專利名稱：范圍擴(kuò)展的rfid系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID系統(tǒng)，特別是用于壓縮光盤(CD)、數(shù)字通用光盤或數(shù)字視頻光盤(DVD)、或小型盤(Mini Disc)的RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已有人提出將射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)應(yīng)答器用于CD或DVD，且美國(guó)專利公開(kāi)號(hào)US2002/0175818 A1在其圖18和圖19中揭示了這樣一種器件。然而，所揭示的器件包括一中心導(dǎo)電區(qū)域，并由一狹窄的外圍隙縫將該區(qū)域與通常的導(dǎo)電區(qū)域間隔開(kāi)，因此主要的天線結(jié)構(gòu)就是相當(dāng)小的隙縫天線的結(jié)構(gòu)，其范圍非常有限。該結(jié)構(gòu)還使用了延伸到光盤或盤(disk)外圍的導(dǎo)電片，但是主要的輻射是來(lái)自面積相對(duì)較小的隙縫天線。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目的就是顯著增加盤式RFID系統(tǒng)的范圍。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種具有商業(yè)實(shí)用性的標(biāo)簽系統(tǒng)，用于實(shí)施盤式RFID天線和相應(yīng)的應(yīng)答器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例，一個(gè)盤式RFID系統(tǒng)可包括一外部常規(guī)導(dǎo)電環(huán)形區(qū)，該外部常規(guī)導(dǎo)電環(huán)形區(qū)上帶有傳統(tǒng)視頻、音頻或數(shù)字信息；兩個(gè)偶極元件(dipole element)，其各自延伸于導(dǎo)電環(huán)形區(qū)的上方；一應(yīng)答器元件，其將這兩個(gè)偶極元件互連；且具有一將所述偶極互連的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并且僅覆蓋盤的環(huán)形信息區(qū)內(nèi)的一小部分，例如盤面積的一小部分。
工作時(shí)，在較低的UHF頻率如915兆赫(MHz)，這些實(shí)施例的工作類似于折合偶極天線，而在較高(SHF)頻率如2.45吉赫(GHz)則是以單極或偶極天線的形式工作。借助這兩種結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的信息承載環(huán)形導(dǎo)電區(qū)就形成了大面積輻射結(jié)構(gòu)的一部分，從而使應(yīng)答器系統(tǒng)的范圍增加到二倍或三倍于現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，天線可由施加到多層標(biāo)簽上的導(dǎo)電涂料如銀涂料(silver paint)形成，而且可以在將該標(biāo)簽施加到CD盤之前用導(dǎo)電涂料或墨水以及可視材料(visual material)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行打印。更具體地說(shuō)，標(biāo)簽可包括一脫模襯墊層(release coated liner sheet)及一覆蓋中間層(overlying intermediate sheet)，在這兩層之間有壓敏粘合劑以及用于容納應(yīng)答器的開(kāi)口。天線元件可被打印在第二層上并被電連接到應(yīng)答器。標(biāo)簽是以添加一覆蓋天線和應(yīng)答器的薄面材(facestock)層來(lái)完成的，且該薄面材層可包含通常的廣告及有關(guān)盤內(nèi)容的信息。順便要說(shuō)的是，可用任一種便利的方式將天線元件包含在標(biāo)簽中，例如通過(guò)導(dǎo)電墨水、導(dǎo)電膏或?qū)щ娡苛希蛘咄ㄟ^(guò)蝕刻工藝，或者通過(guò)在薄導(dǎo)電板上進(jìn)行沖切。
具有此種結(jié)構(gòu)的一個(gè)以上CD標(biāo)簽可被包含于一張單一主板上，并被送過(guò)打印機(jī)，如噴墨打印機(jī)或激光打印機(jī)。在打印之后，可將獨(dú)立的多層CD標(biāo)簽從所述主板上分離下來(lái)，并在取下脫模襯墊層且暴露出壓敏粘合劑之后施加到CD或DVD上?；蛘?，可通過(guò)卷裝處理將CD標(biāo)簽制成卷的形式。
本發(fā)明的盤天線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括顯著擴(kuò)大了耦合范圍，并提供了一致的輻射耦合圖案。在這方面，現(xiàn)有技術(shù)器件的輻射耦合圖案，是借助其環(huán)形輻射隙縫，不能被清楚界定而且包含空區(qū)(null zones)；而本發(fā)明的天線輻射圖案沒(méi)有這些問(wèn)題。此外，天線的范圍在一定程度上大致取決于尺寸，但上述現(xiàn)有技術(shù)器件是將直徑相對(duì)較小的外圍隙縫作為主輻射結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)配置實(shí)際上使輻射天線擴(kuò)展到盤的整個(gè)外部導(dǎo)電區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種RFID系統(tǒng)包括一個(gè)盤，其具有位于外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口，以及一位于所述中心開(kāi)口與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)；一安裝在所述盤上的應(yīng)答器；天線元件，其安裝在所述盤上且以相反方向延伸，所述天線元件電連接到所述應(yīng)答器；而且，在所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)接近所述外部區(qū)中所述導(dǎo)電層的部分中，所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)沒(méi)有導(dǎo)電材料。輻射能量主要從所述天線元件及所述導(dǎo)電外部環(huán)形區(qū)耦合到所述盤和從所述盤中發(fā)出。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種RFID系統(tǒng)包括一個(gè)盤，其具有一位于外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口；以及位于所述中心開(kāi)口與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)；一應(yīng)答器，其安裝在所述盤上，位于所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)中；天線元件，其以相反方向延伸，電連接到所述應(yīng)答器；所述天線元件向外延伸，且終止于所述外部環(huán)形區(qū)上四分之一至四分之三處；并且所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)在其面積的較大部分上沒(méi)有導(dǎo)電材料。