專利名稱：適用于煙盒包裝識別的uhf帶寬rfid標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實用新型涉及一種無線射頻技術(shù)領(lǐng)域的RFID標簽設(shè)計方法，具體的為一種應(yīng)用于煙草產(chǎn)業(yè)用于煙盒包裝識別的RFID標簽。
背景技術(shù)：
煙草行業(yè)中，為了建立起生產(chǎn)工藝流程和高效的流通系統(tǒng)，在物流和配送中起決定作用的分揀系統(tǒng)[Sorting System]是核心。多種方式的技術(shù)被導(dǎo)入以節(jié)省費用、提高效率、減少密集勞動力。傳統(tǒng)的煙草行業(yè)的分揀系統(tǒng)是以使用RS485 Bus接口采集數(shù)據(jù)，它具有條碼(bar-code)和光學(xué)掃描儀[Optical Scanner]、多節(jié)點[Multi Node]支持和遠距離高速感應(yīng)通信的優(yōu)點。但它同時也存在條碼系統(tǒng)易受灰塵污染、網(wǎng)絡(luò)速度慢、不便實時處理、從屬節(jié)點通信困難等缺點。與使用多主站[Multi Master]結(jié)構(gòu)、通信速度提高、錯誤檢測[Error Detecting]功能、錯誤提示[Faulty Messages]傳送等高速控制器局域網(wǎng)總線技術(shù)[High Speed CAN Bus]和條碼相比，優(yōu)點更多的手動型RFID系統(tǒng)有逐漸取代這種現(xiàn)有分揀系統(tǒng)的趨勢。在煙草制造業(yè)中，利用信息技術(shù)實時掌控?zé)煵莓a(chǎn)品的生產(chǎn)活動情況，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短交貨周期及時滿足客戶的各種需求、構(gòu)筑快速應(yīng)對環(huán)境劇變的柔性體系是十分重要的。RFID技術(shù)的飛躍發(fā)展雖然使煙草行業(yè)必要的生產(chǎn)信息化系統(tǒng)的構(gòu)筑變成了可能，但是在導(dǎo)入到煙盒包裝識別時，要求從根本上解決RFID標簽初期導(dǎo)入的費用負擔和煙盒內(nèi)傳導(dǎo)性包裝材質(zhì)帶來的技術(shù)制約。在香煙產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，與批發(fā)/零售價格相比，各種稅的比率為709Γ80%，占非常大的比重。因此，在制造成本方面，每盒香煙RFID引進費用中，標簽的初期引進費用占相當大的比重。分析目前的煙草行業(yè)RFID適用案例，可以發(fā)現(xiàn)一直以來箱[Box]或煙盒[Carton of Cigarettes]包裝、托盤[Pallet]包裝的流通、物流行業(yè)，采用加貼專用標簽的形式，即在煙盒包裝、熱收縮塑料(0ΡΡ膜類)包裝中全程加貼13. 56MHz天線或UHF帶寬標簽在煙盒包裝的前、后面及側(cè)面。傳統(tǒng)的煙盒包裝過程，為了防止流通中產(chǎn)品的水份變化、吸收到生活氣體，往往需要經(jīng)過OPP膜類的塑料包裝和鋁箔包裝。從電氣方面來看，由于用做煙盒包裝原材料的鋁箔接近附著的RFID標簽，形成電等位面[Equipotential Surface]，會導(dǎo)致RFID標簽和寄生元件[Parasitic Element]誘發(fā)帶來的反射效率低下、共振頻率偏移 [Resonant Frequency Shift]，RFID系統(tǒng)整體可讀取距離和一體識別率顯著低下。所以采用外部附著標簽的方法，其根本局限性在于RFID系統(tǒng)的電氣特性低下，同時，煙盒包裝的煙草零售價中稅金比例高達70-80%，煙草生產(chǎn)企業(yè)感覺導(dǎo)入RFID標簽的成本是最大的負擔，從而從根本上阻礙煙盒包裝識別[Item Level]的推廣。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種UHF帶寬RFID標簽設(shè)計方
