Метка для радиочастотной идентификации объектов
Полезная модель относится к области радиотехники и предназначена для идентификации объектов (товаров, изделий, конструкций и т.п.) различного назначения и получения сведений о них. Метка включает идентификационную микросхему и подключенную к ней микрополосковую антенну. Микрополосковая антенна содержит нижний токопроводящий слой, верхний токопроводящий слой и размещенный между ними диэлектрический слой. Последний выполнен в виде воздушного зазора. 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. Первая соединительная полоса соединена с центральной частью излучателя, а вторая соединительная полоса соединена с периферийной частью излучателя. Технический результат - повышение технологичности конструкции. 1 ил.
Полезная модель относится к области радиотехники и предназначена для идентификации объектов (товаров, изделий, конструкций и т.п.) различного назначения и получения сведений о них.
Известна 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 (RU 62723 U1). Идентификационная микросхема известной метки соединена своими выводами непосредственно с верхним и нижним токопроводящими слоями, а диэлектрический слой микрополосковой антенны выполнен из вспененного диэлектрического материала.
Недостатками известной метки является то, что в связи с особенностями ее конструкции (идентификационная микросхема известной метки соединена своими выводами непосредственно с верхним и нижним токопроводящими слоями - расположение идентификационной микросхемы между двумя токопроводящими слоями) при изготовлении метки требуются операции ручного труда, а также необходимость использования для формирования диэлектрического слоя микрополосковой антенны дополнительного исходного материала - вспененного диэлектрического материала.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является известная 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 (WO 2009096808 A1 - прототип).
В указанной метке-прототипе устранен один из недостатков метки по RU 62723 U1, поскольку при ее изготовлении для формирования диэлектрического слоя микрополосковой антенны не требуется использование дополнительного исходного материала. Функцию диэлектрического слоя микрополосковой антенны в метке-прототипе выполняет воздушный зазор. Однако в метке-прототипе, как и в метке по RU 62723 U1, идентификационная микросхема соединена своими выводами непосредственно с верхним и нижним токопроводящими слоями микрополосковой антенны (расположена между двумя указанными токопроводящими слоями), что вынуждает при ее подключении использовать операции ручного труда либо требует разработки специальной методики установки микросхемы и соответствующего оборудования для ее реализации.
Технической задачей, решаемой при создании предлагаемой полезной модели, является устранение указанных недостатков.
Технический результат предлагаемой полезной модели состоит в повышении технологичности конструкции за счет минимазации операций ручного труда при ее изготовлении.
Указанный технический результат достигается тем, что в метке для радиочастотной идентификации объектов, включающей 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, 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.
На фиг. представлено схематическое изображение одного из конкретных примеров выполнения предлагаемой метки для радиочастотной идентификации объектов.
Предлагаемая метка для радиочастотной идентификации объектов включает микрополосковую антенну, содержащую верхнюю и нижнюю печатные платы - верхний токопроводящий слой 1 и нижний токопроводящий слой 2 на тонких диэлектрических подложках 3 и 4, выполненные, например, из фольгированного (медная фольга) стеклотекстолита и изготавливаемые по стандартной технологии производства печатных плат. В качестве диэлектрического слоя используется воздушный зазор. В токопроводящем слое 1 имеется фигурная прорезь, формирующая базовую часть токопроводящего слоя - излучатель, и соединительные полосы 5. Первая точка контакта 6 соединительной полосы 5 с излучателем располагается в его центральной области. Вторая точка контакта 7 соединительной полосы 5 с излучателем располагается в периферийной части излучателя. Дополнительные прорези 8 не являются обязательными и могут быть добавлены в излучатель для увеличения, при необходимости, электрической длины антенны и сокращения ее физического размера. Идентификационная схема 9 (например, NXP UCODE G2XM в корпусе TSSOP8) подключается своими выводами к соединительным полосам 5. Ее точное размещение выбирается, исходя из требуемого сопротивления антенны. Для разнесения верхнего и нижнего токопроводящих слоев на фиксированное расстояние, т.е. для получения фиксированного воздушного зазора, может быть использован специальный корпус метки, состоящий из основания и крышки, изготовленных литьевым методом, например, из АБС-пластика. При этом у основания корпуса могут быть выполнены стойки с выступами для ограничения посадки печатных плат (токопроводящих слоев на диэлектрических подложках) и монтажными отверстиями, а у крышки корпуса могут быть выполнены специальные выступы, фиксирующие печатные платы при сборке корпуса.
Согласование комплексного сопротивления идентификационной схемы с сопротивлением антенны производится подбором по известным методикам (например, моделирование на основе метода конечных элементов) одного или комбинацией нескольких геометрических параметров используемых в антенне компонентов: размерами верхнего 1 и нижнего 2 токопроводящих слоев, расстоянием между ними, расположением второй точки контакта 7 соединительной полосы 5 с излучателем, а так же длиной и шириной соединительных полос 5, обеспечивающих контакт идентификационной схемы 9 с излучателем. Широкий набор инструментов согласования позволяет подобрать их комбинацию, обеспечивающую значение входного сопротивления антенны, наиболее близкого к комплексно-сопряженному значению сопротивления идентификационной микросхемы в требуемом диапазоне частот.
Способ изготовления предлагаемой метки, по сравнению с изготовлением метки-прототипа, минимизирует использование операций ручного труда и осуществляется с применением стандартного промышленного оборудования, которое позволяет производить монтаж микросхемы на поверхность печатной платы, но не позволяет производить монтаж микросхемы между печатными платами.
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.
РИСУНКИ