輻射能量主要是從所述天線元件及所述導(dǎo)電外部環(huán)形區(qū)耦合到所述盤和從所述盤中發(fā)出。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種用于盤的RFID標(biāo)簽具有在外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口，以及一位于所述中心安裝開(kāi)口與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)；所述標(biāo)簽包括多個(gè)層，包括一脫模襯墊；一基底層，其中在所述襯墊與所述基底層之間有一層壓敏粘合劑；以及一面材層，其覆蓋所述基底層；所述標(biāo)簽所具有的形狀對(duì)應(yīng)于盤的形狀，其中一外部環(huán)形區(qū)及一內(nèi)部環(huán)形區(qū)對(duì)應(yīng)于所述外部區(qū)及所述內(nèi)部區(qū)；所述基底層具有一用于芯片的開(kāi)口或凹座，其延伸穿過(guò)所述基底層；一應(yīng)答器芯片，其安裝在所述開(kāi)口或凹座中；天線元件，其以相反方向延伸，電連接到所述應(yīng)答器；所述天線元件向外延伸，至少部分地延伸到所述標(biāo)簽的所述外部環(huán)形區(qū)上；并且所述天線元件是由導(dǎo)電材料制成的，它們位于所述基底層和所述面材層之間。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，一種RFID系統(tǒng)包括一環(huán)形盤，其中具有一中心孔且包含圍繞該中心孔的環(huán)形導(dǎo)電材料；一應(yīng)答器；以及天線元件。這些天線元件電連接到應(yīng)答器。天線元件至少部分地覆蓋盤的導(dǎo)電材料。天線元件電容性地耦合到導(dǎo)電材料。輻射能量主要是從天線元件及環(huán)形導(dǎo)電材料耦合到系統(tǒng)并從系統(tǒng)中發(fā)出。
根據(jù)本發(fā)明的再進(jìn)一步的方面為一種標(biāo)簽，該標(biāo)簽用于其內(nèi)具有一中心孔的盤，且該盤包括圍繞該中心孔的內(nèi)部及外部環(huán)形部分，所述外部環(huán)形部分具有環(huán)形導(dǎo)電材料，且所述內(nèi)部部分實(shí)質(zhì)沒(méi)有導(dǎo)電材料，所述標(biāo)簽包括一面材層；一應(yīng)答器；天線元件，其電連接到應(yīng)答器；一基底層；以及一粘接層，其附著到所述基底層，以將所述標(biāo)簽粘接到所述盤。天線元件和應(yīng)答器位于粘接層與面材層之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面為一種包括環(huán)形盤的RFID系統(tǒng)，該環(huán)形盤包括一圍繞中心孔的內(nèi)部環(huán)形部分；和一圍繞內(nèi)部環(huán)形部分的外部環(huán)形部分；以及一應(yīng)答器。外部環(huán)形部分包括環(huán)形導(dǎo)電材料。應(yīng)答器電連接到環(huán)形導(dǎo)電材料，從而使環(huán)形導(dǎo)電材料至少作為與應(yīng)答器關(guān)聯(lián)的天線結(jié)構(gòu)的一部分而起作用。
根據(jù)后文的詳細(xì)描述和附圖，其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將是變得更加明顯。


在未必合乎比例的各個(gè)附圖中圖1示出了一個(gè)用于CD或DVD盤的RFID系統(tǒng)；圖2是表明了本發(fā)明原理的第一實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3是表明本發(fā)明原理的第二實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖4是表明本發(fā)明原理的第三實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5是圖4中系統(tǒng)的工作部件的示意性圖示；圖6示出了圖4系統(tǒng)的一個(gè)等效電路；圖7是一個(gè)多層標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的平面圖，該多層標(biāo)簽結(jié)構(gòu)用于實(shí)施圖2至4中所示的RFID結(jié)構(gòu)；圖8是沿圖7中的線8-8取得的剖面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖13根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的盤及RFID應(yīng)答器天線結(jié)構(gòu)的平面圖；圖14是一標(biāo)簽的平面圖，該標(biāo)簽具有根據(jù)本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)；及圖15是根據(jù)本發(fā)明的一方面具有內(nèi)建RFID系統(tǒng)的盤的平面圖。
具體實(shí)施例方式
在對(duì)附圖進(jìn)行具體描述之前，首先需要說(shuō)明某些背景信息。具體地，頻率與波長(zhǎng)之間的公知關(guān)系如下L＝c/F(1)F＝c/L(2)其中L是波長(zhǎng)；c是光或電信號(hào)的速度，等于大約每秒3×1010厘米；而F是頻率。利用上面給出的公式(1)，在915MHz頻率下，波長(zhǎng)約為32.78厘米(cm)，而半波長(zhǎng)約為16.4cm。在2.45GHz或2.45×109Hz頻率下，波長(zhǎng)約為12.2cm，而半波長(zhǎng)約為6.1cm。順便要說(shuō)的是，從860到960兆赫的頻率范圍通常被稱為UHF頻帶，而從2.4到2.5吉赫或2.4×109到2.5×109的頻率范圍通常被稱為超高頻(SHF)頻帶。
還要說(shuō)明的是，RFID系統(tǒng)一般是已知的，而RFID應(yīng)答器單元可廣泛地從各個(gè)不同的制造商處得到。為了完整及作為背景資料，在此將上文所提及的現(xiàn)有公開(kāi)出版物，以及美國(guó)專利第5,585,953號(hào)和美國(guó)專利第5,347,280號(hào)(它們?cè)诒疚乃龅默F(xiàn)有公開(kāi)出版物中被引用)一起，并入本說(shuō)明書(shū)作為參考資料。后兩個(gè)參考資料描述了多種RFID系統(tǒng)。應(yīng)簡(jiǎn)單說(shuō)明的是，RFID系統(tǒng)通常包括發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元以及應(yīng)答器單元。根據(jù)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元所發(fā)射的信號(hào)，應(yīng)答器提供由發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元來(lái)處理的響應(yīng)。在一種簡(jiǎn)單的應(yīng)用中，附著在商店中某個(gè)產(chǎn)品上的RFID應(yīng)答器，可在商店的出口處收到詢問(wèn)信號(hào)；如果該產(chǎn)品尚未付款，即可啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)或報(bào)警器。應(yīng)答器單元優(yōu)選是通過(guò)將輸入的詢問(wèn)信號(hào)加以濾波而得到能量的，但在有些情況下也可包含電池。通過(guò)RFID系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)與上述簡(jiǎn)單安全用途不同的各種用途。
