TWI381577B - 無線射頻識別標籤及無線射頻識別標籤之製造方法 - Google Patents

無線射頻識別標籤及無線射頻識別標籤之製造方法 Download PDF

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TWI381577B
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Takashi Yamagajo
Toru Maniwa
Manabu Kai
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Description

無線射頻識別標籤及無線射頻識別標籤之製造方法 發明領域
本發明係有關於一種無線射頻識別標籤及其製造方法。
發明背景
RFID(Radio Frequency Identification)作為無線通訊系統之一種而為人所熟知。RFID系統通常包含無線射頻識別標籤(亦稱為RFID標籤)與讀寫(RW)裝置,而由RW裝置藉無線通訊對無線射頻識別標籤進行資訊之讀出寫入。
無線射頻識別標籤已為人知者則有一型係藉無線射頻識別標籤之內部電源而動作者(稱為主動式標籤),以及另一型以來自RW裝置之接收電波為驅動電力而動作者(稱為被動式標籤)。
使用被動式標籤之RFID系統之無線射頻識別標籤係以來自RW裝置之無線訊號為驅動電力,而使內部之IC及LSI等積體電路動作,以進行與接收無線訊號(控制訊號)對應之各種處理。由無線射頻識別標籤對RW裝置進行之發送則利用前述接收無線訊號之反射波而進行。即,對該反射波搭載標籤ID及前述各種處理之結果等資訊而進行對RW裝置之發送。
另,RFID系統雖利用各種頻帶,但最近UHF帶(860MHz~960 MHz)則頗受矚目。UHF帶與既有之13.56 MHz帶及2.45GHz帶相較之下,可進行長距離通訊。日本國內則分配有952MHz~954 MHz帶。
無線射頻識別標籤所使用之天線之相關習知技術則有以下之專利文獻1~3及非專利文獻1所揭露之技術。
專利文獻1係以提供已提昇天線能力之環形天線為目的,而揭露有線形或帶狀之導電性構件形成環形,同時環形天線本體具有一對饋電點,此外並具備可滿足預定條件之用於提昇天線能力之導電構件(寄生元件(Parasitic Element))。
專利文獻2則以提供構成可於複數頻帶內進行通訊之無線射頻識別標籤為目的,而揭露有一種無線射頻識別標籤,由以下二者所構成,即:第1導體部,具有約1/2波長長度而大致平行之對邊而呈環形,並於前述環形之一邊之中央部接收饋電;及,第2導體部,呈線形,配置於前述第1導體部之近旁。
專利文獻3則以提供可改善窄頻帶特性並可提高增益之附有寄生元件之環狀天線為目的,而揭露有包含以下二者之天線,即:至少1個基本環狀天線元件;及,寄生元件,將前述基本環狀天線元件夾置其中,而由朝前述基本環狀天線元件之電場方向配置之第1導體及第2導體所構成;而,至前述第1導體與第2導體之外側兩端部為止之長度為La,且前述至少1個基本環狀天線元件之使用頻率fo之自由空間波長為λ o時,可滿足0.3×λ o≦La≦0.55×λ o。
非專利文獻1則揭露有一種無線射頻識別標籤天線,包含有:線形(帶狀)之放射元件(radiating body);及,環形之饋電元件(feed loop),設於距離前述放射元件之寬方向約距離d之位置上,可與前述放射元件進行感應耦合。
專利文獻1:特開2000-77928號公報
專利文獻2:特開2004-295297號公報
專利文獻3:特開2006-33298號公報
非專利文獻1:H.-W. Son and C.-S.Pyo, “Design of RFID tag antennas using an inductively coupled feed”, Electronics Letters, Vol.41, No.18, 1st September 2005
發明概要
發明所欲解決之課題
無線射頻識別標籤之天線(以下亦稱為標籤天線)與IC及LSI等積體電路之配合(matching)(匹配損失)特性係決定無線射頻識別標籤之性能(通訊距離)之重要因素。