3法，把香煙包裝盒材料鋁箔膜利用成標簽天線輻射體，沿著拆撕線開封香煙盒時能破壞標簽。由于利用了香煙盒現(xiàn)有的包裝材料，該設(shè)計方法尤其適用于現(xiàn)有煙草業(yè)香煙制造工程， 大大降低了成本，得以實現(xiàn)RFID標簽在煙草業(yè)的推廣。本實用新型的目的又在于，將RFID標簽在識別方向特性方面設(shè)計成接近等方向， 對香煙盒RFID標簽識別率大有提高。以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為輻射器，并去除部分鋁箔膜設(shè)計成縫隙天線構(gòu)造，利用鋁箔膜切分線在打開煙盒包裝時同時完成對RFID標簽的物理性破壞。在煙盒包裝的識別環(huán)境中，為了消除煙盒包裝識別的煙盒標簽方向性，標簽采用通過供電閉環(huán)式和開放結(jié)構(gòu)的寄生輻射構(gòu)造體，以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為輻射器，并去除部分鋁箔膜設(shè)計成兩個縫隙天線構(gòu)造，通過閉環(huán)式的供電回路和一定間距的開放寄生回路的結(jié)合，進行復(fù)數(shù)阻抗匹配。利用鋁箔膜切分線在打開煙盒包裝時同時完成對RFID標簽的物理性破壞。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，由上述煙草標簽的設(shè)計方法獲得的煙草標簽，其結(jié)構(gòu)包括傳導(dǎo)性鋁箔膜作為輻射器、IC芯片，其特征在于，以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為該輻射器，并去除部分鋁箔膜形成縫隙天線構(gòu)造，所述IC芯片置于煙盒鋁箔膜現(xiàn)有切分線內(nèi)側(cè)部分的縫隙天線上?？p隙天線的物理有效長度是UHF頻段RFID中心頻率時的半波長λ/2長度。在香煙盒包裝材質(zhì)鋁箔膜上附設(shè)有兩個縫隙天線的結(jié)構(gòu)，包括供電環(huán)和寄生斷路環(huán)，兩者之間保持一定間距。在香煙盒拆撕線內(nèi)側(cè)貼有RFID芯片，所述供電環(huán)與RFID芯片形成閉環(huán)，其作用是為匹配進行供電。所述寄生斷路環(huán)執(zhí)行輻射作用，寄生斷路環(huán)終端具有開放結(jié)構(gòu)，提供可以控制RFID標簽進行阻抗匹配和輻射的電路。將RFID標簽在識別方向特性方面設(shè)計成接近等方向，對香煙盒RFID標簽識別率大有提高。所述去除部分鋁箔膜設(shè)計成的縫隙天線，其設(shè)置位置限于煙盒包裝材料鋁箔膜六面體中前一平面內(nèi)或者跨越煙盒相鄰兩至三個面，大大增加了設(shè)計自由度。所述縫隙天線其兩側(cè)設(shè)有終端殘枝，附著在兩側(cè)的終端殘枝[Stub]的長度便于實現(xiàn)標簽的微型化和易于電阻匹配功能。所述縫隙天線在切分線以內(nèi)的有效長度在40mm到140mm范圍內(nèi)以共振模式作，該附設(shè)在煙盒切分線內(nèi)側(cè)的部分縫隙天線的有效長度，可擴展到全有效長度的1/4到1/2。以阻抗匹配為目的的終端殘枝，可位于煙盒經(jīng)拆撕線的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，該拆撕線的有效長度，經(jīng)拆撕線的內(nèi)側(cè)及外側(cè)，可擴展到5mm到20mm范圍。