TWM430017U - Passive radio frequency identification tag antenna applicable to metal surface - Google Patents

Description

M430017 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作有關一種RFID標籤天線，尤指一種特適使用於金屬表面及 較高頻的被動式射頻識別標籤天線。 【先前技術】 按，近代的無線射頻識別（Radi〇 Frequency Identification ’ RFID)廣泛應用於各種不同的商業領域，以應用在物流管控為例，使 用RFID收發器能進行各種可行動貨物或產品的紀錄及追蹤。同時，進 行此類快速識別對於物流、倉庫管理、運輸管理及其他相關的商業活 動均屬相當重要》 RFID基本上可分為130kHz左右的低頻系統，13. 56MHz左右的高 頻⑽）系統’以及頻段在900MHz左右的超高頻（UHF)系統。業者 所選用的頻率範圍可因讀取速度、讀取標籤數量等因素加以決定，但 原則上’所使用頻率越低則其讀取及處理速度較慢，距離亦較短；反 之’所使用頻率愈高則其讀取及處理速度愈快，距離亦較長。 在現有此類RFID應用上，大都將Rfid收發器貼到織品、包裝盒 或一般容器上’但對於能以較低成本及簡易結構使用在金屬表面，尤 其是以高頻及超高頻運作的物品上，則不多見。 【新型内容】 本創作之主要目的即在提供一種RFID標籤天線，尤指特適使用於 3 M430017 金屬表面及較高頻運作的RFID標籤天線。 為達上揭目的，本創作包含一薄片天線，以及一基板層；一中介 層則設於上述薄片天線及基板層之間；所述基板層表面預設一娜 曰曰片’上述料天線以不同饋场置形成不雜抗並_聯_電感元件 以搭配所述獅⑻操作鮮達成天線與^間的共恤配而可將 上述標籤天線組合於金屬表面。 於可行實施财，上述基板層表面設有一接點區，薄片天線則穿 過上述中介層以—相對接鱗接於所述的基板層表面接舰；所述基 板層以另一預設接點連接於一金屬表面。 於可行實施例令，上述中介層為介質材料所製成或可設為空氣層。 於較佳實施例中，所述電感元件可為金屬微帶線。 於可行實施例中’上述基板層為介質材料所製成或可為電路板。 【實施方式】 現凊參第1-3 ®，於圖示較佳實施例中，本創作設有—薄片天線 10 ’以及配合所述薄片天線10大小尺寸的基板層2〇 ; 一中介層3〇則 設於上述薄片天線H)及基板㈣之心如上述天線結_而可組裝於 一金屬90表面。 上述基板層2〇表面可預設—娜晶片21，供與上述薄片天線ι〇 進行串接随。則^行關巾，該驗層W可賤任何適合的 介質材料所製成，或可為印刷電路板（pCB)。 4 於可行實施例中，上述薄片天線10 (Patch Antenna)能因不同饋 入位置形成不同阻抗’以所搭配的RFID晶片21操作頻率為9〇2MHz到 928MHz為例’其輸入阻抗大致為27-j200 ’此天線因而設計成27+j2〇〇 的輸入阻抗，以達成天線與晶片間的共軛匹配。於圖示較佳實施例中， 即可將天線10饋入點位置放在實部為27歐姆左右的地方。 在圖示實施例中，上述基板層20表面設有一接點區22，薄片天線 1〇則穿過上述中介層30以一相對接點U導接於所述的基板層2〇表面 接點區22，但此一實施例僅用為方便舉例說明，並非加以限制。同時， 上述中介層30能以任何適合的介質材料所製成，或可為空氣層。 於上述基板層20表面接點區22與RFID晶片21之間則串聯一電感 元件23,該電感元件23經由另一接點區連接咫11}晶片21，同時，以 如上述的匹配方式’亦即，當使用於如9〇施觀Hz的超高頻_ 晶片21時，、將天線10饋入點位置放在實部為27歐姆左右的地方，配 合所述的電感7L件23來達成薄片天線10與膽晶片21間的共輕匹配。 於較佳實關巾’上述域元件23可躲何電齡或如圖示的金 屬微帶線。 於圖示實關巾，上述基板層2G以另—職獅24連接於金屬 9〇表面，但此亦縣枝_制，並雜雛他可行崎接方式。 現請參第4圖’此嶋示t此―標籤天_人點實部在不同位置及 不同頻率時，其相對點的虛部阻抗。第5關齡第働悅所得的輸 入阻抗Zs代入以下公式所取得的反射係數su。 該公式為: 20 log|r| = 20 log-L~zs_ 其中Zl為標籤晶片之輸入阻抗，zs為標籤天線之輸入阻抗。 以第4圖為例，在902MHz饋入點實部為置放在22. 43歐姆（即下 曲線0的位置），所測得的輸入阻抗（即上曲線〇的位置）為 22· 43+j212. 03 ;在910MHz饋入點實部為置放在39.45歐姆（即下曲線 1的位置）’所測得的輸入阻抗（即上曲線1的位置）為39 45+j2〇9. 27， 以此類推而可取得如第5圖所示的各種不同輸入阻抗（Zs>然後可將 此一標籤天線輸入阻抗Zs配合標籤晶片輸入阻抗代入公式，即可取得 個別的反射係數（S11) ’其中，反射係數越小傳輸功率越大，由此亦可 看出本創作可達到優異的傳輸效果。 本創作因而能以低成本簡易結構形成一種適於金屬表面的標 籤天線’在較高頻率運作下含有高功率傳輸效果，新穎首創而具有產業 上利用價值。 以上實施例僅用為方便舉例說明，並非加以限制，熟習此一技藝人 士所做的各種變形與修飾，均仍應含括於以下申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖係本創作一較佳實施例立體圖， 第2圖係第1圖元件分解圖， 第3圖係本創作基板層表面局部放大圖， 第4圆係本創作在不同頻率下輸入不同饋入點以取得輸入阻抗的測試 M430017 圖， 第5圖顯示第4圖輸入阻抗代入公式所取得的不同反射係數。 【主要‘元件符號說明】 天線10 接點11 基板層20 RFID晶片21 接點區22 電感元件23 接點24 , 中介層30 金屬90 7

Claims (1)

1. Μ4300Π 六、申請專利範圍： 1. 一種適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤天線，包含一薄片天線，以及 一配合所述薄片天線大小尺寸的基板層；一中介層則設於上述薄片天線及 基板層之間；所述基板層表面預設一 RFID晶片，上述薄片天線以不同饋入 位置形成不同阻抗並串聯一電感元件，以搭配所述KFID晶片操作頻率達成 天線與晶片間的共輛匹配。 2. 如申請專利範圍第1項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤天 •線’其中’所述標籤天線設於一金屬表面。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤 天線，其中，上述基板層表面設有一接點區，薄片天線則穿過上述中介層 以一相對接點導接於所述的基板層表面接點區；所述基板層以另一預設接 點連接於一金屬、表面。 4·如申请專利範圍第3項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤天 鲁線’其中’上述中介層為介質材料所製成。 5·如申请專利範圍第3項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標藏天 線，其中，上述中介層為空氣層。 如申叫專利範圍第3項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤天 線’其中’所述電感元件為金屬微帶線。 如申請專纖圍第3項所述適騰金躲面之被動式_識別標藏天 線’其中’上述基板層為介質材料所製成。 $ M430017 8.如申請專利範圍第3項所述適用於金屬表面之被動式射頻識別標籤天 線，其中，所述基板層為電路板。