無線射頻識別標籤所使用之前述積體電路之阻抗(Z=R+jX)係諸如實數部(電阻成分R)=數十歐姆(Ω)、虛數部(電抗成分jX)=-j數百歐姆程度,故標籤天線將與該阻抗匹配(配合),亦即,須使標籤天線之阻抗與積體電路之阻抗形成共軛複數之關係。
又,無線射頻識別標籤容易受其貼附對象(金屬、塑膠、紙類等)及鄰近物之影響而改變匹配狀態(亦即通訊距離容易變動,視情況亦可能無法通訊)。
由於以上原因,無線射頻識別標籤之易於匹配調整之 構造之開發備受期待。
然而,專利文獻1~3所揭露之技術皆為對環形之天線元件(以下亦稱為天線圖案乃至環形天線)之饋電部直接連接積體電路之構造(即,天線圖案與饋電部已一體化之構造),而極難以匹配(調整)天線圖案與晶片電路之阻抗。尤其,獨立控制(調整)阻抗(Z)之電阻成分(R)與電抗成分(X)之作業(即,與R及/或X相異之各種積體電路之阻抗進行匹配之可能)極為困難。
另,專利文獻1及3中設於天線圖案近旁之寄生元件係以提昇天線增益及安定散射截面之頻率特性為目的而設置,而非以調整阻抗為目的。另,專利文獻2中設於天線圖案近旁之寄生元件(第2導體)即便可用於調整阻抗,亦非可獨立調整電阻成分(R)與電抗成分(X)者(並未就調整功能加以揭露或教示)。
相對於此,非專利文獻1中則揭露有可獨立改變電阻成分(R)與電抗成分(X)之無線射頻識別標籤。即,依據非專利文獻1之式(5a),可視線形之放射元件與環形之饋電元件間之距離d(相互電感係數M)不同而改變電阻成分(R),且依據該文件中之式(5b),則可視環形之饋電元件之長度(Lloop )而改變電抗成分(X)。
然而,前述非專利文獻1之技術必須至少改變前述距離d以改變電阻成分R,亦即必須改變放射元件與環形饋電元件之配置位置,而將因積體電路之阻抗而增大無線射頻識別標籤之大小,而難以使無線射頻識別標籤小型化。
又,諸如第16圖之(1)及(2)所示,無線射頻識別標籤可設有用以保護積體電路300或補強無線射頻識別標籤而覆蓋前述積體電路之保護(補強)構件400,若天線圖案100與可連接積體電路300之饋電部一體化,則將產生該保護構件400之緣部(端部)橫切天線圖案100之部分(交錯部分),且彎折負荷容易集中於該部分,故該部分容易發生天線圖案100斷線。
本發明係有鑑於上述問題而設計者,其目的之一在提供一種可獨立且簡易地調整(控制)阻抗之電阻成分與電抗成分而易於小型化之無線射頻識別標籤。
又,其他目的之一則在防止覆蓋積體電路部分(饋電部)之保護構件乃至補強構件所導致天線圖案之斷線。
另,不限於前述目的,後述之實施發明之較佳實施形態所示之各構造所導出之作用效果,即習知技術無法得到之作用效果,亦可視為本發明之其它目的之一。
為達成上述目的,本發明係使用以下所示之無線射頻識別標籤。
(1)即,本發明之無線射頻識別標籤包含有:天線導體;可與前述天線導體進行電磁感應耦合之第1饋電導體;及,與前述第1饋電導體電性連接之環形之第2饋電導體。
(2)其中,前述第1饋電導體亦可具有雙極天線形狀或單極天線形狀。
(3)進而,前述天線導體、第1饋電導體及第2饋電導體亦可分別設於介電體基板之一面上。
(4)又,前述天線導體亦可設於介電體基板之一面上,而前述第1及第2饋電導體亦可分別設於前述介電體基板之另一面上。
(5)進而,前述無線射頻識別標籤亦可設置避開前述天線導體而覆蓋前述第1及第2饋電導體之補強構件。
(6)又,前述第1饋電導體之與前述天線導體電磁感應耦合之部分之電氣長度(Electrical Length)宜設定為前述天線導體之收發訊號之波長之一半以下。
(7)進而,前述第2饋電導體之電氣長度宜小於前述天線導體之收發訊號之波長。
(8)又,本發明之無線射頻識別標籤之製造方法係形成天線導體,再形成可與前述天線導體進行電磁感應耦合之第1饋電導體,最後形成與前述第1饋電導體電性連接之環形之第2饋電導體。
(9)在此,亦可藉改變前述第1饋電導體之與前述天線導體電磁感應耦合之部分之電氣長度,而控制前述天線導體與電性連接於前述第1及第2饋電導體之積體電路之阻抗匹配。
