專利名稱：無線射頻標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線射頻標簽，尤指一種具有電場耦合殼體的無線射頻標簽。
背景技術(shù)：
射頻識別(Radio Frequency Identification ;RFID)技術(shù)，通常又稱為電子標簽、 無線射頻識別，是一種通過無線電信號來識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的通訊技術(shù)，RFID 技術(shù)的優(yōu)點是不需要使用到機械或光學的接觸就能夠識別特定目標。RFID的架構(gòu)可以分為兩個部分，其一為RFID讀取器，另一個則為RFID標簽。RFID 讀取器是用來發(fā)射電磁波信號至RFID標簽，當RFID標簽接收到電磁波信號之后，即反射一識別信號回RFID讀取器以供其識別。而RFID標簽依據(jù)其內(nèi)部是否制備了電源供應器而分成三大類，分別是被動式、半主動式以及主動式。其中被動式RFID標簽內(nèi)部沒有電源供應器，其內(nèi)部電路必須靠接收外來電磁波以進行驅(qū)動。當被動式RFID標簽接收到足夠強度的信號時，即可向RFID讀取器反射識別信號。而被動式RFID標簽因為內(nèi)部不需要電源供應器，因此具有價格低廉、體積小等等優(yōu)點，也最廣泛的被市場所使用，例如電子收費系統(tǒng)、倉儲、物流管理以及視線以外的物品定位等等領(lǐng)域。此外，RFID標簽依據(jù)其工作頻率主要分為四大類，分別是低頻標簽、高頻標簽、超高頻標簽以及微波標簽。而工作頻率越高，信號的傳輸率也就越高。因此，目前又以超高頻 (Ultrahigh Frequency ；UHF)標簽的應用最受人們的注意，此類標簽主要應用在物流以及物品定位領(lǐng)域，其中，超高頻指860MHz至960MHz的工作頻率。但是，公知技術(shù)中的被動式RFID標簽皆是以雙偶極天線為基礎做成平面式的 RFID標簽，其接收與發(fā)送信號的增益皆太小，而容易受到環(huán)境的干擾。此外，超高頻RFID標簽因電磁反向散射(Backscatter)特點，對金屬和液體等環(huán)境尤其敏感，當RFID超高頻標簽使用于金屬表面、液體或泥土中時，會因為電磁波被嚴重干擾或吸收而導致射頻識別芯片不足以被驅(qū)動，或者所回傳的識別信號強度不足以傳送至射頻識別讀取器。公知的解決方式，通常是將RFID與金屬產(chǎn)品接觸面隔開適當距離，一般是在RFID 的背面加設適當厚度的吸波層，以使金屬產(chǎn)品對RFID TAG的干擾降至最低，但是這樣作法會導致RFID TAG僅能正面讀取，此種解決方案并無法符合市場的期待，亦不是根本解決問題的方法。而另一種解決方式則是微帶天線陶瓷標簽，其利用陶瓷的高介電系數(shù)來縮裝成小型RFID TAG，但此種結(jié)構(gòu)的RFID TAG由于中心頻率與頻寬的比值很高，通常也只能應用于窄頻范圍，且使用時亦只能夠?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的輻射面做讀取，同樣無法符合市場的期待。此外，許多倉儲與物流管理的實際環(huán)境比理論上要嚴峻許多，例如雜亂堆疊的鋼架或者是大小不一的瓦斯鋼瓶，可以想見，用以讀取RFID TAG的電磁波信號會被堆疊的金屬物品嚴重吸收、反彈與干擾，而使得讀取效果變得極差，且上述的RFID TAG粘貼于金屬物品時，非常容易因為碰撞而損壞。綜合以上所述，由于公知技術(shù)的被動式RFID標簽是以雙偶極天線為基礎做成平面式的RFID標簽，因此接收與發(fā)送信號的增益皆太小，而容易受到環(huán)境的干擾。若是應用于超高頻領(lǐng)域，又因為超高頻電磁波信號容易被環(huán)境所干擾與吸收，而難以應用于金屬表面、液體或泥土中；而加裝吸波層的RFID TAG以及微帶天線陶瓷標簽雖可減少金屬表面的干擾，但是讀取范圍卻會受到很大限制，且應用于堆疊的金屬物品中，其讀取效果極差，亦容易因碰撞而損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題與目的因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有電場耦合殼體的無線射頻標簽，此無線射頻標簽可以通過電場耦合殼體與接地殼體間所產(chǎn)生的增強電場，以增強電磁波信號的信號強度，并同時加強無線射頻標簽的堅固性。