專利名稱：具有自補償天線和導(dǎo)電護罩的rfid器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻識別(RFID)標(biāo)簽(tags)和標(biāo)記(labels)領(lǐng)域。
2.背景技術(shù)對于構(gòu)成天線并沒有簡單的定義，因為所有介電體和導(dǎo)電體都與電磁場(無線電波)相互作用。通常被稱作天線的不過是以方便的阻抗來產(chǎn)生電壓從而連接到電路和器件的形狀和尺寸。幾乎任何東西都可以在某種程度上作為天線。然而，關(guān)于何種設(shè)計可以用于RFID標(biāo)簽和標(biāo)記，還是有一些實際限制。
首先，在做出設(shè)計選擇時可逆性是主要考慮問題。這意味著，天線不僅將作為發(fā)射機將其終端的電壓轉(zhuǎn)換成輻射電磁波，也將作為接收機，在接收機中輸入電磁波會在終端兩端引發(fā)/感應(yīng)出電壓。通常較容易描述發(fā)射情況，但通常一個好的發(fā)射天線作為接收天線也工作良好(如同所有規(guī)則，在較低頻時有例外，但對于UHF，在RFID標(biāo)簽和標(biāo)記通常所工作的900MHz頻帶和更高頻帶，這一般是成立的)。
無論如何，雖然給出了以上論述，除了要求天線在你所希望的位置、做你所要做的工作、并且按你所希望的方式來構(gòu)造，難以判斷什么是“好”天線。
然而，在針對某個特定目的來判斷天線是否“良好”時，有一些特征是有效的指南。如果對天線進行連接時，可測量該天線一在給定頻率下的阻抗。阻抗通常被表示為這兩部分的組合電阻R，以歐姆表示；以及電抗X，也以歐姆來表示，但在其前面有因子“j”，用來表示電抗是矢量。jX的值可以是電容性的，此時它是一個負(fù)數(shù)，或者可以是電感性的，此時它是一個正數(shù)。
在測量天線阻抗的時候確定發(fā)生了何種情況，就可以分析上述兩部分在特定的情況下對于天線的適用性或性能的影響。
電阻R實際上是兩個部分的合成天線的損耗電阻，其代表施加在天線上的信號被轉(zhuǎn)換成熱量的趨勢；以及輻射電阻，其代表通過被輻射出去而從天線“丟失”的能量，此輻射電阻正是在天線中所需要的。損耗電阻與輻射電阻的比值被描述為天線的效率。低效率天線具有大損耗電阻和相對小的輻射電阻，在多數(shù)場合都不能良好地工作，因為任何進入該天線內(nèi)的能量大部分將會簡單地表現(xiàn)為熱能而不是有用的電磁波。
電抗X的效應(yīng)比電阻R的效應(yīng)稍微更復(fù)雜一些。電抗X，即天線的感抗或容抗，不會消耗能量。實際上，通過在系統(tǒng)中加入一個諧振電路就可以使它減小。簡單地，對于一個給定的+jX值(電感器)，就有一個與之諧振/抵消的-jX值(電容器)，從而僅留下電阻R。
另一個要考慮的問題是帶寬，經(jīng)常用術(shù)語“Q”(最初是“品質(zhì)因數(shù)”)來描述。為了理解帶寬的作用，不需要去理解數(shù)學(xué)；簡單地說，如果一個天線具有代表大感抗或容抗的+jX或-jX值，則發(fā)生諧振時它僅會在一個非常窄的頻帶上變成純電阻。例如，對于一個在902MHz到928MHz頻帶上工作的系統(tǒng)，如果使用高電抗性的天線，就只能在若干兆赫上產(chǎn)生所想要的電阻R。另外，高Q/窄帶匹配方案是不穩(wěn)定的，因為組件值或設(shè)計方面的非常小的變化都會引起性能上的大變化。因此高Q窄帶方案在實際的RFID標(biāo)簽設(shè)計中是要避免的。
一個RFID標(biāo)簽大體上是由以下部分組成的1)一RFID芯片，包括由輸入RF信號產(chǎn)生DC電源的整流器、執(zhí)行識別功能的邏輯電路以及阻抗調(diào)制器，上述阻抗調(diào)制器改變輸入阻抗從而產(chǎn)生將被發(fā)射的調(diào)制信號；和2)如上所述的天線。
這些元件各自具有相關(guān)的阻抗。如果芯片阻抗(該阻抗傾向于是電容性的)和天線阻抗(該阻抗被設(shè)計成怎樣就是怎樣的)彼此共軛，就可以簡單地將芯片連到天線的兩端，從而產(chǎn)生一個有效的標(biāo)簽。對于普通的RFID芯片而言，電容應(yīng)該使得在UHF頻率下能夠獲得合理低Q值的適當(dāng)帶寬匹配。
然而，有些時候由于環(huán)境或加工方面的局限，不能如此簡單地滿足標(biāo)簽的操作需要，于是就必須考慮獲得良好匹配的其它途徑。保持所需阻抗匹配的最常用的方法，就是在天線和芯片之間放置阻抗匹配網(wǎng)路。阻抗匹配網(wǎng)路通常是電感器和電容器組成的網(wǎng)絡(luò)，其作用是將輸入阻抗的實部和電抗部分都轉(zhuǎn)變到所希望的水平。這些組件一般不包括電阻器，因為這些電阻器消耗能量，而這通常導(dǎo)致較低的性能。
在阻抗匹配中可能出現(xiàn)困難，因為天線的阻抗特性會受到到其周圍因素的影響。而這又會影響到天線和RFID芯片之間的阻抗質(zhì)量，且因此影響RFID標(biāo)簽的讀出范圍。
能夠影響天線特性的周圍因素包括基底材料——天線安裝在此基底材料上，以及RFID標(biāo)簽附近的其它物體的特性。例如，基底材料的厚度和/或介電常數(shù)能夠影響天線的各自。另舉一例，在標(biāo)簽附近放置導(dǎo)電或不導(dǎo)電物體能夠影響天線的操作特性，且因此而影響到標(biāo)簽的讀出范圍。
可以調(diào)諧天線，以使之針對基底和周圍放置物體的任何給定設(shè)置具有所需要的特性。例如，如果每個標(biāo)簽可以被單獨地調(diào)諧，從而可以調(diào)節(jié)臂長和/或加入由可調(diào)節(jié)電容器及電感器組成的匹配網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)簽就可以不受物體介電常數(shù)的影響而工作。然而，從商業(yè)角度看單獨調(diào)諧天線是不切實際的。
如上所述，設(shè)計者常常針對“自由空間”優(yōu)化標(biāo)簽性能，“自由空間”即通常給出標(biāo)準(zhǔn)相對介電常數(shù)1的數(shù)據(jù)。然而，在現(xiàn)實世界中，標(biāo)記所附著的物體所具有的介電常數(shù)經(jīng)常不為1，反之，其所具有的介電常數(shù)或周圍物體形成的環(huán)境變化很大。例如，如果一個具有針對“自由空間”而被設(shè)計和優(yōu)化的偶極天線的標(biāo)記卻被附著到一物體上，該物體所具有的介電常數(shù)不同于“自由空間”，則該標(biāo)記的性能就會下降，通常表現(xiàn)為其工作范圍減小以及如上所述的其它不足。
因此，盡管通過改變天線設(shè)計，使其從“自由空間”設(shè)計變到能夠適應(yīng)新的介電常數(shù)或能夠補償可能在標(biāo)簽周圍出現(xiàn)的其它物體，就可以適應(yīng)具有不同的固定介電常數(shù)基底的產(chǎn)品，這種設(shè)計上的變化卻迫使標(biāo)簽制造商去生產(chǎn)范圍更寬、針對要應(yīng)用標(biāo)簽的每個目標(biāo)產(chǎn)品可能類型不同的標(biāo)記或標(biāo)簽，因此，對于標(biāo)簽制造商而言就增加了成本并產(chǎn)生了庫存清單問題。
當(dāng)標(biāo)簽用于不同類型的具有一定范圍內(nèi)的可變介電常數(shù)的材料時，標(biāo)簽或標(biāo)記設(shè)計者所能獲得的最佳設(shè)計性能就是針對介電常數(shù)和預(yù)計條件的范圍的平均值來設(shè)計或調(diào)諧標(biāo)簽，并接受在某些特定情況下由顯著失諧所引起的性能下降和可能故障。
可以理解的是需要針對上述情況來進行改進。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種RFID器件包括天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包括補償元件，因基底被放置到電介質(zhì)材料之上或附近，該補償元件可以至少在一定程度上補償所述天線結(jié)構(gòu)操作特性的變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種RFID器件包括天線結(jié)構(gòu)和在電介質(zhì)材料相對側(cè)(面)上的導(dǎo)電平面或?qū)印?br> 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種RFID器件包括電介質(zhì)層；在所述電介質(zhì)層的第一表面頂上的天線結(jié)構(gòu)；耦合到天線的RFID芯片；以及在所述電介質(zhì)層的第二表面上的導(dǎo)電平面，其中所述電介質(zhì)層位于所述導(dǎo)電平面和所述天線結(jié)構(gòu)之間。所述天線結(jié)構(gòu)包括一個或多個補償元件，用于至少部分補償所述電介質(zhì)層在所述天線結(jié)構(gòu)操作特性上的影響。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種設(shè)置RFID器件的方法包括如下步驟將所述RFID器件的天線結(jié)構(gòu)和所述RFID器件的導(dǎo)電平面彼此相對地放置在電介質(zhì)層的相對側(cè)面上；并重新調(diào)諧所述天線結(jié)構(gòu)以至少部分補償所述電解質(zhì)層在所述天線結(jié)構(gòu)上的影響。
為實現(xiàn)上述及相關(guān)的目的，本發(fā)明包括在下文全面描述、且在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明和附圖詳細給出了本發(fā)明的某些闡釋性實施例。這些實施例只是闡釋了本發(fā)明原理的各種實施方式中的若干方式。通過以下本發(fā)明結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和新穎特征會變得清晰。