現(xiàn)在具體地參見(jiàn)附圖，圖1是一示意性的總體圖，示出了一個(gè)具有應(yīng)答器或芯片14及天線元件16的壓縮光盤12。此外，所示的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)18工作于UHF頻率，而發(fā)射機(jī)/接收機(jī)20工作于SHF頻率，它們將輻射能量信號(hào)發(fā)射給CD盤，并且從應(yīng)答器元件14接收被觸發(fā)的響應(yīng)。
圖2是標(biāo)簽面向上的CD盤22的一個(gè)放大圖。應(yīng)答器或芯片24被安裝在盤22上的內(nèi)部區(qū)26中，內(nèi)部區(qū)26位于中心安裝孔或開(kāi)口28與外部區(qū)30之間，外部區(qū)30包括盤22的導(dǎo)電的、承載信息的金屬區(qū)(metallic zone)或?qū)?1，金屬區(qū)或?qū)?1被標(biāo)簽所遮蓋。本文也將層31稱為“環(huán)形導(dǎo)電層”。
在圖2中，兩個(gè)偶極元件32和34從應(yīng)答器24沿相反方向伸出。需要說(shuō)明的是，上部偶極天線元件34被薄的半環(huán)形導(dǎo)體36連接到應(yīng)答器24。天線元件32和34被電容性地耦合到導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層是外部區(qū)30的一部分。包圍著外部區(qū)30內(nèi)的導(dǎo)電材料31的絕緣材料(例如某種合適的塑料)可以防止天線元件32和34與導(dǎo)電層(該導(dǎo)電層是外部區(qū)30的一部分)直接接觸。天線元件32和34的結(jié)構(gòu)，以及它們與外部區(qū)30中的導(dǎo)電層31的電容性耦合，使輻射能量能夠主要從天線元件32和34與導(dǎo)電層31中耦合到盤22并從盤22發(fā)出。
至于尺寸，盤22具有傳統(tǒng)尺寸，直徑約為4.75英寸或大約12厘米。偶極元件端到端的距離大約為7到8厘米，且它們是由導(dǎo)電材料例如銅的薄帶或?qū)又瞥傻?，寬大約3毫米(約0.125英寸)。天線元件延伸到盤22的外部區(qū)30上的大約一半，且它們的末端優(yōu)選在外部區(qū)30上約四分之一和四分之三之間處。
上述盤22為一定尺寸的CD盤。但應(yīng)意識(shí)到，其它種類的盤具有導(dǎo)電介質(zhì)。數(shù)字通用光盤(DVD)就是盤的另一個(gè)實(shí)例，其基本上具有金屬介質(zhì)以及基本與CD相同的尺寸。其它尺寸的基于金屬的盤也是可選擇的。一個(gè)例子就是具有聚碳酸酯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、且總直徑約為64mm(2.5英寸)的小型盤。另一個(gè)例子是具有的總直徑約為8cm的視頻游戲盤。
可以使用多種不同的RFID應(yīng)答器芯片，包括由Philips公司銷售的名為Matrics、INTERMEC、HSL的芯片。這些RFID芯可能具有不同的阻抗，因而相應(yīng)的導(dǎo)電路徑可以被加寬或者變窄，以便改善阻抗匹配。
但優(yōu)選的是，不使天線結(jié)構(gòu)的連接部分占據(jù)大部分內(nèi)部區(qū)域26，或讓這些連接元件緊靠外部區(qū)30，因?yàn)樵谔炀€導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與外部導(dǎo)電區(qū)之間只有一條狹窄的間隙，它將形成尺寸較小的局部隙縫天線。這樣就會(huì)減少所需要的偶極效應(yīng)并減小應(yīng)答器系統(tǒng)的范圍。因此，天線的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)靠近中心孔28，以使局部隙縫式輻射減至最少。
圖3示出了另一種盤組件40，該組件具有RFID芯片或應(yīng)答器42，以及反向延伸的偶極元件44和46。在偶極元件之間的互連部分48從結(jié)構(gòu)上看是六邊形的，靠近中心孔50，并提供了從RFID芯片42到下面的偶極元件46的平行的機(jī)械平衡的路徑。對(duì)于避免盤因其被讀取而高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)生振動(dòng)和/或變形，這種類型的平衡機(jī)械結(jié)構(gòu)是理想的。
圖4示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，圖5和6示出了RFID結(jié)構(gòu)的工作模式。首先參考圖4，該圖示出了一個(gè)RFID盤組件56，該組件具有外部金屬化環(huán)形區(qū)58、中心安裝孔60、及介于孔60與外部金屬區(qū)58之間的內(nèi)部區(qū)或內(nèi)部區(qū)域62。應(yīng)答器芯片安裝在內(nèi)部區(qū)62上，且有兩個(gè)偶極元件66及68以相反方向在外部金屬區(qū)58上延伸出一半。大體月牙形的導(dǎo)電元件70將RFID芯片連接到天線元件68。元件70被構(gòu)造成具有略微較大的面積，從而與普通的導(dǎo)電帶相比，元件70提供了與RFID應(yīng)答器64的更好的阻抗匹配。
具有寬度變化的漸細(xì)形狀如月牙形的導(dǎo)電元件70，可以改善互連部分與天線元件之間的連接帶寬。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可采用許多具有不均勻?qū)挾鹊暮线m形狀。而且應(yīng)認(rèn)識(shí)到，具有不均勻?qū)挾鹊幕ミB部分可被用于本說(shuō)明書(shū)所描述的其它實(shí)施例。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到工作模式上來(lái)，以下將考慮在UHF和SHF頻帶下的工作。在915MHz的UHF頻率，波長(zhǎng)約為32.78厘米，而半波長(zhǎng)約為16.39厘米。在2.45GHz的SHF頻率，波長(zhǎng)大約為12.24cm，而半波長(zhǎng)大約為6.12cm。
還應(yīng)指出的是，一般偶極天線(在沒(méi)有補(bǔ)充導(dǎo)電材料或不明顯偏離物理線性的條件下)的長(zhǎng)度為一個(gè)半波長(zhǎng)。
先考慮在2.45GHz頻率的SHF詢問(wèn)信號(hào)，半波長(zhǎng)約為6.12厘米。在圖4的結(jié)構(gòu)中，偶極元件的端到端的距離約為7cm(盤直徑約為11cm)。在這些條件下，而且在有電容性耦合的外部金屬區(qū)的條件下，實(shí)現(xiàn)了RFID元件與外部的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間的良好耦合。
