[发明专利]一种使用共面倒F天线的激光全息RFID标签

说明书

技术领域

本发明属于RFID标签领域，具体涉及一种使用共面倒F天线的RFID标签。

背景技术

近年来，RFID技术受到广泛关注，其应用已深入各个领域，包括：智能交通、工厂自动化、资产和文件管理、智能图书馆以及安全领域(如门禁控制)等。通常的RFID系统主要由标签、读写器和服务器组成，通过标签和读写器进行信息采集，而服务器完成数据处理。RFID系统有多个通信频段可用，分别为低频LF(125kHz-134kHz)、高频HF(13.56MHz)、超高频UHF(860MHz-960MHz)和微波(2.45GHz、5.8GHz)。其中低频和高频通过电感耦合的方式实现数据通信，读写距离一般不超过1m。而超高频和微波使用电磁波反向散射的原理，其读写距离可达10m，有源标签能实现更远的读写距离。

激光全息技术是一种立体照相技术，通过记录波的振幅和相位，能够完整的再现全部信息，在商品防伪中得到越来越广泛的应用。与其他防伪技术相比，激光全息标签不仅能够保障消费者的权益，更能够保护生产商的产品不被伪造和推广厂商品牌。传统的激光全息膜一般有3层，如附图1所示，依次为：透明塑料层101、成像层102和金属反射层103。在成像层上，通过激光雕刻方法，实现二维或三维的激光全息图。透明塑料层起到保护全息成像层的作用，而金属反射层则用于反射光使得全息图像可见。一般在应用中还会在金属层之后加上不干胶层和离型纸层，以方便标签贴于商品表面。激光全息防伪技术具有视觉可见、难以复制等优点，缺点是存储的信息有限，难以用于商品标识。

RFID技术具有较大的信息容量以及信息的远距离读取、加密传输等优点，不仅能够用于标识单个商品，还能够用于商品防伪，具有不可复制的优点。但RFID需要专门的阅读器来读取信息，这对于普通消费者来说是难以实现的。因此，结合激光全息技术和RFID技术的激光全息RFID标签，不仅能够实现商品的单品标识，有助于物流等应用，而且还具有激光全息和RFID的双重防伪功能。

RFID标签由两部分构成：芯片和天线，其通讯性能极易受到金属反射环境的影响。当RFID标签与激光全息膜复合构成激光全息RFID标签时，激光全息膜中的金属反射层会对RFID标签天线的射频信号产生严重的反射影响，使得RFID标签的读写距离急剧缩小甚至完全无法读取。因此，解决激光全息金属反射层对RFID天线的影响问题，是实现激光全息RFID标签的关键。

美国专利文献1(US 2003/0179150A1)“Holographic Label With aRadio Frequency Transponder”描述了一种激光全息RFID标签，如附图2所示。该激光全息RFID标签从上到下依次为透明材料层202(包含全息图像层)、非金属反射层204、RFID天线金属层201、天线基板层206(PET等)、不干胶层206和离型纸层207，其中203为RFID芯片。由于该标签的全息反射层采用了非金属反射层，从而避免了金属对RFID标签天线的影响。但实际应用中发现，非金属反射层的反射效果较金属反射层要差，从而影响了全息膜的图像效果。

美国专利文献2(US 2009/0128332A1)“RFID-ENABLEDHOLOGRAM LASER TAG”则描述了另一种激光全息RFID标签，如附图3所示。该标签由全息模块310和RFID模块320。其中，全息模块310由透明塑料层311和金属反射层312组成，RFID模块320由基板层321、芯片322和金属层323组成。金属反射层312设计成一定的形状作为RFID标签的天线辐射体，并与贴有RFID芯片的RFID模块320耦合，构成RFID标签。即全息膜的金属反射层本身作为RFID标签天线的一部分。这种标签的优点是可以使用金属反射层，但需要特殊设计的金属反射层结构，并且普通的全息膜金属反射层的厚度在几十纳米的量级，远小于金属在射频频段的趋肤深度，从而影响作为RFID天线的辐射效率。