在附圖中(附圖未必合乎比例)圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種射頻識別(RFID)器件的斜視圖；圖2是一種安裝到電介質(zhì)材料上的電容器的平面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種自適應(yīng)元件即一種叉指式電容器的平面圖；圖4是沿著圖3中線3-3方向所取的剖面圖；圖5是類似于圖4的剖面圖，其中所述電容器安裝在比圖4中的電容器的材料厚的材料上；圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一種自適應(yīng)元件即曲折式電感器(meanderinductor)的平面圖；圖7所示是一種實施本發(fā)明且利用曲折式電感器的RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)；圖8所示是實施本發(fā)明的類似于圖7所示的一種RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，其中所述標(biāo)簽安裝在比圖7中標(biāo)簽的材料厚的材料上；圖9所示是一種實施本發(fā)明且具有折疊式偶極天線結(jié)構(gòu)的RFID標(biāo)簽；圖10所示是一種天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)實施本發(fā)明以便隨材料的介電常數(shù)變化而減小天線的有效長度，其中天線是安裝到所述材料上的；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一種自適應(yīng)天線結(jié)構(gòu)的一個實施例的平面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的一種自適應(yīng)天線結(jié)構(gòu)的另一個實施例的平面圖；圖13是一種RFID標(biāo)簽的示意圖，該標(biāo)簽具有實施本發(fā)明的一種天線裝置；圖14是一種RFID標(biāo)簽的示意圖，該標(biāo)簽具有實施本發(fā)明的一種可選擇的天線裝置；圖15是一種RFID標(biāo)簽的示意圖，該標(biāo)簽具有實施本發(fā)明的第二種可選擇的天線裝置；圖16是一種RFID標(biāo)簽的橫截面圖，該標(biāo)簽具有實施本發(fā)明的一種天線裝置，該天線裝置被安裝到包裹側(cè)壁上；圖17是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例一種RFID器件的平面圖，該器件可以包裹在紙板箱或其它物體邊緣上；圖18是斜視圖，示出圖17中的RFID器件安裝在紙板箱上；圖19是剖面圖，示出圖17中的RFID器件安裝在一物體例如紙板箱的邊緣上；圖20是本發(fā)明的一種RFID器件的橫截面圖，該器件安裝到紙板箱的重疊部分上；
圖21是印制在紙板箱或其它容器部分上的標(biāo)志的斜視圖，該標(biāo)志指示出反射導(dǎo)電結(jié)構(gòu)應(yīng)被置于何處；圖22是說明圖21中的RFID器件的放置的斜視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的一種RFID器件的斜視圖，該器件具有單極天線結(jié)構(gòu)；圖24是圖23中的RFID器件一個實施例的平面圖；圖25是圖23中的RFID器件另一實施例的斜視圖；圖26是示意圖，示出了一種用于生產(chǎn)圖23中RFID器件的系統(tǒng)；圖27是根據(jù)本發(fā)明的一種RFID器件的橫截面圖，其具有可擴大的基底；圖28是圖27中的器件可擴大基底的分解視圖；圖29是圖27中的器件可擴大基底在壓縮狀態(tài)下的斜視圖；圖30是圖27中的器件可擴大基底的斜視圖；示出了基底的擴大；且圖31是根據(jù)本發(fā)明的一種RFID器件的平面圖，其具有大致矩形的導(dǎo)電翼片。
具體實施例方式
一種射頻識別(RFID)標(biāo)簽包括天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)耦合到RFID芯片，如RFID帶(strap)。所述天線結(jié)構(gòu)被安裝到電介質(zhì)材料的一個表面(主要表面)上，并包括補償元件從而至少在一定程度上補償各種類型的電介質(zhì)材料——所述天線結(jié)構(gòu)可被安裝在該電介質(zhì)材料上。另外，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，如接地面或其它導(dǎo)電材料層，可被放置在所述電介質(zhì)層的第二主要表面上，即在不同于所述天線結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)層的相對側(cè)面上。
如上所述，如果能夠利用可變的電容器和電感器，或者通過改變臂長來單獨地調(diào)節(jié)每個標(biāo)簽，該標(biāo)簽就可以被優(yōu)化從而工作在任何特定電介質(zhì)材料基底上。這在實踐中是不可行的，但天線結(jié)構(gòu)可以包括補償元件，該補償元件的特性在一定程度上可以作為電介質(zhì)基底材料和/或鄰近物體的環(huán)境的函數(shù)而變化，從而為天線元件的變化特性提供某種補償。
先參考圖1，一種RFID器件10包括補償天線結(jié)構(gòu)12，該補償天線結(jié)構(gòu)位于電介質(zhì)層或基底16的第一表面(主要表面)14之上或頂上。天線結(jié)構(gòu)12包括一對天線元件(導(dǎo)電翼片)20和22，這些元件耦合到RFID芯片24。RFID芯片24可以是RFID帶26的一部分，RFID帶16例如包括連到RFID芯片24的導(dǎo)電引線。合適的RFID帶的實例包括可從Alien Technologies得到的RFID帶、及可從Philips Electronics得到的在I-CONNECT這一名稱下所銷售的帶。
補償天線結(jié)構(gòu)12還包括天線補償元件30和32，這些天線補償元件耦合到天線元件20和22或者是天線元件20和22的一部分。補償元件30和32在一定程度上補償天線元件20和22操作特性的變化，這種變化是因天線元件20和22與電介質(zhì)層16的電介質(zhì)材料的相互作用而引起的。天線元件20和22操作特性的變化例如可表現(xiàn)為天線元件20和22變成電抗性的；天線元件20和22的輻射電阻產(chǎn)生變化，此種變化會導(dǎo)致天線效率下降，上述天線效率被表示成輻射電阻與損耗電阻和輻射電阻之和的比值；以及作為上述變化的結(jié)果，RFID芯片24和天線元件20和24之間的阻抗匹配將會下降，導(dǎo)致失配損失以及由此產(chǎn)生的天線結(jié)構(gòu)最佳頻率操作范圍的損失。為緩和對天線元件20和22的這些影響，補償元件30和32可以1)在芯片和天線之間引入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，該阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)使得這兩者匹配，從而最大化芯片24與天線元件20和22之間的能量傳遞；和/或2)改變天線元件20和22的有效長度，從而使之保持在諧振狀態(tài)。這些方法可以單獨使用，也可以結(jié)合使用從而形成這兩種方法的混合方法。下面將討論補償元件30和32的各種實例。
RFID器件10也包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或接地面40，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或接地面40位于電介質(zhì)層16的第二主要表面42之上或頂上，該第二主要表面處于電介質(zhì)層16的不同于第一主要表面14的相對側(cè)面上。這樣，電介質(zhì)層16就處于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)40和天線結(jié)構(gòu)12之間。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或接地面40構(gòu)成“護罩”，從而減小或消除RFID芯片24和天線結(jié)構(gòu)12對接地面40另一側(cè)面上物體的敏感度。例如，接地面40可處于一紙板箱或容器的內(nèi)部表面上，而該紙板箱或容器內(nèi)包括一個或多個物體。這些物體可以具有多種性質(zhì)中的任一種性質(zhì)，上述多種性質(zhì)能夠以不同的方式影響附近無護罩RFID器件的工作。例如，容器內(nèi)的導(dǎo)電物體，如金屬物體或以金屬包裝的物體，與不導(dǎo)電的物體相比，就能夠不同程度地影響附近RFID器件的工作。再舉一例，具有不同介電常數(shù)的物體能夠?qū)Ω浇腞FID器件產(chǎn)生不同影響。在天線結(jié)構(gòu)12與RFID芯片及可能不同程度地影響RFID器件工作的物體之間存在接地面40，能夠幫助減小或防止這些物體與RFID器件10的各工作組件的相互作用。