在較低頻率的UHF信號(hào)情況下，實(shí)現(xiàn)了雙重折合偶極工作模式，其中半波長(zhǎng)為16厘米以上，適于通過(guò)天線元件對(duì)于盤的金屬化外部區(qū)的電容性耦合，取得折合偶極效應(yīng)。
圖5和圖6所示為圖4中的天線系統(tǒng)在較低的UHF頻率的工作模式，其中對(duì)應(yīng)的元件在圖5中是用標(biāo)有撇號(hào)“′”的參考編號(hào)來(lái)表示的，而在圖6則是用標(biāo)有雙撇號(hào)“″”的參考編號(hào)來(lái)表示的。圖6所示為一種傳統(tǒng)折合偶極結(jié)構(gòu)的雙重形式，且其提供了對(duì)于發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的良好擴(kuò)展的耦合范圍，以及對(duì)RFID芯片的阻抗匹配。順便說(shuō)明，圖2至圖4中的實(shí)施例的輻射圖基本上是簡(jiǎn)單的主波瓣圖，其最大耦合下降基本是沿垂直于盤中心的軸線。
圖7和圖8示出了一種多層標(biāo)簽，該多層標(biāo)簽可被用于實(shí)施本說(shuō)明書(shū)的圖1至圖6所示的RFID系統(tǒng)，及下面所描述的其它實(shí)施例的RFID系統(tǒng)。順便說(shuō)明的是，圖7中的總體標(biāo)簽外形結(jié)構(gòu)示于美國(guó)專利第5,715,934號(hào)中。在圖7中，標(biāo)簽包括中心標(biāo)簽區(qū)域及定位區(qū)域74，定位區(qū)域74通過(guò)穿孔固定到主標(biāo)簽區(qū)域72。主區(qū)域72上帶有壓敏粘合劑或其它合適的粘合劑，此粘合劑當(dāng)脫模襯墊被取走時(shí)就暴露出來(lái)；而標(biāo)簽的區(qū)域74則不帶有暴露的粘合劑，所以它可被用來(lái)能夠根據(jù)封裝CD盒定位標(biāo)簽，然后沿穿孔76撕下標(biāo)簽。
主標(biāo)簽72所具有的區(qū)域?qū)?yīng)于CD或DVD的那些區(qū)域，其具有對(duì)應(yīng)于CD或DVD金屬化層的外部環(huán)形區(qū)域78，中心孔或開(kāi)口80，及處于該孔與外部區(qū)域78之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域82。
圖8是沿圖7中的線8-8取得的局部剖面圖。在圖8中，較低層86是一個(gè)脫模層(release layer)，此層覆蓋粘接層87，而多層標(biāo)簽的另外兩層包括基底層88以及頂層或面材層90。基底層88具有凹座或沖切開(kāi)口92以及安裝在此凹座內(nèi)的RFID應(yīng)答器94。天線元件96和98優(yōu)選以導(dǎo)電墨水、導(dǎo)電涂料或?qū)щ姼嘀瞥?，被連接到芯片或應(yīng)答器94，并且從芯片沿相反方向延伸，如附圖中的圖2至4所示。面材層90可以粘接到基底層88。若不使用導(dǎo)電墨水、導(dǎo)電涂料或?qū)щ姼?，那么可以通過(guò)沖切薄導(dǎo)電板、通過(guò)蝕刻、或通過(guò)替換的沉積方法來(lái)制成天線元件。
如上所述，粘接層87可包含某種壓敏粘合劑?；蛘撸部稍谡辰訉?7中使用其它類型的粘合劑。其它類型的粘合劑的實(shí)例包括包括適用的環(huán)氧樹(shù)脂、熱熔粘合劑、及氰基丙烯酸酯(cyanocrylates)?？赡苡欣氖?，使粘合劑的強(qiáng)度足以讓標(biāo)簽72永久性地粘接到盤上，以致取下標(biāo)簽就可能損壞盤。在對(duì)取下標(biāo)簽或使其不可讀取的企圖有所顧慮的場(chǎng)合，例如當(dāng)RFID系統(tǒng)被用作防盜裝置時(shí)，標(biāo)簽與盤的有效永久結(jié)合可能是有利的。
反之，在其它應(yīng)用中，有利的可能是對(duì)于要粘接的標(biāo)簽72的全部或部分使用低粘性、低殘留物粘合劑，如在POST-IT商標(biāo)條中所使用的粘合劑。例如，整個(gè)標(biāo)簽72，或標(biāo)簽72中包含應(yīng)答器94的這部分，可以是易于取下的，不會(huì)損傷下面的盤或殘留在下面的盤上。對(duì)于RFID系統(tǒng)的各種應(yīng)用，如對(duì)于庫(kù)存控制、防盜、及防偽應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可能可取的是讓標(biāo)簽72的全部或部分成為可取下的。
優(yōu)選的是，多層標(biāo)簽72相當(dāng)薄，厚度小于0.38mm(0.015英寸)，且優(yōu)選厚度小于0.30mm(0.012英寸)，以便于送過(guò)激光或噴墨打印機(jī)，在面材層90上提供視覺(jué)信息?？梢灶A(yù)期的是，可以將一個(gè)以上的標(biāo)簽粘貼在一個(gè)主層上、用打印機(jī)打印、且于其后將其分開(kāi)并施加到CD上。當(dāng)新的RFID芯片非常薄，厚度僅為0.2mm(0.008英寸)或更小時(shí)，具有這種RFID芯片的多層標(biāo)簽薄片，在該芯片作為該組件一部分的情況，即可進(jìn)行打印。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，成為標(biāo)簽部件的另一種選擇是將應(yīng)答器、天線元件、及RFID系統(tǒng)的其它元件集成到一個(gè)盤上，例如在盤的生產(chǎn)過(guò)程中。眾所周知，壓縮光盤通常是由多個(gè)獨(dú)立的層制成的。第一層是一軟的透明塑料層，此層占據(jù)光盤的大部分厚度與重量。此層保護(hù)播放側(cè)的數(shù)據(jù)層免受損傷，并作為透鏡使光聚焦到該數(shù)據(jù)層。第二層是數(shù)據(jù)層，此層被模制或壓制到透明塑料層上。一反射金屬化層被置于數(shù)據(jù)層的頂部，并使光盤能夠起到類似反射鏡的作用，將已穿過(guò)數(shù)據(jù)層的激光反射回去。此金屬化層便是在本說(shuō)明書(shū)其它部分所稱的環(huán)形導(dǎo)電層。第四層為一個(gè)薄而硬的保護(hù)性塑料覆蓋層，其被置于反射金屬化層上以提供強(qiáng)度及保護(hù)，并提供一個(gè)可在上面印制標(biāo)簽層的表面。標(biāo)簽層可包含文字、圖形、或圖像元素。
作為盤的制造工藝的一部分，可使本說(shuō)明書(shū)所描述的用于天線元件、應(yīng)答器、及互連部分各種結(jié)構(gòu)被包含于一個(gè)盤中。例如，天線元件和互連部分可以用導(dǎo)電墨水打印在盤的硬塑料覆蓋層上，其中應(yīng)答器被置于適當(dāng)位置以將其連接到天線元件及互連部分。置于盤中的應(yīng)答器可以是一薄帶或插入器，其中導(dǎo)電引線連接到互連部分和/或天線元件。
圖9示出了另一種替換結(jié)構(gòu)，其中盤100具有RFID應(yīng)答器或芯片102，其處于盤100的內(nèi)部環(huán)形部分106上。一對(duì)天線元件108和110連接到芯片102，且延伸到盤100的外部環(huán)形部分112。如同本說(shuō)明書(shū)所描述的其它實(shí)施例，天線元件108和110直到外部部分112的延伸部分，可操作地使得天線元件108和110連接到外部部分112的金屬化部分。
在內(nèi)部部分106上的互連部分114被用于將天線元件108和110連接到RFID芯片102?；ミB部分114包括處于芯片102和天線元件108之間的雙重通路，該通路圍繞在盤100的中心孔116的兩邊。
