TW201737554A - 高效能無線射頻標籤天線 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種高效能無線射頻標籤天線，其主要包含有一基板、一晶片及一天線本體，其中該晶片與天線本體設置於基板之輻射面，該天線本體包含由晶片兩側所延伸之第一、第二槽孔，再於該第一、第二槽孔之長邊側垂直向分別設有第一、第二槽縫；藉此，利用槽孔廣大的金屬面增加輻射面積，當靠近人體時其增益並不會產生衰減，槽孔設計提高整體天線增益，達到延長共振路徑的效果者。
Description
本發明係有關於一種高效能無線射頻標籤天線，尤指一種利用廣大槽孔成功提高整體天線增益之高效能無線射頻標籤天線為其創新應用發明者。
按，射頻識別（Radio Frequency Identification ,FRID）為一種透過無線訊號自動識別目標並讀寫該目標相關數據之通信技術，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻識別標籤（RFID Tag）則是目前射頻識別技術的關鍵，可存儲一定容量的信息，並具信息處理功能，讀寫設備可通過無線電訊號以一定的數據傳輸率與標籤交換信息。由於射頻識別標籤具有唯一之電子編碼，且體積小、壽命長、價格低廉並具資料可攜性，故目前已普遍應用於動物晶片、大樓門禁、商品防盜及防偽。
一個完整RFID系統是由三個部份組合而成：
1.識別標籤(Tag或是Transponder)，主要由一可儲存資訊的積體電路晶片(IC Chip)和天線(Antenna)經由特殊封裝技術組裝而成。
2.掃讀器(Reader或是Interrogator)，該掃讀器則由天線無線電收發模組(RF Transceiver Module)以及資料處理模組(Data Processing Module)所構成。
3.系統主機(Host Computer)，裝有相關的資料處理程式或應用軟體。
當RFID標籤應用於通行證、門禁系統卡等手持式卡片時，會因與人體兩者之間將會形成一個電容，導致增益降低，往往造成訊號的干擾，使得靠近人體的天線無法有效接收與發射電磁波，造成系統有效讀取距離減少，所以一般應用於金屬上面的標籤天線，讀取距離在4公尺就已經是極限了。
今，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，提供一種高效能無線射頻標籤天線，主要為解決習知無線射頻標籤天線因為接觸人體所造成的電容性，而造成增益不足的問題，藉由本發明利用槽孔成功提高整體天線增益，達到延長共振路徑更佳實用價值性之目的。
本發明之主要目的在於提供一種高效能無線射頻標籤天線，尤其是指一種能解決傳統無線射頻標籤天線因接觸人體產生電容性，所造成增益不足的問題，主要利用廣大槽孔成功提高整體天線增益為其目的。
本發明高效能無線射頻標籤天線主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：
其主要包含有一基板、一晶片及一天線本體，其中該晶片與天線本體設置於基板之輻射面，該天線本體包含由晶片兩側所延伸之第一、第二槽孔，再於該第一、第二槽孔之長邊側垂直向分別設有第一、第二槽縫；藉此，利用槽孔廣大的金屬面增加輻射面積，當靠近人體時其增益並不會產生衰減，槽孔設計提高整體天線增益，達到延長共振路徑的效果者。
本發明高效能無線射頻標籤天線的較佳實施例，其中該天線本體採用金屬導電材質，進一步選用銅箔、鋁箔等導電性良好之金屬材質。
本發明高效能無線射頻標籤天線的較佳實施例，其中該基板為具有一厚度為0.2mm，介電常數(e r
)為4.4，損耗正切(LossTangent )為0.02的玻璃纖維基板。
由上述之元件組成與實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明具有以下之優點：
1.本發明高效能無線射頻標籤天線，可應用於倉儲管理、進出管制、追蹤管理、交通運輸監控、生產自動化、聯合票證、自動識別等各領域中。
2.本發明高效能無線射頻標籤天線，主要採用嵌入槽孔貼片式的標籤天線來解決傳統無線射頻標籤天線因接觸人體產生電容性，所造成增益不足的問題，藉由天線從槽孔輻射而出，且槽孔廣大的金屬面會增加輻射面積，達到靠近人體時其增益並不會有衰減的現象，並提高整體天線增益，達到延長共振路徑效果者。