(10)又,亦可藉改變前述第2饋電導體之電氣長度,而控制前述天線導體與電性連接於前述第1及第2饋電導體之積體電路之阻抗匹配。
依據前述之本發明,藉分別改變第1及第2饋電導體之大小,則無須變更與天線導體之配置關係(距離),即可個別控制(調整)電阻成分與電抗成分。因此,可實現阻抗匹配較容易且易於小型化之無線射頻識別標籤。
又,由於天線導體與第1及第2饋電導體係物理上呈分離狀態,故易於進行個別設計製造,阻抗匹配之調整所需之前述大小變更亦可輕易進行。
進而,天線導體與第1及第2饋電導體係物理上呈分離狀態,故易於避開天線導體而設置保護乃至補強構件,藉該構件亦可輕易防止天線導體發生斷線。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明一實施例之無線射頻識別標籤之構造(導體圖案)之平面圖。
第2圖係顯示第1圖所示之無線射頻識別標籤之變形例者。
第3圖係用以說明第2圖所示之無線射頻識別標籤之模擬條件者。
第4圖係用以說明第3圖所示之模擬條件下之天線阻抗與積體電路(標籤LSI)阻抗之關係之史密斯圖。
第5圖係顯示第3圖所示之模擬條件下之無線射頻識別標籤之頻率對增益特性之圖表。
第6圖係顯示第3圖所示之模擬條件下之無線射頻識別標籤之頻率對訊訊距離特性之圖表。
第7圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第1阻抗匹配方法者。
第8圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第2阻抗匹配方法者。
第9圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第3阻抗匹配方法者。
第10圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第4阻抗匹配方法者。
第11圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第5阻抗匹配方法者。
第12圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第6阻抗匹配方法者。
第13圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之製造方法者。
第14圖係顯示第1圖及第2圖所示之無線射頻識別標籤之變形例之平面圖。
第15圖係顯示第1圖及第2圖所示之無線射頻識別標籤之變形例之平面圖。
第16圖係用以說明習知技術之問題者。
較佳實施例之詳細說明
以下,參照附圖說明本發明之實施例。然而,本發明並不限於以下所示之實施例,而可於不逸脫本發明旨趣之範圍內進行各種變形實施,則自不待言。
[1]一實施例之說明
第1圖係顯示本發明一實施例之無線射頻識別標籤之構造(導體圖案)之平面圖,該第1圖所示之無線射頻識別標籤(以下亦稱為「標籤天線」)包含有:兩端形成複數回折彎折狀之線形(或帶狀)之天線圖案(天線導體)1;設於為該天線圖案1之前述彎折形成部分與該部分以外之直線部分所包圍之領域,用以調整阻抗之饋電圖案(匹配部)2;及,可與前述饋電圖案2之饋電部電性連接之IC及LSI等積體電路3(以下亦標記為「標籤LSI3」)。另,諸如第3圖之(2)之模式顯示,前述之圖案1、2係設於無線射頻識別標籤之構成材料之介電體(層)內。
饋電圖案2(以下亦稱為匹配圖案)係作為以天線圖案1所接收之電波為驅動電力而朝積體電路3饋電,或朝天線圖案1供給來自積體電路3內部之驅動電源之電力之饋電部而作用,而包含有與前述天線圖案1高頻結合(電磁感應耦合)之2個線形(或帶狀)之圖案(線形圖案、第1饋電導體)21;及,分別與前述線形圖案21連通而電性連接之環(四角)狀之圖案(環形圖案、第2饋電導體)22。
前述線形圖案21係分別自環形圖案22之前述饋電部(積體電路3)近旁開始分歧而互朝相反方向與天線圖案1之前述直線部分並行而延伸。前述線形圖案21若著重於其形狀,則本例中,其具有相對於積體電路3呈左右對稱設置之與所謂雙極天線相同之形狀。因此,以下,線形圖案21亦有時標記為雙極部21。惟,前述線形圖案21亦可僅設一條而為與單極天線相同之形狀。
