CN107808186A - 长距离无线射频抗金属识别标签 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长距离无线射频抗金属识别标签，当该绝缘隔离板片的底表面贴设在一金属对象表面上，并采用电子标签读取装置进行第二天线上无线射频识别RFID芯片的标识符取时，该第一天线的破孔槽与金属对象表面之间通过该绝缘隔离板片的隔离形成的共振腔，以使位于共振腔上的第二天线能通过第一天线感应金属对象表面上所反射的电磁波信号产生共振，将电磁波信号传递至无线射频识别RFID芯片，或把无线射频识别RFID芯片的回馈信号发射出去；本发明为整体超高频电子标签结构，便于使用电子标签读取装置读取标签上ID标识符，具有构造简单、抗金属干扰、长距离读取等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种能以符合经济效益，达到抗金属干扰与长距离读取效果的长距离无线射频抗金属识别标签。
背景技术
无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)的技术已广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等许多领域。越来越多的研究开始对超高频(UHF)RFID系统进行研究，以实现系统的远距离、高效率、低成本等特性。因RFID拥有非接触式、低成本、高防伪且大量生产时，具成本低廉的优点，已经有逐渐取代传统二维条形码的趋势。目前市场上，无线射频识别(RFID)还普遍应用于身份辨识、门禁、车(流)辆管理、仓储物流、零售、公安管理及林务管理等众多领域。
一般微带天线本身具备窄频的缺点，导致天线设计上受到许多的限制，大部分设计出单频且为窄频的响应。其中，超高频电子标签常采用的是印制天线，并以微带(microstrip)天线、印刷偶极居多，且这种结构主要应用于一般货物、商品、书本等采用非金属介质的表面，但如果使用在金属环境如金属标签、汽(机)车、车牌、电力设施等领域，由于采用了金属表面的结构，信号易被反射而导致信号接收异常，甚至发生不能作动及读取的问题。目前有些先进国家，金属表面电子标签技术已经发展的较为成熟，并已广泛应用到了物流中的各个领域，而其他大部分国家，超高频电子标签虽也已经十分普及，但可以真正用于金属表面的电子标签却很少。现有技术中，如中国台湾专利第I479735号“长距离无线射频识别金属制品制造方法及结构”通过金属制品本身的金属板材作为金属一次天线本体，并由金属一次天线本体上设共振腔构成一次天线，再由具破片切线的小尺寸微带环形回路金属二次天线，在电子标签模块上制备后，贴合密封在金属一次天线内与共振腔匹配共振，最后通过金属一次天线表面防干扰处理结果，使制作成的金属无线射频识别制品，其内部的电子标签(UHF RFID TAG)，不但不受金属干扰的能作动，还能转化出更好的场形，有效达到10米的远距读取及发送；虽然上述专利可解决电子标签易受金属干扰的问题，并得到长距离读取及发送信号的效果，但是，其金属一次天线的制备及电子标签贴装与密封的加工程序甚为复杂，相对的因制造成本较高而影响产品的普及率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其为一超高频电子标签，至少包括一绝缘隔离板片、一第一天线及一第二天线；该绝缘隔离板片为一不导电材料成型的板片，具有一底表面及一上表面；该第一天线为一覆合在该绝缘隔离板片的上表面上的导电箔膜天线面，具有近靠一侧边线的一破孔槽，该破孔槽至该侧边线开设有一槽沟，可由该破孔槽的孔形大小及该槽沟的槽宽调整电磁波信号的感应频段/带宽及感应场型；该第二天线设置在该第一天线的破孔槽中，为一覆合在该绝缘隔离板片的上表面上的环回路导电箔膜天线，其环回路的两极端电性连接有一无线射频识别RFID芯片；当该绝缘隔离板片的底表面贴设在一金属对象表面上，并采用电子标签读取装置对第二天线上无线射频识别RFID芯片的标识符进行读取时，该第一天线的破孔槽与金属对象表面之间通过该绝缘隔离板片的隔离形成的共振腔，以使位于共振腔上的第二天线能通过第一天线感应金属对象表面上所反射的电磁波信号产生共振，将电磁波信号传递至无线射频识别RFID芯片，或把无线射频识别RFID芯片的回馈信号发射出去；本发明为整体超高频电子标签结构，便于使用电子标签读取装置读取标签上ID标识符，具有构造简单、抗金属干扰、长距离读取等优点。
本发明的次一目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其中，该第一天线及该第二天线共同成型在一绝缘基材薄片上，再由该绝缘基材薄片贴合在该绝缘隔离板片的上表面上，以使第一、二天线能稳定在绝缘隔离板片的上表面上完成覆合；且上述该绝缘基材薄片为高分子塑料薄片的表面上金属箔膜蚀刻成型该第一天线及该第二天线，以使第一、二天线能以一般PC电路板的线路制程，简单完成制作。
本发明的再一目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其中，该绝缘隔离板片为一可挠性绝缘材料所制作成型的板片，通过该绝缘隔离板片的可挠性使超高频电子标签可在金属对象的曲弯弧形表面上贴置使用。
