TWI509890B - 具有三維迴路天線之射頻辨識標籤 - Google Patents

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Description

具有三維迴路天線之射頻辨識標籤
本發明係關於用於物品管理之射頻辨識(RFID)系統，且更明確而言係關於RFID標籤。
射頻辨識(RFID)技術已開始廣泛用於實際上每個行業，包括運輸、製造、廢棄物管理、郵件追蹤、航空行李調度及公路收費管理。一典型RFID系統包括複數個RFID標籤、至少一RFID讀取器(又稱為一「詢問器」)或具有用於與該等RFID標籤通信之一天線的偵測系統、及用於控制該RFID讀取器的一計算裝置。該RFID讀取器包括一發射器，其可提供能量或資訊至該等標籤；及一接收器，其用以從該等標籤接收身份及其他資訊。該計算裝置處理由該RFID讀取器所獲得的資訊。
一般而言，接收自一RFID標籤的資訊係特定用於特定應用，但時常提供用於該標籤矽黏著至其之一物品的一辨識。範例性物品包括製品、書籍、檔案、動物或個人或實質上任何其他有形物品。還可為物品提供額外資訊。該標籤可在一製程期間(例如)用以指示在製造期間一汽車底盤之一塗料色彩或其他有用資訊。
該RFID讀取器之發射器透過該天線來輸出射頻(RF)信號以建立一電磁場，其使該等標籤能夠返回載送資訊的一RF信號。在一些組態中，該發射器起始通信，並利用一放大器來使用一調變輸出信號激發該天線以與該RFID標籤通信。在其他組態中，該RFID標籤從該RFID讀取器接收一連續波信號並藉由使用其資訊立即回應來起始通信。
一習知標籤可能為一「主動」標籤，其包括一內部電源，或一「被動」標籤，其係由該RF讀取器所建立之RF場來供給能量(一般係藉由電感耦合)。在任一情況下，該等標籤使用一預定義協定來進行通信，從而允許該RFID讀取器從一或多個標籤接收資訊。該計算裝置藉由從該RFID讀取器接收該資訊並執行某動作(諸如更新一資料庫)來擔當一資訊管理系統。此外，該計算裝置可擔當用於經由該發射器將資料程序化至該等標籤內的一機構。
一般而言，此揭示內容說明一種三維(3D)迴路天線，其可降低對一RFID標籤之效能的不利影響，該等不利影響可歸因於在該RFID標籤與其上放置該RFID標籤之一導電表面之間的耦合。依據此揭示內容所設計之RFID標籤包括一3D迴路天線，其係耦合至一RFID電路。如本文中所詳細說明，該3D迴路天線包括一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度並位於一第一平面內的一長度及寬度。該第一傳導部分係電耦合至一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度並位於一第二平面的一長度及寬度。該第一平面及該第二平面係實質上相互平行。在一電流迴路內透過該第一傳導部分及該第二傳導部分激發一電流，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該第一平面及該第二平面。流經該第一傳導部分及該第二傳導部分的所激發電流可能(例如)為一經重新調變詢問信號，其(例如)在一被動RFID標籤的情況下由該RFID電路所反向散射。在其他實例中，(例如)在一主動RFID標籤的情況下，該RFID電路可產生激發流經該等傳導部分的電流之信號。
該RFID標籤係經組態使得當放置於一物品之一表面上時該第一平面及該第二平面係實質上平行於該物品之該表面。依此方式，經激發電流所流經的電流迴路之平面係不實質上平行該RFID標籤附著至其之物品表面。例如，在一些具體實施例中，其中該天線之電流迴路所位於之平面可能實質上垂直於該物品表面。
在一些具體實施例中，該3D迴路天線之第一及第二傳導部分可能由一天線材料來加以定義，該天線材料包括為一RF電流定義一連續迴路之一或多個部分。在其他具體實施例中，該3D天線迴路可能由該天線材料與其上置放該RFID標籤之一導電物品表面的一組合來加以定義。在後者具體實施例中，該導電物品表面與該天線材料為一電流流動定義一閉合迴路。因而，該傳導物品表面用作該3D天線之部分。該導電表面與該天線材料可經由一直接電連接或經由電容耦合來形成該閉合迴路。
該3D迴路天線可能進一步設計使得該天線之一部分充當一調諧元件以匹配該天線之一阻抗與該天線耦合至其之IC晶片之一阻抗。作為一範例，形成該3D迴路天線之傳導跡線可能包括一或多個狹縫，其充當一電容調諧元件。作為另一範例，該3D迴路天線可能具有重疊傳導部分，其充當一電容調諧元件。作為一另外範例，形成該3D迴路天線的該傳導跡線可能包括一相互交叉傳導指狀物區域以增強電容來獲得更佳調諧。
該RFID標籤可經由一黏著部件來附著至該物品之一實質上非平面表面。該黏著部件可能為撓性以順應一彎曲或不規則狀(實質上非平面)表面並可附著至該RFID標籤之一下部部分，即在該RFID標籤與該物品表面之間。該黏著部件可能為肋狀，包括彼此隔開的複數個區段，或另外具有促進撓性的一結構。
在一具體實施例中，一射頻辨識(RFID)標籤包含一迴路天線，其包括一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件。該迴路天線還包括一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該RFID標籤還包含一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以激發流經該迴路天線的一電流，以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分與該第二傳導部分，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
在另一具體實施例中，一射頻辨識(RFID)系統包含一讀取器單元，其係經組態用以輸出一詢問射頻(RF)場；及一RFID標籤。該RFID標籤包括一迴路天線，其具有一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件。該迴路天線還包括一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該RFID標籤還包括一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以回應於該詢問RF信號而激發一電流以在一電流迴路流經該第一傳導部分與該第二傳導部分以輸出一RF信號，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
在另一具體實施例中，一種物品包含一導電表面與一射頻辨識(RFID)標籤，該射頻辨識標籤係耦合至該物品之導電表面。該RFID標籤包含一迴路天線，其包含一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件。該迴路天線還包含一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該RFID標籤還包括一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以激發流經該迴路天線的一電流以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分與該第二傳導部分，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該物品之導電表面。
在另一具體實施例中，一種裝配件包含一RFID標籤；一黏著部件，其係經組態用以將該RFID標籤黏著在一實質上非平面表面上。該黏著部件包含一實質上平直且撓性基底部件，其包含一上表面及與該上表面相對的一下表面；及複數個黏著結構，其從該下表面突出。
在另一具體實施例中，一種方法包含使用一可固化樹脂來至少部分地填充一腔；按壓一塑形工具至該腔內以塑形該樹脂；在該材料已固化之後移除該塑形工具，由此定義從一基底部件延伸的複數個黏著結構；從該腔移除該基底部件與複數個黏著結構，該基底部件係實質上平直且包含一上表面與一下表面，該上表面係經組態用以附著至一射頻辨識(RFID)標籤，該等黏著結構從該下表面延伸，並將一或多個RFID標籤耦合至該基底部件之上表面。
在另一具體實施例中，一種射頻辨識(RFID)標籤包含一迴路天線，其包括一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該迴路天線還包括一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該第二傳導部分係還經組態用以耦合該RFID標籤附著至其的一物品之一傳導表面。該RFID標籤還包含一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以激發流經該迴路天線的一電流，以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分、該第二傳導部分及該RFID標籤附著至其之物品的傳導表面，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
在另一具體實施例中，一種射頻辨識(RFID)系統包含一讀取器單元，其係經組態用以輸出一詢問射頻(RF)場；及一RFID標籤。該RFID標籤包括一迴路天線，其具有一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該迴路天線還包括一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度。該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該第二傳導部分係還經組態用以耦合至該RFID標籤附著至其的一物品之一傳導表面。該RFID標籤還包括一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以回應於該詢問RF信號而激發一電流以在一電流迴路流經該第一傳導部分、該第二傳導部分及該RFID標籤附著至其的該物品之傳導表面以輸出一RF信號，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
在另一具體實施例中，一種物品包含一導電表面與一射頻辨識(RFID)標籤，該射頻辨識標籤係耦合至該物品之導電表面。該RFID標籤包含一迴路天線，其包含一第一傳導部分，該第一傳導部分具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第一傳導部分之長度及寬度實質上位於一第一平面內。該迴路天線還包含一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第二傳導部分之長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面。該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分。該第二傳導部分係還經組態用以耦合至該RFID標籤所附著的一物品之一傳導表面。該RFID標籤還包括一RFID電路，其係電連接至該迴路天線以激發流經該迴路天線的一電流，以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分、該第二傳導部分及該RFID標籤附著至其的該物品之傳導表面，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該物品之導電表面。
在附圖及下面說明中提出本發明之一或多個具體實施例的細節。根據說明及圖式並根據申請專利範圍將會明白本發明之其他特徵、目標及優點。
RFID系統已開始廣泛用於實質上每個產業以追蹤物品並防止從一受保護區域(諸如一圖書館或零售商店)未經授權地移除物品。然而當附著至具有一導電表面的一物品時，在此類RFID系統內所使用的習知RFID標籤可能會碰到若干不利影響。例如，在習知RFID標籤與附著至其的物品導電表面之間的耦合可能導致一減少讀取範圍。換言之，可讀取標籤之範圍係減少。
此揭示內容說明一種三維(3D)迴路天線，其可降低對一RFID標籤之效能的不利影響(諸如一減少讀取範圍)，該等不利影響可歸因於在該RFID標籤與其上放置該RFID標籤之導電表面之間的耦合。即，不同於利用一偶極天線或其他實質上二維(2D)或3D天線組態的習知RFID標籤，依據此揭示內容所設計之一3D迴路天線之讀取範圍可在將該RFID標籤附著至一導電表面時不過分地受限制。
