應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的製作方法

2023-04-23 17:37:11 2

應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的製作方法
【專利摘要】一種應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，包含射頻識別模塊、陣列式收納裝置、增強表面波導同軸纜線結構、及延伸導線，陣列式收納裝置具有多個容納空間，增強表面波導同軸纜線結構具有去除外層網狀導電層的缺口區，延伸導線架設於收納裝置附近，並與外層網狀導電層連接，當射頻識別模塊產生的電流流經缺口區時產生電磁波外漏，且電磁波沿著外部導電層及延伸導線傳送，使得容納空間附近具有電磁場，當具有射頻識別電子標籤的物件從容納空間移入/移出時，被電磁場自動地觸發，而將信息傳遞至射頻識別模塊，達到自動偵測、減少人力成本的有效管理。
【專利說明】應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，尤其是利用一增強表面波導同軸纜線結構來產生電磁波，而自動地偵測具有射頻識別電子標籤的物件。
【背景技術】
[0002]目前隨著倉儲、雲端主機的規模增加，傳統的保全管理系統由於必須增加更多的人員或是增加監視器等，使得成本增加。然而，例如保險箱內部的貴重物品遭竊，仍然頻繁的發生，倉儲盤點的問題，則是必須耗費大量的人力、物力，因此，改善這些問題的方式是迫切且急需的。
[0003]超高頻無線射頻(Ultra high frequency)感測技術,是一種遠距離無線通訊技術，其系統主要是由電子標籤(Tag)、讀取器(Reader)、天線(Antenna)三部分組成；當電子標籤進入天線感應的磁場區域，電子標籤被無線訊號觸發，即響應識別訊號，透過天線傳送至讀取器中，此識別信息當確認無誤後，讀取器在從電子標籤中讀取相關內部存儲器信息。
[0004]超高頻無線射頻感測系統的天線在現今技術下已逐漸輕薄化，也以應用於如賣場物流管理、門禁、圖書、文件、藥品、衣服管理、珠寶、飾品等貴重物品的防竊等，但是通常的操作方法是由一人持著射頻識別讀取器，逐一地去讀取貼附在產品上的標籤，從而，人力的成本以及時間受到限制。除此之外，雖然有生一些自動觸發的方式已經被研發出來，但是觸發的範圍及距離都太小，且整體的成本仍然太高，而難以實際應用。
[0005]因此，需要一種射頻識別電子裝置，具有便宜的成本，且能自動地觸發，來解決慣用技術上的問題。