在去除部分鋁箔的縫隙天線上接合RFID IC芯片，可選擇利用輔料進行物理連接的跨接[Strap]方式進行接合，將鋁箔膜出眾的黏附力特性發(fā)揮到極致，如此從根源上降低了 RFID芯片接合的費用成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型無線射頻識別RFID標簽設(shè)計方法由于采用現(xiàn)有的包裝材質(zhì)即鋁箔膜作為天線發(fā)射體，同時該特別設(shè)計的煙盒包裝識別RFID專用標簽可以兼容在現(xiàn)有煙草生產(chǎn)工藝流程中進行生產(chǎn)(該煙盒包裝識別RFID專用標簽與現(xiàn)有昂貴的煙草生產(chǎn)設(shè)備相融合)，在生產(chǎn)成本方面具有劃時代的節(jié)減成本特點，能實現(xiàn)在鋁箔包裝的香煙盒包裝識別中推廣應(yīng)用無線射頻識別(RFID)標簽，實現(xiàn)煙草流通過程中特定功能。由于將導(dǎo)電性鋁箔膜天線設(shè)計成縫隙天線，不需要應(yīng)用特定的匹配方式，僅通過變更IC芯片在縫隙天線上的位置以適應(yīng)與不同阻抗IC芯片的匹配。IC芯片附著于煙盒拆撕線內(nèi)側(cè)的位置，消費者在開封香煙盒時，由于槽型的RFID標簽有效長度(effective length)的自然變化，會導(dǎo)致標簽識別功能喪失，即煙盒包裝被撕開時就實現(xiàn)標簽被一次性的物理性破壞。本實用新型方法采用煙盒包裝的傳導(dǎo)性材質(zhì)鋁箔膜為發(fā)射體的縫隙天線(slot antenna)，其優(yōu)勢在于使用現(xiàn)有煙草生產(chǎn)工藝流程的包裝材質(zhì)，可以減少煙草行業(yè)初期導(dǎo)入RFID的負擔，還可以盡可能少地對高昂的生產(chǎn)設(shè)備進行改造，是一種易于推廣使用的生產(chǎn)方法。而且該方法適應(yīng)于與各種RFID芯片的匹配，其標簽天線槽型形狀都沒有變化，從而可以用非常簡單的方式進行復(fù)數(shù)阻抗匹配，大大提高了標簽設(shè)計的自由度和生產(chǎn)的便利性。本實用新型設(shè)計方法應(yīng)用到煙盒包裝識別中，在成本費用和功能性方面為最合適的設(shè)計技法。本實用新型實現(xiàn)了在煙草行業(yè)的煙盒包裝識別中應(yīng)用UHF帶寬RFID標簽，將現(xiàn)有煙盒包裝材料即傳導(dǎo)性鋁箔形成槽型發(fā)射體，可在煙草成本的控制上有效降低導(dǎo)入成本， 大幅減輕初期導(dǎo)入費用負擔，確保RFID標簽?zāi)軌蝽樌麑?dǎo)入煙草行業(yè)，創(chuàng)造這種契機正是本實用新型對本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)作出的偉大貢獻。

圖1為一般λ/4共振型殘枝(stub)中心的同軸電纜傳輸線路供電的構(gòu)造圖。圖2為λ/4共振型的縫隙天線圖。圖3為中心供電的半波長(λ/2)型的縫隙天線圖。圖4為中心供電的半波長(λ/2)型的偶極天線圖。圖5表示傳統(tǒng)香煙制造工程的順序圖。圖6Α、圖6Β分別為在煙盒前部平面設(shè)置縫隙天線的斜視圖及其展開平面圖。圖7為在煙盒前部平面設(shè)置縫隙天線，槽孔中心供電位置變化示意圖。圖8Α、圖8Β為在煙盒前部平面設(shè)置縫隙天線，根據(jù)偏移位置Α，B，C，D變化，圖示輸入阻抗變化的結(jié)果圖。圖9Α、圖9Β、圖9C、圖9D為在煙盒六面體中的左/右/后部/下側(cè)等部分設(shè)置縫隙天線的示意圖。圖10Α、圖IOB分別為實施例3環(huán)繞煙盒前部設(shè)置的RFID天線的斜視圖及其展開平面圖。圖11是圖10Α、圖IOB標簽天線在Smith Chart中的阻抗軌跡。圖12是圖10A、圖IOB標簽天線在X-Z平面內(nèi)的輻射示意圖。圖標記說明附圖中線條相交處出現(xiàn)的“X”無意義，由制圖軟件自動生成引起， 不解釋成說明書具有技術(shù)意義的原始公開內(nèi)容。1:縫隙天線(slot antenna), 2: IC芯片， 3:鋁箔膜，4:鋁箔膜切分線(或稱“拆撕線” )，5:終端殘枝[Stub]，6:折疊線，10:閉環(huán)結(jié)構(gòu)，20:用于阻抗匹配的寄生斷路環(huán)終端的開放結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案作進一步說明。