TWI535111B - Rfid的平板天線 - Google Patents

Description

RFID的平板天線

本發明係有關一種天線，尤指一種具有RFID電子標籤晶片的平板天線。

RFID電子標籤以被廣泛的運用在物流領域上。它可以將商品、信用卡、門禁卡及車輛管制的相關資料儲存在RFID晶片裡，在被RFID讀取器讀取後，即可進行商品的結帳、商品庫存管理、信用卡刷卡以、辨識身份及車輛控管等。

目前市面上所使用的RFID電子標籤在製作時，先備有一塑膠薄片，於該塑膠薄片上製作接收及發射信號的天線及電路，再將一顆RFID晶片黏貼在塑膠薄片的電路上，該RFID晶片的接腳再與該天線電性連結。在RFID電子標籤製作完成時，直接在有天線及RFID晶片的表面上塗布有黏膠，讓RFID電子標籤可以貼覆在商品、物體或零件上使用。當RFID讀取器發射信號至該RFID電子標籤接收後，該RFID晶片被啟動後，便將儲存在RFID晶片內部資料再經天線傳至該RFID讀取器接收，該RFID讀取器即可讀取RFID電子標籤的回傳信號。

由於傳統典型的RFID電子標籤應用上受限於外在環境因素影響，如在水中、液體中或高濕度空氣均容易讓RFID讀取器所讀取的信號受到干擾及繞射影響，造成讀取信號的錯誤率偏高，而且RFID電子標籤若貼覆在有金屬表面的物體上也會造成資料讀取的錯誤率偏高或者無法讀取。

本發明之主要目的，在於改進傳統RFID電子標籤的缺失，本發明將RFID電子標籤的RFID晶片與平板天線結合在一起。由於平板天線所接觸的接地層的面積越大，使平板天線的接收及發射效果佳，讓具有RFID電子標籤的平板天線可運用在金屬面或金屬面積較大或液體的物品上，在RFID讀取器在讀取資料時，將不會受到干擾。同時，利用輻射層與電極層之間形成有一耦合間隙，該耦合間隙係形成二耦合電容彼此相配合調變，可以調整二耦合電容大小來控制頻率高低，而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。

為達到上述之目的，本發明提供一種RFID的平板天線，包括：一基體，其上具有一正面及一背面；一輻射層，係設於該基體的正面上；一電極層，係設於該基體的正面上，與該輻射層的一側形成有一耦合間隙；一接地層，係設於該基體的背面上；一RFID晶片，係設於該基體的正面上，該RFID晶片兩側具有複數接腳，該些接腳與該電極層及該接地層電性連結；其中，以該耦合間隙來調整耦合電容量，以控制頻率高低。

其中，該基體為陶瓷材料的方形或長方形體。

其中，該輻射層的面積等於或小於該基體的正面的面積。

其中，該電極層具有一第一端部及一第二端部，該第一端部與該輻射層一側相對應形成該耦合間隙，該第二端部與該RFID晶片一側的該些接腳電性連結。

其中，該耦合間隙d的間距在d 5mm。

其中，該接地層的面積等於或小於該基體背面的面積。

其中，該接地層的一側具有至少一電極部，該電極部延伸於該基體的正面上與該第二端部相對應，並電性連結該RFID晶片另 一側的該些接腳。

其中，更包括有一塑膠的殼體封裝該平板天線，該殼體包括：一底座，其上具有一容置平板天線的容置空間，該容置空間周緣具有一溝槽；及，一上蓋，係組接於該溝槽中，其上具有一外表面及一內表面，該外表面上具有一貫穿上蓋的透氣孔。

