專利名稱：具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種半開放式的射頻辨識標簽，尤指一種射頻辨識標簽的天線部端為 一半開放式的耦合器圍繞，使天線部可依l / 4波長依序倍數(shù)放大的結(jié)構(gòu)形態(tài)，并 通過合理的匹配設(shè)計，予以達到接收發(fā)訊的穩(wěn)定性以及有效距離可拉長，更能符合 消費需求的合理設(shè)計性。
背景技術(shù)：
射頻辨識標簽(RF I D)的開發(fā)研究很早，但目前由于整體的單價仍高，難 以為消費市場所接受，且其接收或發(fā)射的距離有限，訊號微弱，常造成不必要的訊 號混淆，所以尚未為廣大的市場所接受。近來，由于射頻辨識標簽的技術(shù)已十分的 成熟，且開發(fā)的成本以及制作的流程，已貼近量產(chǎn)以及消費者的需求，所以逐步的 該技術(shù)已在國內(nèi)發(fā)芽，并在各大學(xué)中形成一股研究的風潮，以正修科技大學(xué)的研究 報告中，分析其研究的射頻辨識標簽結(jié)構(gòu)有所謂的單環(huán)式以及雙環(huán)式的結(jié)構(gòu)形態(tài)， 其中，以單環(huán)式的結(jié)構(gòu)，即如圖1所示一般，其中，天線層(90)的設(shè)計即包括一 圍繞于外部的環(huán)形耦合器(91)以及一設(shè)于該環(huán)形耦合器(91)范圍內(nèi)的短型天線部 (92)，由于該短型天線部(92)是設(shè)于環(huán)形耦合器(91)內(nèi)，故短型天線部(92)的長度 即受到限制，因此當有特殊需求時，其短型天線部(92)要加長，則環(huán)形耦合器(91) 整體必需跟著加長，因此整體的用料成本相對提高，且整體尺寸上就必須放大，且 放大的倍數(shù)是多于短型天線部(92)加長的倍數(shù)，而造成整體面積與長度過大，對于 小型的對象而言，無法貼上使用，在使用上有其不便之處。
另由于其短型天線部(92)長度有限，收發(fā)訊號時，其訊號十分的微弱，難以穩(wěn) 定的接收與發(fā)射，所以實有改良的必要。整體環(huán)形耦合器(91)環(huán)繞短型天線部(92) 的設(shè)計，在于訊號的發(fā)散確實有相互干擾的現(xiàn)象，而難以達到準確接收發(fā)射的要求， 且接地的設(shè)計無法符合去干擾的要求，所以在使用上仍有諸多不便之處。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明人經(jīng)詳思細索，并積多年從事各種射頻辨識標簽研發(fā)與制作 的經(jīng)驗，終于開發(fā)出一種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽。
本發(fā)明目的在提供一種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，其主要是將天線 層的耦合器設(shè)成半開放式的線性結(jié)構(gòu)，并于該耦合器的開放端與天線部連接，使天 線部一端伸入耦合器的范圍內(nèi)，另端可延伸至耦合器的開口部位，天線部的長度即 可依不同的需求予以伸長或縮短，使天線部可依l / 4波長或其倍數(shù)放大，而達到收發(fā)訊號的穩(wěn)定性以及設(shè)計的可變性等目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括一介電基層上下迭合有天線層與接地層，該天線層具有 一天線部，及一半開放式耦合器兩部份組成，該耦合器一端環(huán)繞于天線部的端部， 另端為開口，并于耦合器上設(shè)有一射頻辨識芯片，該天線部一端是設(shè)于耦合器環(huán)繞 的范圍，另端則與耦合器開口連接，使天線與耦合器開口連接的端部可作長度上的 變化； 一介電基層上下迭合有天線層與接地層，該天線層具有一天線部，及一半開 放式耦合器兩部份組成，該耦合器一端環(huán)繞于天線部的端部，另端為開口，并于耦 合器上設(shè)有一射頻辨識芯片，該天線部一端是設(shè)于耦合器環(huán)繞的范圍，中段處與耦 合器連接，另端則由耦合器開口延伸出耦合器的范圍外；該天線層的天線部長度約 為1/4波長或1/2波長或約為1/4波長的整數(shù)倍，而其耦合器長度大于1/4波長,或 