專利名稱：無線頻率識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，具體涉及一種在由無線頻率識(shí)別標(biāo) 識(shí)、貼片天線和讀取器構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，使用插入了厚度為3~ 10mm具有電絕緣性的隔片的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)具有不使接收率惡化的效 果，通過使用由陶瓷構(gòu)成電介質(zhì)使電介質(zhì)的大小大幅度小型化的貼片天 線，具有能夠輕量化/小型化天線本身的效果，使用將多個(gè)構(gòu)成天線連結(jié)到 芯片而構(gòu)成的貼片天線(patch antenna)能夠進(jìn)一步提高指向性和效率， 即便在管理對(duì)象物由金屬形成的情況下也不受金屬制品的影響，從而不會(huì) 使無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變差同時(shí)還能夠輕量化/小型化的無線頻率識(shí) 另U系統(tǒng)(radio frequency identification system )。
背景技術(shù)：
RFID (radio frequency identification: RFID )與條形碼、》茲條、IC 卡等一樣屬于自動(dòng)識(shí)別這一領(lǐng)域，其是利用超短波或長(zhǎng)波以無線方式識(shí)別 所記錄的信息的最尖端方式。這樣的RFID的原理是通過天線接收存儲(chǔ)在 標(biāo)簽上的信息，由控制器對(duì)其進(jìn)行識(shí)別、分析后就可取得安裝了上述標(biāo)簽 的物品的固有信息，由于其利用頻率故不受雪/雨/風(fēng)/塵/磁束等環(huán)境的影 響，因?yàn)橥ㄟ^速度較快而具有在移動(dòng)中也能夠進(jìn)行識(shí)別、距離遠(yuǎn)也能夠進(jìn) 行識(shí)別，還由于在制造過程中給予唯一ID故具有不可偽造的特征。上述RFID應(yīng)用于超級(jí)市場(chǎng)、停車管理等，例如在超級(jí)市場(chǎng)的情況下 若在銷售物品上安裝記錄了固有信息的標(biāo)簽，則使用通過上述標(biāo)簽接收到 的信息控制器就能夠自動(dòng)地獲知目前殘留在陳列臺(tái)上的物品數(shù)量等，消費(fèi)者不用另行計(jì)算也可容易地收集關(guān)于已購(gòu)入的物品的信息，所以能夠提供 可用信用卡來進(jìn)行結(jié)算等的方便性。以往，在無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)中具有電磁誘導(dǎo)型和電磁耦合型，任意一種均是利用電磁波與讀寫(read write)終端器等非接觸地進(jìn)行通信。 RFID標(biāo)簽具有天線線圈和控制部，當(dāng)天線線圏接收讀寫終端器的發(fā)送信號(hào) 時(shí)，控制部將其轉(zhuǎn)換為電力并儲(chǔ)存在電容器中，同時(shí)利用該電力進(jìn)一步由 天線線圏將在存儲(chǔ)部?jī)?nèi)所存儲(chǔ)的識(shí)別(ID)碼等信息發(fā)送到讀寫終端器。一般而言，無線頻率識(shí)別標(biāo)簽和無線頻率識(shí)別標(biāo)簽系統(tǒng)為人所知且大 多利用。例如，無線頻率識(shí)別標(biāo)簽在保護(hù)保安建筑物或區(qū)域的自動(dòng)門禁監(jiān) 視用途等中多用于進(jìn)行個(gè)人識(shí)別。在無線頻率識(shí)別標(biāo)簽中所存儲(chǔ)的信息是 識(shí)別要出入保安建筑物這樣的個(gè)人。無線頻率識(shí)別標(biāo)簽系統(tǒng)在利用無線頻 率數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，短距離地判讀來自無線頻率識(shí)別標(biāo)簽的信息上較為便 利。最具經(jīng)驗(yàn)地，使用者將無線頻率識(shí)別標(biāo)簽位于向頻率識(shí)別標(biāo)簽上所包 含的無線頻率識(shí)別標(biāo)簽電力供給電路傳送激勵(lì)信號(hào)(an excitation signal) 的基站(a base station)附近即可。電路應(yīng)答激勵(lì)信號(hào)從無線頻率識(shí)別標(biāo) 簽向上述基站傳送所儲(chǔ)存的信息，基站接收信息并進(jìn)行判讀。 一般而言， 無線頻率識(shí)別標(biāo)簽?zāi)軌虮Ｓ邢喈?dāng)量的信息，即唯一識(shí)別個(gè)人、包裹、庫存 品等程度的足夠信息并且進(jìn)行傳送。向無線頻率識(shí)別標(biāo)簽供給電力(powering)進(jìn)行判讀的典型技術(shù)是將 i秀導(dǎo)小生耦合(inductive coupling)或i秀導(dǎo)性電力殺禺合(inductive power coupling)與電容性數(shù)據(jù)耦合(capacitive data coupling)組合起來的技 術(shù)。誘導(dǎo)性耦合在無線頻率識(shí)別標(biāo)簽中使用線圏構(gòu)成元件(a coil element)。線圈構(gòu)成元件通過基站激勵(lì)信號(hào)(an excitation signal)進(jìn)4亍激 勵(lì)(或激活)后向無線頻率識(shí)別標(biāo)簽電路供給電力。無線頻率識(shí)別標(biāo)簽線 圈或第2標(biāo)簽線圈還能夠用來在無線頻率識(shí)別標(biāo)簽和上述基站之間傳送接 收所儲(chǔ)存的信息。為了使由上述激勵(lì)信號(hào)所產(chǎn)生的場(chǎng)(the field)有效地耦 合必須與線圖構(gòu)成元件實(shí)際上直角交叉，所以依賴于誘導(dǎo)性耦合的無線頻 率識(shí)別標(biāo)簽在相對(duì)基站的無線頻率識(shí)別標(biāo)簽的方向上敏感。