為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：
首先，本發明實際運用技術與手段，請參閱第一～二圖所示，為本發明高效能無線射頻標籤天線的架構、側視示意圖，其主要包含如下：
一基板（１），係具有一輻射面（１１）及一接地面（１２）。
一晶片（２），係設於該基板（１）之輻射面中央。
一天線本體（３），係設於該基板（１）之輻射面（１１），該天線本體由晶片（２）上、下側分別延伸有第一、第二槽孔（３１）、（３２），該第一槽孔（３１）為由晶片（２）上側延伸設有短邊部（３１１），並由短邊部（３１１）轉折垂直延伸有長邊部（３１２），再於對應該第一槽孔（３１）之長邊部（３１２）的垂直向，由天線本體（３）周邊往內設有用以產生共振的第一槽縫（３３），該第一槽縫（３３）具有封閉端（３３１）與開口端（３３２），而該第二槽孔（３２）為由晶片（２）下側延伸設有短邊部（３２１），並由短邊部（３２１）轉折垂直延伸有長邊部（３２２），且該第一、第二槽孔（３１）、（３２）的長邊部（３１２）、（３２２）相對呈反向延伸設置，再於對應該第二槽孔（３２）之長邊部（３２２）的垂直向分別設有用以產生共振的第二槽縫（３４），該第二槽縫（３４）具有封閉端（３４１）與開口端（３４２）者。
請參閱第一～三圖所示，本發明高效能無線射頻標籤天線實際實驗結果如下：
該無線射頻標籤天線之基板（１）採用一厚度為0.2mm，介電常數(e r
) 為4.4，損耗正切(LossTangent )為0.02的FR4 玻璃纖維基板；該天線本體（３）為一大小83 × 51 mm2
之規格，該天線本體（３）為採用導電性良好的金屬材質，進一步選用銅箔，而其他具有良好導電性之等效金屬如鋁等，亦可作為替代方案。而所述之第一、第二槽孔（３１）、（３２）形狀如同兩個L型槽，由兩個L型槽短邊部（３１１）、（３２１）相間隔鄰構成如Z字形的槽孔，於第一、第二槽孔（３１）、（３２）［Z字形的槽孔］的間隔區設有晶片（２），該晶片（２）選用阻抗特性為8-142jΩ 的Alien H3晶片饋入。
進一步本發明高效能無線射頻標籤天線之詳細參數尺寸值，如表1所示：
表1
請再參閱第三圖所示，為高效能標籤天線實測與模擬之反射損失圖，以反射損失大於3 dB為操作頻段範圍及頻寬之標準，相關數據列於表2；在實測方面，操作頻寬介於889 ~ 945 MHz，阻抗頻寬為56 MHz，約6.1 %。
表2
由上述實際實驗可知，本發明所提出高效能無線射頻標籤天線，可有效克服因為接觸人體所造成的電容性，會造成增益不足之問題，本發明之高效能無線射頻標籤天線利用槽孔成功提高整體天線增益，採用此方式亦能達到延長共振路徑的效果。而本發明之高效能頸掛式無線射頻標籤天線，實測整體阻抗頻寬為889 ~ 945 MHz，讀取距離可達5公尺以上，較一般市面上產品之讀取距離還要來的遠許多，是個極大的突破。
由上述之元件組成與實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明具有以下之優點：
1.本發明高效能無線射頻標籤天線，可應用於倉儲管理、進出管制、追蹤管理、交通運輸監控、生產自動化、聯合票證、自動識別等各領域中。
2.本發明高效能無線射頻標籤天線，主要採用嵌入槽孔貼片式的標籤天線來解決傳統無線射頻標籤天線因接觸人體產生電容性，所造成增益不足的問題，藉由天線從槽孔輻射而出，且槽孔廣大的金屬面會增加輻射面積，達到靠近人體時其增益並不會有衰減的現象，並提高整體天線增益，達到延長共振路徑效果者。
然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。
綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
（１）‧‧‧基板
（１１）‧‧‧輻射面
（１２）‧‧‧接地面
（２）‧‧‧晶片
（３）‧‧‧天線本體
（３１）‧‧‧第一槽孔
（３１１）‧‧‧短邊部
（３１２）‧‧‧長邊部
（３２）‧‧‧第二槽孔
（３２１）‧‧‧短邊部
（３２２）‧‧‧長邊部
（３３）‧‧‧第一槽縫
（３３１）‧‧‧封閉端
（３３２）‧‧‧開口端
（３４）‧‧‧第二槽縫
（３４１）‧‧‧封閉端
（３４２）‧‧‧開口端
第一圖：本發明之架構示意圖
第二圖：本發明之側視示意圖
第三圖：本發明高效能標籤天線實測與模擬之反射損失圖
(2)‧‧‧晶片
(3)‧‧‧天線本體
(31)‧‧‧第一槽孔
