[发明专利]一种射频标签及其谐振电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频标签技术，尤其是一种能够在金属表面上或内嵌于金属表面使用的射频标签及其谐振电路结构。

背景技术

电子设备可以发射被一种调制的电磁信号，而该电磁信号能够被相应的阅读器读取。这种电子设备被广泛应用于跟踪识别物品，尤其是供应链管理，或者项目级的产品跟踪。这种被称为射频标签的设备，包括一个电连接于天线的射频装置，该射频装置能调谐于特定工作频率，例如超高频（Ultra High Frequency，UHF）射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）标签以及微波射频识别标签。该标签可以是被动式标签，该标签通过信号回射与阅读器互动；也可以是半被动式标签，该标签由其自身电源或外部电磁波供电；也可以是主动式标签，该标签由其自身电源供电。

上述射频标签的缺点之一在于：当该标签被放置于金属表面时，标签读取范围将显著地缩小。在一般情况下标签将无法被读取。当该标签被放置离金属表面的距离小于λ/4（λ表示射频标签工作频率对应的波长）时，该射频标签的读取范围也会缩小。当该标签被放置于靠近或直接置于金属表面时，金属表面的表面电流将降低该射频标签的效率。因此，对于超高频射频标签、微波射频标签以及更典型的被动式射频标签来说，追踪金属物体是非常困难的。

上述射频标签的另一缺点在于：射频标签通常是设计用于追踪例如纸张及低电容率塑料等亲射频材料。当该标签被放置于非亲射频材料例如高电容率材料、电磁材料及液体时，读取范围也将缩小，通常达到无法接受的水平。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种射频标签及其谐振电路结构。

本发明提出一种射频标签，该射频标签包括一个谐振电路结构和射频装置，所述谐振电路结构包括：第一导电层；与所述第一导电层相间隔设置的第二导电层；及分别连接于所述第一导电层及第二导电层两端的两导电底座部；其中，所述第一导电层设有狭缝，所述射频装置电耦合于所述第一导电层并位于所述狭缝上。

所述第一导电层可与第二导电层平行设置。所述射频标签还包括设置于所述第一导电层及第二导电层之间的电介质层。

所述射频装置包括超高频无线射频芯片；所述超高频无线射频芯片包括两信号输出端。所述射频装置直接电连接于所述第一导电层。所述射频标签还包括设于所述第一导电层上的第三导电层，所述第三导电层电容耦合于第一导电层，且所述第三导电层电连接于所述射频装置。所述第三导电层与第一导电层的尺寸基本相同，所述第三导电层包括用于所述射频装置的天线。所述第三导电层由至少一个狭缝分成多个间隔设置的岛状部分，且所述射频装置设于所述至少一个狭缝上。所述第三导电层的至少一个狭缝与第一导电层的狭缝的尺寸相同。所述第三导电层包括多个传导垫，所述传导垫电连接于所述射频装置且电容耦合于所述第一导电层。

所述谐振电路结构的阻抗与所述射频装置的阻抗共轭匹配。所述第一导电层上设有至少一个附加狭缝，用于发射与另一狭缝所发射电磁波极化方向不同的电磁波。所述射频标签还包括至少一个附加射频装置，所述至少一个附加射频装置位于所述至少一个附加狭缝上。

所述射频标签还包括设于所述第一导电层及第二导电层之间的内导电层。所述内导电层可通过多个导电部件电连接于第二导电层。所述内导电层上设有狭缝。所述射频标签可进一步包括多个设于所述第一导电层及第二导电层之间的内导电层。

所述两导电底座部相互平行设置，所述狭缝平行于所述导电底座部。所述射频标签还包括连接于所述第一导电层的分离部件，所述分离部件为电容或电感。

所述射频标签还包括金属外壳，所述金属外壳设有多个突起，所述突起按照不同于所述射频标签极化方向的方向排列。一本征电感或一本征电容形成于所述第一导电层上。

所述第一导电层及第二导电层的最长维度的尺寸小于所述导电底座部的最长维度的尺寸。所述第一导电层由狭缝分成至少两间隔设置的岛状部分。所述第一导电层及第二导电层之间还设有一磁性材料层。

另外，本发明还提供一种用于将电磁波传输至射频装置的谐振电路结构，所述谐振电路结构包括：第一导电层；与所述第一导电层相间隔设置的第二导电层；及分别连接于所述第一导电层及第二导电层两端的两导电底座部；其中，所述第一导电层设有用于支持所述射频装置的狭缝，所述第一导电层电耦合所述射频装置。

附图说明

图1是本发明实施例一的射频标签的立体图。

图2是图1中谐振电路结构的等效电路原理图。

图3A是图1中包括该谐振电路结构的射频标签置于金属表面时的辐射增益图。