依據此揭示內容所設計之RFID標籤包括一3D迴路天線，其係耦合至一RFID電路。如本文中所詳細說明，該3D迴路天線包括一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度並位於一第一平面內的一長度及寬度。該第一傳導部分係電耦合至一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度並位於一第二平面的一長度及寬度。該第一平面及該第二平面係實質上相互平行。在一電流迴路內在該第一傳導部分及該第二傳導部分內激發一電流，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該第一平面及該第二平面。在該第一傳導部分及該第二傳導部分內所激發的電流可能(例如)為一重新調變詢問信號，其(例如)在一被動RFID標籤的情況下由該RFID電路反向散射。在其他實例中，例如在一主動RFID標籤的情況下，該RFID電路可產生激發流經該等傳導部分的一電流的一信號。
該RFID標籤係經組態使得當放置於一物品之一表面上時，該第一平面及該第二平面係實質上平行於該物品之表面。依此方式，該RFID電路激發電流所流經的該電流迴路之平面係不實質上平行該RFID標籤附著至其之物品表面。例如，在一些具體實施例中，其中該天線之電流迴路所位於之平面可能實質上垂直於該物品表面。
在一些具體實施例中，該3D迴路天線之第一及第二傳導部分可能由一天線材料來加以定義，該天線材料包括為一RF電流定義一連續迴路之一或多個部分。在其他具體實施例中，該3D天線迴路可能由該天線材料與其上放置該RFID標籤之一導電物品表面的一組合來加以定義。在後者具體實施例中，該導電物品表面與該天線材料為一電流流動定義一閉合迴路。因而，該導電物品表面用作該3D天線之部分。該導電表面與該天線材料可經由一直接電連接或經由一電容耦合來形成該閉合迴路。
一「3D組態」指示該天線位於三維內，且為了方便說明參考正交x-y-z軸，該天線具有一x軸分量、一y軸分量及一z軸分量。例如，該3D迴路天線之第一及第二傳導部分可能位於一x-y平面內，而耦合該第一傳導部分及該第二傳導部分的該天線之部分位於y-z平面內。更明確而言，該第一傳導部分及該第二傳導部分之長度可能沿該x軸而置而該第一傳導部分及該第二傳導部分之寬度可能沿該y軸而置。相互耦合該等第一及第二部分的該天線之部分可能包括沿該z軸而置的一長度與沿該y軸而置的一寬度。此一天線組態將會引起該電流迴路位於x-z平面內，如下面進一步詳細所說明。該3D迴路天線可在超高頻(UHF)範圍內操作，例如在約300百萬赫茲(MHz)至約3十億赫茲(GHz)的一頻率範圍內。然而，還可使用在射頻頻譜內的其他操作範圍。
依據此揭示內容所組態之一3D迴路天線可降低對一RFID標籤之效能的不利影響(諸如一減少讀取範圍)，該等不利影響可歸因於在該RFID標籤與其上放置該RFID標籤之一導電表面之間的耦合。換言之，依據此揭示內容所組態之一3D迴路天線可甚至在耦合至一導電表面時仍維持或可能增加其讀取範圍，同時仍維持一詢問裝置之相對較小詢問發射功率。確切而言，包括該3D迴路天線之RFID標籤可能甚至在附著至一導電表面時(例如)仍展現大於約十英呎(約3公尺)的一讀取範圍。術語「讀取範圍」一般係指在一讀取器與RFID標籤之間的一通信操作距離。
然而，應明白，本發明不限於大於約10英呎的一讀取範圍。確切而言，如此揭示內容中所說明，該3D迴路天線可設計以支援任何讀取範圍，諸如小於約1英呎(約三十公分)、約一英呎至約十英呎(約三十公分至約三公尺)或大於約十公尺(大於約三公尺)的一讀取範圍。可調整該3D迴路天線之各種設計參數以實現在效能與大小之間的一所需折衷。該些折衷可能受針對其設定之該3D迴路天線之特定應用支配。
此外，可修改該等RFID標籤尺寸而不會因調整該天線之一饋入點而導致解調諧該天線。該天線之饋入點係於其處一積體電路(IC)晶片耦合至該天線之位置。因而，該RFID標籤可藉由將該IC晶片從該天線之中心偏置至任一側來加以修改。經由調整該饋入點來重新調諧該3D迴路天線使該RFID標籤能夠具有一相對緊湊的RFID標籤結構而無效能劣化。在一些具體實施例中，該RFID標籤可能具有一相對較小大小，例如約四分之一波長或更小，同時仍維持約10公尺或更大(約3公尺或更大)的一讀取範圍而不必增加讀取功率。
該3D迴路天線可能進一步設計使得該天線之一部分充當一調諧元件以匹配該天線之一阻抗與該天線耦合至其之IC晶片之一阻抗。作為一範例，形成該3D迴路天線之傳導跡線可能包括一或多個狹縫，其用作一電容調諧元件。作為另一範例，該3D迴路天線可能具有重疊傳導部分，其用作一電容調諧元件。作為一另外範例，形成該3D迴路天線的該傳導跡線可能包括一相互交叉傳導指狀物區域以增強電容來獲得更佳調諧。儘管獨立地說明不同調諧元件設計，但該3D迴路天線可利用多於一個以上類型的調諧元件，例如重疊傳導部分與一狹縫。
還說明一種黏著部件用於將一RFID標籤(諸如在此揭示內容內所說明之RFID標籤)附著至一實質上非平面表面。然而該黏著部件不限於與包括本揭示內容中所說明之3D迴路天線的RFID標籤一起使用。確切而言，該黏著部件可用以將任一適當RFID標籤附著至一實質上非平面表面。該黏著部件可能包括促進撓性之特徵，諸如沿或橫跨該RFID標籤伸展之複數個肋狀結構、彼此隔開的複數個柱、一通道化結構或促進撓性用於將該黏著部件附著至一彎曲或不規則狀(實質上非平面)表面的其他結構。
圖1係用於定位複數個物品12A至12N(統稱為「物品12」)的一範例性射頻辨識(RFID)系統10之一透視圖。RFID系統10包括RFID標籤14A至14N，其係附著至物品12A至12N；及一可攜式RFID讀取器16，其係調適以詢問並從RFID標籤14A至14N(統稱為「RFID標籤14」)之每一者獲得資料。物品12可能為(例如)導電與非導電組件兩者。RFID標籤14A至14N每一者包括沿x軸測量的一長度、沿y軸測量的一寬度及沿z軸測量的一高度。圖1中所示之正交x-y-z軸係參考以輔助說明此揭示內容之RFID標籤，且不旨在以任一方式限制範疇。在x-y平面內RFID標籤14A至14N之每一者之一表面係相鄰各別物品12A至12N並定義一「接觸表面積」。在一具體實施例中，RFID標籤14之每一者之一x-y平面係附著至各別物品12A至12N，諸如使用一壓敏黏著劑、膠帶或發泡體或任何其他適當的附著模式。在一些具體實施例中，可將一黏著部件附著至RFID標籤14之每一者。在此類具體實施例中，RFID標籤14係經由該黏著部件來附著至各別物品12。
在各別物品12A至12N上放置RFID標籤14使RFID讀取器16能夠經由射頻(RF)信號18及19將一物品12A至12N之一說明與各別RFID標籤14A至14N相關聯。例如，在物品12A上放置RFID標籤14A使一使用者能夠利用手持式RFID讀取器16來經由RF信號18及19將與物品12A相關的一說明或其他資訊與RFID標籤14A相關聯。在一替代性具體實施例中，讀取器16可併入至一自動或半自動程序內且一使用者不必需要利用讀取器16。讀取器16可藉由產生RF信號18來詢問RFID標籤14A，該信號係由佈置於RFID標籤14A內的一天線來加以接收。該信號能量一般載送功率與命令兩者至RFID標籤14A。RFID標籤14A接收讀取器16所輻射之RF能量且若RF信號18之場強度超過一讀取臨限值，則RFID標籤14A供給能量並反向散射來自該接收器之RF信號18，其係調變以包括關於該標籤附著至其之物體的資訊。此反向散射信號係在圖1中表示為RF信號19。即，該天線使RFID標籤14A能夠收集足以供電一耦合至該天線之RFID電路(例如IC晶片)之能量。
一般而言，回應於一或多個命令，該RFID電路重新調變來自讀取器16之RF信號並經由該天線反向散射該調變信號以輸出一RF回應來由讀取器16加以偵測。該回應可能由一RFID標籤辨識碼所組成，該RFID標籤辨識碼可匹配儲存於RFID手持式讀取器16或一RFID管理系統(未顯示)之一資料庫內的一辨識碼。或者，該回應可能由從RFID標籤14發射資料至讀取器16所組成。讀取器16可介接該RFID管理系統之一資料通信埠以在讀取器16與該RFID管理系統之間傳達資料。使用者(或一自動或半自動機器)可利用RFID讀取器16來藉由將RFID讀取器16指向各別RFID標籤14處來定位一或多個物品12。或者，一或多個物品12可在RFID讀取器16前面通過。
當將包括此項技術中所熟知之一類型的一天線的一RFID標籤附著至一導電表面時，可能會實質上降低該RFID標籤之讀取範圍。在此項技術中所熟知之一類型的一天線可能為一2D偶極天線、另一2D天線或此項技術中所習知之其他3D天線。當此一天線由一詢問RF信號(例如RF信號18)供給能量時，該詢問信號在其上放置該RFID標籤之傳導表面內感應電流。在該傳導表面上的該等電流建立一電磁場。此場至少部分地消除該天線所產生之場。該傳導表面還可能引起該天線之阻抗與最初設計值偏移。天線阻抗之偏移與天線輻射場之整體降低可能降低使得其不超過該RFID標籤之讀取臨限值。換言之，該RFID標籤之讀取範圍可能降低使得致使該RFID標籤無用，即無法由讀取器16從一有用距離讀取。例如，一RFID標籤可附著至一物品之一傳導表面，其中該物品係定位或設計使得讀取器16因為實體限制而無法比約十英呎(大約3公尺)更靠近該RFID標籤來安放。在此情況下，若場強度降低使得讀取範圍小於十英呎(約3公尺)，則讀取器16可能不能夠讀取該RFID標籤。
然而依據此揭示內容，RFID標籤14之一或多個者包括一3D迴路天線，其減輕以上相對於存在傳導表面時讀取範圍降低所論述之問題之至少一些。如參考圖2及3更詳細地論述，該3D迴路天線包括一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度並位於一第一平面內的一長度及寬度。該第一傳導部分係電耦合至一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度並位於一第二平面的一長度及寬度。該第一平面及該第二平面係實質上相互平行。激發一電流以在一電流迴路內流經該第一傳導部分及該第二傳導部分，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該第一平面及該第二平面。在一些實例中，該第三平面可能實質上垂直於該第一平面及該第二平面。
該3D迴路天線係經組態使得當放置於一物品之一表面上時，由該電流迴路所定義之第三平面係不實質上平行於該RFID標籤附著至其之物品表面。在一些具體實施例中，其中該天線之電流迴路所位於之第三平面可能實質上垂直於該物品表面。換言之，可認為該3D迴路天線之傳導部分之每一者之厚度定義一實質上垂直於該物品表面的平面。然而應明白，該3D迴路天線可相對於該物品表面以任一方式定向，只要由該3D迴路天線之電流迴路所定義之第三平面係不實質上平行於該物品表面即可。
在一些具體實施例中，該天線係由形成以定義一3D迴路的一件二維(2D)導電材料所定義。該導電材料具有實質上超過該材料之厚度的一長度及寬度，並可因此視為2D。當形成以定義該3D迴路時，該導電材料可視為具有一第一導電部分，其具有位於一第一平面內的一長度及寬度；及一第二導電部分，其具有位於一第二平面的一長度及寬度，該第二平面係實質上平行於該第一平面。
在其他具體實施例中，該3D迴路天線係由形成以定義一迴路之一部分的一件2D導電材料所定義且該RFID標籤附著至其之一傳導表面定義該迴路之剩餘部分。該件2D導電材料耦合至該導電表面以形成該3D迴路。該耦合可能為一電耦合(例如一直接實體電連接)或一電磁耦合。依此方式，該導電物品表面之至少一部分形成該3D迴路天線。在任一情況下，該3D迴路天線形成一閉合迴路，當該3D天線係由一RF信號供給能量時電流透過該閉合迴路來連續流動。
依此方式，不同於偶極或在此項技術中熟知之其他2D天線(其中電流在一平面內流動，該平面實質上平行於該天線附著至其之物品表面)，該3D迴路天線係定向使得該3D迴路天線可能不經歷可歸因於一導電物品表面的不利影響。例如，該3D迴路天線可能在附著至一導電物品表面或接近接觸其安放時不經歷一實質上縮減的讀取範圍。確切而言，當由一詢問RF信號供給能量時，該3D迴路天線可能在該傳導表面內感應鏡像電流，其增強該3D迴路天線之讀取範圍，即建立建設性增加該3D迴路天線所產生之場的一電磁場。即，當該3D迴路天線直接接觸或接近接觸一導電物品表面時，該物品表面可用作在其附近鏡射或成像電磁元件的一接地平面。由於RFID標籤20相對於該傳導物品表面之方位，如圖2A、2B、3A及3B中所解說，鏡射或成像電流不會消除該3D迴路天線所輻射之場，而是相反增強該3D迴路天線所輻射之場。因而，該導電物品表面鏡射流動穿過該3D迴路天線之電流，導致約該3D迴路天線之大小兩倍的一「虛擬天線」。該「虛擬天線」包括該3D迴路天線與該鏡射或成像電流迴路。
不論該3D天線是否由一件導電材料或由一件導電材料與其上放置該RFID標籤之一傳導表面來定義，該3D迴路天線不會在該傳導表面內感應消除該電流迴路(即該3D迴路天線)所建立之場的一電磁場。事實上，在該傳導表面內所感應之鏡像電流建立一場，其增強該3D迴路天線所形成之電流迴路所建立的場。因此，RFID標籤14可能具有比使用此項技術中已知之其他2D或3D天線另外可能者更大的一增加讀取範圍，而不會明顯增加該詢問器之發射功率。RFID標籤14之讀取範圍可能(例如)大於約十英呎(大於約3公尺)，而該詢問器之發射功率保持相對恆定。然而應明白，其他讀取範圍亦可行。其他範例性讀取範圍包括小於約一公尺(約三十公分)的一讀取範圍與約一公尺至約十公尺(約三十公分至約三公尺)的一讀取範圍。