可選擇電介質(zhì)層16的厚度或電介質(zhì)特性，從而防止接地面40與天線結(jié)構(gòu)12之間不希望有的相互作用。一般的說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在UHF頻率下，即按規(guī)定在860兆赫到950兆赫范圍的頻帶中，約3毫米到6毫米厚的電介質(zhì)適用于實施本發(fā)明的標(biāo)簽。類似地，厚約0.5毫米到大約3毫米的電介質(zhì)適用于在2450兆赫中心頻率的頻帶中工作的標(biāo)簽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個范圍的厚度適合導(dǎo)電翼片20和22的有效工作，盡管通常認(rèn)為在天線結(jié)構(gòu)12與接地面40之間需要有間距，該間距是工作頻率下的波長的四分之一。
接地面40可以大于RFID器件10的操作部分(天線結(jié)構(gòu)12和RFID芯片24)，以便為RFID器件10的操作部分提供合適的護罩。例如，接地面40可以在每個方向上為天線結(jié)構(gòu)12提供至少約6毫米的重疊。然而，可能在某些方向上使重疊較小，例如，在離RFID芯片24最遠的天線元件20和22的遠端處所具有的重疊可小于在天線元件20和22寬度方向上的重疊。
RFID器件10可用于多種合適場合中的任一場合。例如，RFID器件10可以是一單獨的標(biāo)記(label)，例如通過粘合到紙板箱，而固定到該紙板箱或其它容器或物體。所述標(biāo)記可以被放置到紙板箱的一個側(cè)面上或物體之內(nèi)?？蛇x擇地，RFID器件的一部分可被粘合附著到紙板箱的一個側(cè)面(一個主要表面)(例如接地面附著到紙板箱的內(nèi)部)，而RFID器件的另一部分(例如RFID器件的操作部分)可以粘合到紙板箱的另一側(cè)面(其它主要表面)。實際上，如下面將進一步解釋的那樣，RFID器件可以是包圍紙板箱或其它物體邊緣的單個標(biāo)記，其中RFID器件的一部分位于標(biāo)記的一部分上，而RFID器件的另一部分位于標(biāo)記的另一部分上，而以部分紙板箱或其它物體用作電介質(zhì)層。
作為另一選擇，RFID器件10的組件可以直接形成于物體或部分物體的側(cè)面上，例如在紙板箱或其它物體的一部分的側(cè)面上。例如，天線結(jié)構(gòu)12可以印制或以其它方式形成在紙板箱或其它物體部分的一個側(cè)面上，而接地面40可以形成在紙板箱或其它物體的相對側(cè)的對應(yīng)部分上。
以下接著是對各種類型的可用作補償天線結(jié)構(gòu)12的一部分的補償元件30和32的綜合描述。應(yīng)該理解的是，除了明確圖示的類型之外，尚可用其它補償元件作為補償元件30和32。
一種常見類型的補償元件30、32就是圖2所示的電容器50。電容器50包括一對導(dǎo)電板52和54，這些導(dǎo)電板安裝或印制在電介質(zhì)基底56上。這些板之間的電容是間距、大小、且重要地是基底介電常數(shù)的函數(shù)。一般隨著相對介電常數(shù)(Er)增大，這兩個板之間的電容C也增大。
在圖3中示出了實施本發(fā)明的一種特定類型的電容器。電容器58是通過在電容器“指”60、62之間形成的電磁場的交叉耦合而形成的。電容器58在本說明書中被稱作叉指式電容器。電容器58的電容量以及其它特性是指60與指62之間的距離、指的數(shù)目、指60和62的尺寸、及電介質(zhì)材料64的介電常數(shù)的函數(shù)，其中電容器58附著到所述電介質(zhì)材料上。
圖4和圖5對應(yīng)于兩種不同的電介質(zhì)材料64示出了電容器58周圍的電場。圖4示出了在相對薄的基底66上，例如100微米的聚酯層上的電容器58。圖5示出了在相對厚的基底68上，例如介電常數(shù)介于2和7之間、30毫米厚的電介質(zhì)塊或板上的電容器58以及薄基底66。
在圖4所示的情形下，叉指式電容器58基本上是處于空氣中，其中在交替的指60和指62之間的介電常數(shù)就是薄基底66的介電常數(shù)。電容器的各指之間的電容是各指周圍的介電常數(shù)的函數(shù)，如同電場的擴展，因此它具有初始值C1。
在圖5所示情況下，電場也流到上述電介質(zhì)塊內(nèi)，因此電容器的各指之間存在交叉耦合。電容C2受到上述塊的存在的影響，特別是受到材料的介電常數(shù)的影響。因此，這種裝置包括一具有電容(C)的組件，該電容(C)是所述塊的相對介電常數(shù)的函數(shù)——該裝置被安裝在該塊上，即C＝f(Er)，其中Er是塊的相對介電常數(shù)。隨著塊的介電常數(shù)增加，電容也增加。該組件的電容也是所述塊的厚度的函數(shù)，因為較薄的塊內(nèi)有較小的電場，因此，對于一給定的Er，也使電容增加得更少量。
圖6所示為一種可能的電感器結(jié)構(gòu)，螺旋式或曲折式電感器69具有若干匝或其它部分(曲折部分)70，它們靠近鄰近發(fā)匝或其它部分70。這種結(jié)構(gòu)因為匝間電容而具有自諧振。因此，凈電感值也可以成為基底Er的函數(shù)。
在空氣中，這種曲折式電感器組件具有一定的電感值L。當(dāng)它被放到介電常數(shù)更高的具有相當(dāng)大厚度的材料上時，各曲折部分之間的電容交叉耦合增大，從而導(dǎo)致總電感減小。
圖7簡單示出了這種曲折式電感器組件是如何使用的。具有元件80的偶極天線78通過曲折式電感器84而被連到RFID芯片82。天線78、電感器84和芯片82可以通過以下方式附著到薄電介質(zhì)材料86(更確切地說是一種低介電常數(shù)基底例如100微米厚的聚酯薄膜)的印制在該電介質(zhì)材料上、膠合到該電介質(zhì)材料上、或以任何常用的方式安裝到該電介質(zhì)材料上。
圖8示出利用曲折式電感器84的另一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被加入到偶極天線78和芯片82之間。偶極天線78、芯片82、和曲折式電感器84都處于介電常數(shù)更高的基底88上。
如果基本偶極天線78的尺寸適于放置在空氣中或低介電常數(shù)Er的基底上，則當(dāng)偶極天線78被放置到較高介電常數(shù)Er的基底88上時，天線元件在選定工作頻率下就太長了。這主要表現(xiàn)在天線變成電感性的，也就是說+jX增大。如果天線78和芯片82間沒有補償，阻抗匹配且因此還有標(biāo)簽性能就會下降。然而，曲折式電感器84在較高介電常數(shù)Er基底88上電感會減小。因此基底88上的曲折式電感器84給給電路提供了較小的+jX，所以借助于適當(dāng)選擇特性參數(shù)，便可保持良好的匹配。
上述單個電容和電感元件表現(xiàn)出這樣的原則組件的值取決于該組件放置在其上面的基底的特性?？梢灾圃烊舾善渌M件，這些組件可形成于薄膜上，緊鄰會對基底材料的介電常數(shù)及其厚度的變化有所反應(yīng)的天線，包括多個電容器、電感器、和傳輸線單元(它們可以作為變換器)，這些組件彼此并聯(lián)或串聯(lián)地工作，從而提供依賴基底的可變電抗。這些依賴基底的可變電抗組件可被用來重新調(diào)諧和重新匹配天線/芯片組合，以針對某些天線類型在一定的基底特性范圍內(nèi)維持性能。
由上所述可知，結(jié)構(gòu)的表面特征可以對它們被安裝在其上的基底反應(yīng)，或者與它們被安裝在其上的基底相互作用，從而根據(jù)局部環(huán)境，特別是根據(jù)基底的介電特征來改變操作特性。然而，單單利用這些組件并不總是最好的方案。另一種補償元件30和32的方法是利用這樣的結(jié)構(gòu)；其可基于補償元件的鄰近環(huán)境，特別是基于補償元件30和32所安裝在其上的電介質(zhì)材料的介電特性，來改變天線的有效長度?，F(xiàn)在描述一些簡單的改變天線元件有效長度的結(jié)構(gòu)和方法。
為此目的，所考慮的最簡單的一種天線就是折疊偶極天線100，此天線在圖9中顯示為RFID器件102的一部分。折疊偶極天線100的回路104的總長度被設(shè)置成在最小介電常數(shù)下對RFID芯片105提供良好的匹配，作為一實例，其中上述最小介電常數(shù)是在與介電常數(shù)為Er＝2的30毫米電介質(zhì)塊一起工作的條件下，標(biāo)簽的預(yù)定最小介電常數(shù)。
自適應(yīng)元件106優(yōu)選包括由電感器和叉指式電容器組成的印制串聯(lián)調(diào)諧電路，其中所述電感器是窄線構(gòu)成的簡單曲折式電感器，所述電容器如先前討論和展示的。電感器和電容器的值使得在具有介電常數(shù)Er＝2的材料上諧振頻率在915MHz以上，這是因為電容器值低?，F(xiàn)在如果整個標(biāo)簽被放到介電常數(shù)Er＝4的30毫米基底上，折疊偶極天線的正確回路長度就太短了。然而，自適應(yīng)元件106內(nèi)部的電容器的值可能增加，從而使回路在915MHz處諧振。自適應(yīng)電容元件現(xiàn)在的作用類似于短路，為RF電流提供一條長度減小的路徑，該路徑長度理想準(zhǔn)確地是這樣的路徑長度其使得天線正確地匹配芯片，該芯片處于介電常數(shù)Er＝4的材料上。應(yīng)認(rèn)識到，實例中的值和數(shù)目用于說明操作的一般原則，而不一定代表真正的天線和RFID標(biāo)簽設(shè)計。
這是一個利用實施本發(fā)明的基底的性質(zhì)來調(diào)節(jié)天線有效長度的實例?？蛇x擇地，可設(shè)想出分布式方案，其中電感和電容是沿天線長度分布的。應(yīng)認(rèn)識到，這些電容和電感元件可以串聯(lián)和/或并聯(lián)結(jié)合使用，并可能與具有適當(dāng)特性的天線結(jié)合，使阻抗匹配可隨基底Er的變化而得到調(diào)節(jié)，從而能夠保持天線性能。
一種可選擇的結(jié)構(gòu)是這樣的結(jié)構(gòu)其中的補償元件30和32，例如自適應(yīng)元件106，可調(diào)節(jié)天線的有效長度。當(dāng)天線被放置到具有不同Er的介質(zhì)上或介質(zhì)中，預(yù)定頻率的波長會變化。在上述介質(zhì)中，為獲得低或零電抗及有用的輻射電阻，天線的理想長度將會較短。