對(duì)于被誘導(dǎo)耦 合的裝置的判讀范圍一般為數(shù)厘米程度。判讀距離長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好，對(duì)于電子式動(dòng)物識(shí)另'J (electronic animal identification)、 行李跟蹤(baggage tracking)、 包裹J艮3宗(parcel tracking)和庫存管理用途(inventory management applications )這樣特定用途需要更長(zhǎng)的判讀距離。向無線頻率識(shí)別標(biāo)簽供給電力(powering)進(jìn)行判讀的其他技術(shù)為用于無線頻率識(shí)別標(biāo)簽系統(tǒng)和無線頻率識(shí)別標(biāo)簽的靜電耦合技術(shù)。該系統(tǒng)與 現(xiàn)有技術(shù)中可利用的相比提供顯著增加的判讀/記錄距離。從上述所公開的系統(tǒng)和標(biāo)簽的使用所派生的其它優(yōu)點(diǎn)為使用者們沒有必要恰好將標(biāo)簽非常 接近基站，也沒有必要對(duì)基站設(shè)定標(biāo)簽方向。從而，能夠?qū)⒒镜奶炀€構(gòu) 成要素結(jié)合在例如出入口 (doorway)或門廊(vestibule)、包裹搬送機(jī)或 物品分類系統(tǒng)中，并可以更遠(yuǎn)距離激活標(biāo)簽來判讀標(biāo)簽信息。在收發(fā)方式中具有振幅移位鍵控(ASK: Amplitude Shift Keying)方 式和頻移鍵控(FSK: Frequency Shift Keying)方式。若以天線線圈形式 來分類一般的RFID標(biāo)簽則具有使用圓形空心線圏的圓盤狀天線線圈、和 在棒狀鐵氧體磁芯上纏繞瓷釉(enamel)線等絕緣覆蓋銅線的圓柱體狀的 天線線圏這兩種，其外形與各個(gè)天線線圏形態(tài)相對(duì)應(yīng)，前者形成為圓盤狀 而后者形成為棒狀。具有圓盤狀天線線圏的RFID標(biāo)簽利用圓形線圏面方 向磁束變化來進(jìn)行通信，具有圓柱狀的天線線圈的RFID標(biāo)簽利用軸方向 磁束變化來進(jìn)行通信。另外，在RFID標(biāo)簽保管/搬運(yùn)和使用時(shí)，為了保 護(hù)不受來自外部的應(yīng)力或沖擊大多使用容器等包裹其周圍，但為了在容器 外部使讀出終端設(shè)備等與RFID進(jìn)行通信，作為容器材料不使用由通信屏 蔽(barrier)組成的傳導(dǎo)性材料，而一般使用塑料等非導(dǎo)電部件。可是，電磁波是將交流變化的材質(zhì)和磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為90度相位，通過該磁 場(chǎng)變化，交變磁束與鐵/鋁/銅等導(dǎo)電部件交叉時(shí)，在上述導(dǎo)電部件中產(chǎn) 生過電流，由該過電流向否定交變》茲場(chǎng)方向產(chǎn)生磁束。因此現(xiàn)有RFID標(biāo) 簽一般設(shè)置得盡可能遠(yuǎn)離導(dǎo)電性部件。而且，為了保護(hù)所設(shè)置的RFID標(biāo) 簽不受來自外部的應(yīng)力或沖擊必須以保護(hù)體覆蓋其表面?zhèn)?，但為了從保護(hù) 體外部使讀寫終端設(shè)備等與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，作為保護(hù)體的材料不使 用由通信屏蔽組成的傳導(dǎo)性材料，而一般使用塑料等非導(dǎo)電性材料。從 而，由于塑料等非導(dǎo)電性部件因?yàn)閺?qiáng)度并不很高，故不能使RFID標(biāo)簽得到充分保護(hù)的情況較多。例如，在將RFID標(biāo)簽設(shè)置到金屬制的入孔罩蓋 等情況下，因由車輛等通過所造成交通負(fù)荷沒有減少地外加而在耐久性上 存在問題。另外，用于該標(biāo)簽的現(xiàn)有無線頻率識(shí)別標(biāo)簽為了將其厚度限制為最 薄，可以使用通過在將表面粘接到被絕緣層覆蓋的導(dǎo)線巻成大致正方形的 主基板上來形成，或者是以蝕刻法或沖壓法等除去在主基板上層疊的鋁膜 或銅膜等導(dǎo)電層的不需要的部分形成螺旋形。具備這樣天線的無線頻率識(shí) 別標(biāo)識(shí)在管理對(duì)象物由金屬形成的情況，因?yàn)槭艿浇饘僦破酚绊懘嬖跓o線 頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)接收率惡化的問題點(diǎn)，為了避免天線與導(dǎo)電部件電連接必須 在導(dǎo)電部件表面相間固定粘接絕緣膜。但是，現(xiàn)在使用鋼鐵材料制品的應(yīng)用領(lǐng)域非常多種多樣。其應(yīng)用領(lǐng)域 中有代表性的有鋼鐵廠的軋輥加工間(roll shop)和鋼鐵本身歷史管理、煤 氣罐管理、原子核反應(yīng)堆的磁鼓(drum)等應(yīng)用領(lǐng)域。首先，在鋼鐵廠的 情況為在鋼鐵本身上附著標(biāo)簽來管理鋼鐵制品領(lǐng)域，在軋輥加工間臺(tái)架上 具有管理軋輥的軋輥加工間等領(lǐng)域。為了鋼鐵制品管理人工在所生產(chǎn)的冷 軋鋼圏上附著條形碼，第一、不能夠同時(shí)讀取多個(gè)條形碼，第二、不能夠 讀寫數(shù)據(jù)，第三、由于周圍環(huán)境粉塵或濕度等損毀條形碼周圍環(huán)境的情況 不僅不能夠確保數(shù)據(jù)正確性而且還限定了可識(shí)別的距離。在軋輥加工間 (roll shop )情況由于鋼鐵廠內(nèi)惡劣環(huán)境，即上升到數(shù)十度的高熱、用于冷 卻的冷卻水、粉塵等不能夠使用條形碼或光傳感器這樣識(shí)別裝備。從而， 通過以粉筆記入各個(gè)軋輥等手工操作來完成，但這因?yàn)椴荒軌驎r(shí)常在指定 位置看見被消去或記入的信息故其極其不合理。