上述波長的倍數(shù)或視芯片的輸入阻抗的需要而可以采用其它長度；該天線層的耦合 器一端與天線部的中點相連結(jié)，并以一適切的距離環(huán)繞天線本體的一端，此適切的 距離可以達成耦合器與天線部的適切耦合者；該耦合器是由環(huán)繞型耦合部與短直型 耦合部組成，兩耦合部并成斷開的形態(tài)， 一射頻辨識芯片的正負兩極與該兩耦合部 斷開處相連結(jié)；該天線層是為導(dǎo)電材料以印刷、電鍍、蝕刻、噴印方式制作于介電 基層上，而該介電基層是以PET、 FR4、 PTFE、紙張等絕緣基材為結(jié)構(gòu)；該介電基層 是為一絕緣基材，整體的背面可貼于金屬面上，且整體是為一微帶天線(micro-strip antenna)的型式呈現(xiàn)，而成為可貼附于金屬表面的微帶射頻辨識標簽天線；該介電 基層是為一絕緣基材，整體的背面可貼于金屬面上，該天線部的中點與背面接地層 的金屬面相連通時，則天線部的長度可縮減約為1/4波長，而成為可貼附于金屬表面 的微形化微帶射頻辨識標簽天線；該天線層的天線部的寬度加寬時，即使具有半開 放式耦合器的微帶射頻辨識標簽天線可以貼片天線(patch antenna)的型式呈現(xiàn)，而 成為可貼附于金屬表面的貼片射頻辨識標簽天線。
本發(fā)明的有益效果是一種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，尤指一種射頻 辨識標簽(RFID)的天線層設(shè)計是成一半開放式的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使天線層中的天線部是 為一半開放式的線型耦合器圍繞耦合；其中，該耦合器是繞設(shè)于直線型天線部的一 端，射頻辨識芯片設(shè)置于耦合器上，而耦合器另端與天線部連接，天線部與耦合器 連接處是為接地處理，而該耦合器是為一半開放式結(jié)構(gòu)形態(tài)，天線部一端于該耦合 器范圍內(nèi)，另端則可伸出該范圍，并可持續(xù)延伸，該天線部的波長可為l /4或其 倍數(shù)的波長，以因應(yīng)不同的需要而可有效而順利的改變設(shè)計，以達到整體設(shè)計合理 運用范圍廣，收訊以及發(fā)訊的效果佳。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖2是本發(fā)明的立體分解示意圖。
圖3是本發(fā)明的立體外觀示意圖。
圖4是本發(fā)明圖3的俯視平面示意圖。
圖5是本發(fā)明第二實施例正視平面圖。
圖6是本發(fā)明第三實施例正視平面圖。
圖7是本發(fā)明第四實施例正視平面圖。
主要組件符號說明
(現(xiàn)有技術(shù))
天線層(90) 環(huán)形偶合部(91) 短形天線部(92) (本發(fā)明) 介電基層(IO) 通孔(ll) 天線層(20) 天線部(21) 耦合器(22) 短直型耦合部(221) 環(huán)繞型偶合部(222) 射頻辨識芯片(23) 接地層(30) 保護層(40)(50)
具體實施例方式
有關(guān)本發(fā)明為達成上述目的，所采用的技術(shù)、手段及其它的功效，現(xiàn)舉一較佳 可行實施例并配合圖式詳細說明如下，相信本發(fā)明上述目的、特征及其它的優(yōu)點， 可由實施例得一深入而具體的了解，本發(fā)明并非唯一的實施例。
圖2所示，本發(fā)明的射頻辨識標簽基本結(jié)構(gòu)是數(shù)層結(jié)構(gòu)復(fù)合成一體的結(jié)構(gòu)形態(tài)， 其中，包括有位中間位置且成長方形的介電基層(IO)，于介電基層(10)之頂、底層復(fù) 合有天線層(20)與接地層(30)，其中，該介電基層(10)是為一硬質(zhì)絕緣材質(zhì)制成，如 PET、 FR4、 PTFE等膠料基材或紙張等其它絕緣材質(zhì)基材，以利整體標簽可貼于金屬的表面上不致產(chǎn)生干擾問題，而天線層(20)是導(dǎo)電材質(zhì)，其成型的方式可 為導(dǎo)電材料以印刷、電鍍、蝕刻或噴印其它方式制作于介電基層(10)上，而接地層(30) 則為整面形態(tài)的導(dǎo)電材質(zhì)。