本发明的另一目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其中，该第一天线的破孔槽为一凸形孔槽，具一置设该第二天线的宽孔槽部及一窄孔槽部，并由该窄孔槽部至该侧边线之间开设该槽沟；通过第一天线的凸形破孔槽及槽沟的槽宽匹配金属对象表面反射电磁波信号时的感应场型，以及对电磁波信号所进行的频段与带宽调整，以使超高频电子标签贴设在金属对象表面上识别使用，能于使用的频段范围达到高敏感度及长距离的读取效果。
本发明的又一目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其中，该绝缘隔离板片的底表面上设有一层双面背胶，并在该双面背胶上设有一离型纸；仅须将离型纸从绝缘隔离板片的底表面上撕开，即可利用双面背胶在各种对象表面上固定黏贴的作用，使超高频电子标签能方便在多种金属对象表面上完成贴设使用。
本发明的次再一目的在于提供一种长距离无线射频抗金属识别标签，其中，该绝缘隔离板片的底表面上设有一导电箔膜，该第一天线的破孔槽与该导电箔膜之间可通过该绝缘隔离板片的隔离直接形成共振腔；仅须由该导电箔膜和金属对象表面接合或接触，即能使第一天线从导电箔膜上感应到电磁波信号产生共振，确保超高频电子标签贴设在多种不同金属对象上皆具备有长距离读取的有效性；且上述该导电箔膜的外表面上设有一层双面背胶，并由该双面背胶上设有一离型纸，仅须将离型纸从导电箔膜的外表面上撕开，即可利用双面背胶在对象上具有黏贴固定性，使导电箔膜可简单与金属对象表面完成接合。
附图说明
图1为本发明结构立体分解图；
图2为本发明组合结构外观立体图；
图3为本发明上视结构平面示意图；
图4为图3A-A剖面结构图；
图5为图4B部结构放大示意图；
图6为本发明绝缘隔离板片底表面撕开离型纸时的状态示意图；
图7为本发明贴设在金属对象表面上读取时的状态示意图；
图8为本发明贴设在金属对象表面上时的结构放大示意图；
图9为本发明另一实施例结构立体分解图；
图10为本发明另一实施例剖面结构示意图；
图11为图10C部结构放大示意图；
图12为本发明另一实施例结构贴设在金属对象表面上时的状态示意图。
附图标记说明:10-绝缘隔离板片；11-底表面；12-上表面；13-绝缘基材薄片；14、14A-离型纸；15-导电箔膜；20-第一天线；21-侧边线；22-破孔槽；220-宽孔槽部；221-窄孔槽部；23-槽沟；30-第二天线；40-无线射频识别RFID芯片；50-金属对象；60-电子标签读取装置；70、70A-共振腔。
具体实施方式
本发明为达上述目的，特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
本发明为一种长距离无线射频抗金属识别标签，如图1、图2、图3、图4、图5所示，其为一超高频电子标签(UHF TAG)，至少包括一绝缘隔离板片10、一第一天线20及一第二天线30；该绝缘隔离板片10为一非金属不导电绝缘材料成型的板片，具有一底表面11及一上表面12；该第一天线20为一覆合在该绝缘隔离板片10的上表面12上的金属或非金属导电箔膜天线面，具有近靠一侧边线21的一破孔槽22，该破孔槽22至该侧边线21之间开设有一槽沟23，可由该破孔槽22的孔形大小及该槽沟的槽宽调整电磁波信号的感应频段/带宽及感应场型；该第二天线30设置在该第一天线20的破孔槽22中(未与该第一天线20接触)，为一覆合在该绝缘隔离板片10的上表面12上的环回路金属或非金属导电箔膜天线，其环回路的两极端电性连接有一无线射频识别RFID芯片40；如图3、图7、图8所示，当该绝缘隔离板片10的底表面11贴设在一金属对象50表面上，并采用电子标签读取装置60进行第二天线30上无线射频识别RFID芯片40的标识符取时，该第一天线20的破孔槽22与金属对象50表面之间通过该绝缘隔离板片10的隔离形成的共振腔70使位于共振腔70位置上的第二天线30能通过第一天线20感应金属对象50表面上所反射的电磁波信号产生共振，将电磁波信号传递至无线射频识别RFID芯片40，或把无线射频识别RFID芯片40的回馈信号发射出去；本发明为整体超高频电子标签结构，便于使用电子标签读取装置60读取标签上ID标识符，具有构造简单、抗金属干扰与长距离读取等优点。
根据上述实施例，其中，如图1、图4、图5所示，该第一天线20及该第二天线30共同成型在一绝缘基材薄片13上，再由该绝缘基材薄片13贴合在该绝缘隔离板片10的上表面12上，以使第一、二天线20、30能稳定(不易破损)在绝缘隔离板片10的上表面12上完成覆合；如图1、图4、图5所示，且上述该绝缘基材薄片13为聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)高分子塑料薄片的表面上铜或铝金属箔膜蚀刻成型该第一天线20及该第二天线30，以使第一、二天线20、30能以一般PC电路板的线路制程，简单完成制作。