圖10示出了一種利用分流感應(yīng)器(shunt inductor)的結(jié)構(gòu)。盤120具有位于內(nèi)部環(huán)形部分126上的RFID應(yīng)答器或芯片122，以及延伸到外部環(huán)形部分132上的天線元件128和130。天線元件128由導(dǎo)電互連部分134連接到芯片122，導(dǎo)電互連部分134處于中心孔136的一側(cè)邊上的內(nèi)部部分126之上。
導(dǎo)電分流器138將天線元件128和130連接在一起。分流器138在天線元件128和130之間作為分流感應(yīng)器工作。分流器138位于內(nèi)部部分126上，并沿中心孔136的一側(cè)邊延伸，該側(cè)與互連部分134所處那一側(cè)邊相對(duì)。因此互連部分134與分流器138正好位于中心孔136的相對(duì)兩側(cè)。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以使用其它結(jié)構(gòu)的互連部分134及分流器138。
圖11示出了一種結(jié)構(gòu)，其中盤140在內(nèi)部環(huán)形部分144有一RFID應(yīng)答器或芯片142，芯片142基本等距地位于天線元件148和150之間的中心，天線元件148和150延伸到盤140的外部環(huán)形部分152。內(nèi)部部分144上的互連部分154包括一對(duì)互連區(qū)段158和160。互連區(qū)段158將天線元件148連接到芯片142。類似地，互連區(qū)段160將天線元件150連接到芯片142?；ミB區(qū)段158和160可具有基本相同的長(zhǎng)度，并且可具有基本相同的電子特性。因?yàn)樘炀€元件148和150可基本相同，且可具有基本相同的電子特性，在芯片142的兩側(cè)，RFID系統(tǒng)的工作特性能夠基本平衡。
圖12示出了一種盤180，其結(jié)構(gòu)結(jié)合了盤140(圖11)的平衡特性與盤120(圖10)的分流器結(jié)構(gòu)。盤180具有在內(nèi)部部分184上中心定位的RFID應(yīng)答器或芯片182，其中天線元件188和190延伸到盤180的外部部分192。芯片182與互連部分194位于盤180的中心孔196一側(cè)邊，而互連區(qū)段198和200將芯片182連接到相應(yīng)的天線元件188和190。分流器202位于中心孔196的相對(duì)側(cè)，通過(guò)連接天線元件188和190而作為分流感應(yīng)器工作。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖13，盤220包括位于內(nèi)部部分224上的應(yīng)答器或芯片222，以及延伸到外部部分232的天線元件228和230。天線元件228和230被互連部分234的相應(yīng)部分238和240連接到芯片222。天線元件228和230可具有不同長(zhǎng)度，并且可以在盤220的中心孔236上相互不處于一條直線上。也就是說(shuō)，天線元件228和230相對(duì)于彼此有一定角度。因此，在中心孔236的一側(cè)邊處于天線元件228和230之間、穿過(guò)外部部分232的路徑244，與在中心孔236的另一側(cè)邊處于元件228和230之間的路徑246相比，具有不同長(zhǎng)度。具有不同長(zhǎng)度的路徑244和246使得所述結(jié)構(gòu)能夠具有雙重諧振。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以讓此雙重諧振能夠被設(shè)定得令系統(tǒng)可工作于不同的所需頻率。例如，其中一個(gè)路徑可以被構(gòu)造成使系統(tǒng)能夠工作于以915MHz為中心的頻帶，以便在美國(guó)使用，而另一個(gè)(較長(zhǎng)的)路徑被構(gòu)造成在869MHz工作的天線，以便在歐洲使用。
圖14示出了一種具有天線結(jié)構(gòu)262的標(biāo)簽260。天線結(jié)構(gòu)262包括天線元件264和266，以及導(dǎo)電材料互連部分270?；ミB部分270將天線元件264的部分272和274連接在一起?；ミB部分270基本位于標(biāo)簽260的內(nèi)部環(huán)形部分276上，該內(nèi)部環(huán)形部分被構(gòu)造成當(dāng)標(biāo)簽260被附著到盤上時(shí)，覆蓋盤的內(nèi)部環(huán)形部分。天線元件264和266基本位于標(biāo)簽262的外部環(huán)形部分278上，該外部環(huán)形部分被構(gòu)造成當(dāng)標(biāo)簽260被附著到盤上時(shí)，覆蓋盤的外部環(huán)形部分。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記282幫助將應(yīng)答器定位到安裝位置284，以將應(yīng)答器或芯片連接到天線元件264和266。
圖15示出了具有一內(nèi)建RFID系統(tǒng)的盤300。盤300有環(huán)形導(dǎo)電材料302，如金屬反射層，其位于外部環(huán)形部分304內(nèi)。導(dǎo)電互連部分306位于盤300的中心孔308的一側(cè)邊，被連接到環(huán)形導(dǎo)電材料302，導(dǎo)電互連部分306使環(huán)形導(dǎo)電材料302能夠被連接到應(yīng)答器310，此應(yīng)答器的形式為芯片或帶或插入器。導(dǎo)電互連部分306示出了部分位于盤300的內(nèi)部環(huán)形部分312之內(nèi)，內(nèi)部環(huán)形部分312一般來(lái)說(shuō)基本不含導(dǎo)電材料。通過(guò)將應(yīng)答器312導(dǎo)電連接到環(huán)形導(dǎo)電材料302，環(huán)形導(dǎo)電材料302能夠起到天線的作用。這是應(yīng)答器310對(duì)盤的導(dǎo)電材料302的直接連接，與上面參考其它實(shí)施例所描述的電容性耦合相反。
互連部分306可以是包括環(huán)形導(dǎo)電材料302的同一導(dǎo)電層的整體或連續(xù)部分?；ミB部分306的導(dǎo)電跡線(traces)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)难谀９に?masking process)制成，以形成所需形狀的導(dǎo)電材料。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，以上參照電容性耦合實(shí)施例所描述的許多特征也可應(yīng)用于直接連接實(shí)施例。
盡管本說(shuō)明書(shū)描述了本發(fā)明特定的實(shí)施例，但不偏離本發(fā)明的精神和范圍，尚可運(yùn)用各種各樣的替代方案。因此，通過(guò)示例而非限制的方式，應(yīng)答器芯片可以安裝得中心接近于中心孔，其中具有相等長(zhǎng)度的天線頭(antenna stubs)從應(yīng)答器芯片伸出；天線頭不必一定準(zhǔn)確地沿單獨(dú)一條線延伸；兩個(gè)天線頭之間的互連在中心孔的相對(duì)兩側(cè)可通過(guò)兩個(gè)平行類似的或不同的導(dǎo)電路徑來(lái)形成；其中在一些情況下的阻抗匹配要求有不同的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以取得最佳阻抗匹配。