圖2A係一範例性RFID標籤20之一示意性透視圖，該RFID標籤包括3D迴路天線22、間隔物材料24及IC晶片26。RFID標籤20係放置於物品表面28上。儘管圖2A中未顯示，但RFID標籤20可能包括一外層，其有助於保護IC晶片26與天線22免受污染物(諸如環境碎片)的影響。該外層還可具剛性以有助於保護IC晶片26與3D迴路天線22免受實體損壞影響。該外層可能由任一適當材料形成，諸如一剛性材料(例如玻璃或陶瓷)或一撓性材料(例如聚醯亞胺)。在其他具體實施例中，該外層還可延伸於側42及46之上並因而完全包裹RFID標籤20。
IC晶片26係經由形成天線22之2D導電材料條之相對末端48A及48B來電耦合至3D迴路天線22。例如，IC晶片26可直接或藉由使用通孔或交越點來耦合至天線22(即末端48A與48B)，並可嵌入於RFID標籤20或作為一表面黏著裝置(SMD)來加以黏著。
IC晶片26可能包括韌體及/或電路用以將獨特辨識及其他所需資訊儲存於RFID標籤20內，轉譯並處理接收自該詢問硬體之命令，回應於該詢問器(例如圖1之讀取器16)請求資訊，並用以解決由於多個標籤同時回應詢問所致之衝突。視需要地，與僅讀取資訊(唯讀)相對，IC晶片26可回應用於更新儲存於一內部記憶體內之資訊的命令(讀取/寫入)。適用於RFID標籤20之IC晶片26的積體電路包括可購自位於德州Texas市的Texas Instruments(即第二代IC產品線)、位於荷蘭Eindhoven市的NXP Semiconductor(即I-CODE產品線)位於瑞士Geneva市的ST Microelectronics及其他。儘管將RFID標籤20說明為包括一IC晶片，但除IC晶片26外(或取代其)，還可使用其他RFID電路。例如，RFID標籤20可包括一表面聲波(SAW)、一有機電路或其他RFID辨識元件或其一組合。
在圖2A中所示之範例中，3D迴路天線22包括一第一傳導部分40，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度。第一傳導部分40位於一第一平面45A內。在圖2A中所解說之範例中，第一平面45A位於x-y平面內。迴路天線22還包括一第二傳導部分44，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度。第二傳導部分44位於一第二平面45B內，該第二平面係實質上平行於第一平面45A。更明確而言，第二平面45B也實質上位於x-y平面內。第一傳導部分40係經由傳導部分42及46來電耦合至第二傳導部分44。因而，傳導部分40、42、44及46係電耦合以形成一閉合迴路。在一些具體實施例中，傳導部分40、42、44及46係由包繞於間隔物材料24周圍以定義一迴路的一單一2D導電材料條所形成。在其他具體實施例中，傳導部分40、42、44及46可由多於一個2D條所製成。
圖2A之範例將3D迴路天線22解說為一一般矩形迴路。傳導部分40、42、44及46定義由間隔物材料24實質上填充的一矩形空間。傳導部分40及44係實質上彼此平行且一般定義實質上矩形迴路之側。傳導部分40及44具有沿x軸方向測量的一長度與在y軸方向上測量的一寬度。在圖2A中所解說之範例中，傳導部分44與傳導部分40具有相同的長度與寬度。然而，在其他具體實施例中，傳導部分40可能長於傳導部分44，傳導部分44可能長於傳導部分40，傳導部分44可能寬於傳導部分40或傳導部分40可能寬於傳導部分44。
耦合傳導部分40及44的傳導部分42及46定義該矩形迴路之側，該等側實質上垂直於傳導部分40及44並因而平面45A及45B。側42及46係實質上彼此平行且每一者具有一般等於沿該z軸測量的RFID標籤20之高度的一長度。傳導部分42及46還具有沿y軸方向測量的一寬度。在一些具體實施例中，傳導部分42及46之長度及寬度係實質上大於各別傳導部分之一厚度。
儘管說明為一實質上矩形迴路天線，但可修改RFID標籤20之3D迴路天線22使得3D迴路天線22定義一更大或更少數目的側，因而採取不同的形狀。例如，傳導部分40及44可能不實質上相互平行或傳導部分42及46可不實質上相互平行或兩者。
然而不論側數目如何，3D迴路天線22可能實質上定義一閉合迴路，當由一RF信號(例如RF信號18(圖1))供給能量時電流透過此閉合迴路連續流動以形成一閉合電路。特定言之，IC晶片26激發一電流以在位於一第三平面45C內的一電流迴路內流經傳導部分40、42、44及46。通過傳導部分40、42、44及46之電流迴路係在圖2B中表示為傳導部分40、42、44及46中的實線箭頭。如所解說，其中該電流迴路所位於之第三平面45C係不實質上平行於第一平面45A與第二平面45B。在一些具體實施例中，第三平面45C可能實質上垂直於第一平面45A與第二平面45B。
在圖2A中所示之範例中，RFID標籤20係經組態使得當放置於物品30之表面28上時，第一平面45A與第二平面45B係實質上平行於物品30之表面28。依此方式，定義第三平面45C的電流迴路係實質上垂直於物品表面28。然而，平面45A、45B及45C可定向於其他位置內使得第三平面45C(即定義第三平面45C之電流迴路)係不實質上平行於該RFID標籤附著至其之物品表面28，但仍與物品表面28形成一角度。即，3D迴路天線22可以任一組態定向使得平面45C係不實質上平行於物品表面28。然而可能一般期望定向3D迴路天線22使得平面45C係實質上垂直於物品表面28，因為此組態可實現最大讀取範圍。可能不期望定向3D迴路天線22使得平面45C實質上平行於物品表面28，因為此一組態不在物品表面28內引起建設性增加3D迴路天線22所產生之場的影像電流。
物品表面28可能為一物品之一平面或非平面表面。在圖2A中所示之範例中，物品表面28為一平面表面。在一些實例中，物品表面28係一導電材料，諸如(但不限於)金屬材料(包括銅、鋁)、磁性金屬及金屬合金(諸如坡莫合金、石墨複合物)及其他係導電之材料。RFID標籤20可藉由一黏著劑(未顯示)來附著至物品表面28。該黏著劑可由一適當黏著劑所形成，其可能取決於RFID標籤20之特定應用。例如，在一些具體實施例中，該黏著劑可能為一壓敏黏著劑或膠帶。在替代性具體實施例中，RFID標籤20可使用一黏著部件或其他適當附著模式來附著至物品表面28。圖9至12解說可用於將RFID標籤20附著至一一般非平面表面的範例性黏著部件。
在任一情況下，RFID標籤20可附著至物品表面28使得3D迴路天線22與物品表面28電磁相互作用。在圖2A中，一傳導黏著劑可用以將RFID標籤20附著至物品表面28。由此，當3D迴路天線22係由一RF信號供給能量時，在物品表面28內的電流可增強天線22所輻射之場。特定言之，流經3D迴路天線22所激發之電流在其上放置該RFID標籤之物品表面28內感應一或多個電流。例如，流動穿過傳導部分44之電流可能在物品表面28上感應一電流。在物品表面28上所感應之電流係在圖2B中藉由物品表面28內的虛線箭頭來表示。
在物品表面28上的感應電流輻射一電磁場。不同於其中感應電流消除天線場之至少一部分的習知天線組態，3D迴路天線22係定向使得在物品表面28上的感應電流不會消除3D迴路天線22所輻射之場之部分。更明確而言，在物品表面28上的感應電流不會消除3D迴路天線22所輻射之場，因為定義該第三平面之電流迴路係不實質上平行於物品表面28之平面。事實上，在一些實例中，3D迴路天線22所輻射之場可能實際上由於3D迴路天線22之方位在物品表面28內的感應電流所產生之場來增強。例如，物品表面28可能用作一接地平面，其鏡射或成像3D迴路天線22。如相對於圖2B所更詳細地說明，由3D迴路天線22與導電表面28所形成之電流迴路定義一「虛擬天線」，其約為3D迴路天線22之實際大小的兩倍。即，約增加由天線22所建立之場之量值。
如先前所說明，當附著至一導電表面時，在此項技術中所熟知的一些2D及3D天線幾何形狀可能展現過分限制的讀取範圍。然而，與此項技術中已知的許多其他2D及3D天線幾何形狀相比，由3D迴路天線22在物品表面28內所感應之電流使RFID標籤20能夠具有一增加的讀取範圍。下面在表1中呈現實驗結果，其展現用於類似於RFID標籤20之RFID標籤的讀取範圍。
可選擇3D迴路天線22之長度LANT 、寬度WANT 及高度HANT 以增加增強3D迴路天線22所建立之場的效果。換言之，長度LANT 、寬度WANT 及高度HANT 影響RFID標籤20之一讀取範圍。因而，3D迴路天線22之一特定讀取範圍可在長度LANT 、寬度WANT 及高度HANT 之一特定範圍處最佳化。在一些具體實施例中，諸如其中大小非一首要設計參數的具體實施例中，可選擇長度LANT 以在標籤20之操作頻率之約四分之一波長至約半個波長的一範圍內。使用915MHz作為一範例，可選擇長度LANT 以在約0.5英吋至約6英吋(約1公分至約15公分)的一範圍內。一般可與長度成比例及/或使用其他確定指導方針來選擇寬度WANT 。同樣地，使用915MHz作為一範例，可在約0.25英吋至約1.5英吋(約6毫米至約40毫米)的一範圍內選擇寬度WANT 。在一些具體實施例中，形成3D迴路天線的該等傳導部分之長度及寬度係實質上大於該等傳導部分之一厚度。在圖2A中所解說之範例中，傳導部分40及44具有等於天線長度LANT 的一長度與等於天線寬度WANT 的一寬度。傳導部分40及44以及42及46之範例性厚度可能在約0.00025英吋至約0.04英吋(約0.006mm至1mm)且更佳的係約0.001英吋至0.01英吋(約0.025mm至0.25mm)的一範圍內。
3D迴路天線22之高度HANT 取決於許多因素，包括佈置於傳導部分40與44之間的間隔物材料24之高度。可選擇高度HANT 使得RFID標籤20不從RFID標籤20附著其上之物品表面28明顯突出。若RFID標籤20從物品表面28明顯突出，則RFID標籤20及/或天線22可能易受損壞。還可選擇高度HANT 使得3D迴路天線22不明顯干擾緊密接近RFID標籤20之組件。作為一範例，高度HANT 可在約0.02英吋至約0.4英吋(約0.5毫米至約10毫米)的一範圍內。然而應明白，其他高度亦可行。
對於大於915MHz的操作頻率，可相應地減少長度LANT 與高度HANT ，而對於小於915MHz的操作頻率，可相應地增加長度LANT 與高度HANT 。因此應明白，該些值僅係範例性的且不應視為以任何方式限制本發明之範疇。另外，儘管一般認為期望使一RFID標籤大小儘可能地小，但此揭示內容中所說明之RFID標籤(諸如RFID標籤20)可由適用於應用的任一大小所構成。
間隔物材料24可由一固體材料或一由塊體微粒物質所組成之材料來形成。適當間隔物材料24包括相對較輕重量、非導電材料，諸如(不限於)聚碳酸酯。另一適當間隔物材料可能為一低損耗磁性材料。還可不使用間隔物材料24來構造RFID標籤20。即，3D迴路天線22之中心或孔可填充空氣而非一固體材料。依此方式，空氣可用作一間隔物材料24。與固體或塊體微粒材料相比，因為空氣相對較輕重量而期望空氣特別有利於諸如航太及其他運輸應用的應用。
3D迴路天線22之特定性質取決於RFID標籤20之所需操作頻率。天線22接收一詢問器(例如圖1之讀取器16)所輻射之射頻(RF)能量。例如，該詢問器所發射之RF信號可能為一超高頻(UHF)RF信號，其一般係指在大約300百萬赫茲(MHz)至大約3十億赫茲(GHz)之一範圍內的一頻率。此RF頻率載送功率與命令兩者至RFID標籤20。在一具體實施例中，3D迴路天線22從該詢問器收集RF能量並操作以轉換該能量以供電IC晶片26，其提供回應以由該詢問器來加以偵測。因而，3D迴路天線22之性質或特性(即設計參數)應匹配其中其所併入的系統。
更明確而言，為了實現增加的功率傳輸，3D迴路天線22之阻抗可共軛匹配IC晶片26之阻抗。一般而言，矽RFIDIC晶片具有一較低電阻與一較大負電抗。因而，為了實現共軛匹配，3D迴路天線22可設計以具有一等效電阻與一相等且相反的較大正電抗。然而，當使3D迴路天線22緊密接近(即電磁接觸(或相互作用))一導電材料，諸如金屬或液體時，3D迴路天線22之阻抗解調諧，從而導致一功率傳輸損耗。相對於3D迴路天線22，特定言之，3D迴路天線22之阻抗在將其附著至一傳導表面(諸如物品表面28)時變化。
可調整3D迴路天線22之尺寸(即長度LANT 、寬度WANT 及高度HANT )以匹配3D迴路天線22之阻抗與IC晶片26之阻抗。此外，還可調整一饋入點FANT ，其係在其上耦合IC晶片26之3D迴路天線22的位置，以改變3D迴路天線22之阻抗以更佳匹配IC晶片26之阻抗。如圖2中所解說，饋入點FANT 係在RFID標籤20之一中心34(由圖2中垂直虛線所表示)與IC晶片26之位置之間測量。在一些具體實施例中，可調整饋入點FANT 使得IC晶片26係直接連接至物品表面28。在此情況下，IC 26係直接連接至接地。若在圖2A中以此方式來調整饋入點FANT ，則將IC晶片26解說為安放於側42或側46上。阻抗匹配3D迴路天線與IC晶片26者可稱為「調諧」3D迴路天線22。