另于整體的外部可覆合上透明材質(zhì)的保護層(40)(50)，其中，該保護層(40)(50) 厚度極薄，可為一薄膠質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的特征是為該天線層(20)的設(shè)計，請配合圖4所示，其具有一中央位置處 的直形天線部(21)，該天線部(21)是設(shè)置于一半開放式線型耦合器(22)范圍內(nèi)，并且 該耦合器(22)是由斷開的短直型耦合部(221)與環(huán)繞型耦合部(222)組成，使耦合器(22) 形成一端環(huán)繞另端開口的結(jié)構(gòu)形態(tài)，該耦合器(22)是通過成U字形的環(huán)繞型耦合部 (222)圍繞上述天線部(21)的一端，并與天線部(21)的端部保持一段適當?shù)木嚯x，以使 耦合器(22)與天線部(21)能達到最佳的耦合者，而該耦合器(22)短直型耦合部(221) 處是成一開口的形態(tài)，該短直型耦合部(221)相對天線部(21)端則與天線部(21)另端部 連接。
而一射頻辨識芯片(23)設(shè)置于該耦合器(22)兩耦合部(221)(222)斷開的端部間，即 使該射頻辨識芯片(23)上的正負兩極分別與耦合器(22)斷開的兩耦合部(221)(222)成 一電性導(dǎo)通連接的形態(tài)。
該介電基層(10)相對于天線部(21)與耦合器(22)連接處設(shè)有一通孔(11)，以供天線 層(20)與接地層(30)相互導(dǎo)通接地使用。
而天線層(20)的天線部(21)與耦合器(22)連接處向通孔(11)伸出一接地腳(220)至 接地層(30)予以接地，以供該天線部(21)與耦合器(22展合處保持零電位的形態(tài)。
另請配合圖4、圖5所示，該天線部(21)的長度可為短型之1 / 4 A的長度設(shè)計， 是為一微帶天線(micro-strip antenna)的形態(tài)，即為一微形化的微帶射頻辨識標簽天 線，亦可為如圖5所示倍數(shù)形態(tài)的延長，如l / 2入長度，即該耦合器(22)的短直型 耦合部(221)是連接于天線部(21)中段處，以符合消費者或使用場所的需求，亦可如圖 6、圖7所示，通過增加天線部(21)寬度的設(shè)計，并增加數(shù)組通孔(ll)，以使該天線部 (21)端保持在零電位的狀態(tài)下，而此等加長與加寬的結(jié)構(gòu)設(shè)計，則可成為一貼片(patch antenna)射頻辨識標簽天線，同樣可達到上述穩(wěn)定收發(fā)訊號的功能。
另耦合器(22)的長度是繞于天線部(21)的外圍，所以長度可為大于l / 4波長的 形態(tài)，或其倍數(shù)的變化，或可視芯片的輸入阻抗的需要而可以采用其它長度。
通過上述的結(jié)構(gòu)可知，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可達到以下的功能，諸如 1.結(jié)構(gòu)簡化通過半開放式的耦合器(22)配合可依不同需求加長或縮短長度的天線 部(21)，不但可達到應(yīng)有收發(fā)訊號的目的，更可將天線層(20)結(jié)構(gòu)簡化，易于制作，相對時間與人力成本低，符合經(jīng)濟上的效益。
2. 確實接地匹配優(yōu)化效果佳通過該天線部(21)與耦合器(22)的接地設(shè)計，使耦合的
匹配更為確實，以確實達到共軛優(yōu)化訊號的目的。
3. 天線可依不同的需求作不同的設(shè)計本發(fā)明的天線部(21)—端是耦合器(22)開口端 延伸而出，長度可有效的以數(shù)倍延伸，且寬度亦可以配合耦合器(22)的變形而變化， 以因應(yīng)消費市場在于收訊強度以及穩(wěn)定度不同的需求進行改變，而達到高適用性的 目的。
4. 整體結(jié)構(gòu)小型化由于上述結(jié)構(gòu)上的簡化，且天線部(21)—端長度的變化，并無 需對耦合器(22)進行改變，可使結(jié)構(gòu)小型化，更符合應(yīng)用于大型物品上的需求。
綜上所述，本案發(fā)明所揭露半開放式耦合器的射頻辨識標簽，特殊的設(shè)計，在 本案創(chuàng)作所揭露出的技術(shù)特征，于申請之前并未曾見于諸刊物，亦未曾被公開使用， 加之又具有如上所述功效增進的事實，所以，本發(fā)明的新穎性、創(chuàng)造性及實用性均 符合專利法規(guī)定，爰依法提出發(fā)明專利的申請。
權(quán)利要求
