[发明专利]具有用于与环境解耦合的并联谐振电路的射频辨识标签

说明书

用以标识物体和/或防盗的标签是公知的。例如，许多物件是辨识使用包含编码信息的识别的，编码信息通过在扫瞄器视野之内传送条码而读取。许多物件也包含使用于盗窃检测以及防止盗窃的谐振转发器或谐振标签，最近，送回唯一或半唯一的标识码的被动式谐振标签已被开发。这些标签一般包含一组储存标识码的集成电路(IC)。此种“智能型”标签提供与标签相关的物件或人员的信息，该信息在询问器或读取器的区域内被检测。该等标签是必需的，因为它们可从远处快速地被询问。US5,446,447(Carney等人)，US5,420,441(Bickley等人)，以及US5,347,263(Carroll等人)公开此种智能型标签的三个例子。

频率辨识(RFID)标签或卡片一般包含电气地连接到1C的一个谐振天线电路。该IC主要是用以储存数字式编码信息的可编程存储器。询问器(传输天线)在该RFID标签的谐振频率产生一个电磁场。当标签被放入该询问器的电磁场时，在该标签的谐振天线电路中感应出AC雷压，其被1C整流以向IC提供内部直流电压。当该标签移动进入该询问器的电磁场时，感应电压增加。当内部直流电压达到一确保IC适当操作的电位时，则该IC输出所储存的数据。为了输出数据，通过在脉冲持续期间切入或切出一个额外的市容器或电感器跨越天线电路，IC产生一系列脉冲。其改变标签的谐振频率，从其工作频率解调谐该标签。亦即，该标签利用解调谐它本身而产生数据脉冲，其改变被标签消耗的能量数量。询问器在其电磁场中检测能量消耗并且将该等改变解释为数据脉冲。

虽然此种RF1D标签或辨识卡是公知的，但关于标签的此种操作仍然有其技术上的困难和限制。在询问器的询问区域内试图读取多个RF1D标签的一个问题是，几乎在相同的时间有多于一组的标签可以被询问器所启动。当此种标签彼此接近地被放置时，一个标签产生的电磁场可干扰另一标签所产生的电磁场。如前所述，对于利用解调谐而传输他们的信息的RFID标签而言，这互感是其特别主要问题，标签之有效读取距离下降并且由于调制取决于该标签的诺振状况(或与之相近者)，所以，标签的调成为完全没有作用。因此，其他标签所导致的此种解调谐，使得被储存的信息的读取成为不可能或几乎不可能。

大范围的读取应用需要高度调制的AM电磁场。利甲向天线磁场提供最大的电磁场干扰可得到一种高度AM调制。当标签的负载效应在各电磁场干扰之後被完全地去除时，并且当来自于一个即将被读取标签的信号并不与来自其他的标签的噪音或干扰相混合或被减弱时，则得到最大的电磁场干扰《利用一个最大振幅差旦表示》。因此，无法从其环境将标签有效地解耦合的常规方案不能提供大范围的读取。

一种将产生干扰或影响其邻近标签的电磁场的一种RFID标签问题最小化的方法，说明于待审的美国申请，该申请号1998年3月5日递交，编号为09/035,027，名称为“用以磁性地解耦合RF1D标签的装置”。其配合此处以供参考。在这刀法中，一种RF1D转发器包含一种用以储存数据的集成电路以及一个电气地连接到该集成电路的电感器。该电感器包含一个电气地连接到第二线圈的第一线圈。一个谐振电容器电气地连接到该集成电路并且连接到第一和第二线圈中的至少一个，而使得该谐振电容器以及该至少一个被连接的线圈具有一种第一预定谐振频率。具有第一位置和第二位置的开关被提供以便有选择地允许电流流通于第二线圈。当开关是在第一位置时、暴露于在或接近第一谐振频率外部电磁场的转发器在电感器中感应出电压并且导致第一电流在第一方向流通于电感器中因而产生一局部电磁场。当开关是在第二位置时暴露于在或接近第一谐振频率之外部电磁场的转发器在电感器中感应出电压并且导致第一电流在第一方向流通于第一线圈中，因而产生第一局部电磁场和在第二相对方向流通于第二线圈的第二电流，因而产生第二局部电磁场，该第一和第二局部电磁场之和接近零。

此抵消电磁场的技术是可行的，但是仍然具有一些缺点，例如，该电路的制作使用与一匝线圈串联的三匝线圈，该一匝线圈需要大约三倍的流动电流。这不是容易实现的，尤其是当一低阻抗开关必须跨越该一匝线圈而被连接时：该电磁场的消除技术同时也限制设计灵活性，因为在线圈之间的互相耦合是重要的，并且必须凭经验进行调整。

因此，需要一种另外的方法以防止RF1D标签产生干扰或影响其他邻近的RF1D标签或其他的共振卡或标签的电磁场，本发明正满足这需要。