圖2B係結合物品表面28的RFID標籤20之一斷面圖。相似參考數字參考相似特徵。如上所說明，RF信號18激發一電流以流經3D迴路天線22，因而產生通過傳導部分40、42、44及46的一電流迴路。通過3D迴路天線22之電流迴路係藉由該等箭頭來解說。物品表面28可在物品表面28相當大時用作一接地平面。使用影像理論，可建立3D迴路天線22之一代表性電氣模型。使用該電氣模型，可看到由於物品表面28，該電流迴路之面積約為3D迴路天線22之實體面積的兩倍大。特定言之，物品表面28可增強該電流迴路之面積，從而可增強整體輻射。
在另一範例中，該3D迴路天線之至少一部分係由其上附著該RFID標籤之傳導物品表面之一部分來加以定義。此範例係進一步詳細地解說於圖3A及3B中。
圖3A係用於包括一3D迴路天線52之一RFID標籤50之另一範例性組態的一示意性透視圖。在圖3A中，RFID標籤50包括3D迴路天線52、一間隔物材料54、IC晶片26及物品表面58。一般而言，RFID標籤50以類似於圖2中RFID標籤20的方式來操作。然而，RFID標籤50之組態不同於RFID標籤20者。特定言之，在圖3A中的2D導電材料條60不完全包繞於間隔物材料54周圍。相反，2D條60在耦合至物品表面58的2D條60之相對末端上包括結構51A及51B。依此方式，物品表面58形成3D迴路天線52之至少一部分。
在一範例中，結構51A及51B可直接連接至物品表面58，即電連接至物品表面58。在另一範例中，結構51A及51B可間接連接至物品表面58，即經由電磁耦合來連接至物品表面58。即，結構51A及51B可在前者範例中「直接」接觸物品表面58，例如經由一傳導黏著劑，而在後者範例中透過電磁耦合來接觸表面58，例如透過一間隙層。該間隙層可能(例如)包含一非傳導黏著劑，其在結構51A、51B與物品表面58之間形成一電「間隙」。然而，在兩者情況下，在RFID標籤50係由一RF信號供給能量時，3D迴路天線52之至少一部分係由物品表面58來形成。更明確而言，電流連續流動穿過2D傳導材料條60與物品表面58之一部分以形成一閉合電路。
如圖3A中所示，2D條60可能包含電耦合至IC晶片26的兩個單獨2D條。然而，為了清楚起見，在此揭示內容中，該兩個單獨2D條可統稱為「2D條60」。在其他具體實施例中，2D傳導材料條60可能包含一單一件連續傳導材料。圖3A將2D條60解說為定義三個傳導部分62、64及66與結構51A及51B。在此揭示內容中，結構51A及51B可稱為「翼部51A及51B」或「接觸點」。傳導部分62、64及66係安放以包繞於間隔物材料24周圍，同時使間隔物材料24之底部部分曝露於物品表面58。依此方式，傳導部分62、64、66與物品表面58定義實質上由間隔物材料24填充的一空間且傳導部分66及64各定義實質上垂直於物品表面58之平面之至少一部分的平面。在一些具體實施例中，物品表面58還可能包括一曲線部分，在此情況下，傳導部分64及66可能不實質上垂直於整個物品表面58。如先前相對於圖2所說明，間隔物材料24可能為空氣或一固體介電材料，諸如(但不限於)聚碳酸酯。
3D迴路天線52之第一傳導部分60具有實質上超過第一傳導部分60之一厚度的一長度及寬度。第一傳導部分60位於一第一平面55A內。在圖2中所解說之範例中，第一平面55A位於x-y平面內。3D迴路天線52之翼部51A及51B還具有實質上超過翼部51A或51B之一厚度的一長度及寬度。翼部51A及51B位於一第二平面55B內，該第二平面係實質上平行於第一平面55A。更明確而言，第二平面55B也實質上位於x-y平面內。第一傳導部分62係分別經由傳導部分66及64來電耦合至翼部51A及51B。
RF信號18激發一電流以流經位於一第三平面55C內的一電流迴路57A內的傳導部分62、64及66與物品表面58。如所解說，其中電流迴路57A所位於之第三平面55C係不實質上平行於第一平面55A與第二平面55B。在一些具體實施例中，第三平面55C可能實質上垂直於第一55A與第二平面55B。在圖3A中所解說之範例性具體實施例中，第三平面55C位於其係垂直於x-y平面的x-z平面內。
在圖3中所解說之範例中，RFID標籤50係經組態使得當放置於物品表面58上時，第一平面55A與第二平面55B係實質上平行於物品表面58。依此方式，定義第三平面55C的電流迴路57A係實質上垂直於物品表面58。然而，該等傳導部分可定向於其他位置內使得電流迴路57A定義一第三平面，其係不實質上平行於該RFID標籤附著至其之物品表面58，但仍與物品表面58形成一角度。即，3D迴路天線52可以任一組態定向使得平面55C係不實質上平行於物品表面58。然而可能一般期望定向3D迴路天線52使得平面55C係實質上垂直於物品表面58，因為此組態可實現最大讀取範圍。
如圖3A中所示，傳導部分62具有一長度LP1 且實質上平行於物品表面58。形成翼部51A及51B的該等傳導部分分別具有長度LP2a 與LP2b 。長度LP2a 與LP2b 可能(例如)約為0.5英吋與1英吋。在該範例中，長度LP2a 與LP2b 可能實質上相等長度。然而在其他具體實施例中，長度LP2 a與LP2b 可能不同長度。傳導部分64及66係實質上彼此平行並具有一般等於高度HANT 的一長度。在其他具體實施例中，傳導部分64及66可能不實質上相互平行。傳導部分62、64及66與翼部51A及51B具有沿y軸方向測量的均勻寬度WANT 。然而在其他具體實施例中，傳導部分62、64及66或翼部51A及51B之任一者之寬度可能變動。翼部51A及51B沿x軸方向在任一側上延伸至間隔物材料24外，並將2D條60直接或電磁耦合至物品表面58。依此方式，翼部51A及51B用作接觸點，其將2D條60耦合至物品表面58。當2D條60與物品表面58係彼此電磁耦合時，每一翼部51A及51B擔當一平行板電容器之一側，另一側係由物品表面58之下面部分所形成。可大小調整翼部51A及51B，使得該電容器近似一短路或使得其形成另一阻抗調諧元件。如以上相對於圖3所說明，傳導部分62、64及66及/或翼部51A及51B可能具有變動寬度及長度。
可基於所需電容值來選擇翼部51A及51B之大小且特別接觸物品表面58之表面積。例如，下面等式1及2可用以計算實現一特定電容值所必需的翼部51A、51B之大小。可將操作頻率以及用於足以實現短路之阻抗的一值輸入至等式1內。可接著針對一電容值C來解答等式1。接著可將電容值C之計算值與介電常數之值與一距離(即在翼部51A或51B之一者與表面58之間的距離)一起輸入至等式2內。接著可針對其可用以設計翼部51A及51B之大小的面積來解答等式2。使用915的一操作頻率，例如，可能期望約30皮法拉(pF)或以上的一電容來近似一短路。
在以上等式中，Z為電抗，ω為頻率(單位每秒弧度)，C為電容，A為電容板面積，D為電容板之間的距離而ε為間隙的介電常數。
一般而言，RFID標籤50以類似於RFID標籤20的一方式操作。即，當由一RF信號供給能量時，電流連續流動穿過3D迴路天線52，例如2D條60與在翼部51A及51B之間物品表面58之一部分。然而，物品表面58不僅用作該3D迴路天線之一部分，而且還在物品表面58內感應一電流。例如，物品表面58同樣可能用作一接地平面，其鏡射或成像在2D條60內的電流。如相對於圖3B所更詳細地說明，相對於物品表面58的電流迴路導致一鏡射電流，其增強3D迴路天線52所輻射之場。依此方式，3D迴路天線52如同其約為3D迴路天線52之大小兩倍般地操作。換言之，所得場之量值會增加，由此增加3D迴路天線52之讀取範圍。
同樣地，可選擇一特定長度LANT 、寬度WANT 及HANT 以調諧3D迴路天線52。此外，可選擇傳導部分62(LP1 )、64及66與翼部51A及51B(LP2a 與LP2b )之長度及寬度以調諧3D迴路天線52。在RFID標籤50內的間隔物材料54可能與用於RFID標籤20之間隔物材料24相同。此外，可調整饋入點FANT 以實現相同的讀取範圍，但降低RFID標籤50之一長度LANT 及/或厚度HANT 。下面進一步詳細說明此點。
可以類似於RFID標籤20的一方式將RFID標籤50附著至物品表面58。即，可將一黏著劑(諸如一壓敏黏著劑、膠帶或泡沫)附著至RFID標籤50之下部部分以將其緊固至表面58。在一些具體實施例中，該黏著劑可塗敷至間隔物材料54與翼部51A及51B。然而在其他具體實施例中，該黏著劑可僅塗敷至間隔物材料54。如先前所說明，該黏著劑可能係傳導性的，由此在2D條60與物品表面58之間提供一直接電連接。該黏著劑還可能係非傳導性的，從而在2D條60與物品表面58之間建立一電容耦合。或者，可使用一黏著部件或其他機械構件來將RFID標籤50附著至表面58。下面說明一範例性黏著部件。
依據本揭示內容之RFID還可用於其中期望增加讀取範圍並限制其中在物品上施加該RFID標籤之空間的應用中，不論該物品是否係傳導性或非傳導性的。對於許多應用而言，期望縮短長度並降低RFID標籤20之寬度以便適應某一大小調整的物品或另外限制一RFID標籤所消耗之物品表面面積之數量。然而，依此方式修改一RFID標籤之尺寸可能由於將共振偏移至一更高頻率而解調諧用於UHF應用之RFID標籤。一RFID標籤之解調諧係顯示於圖4A、4B、5A及5B中。如下面參考圖4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A及7B中所論述，實驗結果表明RFID標籤14可藉由調整饋入點FANT 來加以重新調諧，該饋入點係沿x軸方向(沿該RFID標籤之長度)在一IC晶片之中心與該天線之一中心34(其一般為該RFID標籤之中心)之間測量。因此，可縮短及/或變薄3D迴路天線，同時藉由調整饋入點FANT 來維持一相對較長讀取範圍，例如大於約10英呎(約3公尺)。圖7A及7B解說具有各種饋入點之一RFID標籤之效能。
在一些具體實施例中，可約等於或小於該操作頻率之四分之一波長來大小調整一RFID標籤。使用一操作頻率915MHz作為一範例，RFID標籤可能甚至在附著至一傳導表面時仍具有等於或小於約1cm的一長度，同時仍維持一較佳讀取範圍。
圖3B係結合物品表面58的RFID標籤50之一斷面圖。相似參考數字參考相似特徵。如上所說明，傳導部分62、64、66與傳導物品表面58形成一閉合迴路。RF信號18激發一電流以流經傳導部分62、64、66，其由實線箭頭來表示。物品表面58可在物品表面58相當大時用作一接地平面。使用影像理論，可建立3D迴路天線22之一代表性電氣模型。使用該電氣模型，可看到由於物品表面58，該電流迴路之面積約為3D迴路天線22之實體面積的兩倍大。特定言之，物品表面58可增強該電流迴路之面積，其可增強整體輻射。
圖4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A及7B係展現依據本發明之一RFID標籤(例如RFID標籤20或RFID標籤50)之可調諧性的圖表。該些圖表與頻率成函數關係來呈現天線阻抗(如IC所見)之真實(電阻)與假想(電抗)部分。更明確而言，圖4A至7B參數化該RFID標籤之迴路天線之長度、寬度、高度及饋入點，並提供參數用於設計展現在效能與大小(即外形因數)之間的一所需平衡的一RFID標籤。如上所說明，該迴路天線之長度、寬度及高度可能包含各種傳導部分(包括傳導翼部51A及51B)，其具有可調整以調諧該RFID標籤之迴路天線的長度及寬度。圖4A至7B中所示之圖表係使用利用CST Microwave Studio軟體之電腦模型化來產生，該軟體可購自麻州Wellesley Hills市的Computer Simulation Technology公司。
特定言之，圖4A分別解說用於具有大約50mm、大約75mm及大約100mm之一長度LANT 的一RFID標籤之範例性電阻曲線70A、72A及74A。圖4B中的曲線70B、72B及74B分別係用於具有等於大約50mm、大約75mm及大約100mm之一長度LANT 的RFID標籤之電抗曲線。在此範例中，可調諧該RFID標籤至一特定阻抗並設計以藉由變動LANT 來使用一頻率915MHz來操作。其他參數(例如寬度WANT 、高度HANT 及饋入點FANT )針對圖4A及4B內的每一曲線保持恆定。明確而言，寬度WANT 為大約12.5mm，高度HANT 為大約5mm，而饋入點FANT 為大約0mm(即，該IC晶片對齊該3D迴路天線之中心34)。圖4A及4B中所示之曲線暗示著隨著該RFID標籤縮短，共振在頻率上更高地偏移。
圖5A及5B係展現參數化依據本發明之一RFID標籤之寬度WANT 的範例性電阻與電抗曲線之圖表。對於具有等於大約12.5mm、大約25mm、大約37.5mm及大約50mm之一寬度WANT 的一RFID標籤，曲線80A及80B、82A及82B、84A、84B及86A及86B分別為電阻與電抗曲線。長度LANT 、高度HANT 及饋入點FANT 分別為大約100mm、5mm及0mm。因而，圖5A及5B中所示之曲線暗示著減少該RFID標籤之寬度會增加共振之斜率，即Q。變化中的斜率可有助於匹配該3D迴路天線之阻抗與不同IC晶片阻抗值。