因此，使用通過在軋輥側(cè) 面附著標(biāo)簽并在起重機(jī)或PDA這樣裝備上使用RF讀取器這樣的方法就能 夠增加識(shí)別率，提高作業(yè)的方便性，但因?yàn)檫@樣的制品全部為鋼鐵制品， 所以在與標(biāo)簽直接粘貼的情況下識(shí)別率接近于0%。從而，存在必須加工出 在鋼鐵上一定能夠使用標(biāo)簽的問題點(diǎn)。目前無線頻率識(shí)別系統(tǒng)必須具有小型/廉價(jià)/輕量/小外形(profile)的天 線。然而，現(xiàn)有的微帶天線因?yàn)橹饕糜陔娊橘|(zhì)基板的特氟隆等(k^乂 5 4卜'等)價(jià)格較高所以天線的制造價(jià)格較高，因?yàn)樗褂玫慕殡姵?shù)通常在1.17~10.3范圍內(nèi)故存在難以小型化/輕量化天線尺寸的問題點(diǎn)。另 外，因?yàn)橐酝奶炀€規(guī)定識(shí)別距離，還限定其頻帶寬度，故不能解決針對(duì) 小型化和設(shè)計(jì)問題以及針對(duì)擴(kuò)展頻寬問題點(diǎn)， 一般來說因?yàn)樘炀€規(guī)定識(shí)別 距離且寬度較短故具有必須并列設(shè)置多個(gè)天線的麻煩，因?yàn)樯鲜鲆圆⒘蟹?式配置的天線識(shí)別距離和寬度并不定，故存在若脫離上述天線被設(shè)置的區(qū) 域時(shí)則標(biāo)簽的信息識(shí)別失敗概率較高的問題點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是用來解決如前所述的以往的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)中的問題 點(diǎn)，其目的在于提供一種即使在管理對(duì)象物由金屬形成的情況下也不受金 屬制造物品的影響所以不會(huì)使無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變差同時(shí)還可實(shí) 現(xiàn)輕量化/小型化的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)。為了達(dá)到如前所述的目的，本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)、貼 片天線和讀取器構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，上述無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)包括 RFID芯片，使存入了管理對(duì)象物信息的芯片附著在經(jīng)過二次彎曲所備有的 基板上而形成，并與終端器進(jìn)行通信；以長(zhǎng)方形形狀在一端形成有芯片安 裝槽的天線和長(zhǎng)方形天線；隔片，為了不使無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變 差而構(gòu)成為使上述天線之間具有電絕緣性；以及敷層，由為了避免上述天 線與管理對(duì)象物電連接使耐濕/耐久性增加而形成的絕緣體所構(gòu)成，其 中，為使上述天線平行地耦合于上述隔片的上/下各面，使上述RFID芯片 耦合于上述隔片的側(cè)面而將上述RFID芯片的基板的一個(gè)側(cè)面耦合到上述 天線的一端、將其他側(cè)面耦合到天線的一端，并利用上述敷層將整體包起 來而形成，通過上述天線發(fā)散激活信號(hào)由此將自身的信息用讀取器來進(jìn)行 傳送以使讀取器可以認(rèn)知上述RFID芯片的信息。另外，本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)、貼片天線和讀取器構(gòu)成 的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，上述貼片天線包括電介質(zhì)陶瓷，在中央部穿孔并 備有饋電口、由介電常數(shù)為4.0~210的陶瓷所形成；在上述電介質(zhì)陶瓷的 一個(gè)側(cè)面所備有的傳導(dǎo)性膜；接地板，在上述電介質(zhì)陶瓷的其他側(cè)面所備 用、在中央部穿孔并形成饋電口 ；以及饋電管腳，被插入到上述電介質(zhì)陶資的饋電口并與上述傳導(dǎo)性膜電耦合來進(jìn)行饋電，其中，上述饋電管腳通 過上述電介質(zhì)陶乾的饋電口被插入而形成，上述傳導(dǎo)性膜構(gòu)成為覆蓋在上 述電介質(zhì)陶瓷上所形成的饋電口 ，并與插入到上述電介質(zhì)陶瓷的饋電口所 耦合的饋電管腳進(jìn)行電耦合，上述接地板的饋電口形成為比上述電介質(zhì)陶 資的饋電口的大小還大，并與上述饋電管腳進(jìn)行絕緣。另外，本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)、貼片天線和讀取器構(gòu)成 的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，其中，上述貼片天線構(gòu)成為以一個(gè)芯片為中心連結(jié) 并備有多個(gè)構(gòu)成天線，使從各個(gè)構(gòu)成天線到芯片的距離相同，能夠使識(shí)別 距離和帶寬改善并進(jìn)一步提高指向性和效率。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的分解側(cè)視圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的側(cè)視圖。圖3為圖示剝落圖2的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的粘接敷層的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖4為沿圖2A-A'線的剖面圖。 