Rfid-метка регистрационного знака
Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для идентификации объектов (товаров, изделий, конструкций и т.п.) различного назначения и получения сведений о них, в частности к RFID-меткам. Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции RFID-метки, при сохранении эффективности. Технический результат достигается в устройстве RFID-метки, выполненной в виде короткозамкнутой антенны линейной поляризации, изготовленной из токопроводящего материала, имеющей сечение в форме вытянутого незамкнутого прямоугольника, с двумя параллельными токопроводящими поверхностями-полками, отличающимися по ширине, и по крайней мере с одной боковой токопроводящей поверхностью-стенкой. При этом две полки соединены электрически через одну стенку и через RFID-чип, расположенный между полками на расстоянии от стенки. 17 з.п. ф-лы, 3 ил.
Заявляемое техническое решение относится к области радиотехники и предназначено для идентификации объектов (товаров, изделий, конструкций и т.п.) различного назначения и получения сведений о них, в частности к RFID-меткам.
Известна RFID-метка по патенту на полезную модель РФ №142645, опубл. 27.06.2014 г. В этом документе описывается метка для радиочастотной идентификации объектов, включающая идентификационную микросхему и подключенную к ней микрополосковую антенну, содержащую нижний токопроводящий слой, верхний токопроводящий слой и размещенный между ними диэлектрический слой, выполненный в виде воздушного зазора, отличающаяся тем, что токопроводящие слои размещены на диэлектрических подложках, верхний токопроводящий слой выполнен с фигурной прорезью, образующей соединительные полосы и базовую часть токопроводящего слоя - излучатель, идентификационная микросхема соединена своими выводами с верхним токопроводящим слоем в точках, расположенных на соединительных полосах, причем первая соединительная полоса соединена с центральной частью излучателя, а вторая соединительная полоса соединена с периферийной частью излучателя.
Недостатком полезной модели является сложная конструкция устройства.
Известна RFID-метка по патенту на полезную модель РФ 62723, опубл. 27.04.2007 г. В документе описывается метка для радиочастотной идентификации объектов, содержащая идентификационную микросхему и подключенную к ней микрополосковую антенну, содержащую нижний токопроводящий слой, верхний токопроводящий слой и размещенный между ними диэлектрический слой, отличающаяся тем, что идентификационная микросхема соединена своими выводами непосредственно с верхним и нижним токопроводящими слоями, комплексное сопротивление идентификационной микросхемы расположено в диапазоне (10÷30)-j(410÷430) Ом и согласовано с комплексным сопротивлением микрополосковой антенны в диапазоне 0,86÷0,9 ее резонансной частоты, причем рабочий диапазон частот метки составляет 865÷869,65 МГц.
Недостатком полезной модели является сложная конструкция устройства.
Известна RFID-метка по заявке на европейский патент №2843596, опубл. 04.03.2015 г. В документе описывается RFID-метка в корпусе, работающая на частоте 13,56 МГц, имеющая в своем составе дипольную антенну, предназначенная для ношения человеком на цепочке на шее, на связке ключей и т.п.
Недостатком рассматриваемой заявки является сложность конструкции.
Известна RFID-метка по заявке на изобретение Японии №2010081290, опубл. 08.04.2010. В документе представлены различные варианты архитектуры RFID-метки, имеющей в своем составе микрополосковую патч-антенну. Описанная RFID-метка представляет собой диэлектрическую пластину, покрытую с одной стороны по всей площади металлическим слоем, и имеющую с другой стороны металлическое покрытие прямоугольной формы меньшей площади с прямоугольным или П-образным вырезом, внутри которого закрепляется чип RFID-метки. Металлические покрытия с двух сторон диэлектрической пластины при этом не соединены друг с другом электрически.
Недостатком заявки является сложность конструкции, а также отсутствие в конструкции согласующего элемента для согласования RFID-чипа и антенны, что приводит к ухудшению характеристик антенны.
Известна RFID-метка по патенту на изобретение Японии №5687154, опубл. 21.02.2013. В документе описывается архитектура RFID-меток с короткозамкнутыми антеннами, в некоторых вариантах предлагаются короткозамкнутые микрополосковые антенны. Описанная RFID-метка представляет собой диэлектрическую пластину с металлическим покрытием на двух больших плоских поверхностях и на двух боковых гранях, при этом покрытие образует собой единое целое за исключением места установки RFID-чипа и вырезанных полосок (которые присутствуют в некоторых вариантах исполнения).