圖6A及6B係展現參數化依據本發明之一RFID標籤之高度HANT 的範例性電阻與電抗曲線之圖表。分別對於具有等於大約2mm、大約4mm、大約6mm之一高度HANT 的一RFID標籤，曲線90A及90B、92A及92B、94A及94B分別為電阻與電抗曲線。圖6A及6B中所示之電腦模型化結果暗示著減少標籤厚度會在頻率上更高地偏移RFID標籤之共振。
圖7A及7B係展現參數化依據本發明之一RFID標籤之饋入點FANT 的範例性電阻與電抗曲線之圖表。在圖7A中，曲線100A、102A、104A、106A及108A分別係用於具有等於大約5mm、大約15mm、大約25mm、大約35mm及大約45mm之一饋入點FANT 之一RFID標籤的電阻曲線。在圖7B中，曲線100B、102B、104B、106B及108B分別係用於具有等於大約5mm、大約15mm、大約25mm、大約35mm及大約45mm之一饋入點FANT 的一RFID標籤之電抗曲線。該RFID標籤之長度LANT 、寬度WANT 及高度HANT 分別為大約100mm、大約12.5mm及大約5mm。圖7A及7B中所示之圖表暗示著增加該RFID標籤之饋入點FANT 會在頻率上減少該RFID標籤之第一共振。
如先前所說明，可能在一些應用中期望減少一RFID標籤之長度LANT 及高度HANT 以便適應附著至相對較小物品或具有有限空間之物品。在該些應用中，可能限制用於附著一RFID標籤之空間。然而，如圖4A至4B與6A至6B中所示，減少該RFID標籤之長度LANT 與高度HANT 在頻率上更高地偏移共振，從而可能解調諧該RFID。然而，如圖7A、7B中的圖表所暗示，調整饋入點FANT 可將共振減少至一更低頻率。因此，由於縮短及/或變薄一RFID標籤所引起之不利影響可藉由調整饋入點FANT 來加以減輕。
圖8係用於測試RFID標籤112之一讀取範圍的測試系統110之一示意圖。一般而言，測試環境110包括讀取器114，其係在黏著在地面116上方高度H的一托架上；RFID標籤112；測試表面118；及支架120。下面所論述之實驗係在一較小消聲室內進行。為了防止電磁干擾，使用銅薄片來屏蔽該室的內部。在該銅薄片之頂部上，藍色吸收錐體係遍及該室緊固以防止在該室內的電磁反射。讀取器114係放置在該室之一末端處且RFID標籤112係放置於該室之另一末端處。在讀取器114與RFID標籤112之間的距離約為5英呎。
在下面所論述之實驗中使用不同RFID標籤。該等RFID標籤係設計以驗證如圖5A至8B之圖表中所示的包含一3D迴路天線的一RFID標籤之長度LANT 、寬度WANT 、高度HANT 及饋入點FANT 之參數化結果。例如，相對於實驗1，使用五個不同RFID標籤。在此情況下該等RFID標籤之每一者係使用類似於圖2中RFID標籤20者的一組態來加以構造。實驗2至4係使用來自實驗1之該等RFID標籤之一特定者來進行。實驗5係使用具有類似於圖3A中RFID標籤50之一組態的兩個RFID標籤來進行。在該等實驗之每一者中，所有標籤係使用一5mm厚發泡體核心與一大約12.5mm寬銅膠帶來建立，該銅膠帶在背部具有一傳導性黏著劑用於將該標籤附著至測試表面138。所使用的矽IC晶片係一Phillips ISO 18000-6B封裝組件。
測試系統110係用以在一傳導性測試表面138與一非傳導性測試表面上測試RFID標籤112之讀取範圍。一銅薄片係用作一傳導表面。當在一傳導性測試表面上測試RFID標籤112時，使用購自明尼蘇達州St. Paul市的3M Innovative Properties Company公司的Double Stick ScotchTM 膠帶將RFID標籤112附著至測試表面138。為了在一非傳導性表面上測試RFID晶片112之效能，在一發泡體核心上測試RFID晶片112，該發泡體核心之性質與自由空間無明顯不同。因而，該發泡體核心近似自由空間。
為了決定RFID標籤112之讀取範圍，讀取器114之功率位準係設定至一特定值並以1dB增量衰減直至標籤112不再可讀取。特定言之，讀取器114之功率位準係設定至31dBm，同時假定電纜損耗為1dB，。因此，讀取器114之所得輸出功率為30dBm。在下面等式3及4中提供從衰減功率(dB)至理論期望範圍(英呎)之轉換。
依此方式，實驗1至5決定讀取器114是否能夠在讀取範圍距離D處讀取標籤112以便為特定RFID標籤112辨識一最大讀取範圍距離D。讀取器114提供一視覺標記以指示RFID標籤112是否成功地供給能量並回應一讀取命令。
實驗1
在實驗1中，決定五個不同RFID標籤(即RFID標籤A、RFID標籤B、RFID標籤C、RFID標籤D及RFID標籤E)之讀取範圍。標籤A係設計以在放置於一金屬表面上時匹配矽IC晶片之阻抗。標籤B及C係類似於標籤A而設計，除了具有不同饋入點FANT 外。標籤D及E係類似於標籤A而設計，但與標籤A相比，具有不同的增加饋入點FANT 與減少長度LANT 。實驗1之結果係提供於下表1中。
如表1中所示，標籤A之讀取範圍為大約11.2ft。據觀察，標籤B之讀取範圍為大約5.6ft，且據觀察，標籤C之讀取範圍為小於大約5英呎。如上所論述，因為調整饋入點FANT 會由於降低標籤之共振而解調諧標籤，故預期標籤B及C之讀取範圍係較小。對比之下，標籤D及E分別已展現相對較大的讀取範圍，即20英呎(6.1公尺)與10ft(3公尺)。此結果可歸因於該等標籤之增加饋入點FANT 與減少長度LANT 。事實上，標籤E之讀取範圍為標籤B之讀取範圍的兩倍，即使標籤E之長度更短大約15mm。因而，依此方式調整饋入點FANT 與長度LANT 導致回復標籤調諧與讀取範圍。此外，重要的係注意標籤D比標籤A具有一略微更小的阻抗值，但由標籤D所展現之讀取範圍實質上大於標籤A之讀取範圍。
實驗2
在實驗2中，在一發泡體核心而不是在一傳導表面上使用標籤A至E重複實驗1之步驟，該發泡體核心之性質與自由空間無明顯不同。與傳導表面相比，表2表明RFID標籤A之阻抗在該發泡體核心上實質上變化。據此，標籤A之讀取範圍減少。該實驗還顯示在實驗1中標籤D之阻抗，即附著至一金屬板的標籤D，而實驗2中的標籤E之阻抗係約相同。在該等實驗之每一者中標籤D及E之讀取範圍也相似。因而，可得出結論，可設計一RFID標籤以在一金屬表面上並在自由空間內具有標稱相等的效能。
實驗3
在實驗3中，複製在實驗1中展現最佳效能的標籤D並針對最初標籤D與兩個複製標籤(即標籤D1與標籤D3)重複實驗1之步驟。在此情況下，使用雙面膠帶將標籤D緊固至一6"×8"金屬板上並在一高度2'下放置在距讀取器114 5'處。讀取天線之中心還距接地118安放於一高度2'處。標籤D之複製效能係顯示於下表3中。
在表3中所給出之結果暗示著該等複製標籤之阻抗與讀取範圍與最初標籤之該等者實質上相似。換言之，在實驗3中進一步測試複製標籤所獲得的結果確認實驗1之結果。
實驗4
為了評估標籤D之堅固度，標籤D之讀取範圍係不同大小的金屬板上測量。該等板大小為矩形與方形且大小在大約16英吋×16英吋至大約1英吋×4英吋(大約41cm×41cm至大約2.5cm×10cm)的範圍內變化。如表4中所示，最大讀取範圍為大約35ft，而所實現的更小讀取範圍為17ft(大約5.2米)。可從表4觀察到，將標籤D附著至更大金屬板一般實現更大讀取範圍而將標籤D附著至相對更小金屬板一般實現更小讀取範圍。
實驗5
在此實驗中所使用之RFID標籤係使用類似於圖3A中RFID標籤50的一組態來加以設計。即，該RFID標籤(在表5中標注為D2)包括「翼部」以電接觸標籤底下的金屬板。在此設計中，該等翼部可直接接觸該金屬板或透過電容耦合來接觸該板。在表5中，具有直接接觸該金屬板之翼部的RFID標籤係標注為「D2(翼部)」。此RFID標籤係使用相同類型的兩個不同IC晶片來加以測試且分別標注為「晶片1」與「晶片2」。在D2-晶片1與D2-晶片2之間的效能變動可解釋為由於在該等IC晶片之間的阻抗變動。
表5還包括用於一實驗設置的結果，其中用於電容耦合的一介電間隔物係安放於金屬板與該RFID標籤之翼部之間。購自明尼蘇達州St. Paul市3M Innovative Properties Company公司的Post-It Notes係用作該等介電間隔物。用於包括與金屬板分離之翼部的RFID標籤之讀取範圍實質上短於用於直接接觸金屬板之RFID標籤之讀取範圍。然而，咸信包括使用介電間隔物與金屬板分離之翼部的RFID標籤之效能可藉由設計RFID標籤以獲得電容耦合來加以改良。更明確而言，效能可藉由調整長度LANT 與饋入點FANT 以更佳匹配天線之阻抗與IC晶片之阻抗來加以改良。
圖9係用於將一RFID標籤210附著至一實質上非平面表面的一範例性黏著部件200之一透視圖。一般而言，黏著部件200係附著至RFID標籤210之一下部部分並具撓性。黏著部件200之撓性可使黏著部件200能夠順應一實質上非平面表面(諸如一彎曲或不規則狀表面)並以實質上非平面形式來支撐RFID標籤210。
為了使RFID標籤210在一傳導表面附近發揮功能，應設計該結構使得該RFID標籤充分遠離該傳導表面(或由在該標籤與該表面之間的一非導電材料所製成)。在任一情況下，該黏著部件將該RFID標籤與該表面分離一距離。此距離可稱為該黏著部件之高度或厚度並可大於約5mm。
習知黏著部件係設計以將一RFID標籤附著至一相對平直表面。具有一條狀或樑狀形狀的一黏著部件可適用於將一RFID標籤附著至一平直表面。然而，此黏著部件可能不適用於將一RFID標籤附著至一彎曲表面。例如，彎曲一習知黏著部件可能會引起在該結構內影響該黏著部件之完整性及形狀的內部力，特別係在具有一相當大厚度之黏著部件內。在具有一外部殼體/外面結構或凸緣之結構中，該問題係進一步擴大。此類結構將來自撓曲運動之應力傳遞至該結構之該等側壁內。此引起該等側壁起皺並引起凸緣皺曲並撓曲。
一第二問題係較厚結構具有增加的質量。此可能在運輸系統中特別重要，因為來自該黏著部件之增加質量可能會導致降低該RFID標籤與結構附著至其之車輛之效率。該黏著部件之質量可藉由包括填充該黏著部件之間隔物材料之發泡體或氣泡來加以降低，但同時可增加在撓曲期間的應力。此應力集中可能引起該黏著部件及/或RFID標籤之破裂及失效。
然而圖9內的撓性黏著結構200可能有用於將RFID標籤210附著至一非平面表面。如圖9中所示，將黏著部件200附著至包括一天線212與一IC晶片214的RFID標籤210。一般而言，RFID標籤210可能為任一類型的RFID標籤。作為一範例，天線212可能為一3D迴路天線，如此揭示內容中所說明。在另一範例中，天線212可能為一2D或3D天線，如RFID技術中所熟知。一黏著劑(諸如一壓敏黏著劑或一可固化樹脂)可用以將RFID標籤210緊固至黏著部件200之表面202。
在圖9中，黏著部件200包括表面202(其還可稱為一基底部件)與附著至表面202的間隔物材料203。間隔物材料203係分成複數個區段204(即黏著結構)，其係塑形及/或彼此隔開以促進撓性，同時還降低黏著部件200之重量。在所解說範例中，表面202可能為不同於間隔物材料203的一材料。在此情況下，表面202可能由不限制區段204所提供之撓性的一撓性材料製成且區段204之每一者可單獨附著至表面202。在其他範例中，間隔物材料203可形成區段204與表面202兩者。即，間隔物材料203可塑形以定義RFID標籤210附著至其之一實質上平直頂部表面202與附著至物品表面之區段204之曝露表面所定義的一底部表面。因此，區段204可在此情況下形成於間隔物材料203內，例如藉由壓花、模製或另外塑形間隔物材料203成具有區段204之一形式。
黏著部件200可能一般大小調整以為RFID標籤210提供足夠的支撐。例如，表面202可定義一表面積，使得可將RFID標籤210完全安放於黏著部件200上。在一具體實施例中，黏著部件200可延伸至標籤210之外周長外。然而，圖9中所示之黏著部件200之設計僅係範例性的且不應視為以任一方式來限制。確切而言，黏著部件200可能具有任一形狀及大小並包括促進撓性及/或降低重量之各種特徵之任一者，諸如沿或橫跨RFID標籤210延伸之肋狀結構、一通道化結構及促進撓性用於將RFID標籤210附著至一非平面表面的其他特徵或結構。
圖10A及10B解說用於一黏著部件220之一範例性組態。特定言之，圖10A解說用於將一RFID標籤(諸如RFID標籤210)附著至一實質上非平面表面的黏著部件220之一俯視平面圖。圖10A中的解說範例提供附著至一物品表面之黏著部件220之表面的一詳細視圖。可將一RFID標籤緊固至與圖10A中所示之表面相對的黏著部件220之側。即，圖10A中所示之視圖可能為用於附著至一物品表面的黏著部件220之一底部表面且一RFID標籤可附著至黏著部件220之頂部表面。