本實用新型機制以縫隙天線的原理為基礎(chǔ)，是一種可應(yīng)用在傳導(dǎo)性包裝材質(zhì)鋁箔的煙盒包裝上的最佳設(shè)計技法。[0034]圖1所示為一般的λ /4共振型殘枝中心的同軸電纜傳輸線路供電構(gòu)造。當鄰近的殘枝間距(w)比波長小時(w λ), λ/4共振型殘枝間呈逆轉(zhuǎn)位相的電流分布，這種電流在遠距離領(lǐng)域[Far-Field]形成互相削弱的輻射場[Radiation Field]。分布在殘枝終端[End Point]的電流會形成同位相[Same Phase]輻射，但短偶極振子[Short Dipole] 形態(tài)的輻射器構(gòu)造還不是有效的輻射器。圖2所示為半波長(λ/2)縫隙天線(slot antenna)，是新近出現(xiàn)的一種可以從根源上克服上述輻射效率問題的天線構(gòu)造。平面導(dǎo)體(metal plate)構(gòu)造體上設(shè)置半波長 (λ/2)長度的槽孔，當槽寬比波長小時(w λ )，協(xié)助槽孔輻射的電流分布不僅在槽孔終端，更是分布在整體平面導(dǎo)體構(gòu)造上，從而增加了有效輻射面積，有效提高了縫隙天線輻射效率。手動RFID系統(tǒng)的優(yōu)點是，整體導(dǎo)體平面的電流分布集聚了標簽IC-chip的驅(qū)動電流， 增益的有效反射器[Reflector]具有在后方散射(Backscattering)過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)識別 [Identification]。圖3所示構(gòu)造為RFID IC-chip阻抗匹配提供了一種方法論，導(dǎo)體平面半波長 (λ/2)槽孔中心的特性阻抗[Characteristic Impedance]成份500Ω，通過選擇與槽孔中心絕緣的供電位置，與各種RFID IC-chip進行有效的阻抗匹配。圖3水平面內(nèi)的半波長(λ/2)縫隙天線(slot antenna)的輻射模式與圖4所示的半波長(λ/2)偶極子天線[Dipole Antenna]的輻射模式形成互補關(guān)系，縫隙天線的導(dǎo)體平面的電場[Electric Field]和磁場[Magnetic Field]交替[Interchange]，這種情況與垂直于導(dǎo)體平面的槽孔的電場[Electric Field]成份和磁場[Magnetic Field]切向分量[Tangential Component]不連續(xù)[Discontinuous]的情況不同。為了實現(xiàn)低費用引進RFID，與原有制造工程最類似地應(yīng)用，必須盡可能小得修改原有制造工程的變化。要想縮小其工程變化，就有必要尋找在流通、物流包裝階段之前應(yīng)用最小包裝單位RFID標簽的方法。圖5所示現(xiàn)有傳統(tǒng)的香煙制造工程順序。為了在最小包裝單位的香煙盒上應(yīng)用RFID標簽，可在包裝煙卷兒的煙盒包裝階段或流通中防止水分變化為目的的玻璃紙包裝階段。實施例1在煙盒前部平面設(shè)置縫隙天線的斜視圖(6A)及平面圖(6B)。去除香煙盒前一面的鋁箔形成了 RFID標簽的輻射結(jié)構(gòu)體，且貼有RFID IC芯片的上側(cè)部分設(shè)在拆開香煙時被拆部分的內(nèi)側(cè)，因此，當拆開香煙時具備物理性破壞功能。附在香煙前一面的縫隙天線的直線距離是根據(jù)半波長的長度所設(shè)定的，且兩端的終端殘枝(stub)的長度，是為了小型化和便于阻抗匹配而設(shè)計的。如圖6A、圖6B所示，將共振長度符合煙草鋁箔包裝的幾何學(xué)式的鋁箔膜被部分去除后的縫隙天線RFID標簽，以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜3為該輻射器，并去除部分鋁箔膜形成縫隙天線1構(gòu)造，所述IC芯片2附著于煙盒鋁箔膜現(xiàn)有切分線4內(nèi)側(cè)(即如圖6A、圖 6B所示切分線的上位)部分的縫隙天線上。