圖5為根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的側(cè)視圖。 圖6為根據(jù)本發(fā)明的貼片天線的分解側(cè)視圖。 圖7為根據(jù)本發(fā)明的貼片天線的側(cè)視圖。 圖8為沿上述圖7的A-A'線的剖面圖。 圖9為根據(jù)本發(fā)明貼片天線的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖IO為構(gòu)成天線為兩個(gè)時(shí)的實(shí)施例圖。 圖ll為構(gòu)成天線為四個(gè)時(shí)的實(shí)施例圖。 圖12為概略示意無線頻率識(shí)別系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)的說明圖。 (附圖標(biāo)記說明)1:主基板； 2: RFID芯片； 3、 3':天線； 4:粘接敷層； 40、 50、 60:芯片；41、 42、 51、 52、 53、 54:構(gòu)成天線；71、 72、 73、 74、 71'、 72'、 73'、 74':構(gòu)成天線；100:無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)； 120: RFID芯片；121:芯片； 122:基板；130、 130':天線； 131:芯片安裝槽； 140:隔片； 150:敷層；160:粘接敷層；161:粘接面； 200:貼片天線；210:電介質(zhì)陶瓷；211:饋電口； 220:傳導(dǎo)性膜； 230:接地板； 231:饋電口； 240:饋電管腳；S10: RF信號(hào)發(fā)送； S15: RF信號(hào)接收； S20:識(shí)別數(shù)據(jù)導(dǎo)出； S25: RF傳送；S30: RF 信號(hào)接收； S35:判讀處理； S40:由使用者個(gè)人電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送； S45:顯示部輸出；Jl、 J2、 J3、 J4、 J5、 J6、 J7、 Jl'、 J2'、 J3':接點(diǎn)具體實(shí)施方式
以下，參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例特征結(jié)構(gòu)及作用效果。 圖1為根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的分解側(cè)視圖，圖2是本發(fā)明 的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的側(cè)視圖，圖3為圖示剝落上述圖2的無線頻率識(shí)別 標(biāo)識(shí)的粘接敷層的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖4為沿圖2的A-A'線的剖面圖，圖5 為根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的側(cè)視圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明的貼片天 線的分解側(cè)視圖，圖7為根據(jù)本發(fā)明的貼片天線分解側(cè)視圖，圖8為沿上 述圖7的A-A'線的剖面圖，圖9為根據(jù)本發(fā)明的貼片天線概略結(jié)構(gòu)圖， 圖10為構(gòu)成天線為兩個(gè)情況下的實(shí)施例圖，圖11為構(gòu)成天線為四個(gè)情況 下的實(shí)施例圖，圖12為概略示意無線頻率識(shí)別的一般結(jié)構(gòu)的說明圖。本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100、貼片天線200和讀取器300 構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，其特征是，上述無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100包括 RFID芯片120，使存入了管理對(duì)象物信息的芯片121附著在經(jīng)過二次彎曲 所備有的基板122上而形成，并與終端器進(jìn)行通信；以長(zhǎng)方形形狀在一端 形成有芯片安裝槽131的天線130和長(zhǎng)方形天線130';隔片140，為了不使 無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變差而構(gòu)成為使上述天線130、 130'之間具有電 絕緣性；以及敷層150，由為了避免上述天線130、 130'與管理對(duì)象物電連 接使耐濕/耐久性增加而形成的絕緣體所構(gòu)成，其中，為使上述天線130、 130'平行地耦合于上述隔片140的上/下各面，使上述RFID芯片120耦合 于上述隔片140的側(cè)面而將上述RFID芯片120的基板122的一個(gè)側(cè)面耦 合到上述天線130的一端、將其他側(cè)面耦合到天線130'的一端，并利用上 述敷層150將整體包起來而形成，通過上述天線130、 130'發(fā)散激活信號(hào)由此將自身的信息用讀取器來進(jìn)行傳送以使讀取器可以認(rèn)知上述RFID芯片 120的信息。RFID芯片120存儲(chǔ)管理對(duì)象物的各種信息并與終端器(讀取器)進(jìn)行 通信來提供信息。上述RFID芯片120將存入有管理對(duì)象物的信息的芯片 121附著在基板122上而形成。上述基板122具有經(jīng)過二次彎曲的形狀。天線130、 130'用長(zhǎng)方形形狀的薄板來構(gòu)成以使厚度最小化，通過上述 天線130、 130'發(fā)散激活信號(hào)，由此將自身的信息用讀取器來傳送，并使讀 取器能夠認(rèn)知上述RFID芯片120的信息。上述天線130、 130'由銅 (Cu)、金(Au)、銀(Ag)等構(gòu)成。