因此，隨基底介電常數(shù)改變而減小其有效長度的天線會提供補償。一種可實現(xiàn)這種方案的結(jié)構(gòu)概念示于圖10中。這是一個非限制性的實例，因為單獨地或彼此結(jié)合地使用本說明書所描述的各種結(jié)構(gòu)和方法，能夠得到多種其它適當(dāng)?shù)呐渲谩?br> 圖10是平面圖，示出了矩形橫截面導(dǎo)體116的彎曲區(qū)段，矩形橫截面導(dǎo)體116預(yù)定要被放置在具有可變Er值的基底上。這樣來構(gòu)成一偶極天線的兩個臂的一部分。可以利用一個以上區(qū)段。導(dǎo)體116能夠有兩個電流流動路徑；外曲線118和內(nèi)曲線120。在這兩個曲線之間，傳輸路徑的長度實際是不同的。切口112起到電容器的作用。隨著基底在其介電常數(shù)Er方面的數(shù)值增大，這兩個輻射區(qū)段間的電容同樣增大，但有效傳輸路徑的長度會減小。
應(yīng)理解的是，可能有很多提供自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的可選方案，上述自適應(yīng)結(jié)構(gòu)被設(shè)置成在一定程度上補償基底中不同的介電常數(shù)值，所述自適應(yīng)或補償天線結(jié)構(gòu)附著到上述基底上。例如，也可設(shè)計以簡單波形結(jié)構(gòu)(wave format structure)間的交叉耦合來提供補償。交叉耦合結(jié)構(gòu)已在上文做了描述。
圖11所示的天線結(jié)構(gòu)140包括一些自適應(yīng)元件，這些元件是某些上述類型的補償元件的實例。天線結(jié)構(gòu)140包括一對天線元件142和144，所述天線元件在各自的連接點146和148耦合到RFID芯片或帶。天線元件142和144具有各自的主要天線線路152和154。在主要天線線路152和154的端部是電容短線156和158。電容短線156和158包括各自的導(dǎo)電末端162和164，這些導(dǎo)電末端朝向?qū)?yīng)的主要天線線路152和154彎回。間隙166和168隨著與結(jié)合點的距離加大而進一步變寬，其中上述間隙是導(dǎo)電末端162和164與主要天線線路152和154之間的間隙，上述結(jié)合點是導(dǎo)電末端和主要天線線路的結(jié)合點。電容短線156和158具有可變特性，這取決于天線結(jié)構(gòu)140所附著的基底的介電常數(shù)。更具體地說，導(dǎo)電末端162、164與相應(yīng)的主要天線線路152、154之間的電容是基底材料介電常數(shù)的函數(shù)，天線結(jié)構(gòu)140被安裝在上述基底材料上。
天線結(jié)構(gòu)140還包括處于主要天線線路152和154任一側(cè)上的環(huán)形線路172和174。如圖所示，環(huán)形線路172和174要比主要天線線路152和154窄。環(huán)形線路172和174各自耦合到兩個主要天線線路152和154。在環(huán)形線路172與主要天線線路152和154之間有間隙182。對應(yīng)的間隙184位于環(huán)形線路174與主要天線線路152和154之間。間隙182和184具有可變厚度在環(huán)形線路172和174與主要天線線路152和154結(jié)合處窄，而在朝向環(huán)形線路172和174的中部處變寬。如果在電介質(zhì)基底層的相對側(cè)上沒有接地面，環(huán)形線路172和174就作為電感器工作。如果在電介質(zhì)層的另一側(cè)上有接地面，例如上述的接地面40(圖1)，環(huán)形線路172和174就作為微帶(micorstrip)線路工作，從而改進天線結(jié)構(gòu)140與耦合到天線結(jié)構(gòu)140的RFID芯片或帶之間的阻抗匹配。
圖12所示為一種可選擇的天線結(jié)構(gòu)200，此天線結(jié)構(gòu)具有一對大致三角形的天線元件(導(dǎo)電翼片)202和204。天線元件202和204具有連接點206和208，用以將RFID芯片或帶耦合到天線結(jié)構(gòu)200。
天線元件202和204具有各自的補償或自適應(yīng)部分或元件212和214。自適應(yīng)部分212和214在大致三角形的導(dǎo)電翼片中形成間隙216和218。在間隙216的一側(cè)是導(dǎo)電連桿(conductive link)220，該導(dǎo)電連桿包括相對寬的中間部分222，以及一對沿間隙261的側(cè)邊的相對窄的部分224和226，相對窄的部分224和226在間隙216的兩側(cè)將中間部分222連接到天線元件202的部分228和230。中間部分222的寬度可大約與間隙216附近的天線元件部分228和230的寬度相同。窄的部分224和226可以比中間部分222及基本上所有的天線元件部分228和230更窄。天線元件204可具有導(dǎo)電連桿234，導(dǎo)電連桿234位于間隙218附近，基本上與導(dǎo)電連桿220相同。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)天線結(jié)構(gòu)200在被安裝到紙板箱壁上時具有良好的性能，該紙板箱內(nèi)裝有各種不同的包含導(dǎo)電材料和不導(dǎo)電材料的產(chǎn)品。天線結(jié)構(gòu)200，且特別是自適應(yīng)部分212和214，可以為天線結(jié)構(gòu)200所遇到的各種環(huán)境提供補償，上述環(huán)境例如包括基底特性的變化和附近物體特性的變化。天線結(jié)構(gòu)200可與電介質(zhì)基底的相對側(cè)面上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或接地面一起使用或不與之一起使用，所述電介質(zhì)基底例如為紙板箱壁，所述天線結(jié)構(gòu)被安裝到該電介質(zhì)基底上。例如，天線結(jié)構(gòu)200可被安裝到3至4毫米厚的紙板箱上。
如上所述，在此描述的各種自適應(yīng)或補償天線結(jié)構(gòu)可以與重疊的接地面一起使用以提供護罩，從而至少減少鄰近物體對包含天線結(jié)構(gòu)的RFID器件的操作的影響。然而應(yīng)理解的是，其中一些或所有的天線結(jié)構(gòu)也可在沒有對應(yīng)接地面的情況下使用。
現(xiàn)在所描述的是各種涉及導(dǎo)電結(jié)構(gòu)例如接地面的配置。同樣描述的是天線元件(導(dǎo)電翼片)的一些配置，這些天線元件被發(fā)現(xiàn)與接地面結(jié)合時是有效的，雖然可以理解的是，天線結(jié)構(gòu)的其它配置也可以與接地面一起使用。應(yīng)該理解，上述自適應(yīng)元件可以適當(dāng)?shù)嘏c下述接地面、方法和裝置結(jié)合。
作為綜述，一種射頻識別器件(RFID)及其天線系統(tǒng)可被附著到包裹或容器，以將關(guān)于此包裹或容器的信息傳送到外部讀出裝置。該包裹可以是裝有特定已知物品的一單個包裹，或者是一單個外層包裹，該外層包裹內(nèi)裝有一組另外的內(nèi)部單個包裹。術(shù)語“包裹”和“容器”在本說明書中是可互換使用的，用于描述容納物品(例如貨物或其它單個包裹)的材料和等同的結(jié)構(gòu)。不應(yīng)在使用“包裹”或“容器”的情況下，將本發(fā)明局限于任何特定的意義或方法。
如上所述，一種RFID器件可包括導(dǎo)電翼片和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電翼片和所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間是電介質(zhì)層。所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)被疊加在所述導(dǎo)電翼片上且起到護罩作用，使得該器件至少能夠在一定程度上對其所安裝在上面的表面不敏感、或?qū)Ω浇矬w的存在不敏感，附近物體例如為包含所述器件的紙盒或其它容器內(nèi)的貨物。所述電介質(zhì)層可以是所述容器的一部分，例如該容器被重疊的部分。作為選擇，電介質(zhì)層可以是單獨的一層，其厚度可以變化，從而使其中一個導(dǎo)電翼片能夠以電容方式耦合到所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。作為另一選擇，所述電介質(zhì)層可以是可擴大基底，該基底可在加工操作例如印制之后被擴大。
圖13所示為一種RFID標(biāo)簽410，該標(biāo)簽包括無線通信器件416。器件416可以是有源的，即自身響應(yīng)所接收的命令而產(chǎn)生射頻能量，或者可以是無源的，即只是將接收到的射頻能量反射回到外部起源，例如現(xiàn)在本領(lǐng)域中已知的RFID標(biāo)簽讀出器。
在這個實施例中，有至少兩個導(dǎo)電翼片412和414連到無線通信器件，用于接收和輻射所接收的射頻能量。翼片412和414一起形成天線結(jié)構(gòu)417。兩個翼片412和414在形狀上基本相同，并在各自的饋電點420和422連到無線通信器件416，上述饋電點相對于各翼片412和414而言位置是不同的。如果兩個翼片具有相同的尺寸和形狀，翼片412和414可以在導(dǎo)電面積方面大致相同?？蛇x擇地，翼片412和414的尺寸可以不同而其形狀仍然大致相同，從而導(dǎo)致不同的導(dǎo)電面積。翼片412和414可以是共線或非共線的，從而構(gòu)成不同的預(yù)定天線結(jié)構(gòu)。例如在圖13中，翼片412和414是偏離且鄰近的，從而在區(qū)域418中形成了隙縫天線系統(tǒng)，該隙縫天線系統(tǒng)提供多個輻射頻率下的響應(yīng)以工作在多個輻射頻率下。