然而,匹配圖案2(雙極部21及環形圖案22)之大小等之設定宜整體上對天線圖案1之電波收發幾乎不起協助作用。舉例言之,前述環形圖案22之全長設定為甚小於應由天線圖案1所收發之電波波長,可與天線圖案1進行前述電磁感應耦合之雙極部21之長度則宜設定為應為天線圖案1所收發之電波波長之一半(半波長)以下。
因此,匹配圖案2與天線元件(放射元件)及為促成增益或調整匹配而配置於天線元件近旁之元件(寄生元件)相較,其目的、功能皆不相同(匹配圖案2係「饋電」圖案,此點亦不相同)。另,雙極部21之長度設定為半波長以下,則一如後述,目的亦在使流動於各雙極部21之電流之方向相同以使對天線圖案1之饋電(電磁感應耦合)更容易。
具有上述構造之無線射頻識別標籤一旦改變前述匹配圖案2之雙極部21之長度(電氣長度),則主要可改變標籤天線之阻抗(天線阻抗)之電阻成分(R),換言之,可改變阻抗Z之倒數之導納(admittance)(Y=G+jB)之實數部(電導成分G),且一旦改變環形圖案22之環長(電氣長度),則主要可改變天線阻抗之電抗成分(X),換言之,可改變導納Y之虛數部(電納成分B)。另,其細節則留待後述。
又,天線圖案1與匹配圖案2係物理上呈分離(獨立)狀態,故易於獨立調整(控制)饋電圖案2與天線圖案1之大小,舉例言之,以匹配圖案2為共通者而僅更換天線圖案1,或以天線圖案1為共通者而僅更換匹配圖案2,則無須焊接等步驟,即可輕易改變標籤天線之大小。因此,進行無線射頻識別標籤之再利用時等,天線圖案1或匹配圖案2之完全利用將較容易,而甚為有助於節約資源。
另,第1圖(第2圖之(1)亦同)所示之無線射頻識別標籤之導體圖案亦可諸如第2圖之(2)所示,將天線圖案1、匹配圖案2之環形圖案22及雙極部21之至少一部分彎折形成曲柄狀。
如此,天線圖案1與匹配圖案2(主要為雙極部21)之電磁感應耦合部分之電氣長度可增長,故相同外形大小、共振頻率卻可獲得較大之電導性(參照虛線框)。因此,亦可對應並聯電阻成分較小之標籤天線。
另,天線圖案1及匹配圖案2(雙極部21及環形圖案22)當然不限於第1圖所示之形狀。若可因應所需電導性而確保前述電磁感應耦合部分之所需電氣長度,則可適當變更圖案形狀。
以第2圖之(2)所示之構造為前提之模擬結果顯示於第4~6圖。然而,各圖案之大小一如第3圖之(1)所示,圖案寬度皆為1mm,圖案導電率為σ 2×106 S/m,圖案厚度為18μm,又,如第3圖之(2)所示,其構成由厚度0.75mm之介電體(相對電容率=3.0,介電損失0.01)夾住圖案兩面。又,使用頻率係800MHz~1,100 MHz之頻帶。另,為求簡化,保護(補強)構件並未模型化。補強材與介電體之電氣特性若幾乎相同,則對通訊特性造成之影響較少。
積體電路3之阻抗與標籤天線之阻抗(以下亦簡稱為「天線阻抗」)若成共軛複數之關係,則積體電路3與標籤天線之阻抗匹配呈已完成之狀態,故諸如第4圖所示,在史 密斯圖上,LSI3之阻抗存在於虛線框所圍之範圍內時,若可相對於該範圍而使天線阻抗在屬於共軛複數之關係之範圍內改變,則至少可與該範圍內之所有阻抗之標籤LSI3完成匹配。
其次,如第5圖所示,無線射頻識別標籤之增益在天線圖案1之長度(電氣長度)為略半波長時為最大。結果,如第6圖所示,作為標籤天線可在實用上獲得充分之通訊距離(讀取範圍)。另,欲於更高頻領域內使用時(諸如日本之952~954MHz),將標籤天線長(電氣長度)縮短即可,反之,若欲於較低頻帶內使用(諸如歐洲之869MHz),將標籤天線長(電氣長度)延長即可。
在此,第6圖所示之前述通訊距離(r)可藉以下之式(1)及式(2)計算其值。
λ:波長
Pt :讀寫(RW)之功率
Gt :天線增益
q:匹配係數
Pth:積體電路3之最小動作功率
Gr :標籤天線增益Rc ,Xc :積體電路3之電阻(電抗Zc =Rc +jXc )Ra ,Xa :標籤天線之電阻(電抗Za =Ra +jXa )
模擬之計算條件一如以下表1所示。
另,前述表1中分別顯示Rcp 相當於積體電路3之阻抗Zc 之倒數之導納(Yc =1/Zc =G+jB)之電導成分G,Ccp 則相當於積體電路3之導納(Yc )之電納成分B。
