[发明专利]射频识别装置、射频识别系统和用于感测环境条件的方法

说明书

本发明涉及射频识别装置、射频识别系统和用于感测环境条件的方法。公开了用于射频识别(RFID)传感器的方法和结构，所述传感器可以用来监测各个环境条件。测量的环境条件取决于RFID传感器中使用的传感器材料。传感器材料是基于电导率的通量相对其对被监测的环境条件的饱和度选择的。传感器材料设置在RFID传感器的相邻的导电结构之间。被测量的环境条件一有变化，传感器材料的电导率就会变化，从而提高或降低RFID传感器对RFID读取器的询问的响应的幅度。

技术领域

本教导一般涉及无芯片射频识别(RFID)标签，并且更具体地涉及基于无芯片RFID架构的化学传感器。

背景技术

射频识别(RFID)技术已经越来越普遍用于库存跟踪、损失预防和其它用处。RFID系统可以包括设置在物体上的应答器或标签以及无线地接收由标签发射的信息的询问器或读取器。RFID标签可以被大致分为有源标签或无源标签，有源标签包括本地电源，诸如电池，无源标签由读取器生成的电磁波激励，电磁波在标签内的天线中感应出电流。

RFID标签可以包括电子电路，电子电路可以为芯片或集成电路(IC)的形式。芯片可以存储向读取器传送的数据。相反，无芯片RFID标签既没有集成电路也没有离散的有源电子部件，可以直接印刷到衬底上，带来比有芯片RFID标签更低的成本。

无芯片RFID标签可以包括截获询问器输出的接收天线、广播数据以由询问器接收的发射天线和电耦连在接收天线和发射天线之间的多个谐振器阵列(即多谐振器)。使用中，读取器可以输出宽波段或光谱的射频。取决于多谐振器的配置，一个或多个射频可以包括取决于频率的天线负载，其由接收天线截获并使多谐振器谐振。谐振改变了由发射天线发射并且可以由询问器接收的信号。可以通过蚀刻导电膜以产生形成多谐振器的图案化谐振结构的特定组，对每个RFID标签编码。要从一组标签中唯一地识别特定的标签，每个应答器必须被制成包括唯一的多谐振器设计，这是个费用高的过程。

接收天线、发射天线和谐振器可以使用图案化导电层(例如金属层)的一种或多种图案化技术制备。可以使用各种图案化技术，例如冲压、化学蚀刻、机械蚀刻、激光蚀刻、直接写金属层、气相沉积等。

作为一个实际问题，RFID技术使用射频，与光信号相比，射频对于材料具有好得多的穿透特性，并且会在比条形码签条更不利的环境条件下工作。因此，RFID标签可以透过油漆、水、污垢、灰尘、纸、人体、凝结物或通过带标签的物品本身被阅读。RFID标签可以用在管理库存、收费公路上的汽车的自动识别、安全系统、电子访问卡、无钥匙进入等等中。

用于检测各种环境条件(诸如温度、相对湿度、氢离子的浓度(pH)、各种化学品的存在以及其它条件)的传感器是众所周知的，并且基于各种不同的技术。这些传感器可以包括可能要求人工组装的大量的电子部件，因此费用高。在许多情况下，期望被告知远程环境或不容易被检查的环境(例如封装内部)的状态。

不象传统的传感器那么贵的用于检测各种环境条件的传感器将是本领域受欢迎的另外一点。

发明内容

下面呈现简化的发明内容以便提供对本教导的一个或多个实施例的一些方面的基本理解。此发明内容不是详尽的概述，也不旨在标识本教导的关键或重要元件，也不是界定本公开的范围。而是，其主要目的只是以简化形式呈现一个或多个构思，作为后面呈现的详细描述的前奏。

在一个实施例中，根据本教导的实施例的射频识别(RFID)装置可以包括：接收天线；发射天线；多谐振器，所述多谐振器包括多个谐振器，其中，所述多谐振器电耦连在所述接收天线和所述发射天线之间；以及桥接所述RFID装置的两个或更多个导电结构的传感器材料，其中，所述传感器材料具有被配置成根据所述传感器材料暴露到的环境条件变化的可变电导率。