所附設(shè)縫隙天線1的物理有效長度(effective length)是，UHF頻段RFID中心頻率時的半波長(λ/2)長度。所述縫隙天線1在切分線 4以內(nèi)的有效長度在40mm到140mm范圍內(nèi)都以共振模式(resonant mode)工作。該附設(shè)在煙盒切分線4內(nèi)側(cè)的部分縫隙天線的有效長度，可擴展到全有效長度的1/4到1/2(即 λ /8^ λ/4)。所述以阻抗匹配為目的的終端殘枝5，可位于煙盒經(jīng)拆撕線4的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。該拆撕線4 (stub)的有效長度，經(jīng)拆撕線4的內(nèi)側(cè)及外側(cè)，可擴展到5mm到20mm范圍，且根據(jù)接合在縫隙天線1內(nèi)部的芯片2的位置，可應(yīng)用成兩終端對稱或者非對稱等多種形式。圖7中，為了探究本研究所展示的槽型RFID標簽的電阻抗特性，把對應(yīng)于槽型中心四個供電位置A，B，C，D的輸入阻抗變化，根據(jù)其實數(shù)部(real part)和虛數(shù)部 (imaginary part)，分別圖示在圖8A和圖8B中。標簽槽孔中心的偏移位置在四處變換時， 與商用RFID芯片Impinj Monza 2的45Ω和Alien Higgs 2的20Ω相比，阻抗的實數(shù)部變化幅度僅在極小的0-10Ω范圍值內(nèi)。為了匹配最大電力傳輸為核心的復(fù)數(shù)阻抗，仔細觀察分析不同偏移位置的變化結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)復(fù)阻抗在全世界UHF頻段內(nèi)具有80Ω到200Ω之間相對較寬的分布范圍。香煙盒前一面縫隙天線直線長度，根據(jù)香煙盒的長度，可在30mm 到80mm范圍內(nèi)變化。使RFID IC芯片位于拆撕線4內(nèi)側(cè)，縫隙天線直線長度可與終端殘枝(stub)長度一起成為匹配阻抗的設(shè)計變數(shù)。改變縫隙天線的偏移(off-set)位置，以匹配各種芯片阻抗的復(fù)數(shù)阻抗，可以看出實際Impinj Monza 2商用芯片和Alien Higgs 2商用芯片的最佳匹配位置分別為A 和C。這樣，在被固定的縫隙天線上，可以根據(jù)供電位置的變化任意選擇具有多阻抗特性的 RFID芯片使用，為企業(yè)提供了主動應(yīng)對RFID IC芯片市場變化的根本解決方案。這種簡便的復(fù)數(shù)阻抗匹配方式，在煙盒包裝的六面體中任意形式附著的縫隙天線，應(yīng)用范圍更為靈活寬泛，且引入縫隙天線終端殘枝附著法可以使阻抗匹配更為容易。實施例2如圖圖9A、圖9B、圖9C、圖9D所示，制造香煙時為了追求便利性和在煙盒包裝六面體附著多個槽孔的各種形式的設(shè)計方法。圖9A為設(shè)置在煙盒包裝前部和左側(cè)的槽孔的設(shè)計構(gòu)造。兩終端殘枝(stub)有效長度，在拆撕線內(nèi)側(cè)可擴展到λ/8到λ/4長度，且附著在拆撕線內(nèi)側(cè)的RFID IC芯片位置， 可結(jié)合在最佳的阻抗匹配位置Α。該終端殘枝(stub)的有效長度，經(jīng)拆撕線的內(nèi)部左上側(cè)， 可擴展到5mm到20mm范圍。且根據(jù)結(jié)合在縫隙天線內(nèi)部的芯片的位置，可應(yīng)用成兩終端對稱/非對稱等多種形式。圖9B為根據(jù)鋁箔折疊結(jié)構(gòu)、設(shè)置在煙盒右側(cè)和后部的槽孔的設(shè)計構(gòu)造。圖9C為設(shè)置在煙盒包裝的前部和后部的槽孔天線構(gòu)造被切開線截開時得到其他面積，從而簡化生產(chǎn)工藝流程的方法。