1.一種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，包含一介電基層上下迭合有天線層與接地層，其特征在于，該天線層具有一天線部，及一半開放式耦合器兩部份組成，該耦合器一端環(huán)繞于天線部的端部，另端為開口，并于耦合器上設(shè)有一射頻辨識芯片，該天線部一端是設(shè)于耦合器環(huán)繞的范圍，另端則與耦合器開口連接，使天線與耦合器開口連接的端部可作長度上的變化。
2. —種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，包括 一介電基層上下迭合有天線層與接地層，其特征在于，該天線層具有一天線部，及一半開放式耦合器兩部份組成，該耦合器一端環(huán)繞于天線部的端部，另端為開口，并于耦合器上設(shè)有一射頻辨識芯片，該天線部一端是設(shè)于耦合器環(huán)繞的范圍，中段處與耦合器連接，另端則由耦合器開口延伸出耦合器的范圍外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，其特征在于，該天線層的天線部長度約為1/4波長或1/2波長或約為1/4波長的整數(shù)倍，而其耦合器長度大于1/4波長，或上述波長的倍數(shù)或視芯片的輸入阻抗的需要而可以采用其它長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，其特征在于，該天線層的耦合器一端與天線部的中點相連結(jié)，并以一適切的距離環(huán)繞天線本體的一端，此適切的距離可以達成耦合器與天線部的適切耦合者。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的微帶射頻辨識標簽，其特征在于，該耦合器是由環(huán)繞型耦合部與短直型耦合部組成，兩耦合部并成斷開的形態(tài)，一射頻辨識芯片的正負兩極與該兩耦合部斷開處相連結(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，其特征在于，該天線層是為導(dǎo)電材料以印刷、電鍍、蝕刻、噴印方式制作于介電基層上，而該介電基層是以PET、 FR4、 PTFE、紙張等絕緣基材為結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，其特征在于，該介電基層是為一絕緣基材，整體的背面可貼于金屬面上，且整體是為一微帶天線(micro-strip antenna)的型式呈現(xiàn)，而成為可貼附于金屬表面的微帶射頻辨識標簽天線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述，此具有半開放式耦合器的微帶射頻辨識標簽，其特征在于，該介電基層是為一絕緣基材，整體的背面可貼于金屬面上，該天線部的中點與背面接地層的金屬面相連通時，則天線部的長度可縮減約為1/4波長，而成為可貼附于金屬表面的微形化微帶射頻辨識標簽天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有半開放式耦合器的微帶射頻辨識標簽，其特征在于，該天線層的天線部的寬度加寬時，即使具有半開放式耦合器的微帶射頻辨識標簽天線可以貼片天線(patch antenna)的型式呈現(xiàn)，而成為可貼附于金屬表面的貼片射頻辨識標簽天線。
全文摘要
本發(fā)明是一種具有半開放式耦合器的射頻辨識標簽，尤指一種射頻辨識標簽(RFID)的天線層設(shè)計是成一半開放式的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使天線層中的天線部是為一半開放式的線型耦合器圍繞耦合；其中，該耦合器是繞設(shè)于直線型天線部的一端，射頻辨識芯片設(shè)置于耦合器上，而耦合器另端與天線部連接，天線部與耦合器連接處是為接地處理，而該耦合器是為一半開放式結(jié)構(gòu)形態(tài)，天線部一端于該耦合器范圍內(nèi)，另端則可伸出該范圍，并可持續(xù)延伸，該天線部的波長可為1/4或其倍數(shù)的波長，以因應(yīng)不同的需要而可有效而順利的改變設(shè)計，以達到整體設(shè)計合理運用范圍廣，收訊以及發(fā)訊的效果佳。
文檔編號G06K19/077GK101551872SQ20081008890
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者盧穗豐, 張志振 申請人:艾迪訊科技股份有限公司