況且，通過(guò)改變使兩個(gè)天線元件互連的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的寬度，或通過(guò)改變它們?cè)诒P的內(nèi)部區(qū)的位置，可以改變阻抗。因此本發(fā)明并不精確地局限于附圖所形式及以上具體實(shí)施細(xì)節(jié)所描述的實(shí)施例。
此處所述系統(tǒng)可被用于廣泛用途。一種可能的應(yīng)用是在商店中存放盤。另一種可能的應(yīng)用是例如在辦公室環(huán)境下，當(dāng)盤在各個(gè)位置間移動(dòng)時(shí)，識(shí)別及跟蹤盤。
另一種可能的應(yīng)用是用于檢驗(yàn)及防盜或軟件的未經(jīng)授權(quán)的使用。位于正在銷售的軟件盤之上或之內(nèi)的RFID器件可以在某個(gè)銷售地點(diǎn)如收銀機(jī)或檢查點(diǎn)被讀取。來(lái)自RFID器件的數(shù)據(jù)，如EPC編碼，可隨后被傳送到制造商的網(wǎng)站。此數(shù)據(jù)可在該網(wǎng)站得到處理和鑒別，且編碼可以被返回從而允許使用該軟件。消費(fèi)者可以要求得到例如能夠被打印在銷售憑據(jù)上的編碼，以便安裝和/或運(yùn)行軟件。使用這類系統(tǒng)能夠幫助防盜，因?yàn)椴煌ㄟ^(guò)購(gòu)買過(guò)程而僅僅擁有盤會(huì)變得毫無(wú)價(jià)值。此外，這類系統(tǒng)幫助防偽，因?yàn)榭梢栽诮Y(jié)束購(gòu)買過(guò)程之前要求得自制造商的授權(quán)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，自動(dòng)授權(quán)過(guò)程，諸如以上所描述的自動(dòng)授權(quán)過(guò)程，從消費(fèi)者的角度看可能是優(yōu)選的，因?yàn)槟軌虮苊鈫为?dú)的授權(quán)步驟。進(jìn)一步的是應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這種過(guò)程能夠給銷售人員提供額外的信息，例如有關(guān)產(chǎn)品銷售的時(shí)間及地點(diǎn)的信息，而否則的話此信息原本可能是不能取得的。
盡管已參照一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在閱讀并理解了本說(shuō)明書(shū)及附圖后，顯然可以得到等效的替換及修改方案。特別是關(guān)于上述元件(部件、組件、器件、組合裝置等等)所實(shí)現(xiàn)的各種功能，除非另外說(shuō)明，否則用來(lái)描述這些元件的術(shù)語(yǔ)(包括提到“裝置”)都應(yīng)對(duì)應(yīng)于實(shí)現(xiàn)上述元件的指定功能的任一種元件(即功能等同)，即便這些元件的結(jié)構(gòu)與為了實(shí)現(xiàn)本文所述一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例功能而揭示的結(jié)構(gòu)并不相同。此外，盡管本發(fā)明的某個(gè)特定特征可能是參照若干所述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)描述的，但是該特征能夠根據(jù)需要或?qū)τ诮o定或特定應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)而與其它實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)其它特征相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種RFID系統(tǒng)，包括一環(huán)形盤，其具有一中心孔，且包含圍繞該中心孔的環(huán)形導(dǎo)電材料；一應(yīng)答器；及天線元件；其中所述天線元件電連接到所述應(yīng)答器；其中所述天線元件至少部分地覆蓋所述盤的所述導(dǎo)電材料；其中所述天線元件電容性地耦合到所述導(dǎo)電材料；且其中輻射能量主要是從所述天線元件和所述環(huán)形導(dǎo)電材料中耦合到所述系統(tǒng)并從所述系統(tǒng)中發(fā)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述盤包括一外部環(huán)形部分，其包含所述環(huán)形導(dǎo)電材料；及一內(nèi)部環(huán)形部分，其位于所述外部環(huán)形部分與所述中心孔之間；其中所述內(nèi)部環(huán)形部分基本沒(méi)有導(dǎo)電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器位于所述內(nèi)部環(huán)形部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一導(dǎo)電材料制成的互連部分，該互連部分連接所述應(yīng)答器與所述天線元件中的至少一個(gè)；其中所述互連部分至少部分地處于所述內(nèi)部環(huán)形部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述互連部分具有基本均勻的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述互連部分具有不均勻的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述互連部分位于所述中心孔的一對(duì)直徑上相對(duì)的側(cè)邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述互連部分僅位于所述中心孔的一個(gè)側(cè)邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一導(dǎo)電材料制成的分流器，其將所述天線元件電連接在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述分流器位于所述內(nèi)部環(huán)形部分上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述分流器與所述互連部分位于所述中心孔的相反的、直徑上相對(duì)的對(duì)應(yīng)側(cè)邊。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器被定位成距離所述天線元件基本等距。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述互連部分包括一對(duì)互連區(qū)段，其將相應(yīng)的所述天線元件連接到所述應(yīng)答器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述互連區(qū)段是基本相同的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述天線元件是基本共線地、直徑上相對(duì)地位于所述中心孔的相對(duì)側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述天線元件彼此之間是成角度的。