Недостатком изобретения является сложность конструкции, а также отсутствие в конструкции согласующего элемента для согласования RFID-чипа и антенны, что приводит к ухудшению характеристик антенны.
Известна RFID-метка по патенту на изобретение Японии №5187083, опубликованному 24.04.2013. В документе описывается архитектура RFID-меток с короткозамкнутыми микрополосковыми антеннами. Описанная RFID-метка представляет собой диэлектрическую пластину, покрытую с одной стороны по всей площади металлическим слоем и имеющую с другой стороны металлическое покрытие прямоугольной формы меньшей площади с одним или с несколькими прямоугольными вырезами, внутри одной из них закрепляется чип RFID-метки. Металлические покрытия с двух сторон диэлектрической пластины при этом электрически соединены друг с другом различными способами.
Недостатком изобретения является сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является изобретение по патенту Японии №4742322, опубл. 13.05.2010 г. В документе описывается архитектура RFID-меток с короткозамкнутыми микрополосковыми антеннами. Описанная RFID-метка представляет собой диэлектрическую пластину, покрытую с одной стороны по всей площади металлическим слоем и имеющую с другой стороны металлическое покрытие прямоугольной формы меньшей площади с прямоугольным или П-образным вырезом, внутри которого закрепляется чип RFID-метки. Металлические покрытия с двух сторон диэлектрической пластины при этом электрически соединены друг с другом различными способами.
Недостатками изобретения является сложность конструкции устройства.
Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции RFID-метки.
Технический результат достигается в устройстве RFID-метки, выполненной в виде короткозамкнутой антенны линейной поляризации, изготовленной из токопроводящего материала, имеющей сечение в форме вытянутого незамкнутого прямоугольника, с двумя параллельными токопроводящими поверхностями-полками, отличающимися по ширине, и, по крайней мере, с одной боковой токопроводящей поверхностью-стенкой. Две полки соединены электрически через одну стенку, и через RFID-чип, расположенный между полками на расстоянии от стенки.
Предпочтительно выполнение соединения RFID-чипа, по крайней мере, с одной, полкой через согласующий элемент.
В некоторых вариантах исполнения антенна выполнена с двумя боковыми токопроводящими поверхностями - стенками, причем только одна из боковых стенок электрически соединена с каждой из полок антенны, а вторая стенка имеет соединение только с одной из полок.
В некоторых вариантах исполнения, к стенке, имеющей соединение только одной своей стороны с одной полкой, с другой стороны, в направлении второй полки, присоединена дополнительная токопроводящая полка, располагаемая в плоскости второй полки.
Предпочтительно выполнение RFID-чипа на печатной плате, закрепленной между параллельными полками антенны, параллельно, или перпендикулярно полкам.
В устройстве может быть использован корпусной RFID-чип, прикрепленный к печатной плате с помощью пайки.
В устройстве может быть использован бескорпусной RFID-чип, прикрепленный к печатной плате с помощью сварки.
В качестве согласующего элемента в устройстве используются индуктивность и/или емкость, которые могут быть выполнены, либо в виде отдельных компонентов, устанавливаемых на печатной плате, и/или вне печатной платы, либо в виде группы проводящих дорожек на печатной плате.
Антенна может быть выполнена из меди и/или алюминия.
Антенна может быть выполнена из фольги или из листа путем его гибки с целью формирования требуемой формы.
В некоторых вариантах реализации антенна выполнена на листе диэлектрика, при этом лист диэлектрика размещен между двумя полками.
В некоторых вариантах реализации лист диэлектрика, выполнен с вырезами.
Предпочтительно выполнение листа диэлектрика сплошным и/или вспененным, и/или с сотовой структурой,
Предпочтительно использование в качестве диэлектрика пластмассы, и/или пробкового материала.
Предпочтительно использование пробкового материала из проклеенной пробковой крошки, и/или из агломерата пробковой крошки, и/или из пробкового шпона.
В одном из вариантов возможно формирование токопроводящих поверхностей антенны путем напыления или электроосаждения металла на диэлектрический лист.
В некоторых вариантах реализации изобретения RFID-метка выполнена с защитным слоем из лака или полимерной пленки, нанесенной, например, путем ламинирования.