這種在香煙盒內(nèi)部以2 3面的立體縫隙形式附設(shè)擴散了的設(shè)計圖案， 是一種可改善讀寫器和香煙盒包裝RFID標簽之間方向性問題的無方向性(isotropic)設(shè)計方案。圖9D為擴展到香煙盒前一面和底面的縫隙天線結(jié)構(gòu)，被拆撕線4撕下來時，具有兩個不同的面積，是一種可給制造工程帶來便利性的方式。如上所述的設(shè)計自由度，在自動識別情況下，提高識別率、改善識別方向所定的一體識別率方面具有多形式的參考價值。實施例3圖10A、圖IOB表示的是在煙盒包裝的識別環(huán)境中，為消除RFID標簽的方向性而采用的共振環(huán)[Ring]結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為輻射器，并去除部分鋁箔膜設(shè)計成兩個縫隙天線構(gòu)造，具有與RFID IC芯片形成閉環(huán)[Closed Loop]的供電部分和可以控制RFID標簽進行阻抗匹配的輻射部分，利用鋁箔膜切分線在打開煙盒包裝時同時完成對RFID標簽的物理性破壞。此設(shè)計通過去除煙盒現(xiàn)有鋁箔膜涂抹區(qū)域，在香煙盒包裝材質(zhì)鋁箔膜上附設(shè)有兩個縫隙天線的結(jié)構(gòu)，即包括供電環(huán)和寄生斷路環(huán)，兩者之間保持一定間距。在香煙盒拆撕線4內(nèi)側(cè)貼有RFID芯片2，所述供電環(huán)與RFID芯片2形成閉環(huán)10，其作用是為匹配進行供電。所述寄生斷路環(huán)執(zhí)行輻射作用，寄生斷路環(huán)終端具有開放結(jié)構(gòu)20，提供可以控制RFID 標簽進行阻抗匹配和輻射的電路。寄生輻射縫隙天線可位于拆撕線4的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。與供電環(huán)形成閉環(huán)的RFID芯片2附設(shè)在拆撕線4內(nèi)側(cè)，是為了使其具備撕開即被損壞功能而設(shè)置其位置的。這種在香煙盒內(nèi)部以2至3個面立體形式附設(shè)槽型的擴展設(shè)計圖案，具有可以改善讀寫器天線識別煙盒包裝RFID標簽的無方向(isotropic)特性的特征。圖11中的標點1表示的是在860MHz頻段時的實數(shù)部27. 07Ω和虛數(shù)部93. 9Ω 的值，標點2和標點3各表示的是在910MHz和960MHz頻段時的63. 74+j 150. 3Ω和 203.8+」239.7Ω阻抗值。傳送最大功率的復(fù)阻抗值顯示出了正好能與商用RFID IC芯片的虛數(shù)值進行阻抗匹配，且根據(jù)變更槽孔終端殘枝位置和變更縫隙天線之間間距的設(shè)計變數(shù)，可應(yīng)用成抗匹配為目的的變數(shù)。圖12中，空間輻射圖的正反向比(front-to-back ratio)特性具有1. 5dBi以內(nèi)的值，因此可以確認，以香煙盒為基準的直角坐標系中，在X-Z平面內(nèi)具有接近等方向性的特性，且可以確認識別每個香煙盒標簽時，具有良好的無方向性。雖然最大輻射方向在基準坐標系中指向180 方向，但在無源RFID系統(tǒng)中，這種特性對標簽的識別方向性不會起到太大的影響。本實施例，可在任意方向角度的識別環(huán)境中、在可識讀距離內(nèi)弱化方向性的設(shè)計結(jié)構(gòu)，為煙盒識別包裝環(huán)境提供最佳識別環(huán)境的設(shè)計方案。各個實施例中，在去除部分鋁箔膜的縫隙天線1上接合RFID IC芯片2，可以采用可與煙盒包裝材料鋁箔膜密切融合接觸的黏合劑的黏合連接方式。也可選擇利用輔料進行物理連接的跨接[Strap]方式進行接合，將鋁箔膜出眾的黏附力特性發(fā)揮到極致，如此從根源上降低了 RFID芯片接合的費用成本。在本實用新型中，使RFID的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)在原先香煙制造階段的煙盒包裝階段段。因此，能夠提供考慮到初期RFID引進費用的低費用RFID標簽天線。在香煙產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，與批發(fā)/零售價格相比，各種稅的比率為709Γ80%，占非常大的比重。因此，在制造成本方面，每盒香煙RFID引進費用中，控制了標簽的初期引進費用，從根本上節(jié)省了制造成本。