如圖10A中所示，黏著部件220包括一表面224與複數個結構226，該等結構從表面224實質上垂直突出。結構226從表面224實質上向外突出，即實質上垂直於表面224而突出，且彼此隔開。特定言之，結構226可能具有定義黏著部件220之厚度的一高度。結構226之高度可能實質上大於表面224之厚度。一般而言，表面224可實質上薄於結構226，同時維持結構完整性，即同時保持足夠強度以防止表面224失效。依此方式，表面224不限制結構226所提供之撓性。
如圖10A中所示，結構226之每一者可在其基底與頂部之間漸縮。即，結構220之表面積可能在其附著至表面224之點處比其附著至一物品的位置更大。因為結構226之形狀及間隔，可在實質上任一方向上操縱黏著部件220以順應一彎曲或不規則狀表面。作為一範例，可操縱黏著部件220以圍繞其長軸或圍繞其短軸而撓曲。在任一情況下，黏著部件220之此操縱引起在結構220之間的空間減少。據此，黏著部件220可撓曲之程度可由結構220之形狀來定義。因而，在設計結構220時應考量在結構226之間的形狀及間隔以及結構220附著至其之物品表面之形狀。
圖10B係更詳細解說結構226的一透視圖。結構226可表示(例如)黏著部件220(圖10A)之結構226之每一者的一組態。特定言之，圖10B解說脫離黏著部件220的結構226。結構226定義六側，即227A、227B、227C、227D、227E及227F。側227A係通常附著至黏著部件220之表面224，但為解說目的曝露於圖10B中。側227B係實質上平行於側227A且設計以附著至一物品表面，例如經由一黏著劑。在側227A與227B之間的距離定義一高度H1 ，其可定義黏著部件200之厚度，因為如上所論述，表面224具有一相對較小厚度。如先前所說明，可選擇黏著部件220之厚度以將RFID標籤與其經由黏著部件220所附著之導電表面解耦。在一具體實施例中，高度H1 可能大於約5mm。
在所解說範例中，側227A所定義之面積係大於227B所定義之面積。因此，側227C、227D、227E及227F係相對於彼此成角度，使得結構226從側227A向227B漸縮。因為結構226之每一者共用此形狀，故可操縱黏著部件220以順應一彎曲或不規則狀表面。
例如，可操縱黏著部件220以順應一凸或凹表面。當操縱黏著部件220以順應一凸表面時，降低相鄰結構226之間的空間。更明確而言，黏著部件220主動向內撓曲使得使結構226之底部表面更靠近在一起。另一方面，若黏著部件220附著至一凹表面，則黏著表面220撓曲使得在相鄰結構226之底部表面之間的空間增加。
在另一範例中，黏著部件220可附著至一不規則狀表面。該不規則狀表面可包括多於一個的彎曲表面。例如，該表面可具有一S形狀。在此情況下，黏著部件220之一部分順應該等彎曲表面之一者且黏著部件220之另一部分順應其他彎曲表面。重要的係，結構226允許操縱黏著部件220來順應一物品表面而不論物品表面之形狀如何。應注意，附著至黏著部件226之RFID標籤還應設計以具撓性使得該標籤可在將其附著至一物品時操作。
圖11A係解說一黏著部件230的一平面圖，其包括具有肋狀結構234的一表面，該等肋狀結構促進撓性用於將一RFID標籤(諸如RFID標籤210)附著至一實質上非平面表面。一般而言，黏著部件230可能類似於黏著部件220及210，除了提供撓性至黏著部件230之結構之組態外。
在圖11A中，結構234包括複數個肋或脊，其彼此平行並定義一肋狀表面，其中該等結構234之每一者具有一縱軸235，其實質上垂直於一RFID標籤之一長度而延伸。結構234從表面232實質上垂直地突出且彼此隔開。類似於結構226，結構234可能漸縮使得接觸表面232之每一結構234之一表面積大於接觸一物品表面之每一結構234之一表面積。結構234之漸縮形狀與在結構234之間的間隔促進黏著部件230之撓性。黏著部件230係經組態用以沿結構234之長度而撓曲，並可能撓曲直至結構234之漸縮邊緣彼此鄰接。據此，黏著部件230可在至少一方向上(即沿黏著結構234之長度)具偏向性撓性。
圖11B係解說類似於黏著部件230之一黏著部件240的一平面圖。然而黏著部件240係不同於黏著部件230，因為黏著部件240包括定義一肋狀表面的肋狀結構244，其中該等肋狀結構244之每一者之一縱軸245沿一RFID標籤之長度而延伸(即實質上平行於該長度)，而不是實質上垂直於一RFID標籤之長度。換言之，肋狀結構244具有漸縮邊緣，並隔開且實質上彼此平行。因而，黏著部件240可橫跨黏著部件240之寬度而特別具撓性。
雖然圖11A及11B解說包括實質上垂直於或實質上平行於附著至該黏著部件之一RFID標籤之一長度而伸展之黏著結構的黏著部件，但在其他具體實施例中，該等黏著結構可能相對於該RFID標籤具有另一配置。例如，在一具體實施例中，該等黏著結構可與該RFID標籤之長度實質上對角(例如以約45度角)延伸。
圖12係解說具有一通道化結構254之一撓性黏著部件250的一平面圖，該通道化結構可用於將一RFID標籤附著至一實質上非平面表面。如圖12中所示，通道化結構254可由彼此相互交叉的一系列指狀物所形成。同樣地，該些指狀物可實質上從表面252垂直突出並具有漸縮邊緣以促進黏著部件250之撓性。
黏著部件250不同於黏著部件220、230及240，因為黏著部件250之內部被封圍。該內部可由通道化結構254或一外部殼體或層來加以封圍。封圍內部可提供一或多個優點。例如，注入額外黏著劑至由通道化結構254定義之通道內可提供用於保持順應物品表面之一形狀的增加耐久度。應注意，可能藉由在將該黏著部件附著至物品表面時在該黏著部件之邊緣周圍放置一環氧樹脂珠並允許該環氧樹脂固化來邊緣密封黏著部件200、220、230及240，即封圍該些黏著部件之內部。當該環氧樹脂已固化時，其有效地密封在該物品表面與各別黏著部件之間的該等邊緣以保護在該黏著部件與物品表面之間的內部空間免受可能影響該黏著劑並引起該黏著部件從物品表面掉落的環境損壞影響。
圖13A及13B解說一種用於製造具有一黏著部件之RFID標籤之範例性程序，該黏著部件使該等RFID標籤能夠被附著至一實質上非平面表面。特定言之，圖13A係解說一種用於製造此類RFID標籤之系統260之一側視圖的一概念圖。在圖13A中，系統260包括一黏著部件264，其包括促進撓性的結構266與RFID標籤262的一捲筒。黏著部件264可能為黏著結構220、230、240及250之一者或包括促進撓性之結構的任一其他可想到黏著部件。如先前所論述，黏著部件264可藉由各種程序來形成，諸如鑄造或壓花。RFID標籤262之捲筒可能一般包括若干相同類型的RFID標籤，但可能在一些情況下包括各種不同類型的RFID標籤。該等RFID標籤可能為主動或被動RFID標籤並可能包括如在此揭示內容中所說明的一3D迴路天線或其他習知2D或3D天線。
如圖13A中所示，RFID標籤262之捲筒可在黏著部件264之一頂部表面上滾動使得將RFID標籤262之底側放置於黏著部件264之頂部表面上。例如，可將RFID標籤262之捲筒施加至黏著部件264，使得結構266之每一者之一縱軸沿該等RFID標籤之一寬度WANT 伸展，如圖2中所示。或者，可將RFID標籤262施加至黏著部件264使得結構266之每一者之一縱軸沿RFID標籤262之長度而伸展。在另一範例中，結構266可能類似於結構226。在此情況下，結構266可在RFID表面262之底側上實質上均勻地間隔。
在任一情況下，可在黏著部件264之上滾動RFID標籤262之前將一黏著劑施加黏著部件264之頂部表面，使得隨著標籤262滾動至黏著部件264上該黏著劑將RFID標籤262緊固至黏著部件264。該黏著劑可能為一壓敏黏著劑或一可固化樹脂。當該黏著劑已凝固時，可將RFID標籤262從該結構切割成個別RFID標籤與黏著部件裝配件。模切、雷射切割或其他已知切割方法或程序均可用以從該結構切割個別RFID標籤。
圖13B解說系統260之一俯視平面圖。更明確而言，圖13B解說放置於黏著部件264之頂部上的RFID標籤262A至E。在圖13B中的虛線指示用於從該材料切割RFID標籤之路徑。
圖14A至14E係解說用於製造具有一黏著部件之RFID標籤之另一種範例性程序的概念圖，該黏著部件使該等RFID標籤能夠被附著至一實質上非平面表面。特定言之，圖14A至14E之每一者解說在製程內的一循序步驟。
圖14A係解說用於鑄造用於一RFID標籤之一黏著部件之一腔270的一概念圖。圖14B解說放置於腔270內的一RFID標籤274。除了RFID標籤274外，提供保護至RFID標籤274之任一頂部或覆蓋膜還可與RFID標籤274一起放置於腔270內。當RFID標籤274與任一其他保護膜已放置於腔270內時，可使用一可固化樹脂276來填充腔270，如圖14C中所示。例如，可利用一熱塑性樹脂使用射出模製來填充腔270。
圖14D解說驅動至樹脂276內的一塑形工具278。塑形工具278可按壓至樹脂276內直至樹脂276已凝固。塑形工具278可經塑形以將促進撓性之結構壓印至樹脂276內。例如，塑形工具278可經塑形以將結構226、234、244或254壓印至樹脂276內。或者，塑形工具278可在樹脂276已固化之後從樹脂276切割結構226、234、244或254。
在圖14E中，樹脂276已凝固且已移除塑形工具278。因而，剩餘於腔270者形成一RFID標籤，其具有用於將該RFID標籤附著至一實質上非平面表面的一黏著部件。可能在期望化學抵抗能力或防止環境損壞之其他保護用於該RFID標籤時特別期望此製程。此外，此程序允許完成該RFID標籤及黏著部件裝配件使之在該等邊緣處具有肋狀區段，在使用圖13A及13B中所說明之程序時可能不能夠實現該等肋狀區段。
圖15A係一範例性RFID標籤300之一示意性透視圖。RFID標籤300與圖2A之RFID標籤20實質上一致，但RFID標籤300之3D迴路天線301包括充當一調諧元件的一狹縫302。如圖15A中所解說，3D迴路天線301之饋入點FANT (即於其處IC晶片26耦合至天線301之點)偏離3D迴路天線301之一中心34。如上所說明，可調整饋入點FANT 之位置以調諧3D迴路天線301。換言之，可調整饋入點FANT 之位置以更佳地匹配3D迴路天線301之一阻抗與IC晶片26之一阻抗。
此外，3D迴路天線301之狹縫302可用作用於進一步調諧3D迴路天線22的一電容調諧元件。狹縫302偏離IC晶片26距離SOFFSET 。同樣地，在圖15A中所解說之範例中，SOFFSET 係在從IC晶片26起的負x方向上。狹縫302具有一長度LSLIT ，其表示在x方向上該狹縫之長度。如此，狹縫302可視為在傳導部分40內的一間隙，具有一間隙寬度等於LSLIT 。
可調整狹縫302之長度LSLIT 與狹縫302偏離IC晶片26的距離SOFFSET 以調諧3D迴路天線22。如下面進一步詳細說明，調整狹縫302之長度LSLIT 與狹縫302偏離IC晶片26的距離SOFFSET 可能特別有效地調諧3D迴路天線22之一阻抗的一假想部分(稱為電抗)。此外，此類調整可用以微調3D迴路天線22之阻抗之一真實部分(稱為電阻)。在一具體實施例中，狹縫LSLIT 之長度可在約0.5至5mm之間且該狹縫與IC晶片26之偏置可在約2至15mm之間。
在圖15A中所解說之範例中，狹縫302係位於傳導部分40之更短側上。換言之，狹縫302在與IC晶片26偏離3D迴路天線301之中心34相同的方向上偏離IC晶片26，例如在圖15A中所解說之範例中在負x方向上。重定位狹縫302至傳導部分40之更長側可能會引起3D迴路天線22之一明顯回應變化。若IC晶片26與天線301之中心34的偏置(即FANT )在負x方向上，則該天線之更長部分將會位於從偏置IC晶片26起的正x方向上。在此情況下，3D迴路天線301之共振分割成一雙共振。此外，隨著該偏置增加，共振頻率移動至UHF頻帶內的更高頻率。此共振頻率增加可能不期望用於一些RFID應用。
圖15B係結合物品表面28的RFID標籤300之一斷面圖。相似參考數字參考相似特徵。如上所說明，RF信號18激發一電流以流經3D迴路天線301，因而產生通過傳導部分40、42、44及46的一電流迴路。通過3D迴路天線301之電流迴路係藉由該等箭頭來解說。不同於其中不存在任何間隙的透過圖2B之3D迴路天線22之電流迴路，透過3D迴路天線301之電流迴路穿越狹縫302所形成之跡線中的一間隙。特定言之，在狹縫302之各側上傳導跡線40之厚度可各用作一電容板。流經3D迴路天線301所激發之電流引起用作一電容器之板的狹縫301之該等側隨著交流電流(AC)激發信號流動穿過3D迴路天線301而充電並放電。因而，狹縫302充當一電容器，其隨著交流電流波動而充電並放電，從而顯現交流電流正無阻礙地流過，同時仍提供以上所說明的調諧能力。
儘管圖15A及15B解說在類似於圖2A及2B中所示者的一天線內使用狹縫302，可添加一或多個狹縫302至其他天線結構(諸如圖3A及3B中所解說之3D迴路天線50)以提供相似的調諧能力。另外，RFID標籤300可能包括狹縫302用於調諧3D迴路天線301而無偏離天線301之中心34的饋入點FANT 。在此情況下，IC晶片26位於3D迴路天線301之中心34處，即FANT =0。而且，3D迴路天線301可能包括多於一個的狹縫302。