(311)‧‧‧短邊部
(312)‧‧‧長邊部
(32)‧‧‧第二槽孔
(321)‧‧‧短邊部
(322)‧‧‧長邊部
(33)‧‧‧第一槽縫
(331)‧‧‧封閉端
(332)‧‧‧開口端
(34)‧‧‧第二槽縫
(341)‧‧‧封閉端
(342)‧‧‧開口端
Claims (4)
- 一種高效能無線射頻標籤天線，其主要包含如下： 一基板，係具有一輻射面及一接地面； 一晶片，係設於該基板之輻射面中央； 一天線本體，係設於該基板之輻射面，該天線本體由晶片上、下側分別延伸有第一、第二槽孔，該第一槽孔為由晶片上側延伸設有短邊部，並由短邊部轉折垂直延伸有長邊部，再於對應該第一槽孔之長邊部的垂直向，由天線本體周邊往內設有用以產生共振的第一槽縫，該第一槽縫具有封閉端與開口端，而該第二槽孔為由晶片下側延伸設有短邊部，並由短邊部轉折垂直延伸有長邊部，且該第一、第二槽孔的長邊部相對呈反向延伸設置，再於對應該第二槽孔之長邊部的垂直向分別設有用以產生共振的第二槽縫，該第二槽縫具有封閉端與開口端者。
- 如申請專利範圍第1項所述之高效能無線射頻標籤天線，其中該基板採用一厚度為0.2mm，介電常數(e r )為4.4，損耗正切(LossTangent )為0.02的玻璃纖維基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之高效能無線射頻標籤天線，其中該天線本體為採用導電性良好的金屬材質。
- 如申請專利範圍第3項所述之高效能無線射頻標籤天線，其中該天線本體為採用銅箔、鋁其中一種。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105110522A TW201737554A (zh) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | 高效能無線射頻標籤天線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW105110522A TW201737554A (zh) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | 高效能無線射頻標籤天線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201737554A true TW201737554A (zh) | 2017-10-16 |
Family
ID=61021788
Family Applications (1)
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| TW105110522A TW201737554A (zh) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | 高效能無線射頻標籤天線 |
Country Status (1)
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|---|---|
| TW (1) | TW201737554A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110119791A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 东芝泰格有限公司 | 标签发放装置及天线 |
| CN111342219A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 电子标签天线 |
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2016
- 2016-04-01 TW TW105110522A patent/TW201737554A/zh unknown
Cited By (3)
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| CN110119791B (zh) * | 2018-02-05 | 2023-03-28 | 东芝泰格有限公司 | 标签发放装置 |
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