權(quán)利要求1.一種適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，其結(jié)構(gòu)包括IC芯片和傳導(dǎo)性鋁箔膜，以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為該輻射器，并去除部分鋁箔膜形成縫隙天線構(gòu)造，所述IC芯片置于煙盒鋁箔膜現(xiàn)有切分線內(nèi)側(cè)部分的縫隙天線上，縫隙天線的物理有效長度是UHF頻段RFID中心頻率時的半波長λ /2長度。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，在香煙盒包裝材質(zhì)鋁箔膜上附設(shè)有兩個縫隙天線的結(jié)構(gòu)，包括供電環(huán)和寄生斷路環(huán)，兩者之間保持一定間距，在香煙盒拆撕線內(nèi)側(cè)貼有RFID芯片，所述供電環(huán)與RFID芯片形成閉環(huán)， 所述寄生斷路環(huán)終端具有開放結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，所述去除部分鋁箔膜設(shè)計成的縫隙天線，其設(shè)置位置限于煙盒包裝材料鋁箔膜六面體中前一平面內(nèi)或者跨越煙盒相鄰兩至三個面。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，所述縫隙天線其兩側(cè)設(shè)有終端殘枝。
5.如權(quán)利要求4所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，所述終端殘枝位于煙盒經(jīng)拆撕線的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，經(jīng)拆撕線的內(nèi)側(cè)及外側(cè)，可擴展到5mm到20mm 范圍。
6.如權(quán)利要求1至3任一所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，所述縫隙天線在切分線以內(nèi)的有效長度在40mm到140mm范圍內(nèi)，該附設(shè)在煙盒切分線內(nèi)側(cè)的部分縫隙天線的有效長度，可擴展到全有效長度的1/4到1/2。
7.如權(quán)利要求1至3任一所述的適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，其特征在于，所述縫隙天線與RFID IC芯片之間采用跨接方式接合。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于煙盒包裝識別的UHF帶寬RFID標簽，屬于無線射頻技術(shù)領(lǐng)域。以煙盒中現(xiàn)有包裝材料鋁箔膜為輻射器，并去除部分鋁箔膜設(shè)計成縫隙天線構(gòu)造，利用鋁箔膜切分線在打開煙盒包裝時同時完成對RFID標簽的物理性破壞。由于利用了香煙盒現(xiàn)有的包裝材料，該設(shè)計方法尤其適用于現(xiàn)有煙草業(yè)香煙制造工程，大大降低了成本，得以實現(xiàn)RFID標簽在煙草業(yè)的推廣。
文檔編號H01Q9/04GK202102468SQ20112006357
公開日2012年1月4日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者王強, 金南慶 申請人:江蘇中科方盛信息科技有限公司