圖16A及16B係解說兩個天線設計之範例性總阻抗的史密斯圖(Smith Chart)。特定言之，圖16A解說圖2A及2B之3D迴路天線22之總阻抗的一史密斯圖，該天線尺寸為LANT =70mm，HANT =5mm，FANT =13mm及WANT =6.25mm。圖16B解說如圖15A及15B中所說明包括一狹縫302的3D迴路天線301之總阻抗的一史密斯圖，該天線尺寸為LANT =75mm，HANT =5mm，FANT =32mm，WANT =12.5mm，SOFFSET =5mm及LSLIT =0.5mm。在圖16A及16B中，點310解說用於一範例性IC晶片之最佳阻抗匹配的一所需區域。正方形312A及312B分別解說在一範例性操作頻率915MHz下天線22及301之一阻抗。如圖16A中所解說，3D天線迴路22可能在一些實例中不實現匹配範例性IC晶片所需之電抗。然而，如圖16B中所解說，在形成天線301之傳導跡線中添加狹縫302導致明顯改良3D迴路天線301與範例性IC晶片之電阻匹配。如圖16B中所解說，在史密斯圖中所示之阻抗對頻率曲線係從更靠近所需阻抗310的史密斯圖之邊緣拉離。
圖17A及17B係展現參數化RFID標籤300之狹縫302(LSLIT )之長度的範例性電阻及電抗曲線之圖表。對於具有分別等於大約0.2mm、大約0.4mm、大約0.5mm、大約0.6mm、大約0.8及大約1mm之LSLIT 的一RFID標籤，曲線320A至325A為電阻曲線而曲線320B至325B為電抗曲線。電腦模型化係使用一真空間隔物來執行並將RFID標籤300放置於一無限接地平面上。該電腦模型化係使用標籤尺寸LANT =75mm，HANT =5mm，WANT =12.5mm，FANT =30mm及SOFFSET =5mm來執行。3D迴路天線301之該些尺寸隨著LSLIT 遞增而保持恆定。該模擬係在0至3GHz之頻率範圍上執行。
電腦模型化結果係顯示於圖17A及17B，具有一記號放置於一範例性操作頻率915MHz處。該電腦模型化結果暗示著，增加LSLIT 導致阻抗之真實部分(即電阻)之極小變化。然而，增加LSLIT 導致阻抗之假想部分(即電抗)之相當大變化。而且，獲得共振變化而不實質上影響3D迴路天線301之共振頻率。下表6提供在範例性操作頻率915MHz下電腦模型化之所得電阻與電抗值。
圖18A及18B係展現參數化RFID標籤300之狹縫偏置SOFFSET 的範例性電阻及電抗曲線之圖表。換言之，該等圖表展現參數化相對於饋送位置改變狹縫位置之結果的範例性電阻及電抗曲線。對於具有分別等於大約5mm、大約10mm及大約15mm之SOFFSET 的一RFID標籤，曲線320A至323A為電阻曲線而320B至323B為電抗曲線。電腦模型化係使用一真空間隔物來執行並將RFID標籤300放置於一無限接地平面上。該電腦模型化係使用標籤尺寸LANT =75mm，HANT =5mm，WANT =12.5mm，FANT =15mm及LSLIT =0.5mm來執行。在此模擬中，將該狹縫放置於饋入點位置FANT 之更短側上。3D迴路天線301之該些尺寸隨著SOFFSET 遞增而保持恆定。該模擬係使用從0至3GHz的頻率來加以執行。
該電腦模型化結果係顯示於圖18A及18B，具有一記號放置於一範例性操作頻率915MHz處。該電腦模型化結果暗示著，增加SOFFSET 導致阻抗之真實部分(即電阻)之極小變化。然而，增加SOFFsET 導致阻抗之假想部分(即電抗)之相當大變化。同樣地，實質上不影響3D迴路天線301之共振頻率。下表7提供在範例性操作頻率915MHz下電腦模型化之所得電阻與電抗值。
圖19A及19B係展現參數化RFID標籤300之狹縫偏置SOFFSET 的範例性電阻及電抗曲線的圖表。在此模擬中，將該狹縫放置於該饋入點位置之更長側上。換言之，若IC晶片26與天線22之中心34的偏置(即FANT )在負x方向上，則狹縫偏置SOFFSET 將會位於從IC晶片26起的正x方向上。對於具有分別等於大約5mm、大約10mm、大約15mm、大約20mm、大約25及大約30mm之SOFFSET 的一RFID標籤，曲線330A至335A為電阻曲線而曲線330B至335B為電抗曲線。電腦模型化係使用一真空間隔物來執行並將RFID標籤300放置於一無限接地平面上。該電腦模型化係使用標籤尺寸LANT =75mm，HANT =5mm，WANT =12.5mm，FANT =15mm及LSLIT =0.5mm來執行。在此模擬中，將該狹縫放置於該饋入點位置之更短側上。3D迴路天線301之該些尺寸隨著SOFFSET 遞增而保持恆定。該模擬係使用從0至3GHz的頻率來加以執行。
該電腦模型化結果係顯示於圖19A及19B，具有一記號放置於一範例性操作頻率915MHz處。該電腦模型化結果暗示著將SOFFSET 放置在3D迴路天線301之更長側上導致將3D迴路天線301之共振分割成一雙共振。此外，隨著SOFFSET 增加，3D迴路天線301之共振頻率更高地偏移至UHF頻帶內。相對於阻抗之電阻及電抗分量，增加SOFFSET 導致電阻的有限變化與電抗的相當大變化。下表8提供在範例性操作頻率915MHz下電腦模型化之所得電阻與電抗值。
實驗6
在實驗6中，決定七個不同RFID標籤(即RFID標籤A、RFID標籤B、RFID標籤C、RFID標籤D、RFID標籤E、RFID標籤F及RFID標籤G)之讀取範圍。該等RFID標籤之每一者係設計具有一長度LANT =75mm，一寬度WANT =12.5mm，一高度HANT =1.5mm，一饋入點FANT =16mm及一寬度_gnd=25mm。RFID標籤A至F係設計具有一狹縫偏置SOFFSET =5mm，但具有變動狹縫長度LSLIT 。RFID標籤G係類似於標籤D而設計，除了具有一不同狹縫偏置SOFFSET 外。實驗6之結果係提供於下表9中。
如表9中結果所解說，當縮短該間隙(gap=0)時，該標籤不在該測試室末端處讀取。當增加狹縫LSLIT 之長度且狹縫偏置SOFFSET 保持相同時，不存在對讀取範圍結果的相當大影響。當狹縫LSLIT 之長度保持相同且狹縫偏置SOFFSET 減少時，即比較RFID標籤D與RFID標籤G之結果，降低偏低SOFFSET 很大程度上降低讀取範圍。基於該些實驗結果，似乎SOFFSET 可比LSLIT 更佳地用於調諧該RFID標籤。
圖20A及20B解說另一範例性RFID標籤350。圖20A係結合物品表面28的RFID標籤350之一示意性透視圖。圖20B係結合物品表面28的RFID標籤350之一斷面圖。RFID標籤350與圖2A之RFID標籤20實質上一致，但RFID標籤350之3D迴路天線352包括充當一調諧元件的重疊傳導部分。特定言之，3D迴路天線352之一傳導部分354重疊3D迴路天線352之傳導部分40之至少部分。作為一範例，傳導部分354及40可能為部分重疊傳導跡線。
在一些實例中，3D迴路天線352可能包括一基板，其將傳導部分354與傳導部分40分離。在其他實例中，傳導部分354及40可藉由空氣來分離。類似於3D迴路天線301之狹縫302，3D迴路天線352之重疊傳導部分可能位於傳導部分40之更短側上，例如在圖20A及20B中在中心34與IC晶片26左邊。重疊傳導部分354、40可提供可調整以調諧3D迴路天線352的額外天線參數，包括等於傳導部分354與傳導部分40之間距離的重疊HOVERLAP 之一高度、重疊HOVERLAP 之一長度、重疊HOVERLAP 之一寬度、及重疊FOVERLAP 之一偏置，即從IC晶片26之饋入點至該重疊之距離。為了增加電容，可增加該重疊之整體面積(WOVERLAP ×LOVERLAP )或可減少HOVERLAP 。該等電容變化將會引起共振頻率偏移並可用於調諧該天線至一所需阻抗。
圖20B係結合物品表面28的RFID標籤350之一斷面圖。相似參考數字參考相似特徵。RF信號18激發一電流以流經3D迴路天線352，因而產生通過傳導部分40、42、44、46及354的一電流迴路。透過3D迴路天線352之電流迴路係藉由該等箭頭來解說。不同於透過圖2B之3D迴路天線22的電流迴路，透過3D迴路天線352之電流迴路穿越在傳導部分354與傳導部分40之間的間隙。特定言之，傳導部分40、354之重疊部分各用作一電容板，其隨著交流電流(AC)激發信號流動穿過3D迴路天線352而充電與放電。因而，電流流動穿過重疊傳導部分354、40之間，從而顯現交流電流正不受阻礙地流動穿過3D迴路天線352，同時仍提供以上所說明的電容調諧能力。
儘管圖20A及20B解說在類似於圖2A及2B中所示者的一天線內使用重疊電容調諧元件，可將重疊傳導部分354、40添加至其他天線結構(諸如圖3A及3B中所解說之3D迴路天線50)以提供相似調諧能力。另外，RFID標籤350可能包括用於調諧3D迴路天線352的重疊傳導部分而無偏離天線301之中心34的饋入點FANT 。在此情況下，IC晶片26位於3D迴路天線352之中心XX處，即FANT =0。
已說明各種具體實施例。該些及其他具體實施例均在隨附申請專利範圍的範疇內。
10．．．範例性射頻辨識(RFID)系統
12A至12N．．．物品
14A至14N．．．RFID標籤
16．．．可攜式RFID讀取器
18．．．射頻(RF)信號
19．．．射頻(RF)信號
20．．．範例性RFID標籤
22．．．3D迴路天線
24．．．間隔物材料
26．．．IC晶片
28．．．物品表面
30．．．物品
34．．．RFID標籤20之中心
40．．．第一傳導部分/傳導跡線
42．．．側/傳導部分
44．．．第二傳導部分
45A．．．第一平面
45B．．．第二平面
45C．．．第三平面
46．．．側/傳導部分
48A．．．相對末端
48B．．．相對末端
50．．．RFID標籤
51A．．．結構/翼部
51B．．．結構/翼部
52．．．3D迴路天線
54．．．間隔物材料
55A．．．第一平面
55B．．．第二平面
55C．．．第三平面
58．．．物品表面
60．．．2D導電材料條/第一傳導部分
62．．．傳導部分
64．．．傳導部分
66．．．傳導部分
110．．．測試系統/測試環境
112．．．RFID標籤
114．．．讀取器
116．．．地面
118．．．測試表面/接地
120．．．支架
200．．．範例性黏著部件
202．．．黏著部件200之表面
203．．．間隔物材料
204．．．區段/黏著結構
210．．．RFID標籤
212．．．天線
214．．．IC晶片
220．．．黏著部件
224．．．黏著部件220之表面
226．．．結構
227A．．．側
227B．．．側
227C．．．側
227D．．．側
227E．．．側
227F．．．側
230．．．黏著部件
232．．．表面
234．．．肋狀結構
235．．．縱軸
240．．．黏著部件
244．．．肋狀結構
245．．．縱軸
250．．．撓性黏著部件
252．．．表面
254．．．通道化結構
260．．．系統
262．．．RFID標籤
262A-E．．．RFID標籤
264．．．黏著部件
266．．．結構
270．．．腔
274．．．RFID標籤
276．．．可固化樹脂
278．．．塑形工具
300．．．範例性RFID標籤
301．．．3D迴路天線
302．．．狹縫
310．．．點
312A．．．正方形
312B．．．正方形
350．．．範例性RFID標籤
352．．．3D迴路天線
354．．．傳導部分
圖1係用於定位複數個物品的一範例性射頻辨識(RFID)系統之一透視圖。
圖2A係依據本發明之一RFID標籤之一具體實施例的一示意性透視圖，其包括一3D天線、一間隔物層、一IC晶片。
圖2B係圖2之RFID標籤之一斷面圖。
圖3A係依據本發明之一RFID標籤之另一具體實施例的一示意性透視圖。
圖3B係圖3之RFID標籤之一斷面圖。
圖4A及4B係展現在一RFID標籤之一天線之一阻抗回應與該RFID標籤之一長度之間關係的圖表。
圖5A及5B係展現在一RFID標籤之一天線之一阻抗回應與該RFID標籤之一寬度之間關係的圖表。
圖6A及6B係展現在一RFID標籤之一天線之一阻抗回應與該RFID標籤之一高度之間關係的圖表。
圖7A及7B係展現在一RFID標籤之一天線之一阻抗回應與該RFID標籤之一饋入點之間關係的圖表。
圖8係一種用於測試一RFID標籤之一讀取範圍的測試系統之一示意圖。
圖9係一種用於一RFID標籤之範例性黏著部件之一透視圖，該黏著部件使該RFID標籤能夠被附著至一實質上非平面表面。
圖10A及10B解說用於一黏著部件之一範例性組態。
圖11A係解說用於一黏著部件之另一範例性組態的一平面圖。
圖11B係解說用於一黏著部件之一額外範例性組態的一平面圖。
圖12係解說用於一黏著部件之另一範例性組態的一平面圖。
圖13A及13B解說一種用於製造具有一黏著部件之RFID標籤之範例性程序，該黏著部件使該等RFID標籤能夠被附著至一實質上非平面表面。
圖14A至14E係解說另一種用於製造具有一黏著部件之RFID標籤之範例性程序的概念圖，該黏著部件使該等RFID標籤能夠被附著至一實質上非平面表面。
圖15A係依據此揭示內容之一範例性RFID標籤之一示意性透視圖。