其中，該溝槽在組接上蓋，於該溝槽內可放置一防水條或塗膠。

其中，該底座上並位於容置空間兩側具有一相對應的組接孔。

其中，該容置空間配置有一背膠，該背膠為雙面膠或黏膠，將該平板天線黏固定於該容置空間中。

其中，該上蓋具有一外表面及一內表面，該外表面上具有一貫穿上蓋的透氣孔。

其中，更包括有一防水透氣片，係貼覆於該上蓋的內表面封住該透氣孔。

其中，該防水透氣片為不織布或膠片。

10‧‧‧平板天線

1‧‧‧基體

11‧‧‧正面

12‧‧‧背面

2‧‧‧輻射層

3‧‧‧電極層

4‧‧‧接地層

41‧‧‧電極部

5‧‧‧RFID晶片

51‧‧‧接腳

6‧‧‧殼體

61‧‧‧底座

611‧‧‧容置空間

612‧‧‧溝槽

613‧‧‧組接孔

62‧‧‧背膠

63‧‧‧上蓋

631‧‧‧外表面

632‧‧‧內表面

633‧‧‧透氣孔

64‧‧‧防水透氣片

20‧‧‧金屬車牌

30‧‧‧RFID讀取器

d‧‧‧耦合間隙

第一圖，係本發明之平板天線與RFID晶片分解示意圖。

第二圖，係本發明之平板天線與RFID晶片組合外觀示意圖。

第三圖，係本發明之平板天線背面示意圖。

第四圖，係本發明之平板天線上視示意圖。

第五圖，第四圖在5-5位置的斷面剖視示意圖。

第六圖，係本發明之使用狀態示意圖。

第七圖，係本發明之另一實施例示意圖。

第八圖，係第七圖的側剖視示意圖。

茲有關本發明之詳細說明及技術內容，現配合圖式說明如下： 請參閱第一、二、三圖，係本發明之平板天線與RFID晶片分解及組合外觀與平板天線背面示意圖。如圖所示：本發明之RFID電子標籤式的平板天線10，包括：一基體1、一輻射層2、一電極層3、一接地層4及一RFID晶片6。

該基體1，係由陶瓷材料製成一方形或長方形體，其上具有一正面11及一背面12。

該輻射層2，係設於該基體1的正面11上，該輻射層2用以接收及發射訊號，該輻射層2的分佈面積等於或小於該基體1的正面11的面積。

該電極層3，係位於該基體1的正面11上，該電極層3具有一第一端部31及第二端部32，該第一端部31對應於該輻射層2的一側之間形成有一耦合間隙d，該耦合間隙d的間距在d 5mm的範圍中。該耦合間隙d係形成二耦合電容彼此相配合調變，可以調整二耦合電容大小來控制頻率高低，而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。

該接地層4，係設於該基體1的背面12上，該接地層4用以接地，該接地層4的分佈面積等於或小於該基體1背面12的面積，於該接地層4的一側具有至少一電極部41，該電極部41延伸於該基體1的正面11上，並與該電極層3的第二端部32呈相對應。

該RFID晶片5，為傳統技藝，係設於該基體1的正面11上，該RFID晶片5的兩側具有複數接腳51，該些接腳51係與該電極層3的第二端部32及該電極部41電性連結。該RFID晶片5可透過該輻射層2接收外部RFID讀取器(圖中未示)所發射的訊號，並將RFID晶片4內部所儲存的資料傳遞給RFID讀取器。

請參閱第四、五圖，係本發明之平板天線上視及第四圖在5-5位置的斷面剖視示意圖。如圖所示：從圖示中可清楚看見該基體1的正面11上具有該輻射層2、電極層3及該電極部41，該基體1的背面12具有一接地層4，該電極層3與該電極部41之間電性連結該RFID晶片5。由於RFID晶片5設於平板天線10上，因該平 板天線10的接地層4的面積大，使平板天線10的接收及發射效果越佳，讓RFID電子標籤可以運用在體積較大的金屬物體產品(圖中未示)上，使接收及發射訊號不會受到干擾，有別於傳統的RFID電子標籤無法使用在有較大體積的金屬物體的產品上。

例如，同時請參閱第六圖，本發明將具有RFID電子標籤式的平板天線10安裝於車輛的金屬車牌20上，該基體1背面12的接地層4與車輛的金屬車牌20接觸後，使接地面積增大，讓該平板天線10的接收及發射效果更佳，且在發射及接收訊號時，也不會受大金屬物體的干擾，讓外部的RFID讀取器30可以讀取RFID晶片5所儲存的資料。