本發(fā)明解決問題的技術(shù)手段一種無線射頻標簽，用以接收驅(qū)動信號，并依據(jù)驅(qū)動信號將識別信號傳送至射頻識別讀取器，此無線射頻標簽包含接地殼體、電場耦合殼體與射頻識別模塊；接地殼體與電場耦合殼體皆為導體材質(zhì)，當電場耦合殼體受電磁波感應產(chǎn)生電流后會在接地殼體與電場耦合殼體間產(chǎn)生電場，射頻識別模塊則置放于此電場中并耦合此電場能量達到可被讀取目的。而電場耦合殼體相對于接地殼體設置，并間隔有一空隙使此空隙成為電場共振腔，射頻識別模塊則置放于此腔中，使結(jié)合成三明治結(jié)構(gòu)，當電場耦合殼體接收到驅(qū)動信號或識別信號時，與接地殼體間產(chǎn)生增強電場，并提高驅(qū)動信號或識別信號的信號強度；其中，所謂射頻識別模塊包含射頻識別芯片與電場耦合單元，電場耦合單元與射頻識別芯片電性連結(jié)，并用以接收驅(qū)動信號與發(fā)送識別信號。在本發(fā)明一實施例中，無線射頻標簽包含一接地殼體，為一導體材質(zhì)；一電場耦合殼體，為一導體材質(zhì)，并相對于該接地殼體設置；一射頻識別模塊，設置于該接地殼體與該電場耦合殼體之間。其中，射頻識別模塊包含一射頻識別芯片；以及一電場耦合單元，與該射頻識別芯片電性連結(jié)，并用以接收該驅(qū)動信號與發(fā)送該識別信號；其中，當該電場耦合殼體接收該驅(qū)動信號與該識別信號中的至少一個時，與該接地殼體間產(chǎn)生一增強電場，并提高該驅(qū)動信號與該識別信號中至少一個的信號強度。除此之外，在本發(fā)明的另一種較佳實施例中，電場耦合殼體更可以分為電性連結(jié)于接地殼體的接地部，以及自接地部延伸出的耦合部，射頻識別模塊同樣置于電場耦合殼體與接地殼體之間，當耦合部接收驅(qū)動信號與識別信號中的至少一個時，與接地殼體間產(chǎn)生共振電場，并提高驅(qū)動信號與識別信號中至少一個的信號強度。在本發(fā)明的另一較佳實施例中，接地部可以利用至少一導線與至少一金屬片中的至少一個電性連結(jié)于接地殼體。在本發(fā)明的另一較佳實施例中，電場耦合單元可以包括電感與電容，且電感、電容與射頻識別芯片互相呈并聯(lián)，其中，電容更可以是一種平板電容。
在本發(fā)明的另ー較佳實施例中，無線射頻標簽更可以包含一絕緣殼體，此絕緣殼 體設置于電場耦合殼體與接地殼體之間，其中，絕緣殼體更可以是由塑膠材質(zhì)所組成。本發(fā)明對照現(xiàn)有技術(shù)的功效相較于公知的加裝吸波層的RFID TAG以及微帶天線陶瓷標簽，本發(fā)明的無線射頻 標簽通過設置電場耦合殼體，以在接收到驅(qū)動信號或識別信號吋，與接地殼體間產(chǎn)生共振 增強電場，并提高驅(qū)動信號或識別信號的信號強度，因此本發(fā)明的無線射頻標簽的讀取范 圍較大，且即使應用于堆疊的金屬物品中，只要能夠接收到些許的驅(qū)動信號或識別信號，即 可進行讀??；除此之外，由于電場耦合殼體的厚度并不影響增強電場的產(chǎn)生效果，亦即不會 影響無線射頻標簽的讀取效果，因此無線射頻標簽可以通過増加電場耦合殼體的厚度達到 強固而可耐強烈撞擊，以避免于使用時受到碰撞而損壞。本發(fā)明所采用的具體實施例，將通過以下的實施例及附圖作進ー步的說明。


圖1為本發(fā)明的無線射頻標簽的第一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的無線射頻標簽的第二結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為射頻識別模塊的ー較佳實施方式的結(jié)構(gòu)；圖4為本發(fā)明的無線射頻標簽的第三結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的無線射頻標簽的第四結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的無線射頻標簽應用于瓦斯桶的表面；以及圖7為本發(fā)明的無線射頻標簽應用于鋼架的表面。其中，附圖標記無線射頻標簽100接地殼體11電場耦合殼體12接地部121耦合部122金屬片123、123，導線124射頻識別模塊13射頻識別芯片131電場耦合単元132絕緣殼體14射頻識別讀取器200瓦斯桶300鋼架400驅(qū)動信號Sl識別信號S2電感L電容C