圖15B係圖15A之RFID標籤之一斷面圖。
圖16A及16B係解說兩個天線設計之範例性總阻抗的史密斯圖。
圖17A及17B係展現參數化圖15A及15B之RFID標籤之狹縫之長度(LSLIT )的範例性電阻及電抗曲線之圖表。
圖18A及18B係展現參數化圖15A及15B之RFID標籤之狹縫偏置(SOFFSET )的範例性電阻及電抗曲線之圖表。
圖19A及19B係展現參數化圖15A及15B之RFID標籤之狹縫偏置(SOFFSET )的範例性電阻及電抗曲線之圖表。
圖20A係依據此揭示內容之另一範例性RFID標籤之一示意性透視圖。
圖20B係圖20A之RFID標籤之一斷面圖。
20．．．範例性RFID標籤
22．．．3D迴路天線
24．．．間隔物材料
26．．．IC晶片
28．．．物品表面
30．．．物品
34．．．RFID標籤20之中心
40．．．第一傳導部分/傳導跡線
42．．．側/傳導部分
44．．．第二傳導部分
45A．．．第一平面
45B．．．第二平面
45C．．．第三平面
46．．．側/傳導部分
48A．．．相對末端
48B．．．相對末端

Claims (47)

  1. 一種射頻辨識(RFID)標籤，其包含：一迴路天線，其包括：一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第一傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第一平面內，該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件；以及一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第二傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面，該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分；以及一RFID電路，其係電連接至該天線迴路，其中激發一電流以流經該迴路天線，以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分與該第二傳導部分，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
  2. 如請求項1之RFID標籤，其中該RFID標籤係經組態使得在附著至一物品之一表面時該第三平面係實質上垂直於該物品之該表面。
  3. 如請求項1之RFID標籤，其中該第二傳導部分耦合至一物品之一傳導表面以形成位於該第三平面內的該電流迴路。
  4. 如請求項3之RFID標籤，其中該第二傳導部分包括一對接觸點，其耦合至該傳導表面以形成該電流迴路。
  5. 如請求項3之RFID標籤，其中該第二傳導部分電耦合至該物品之該傳導表面以形成該電流迴路。
  6. 如請求項3之RFID標籤，其中該第二傳導部分電磁耦合至該物品之該傳導表面以形成該電流迴路。
  7. 如請求項1之RFID標籤，其中該RFID標籤係經組態使得流動穿過該迴路天線之該電流在該RFID標籤附著至其的一物品之一傳導表面上感應一電流以增強該迴路天線所產生之一磁場。
  8. 如請求項7之RFID標籤，其中在該物品之該傳導表面上所感應之該電流實質上倍增該迴路天線之該電流迴路所封圍的一面積。
  9. 如請求項1之RFID標籤，該迴路天線定義一長度，其中該RFID電路係沿該長度而居中。
  10. 如請求項1之RFID標籤，該迴路天線定義一長度，其中該RFID電路係偏離該迴路天線之該長度之一中心。
  11. 如請求項1之RFID標籤，其中該第一傳導部分包括至少一狹縫，該至少一狹縫在該第一傳導部分內形成一間隙且充當該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  12. 如請求項11之RFID標籤，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分，且在該迴路天線之該第一傳導部分內形成該 間隙的該狹縫係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
  13. 如請求項1之RFID標籤，其中該第一傳導部分包括一第一傳導跡線，其實質上重疊一第二傳導跡線之至少一部分以形成該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  14. 如請求項12之RFID標籤，其進一步包含分離該等重疊傳導跡線的一非傳導材料。
  15. 如請求項12之RFID標籤，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分，且該等重疊傳導跡線係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
  16. 如請求項1之RFID標籤，其中該迴路天線被調諧以在無線電頻譜之一超高頻(UHF)範圍內操作。
  17. 如請求項1之RFID標籤，其中該第一傳導部分之長度與該第二傳導部分之長度係至少約50毫米(mm)，該第一傳導部分之寬度與該第二傳導部分之寬度係在約12至50mm之間，而該第一傳導部分及該第二傳導部分之厚度係小於約1mm。
  18. 如請求項1之RFID標籤，其中該迴路天線定義一內部空間，該RFID標籤進一步包含佈置於該內部空間內的一間隔物材料。
  19. 如請求項1之RFID標籤，其中該RFID電路包含一積體電路(IC)、一表面聲波(SAW)及一有機電路之一者。
  20. 一種射頻辨識(RFID)系統，其包含：一讀取器單元，其係經組態用以輸出一詢問射頻(RF)場；以及一RFID標籤，其包含：一迴路天線，其包括：一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第一傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第一平面內，該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件；以及一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第二傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面實質上平行於該第一平面，該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分；以及一RFID電路，其係電連接至該天線迴路，其中回應於該詢問RF信號而激發一電流以在一電流迴路內流經該第一傳導部分與該第二傳導部分以輸出一RF信號，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係實質上垂直於該第一平面與該第二平面。
  21. 如請求項20之RFID系統，其中該RFID標籤係經組態使得在附著至一物品之一表面時該第三平面係實質上垂直於該物品之該表面。
  22. 如請求項20之RFID系統，其中該第二傳導部分耦合至一 物品之一傳導表面以形成位於該第三平面內的該電流迴路。
  23. 如請求項22之RFID系統，其中該第二傳導部分包括一對接觸點，其耦合至該傳導表面。
  24. 如請求項22之RFID系統，其中該第二傳導部分耦合至該物品之該傳導表面以經由一電耦合與一電磁耦合之一者來形成該電流迴路。
  25. 如請求項20之RFID系統，其中該RFID標籤係經組態使得流動穿過該迴路天線之該電流在該RFID標籤附著至其之一物品之一傳導表面上感應一電流以增強該迴路天線所產生之一磁場。
  26. 如請求項25之RFID系統，其中在該物品之該傳導表面上所感應之該電流實質上倍增該迴路天線之該磁場。
  27. 如請求項20之RFID系統，該迴路天線定義一長度，其中IC晶片係沿該長度而居中。
  28. 如請求項20之RFID系統，該迴路天線定義一長度，其中IC晶片係偏離該迴路天線之該長度之一中心。
  29. 如請求項20之RFID系統，其中該第一傳導部分包括至少一狹縫，該至少一狹縫在該第一傳導部分內形成一間隙且充當該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  30. 如請求項29之RFID系統，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分且在該迴路天線之該第一傳導部分內形成該 間隙的該狹縫係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
  31. 如請求項20之RFID系統，其中該第一傳導部分包括一第一傳導跡線，其實質上重疊一第二傳導跡線之至少一部分以形成該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  32. 如請求項31之RFID系統，其進一步包含分離該等重疊傳導跡線的一非傳導材料。
  33. 如請求項31之RFID系統，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分，且該等重疊傳導跡線係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
  34. 如請求項20之RFID系統，其中該迴路天線在無線電頻譜之一超高頻(UHF)範圍內操作。
  35. 如請求項20之RFID系統，其中該第一傳導部分之長度與該第二傳導部分之長度係至少約50毫米(mm)，該第一傳導部分之寬度與該第二傳導部分之寬度係在約12至50mm之間，而該第一傳導部分及該第二傳導部分之厚度係小於約1mm。
  36. 一種用於射頻辨識(RFID)之物品，其包含：一導電表面；以及一射頻辨識(RFID)標籤，其係耦合至該物品之該導電表面，該RFID標籤包含：一迴路天線，其包含： 一第一傳導部分，其具有實質上超過該第一傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第一傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第一平面內，該第一傳導部分之至少一部分形成用於調諧該迴路天線之一阻抗的一調諧元件；以及一第二傳導部分，其具有實質上超過該第二傳導部分之一厚度的一長度及寬度，其中該第二傳導部分之該長度及寬度實質上位於一第二平面內，該第二平面係實質上平行於該第一平面，該第二傳導部分係電耦合至該第一傳導部分；以及一RFID電路，其係電連接至該天線迴路，其中激發一電流以流經該迴路天線，以在一電流迴路內流動穿過該第一傳導部分與該第二傳導部分，該電流迴路位於一第三平面內，該第三平面係不實質上平行於該物品之該導電表面。
  37. 如請求項36之物品，其中該RFID標籤係經組態使得該第三平面係實質上垂直於該物品之該導電表面。
  38. 如請求項36之物品，其中該第二傳導部分耦合至該物品之該傳導表面以形成位於該第三平面內的該電流迴路。
  39. 如請求項38之物品，其中該第二傳導部分包括一對接觸點，其耦合至該物品之該導電表面。
  40. 如請求項38之物品，其中該第二傳導部分耦合至該物品之該導電表面以經由一電耦合與一電磁耦合之一者來形成該電流迴路。
  41. 如請求項36之物品，其中該RFID標籤係經組態使得流動穿過該迴路天線之該電流在該物品之該導電表面上感應一電流以增強該迴路天線所產生之一磁場。
  42. 如請求項41之物品，其中在該物品之該傳導表面上所感應之該電流實質上倍增該迴路天線之該磁場。
  43. 如請求項36之物品，其中該第一傳導部分包括至少一狹縫，該至少一狹縫在該第一傳導部分內形成一間隙且充當該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  44. 如請求項43之物品，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分，且在該迴路天線之該第一傳導部分內形成該間隙的該狹縫係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
  45. 如請求項36之物品，其中該第一傳導部分包括一第一傳導跡線，其實質上重疊一第二傳導跡線之至少一部分以形成該調諧元件，用於調諧該天線之阻抗以實質上匹配該天線耦合至其之該RFID電路之一阻抗。
  46. 如請求項45之物品，其進一步包含分離該等重疊傳導跡線的一非傳導材料。
  47. 如請求項45之物品，其中該RFID電路係在偏離該迴路天線之一中心的一位置處耦合至該迴路天線之該第一傳導部分，且該等重疊傳導跡線係在與該RFID電路偏離該迴路天線之該中心相同的方向上偏離該RFID電路。
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