上述隔片140是為了避免天線130、 130'與管理對(duì)象物電連接，而預(yù)先 與管理對(duì)象物隔開距離以使上述天線130、 130'相互不接觸放置而配備。另外，上述隔片140厚度最好為3~10mm。因?yàn)槿羯鲜龈羝?40的厚 度較厚則無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100的厚度就較厚，所以在將上述無線頻率識(shí) 別標(biāo)識(shí)100附著于管理對(duì)象物的情況下，就有在管理對(duì)象物的搬運(yùn)和移動(dòng) 時(shí)或者其他物體移動(dòng)時(shí)上述無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100容易從管理對(duì)象物脫離 的問題點(diǎn)。另外，上述隔片140最好是由陶瓷、泡沫材料、特氟隆等材質(zhì) 構(gòu)成。陶資(ceramics)是以高溫進(jìn)行熱處理后所制作的非金屬無機(jī)固體材料 的總稱，具有耐火性優(yōu)良的特點(diǎn)。泡沫材料(sponge)為由絕緣橡膠或合成樹脂所制作的海綿，是指具 有彈性的海綿狀多孔物質(zhì)。代表性高分子物質(zhì)為聚氨酯，由軟質(zhì)氨基曱酸 乙酯泡沫(軟質(zhì)發(fā)泡聚氨酯)來制造/使用。發(fā)泡大多利用聚氨酯制造時(shí)產(chǎn) 生的二氧化碳來制作，但有時(shí)也并用哈龍氣體等發(fā)泡劑。此外還有用粘膠 絲(人造絲)制作的粘膠海綿、用發(fā)泡劑使橡膠發(fā)泡來制作的海綿橡膠 等。特氟隆(聚四氟乙烯PTFE)為結(jié)晶樹脂具有即便在260。C下長(zhǎng)期使 用也可經(jīng)受的耐熱性，為具有耐藥性、電絕緣性、高頻率特性、非粘接 性、低摩擦系數(shù)、抗燃性等特殊的塑料。PTFE為熔點(diǎn)327°。的結(jié)晶性聚合 物，其連續(xù)使用溫度為260°C，能夠從低溫(-260°C)到高溫穩(wěn)定地進(jìn)行使用。耐藥性在有機(jī)材料之中為最高，完全不受酸/堿/各種溶劑的侵害，僅 僅在苛刻條件下受氟族氣體/熔化堿金屬/三氟化鹽等特殊藥品的侵害，可利 用于板式填料/各種密封材料等。在機(jī)械特性上最大特征為摩擦系數(shù)較小，從而用各種充填材料來加固后被用于無油滑動(dòng)材料的軸承(Bearing)等。另外，因非粘接性也較大的 特征而最適合于油煎鍋或各種鋼管的涂層等。上述敷層150由用于避免上述天線130、 130'與管理對(duì)象物電連接，使 耐濕/耐久性增加而形成的絕緣體來構(gòu)成。這是因?yàn)樵谔炀€由鋁箔或銅箔等 形成的情況下，為了避免上述天線130、 130'與導(dǎo)電部件電連接而需要在導(dǎo) 電部件表面上相間放置絕緣膜并固定。如前所述構(gòu)成的本發(fā)明的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100 為使上述天線130、 130'平行地耦合于上述隔片140的上/下各面，使上述 RFID芯片120耦合于上述隔片140的側(cè)面而將上述RFID芯片120的基板 122的一個(gè)側(cè)面耦合到上述天線130的一端、將其他側(cè)面耦合到天線130'的 一端，將上述RFID芯片120耦合到上述隔片140的側(cè)面并利用上述敷層 150將整體包起來而形成，在粘接面161上涂敷粘接劑等，在上述粘接面 161的上部具有粘接敷層160,在需要物品上剝離上述粘接敷層160后進(jìn)行 附著，通過上述天線130、 130'發(fā)散激活信號(hào)由此將自身的信息用讀取器來 進(jìn)行傳送以使讀取器能夠認(rèn)知上述RFID芯片120的信息。另外，上述天線130最好在一端形成芯片安裝槽131。由于上述天線 130的芯片安裝槽131安裝上述RFID芯片120并可避免來自外部的沖擊或 與內(nèi)部天線130的沖突，所以能夠減少RFID芯片120的信息識(shí)別時(shí)的錯(cuò) 誤，上述天線130、 130'最好由上述傳導(dǎo)性較好的銅(Cu)、金(Au)、 銀(Au)來形成。銅具有易購(gòu)買、非常容易加工，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。如上 述那樣構(gòu)成的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100的尺寸最好為橫長(zhǎng)度8~12cm、縱長(zhǎng) 度1 ~ 5cm程度。如圖5所示那樣，當(dāng)為了通過終端器判讀預(yù)先記錄在RFID芯片中的 識(shí)別數(shù)據(jù)而發(fā)送RF信號(hào)時(shí)(步驟SIO),上述RF信號(hào)被附著于使用物品 的RFID標(biāo)簽2接收(步驟S15)。此時(shí)，在由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)IOO從存儲(chǔ)器提出所收納的固有識(shí)別數(shù)據(jù)后(步驟S20)，將其載置于RF信號(hào)上向 外部傳送(步驟S25 )。在上述RF信號(hào)被終端器接收時(shí)(步驟S30 )，進(jìn) 行判讀處理(步驟S35)，上述判讀處理結(jié)果被傳送到外部使用者計(jì)算機(jī)， 進(jìn)行與經(jīng)過判讀的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信息的識(shí)別和精確計(jì)算處理，并且將其數(shù)據(jù) 庫化(步驟S40),同時(shí)，與經(jīng)過判讀的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信息通過顯示器部進(jìn)行 輸出(步驟S45)。