[发明专利]耦合到地的采用标签的射频标识标签系统

说明书

相关申请的交叉引用

这是Ted Geiszler等人1995年10月11日提交的前美国专利申请系列号08/540,813，名为远端供电电子标签及相关激励器/读取器及相关方法(“Remotely powered electronic tag and associatedexciter/reader and related method”)的专利的部分继续申请，此处完全并入这项前专利的内容，其效果与此处完整提出它一样。

本申请涉及射频标识标签领域，包括但不限于耦合到地的采用标识标签的射频标识标签系统。

射频标识标签和射频标识标签系统已是众所周知，且发现了许多的用途。例如，射频标识标签频繁用于保护安全建筑或区域的自动门护卫应用中的个人识别。存储在射频标识标签中的信息识别希望进入安全建筑的个人。较早的系统要求进入建筑物的人插入标识标签或在读卡器中刷标识标签，以使系统能够读取标识标签中的信息。射频标识标签系统在短距离内利用射频(RF)数据传输技术方便地从射频标识标签读取信息，而不需要插入或刷卡操作。最典型的情况下，用户只需持有射频标识标签或将射频标识标签放置在基站附近，该基站连接到保护该建筑物或区域的安全系统。基站发送激励信号给射频标识标签，该信号激励了射频标识标签上包含的电路。该电路响应于激励信号，从射频标识标签向基站发送存储的信息，基站接收并解码这些信息。读取的信息被送往安全系统，如果合适，则授予该人进入权限。

激励和读取射频标识标签的一般技术是电感耦合或组合电感能量耦合和电容数据耦合。电感耦合要求在射频标识标签中嵌入线圈元件。线圈元件由基站发出的激励信号激励(“激发”)，向射频标识标签电路提供能量。射频标识标签线圈，或者第二标签线圈，可以用于在射频标识标签和基站之间收发信息。电感耦合技术的价格相对高些，尤其是在希望有一个可以任意使用的射频标识标签的应用，例如库存管理应用中更是如此。依靠电感耦合的射频标识标签对射频标识标签相对于基站的方向也较为敏感，因为激励信号所产生的场必须与线圈元件基本垂直相交才能有效耦合。此外，电导耦合设备的读取范围一般在几厘米的量级。通常希望能有更长的读取距离，对一些特定应用而言，例如电子动物识别、行李跟踪、包裹跟踪和库存管理应用而言，更是必须有更长的读取距离。

其它射频标识标签技术包括磁耦合、磁电耦合和偶极耦合静电技术。虽然与电导耦合技术相比，性能上有所提高，在某些情况下成本也具优势，但其它这些技术的读取范围非常受限。例如，在书本、只读光盘和其它相关媒介的物品监视系统中，必须在它通过标准的入口—通常约90厘米(cm)时，读取射频标识标签。类似地，因为行李和包裹大小相差很大，所以在足够距离上读取射频标识标签的能力是必不可少的。还应当理解的是，射频标识标签相对于基站的方向无法预定，所以不应当对读取距离有重要影响。每一种前述技术对方向都过于敏感。

这样，需要有一种改进的射频标识标签系统。

本发明的优选示例性实施例将结合附图说明，在所有的附图中，相同的参考数字代表了相同的部分。

图1的框图说明了按照本发明优选实施例的射频标识标签系统；

图2的框图说明了按照本发明另一优选实施例的射频标识标签系统；

图3的框图说明了用于射频标识标签系统，例如图1所示系统，且按照本发明优选实施例的射频标识标签；

图4的框图说明了用于射频标识标签系统，例如图2所示系统，且按照本发明另一优选实施例的射频标识标签；

图5是图1所示射频标识标签系统电路的概要说明；

图6是按照本发明优选实施例的射频标识标签系统的优选实现的概要说明；

图7是图6所示射频标识标签系统的正视图；

图8是用于图6所示系统的按照本发明优选实施例的射频标识标签的透视分解组合图；

图9是图8所示射频标识标签的侧视图；

图10是用于图6所示系统的按照本发明另一优选实施例的射频标识标签的部分横截面侧视图。

按照本发明优选实施例的射频标识标签系统使用具有至少两个电极的射频标识标签。两个电极中的第一电极用作低阻抗公用电极，两个电极中的第二电极形成了天线元件，通过大气静电耦合，接收激励信号并发送数据信号。能量和数据都利用网络的不平衡特性而电容耦合，前述不平衡特性使得耦合阻抗降低。