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種無線射頻標簽，尤指ー種具有電場耦合殼體的無線射頻標簽。以 下茲列舉數(shù)個較佳實施例以說明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知此僅為舉例，而并非用以 限定發(fā)明本身。有關(guān)此較佳實施例的內(nèi)容詳述如下。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的無線射頻標簽的第一結(jié)構(gòu)示意圖。無線射頻標簽100 用以接收驅(qū)動信號Si,并依據(jù)驅(qū)動信號Sl將識別信號S2傳送至射頻識別讀取器200，無線 射頻標簽100包含接地殼體11、電場耦合殼體12與射頻識別模塊13。接地殼體11為導體材質(zhì)所構(gòu)成，在實用中可以設置于金屬物品表面或者其他可供接地的物品上；電場耦合殼體12亦為導體材質(zhì)所構(gòu)成，并間隔一空隙而相對于接地殼體 11設置。射頻識別模塊13設置于接地殼體11與電場耦合殼體12之間，并包含射頻識別芯片與電場耦合單元，且電場耦合單元與射頻識別芯片電性連結(jié)，并用以接收驅(qū)動信號Sl與發(fā)送識別信號S2 ；其中，當電場耦合殼體12接收驅(qū)動信號Sl與識別信號S2中的至少一個時，與接地殼體13間產(chǎn)生增強電場，并因此提高驅(qū)動信號Sl與識別信號S2中至少一個的
信號強度。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明的無線射頻標簽的第二結(jié)構(gòu)示意圖。其中與第一結(jié)構(gòu)圖不同之處在于電場耦合殼體12可以包含接地部121與耦合部122，接地部121電性連結(jié)于接地殼體11，耦合部122自接地部11延伸出，因此當電場耦合殼體12接收驅(qū)動信號Sl與識別信號S2中的至少一個時，耦合部122與接地殼體13間產(chǎn)生增強電場，并因此提高驅(qū)動信號Sl與識別信號S2中至少一個的信號強度。請參閱圖3，圖3為射頻識別模塊的一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)。其中，電場耦合單元 132可以包括一電感L與一電容C，且電感L、電容C與射頻識別芯片131互相呈并聯(lián)，更進一步，電容C可以是平板電容，此一結(jié)構(gòu)的射頻識別模塊13結(jié)構(gòu)在使用時，電容C可以將吸收到的電磁波能量傳送至射頻識別芯片131，而當射頻識別模塊13是貼附于金屬表面使用時，若金屬表面受到電磁波干擾而產(chǎn)生表面電流時，電感L更可以拉動部份電流，進而增加射頻識別芯片131能量，也就是增強了射頻識別芯片131的讀取效果。請一并參閱圖4與圖5，圖4為本發(fā)明的無線射頻標簽的第三結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明的無線射頻標簽的第四結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2中，電場耦合殼體12可以通過金屬片 123電性連結(jié)于接地殼體11的一端，除此之外，電場耦合殼體12也可以通過至少一條導線 124電性連結(jié)于接地殼體11，又或者電場耦合殼體12可以通過金屬片123’電性連結(jié)于接地殼體11的多端，重點僅在于耦合部122需要突伸出接地部121，其突伸出接地部121的長度與面積越多，提高驅(qū)動信號Sl與識別信號S2的信號強度的效果就越好。更進一步，無線射頻標簽100更可以包含絕緣殼體14，絕緣殼體14可以設置于電場耦合殼體12與接地殼體11之間，較佳者，絕緣殼體14可以是由塑膠材質(zhì)所組成，其可以避免物品在堆疊時，碰觸到耦合部122與接地殼體11而造成兩者電性導通無法產(chǎn)生增強電場，進而影響無線射頻標簽100的讀取效果。而由于本發(fā)明的無線射頻標簽100的射頻識別模塊13設置于電場耦合殼體12與接地殼體11之間，因此得以受到良好的保護，在使用時，無線射頻標簽100可以設置于任何場所，以下僅以兩種實施方式作為舉例，請參閱圖6與圖7，圖6為本發(fā)明的無線射頻標簽應用于瓦斯桶的表面，圖7為本發(fā)明的無線射頻標簽應用于鋼架的表面。在許多產(chǎn)業(yè)中，材料會有其使用期限，例如瓦斯桶300或是鋼架400，而要對上述物品快速的管理與檢驗時，若使用公知技術(shù)加裝吸波層的RFID TAG或微帶天線陶瓷標簽，雖然可以使用，但僅能對物品逐一檢查，而當許多物品堆疊時，由于電磁波會被反射與吸收而減弱，加上其皆只能夠正面讀取，因此根本難以動作；反觀本發(fā)明的無線射頻標簽100，在實際設置于瓦斯桶300或是鋼架400使用時，并不限于正面讀取，且當物品堆疊時，只要電磁波信號能夠于反射后到達無線射頻標簽100，耦合部122即可與接地殼體11間產(chǎn)生增強電場并增強信號強度，以供射頻識別模塊13讀取。