另外，本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100、貼片天線200和讀取 器300構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，其特征是，上述貼片天線200包括電 介質(zhì)陶瓷210，在中央部穿孔并備有饋電口 211、由介電常數(shù)為4.0~210的 陶瓷所形成；在上述電介質(zhì)陶瓷210的一個(gè)側(cè)面所備有的傳導(dǎo)性膜220;接 地板230，在上述電介質(zhì)陶瓷210的其他側(cè)面所備用、在中央部穿孔并形成 饋電口 231;以及饋電管腳240,被插入到上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211并與上述傳導(dǎo)性膜220電耦合來進(jìn)行饋電，其中，上述饋電管腳240通 過上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211 ;故插入而形成，上述傳導(dǎo)性膜220構(gòu) 成為覆蓋在上述電介質(zhì)陶瓷210上所形成的饋電口 211,并與插入到上述電 介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211所耦合的饋電管腳240進(jìn)行電耦合，上述接地 板230的饋電口 231形成為比上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211的大小還 大，并與上述饋電管腳240進(jìn)行絕緣。上述電介質(zhì)陶瓷210在中央部穿孔并備有饋電口 211，由介電常數(shù)為 4.0 ~ 210的陶瓷構(gòu)成。上述電介質(zhì)陶瓷210是作為微帶(microstrip: 微 波帶狀線路)基板的電介質(zhì)，能夠制作為正三角形/長(zhǎng)方形/圓形/正方形/環(huán) 形等諸多形態(tài)。 一般而言，陶瓷的介電常數(shù)具有4.0~210間的多種值。作 為電介質(zhì)基板使用的上述電介質(zhì)陶瓷210的介電常數(shù)以多種陶瓷形成4.0 ~ 210間的值。簡(jiǎn)單地說，介電常數(shù)(dielectric constant, permittivity)是指在二個(gè) 電荷相互作用排斥力或吸引力時(shí)，表示電荷強(qiáng)度和作用力的相互作用時(shí)所 用的比例常數(shù)。從而，介電常數(shù)因存在于作用電荷力的二個(gè)電荷間的物質(zhì) (介質(zhì))的種類而不同。另外，其是指在蓄電器極板間放入作為電介質(zhì)的 某種物質(zhì)時(shí)的恒電容量和什么都沒有放入時(shí)的恒電容量之比， 一般來說電介質(zhì)的介電常數(shù)通常大于1。例如大氣的介電常數(shù)為諸如1.000335這樣比1 稍微大的值，但此值根據(jù)大氣中所含的水蒸汽的含有量而較大左右并對(duì)電 波的傳播產(chǎn)生影響。嘗試考察介電常數(shù)值所示意味的特性，若設(shè)介電常數(shù)值為帶給設(shè)計(jì)的 影響最重要的因素則其亦為波長(zhǎng)問題。若介電常數(shù)變高則在該電介質(zhì)內(nèi)行 進(jìn)的電磁波的波長(zhǎng)具有以介電常數(shù)平方根值來分的、即引導(dǎo)波長(zhǎng)(Guided Wavelength)值，所以就會(huì)對(duì)電路結(jié)構(gòu)大小本身帶來決定性的影響。 一般 來說，減小電路大小最簡(jiǎn)單的方法之一為以較高介電常數(shù)材料來更替在基 板或共振器中所用的電介質(zhì)的方法。除此之外，還有在敢于減小大小這樣 的側(cè)面以外也混用介電常數(shù)不同的材質(zhì)以活用符合各材質(zhì)的波長(zhǎng)成分，或 者是通過利用介電常數(shù)操作的多路復(fù)用波生成而作出特性的情況?？傊?一般來說在使用介電常數(shù)值較高的基板的情況下基板的大小變小，在使用 介電常數(shù)值較低的基板的情況下基板的大小變大。一般而言，陶瓷與以往用作電介質(zhì)的物質(zhì)相比，不用說介電常數(shù)非常 高且多種多樣，因?yàn)楦鶕?jù)用途變化的穩(wěn)定度非常高，所以具有極其適合輕 量化/小型化的特征。上述傳導(dǎo)膜220配備于上述電介質(zhì)陶瓷210的一側(cè)面，原則上具有正 三角形/長(zhǎng)方形/圓形/正方形/環(huán)形等各種各樣的形態(tài)，上述傳導(dǎo)膜220 —側(cè) 被切斷這樣來構(gòu)成以使由上述傳導(dǎo)膜220所形成的輻射電場(chǎng)變動(dòng)。另外， 上述傳導(dǎo)膜220 —般是由金(Au) /銀(Ag) /銅(Cu)等導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成 并形成天線的放射面。上述接地板230配備于上述電介質(zhì)陶瓷210的其他側(cè)面，在中央部穿 孔并形成饋電口 231，使上述接地板230的饋電口 231形成為比上述電介質(zhì) 陶瓷210的饋電口 211的大小還大，并與上述饋電管腳210絕緣。上述饋電管腳240插入到上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211并電耦合 到上述傳導(dǎo)性膜220來進(jìn)行供電，能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)位置使所希望的阻抗特 性變化，位于使饋電點(diǎn)與傳導(dǎo)性膜220之間的耦合最小化的接地面。上述 饋電管腳240以對(duì)應(yīng)上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211的大小的直徑來形 成。根據(jù)本發(fā)明無線頻率識(shí)別系統(tǒng)的貼片天線200，在上述電介質(zhì)陶瓷210 上面具備傳導(dǎo)性膜，在上述電介質(zhì)陶乾210的下面，即具備上述傳導(dǎo)性膜 220的其他側(cè)面的全體表面構(gòu)成上述接地板230。