带有Y形全向天线的无触点标签制造技术

技术编号:3268549 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术所提出的设计成保证对物体的可追踪性的无触点标签的基本特征是它包括一个微电路(16)和一个与微电路连接的Y形天线,微电路存有追踪物体必需的信息,这信息可以用一个阅读器通过交换超高频(UHF)电磁波来读取。天线是偶极子型的,包括第一主金属线(10)、与第一主金属线形成一个偶极子的第二主金属线(12)和与第一主金属线形成第二个偶极子的第三主金属线(14)这三根主金属线。第一与第二主金属线之间的夹角等于第一与第三主金属线之间的夹角,而第二主金属线与第三主金属线之间的夹角在60°到180°之间。每根主金属线的特征是在它的末端有一根与它垂直的副金属线(24,26或28)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及设计成保证对物体的可追踪性的无触点收发设备,特别是涉及带有全向天线的无触点标签(contactless label)。
技术介绍
目前,无触点收发设备广泛地用于许多应用。这些应用之一是无触点智能卡,这种无触点智能卡越来越多地用于各个部门,例如公共运输部门。它们还已开发成作为支付的装置。无触点设备与所关联的阅读器之间的信息交换通过在设置在无触点设备内的天线与设置在阅读器内的第二天线之间的电磁信号的远程传输来实现。为了形成、存储和处理信息,设备安装有与天线连接的包括存储区的微电路。在信息交换期间,无触点设备由阅读器发送的电磁波供电。无触点设备的另一种越来越重要的应用是将它们用作粘贴在物体上的在对商品或存货位置执行跟踪时起标识作用的标签。在这些应用中,粘贴在各物体上的标签的微电路在存储器内存有物体的数据,这数据使物体可被索引和识别,从而保证了对物体的可追踪性。标签在物体制造时粘贴在物体上,直到物体被客户收到。微电路的存储器存有物体或它的内容(如果物体是一个容器的话)的特征的信息。这信息可以随时被阅读器读取。当前,阅读器用来与标签交换数据通常所使用的频率为900MHz左右的超高频(UHF),这使标签可在离它2米以上的距离处读取。可以用于无触点标签的简单天线是图1所示的偶极子天线,它的长度为所用频率的波长的二分之一左右。这样一个偶极子的特性是能量主要在垂直于偶极子的轴的优先方向上辐射,如图2的辐射方向图所示。结果,一个简单的偶极子用作天线有着发射定向辐射的主要缺点。这就是为什么本专利技术的目的是提供一种特征为具有全向辐射的半波长偶极子型天线的无触点标签。
技术实现思路
所以,本专利技术的目的是提供一种设计成保证对物体的可追踪性的无触点标签,其基本特征是它包括一个微电路和一个与微电路连接的Y形天线,微电路的存储器存有追踪物体所必需的信息,这信息可以用一个阅读器通过交换超高频(UHF)电磁波来读取。天线是一个由第一主金属线、与第一主金属线形成第一偶极子的第二主金属线和与第一主金属线形成第二偶极子的第三主金属线这三根主金属线构成的偶极子型天线,这些主臂设置成使得第一与第二主金属线之间的夹角等于第一与第三主金属线之间的夹角而第二主金属线与第三主金属线之间的夹角在60°到180°之间,而且这些主金属线各包括一根处在它的末端与它垂直的副金属线,副金属线的长度在10mm到50mm之间。附图说明从以下结合附图所作的说明中可以清楚地看到本专利技术的用途、目的和特征,在这些附图中图1示出了由一个偶极子构成的半波长天线;图2示出了图1所示的偶极子的辐射方向图;图3为用于按照本专利技术设计的无触点标签的Y形天线的总体示意图,而图3A为示出天线的金属线与微电路的连接情况的放大图;图4示出了Y形天线的实施例的第一实例;图5示出了图4所示的天线的辐射方向图;图6示出了Y形天线的实施例的第二实例;以及图7示出了图6所示的天线的辐射方向图。具体实施例方式形成本专利技术的主体的标签包括图3所示的天线,它主要包括三根主金属线10、12和14,它们的长度都接近波长的四分之一,也就是说对于900MHz的频率在80mm左右。第二主金属线12和第三主金属线14具有相同的长度L,而第一主金属线10可以具有与其他两臂不同但接近L的长度。第一主金属线10与第二主金属线12结合在一起形成第一偶极子,第一主金属线10还与第三主金属线14结合在一起形成第二偶极子。第一主金属线10与第二主金属线12之间的夹角和第一主金属线10与第三主金属线14之间的夹角相等。结果,分开来看,两个偶极子由于对称具有相同的电性能,即相同的辐射方向图和相同的输入阻抗。第二主金属线与第三主金属线形成的夹角可以从最小60°改变到180°,与这两根线之间的对准情况相对应。天线通过为图3A放大示出的微电路的负载设备按照各偶极子上金属线之间的差模进行操作。