其次,以下則就前述無線射頻識別標籤之阻抗調整方法加以說明。
(匹配調整1)如第7圖之(1)之a、b、c所示,匹配圖案2之環形圖案22之大小(標籤天線之寬度方向(紙面上下方向)之長度(電氣長度))一旦改變,則史密斯圖上之阻抗軌跡將如第7圖之(2)所示般改變。
亦即,環形圖案22之前述寬度方向之長度若縮短,則在史密斯圖上,阻抗軌跡將朝逆時針方向旋轉(變化)。此則意指電納成分B之絕對值增大。因此,環形圖案22之前述寬度方向之長度一旦改變,即可調整標籤天線之輸入電納。
另,史密斯圖上之前述阻抗軌跡之旋轉逆時針方向變化之同時,該阻抗軌跡所劃圓形亦將縮小,而此則意指電導成分G將減小。因此,環形圖案22之前述寬度方向之長度一旦縮短,即可一併調整標籤天線之輸入電導性。然而,可在電導成分與電納成分中以變化促進度較高者為主而進行匹配調整。
(匹配調整2)又,如第8圖之(1)之a、b、c所示,匹配圖案2之雙極部(兩線形圖案)21之長度(即,主要為與天線圖案1電磁感應耦合之部分之長度(電氣長度))一旦改變,則在史密斯圖上,阻抗軌跡將如第8圖之(2)所示般改變。
亦即,各雙極部21之長度(電氣長度)若縮短,則在史密斯圖上,阻抗軌跡所劃圓將縮小。此即意指雙極部21與天線圖案1之電磁感應耦合之結合度減弱,電導成分G亦減小。
因此,藉改變雙極部21之長度(電氣長度),主要可調整標籤天線之輸入電導性。
(匹配調整3)進而,如第9圖之(1)之a、b、c所示,匹配圖案2之雙極部21之單方長度(電氣長度)若改變,則在史密斯圖上,阻抗軌跡亦將如第9圖之(2)所示般改變。
亦即,若縮短雙極部21之單方長度(電氣長度),則雙極部21與天線圖案1之電磁感應耦合之結合度將減弱,於史密斯圖上,前述阻抗軌跡所劃圓亦將縮小,故電導成分G將減小。
因此,即便改變雙極部21之單方長度(電氣長度),主要亦可調整標籤天線之輸入電導性。
(匹配調整4)又,如第10圖之(1)之a、b、c所示,匹配圖案2之環形圖案22之大小(標籤天線之長向(紙面左右長度)之長度(電氣長度))若改變,則在史密斯圖上,阻抗軌跡將如第10圖之(2)所示般改變。
亦即,若縮短環形圖案22之前述長向之長度(電氣長度),則在史密斯圖上,阻抗軌跡將朝逆時針方向旋轉(變化)。此則意指電納成分B之絕對值增大。因此,藉改變環形圖案22之前述長向之長度(電氣長度),即可調整標籤天線之輸入電納。
另,第10圖之(2)中,在史密斯圖上之前述阻抗軌跡之逆時針方向變化之同時,該阻抗軌跡所劃圓亦縮小(即,電導成分減小)。因此,一旦縮短環形圖案22之前述長向之長度,則可一併調整標籤天線之輸入電導性。然而,可在電導成分與電納成分中以變化促進度較高者為主而進行匹配調整。
(匹配調整5)如第11圖所示,避開天線圖案1,而藉環氧樹脂等介電體4覆蓋匹配圖案2(雙極部21及環形圖案22)與積體電路3以進行保護(補強)時,藉改變該介電體(以下亦稱為「LSI保護材」)4之介電率,即可改變雙極部21及環形圖案22之電氣長度,故可實施匹配調整。
舉例言之,介電體4之介電率一旦提高,則環形圖案22看起來增長而電納之絕對值減小,由於雙極部21看起來增長,故電導性增大。另,第11圖中,標號5代表覆蓋標籤天線整體之樹脂材。
計算例顯示於第12圖。第12圖中,如(1)所示,已顯示介電體4之相對電容率=1.5,介電損失=0.0時(範例a),以及介電體4之相對電容率=10.0,介電損失=0.0時(範例b)之2種範例之模擬結果。(2)已顯示史密斯圖上之阻抗變化(使用頻帶=800MHz~1,100MHz)。然而,範例a、b中,覆蓋標籤天線整體之樹脂材5之相對電容率皆為3.0,介電損失tan δ皆為0.01。
由第12圖之(2)可知,一旦提高介電體4之介電率,則在史密斯圖上阻抗軌跡所劃圓將擴大。且,其將略朝時針方向旋轉(變化)。此則意指雙極部21及環形圖案22皆看起來較長,故電納成分之絕對值則減小。又,由於雙極部21看起來較長,故饋電圖案2與天線圖案1之電磁感應耦合之結合度將增強,結果,電導成分則增大。