另外，用于向上述傳導(dǎo)性 膜220供給電源的饋電管腳240通過上述電介質(zhì)陶乾210的饋電口 211被 插入而形成，上述傳導(dǎo)性膜220構(gòu)成為覆蓋在上述電介質(zhì)陶瓷210上所形 成的饋電口 211，并與插入到上述電介質(zhì)陶瓷210的饋電口 211所耦合的饋 電管腳240進(jìn)行電耦合，上述接地板230的饋電口 231形成為比上述電介 質(zhì)陶乾210的饋電口 211的大小還大，并與上述饋電管腳240進(jìn)行絕緣這 樣來形成，由于不會(huì)使無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變差，而且即便在管理 對(duì)象物由金屬構(gòu)成的情況下也不受金屬制品影響，所以具有可以進(jìn)行金屬 材質(zhì)物品的歷史管理的效果。另外，本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)100、貼片天線200和讀取 器300構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，上述貼片天線200在中央部具備一個(gè)芯 片60，在上述芯片60上連結(jié)并具有多個(gè)構(gòu)成天線71、 72、 73、 74、 71'、 72'、 73'、 74'。從上述構(gòu)成天線71到接點(diǎn)Jl間的距離與從上迷構(gòu)成天線72到接點(diǎn)Jl 的距離相同。同樣，使從構(gòu)成天線73到接點(diǎn)J2的距離與從上述構(gòu)成天線 74到接點(diǎn)J2的距離相同這樣來構(gòu)成。另外，使從上述接點(diǎn)Jl到接點(diǎn)J3的 距離與從接點(diǎn)J2到接點(diǎn)J3的距離相同這樣來構(gòu)成。然后，構(gòu)成為使從構(gòu) 成天線71、 72、 73、 74各自到接點(diǎn)J3的距離相同，結(jié)果，就構(gòu)成為從各 個(gè)構(gòu)成天線71、 72、 73、 74到芯片60的距離相同。另外，從上述構(gòu)成天線71'到接點(diǎn)Jl'的距離與從上述構(gòu)成天線72'到接 點(diǎn)J1'的距離相同。同樣，使從構(gòu)成天線73'到接點(diǎn)J2'的距離與從上述構(gòu)成 天線74'到接點(diǎn)J2'的距離相同這樣來構(gòu)成。另外，使從接點(diǎn)Jl'到接點(diǎn)J3' 的距離與從接點(diǎn)J2'到接點(diǎn)J3'的距離相同這樣來構(gòu)成。然后，構(gòu)成為從各 個(gè)構(gòu)成天線71'、 72'、 73'、 74'到接點(diǎn)J3'的距離相同，結(jié)果就構(gòu)成為從各 個(gè)構(gòu)成天線71'、 72'、 73'、 74'到芯片60的距離相同。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，如圖IO所圖示那樣，在一個(gè)芯片40上連 結(jié)具備多個(gè)構(gòu)成天線41、 42。使從上述構(gòu)成天線41到接點(diǎn)J4距離與從上述構(gòu)成天線42到接點(diǎn)J4的距離相同這樣來構(gòu)成，結(jié)果就構(gòu)成為從各個(gè)構(gòu) 成天線41、 42到芯片40的距離相同。如上述那樣構(gòu)成后從各個(gè)上述構(gòu)成 天線41、 42到芯片40的距離就完全相同。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，如圖11所圖示那樣，在中央部具備一個(gè)芯 片50，在上述芯片50上連結(jié)具備多個(gè)構(gòu)成天線51、 52、 53、 54。從上述 構(gòu)成天線51到接點(diǎn)J5的距離與從上述構(gòu)成天線52到接點(diǎn)J5的距離相 同。同樣，構(gòu)成為從構(gòu)成天線53到接點(diǎn)J6的距離與上述構(gòu)成天線54到接 點(diǎn)J6的距離相同。另外，構(gòu)成為從接點(diǎn)J5到接點(diǎn)J7的距離與從接點(diǎn)J6 到接點(diǎn)J7的距離相同。然后，構(gòu)成為從各個(gè)構(gòu)成天線51、 52、 53、 54到 接點(diǎn)J7的距離相同，結(jié)果就構(gòu)成為從各個(gè)構(gòu)成天線51、 52、 53、 54到芯 片50的距離相同。如上述那樣構(gòu)成后從各個(gè)上述構(gòu)成天線51、 52、 53、 54到芯片50的 距離就完全相同。如上述那樣構(gòu)成后從各個(gè)上述構(gòu)成天線71、 72、 73、 74、 71'、 72'、 73'、 74'到芯片60的距離就完全相同。貼片天線200將多個(gè)構(gòu)成天線連結(jié) 到芯片60，能夠使識(shí)別距離與帶寬改善并進(jìn)一步提高指向性和效率，如上 述那樣所構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)用貼片天線200使識(shí)別范圍和識(shí)別距離 均得到擴(kuò)展，并能夠更加可靠/容易地向讀取器300傳送無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí) 100的信息。另外，由于如上述那樣所構(gòu)成的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)讀取 機(jī)和標(biāo)簽用貼片天線200構(gòu)成為從各個(gè)構(gòu)成天線到芯片60的距離相同，所 以就使得識(shí)別上述無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)IOO信息并向芯片60傳送將需要同一 時(shí)間從而期望識(shí)別信息的可靠性。