還考慮本發(fā)明包括將多個導(dǎo)電翼片的陣列連接到器件416。這些翼片可按特定標(biāo)簽用途的需要，被設(shè)計成彼此一致地工作，從而形成偶極子或八木天線系統(tǒng)，或者單獨形成單級天線。通過利用這類多導(dǎo)電翼片的陣列，就可以提供多個諧振頻率，從而與單個專用的導(dǎo)電翼片對相比，該標(biāo)簽可以響應(yīng)更寬范圍的標(biāo)簽讀出器和環(huán)境條件。
導(dǎo)電翼片的其它可考慮的形狀示于圖14和圖15中，且不僅包括圖13所示的規(guī)則形狀如圓錐形、三角形，還包括圖15中以附圖標(biāo)記432和434來表示的截頭三角形。
矩形導(dǎo)電翼片也被包括在本發(fā)明中，如圖14中附圖標(biāo)記422和424所示。實際上舉例來說，圖14表明翼片可以包括一組連續(xù)的矩形部分426、427、428和440、441、442。
在本發(fā)明的一個實施例中，圖14中所示的矩形部分所具有的尺寸大致如下矩形部分426約3毫米寬，約3毫米長；相連矩形部分427約10毫米寬，約107.6毫米長；而矩形部分428約3毫米寬，約15.4毫米長。在這些尺寸下，進一步優(yōu)選的是，在導(dǎo)電翼片和接地面之間介電基底有約為6.2毫米的厚度用于泡沫。類似地，這個優(yōu)選實施例的接地面是寬約16毫米，長約261毫米。
導(dǎo)電翼片也可以具有不規(guī)則形狀，或者甚至是同時包括規(guī)則和不規(guī)則部分的混合形狀。其它實施本發(fā)明的可選擇天線系統(tǒng)包括這樣的系統(tǒng)其所具有的翼片帶有三角形部分，該三角形部分連著不規(guī)則曲線或諸如正弦曲線形這樣的規(guī)則曲線。
在圖13中，可選擇翼片饋電點420和422，使得翼片412和414的這兩個饋電點420和422兩端的阻抗分別與無線通信器件416兩端的阻抗是共軛匹配的，以使它們之間的能量傳遞能夠達到最大。
通常，一種在翼片上選擇饋電點以達到這種共軛匹配的方法可以是，在每個翼片上的不同位置處選擇饋電點，在上述不同位置處各翼片沿著一條軸線所取的寬度分布曲線是彼此不同的，其中該軸線橫截各翼片的縱向中心軸。也就是說，可以這樣選擇饋電點420和422使得在饋電點420和422處，在兩個翼片412和414之間，翼片412和414的寬度是不同的，其中寬度是沿著翼片的中心線、離開標(biāo)簽中心(標(biāo)簽在此處連接到通信器件)、相對于長度測得的。通過以計算或逐步逼近法來選擇這些饋電點，就能夠達到共軛阻抗匹配。
具體地說，參考各附圖，翼片的縱向中心軸可以看成是這樣一條線其與翼片的相對邊界或邊緣保持等距離，而從翼片的一端延伸到另一端。在翼片形狀規(guī)則的情況下，這個縱向中心軸就是一個類似于翼片縱軸的直線。在其它情況下，對于形狀不規(guī)則的翼片，所述縱向中心軸就是曲線，從而保持與邊界等距。還可看出，此縱向中心軸對于每個翼片而言都是唯一的。翼片的寬度是沿著一條橫截所述縱向中心軸的軸線的方向來確定的，且可視為取決于翼片的形狀。例如，對于形狀規(guī)則的翼片，寬度不會沿著縱向中心軸變化，但對于三角形或楔形的翼片，寬度會沿縱向中心軸而連續(xù)地變化。因此，如果考慮本發(fā)明包括的翼片具有規(guī)則形狀部分，就也會具有寬度不同的部分。
另一種在導(dǎo)電翼片上選擇饋電點的方法是，在每個翼片上選擇位置不同的饋電點，其中沿著各翼片的縱向中心軸、在每個單位長度上的導(dǎo)電面積，隨著沿各所述翼片縱向中心軸方向與其饋電點的距離而變化。實質(zhì)上，這種方法在每個翼片上將這樣的位置選為饋電點在此位置處，中心線上每單位長度的形狀積分面積是不同的，而不一定是翼片的寬度不同。
圖16示出了如何將射頻反射結(jié)構(gòu)或接地面450可操作地耦合到翼片452和454，用于反射從翼片452和454輻射的射頻能量。接地面元件的尺寸與導(dǎo)電翼片基本相同或更大，因此接地面元件能夠有效地反射射頻能量。如果接地面元件基本小于導(dǎo)電翼片，射頻能量就會越過接地面元件的邊緣，而與包裹的物品相互作用，導(dǎo)致標(biāo)記的工作效率下降。在一個實施例中，接地面450可以延伸超過翼片452和454的邊緣大約6毫米。
在所示實施例中，無線通信器件456在饋電點458和460連到翼片452和454。這種結(jié)構(gòu)450可以是由單個整體板制成的簡單接地面、或者是復(fù)雜反射結(jié)構(gòu)，該復(fù)雜反射結(jié)構(gòu)包括若干隔離板，這些隔離板一起作用從而反射射頻能量。如果天線結(jié)構(gòu)位于包裹壁462的一個側(cè)面上，則射頻反射結(jié)構(gòu)450即可被置于相同壁462的相對側(cè)面上，從而將該壁自身用作介電材料，如以下進一步描述的那樣。
如上所述，在導(dǎo)電翼片52和54、與射頻反射結(jié)構(gòu)50的中間，優(yōu)選設(shè)置一種介電材料。這種介電材料的一個實例就是上述的包裹壁62。位于翼片與射頻反射結(jié)構(gòu)中間的電介質(zhì)的厚度或介電特性在沿著翼片的縱軸或橫軸方向上可以是不同的。一般來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在UHF頻率下，即規(guī)定為處于860兆赫到950兆赫范圍內(nèi)的頻帶中，約3毫米到6毫米的電介質(zhì)厚度適于實施本發(fā)明的標(biāo)簽。類似地，厚約0.5毫米到約3毫米的電介質(zhì)適于在中心頻率為2450兆赫的頻帶中工作的標(biāo)簽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個范圍的厚度適于導(dǎo)電翼片的有效工作，盡管通常要求在輻射元件和接地面之間有間距，該間距是工作頻率下的波長的四分之一。
借助于本發(fā)明，在制造和應(yīng)用標(biāo)記兩方面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點是在標(biāo)記結(jié)構(gòu)中可以使用更薄、更低的電介質(zhì)材料；而且可以使用更短的翼片，導(dǎo)致在構(gòu)造每個標(biāo)簽時使用更少的墨水和標(biāo)記材料從而節(jié)省制造成本，并可以在制造的過程中增加織物介質(zhì)(web medium)上的標(biāo)記密度從而減少織物介質(zhì)的浪費。另外，與那些從所附著的包裹表面向外突出的較厚的標(biāo)記相比，這些較薄且較小的標(biāo)記更容易貼到包裹上，并且不易損壞。
本發(fā)明的另一個實施例針對上述天線結(jié)構(gòu)本身，而不涉及無線通信器件。
圖17所示的RFID器件500適于放置到物體的邊緣上，如紙板箱的邊緣上。RFID器件500是一個分為兩個區(qū)段502和504的標(biāo)記，區(qū)段間有邊界506。區(qū)段502和504可以包括單個基底508，該基底可以具有一種合適的粘合襯里，例如合適的壓敏粘合劑。
第一區(qū)段502具有導(dǎo)電接地面510，該接地面510被印制或以其它方式形成在基底508上。接地面510可以由導(dǎo)電墨水(conductive ink)形成。
第二區(qū)段504包括印制或形成在基底508上的天線結(jié)構(gòu)520，以及耦合到天線結(jié)構(gòu)520的RFID芯片或帶522。天線結(jié)構(gòu)520可以包括天線元件524和526以及自適應(yīng)或補償元件530和532，其中天線元件524和526可以類似于以上討論的天線元件(導(dǎo)電翼片)。自適應(yīng)或補償元件530和532可以包括一種或多種上述自適應(yīng)或補償元件。
圖18和19示出了RFID器件500安裝到物體542的板面540的情形，所述物體例如為紙板箱。RFID器件500在板面540的邊緣544上折疊，其中第一區(qū)段502處于板面540的內(nèi)側(cè)上，而第二區(qū)段504處于板面540的外側(cè)上。這兩個區(qū)段502和504之間的邊界506大致是沿著板面540的邊緣544放置的。因為RFID器件500是在單個基底508上，折疊器件500從而在板面540的相對側(cè)上放置區(qū)段502和504，就在接地面510與天線結(jié)構(gòu)520之間提供了某種方式的對準(zhǔn)。應(yīng)該理解的是，接地面510可以增加重疊量，從而補償在將RFID器件500粘合到板面540的過程中、接地面510與天線結(jié)構(gòu)520之間可能有的不對準(zhǔn)。
自適應(yīng)元件530和532可以為在物體中所遇到的變化提供補償，RFID器件500被施加到上述物體上。這些變化舉例來說可能是由于容器材料厚度和/或介電特性的變化所引起的。
應(yīng)理解的是，對于RFID器件500的結(jié)構(gòu)而言很多變型都是可能的。例如，可以利用下述和上述其它類型的天線元件，替換三角形天線元件524和526。
現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖20，所示RFID器件670安裝在紙板箱676的部分672和674上。器件670被置于紙板箱676的重疊部分680上，在此處部分672和674彼此重疊。部分672和674可以在此重疊部分粘合在一起?？蛇x擇地，紙板箱676的部分672和674也可通過其它方式例如合適的釘書釘或其它緊固件而被結(jié)合在一起。在重疊部分680的一個側(cè)面或主要面678上是導(dǎo)電翼片682和684，以及無線通信器件680例如RFID芯片或帶。射頻反射結(jié)構(gòu)或接地面690位于重疊部分680的相對側(cè)面或主要面692上。