另,前述LSI保護材4之介電率亦可局部改變。舉例言之,亦可就覆蓋雙極部21之部分與覆蓋環形圖案22之部分獨立設定介電率。如此,即可個別改變雙極部21之電氣長度與環形圖案22之電氣長度,故可個別調整標籤天線之輸入電導性與輸入電納。
如上所述,依據本實施例之無線射頻識別標籤,藉個別改變饋電圖案2之雙極部21與環形圖案22之大小,則無須變更與天線圖案1之配置關係(距離等),即可個別控制(調整)電阻成分與電抗成分(電導成分與電納成分)。因此,可實現可輕易進行阻抗匹配並易於小型化之無線射頻識別標籤。
又,天線圖案1與饋電圖案2(雙極部21及環形圖案22)係物理上呈分離狀態,故個別設計及製造較容易,且目的在調整阻抗匹配之前述大小變更之進行亦更容易。
進而,由於天線圖案1與饋電圖案2係物理上呈分離(獨立)狀態,故如第11圖所示,避開天線圖案1而藉介電體4覆蓋匹配圖案2(雙極部21及環形圖案22)與積體電路3以進行保護(補強)將較容易。因此,LSI保護材4將不致如習知技術般,產生橫切天線圖案1之部分,而可防止該部分發生斷線。
(製造方法)其次,就上述之標籤天線之製造方法加以說明。
其中一種方法,舉例言之,係於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等樹脂薄片或印刷基板等介電體(基板)之單面上分別形成天線圖案1與饋電圖案2之方法。各圖案1、2之形成順序則不拘何者為先,同時亦可。然後,視需要而以保護(補強)構件覆蓋饋電圖案2。又,視需要而以所需之樹脂材覆蓋標籤天線整體。
又,其它方法則有於樹脂薄片、印刷基板等介電體(基板)之各面上獨立形成天線圖案1與饋電圖案2之方法。即,於介電體基板之單面上形成天線圖案1,並於另一面上形成饋電圖案2。
諸如第13圖所示,(1)於第1樹脂薄片10a表面上形成天線圖案1,同時,(2)於第2樹脂薄片10b表面上形成饋電圖案2,(3)將該等樹脂薄片10a、10b其中之一貼附於介電體(基板)11之一面上,而於該介電體11之另一面上貼附另一樹脂薄片。
隨後,視需要而以保護(補強)材料覆蓋饋電圖案2。又,亦視需要而以所需之樹脂材覆蓋標籤天線整體。
如此,若不改變標籤天線之共振頻率而欲調整匹配,或不改變匹配而欲調整共振頻率,則僅就單面上之圖案1、2進行變更即可,故有利於節省成本。
[2]變形例
前述之無線射頻識別標籤之導體圖案可為諸如第14圖所示之形狀,亦可為第15圖所示之形狀。
第14圖所示之無線射頻識別標籤具有天線圖案1彎折成字狀之形狀(之字形),前述字圖案之寬度於局部形成較窄之部分,則設有饋電圖案2以使雙極部21與天線圖案1進行電磁感應耦合。
在此,本例中,亦藉將雙極部21之電氣長度設定為半波長以下,而使流動於各雙極部21之電流之方向為同一方向,以進行饋電。藉構成上述配置,則一如前述,可以近似正方形之形狀(60mm×50mm)實現可獨立且輕易地調整阻抗之電阻成分與電抗成分。
另,第15圖所示之無線射頻識別標籤採用所謂摺疊雙極天線作為天線圖案1,係與饋電圖案2組合之構造,並設有饋電圖案2,以使前述天線圖案1之對向長邊(長度宜為半波長乃至略半波長)分別與L字上之雙極部21進行電磁感應耦合。
然而,摺疊雙極天線1之對向長邊必須由相同方向之電流流動於此,故各雙極部21與天線圖案1進行電磁感應耦合之直線部分之方向宜形成彼此相反之方向。
產業上之利用可能性
如以上之詳細說明,依據本發明,可提供可獨立且輕易地調整(控制)阻抗之電阻成分與電抗成分而易於小型化之無線射頻識別標籤,故可極有效地應用於無線通訊技術範疇、物品生產、存貨、流通管理等技術範疇。
1...天線圖案(天線導體)
2...饋電圖案(匹配圖案、饋電部)
3...積體電路
4...介電體(保護(補強)構件)
5...樹脂材
10a、10b...樹脂薄片
11...介電體(基板)
21...線形圖案(雙極部、第1饋電導體)
22...環形圖案(第2饋電導體)
100...天線圖案
300...積體電路
400...保護構件
第1圖係顯示本發明一實施例之無線射頻識別標籤之構造(導體圖案)之平面圖。
第2圖係顯示第1圖所示之無線射頻識別標籤之變形例者。
第3圖係用以說明第2圖所示之無線射頻識別標籤之模擬條件者。
