[发明专利]无芯无源射频识别标签

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够存储由适配的读取终端远程可读的数据的标签。更具体地，本发明针对利用电磁波的远程识别技术，如今在现有技术中称为RFID，射频识别（Radio Frequency Identification）。在文中更具体地考虑了在10MHz和10THz之间的范围内的频率下操作的装置。

背景技术

当前，RFID技术中的数据交换系统用于在短距离或中等距离下辨认和/或识别所有类型的具有适配标签的物体。

图1非常示意性地示出RFID技术中的远程识别系统，该系统包括读取终端1和识别标签（TAG）3。读取终端1尤其包括天线，该天线联接至无线电波收发器装置。标签3含有识别数据，并且当标签3放置得接近读取终端时能够接收由该读取终端发射的信号，并且能够根据其识别数据明确地干扰该信号。这种交互作用由读取终端1检测，读取终端1可以从该交互作用中推导出标签识别数据。

主要存在两种类型的RFID标签，即包括集成电子电路的标签，被称为芯片标签，和不包括集成电子电路的标签，在现有技术中通常称作无芯标签。

RFID芯片标签通常包括天线、电子电路、用于存储识别码的存储器、和应答器，该应答器用于接收由读取终端发射的信号，并且用于作为响应在确定的频带中发射包含存储在存储器中的识别码的调制信号。一些RFID芯片标签（称为有源标签），包括用于给芯片供电的电池。在其他被称为无源标签的RFID标签中，由读取终端发射的无线电波携带的能量的一部分用于给芯片供电。无源标签具有不需内部电源的优点。

由于在RFID芯片标签中存在电子电路，因此这类标签具有不可忽视的成本。无芯标签的形成已被提供以减少该成本。本文中考虑RFID无芯标签。

图2为示意性地示出无芯RFID标签21的示例的透视图。例如，由介电基板23形成标签21，该标签21具有厚度约为1mm、18×35mm的长方形晶片的形状。基板23的背面覆盖有金属接地面25。在基板23的上表面侧上形成分离的平行导电条，在本示例中有5个导电条27a至27e。导电条27a至27e的尺寸（长度和/或宽度）和表面积彼此不同。

标签21形成具有能够干扰由RFID读取终端（未示出）发射的无线电信号的谐振元件的结构。导电条27a至27e的每一条作为谐振LC-型电路，能够重新发射特定电磁波，该特定电磁波随后可以被读取终端检测。电感L尤其取决于导电条的长度。电容C对应于在导电条和接地面25之间形成的电容，且尤其取决于导电条表面积和基板的厚度、以及其介电特性。因此，导电条27a至27e的每一条通过其几何形状，确定了标签21的谐振频率。在该示例中，导电条27a至27e的每一条限定在5GHz到6GHz之间的范围的特定谐振频率。

在操作中，读取终端发射无线电信号，该无线电信号具有包括可能被读取的标签的所有谐振频率的频谱。如果标签21接近读取终端，该读取终端检测在由导电条27a至27e确定的谐振频率下的信号的峰值（和/或谷值），这转化成出现在无线电信号的功率谱中的五条不同的线。这5条导电条在频谱中的位置使读取终端能够唯一地识别标签21。

无芯RFID标签由于不需要供电电源，因此本质上是无源的。

尽管制造参照图2描述的标签比芯片标签便宜，但是该标签的成本仍然是不可忽视的。这尤其是由于这样的事实：用于形成标签的支承基板应包括接地面且具有特定厚度和明确的介电特性。

期望的是具有成本极低的标签，该标签可具体用作例如食品包装中的一次性识别装置。

此外，参照图2描述的类型的无芯标签的每单位表面积的数据存储容量相对低。在图2的示例中，在大约5GHz到6GHz的范围的频率下操作的标签（18×35mm），仅能存储5位码。应当注意，通过增加操作频率范围，可以减小标签尺寸。然而，期望的是具有，对于给定的操作频率范围，每单位表面积具有更大的存储容量的无芯RFID卡。

发明内容

因此，本发明的实施例的目的在于提供一种无芯RFID标签，该标签至少部分地克服传统的无芯RFID标签的一些缺点。

本发明的实施例的目的在于提供这样一种标签，该标签比传统的无芯RFID标签便宜且更易于制造。

本发明的实施例的目的在于提供这样一种标签，该标签可容易地形成在任何类型的支承件上，例如，通过导电轨的简单印刷或丝网印刷，形成在任何类型包装物（例如由纸板或纸制成的包装物）的单个表面上。