紙板箱676的重疊部分680因而就起到導(dǎo)電翼片682、684與無線通信器件686之間的電介質(zhì)的作用。相對于紙板箱部分672和674獨自(未重疊)的厚度，RFID器件670的性能通過重疊部分680的額外厚度得到了提高。更具體地說，利用雙倍厚的重疊紙板箱部分作為RFID器件的電介質(zhì)，便能夠在具有更薄材料的硬紙板紙板箱上使用這些器件。例如，一些紙板箱使用了非常薄的紙板，如2毫米厚的紙板。2毫米紙板的單層厚度可能不適用于或不太適用于表面不敏感的RFID器件，如本說明書所描述的器件。
圖20所示的RFID器件670可以這樣制成在重疊部分680的相對側(cè)面(主要面)678和692上印制導(dǎo)電墨水，從而形成導(dǎo)電翼片682和684、及反射結(jié)構(gòu)690。應(yīng)該理解，可使用各種合適的印制方法，包括噴墨打印、膠版印刷(offset printing)、和凹版印刷(Gravure printing)，來形成翼片682和684以及反射結(jié)構(gòu)90。
印制導(dǎo)電翼片682和684之后，無線通信器件686就可被適當(dāng)?shù)剡B接到導(dǎo)電翼片682和684。上述連接可通過合適的輥壓工藝來實現(xiàn)，例如，將來自器件織物的通信器件686放置到翼片682和684上。
應(yīng)該理解的是，可在紙板箱部分672和674被重疊從而形成重疊部分80以前來進行印制，或者可選擇在形成重疊部分680之后整個或部分地進行印制。導(dǎo)電墨水可以是各種合適墨水中的任一種，合適的墨水包括含有金屬顆粒如銀粒的墨水。
應(yīng)該理解的是，可以在形成紙板箱部分672和674期間形成導(dǎo)電翼片682和684和/或反射結(jié)構(gòu)690，其中舉例來說導(dǎo)電翼片682和684和/或反射結(jié)構(gòu)690位于紙板箱部分672和674之內(nèi)。至少部分地在紙板箱部分672和674之內(nèi)形成RFID器件670的各部分，有助于以物理方式保護RFID器件670的組件不受損壞。另外，埋置RFID器件670的一些組件有助于防止RFID器件670的脫落或失效，因為RFID器件670將會因此而更難移動。
在一個實施例中，導(dǎo)電翼片682和684可以被印制在紙板箱部分672的內(nèi)部。如圖21所示，可在紙板箱部分672和674其中之一上印制或以其它方式放置標(biāo)志696，以指示此后應(yīng)在何處放置反射結(jié)構(gòu)690。
導(dǎo)電翼片682和684可以具有本說明書所描述的任何合適的形狀或形式?？蛇x擇地，導(dǎo)電翼片682和684可具有其它形式，如彼此不對稱的形狀。導(dǎo)電翼片682和684可具有這樣的結(jié)構(gòu)其為可調(diào)諧的，或以其它方式補償不同的基底材料和/或厚度、和/或RFID器件670所遇到的環(huán)境的差異，例如RFID器件670所安裝于其上的紙板箱或其它容器內(nèi)的物品類型的差異。
圖20和圖21中所示的RFID器件670使器件能夠安裝在更寬范圍的包裝材料上，借助反射結(jié)構(gòu)690提供“護罩”，從而減小或防止RFID器件670的工作上的變化，這些變化是因RFID器件所安裝的紙板箱或其它容器內(nèi)儲存的商品或其它材料的類型的差異而導(dǎo)致的。如圖23所示，RFID器件670可以被置于紙板箱或其它容器698上，其方向使得反射結(jié)構(gòu)690插入導(dǎo)電翼片682、684與容器698內(nèi)部之間。
圖23所示為另一實施例的RFID器件的工作組件，RFID器件700具有基本是單極的天線結(jié)構(gòu)702。FRID器件700包括無線通信器件706(例如帶)，該通信器件連接到一對導(dǎo)電翼片708和710，上述導(dǎo)電翼片被安裝在基底712上，其中反射結(jié)構(gòu)或接地面714處于基底712的與導(dǎo)電翼片708和710相對的側(cè)面上。
導(dǎo)電翼片708的至少一部分通過被安裝在基底712的較薄部分716上，而以電容方式耦合到反射結(jié)構(gòu)714，較薄部分716的厚度小于處于導(dǎo)電翼片710下方的那部分基底712的厚度。應(yīng)認(rèn)識到，借助適度地注意匹配的問題，將翼片708電耦合到導(dǎo)電反射結(jié)構(gòu)714就能夠使RFID器件700作為單極天線器件來工作。較薄部分716的相對厚度便于導(dǎo)電翼片708與導(dǎo)電反射結(jié)構(gòu)714之間的電容性電耦合。
導(dǎo)電翼片710作為單極天線元件工作。導(dǎo)電翼片710可以具有變化的寬度，例如以上參考其它實施例所描述的翼片。
上述的匹配可包括使天線結(jié)構(gòu)102和無線通信器件106的相對阻抗彼此是復(fù)數(shù)共軛的。通常，天線結(jié)構(gòu)102的阻抗將是RFID器件100的各阻抗的串聯(lián)組合，包括導(dǎo)電翼片108的阻抗及其與反射結(jié)構(gòu)114的電容耦合。
較薄部分716可以通過非彈性地壓縮基底712的材料而變得更薄。例如，基底712可由合適的泡沫材料如合適的熱塑泡沫材料制成，該熱塑泡沫材料可以是包括聚丙烯和/或聚苯乙烯的泡沫材料。基底712的一部分可以這樣被壓縮施加足夠的壓力使組織破裂，從而使組織內(nèi)的氣體被壓出泡沫，因此達到永久性地壓縮泡沫。
在基底712上形成翼片708和710后，就可以進行上述壓縮。作用在翼片708和部分基底712上的壓力可以是向下和向側(cè)面，朝向RFID器件700的中心，例如安裝無線通信器件706的位置。通過向下和向內(nèi)擠壓到導(dǎo)電翼片708和基底712上，來減小導(dǎo)電翼片708的材料拉伸。這樣會使導(dǎo)電翼片708的材料上的應(yīng)力減小，并且可以有助于保持導(dǎo)電翼片708的材料完整性。
作為一種選擇，應(yīng)認(rèn)識到，可在產(chǎn)生基底712的較薄部分716的壓縮或其它薄化工藝后，形成導(dǎo)電翼片708和710。導(dǎo)電翼片708和710可以通過用于沉積導(dǎo)電材料的合適工藝，例如通過印制導(dǎo)電墨水來形成。
再參考圖23，基底712可以在其較厚部分722和較薄部分716之間有一斜坡區(qū)域720。若導(dǎo)電翼片708是在壓縮較薄部分716之前被放置的，通過增加導(dǎo)電翼片708在應(yīng)力作用下的面積，斜坡區(qū)域720能夠幫助減小導(dǎo)電翼片708上的應(yīng)力。如果在印制或以其它方式沉積導(dǎo)電翼片708之前壓縮較薄部分716，斜坡區(qū)域720能夠幫助確保導(dǎo)電翼片708的第一部分732與導(dǎo)電翼片708第二部分736之間的傳導(dǎo)，其中第一部分732處于基底712的較厚部分722上，第二部分736處于基底712的較薄部分716上。
應(yīng)認(rèn)識到，可利用各種合適的方法來產(chǎn)生基底712的較薄部分716。除了以上已提到的壓縮外，尚可加熱基底的一部分(與壓縮結(jié)合或者單獨加熱)，從而產(chǎn)生較薄部分716。例如，可以這樣來加熱和壓縮熱塑泡沫材料使該材料穿過一對輥子，至少其中一個輥子是加熱的。該熱塑薄膜可以在一定面積上被壓縮，且變成固體熱塑板，這樣就減小了它的厚度并增加了它的介電常數(shù)。可選擇地，可以通過各種合適的方法將材料從基底712的一部分除去，從而產(chǎn)生較薄部分716。
如上所述，第二導(dǎo)電翼片部分736鄰近導(dǎo)電反射結(jié)構(gòu)714，兩者之間只有基底712的較薄部分716，這有助于電容耦合第二部分736和反射結(jié)構(gòu)714。在一特定實例中，3.2毫米厚的泡沫電介質(zhì)在20毫米×10毫米的面積上被壓縮到0.4毫米厚。這樣就將塑料泡沫材料的介電常數(shù)從1.2提高到2.2。因此，由于基底材料在較薄部分716泡沫厚度減小且介電常數(shù)增大，總電容就從0.66皮法增大到9.7皮法，該電容在915兆赫下的電抗值是17.8歐姆。
現(xiàn)參考圖24，RFID器件700可包括壓縮邊緣或脊邊740，此壓縮邊緣或脊邊基本完全圍繞器件700。壓縮脊邊740的一部分作為較薄部分716，用于將導(dǎo)電翼片708的第二部分736電容耦合到反射結(jié)構(gòu)714。其余的壓縮脊邊740可起機械結(jié)構(gòu)的作用，為RFID器件700提供堅固的邊緣以防RFID器件700彎曲。
圖25所示為RFID器件700的另一實施例。圖25中的RFID器件包括諧振器(導(dǎo)電翼片)750，該諧振器(導(dǎo)電翼片)在一端有接地電容752。無線通信器件706在合適的阻抗點耦合到諧振器750。無線通信器件706也耦合到接地電容754?？蛇x擇無線通信器件706與諧振器750之間的連接點，從而適當(dāng)?shù)仄ヅ錈o線通信器件706和諧振器750的有效部分的阻抗。
圖23～25中所示的RFID器件700適于用作標(biāo)記，例如放置在紙板箱上，紙板箱可以包含多種合適材料中的任一種。RFID器件700可包括其它合適的層，例如用于將RFID器件700安裝到紙板箱、另一種容器、或另一個物體上的粘合層。
可以利用合適的輥壓操作來生產(chǎn)RFID器件700。圖26示出用于制造RFID器件如RFID器件700的系統(tǒng)760的示意圖。從基底材料764的輥762開始，合適的打印機766在基底材料764的相對側(cè)面印制出導(dǎo)電翼片708和710(圖23)以及反射結(jié)構(gòu)714(圖23)。應(yīng)該理解的是，打印機766實際上可以包括多個打印機，其例如以不同于印制反射結(jié)構(gòu)的獨立操作來印制導(dǎo)電翼片。