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述天線元件向外延伸，且終止于所述外部環(huán)形部分上四分之一至四分之三處之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述天線元件彼此之間是成角度的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器和所述天線元件是一標(biāo)簽的部件，該標(biāo)簽被粘接到所述盤。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)簽包括一基底層，其粘接到所述盤；及一面材層，其覆蓋所述基底層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述天線元件位于所述基底層與所述面材層之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器位于所述基底層中的一凹座內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)簽包括一粘接層，用于將所述基底層粘接到所述盤。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述粘接層包括壓敏粘合劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器和所述天線元件是安裝在所述盤上的。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器和所述天線元件位于所述盤內(nèi)。
27.一種標(biāo)簽，用于其內(nèi)具有一中心孔的環(huán)形盤，且所述盤包括圍繞該中心孔的內(nèi)部及外部環(huán)形部分，所述外部環(huán)形部分具有環(huán)形導(dǎo)電材料，且所述內(nèi)部部分基本沒(méi)有導(dǎo)電材料，所述標(biāo)簽包括一面材層；一應(yīng)答器；天線元件，其電連接到所述應(yīng)答器；一基底層；及一粘接層，其附著于所述基底層，用于將所述標(biāo)簽粘接到所述盤；其中所述天線元件和所述應(yīng)答器位于所述粘接層與所述面材層之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述粘接層包括壓敏粘合劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述應(yīng)答器位于所述基底層中的一凹座內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述天線元件位于所述基底層與所述面材層之間。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述天線元件彼此間是基本共線的，并被構(gòu)造成當(dāng)所述標(biāo)簽被粘接到所述盤時(shí)，直徑上相對(duì)地位于所述中心孔的相對(duì)側(cè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述天線元件彼此之間是成角度的。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述天線元件被構(gòu)造成當(dāng)所述標(biāo)簽被粘接到所述盤時(shí)向外延伸，且終止于所述外部環(huán)形部分上四分之一至四分之三之間處。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，進(jìn)一步包括一導(dǎo)電材料制成的互連部分，其使所述應(yīng)答器與所述天線元件中的至少一個(gè)電連接。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的標(biāo)簽，其中所述互連部分被構(gòu)造成當(dāng)所述標(biāo)簽被附著到所述盤時(shí)覆蓋所述盤的所述內(nèi)部部分。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，進(jìn)一步包括一導(dǎo)電分流器，其將所述天線元件電連接在一起。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的標(biāo)簽，其中所述天線元件被構(gòu)造成當(dāng)所述標(biāo)簽被粘接到所述盤時(shí)至少部分地覆蓋所述外部環(huán)形區(qū)，且由此電容性地耦合到所述盤的所述環(huán)形導(dǎo)電材料。
38.一種RFID系統(tǒng)，包括一環(huán)形盤，其包括一個(gè)圍繞一中心孔的內(nèi)部環(huán)形部分；及一個(gè)圍繞所述內(nèi)部環(huán)形部分的外部環(huán)形部分；及一應(yīng)答器；其中所述外部環(huán)形部分包括環(huán)形導(dǎo)電材料；且其中所述應(yīng)答器電連接到所述環(huán)形導(dǎo)電材料，使得所述環(huán)形導(dǎo)電材料作為與所述應(yīng)答器相聯(lián)的天線結(jié)構(gòu)的至少一部分而起作用。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器是直接電連接到所述環(huán)形導(dǎo)電材料的。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器是通過(guò)一導(dǎo)電互連部分連接到所述環(huán)形導(dǎo)電材料的，該導(dǎo)電互連部分至少部分位于所述盤的所述內(nèi)部環(huán)形部分中。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述環(huán)形導(dǎo)電材料和所述導(dǎo)電互連部分是一導(dǎo)電材料層的整體或連續(xù)部分。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器直接電連接到天線元件，所述天線元件又電容性地耦合到所述環(huán)形導(dǎo)電材料。
43.一種RFID系統(tǒng)，包括一個(gè)盤，其具有一位于外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口，及一位于所述中心開(kāi)口與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)；一應(yīng)答器，其安裝在所述盤上；天線元件，其安裝在所述盤上且以相反方向延伸，所述天線元件電連接到所述應(yīng)答器；且在所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)接近所述外部區(qū)中所述導(dǎo)電層的部分中，所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)沒(méi)有導(dǎo)電材料；由此，輻射能量主要是從所述天線元件及所述導(dǎo)電外部環(huán)形區(qū)中被耦合到所述盤并從所述盤中發(fā)出。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的RFID系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一標(biāo)簽，其粘接到所述盤；其中所述應(yīng)答器被安裝于所述標(biāo)簽中的一凹座內(nèi)；且其中所述天線元件是由包含于所述標(biāo)簽內(nèi)的一薄層導(dǎo)電材料構(gòu)成的。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的RFID系統(tǒng)，其中所述標(biāo)簽是多層標(biāo)簽，其中有一外部面材標(biāo)簽覆蓋所述應(yīng)答器及所述天線元件。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的RFID系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答器是安裝在所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)上的。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的RFID系統(tǒng)，其中所述天線元件向外延伸且終止于所述外部環(huán)形區(qū)上四分之一與四分之三之間處。