На фиг. 1 изображен вид RFID-метки в изометрии.
На фиг. 2 изображен вид сбоку RFID-метки.
На фиг. 3 изображен вид спереди RFID-метки.
На фигурах изображены следующие элементы: 1 - токопроводящая поверхность-полка меньшего размера; 2 - боковая токопроводящая поверхность-стенка; 3 - параллельная поверхности 1 токопроводящая поверхность-полка большего размера; 4 - боковая токопроводящая поверхность-стенка с дополнительной полкой; 5 - токопроводящий участок, с помощью которого происходит электрическое соединение полки 1 с RFID-чипом 6.
Изобретение реализуется в RFID-метке, которая выполнена путем гибки из медного листа антенны в форме незамкнутого прямоугольника с двумя параллельными поверхностями-полками 1 и 3 и с двумя боковыми токопроводящими поверхностями-стенками 2 и 4. Печатная плата выполнена с припаянным корпусированным RFID-чипом 6 и согласующим элементом в виде отдельного компонента. Печатная плата закреплена между полками параллельно им на расстоянии от боковой стенки 2. Полка 3 соединена с полкой 1 через печатную плату, на которой установлены RFID-чип 6 с согласующим элементом, и далее через проводник 5, соединенный с печатной платой.
Устройство имеет простую конструкцию, за счет чего достигается технический результат.
1. RFID-метка, характеризующаяся тем, что выполнена в виде короткозамкнутой антенны линейной поляризации, изготовленной из токопроводящего материала, имеющей сечение в форме вытянутого незамкнутого прямоугольника, с двумя параллельными токопроводящими поверхностями-полками, отличающимися по ширине, и по крайней мере с одной боковой токопроводящей поверхностью-стенкой, причем две полки соединены электрически через одну стенку, и через RFID-чип, расположенный между полками на расстоянии от стенки.
2. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что соединение RFID-чипа по крайней мере с одной полкой выполнено через согласующий элемент.
3. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что антенна выполнена с двумя боковыми токопроводящими поверхностями–стенками, причем только одна из боковых стенок электрически соединена с каждой из полок антенны, а вторая стенка имеет соединение только с одной из полок.
4. RFID-метка по п.3, отличающаяся тем, что к стенке, имеющей соединение только одной своей стороны с одной полкой, с другой стороны, в направлении второй полки, присоединена дополнительная токопроводящая полка, располагаемая в плоскости второй полки.
5. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что RFID-чип размещен на печатной плате, закрепленной между параллельными полками антенны, параллельно или перпендикулярно полкам.
6. RFID-метка по п.5, отличающаяся тем, что RFID-чип является корпусным и прикреплен к печатной плате с помощью пайки.
7. RFID-метка по п.5, отличающаяся тем, что RFID-чип является бескорпусным и прикреплен к печатной плате с помощью сварки.
8. RFID-метка по п.2, отличающаяся тем, что в качестве согласующего элемента использована индуктивность и/или емкость, которые выполнены либо в виде отдельных компонентов, устанавливаемых на печатной плате, и/или вне печатной платы, либо в виде группы проводящих дорожек на печатной плате.
9. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что антенна выполнена из меди и/или алюминия.
10. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что антенна выполнена из фольги или из листа путем гибки.
11. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что антенна расположена на листе диэлектрика, при этом лист диэлектрика размещен между двумя полками.
12. RFID-метка по п.11, отличающаяся тем, что лист диэлектрика выполнен сплошным, и/или вспененным, и/или с сотовой структурой.
13. RFID-метка по п.11, отличающаяся тем, что лист диэлектрика выполнен из пластмассы и/или пробкового материала.
14. RFID-метка по п.11, отличающаяся тем, что формирование токопроводящих поверхностей антенны выполнено путем напыления или электроосаждения металла на лист диэлектрика.
15. RFID-метка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с защитным слоем из лака или полимерной пленки.
16. RFID-метка по п.15, отличающаяся тем, что полимерная пленка нанесена путем ламинирования.
17. RFID-метка по п.13, отличающаяся тем, что пробковый материал выполнен из проклеенной пробковой крошки, и/или из агломерата пробковой крошки, и/или из пробкового шпона.
18. RFID-метка по п.11, отличающаяся тем, что лист диэлектрика выполнен с вырезами.