根据上述实施例，其中，如图1、图2、图4、图5所示，该绝缘隔离板片10为一可挠性高分子塑料绝缘材料或橡胶(例如硅胶)所制作成型的板片，利用该绝缘隔离板片10的可挠性，使超高频电子标签可在金属对象的曲弯弧形表面上(图未示)贴置使用。
根据上述实施例，其中，如图1、图2、图3所示，该第一天线20的破孔槽22为一凸形孔槽，具一置设该第二天线30的宽孔槽部220及一窄孔槽部221，并由该窄孔槽部221至该侧边线21之间开设该槽沟23；如图3、图7、图8所示，通过第一天线20的凸形破孔槽22及槽沟23的槽宽匹配金属对象50表面反射电磁波信号时的感应场型，以及对电磁波信号所进行的频段与带宽调整，使超高频电子标签贴设在金属对象50表面上识别使用，能于使用的频段范围达到高敏感度及长距离的读取效果；亦即，多数国家或地区，皆会规范电子标签(RFIDTAG)的使用频段，例如中国台湾地区的使用频段是在920～930MHZ之间，经由上述超高频电子标签实施例结构贴设在金属对象表面上进行读距测试，通过芬兰Voyntic TagformanceLite Measurement System(UHF RFID)测试仪器，于800MHZ～1000MHZ频段所进行的测试，证实上述超高频电子标签实施例结构贴设在铝板表面上，其有效的读距可以达到13米，显然本发明提供的超高频电子标签在商业用途上，具备长远读距的优异效能表现。
根据上述实施例，其中，如图1、图2、图4、图5所示，该绝缘隔离板片10的底表面11上设有一层双面背胶(图未示)，并在该双面背胶上设有一离型纸14；如图6、图7所示，仅须将离型纸14从绝缘隔离板片10的底表面11上撕开，即可利用双面背胶在各种对象表面上简单固定黏贴的作用，使超高频电子标签能方便在多种金属对象表面上完成贴设使用。
根据上述实施例，其中，如图9、图10、图11所示，该绝缘隔离板片10的底表面11上设有一导电箔膜15(可以是铜箔膜或铝箔膜)，该第一天线20的破孔槽22与该导电箔膜15之间可通过该绝缘隔离板片10的隔离直接形成共振腔70A；如图12所示，仅须由该导电箔膜15和金属对象50表面接合或接触，即能使第一天线20从导电箔膜15上感应到电磁波信号产生共振，确保超高频电子标签贴设在多种不同金属对象50上皆具备有长距离读取的有效性；如图9、图10、图11所示，且上述该导电箔膜15的外表面上设有一层双面背胶(图未示)，并由该双面背胶上设有一离型纸14A，仅须将离型纸14A从导电箔膜15的外表面上撕开(相当于图6)，即可利用双面背胶在对象上具有黏贴固定性，如图12所示，使导电箔膜15可简单与金属对象50表面完成接合。
以上说明，对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附说明书所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，其为一超高频电子标签，至少包括一绝缘隔离板片、一第一天线及一第二天线；该绝缘隔离板片为一不导电材料成型的板片，具有一底表面及一上表面；该第一天线为一覆合在该绝缘隔离板片的上表面上的导电箔膜天线面，具有近靠一侧边线的一破孔槽，该破孔槽至该侧边线开设有一槽沟，能够由该破孔槽的孔形大小及该槽沟的槽宽调整电磁波信号的感应频段/带宽及感应场型；该第二天线设置在该第一天线的破孔槽中，为一覆合在该绝缘隔离板片的上表面上的环回路导电箔膜天线，其环回路的两极端电性连接有一无线射频识别RFID芯片。
2.根据权利要求1所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该第一天线及该第二天线共同成型在一绝缘基材薄片上，再由该绝缘基材薄片贴合在该绝缘隔离板片的上表面上。
3.根据权利要求2所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该绝缘基材薄片为高分子塑料薄片的表面上金属箔膜蚀刻成型该第一天线及该第二天线。
4.根据权利要求1所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该绝缘隔离板片为一可挠性绝缘材料所制作成型的板片。
5.根据权利要求1所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该第一天线的破孔槽为一凸形孔槽，具一置设该第二天线的宽孔槽部及一窄孔槽部，并由该窄孔槽部至该侧边线之间开设该槽沟。
6.根据权利要求1所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该绝缘隔离板片的底表面上设有一层双面背胶，并在该双面背胶上设有一离型纸。
7.根据权利要求1所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该绝缘隔离板片的底表面上设有一导电箔膜。
8.根据权利要求7所述的长距离无线射频抗金属识别标签，其特征在于，该导电箔膜的外表面上设有一层双面背胶，并由该双面背胶上设有一离型纸。
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