綜合以上所述，相較于公知加裝吸波層的RFID TAG以及微帶天線陶瓷標簽，本發(fā)明的無線射頻標簽100通過設置電場耦合殼體12，以在接收到驅(qū)動信號Sl或識別信號S2 時，與接地殼體11間產(chǎn)生增強電場，并提高驅(qū)動信號Sl或識別信號S2的信號強度，因此本發(fā)明的無線射頻標簽100的讀取范圍較大，且即使應用于堆疊的金屬物品中，只要能夠接收到些許的驅(qū)動信號Sl或識別信號S2，即可進行讀取；除此之外，由于電場耦合殼體12的厚度并不影響增強電場的產(chǎn)生效果，亦即不會影響無線射頻標簽100的讀取效果，因此無線射頻標簽100可以通過增加電場耦合殼體12的厚度達到強固而可耐強烈撞擊，，以避免于使用時受到碰撞而損壞。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線射頻標簽，其特征在于，用以接收一驅(qū)動信號，并依據(jù)該驅(qū)動信號將一識別信號傳送至一射頻識別讀取器，該無線射頻標簽包含一接地殼體，為一導體材質(zhì)；一電場耦合殼體，為一導體材質(zhì)，并相對于該接地殼體設置；以及一射頻識別模塊，設置于該接地殼體與該電場耦合殼體之間，并包含 一射頻識別芯片；以及一電場耦合單元，與該射頻識別芯片電性連結(jié)，并用以接收該驅(qū)動信號與發(fā)送該識別信號；其中，當該電場耦合殼體接收該驅(qū)動信號與該識別信號中的至少一個時，與該接地殼體間產(chǎn)生一增強電場，并提高該驅(qū)動信號與該識別信號中至少一個的信號強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻標簽，其特征在于，該電場耦合殼體更包含 一接地部，電性連結(jié)于該接地殼體；以及一耦合部，自該接地部延伸出；其中，當該電場耦合殼體接收該驅(qū)動信號與該識別信號中的至少一個時，該耦合部與該接地殼體間產(chǎn)生該增強電場，并提高該驅(qū)動信號與該識別信號中至少一個的信號強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線射頻標簽，其特征在于，該接地部利用至少一導線與至少一金屬片中的至少一者電性連結(jié)于該接地殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻標簽，其特征在于，該電場耦合單元包括一電感與一電容，且該電感、該電容與該射頻識別芯片互相呈并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻標簽，其特征在于，該電容為一平板電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線射頻標簽，其特征在于，更包含一絕緣殼體，該絕緣殼體設置于該電場耦合殼體與該接地殼體之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線射頻標簽，其特征在于，該絕緣殼體由一塑膠材質(zhì)所組成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線射頻標簽，包含接地殼體、電場耦合殼體與射頻識別模塊；接地殼體與電場耦合殼體皆為導體材質(zhì)，且電場耦合殼體相對于接地殼體設置；射頻識別模塊設置于接地殼體與電場耦合殼體之間，并包含射頻識別芯片與電場耦合單元，電場耦合單元與射頻識別芯片電性連結(jié)，并用以接收驅(qū)動信號與發(fā)送識別信號；其中，當電場耦合殼體接收驅(qū)動信號與識別信號中的至少一個時，與接地殼體間產(chǎn)生增強電場，并提高驅(qū)動信號與識別信號中至少一個的信號強度。
文檔編號G06K19/077GK102314623SQ20101022451
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者林進華 申請人:全信創(chuàng)意科技股份有限公司