[发明专利]交叉双标签和使用交叉双标签的RFID系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将两个线性偏振波标签以直角(right angle)交叉来延伸其与读/写器的通信距离的交叉双标签(crossed dual tag)，并涉及一种使用该交叉双标签的RFID(射频识别)系统。

背景技术

传统上，将RFID系统作为非接触认证技术运用在实际使用中，该非接触认证技术用于在RFID的IC(集成电路)芯片中记录与个人或对象有关的信息的各个条目，并且用于通过读/写器来无线地读取信息。

虽然以各种方式来称呼RFID，但是一般将RFID称为无线标签或仅称为标签。

标签包括在厚度为大约0.1mm的薄片(sheet)、薄膜(film)等的平面上形成的金属天线，以及连接到该天线的馈电点(feeding point)的IC芯片。

通常，IC芯片非常小，其厚度和面积大小分别在0.2mm和1平方毫米的数量级。将连接到IC芯片的天线形成为双极天线(dipole antenna)图案，而且该天线通过谐振(resonant)电流所生成的通信波是线性偏振波。

在RFID系统中，读/写器发送大约1W的无线电波信号，标签侧接收该信号并将IC芯片内的信息作为响应信号返回给读/写器侧，并且读/写器读取该信息。

标签不包括电池。当标签接近读/写器时，通过标签的天线与读/写器发射的无线电波的谐振来生成电流。IC芯片的电路只在此时工作，以将其中的信息发送到读/写器。

读/写器侧的天线被形成用来发射圆偏振无线电波，以使得对于任何方向的标签定向(orientation)都能够与生成用于其自身通信的线性偏振波的标签进行通信。

应用从860到960MHz的UHF(超高频)作为用于该发送的无线电波。例如，在日本使用952到954MHz的UHF。

虽然读/写器与标签之间的通信距离取决于标签天线的增益、IC芯片的工作电压、周围环境等，但是在理想条件下该通信距离大约是3到5m。

读/写器的天线通过使用圆偏振无线电波来进行通信，而标签的天线通过使用线性偏振波来进行通信。因此，通过与从读/写器接收的无线电波的谐振而产生的功率(即，从读/写器接收的功率)是在假定标签生成圆偏振波的情况下的功率的一半。

发送功率与距离的平方成反比地衰减。因此，上述3到5m的实际通信距离减小到在标签也产生圆偏振波的情况下的通信距离的1/√2＝1/1.41。

由于标签旨在只发射圆偏振波，因此建议以下设置：两个双极天线以直角交叉；提供两个馈电端子，其用于将一个双极天线的一个双极连接到另一个双极天线的一个双极并将一个双极天线的另一个双极连接到另一个双极天线的另一个双极；以及在这两个馈电端子之间连接IC标签和具有π/2的相位差的电路(例如，参见专利文献1)。

当将标签实现为如上所述的生成圆偏振波的标签时，使用线性偏振波的这两个正交双极天线必须与具有π/2的相位差的电路(即，90°移相器)相连接。

通常，标签具有通过将双极天线图案直接连接到面积大小大约为1平方毫米的小型IC而实现的简单结构。因此，除了IC以外还需要90°移相器的结构(如专利文献1所公开的)导致了总成本的不期望的增加。

此外，专利文献1公开的技术是为生成圆偏振波而专门构造的标签，其中使这些双极天线以直角交叉，并防止这些双极天线分离，并将其连接到IC标签和90°移相器。必须通过专用工艺步骤来专门设计并制造该标签，这导致缺少设计的自主程度。

[专利文献1]日本未审申请公报No.2003-249820

发明内容

本发明的第一方面中的交叉双标签是以下的标签，该标签被设置为：包括第一标签和第二标签的标签，该第一标签和该第二标签中的每一个在一个平面上包括由导体形成的双极天线、位于所述双极天线的中心并连接有IC芯片的馈电部、以及形成在所述双极天线的双极之间并且相对于所述馈电部并联连接到所述双极天线的双极的环形电感部；以及通过将所述第一标签与所述第二标签交叉，使得所述电感部的回路交叠。

在该交叉双标签中，以例如正方形、圆形或与正方形或圆形类似的环形来形成所述电感部。

此外，将所述第一标签和所述第二标签交叉，使得所述电感部的回路尽可能宽地交叠，并且将所述第一标签和所述第二标签层叠，以尽可能紧密地接触。所述第一标签和所述第二标签例如以90°的交叉角生成圆偏振波。

该交叉双标签还包括：固定件，该固定件具有根据所述第一标签和所述第二标签的交叉形状的凹槽。该固定件通过其凹槽来固定交叉形状的所述第一标签和所述第二标签。