如以上所說明那樣，根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)因?yàn)槭褂貌迦肓?厚度為3~10mm具有電絕緣性的隔片的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)不會(huì)使接收率變 差，即便在管理對(duì)象物由金屬構(gòu)成的情況也不受金屬制品的影響，所以就 有可進(jìn)行金屬材料物品歷史管理的效果，由于使用介電常數(shù)為4.0~210的 陶瓷構(gòu)成電介質(zhì)，可以使用使電介質(zhì)大小大幅度小型化的貼片天線使天線 本身輕量化/小型化，故能夠不但附著于運(yùn)動(dòng)物體還能夠附著于小型物品來 使用，所以就有不僅能夠進(jìn)一步提高天線效率而且還能夠方便地使用的效果，天線一邊作為可與電場(chǎng)發(fā)射(field emission)相關(guān)聯(lián)在由規(guī)定機(jī)關(guān)所 確定的范圍內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作的遠(yuǎn)距離判讀天線系統(tǒng)一部分發(fā)揮功能， 一邊對(duì)全 部可能的標(biāo)簽/天線配向提供適合的探知性能，與現(xiàn)有技術(shù)中可利用的天線 相比就具有非常輕量化/小型化/低價(jià)格化，適合于穩(wěn)定地讀取無線頻率識(shí)別 標(biāo)簽的信息的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)讀取機(jī)和標(biāo)簽用陶瓷貼片天線容易地得以 構(gòu)成的效果，還具有能夠使用在芯片上連結(jié)構(gòu)成多個(gè)構(gòu)成天線的貼片天線 進(jìn)一步提高指向性和效率的效果。
權(quán)利要求
1、一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)(100)、貼片天線(200)和讀取器(300)構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，上述貼片天線(200)包括電介質(zhì)陶瓷(210)，在中央部穿孔而備有饋電口(211)、由介電常數(shù)為4.0～210的陶瓷所形成；在上述電介質(zhì)陶瓷(210)的一個(gè)側(cè)面所備有的傳導(dǎo)性膜(220)；接地板(230)，配備在上述電介質(zhì)陶瓷(210)的其他側(cè)面，在中央部穿孔而形成饋電口(231)；以及饋電管腳(240)，被插入到上述電介質(zhì)陶瓷(210)的饋電口(211)并與上述傳導(dǎo)性膜(220)電耦合來進(jìn)行饋電，其中，上述饋電管腳(240)通過上述電介質(zhì)陶瓷(210)的饋電口(211)被插入而形成，上述傳導(dǎo)性膜(220)構(gòu)成為覆蓋在上述電介質(zhì)陶瓷(210)上所形成的饋電口(211)，并與插入到上述電介質(zhì)陶瓷(210)的饋電口(211)所耦合的饋電管腳(240)進(jìn)行電耦合，上述接地板(230)的饋電口(231)形成為比上述電介質(zhì)陶瓷(210)的饋電口(211)的大小還大，并與上述饋電管腳(240)進(jìn)行絕緣。
2、 一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)(100)、貼片天線(200 )和讀取器 (300)構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，上述貼片天線(200)構(gòu)成為以一個(gè)芯片(60)為中心連結(jié)并備有多個(gè) 構(gòu)成天線(71、 72、 73、 74、 71'、 72'、 73'、 74')，使從各個(gè)構(gòu)成天線 (71、 72、 73、 74、 71'、 72'、 73'、 74')到芯片(60)的距離相同，能夠 使識(shí)別距離和帶寬改善并進(jìn)一 步提高指向性和效率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種由無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)、貼片天線和讀取器構(gòu)成的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)，即便在管理對(duì)象物由金屬形成的情況下也不受金屬制品的影響，所以不會(huì)使無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)的接收率變差同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)輕量化/小型化。根據(jù)本發(fā)明的無線頻率識(shí)別系統(tǒng)使用插入了厚度為3～10mm具有電絕緣性的隔片的無線頻率識(shí)別標(biāo)識(shí)，使用介電常數(shù)為4.0～210的陶瓷構(gòu)成電介質(zhì)，可以使用使電介質(zhì)大小大幅度小型化的貼片天線使天線本身輕量化/小型化。天線一邊作為可與電場(chǎng)發(fā)射相關(guān)聯(lián)在由規(guī)定機(jī)關(guān)所確定的范圍內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作的遠(yuǎn)距離判讀天線系統(tǒng)一部分發(fā)揮功能，一邊對(duì)全部可能的標(biāo)簽/天線配向提供適合的探知性能。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101216902SQ20081000872
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者曹弘旻, 李東振 申請(qǐng)人:森泰有限公司