤的一示意圖。圖6係解說具有一經修改之偶極天線之另一示範性RFID 標籤的一示意圖。圖7A係解說具有包含一範例折疊偶極片段之一經修改之偶極天線之另一示範性RFID標籤的一示意圖。 . 圖7B係解說具有包含另一範例折疊偶極片段之一經修改之偶極天線之另一示範性RFID標籤的一示意圖。圖8係解說具有一經修改之偶極天線之另一示範性RFID 標籤的一示意圖。圖9係解說根據本揭示内容之技術所設計之一 RFID標籤之示範性RFID信號強度的一圖表。圖10係解說根據本揭示内容之技術所設計之一 RFID標 135083.doc -37- 200931722 籤之另一示範性RFID信號強度之另_圖表。圖！1係解說根據本揭示内容之技術所設計之一 rfid標籤之示範性RFID信號強度的一圖表。圖12係解說根據本揭示内容之技術所設計之一 RnD標籤之另一示範性RFID信號強度之另—圖表。圖13係解說信號強度之一比較的—圖表，其係對於具有一習知偶極天線的一 RFID標籤以及具有根據本揭示内容之技術所設計之經修改之偶極天線的二個RFID標籤進行實驗 © 性測量。圖14A及14B解說作為變動天線長度之一函數之示範性阻抗改變。圖15A及15B係作為一迴路片段之變動長度之一函數之示範性阻抗改變之圖表。圖16A及16B係作為迴路寬度之一函數之示範性阻抗改變之圖表。 Q 圖17A及17B係示範性阻抗改變之圖表，其作為偏離該 . 經修改之偶極天線之直片段之一幾何中線之迴路之一偏移 • 的一函數。圖18解說作為該迴路之一偏移之一函數之輻射圖案。圖19A及19B係Smith圖，其解說一習知偶極天線及根據本揭示内容之技術所設計之一天線之總阻抗。【主要元件符號說明】 2 射頻識別（RFID)系統 4 經保護區域 135083.doc -38. 200931722

6 書籍 8 手持RFID讀取機 10 桌上型讀取機 12 架子讀取機 14 出口控制系統 16 物品管理系統 18 計算裝置 19A 、19B 格子 20 > 40 、 60 ' RFID 標籤 70 > 80 、 84 、 90 22 封面 24 書背 26 頁 30 溝槽 42 ' 62 、 72 、經修改之偶極天線 82、 86 ' 92 44 1C晶片 45 基板 46A 、46B 饋送點 48 直天線片段/直片段/直偶極片段 50 迴路片段/導電迴路片段 52 幾何中線 74A 、74B 折疊片段 83 蜿蜒片段 135083.doc -39-

Claims

200931722 十、申請專利範圍： 1. 一種用於一射頻識別（RFID)標籤之偶極天線，其包括：一直偶極片段，其由一第一導電跡線所形成；以及 . 匕路片& ’其由一第二導電跡線所形成，並且電麵 . 合至該直偶極片段，其中該偶極天線的一寬度係小於或等於該等第一及第二導電跡線之一較小者之一寬度之四倍。 2. 如凊求項1之偶極天線，其中該迴路片段係沿著該直偶 ◎ 極片段對稱地定位，使該直偶極片段在二個方向上延伸通過該迴路片段一相等距離。 3. 如凊求項1之偶極天線’其中該迴路片段係沿著該直偶極片段對稱地定位’使該直偶極片段的一第一部分在一第一方向上延伸通過該迴路片段較該直偶極天線的一第二部分在一相反方向上延伸通過該迴路片段一更遠距離。 4. 如請求項1之偶極天線’其中該直偶極片段包含折疊片〇 • 段，其折疊以形成一折疊偶極片段。 - 5.如請求項1之偶極天線’其中該偶極天線的一寬度係小於近似6毫米（mm)，而且該偶極天線的一長度係大於近似 100 mm 〇 6·如請求項5之偶極天線’其中該偶極天線之該寬度係小於或等於近似4 mm。 7·如請求項5之偶極天線’其中該偶極天線之該長度係介於近似125 mm與150 mm之間。 135083.doc 200931722 8. 如請求項7之偶極天線，其中該偶極天線之該長度係介於近似130 mm與135 mm之間。 9. 如請求項1之偶極天線，其中該偶極天線係經組態以在無線頻譜的一超高頻（UHF)頻帶中操作。 10·如請求項1之偶極天線，其中該等第一及第二導電跡線之至少一者係一選定製程的一最小跡線寬度。 11. 一種射頻識別（RFID)標籤，其包括：一經修改之偶極天線，其包含：一直偶極片段’其由一第一導電跡線所形成；以及一迴路片段’其由一第二導電跡線所形成，並且電耦合至該直片段，其中該經修改之偶極天線的一寬度係小於近似6毫米（mm) ’而且該經修改之偶極天線的一長度係大於近似100 mm ;以及一積體電路，其電耦合至該經修改之偶極天線。 12. 如請求項11之rfid標籤，其中該偶極天線之該寬度係小於或等於近似4 mm。 13·如請求項11之rFID標籤，其中該偶極天線之該寬度係小於或等於該等第一及第二導電跡線之一較小者之該寬度之四倍。 14. 如請求項11之RFID標籤，其中該迴路片段係沿著該直偶極片段對稱地定位，使該直偶極片段在二個方向上延伸通過該迴路片段一相等距離。 15. 如請求項11之RFID標籤，其中該迴路片段係沿著該直偶極片段對稱地定位，使該直偶極片段的一第一部分在一 135083.doc 200931722 第一方向上延伸通過該迴路片段較該直偶極天線的一第二部分在一相反方向上延伸通過該迴路片段一更遠距離。 16. 如請求項11之RFID標籤，其中該直偶極片段包含折疊片段’其折疊以形成一折疊偶極片段。 17. 如請求項11之RFID標籤，其進一步包括該RFID標籤之至少一表面上之至少一黏合層。 1 8.如請求項11之RFID標籤，其中該偶極天線之該長度係介 © 於近似130 mm與135 mm之間。 19. 如請求項11之RFID標籤，其中該積體電路係電耦合至在該經修改之偶極天線之該迴路片段内的該經修改之偶極天線。 20. 如請求項11之RFID標籤，其中該積體電路係電耦合至在該經修改之偶極天線之該直片段内的該經修改之偶極天線。 21. 如請求項π之RFID標籤，其中該RFID標籤的一寬度係小於近似1 0 mm。 ❹ . 22.如請求項21之RFID標籤，其中該RFID標籤之該寬度係 . 小於近似7 mm。 23. 如請求項22之RFID標籤’其中該RFID標籤之該寬度係近似等於該經修改之偶極天線之該寬度。 24. 如請求項11之RFID標籤，其中該偶極天線係經組態以在該無線頻譜的一超高頻（UHF)頻帶中操作。 25. 如請求項11之RFID標籤，其中該等第一及第二導電跡線之至少一者係一選定製程的一最小跡線寬度。 135083.doc