第4圖係用以說明第3圖所示之模擬條件下之天線阻抗與積體電路(標籤LSI)阻抗之關係之史密斯圖。
第5圖係顯示第3圖所示之模擬條件下之無線射頻識別標籤之頻率對增益特性之圖表。
第6圖係顯示第3圖所示之模擬條件下之無線射頻識別標籤之頻率對訊訊距離特性之圖表。
第7圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第1阻抗匹配方法者。
第8圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第2阻抗匹配方法者。
第9圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第3阻抗匹配方法者。
第10圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第4阻抗匹配方法者。
第11圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第5阻抗匹配方法者。
第12圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之第6阻抗匹配方法者。
第13圖係用以說明本實施例之無線射頻識別標籤之製造方法者。
第14圖係顯示第1圖及第2圖所示之無線射頻識別標籤之變形例之平面圖。
第15圖係顯示第1圖及第2圖所示之無線射頻識別標籤之變形例之平面圖。
第16圖係用以說明習知技術之問題者。
1...天線圖案
2...饋電圖案
3...積體電路
21...線形圖案
22...環形圖案

Claims (10)

  1. 一種無線射頻識別標籤,包含有:天線導體;第1饋電導體,係可與前述天線導體進行電磁感應耦合者;及第2饋電導體,係呈環形,且與前述第1饋電導體電性連接者,前述天線導體之電氣長度為使用電波之略半波長的整數倍。
  2. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,其中前述第1饋電導體具有雙極天線形狀或單極天線形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,其中前述天線導體、第1饋電導體及第2饋電導體分別設於介電體基板之一面上。
  4. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,其中前述天線導體設於介電體基板之一面上,且前述第1及第2饋電導體分別設於前述介電體基板之另一面上。
  5. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,更設有補強構件,該補強構件係避開前述天線導體而覆蓋前述第1及第2饋電導體者。
  6. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,其中前述第1饋電導體之與前述天線導體電磁感應耦合之部分之電氣長度設定為前述天線導體之收發訊號之波長之一半以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之無線射頻識別標籤,其中前述第2饋電導體之電氣長度小於前述天線導體之收發訊號之波長。
  8. 一種無線射頻識別標籤之製造方法,包含以下步驟:形成天線導體;形成可與前述天線導體進行電磁感應耦合之第1饋電導體;及形成與前述第1饋電導體電性連接之環形第2饋電導體,前述天線導體之電氣長度為使用電波之略半波長的整數倍。
  9. 如申請專利範圍第8項之無線射頻識別標籤之製造方法,係藉改變前述第1饋電導體之與前述天線導體電磁感應耦合之部分之電氣長度,控制前述天線導體與電性連接於前述第1及第2饋電導體之積體電路之阻抗匹配。
  10. 如申請專利範圍第8項之無線射頻識別標籤之製造方法,係藉改變前述第2饋電導體之電氣長度,控制前述天線導體與電性連接於前述第1及第2饋電導體之積體電路之阻抗匹配。
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