48.根據(jù)權(quán)利要求43所述的RFID系統(tǒng)，其中所述天線元件是由所述內(nèi)部區(qū)中的導(dǎo)電材料互連的，該內(nèi)部區(qū)與所述外部區(qū)是間隔開(kāi)的。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的RFID系統(tǒng)，其中所述天線元件是由兩個(gè)平行的導(dǎo)電路徑互連的。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的RFID系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)電材料是經(jīng)過(guò)成形處理的，用以提供所述應(yīng)答器與所述系統(tǒng)其余組件之間的阻抗匹配。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的RFID系統(tǒng)，其中所述互連導(dǎo)電材料具有變化的寬度。
52.一種RFID系統(tǒng)，包括一個(gè)盤，其具有一位于外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口；以及位于所述中心孔與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)；一應(yīng)答器，其安裝在所述盤上，位于所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)中；天線元件，其以相反方向延伸，電連接到所述應(yīng)答器；所述天線元件向外延伸，且終止于所述外部環(huán)形區(qū)上四分之一至四分之三處；且所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)在其面積的較大部分上沒(méi)有導(dǎo)電材料；由此，輻射能量主要是從所述天線元件及所述導(dǎo)電外部環(huán)形區(qū)耦合到所述盤和從所述盤中發(fā)出。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的盤RFID系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一標(biāo)簽，其粘接到所述盤；其中所述應(yīng)答器被安裝于所述標(biāo)簽中的一凹座內(nèi)；且其中所述天線元件是由包含于所述標(biāo)簽內(nèi)的一薄層導(dǎo)電材料構(gòu)成的。
54.一種用于盤的RFID標(biāo)簽，該盤具有一位于外部環(huán)形區(qū)中的導(dǎo)電層；一中心安裝開(kāi)口；及一內(nèi)部環(huán)形區(qū)，其位于所述中心安裝開(kāi)口與所述外部導(dǎo)電環(huán)形區(qū)之間；所述標(biāo)簽包括多個(gè)層，其包括一脫模襯墊；一基底層，其中在所述襯墊與所述基底層之間有一層壓敏粘合劑；及一面材層，其覆蓋所述基底層；所述標(biāo)簽所具有的形狀對(duì)應(yīng)于盤的形狀，其中一外部環(huán)形區(qū)及一內(nèi)部環(huán)形區(qū)對(duì)應(yīng)于所述外部區(qū)及所述內(nèi)部區(qū)；所述基底層具有一用于芯片的開(kāi)口或凹座，其延伸穿過(guò)所述基底層；一應(yīng)答器芯片，其安裝在所述開(kāi)口或凹座中；天線元件，其以相反方向延伸，電連接到所述應(yīng)答器；所述天線元件向外延伸，至少部分地延伸到所述標(biāo)簽的所述外部環(huán)形區(qū)上；且所述天線元件是由導(dǎo)電材料制成的，位于所述基底層和所述面材層之間。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的RFID標(biāo)簽，其中所述芯片開(kāi)口或凹座位于所述內(nèi)部區(qū)中。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的RFID標(biāo)簽，其中所述天線元件終止于所述外部環(huán)形區(qū)上四分之一與四分之三之間處。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的RFID標(biāo)簽，其中所述天線元件是由導(dǎo)電墨水、導(dǎo)電涂料或?qū)щ姼嘀瞥傻摹?br> 58.根據(jù)權(quán)利要求54所述的RFID標(biāo)簽，其中所述天線元件是由兩個(gè)平行的導(dǎo)電路徑互連的。
59.根據(jù)權(quán)利要求54所述的RFID標(biāo)簽，其中所述天線元件是由導(dǎo)電材料互連的，與所述外部環(huán)形區(qū)間隔開(kāi)。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的RFID標(biāo)簽，其中所述標(biāo)簽具有一中心安裝開(kāi)口；且其中使所述天線元件互連的所述導(dǎo)電材料被限制于一定面積上，該面積小于所述內(nèi)部區(qū)的面積的一半。
全文摘要
一種用于諸如CD、DVD或小型盤之類的盤的射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)，包括一個(gè)特殊的RFID應(yīng)答器和天線結(jié)構(gòu)。這些盤通常包括其中存有信息的外部金屬化環(huán)形區(qū)(20)、中心孔(28)、及介于所述孔和所述外部環(huán)形區(qū)之間的內(nèi)部環(huán)形區(qū)(26)。應(yīng)答器(24)可被置于內(nèi)部環(huán)形區(qū)中，而連接到應(yīng)答器的天線元件(32、34)則沿相反方向部分地延伸于外部環(huán)形區(qū)之上。具有用于應(yīng)答器芯片的凹座的多層標(biāo)簽，以及由導(dǎo)電材料制成的天線元件，可被用來(lái)將RFID組件應(yīng)用到這些盤上。主要涉及金屬化盤層的天線工作的單極或偶極模式，是由天線結(jié)構(gòu)造成的，起到使系統(tǒng)的范圍擴(kuò)展到兩倍以上的作用。
文檔編號(hào)G11B20/00GK1781115SQ200480011113
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者I·J·福斯特 申請(qǐng)人:艾利丹尼森公司