与只有两个与天线连接的输入点的普通芯片不同,图3A所示的微电路16是具有三个输入点的负载,点18用作基准点或GND,与第一主金属线连接,而两个相同的热点20和22分别与第二和第三主金属线连接。为了使图3所示的天线最佳工作,天线的阻抗必须适合微电路的阻抗,否则天线所接收的能量就会大大减小,甚至几乎为零。如果希望具有适当的匹配,或者比额定值大或小10%的阻抗值,那么通过只修改主金属线的物理特性就很难得到这个值。在这里所采取的解决方案是在主金属线的末端增添与主金属线垂直的副金属线。这样,将第一副金属线24设置在第一主金属线10的末端与它垂直,将第二副金属线26设置在第二主金属线12的末端与它垂直,以及将第三副金属线28设置在第三主金属线14的末端与它垂直。主金属线与所关联的副金属线之间的连接点可以是可变的,因此将副金属线分成处在连接点两侧的长度分别为a和b的两段。对于这三根副金属线24、26和28在依次从一根转到另一根时进行同样的分段。这三根副金属线的相同的长度因此就等于a+b,在10mm到50mm之间。为了使Y形天线更好适配,优选的是在每根副金属线的两侧各配置一根折转金属线,使得折转金属线30和32分别处在副金属线24的两端。与每根副金属线关联的两根折转金属线具有相同的在0到40mm之间的长度c,对于三根副金属线来说这长度也是相同的。应注意的是,折转金属线的存在具有使天线总尺寸减小的优点,因为这些折转金属线使主金属线的长度可以减小。第二和第三主金属线的长度(以及第一主金属线的近似长度)L与折转金属线的长度之间的关系可以表示为60mm<L+c<100mm已经就遵从本专利技术的Y形天线制做了两个实例。图4所示的第一实例的特色是折转金属线比较短。这个天线的另一个特色是在第一主金属线10与第二主金属线12之间有一个短路件34,以及在第一主金属线10与第三主金属线14之间有一个短路件36。这些辅助件可以实现特定的ESD(静电放电)功能,释放由会损害微电路的数千个伏量级的电脉冲产生的电流。分析图5所示的图4的天线的辐射方向图,熟悉该技术的人员可以看到,没有一个方向没有幅射,而只是在-30°到+60°之间的这些角方向上有轻微的衰减。图6所示的实施例的第二实例没有如在上一个实例中的那样的短路件。主金属线很短,而折转金属线比较长,这有助于生产具有较小表面面积的无触点表面,因为它包含在85mm×95mm的矩形内。图7所示的辐射方向图示出,在任何方向上都有幅射,只是在-60°到+60°之间的方向上有些衰减。优选的是,以上结合图4和6说明的Y形天线具有1mm的宽度,可以用任何方法但优选的是通过使用含有银粒子的墨水的丝网印刷方法固定。如上面所提到的,在必须保证物体、商品或容器的可追踪性时使用形成本专利技术的主体的标签。标签工作在UHF范围,也就是说频率通常可以在860MHz到960MHz之间,特别是在902MHz到928MHz之间。权利要求1.一种设计成保证对物体的可追踪性的无触点标签,其基本特征是所述无触点标签包括一个微电路(16)和一个与所述微电路连接的Y形天线,所述微电路的存储器存有追踪所述物体必需的信息,所述信息用一个阅读器通过交换超高频(UHF)电磁波来读取;所述天线的特征在于所述天线是一个偶极子型天线,由第一主金属线(10)、与所述第一主金属线形成第一偶极子的第二主金属线本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种设计成保证对物体的可追踪性的无触点标签,其基本特征是所述无触点标签包括一个微电路(16)和一个与所述微电路连接的Y形天线,所述微电路的存储器存有追踪所述物体必需的信息,所述信息用一个阅读器通过交换超高频(UHF)电磁波来读取;    所述天线的特征在于所述天线是一个偶极子型天线,由第一主金属线(10)、与所述第一主金属线形成第二偶极子的第二主金属线(12)和与所述第一主金属线形成第二偶极子的第三主金属线(14)这三根主金属线构成,所述主臂设置成使得所述第一与第二主金属线之间的夹角等于所述第一与第三主金属线之间的夹角而所述第二主金属线与第三主金属线之间的夹角在60°到180°之间,以及每个所述主金属线包括一根处在它的末端与它垂直的副金属线(24,26或28),所述副金属线的长度在10mm到50mm之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊利亚斯萨巴
申请(专利权)人:ASK股份有限公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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