放置站768可被用來放置無線通信器件706例如帶(圖23)。無線通信器件706可以從獨立的材料織物770被傳遞到基底材料764。此外應(yīng)認(rèn)識到，可用其它方法將無線通信器件706耦合到基底材料764。例如，可利用合適的拾取和放置操作來放置無線通信器件706。
最后，使基底材料764在一對輥子774和776之間通過。輥子774和776可以被適當(dāng)?shù)丶訜?，并具有形狀合適的表面，例如包括合適的突起和/或凹陷，用于壓縮一部分基底材料764，并將RFID器件700彼此分開。另外，可將一保護性面板778層壓到板材764上，從而為RIFD器件700提供保護頂表面。應(yīng)該理解的是，壓縮、層壓、和切割操作可以按需要以獨立的步驟來進行。
應(yīng)認(rèn)識到，可用其它合適的工藝來加工RFID器件700。例如，可用合適的涂敷技術(shù)如粘輥或噴涂，以粘合劑來涂敷各器件的一個側(cè)面，從而便于將RFID器件粘合到紙板箱或其它容器。
與具有偶極天線結(jié)構(gòu)的類似器件相比，具有單極天線結(jié)構(gòu)702的RFID器件700的優(yōu)點是尺寸更小。與具有相同尺寸天線元件(導(dǎo)電翼片)的偶極天線器件相比，翼片的長度，借助于例如在器件700中使用單極天線，減少了將近一半。應(yīng)認(rèn)識到，通過使RFID器件的尺寸更小，能夠讓這些器件用于更多應(yīng)用場合中。
圖27所示的RFID器件780具有可擴大基底782，該可擴大基底能夠在制造和處理操作中保持具有縮減厚度。此縮減厚度可以從大約0.05毫米到0.5毫米，能夠有利地使RFID器件780通過標(biāo)準(zhǔn)打印機，標(biāo)準(zhǔn)打印機例如用于在標(biāo)記784上打印條形碼或其它信息，上述標(biāo)記784是RFID器件780的一部分。在利用基底782的縮減厚度執(zhí)行操作之后，可以再擴大基底782，從而增大其厚度，如圖27中所示。
RFID器件780具有本說明書描述的其它RFID器件的很多組件，包括處于基底782一個側(cè)面上的無線通信器件786和一對導(dǎo)電翼片788和790，以及處于基底782另一個側(cè)面上的反射結(jié)構(gòu)(導(dǎo)電接地面)792。
現(xiàn)額外地參考圖28～30，現(xiàn)將給出可擴大基底782的結(jié)構(gòu)細節(jié)?？蓴U大基底782包括頂層802、中間層804、和底層806。中間層804帶有刻痕，因而，當(dāng)相對于底層806向頂層802施加剪切力時，該中間層可以被分成區(qū)段808、810、和812。而區(qū)段808、810、和812又在折線如區(qū)段808的折線818和820上被加工出刻痕。當(dāng)在頂層802與底層806之間施加剪切力時，沿著折線818的刻痕便使區(qū)段808的部分822、824、和826能夠相對于彼此而折疊。
區(qū)段808、810、和812各自有三部分。頂層802具有粘合墊832，該粘合墊被選擇性地應(yīng)用以將底層802粘合到區(qū)段808、810、和812的一個側(cè)面上的各部分(如圖27～30中所示的最右邊部分)。底層806具有粘合墊836，該粘合墊被選擇性地應(yīng)用以將底層806粘合到區(qū)段808、810、和812的一個側(cè)面的各部分上(如圖27～30中所示的最左邊部分)。區(qū)段808、810、和812各自的中間部分不粘合到頂層802或底層806，而是可以相對于任一側(cè)上的各區(qū)段部分自由彎曲。
借助如圖27中所示放在一起的可擴大基底782，頂層802和底層806選擇性地粘合到中間層804的各區(qū)段部分，就可以在基底的壓縮狀態(tài)下在基底782上進行其它操作。例如，導(dǎo)電翼片788和790可形成于頂層802上，而反射結(jié)構(gòu)792可形成或放置在底層806上。無線通信器件786可與導(dǎo)電翼片788和790接觸放置?？梢詧?zhí)行打印操作從而在RFID器件780的標(biāo)記784上打印。如以上指出的，被壓縮基底782的厚度使RFID器件能夠通過標(biāo)準(zhǔn)打印機，從而打印標(biāo)記或執(zhí)行其它操作。另外，被壓縮基底782能夠更容易地用于執(zhí)行其它加工操作。
利用被壓縮基底782執(zhí)行加工操作之后，基底782可被擴大，如圖30中所示。當(dāng)相對于底層806向頂層802施加剪切力840時，頂層802就相對于底層806發(fā)生位移。區(qū)段808、810、812的端部也會相對于彼此移動，其中一些所述端部粘合到頂層802，而另外的端部粘合到底層806。隨著區(qū)段808、810、812的端部彼此相對發(fā)生位移，區(qū)段808、810、812的中部也會相對于端部、沿各區(qū)段部分之間的折線而折疊。區(qū)段808、810、812的中間部分因此而展開并將頂層802和底層806分離，從而使基底782擴大并增加了可擴大基底782的厚度。結(jié)果產(chǎn)生一種波紋結(jié)構(gòu)(corrugated structure)。被擴大基底782與實心材料相比具有低介電損耗。借助導(dǎo)電翼片788和790之間因基底782擴大而增大的間隔，被擴大基底782適于用作電介質(zhì)，用于與表面無關(guān)(surface-independent)的RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)。
可用各種合適的方式施加頂層802和底層806之間的剪切力840。例如，可以通過結(jié)構(gòu)合適的輥子來施加剪切力840，其中輥子具有不同的轉(zhuǎn)速或不同的夾緊表面(gripping surface)?？蛇x擇地，層802和806其中之一可包括合適的熱縮層，當(dāng)基底782被加熱時，該熱縮層就會在層802和806之間產(chǎn)生相對剪切力。
可擴大的基底782可以通過任一種合適的方式被設(shè)置成擴展結(jié)構(gòu)，合適的方式例如有鎖定層802的端部，以及將基底782的適當(dāng)部分粘合在一起；用合適的材料如聚氨酯泡沫來填補基底782內(nèi)的孔隙；及對各區(qū)段中間部分的端部進行切割并使之向內(nèi)彎曲。
層802、804、806可以是說任一種合適的材料制成的層。各層可以由合適的塑料材料制成?？蛇x擇地，一些層或所有的層可以用紙基材料如合適的硬紙板制成。層802、804、806中的一些層可由一種材料制成，而層802、804、806中的另一些層由另一種材料制成。
RFID器件780適于用作標(biāo)記，例如放置到包含任一種合適材料的紙板箱上。RFID器件780可包括其它合適的層，如粘合層，用于將RFID器件780安裝到紙板箱上、另一種容器、或另一物體上。
應(yīng)該理解的是，可通過合適的輥壓工藝，例如上述參考圖26中的系統(tǒng)所描述的工藝來使用RFID器件780。如上所述，在一些形成操作期間，可擴大的基底可處于壓縮狀態(tài)，例如只是在打印操作完成之后才被擴大。
圖31所示的RFID器件860具有一對大致矩形的導(dǎo)電翼片862和864，這些翼片沿著它們的長度具有基本恒定的寬度。更具體地說，導(dǎo)電翼片862和864各自能夠在橫截翼片的縱向中心軸的方向上具有基本恒定的寬度。導(dǎo)電翼片862和864構(gòu)成天線結(jié)構(gòu)870，該天線結(jié)構(gòu)耦合到無線通信器件868如RFID芯片或帶。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大致矩形的導(dǎo)電翼片862在與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)結(jié)合使用時是有效的，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)例如為上述的反射結(jié)構(gòu)或接地面。
應(yīng)理解的是，具有基本恒定寬度的RFID器件260只是更寬類別的器件中的一種，該更寬類別的器件可以有效地與反射導(dǎo)電結(jié)構(gòu)一起使用。這些導(dǎo)電翼片可以具有其它形狀，而不是圖31中所示的大致矩形。
當(dāng)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解了以上描述，就可進行某些改動或改進。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不局限于任何特定類型的無線通信器件、翼片、包裹、或隙縫的設(shè)置。為了本專利申請的目的，耦合、被耦合、或耦合操作被定義為直接連接或電抗耦合。電抗耦合被定義為電容耦合或電感耦合。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認(rèn)識到，這些元件可通過不同的方式來實現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明應(yīng)涵蓋要求保護的方案和任何等同方案。本說明書所用的特定實施例是用來幫助理解本發(fā)明的，而不應(yīng)以某種方式用來限制本發(fā)明的范圍，從而使其窄于要求保護的方案及其等同方案。