再者，該電極層3的第一端部31與該輻射層2的一側之間形成有一耦合間隙d，該耦合間隙d形成二耦合電容彼此相配合調變，可以調整二耦合電容大小來控制頻率高低，而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。

請參閱第七、八圖，係本發明之另一實施例及第七圖的側剖視示意圖。如圖所示：本發明之RFID電子標籤式的平板天線在製作完成後，可以將本發明之平板天線10安裝於一塑膠製成的殼體6，該殼體6括：一底座61一背膠62一上蓋63及一防水透氣片64。

該底座61，其上具有一容置該平板天線10的容置空間611，該容置空間611周緣具有一溝槽612，該溝槽612用以組接該上蓋63，在組接該上蓋63時，該溝槽612內可放置一防水條或塗膠，在上蓋63組接於該溝槽612時，可以達防水效果。另，於該底座61上位於該容置空間611兩側具有一相對應的組接孔613，該組接孔613供該底座61可鎖接或固接於該物體(圖中未示)上，或者該底座61背面貼覆有背膠直接黏貼於該物體上。

該背膠62，為雙面膠或黏膠，用以將該平板天線10黏貼固定於該容置空間611中。

該上蓋63，係組接於該溝槽612中，其上具有一外表面631 及一內表面632，該外表面631上具有一貫穿該上蓋63的透氣孔633。

該防水透氣片64，係貼覆於該上蓋63的內表面632並封住該透氣孔633，該防水透氣片64使外部的水氣不會進入到該容置空間611裡，同時該容置空間611內部的空氣、熱氣或水氣可以經過防水透氣片64排出，讓該容置空間611保持乾燥狀態。在本圖式中，該防水透氣片64為膠片或不織布材料。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧平板天線

1‧‧‧基體

11‧‧‧正面

12‧‧‧背面

2‧‧‧輻射層

3‧‧‧電極層

31‧‧‧第一端部

32‧‧‧第二端部

4‧‧‧接地層

41‧‧‧電極部

5‧‧‧RFID晶片

51‧‧‧接腳

Claims (7)

1. 一種RFID的平板天線，包括：一基體，為陶瓷材料的方形體，其上具有一正面及一背面；一輻射層，係設於該基體的正面上，輻射層的面積等於或小於該基體的正面的面積；一電極層，係設於該基體的正面上，該電極層具有一第一端部及一第二端部，該第一端部與該輻射層的一側相對應形成有一耦合間隙，該耦合間隙d的間距在d 5mm；一接地層，係設於該基體的背面上，該接地層的一側具有至少一電極部，該電極部延伸於該基體的正面上與該第二端部相對應，該接地層的面積等於或小於該基體背面的面積；一RFID晶片，係設於該基體的正面上，該RFID晶片兩側具有複數接腳，該些接腳與該電極層的第二端部及該接地層的電極部電性連結；其中，以該耦合間隙來調整耦合電容量，以控制頻率高低。
2. 如申請專利範圍第1項所述之平板天線，其中，更包括有一塑膠的殼體封裝該平板天線，該殼體包括：一底座，其上具有一容置平板天線的容置空間，該容置空間周緣具有一溝槽；及，一上蓋，係組接於該溝槽中，其上具有一外表面及一內表面，該外表面上具有一貫穿上蓋的透氣孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之平板天線，其中，該溝槽在組接上蓋，於 該溝槽內可放置一防水條或塗膠。
4. 如申請專利範圍第3項所述之平板天線，其中，該底座上並位於容置空間兩側具有一相對應的組接孔。
5. 如申請專利範圍第4項所述之平板天線，其中，該容置空間配置有一背膠，該背膠為雙面膠或黏膠，將該平板天線黏固定於該容置空間中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之平板天線，其中，更包括有一防水透氣片，係貼覆於該上蓋的內表面封住該透氣孔。
7. 如申請專利範圍第6項所述之平板天線，其中，該防水透氣片為不織布或膠片。