雖然結(jié)合一個或多個特定實施例展示并描述了本發(fā)明，顯而易見的是，本領(lǐng)域其他技術(shù)人員在理解了本發(fā)明的說明書和附圖后，就可以進行等同的替換和改動。特別是關(guān)于上述元件(組件、裝置、器件、組裝件等等)所執(zhí)行的功能，用來描述這些元件的術(shù)語(包括“裝置”)，除非另加說明，應(yīng)對應(yīng)于執(zhí)行上述元件的特定功能的任何元件(即功能等同的任何元件)，即便其結(jié)構(gòu)上并不等同于此處所述的結(jié)構(gòu)——該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)此處所述的一個或多個本發(fā)明的示例性實施例的該功能。另外，雖然以上是參考一個或多個所述實施例來描述本發(fā)明的某個特定特征，若對任何給定或特定的應(yīng)用而言是需要的且有利的，則此特征可與其它實施例的一個或多個特征相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種RFID器件，包括一電介質(zhì)層；一天線結(jié)構(gòu)，其處于所述電介質(zhì)層的第一表面的頂上；及一RFID芯片，其耦合到所述天線；其中所述天線結(jié)構(gòu)包括一個或多個補償元件，所述補償元件至少部分補償鄰近所述天線結(jié)構(gòu)的操作環(huán)境的影響。
2.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述補償元件包括電容器。
3.如權(quán)利要求2所述的器件，其中所述電容器包括叉指式電容器。
4.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述補償元件包括曲折式電感器。
5.如權(quán)利要求4所述的器件，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電翼片天線元件；且其中所述曲折式電感器位于所述RFID芯片與其中一個所述天線元件之間。
6.如權(quán)利要求4所述的器件，其中所述曲折式電感器包括多匝導(dǎo)電材料；且其中所述多匝中至少一些是彼此電容耦合的。
7.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述補償元件與所述電介質(zhì)層的電介質(zhì)材料相互作用，基于所述電介質(zhì)材料特性為所述補償元件提供不同操作特性。
8.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括一對導(dǎo)電翼片，其耦合到所述RFID芯片；且其中所述補償元件至少在一定程度上補償所述導(dǎo)電翼片的電特性因所述導(dǎo)電翼片與所述電介質(zhì)層間的相互作用而引起的變化。
9.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層包括硬紙板。
10.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層包括塑料。
11.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層包括塑料泡沫。
12.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層的厚度至少約為3毫米。
13.如權(quán)利要求1所述的器件，進一步包括一導(dǎo)電平面，其位于所述電介質(zhì)層的第二表面的頂上，其中所述電介質(zhì)層位于所述導(dǎo)電平面與所述天線結(jié)構(gòu)之間。
14.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層是容器的一部分。
15.如權(quán)利要求14所述的器件，進一步包括一導(dǎo)電平面，其位于所述電介質(zhì)層的第二表面的頂上，其中所述電介質(zhì)層位于所述導(dǎo)電平面與所述天線結(jié)構(gòu)之間。
16.如權(quán)利要求15所述的器件，其中所述導(dǎo)電平面位于所述天線結(jié)構(gòu)與所述容器的內(nèi)容積之間。
17.如權(quán)利要求15所述的器件，其中所述部分是所述容器的重疊部分，所述天線結(jié)構(gòu)位于所述部分的一表面上，而所述導(dǎo)電平面位于所述部分的一相對表面上。
18.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括一對耦合到所述RFID芯片的導(dǎo)電翼片。
19.如權(quán)利要求18所述的器件，其中所述補償元件是所述導(dǎo)電翼片的部分。
20.如權(quán)利要求18所述的器件，其中所述補償元件與所述導(dǎo)電翼片分離，并可操作地耦合到所述導(dǎo)電翼片。
21.如權(quán)利要求18所述的器件，其中所述電介質(zhì)層具有不均勻厚度，所述電介質(zhì)層具有較薄部分和較厚部分；且其中一個所述導(dǎo)電翼片的一部分位于所述較薄部分上。
22.如權(quán)利要求21所述的器件，進一步包括一導(dǎo)電平面，其位于所述電介質(zhì)層第二表面的頂上，其中所述電介質(zhì)層位于所述導(dǎo)電平面與所述天線結(jié)構(gòu)之間；其中所述導(dǎo)電翼片的所述部分電容耦合到所述導(dǎo)電平面。
23.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述導(dǎo)電翼片各自在饋電點處耦合到所述RFID芯片，所述饋電點在所述兩個翼片的每個翼片上的位置是不同的。
24.如權(quán)利要求23所述的器件，其中橫截每個翼片的縱向中心軸所取的所述導(dǎo)電翼片的寬度，隨著沿每個所述翼片的縱向中心軸與其饋電點的距離，是不同的。
25.如權(quán)利要求23所述的器件，其中橫截每個翼片的縱向中心軸所取的所述導(dǎo)電翼片的寬度基本是恒定的。
26.如權(quán)利要求1所述的器件，進一步包括一導(dǎo)電平面，其位于所述電介質(zhì)層第二表面的頂上，其中所述電介質(zhì)層位于所述導(dǎo)電平面與所述天線結(jié)構(gòu)之間；其中所述導(dǎo)電平面伸出至所述天線結(jié)構(gòu)上方至少約6毫米。
27.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述電介質(zhì)層包括可擴大的材料。
28.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括印制的導(dǎo)電元件。
29.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述導(dǎo)電平面是導(dǎo)電墨水層。
30.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述天線結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)電平面是形成在一單個基底的不同部分上的，該基底是折疊并附著到所述電介質(zhì)層的相對側(cè)上的。
31.一種配置RFID器件的方法，該方法包括將所述RFID器件的天線結(jié)構(gòu)和所述RFID器件的導(dǎo)電平面彼此相對地放置在一電介質(zhì)層的相對側(cè)面上；和重新調(diào)諧所述天線結(jié)構(gòu)，以至少部分補償所述電解質(zhì)層對所述天線結(jié)構(gòu)的性能的影響。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述重新調(diào)諧是自動重新調(diào)諧，系響應(yīng)被放置在所述電介質(zhì)層的附近、由所述天線結(jié)構(gòu)的補償元件來完成的。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述補償元件包括電容元件。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述補償元件包括電感元件。
35.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述放置包括將所述天線結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)電平面放置在一容器的相對側(cè)面上。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述放置包括將所述導(dǎo)電平面放置在所述容器的內(nèi)表面上，因此至少部分罩住所述天線結(jié)構(gòu)，使其不受所述容器內(nèi)物品的影響。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述放置包括將所述天線結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)電平面放置在所述容器的重疊部分的相對側(cè)面上。
全文摘要
一種射頻識別(RFID)標(biāo)簽，包括耦合到諸如在FRID帶內(nèi)的RFID芯片的天線結(jié)構(gòu)。所述天線結(jié)構(gòu)安裝到所述電介質(zhì)材料的一表面(主要表面)上，并包括補償元件，從而至少一定程度上補償各種電介質(zhì)材料，所述天線結(jié)構(gòu)安裝在所述電介質(zhì)材料上。另外，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)如接地面或其它導(dǎo)電材料層，可放置在所述電介質(zhì)層的第二主要表面上，在所述電介質(zhì)層處于與所述天線結(jié)構(gòu)相對的側(cè)面上。
文檔編號H01Q9/04GK1795585SQ200480014473
公開日2006年6月28日 申請日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者I·J·福斯特, A·N·法爾, N·A·霍華德, A·W·赫爾曼 申請人:艾利丹尼森公司