【發明內容】

[0006]本發明的主要目的是提供一種應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，該系統包含射頻識別模塊、陣列式收納裝置、增強表面波導同軸纜線結構以及多個延伸導線。該射頻識別模塊，包含一訊號處理裝置以及一射頻識別發射/接收裝置，該訊號處理裝置與該射頻識別發射/接收裝置以有線/無線的方式電氣連接，該射頻識別發射/接收裝置用以產生一電流；陣列式收納裝置具有以陣列排列的多個陣列容納空間，各該容納空間用以收納具有射頻識別電子標籤的物件。
[0007]增強表面波導同軸纜線結構，設置於該陣列式收納裝置之中，包含一同軸纜線及一匹配終端裝置，該同軸纜線的一中心導電層延伸至該陣列式收納裝置外，而與該射頻識別發射/接收裝置連接，該同軸纜線具有多個缺口區，所述缺口區中不具有一外層網狀導電層，而該匹配終端裝置在該同軸纜線的一端與該中心導電層及該外層網狀導電層連接，該外層網狀導電層及該中心導電層以一絕緣層分隔而不相互接觸。延伸導線，架設於該陣列式收納裝置中的一部份上，且與該同軸纜線的該外層網狀導電層連接，各該延伸導線鄰近於所述容納空間的一行或一列。
[0008]當射頻識別模塊所產生並傳輸至該同軸纜線的中心導電層的電流，流經所述缺口區時會產生電磁波外漏，而形成一電磁場，且電磁波沿著該外部導電層及所述延伸導線傳送，使得該電磁場傳遞至所述容納空間附近，當具有該射頻識別電子標籤的該物件從該容納空間移入/移出時，被該電磁場自動地觸發，而將該射頻識別電子標籤中的信息發送至該射頻識別發射/接收裝置，而該射頻識別發射/接收裝置再將該射頻識別電子標籤中的信息發送至該訊號處理裝置。
[0009]當陣列式收納裝置以金屬製成，且所述收納空間具有一金屬板而產生屏蔽效應時，在該金屬板上開設一開口，並將延伸導線形成支延伸導線而伸入所述開口中，就能克服金屬屏蔽效應的間題。
[0010]本發明的特點在於，藉由增強表面波導同軸纜線結構，將電流漏波形成的電磁波，藉由外層網狀導電層及延伸導線向外擴展，從而應用在大型的柜子、架子上，來作為物件的管理之用，當物件移入或移出時，都能被電磁場所觸發，而將此訊息傳遞至訊號處理裝置，進而能夠達到自動偵測、減少人力成本的有效管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發明第一實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的示意圖；
[0012]圖2A為本發明增強表面波導同軸纜線結構的一實施例的示意圖；
[0013]圖2B為本發明增強表面波導同軸纜線結構的另一實施例的示意圖；
[0014]圖3為本發明第二實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的示意圖。
[0015]其中，附圖標記說明如下:
[0016]I 應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統
[0017]2 應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統
[0018]10 射頻識別模塊
[0019]11 訊號處理裝置
[0020]13 射頻識別發射/接收裝置
[0021]20 增強表面波導同軸纜線結構
[0022]21 同軸纜線
[0023]23 缺口區
[0024]25 外層網狀導電層
[0025]27 中心導電層
[0026]29 絕緣層
[0027]31 匹配終端裝置
[0028]33 絕緣膠帶
[0029]40 陣列式收納裝置
[0030]41 容納空間
[0031]43 金屬板
[0032]45 開口
[0033]50 延伸導線
[0034]55 支延伸導線
[0035]60 物件[0036]70 射頻識別電子標籤【具體實施方式】
[0037]以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，以使熟悉本領域的技術人員在研讀本說明書後能據以實施。
[0038]參考圖1，為本發明第一實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的示意圖。如圖1所示，本發明第一實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統I包含射頻識別模塊10、增強表面波導同軸纜線結構20、陣列式收納裝置40，以及多個延伸導線50。射頻識別模塊10包含一訊號處理裝置11以及射頻識別發射/接收裝置13，訊號處理裝置11為一主機或一可程序化晶片，與射頻識別發射/接收裝置13以有線/無線的方式電氣連接，射頻識別發射/接收裝置13與增強表面波導同軸纜線結構20連接，並產生電流。陣列式收納裝置40為一架子或柜子，具有以陣列排列的多個陣列容納空間41，各該容納空間41用以收納一具有射頻識別電子標籤70的物件60。各該延伸導線50架設於陣列式收納裝置40的一部份上，鄰近所述容納空間41的一行或一列。
[0039]圖2A為本發明增強表面波導同軸纜線結構的一實施例的示意圖。同時參考圖1及圖2A，增強表面波導同軸纜線結構20設置於該陣列式收納裝置40之中，與該射頻識別發射/接收裝置13及所述延伸導線50連接，增強表面波導同軸纜線結構20包含一同軸纜線21及一匹配終端裝置31，該同軸纜線21形成有多個缺口區23，在該缺口區23中不具有外層網狀導電層25，該同軸纜線21的中心導電層27延伸至該陣列式收納裝置40外，以連接該射頻識別發射/接收裝置13，該外層網狀導電層25與所述延伸導線50連接，而該外層網狀導電層25及該中心導電層27藉由一絕緣層29分隔，而不相互接觸。該匹配終端裝置31在同軸纜線的一端與該中心導電層27及該外層網狀導電層25連接，使該電流在該同軸纜線21形成導通、開路或是短路。
[0040]射頻識別發射/接收裝置13產生的電流，沿著該增強表面波導同軸纜線結構20的中心導電層27流動，當流經所述缺口區23時會產生電磁波外漏的現象，從而產生一電磁場，同時電磁波會沿著外部導電層25及所述延伸導線50傳送，從而增強了表面波導效應，並能將外漏的電磁波傳遞至所述容納空間41附近。該電磁場的範圍約為半徑50?250公分，較佳為半徑150公分，而當具有射頻識別電子標籤60的物件50從該容納空間41移入/移出時，會被該電磁場自動地觸發，而將射頻識別電子標籤60中的信息發送至該射頻識別發射/接收裝置13，而該射頻識別發射/接收裝置13再將該射頻識別電子標籤60中的信息發送至該訊號處理裝置11，從而能夠自動地偵測物件50的狀態，以利於整體的管控。
[0041]圖2B為本發明增強表面波導同軸纜線結構的另一實施例的示意圖。如圖2B所示，本發明增強表面波導同軸纜線結構的另一實施例，是在所述缺口區23上包覆一絕緣膠帶33，以保護同軸纜線21的結構。
[0042]圖3為本發明第二實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統的示意圖。如圖3所示，本發明第二實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統2，實際與第一實施例的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統I相似，只有陣列式收納裝置40是以金屬製成，且所述容納空間41外還具有一金屬板43，而封閉所述容納空間41時，例如，保險箱，若依照第一實施例的方式，則會因為金屬屏蔽效應，而使電磁場無法偵測物件60上的射頻識別電子標籤70，因此，第二實施例在所述容納空間41的壁面上形成有一開口 45，並將延伸導線50形成支延伸導線55而伸入該開口 45中，如此，就能夠克服金屬屏蔽效應的問題。
[0043]本發明的特點在於藉由增強表面波導同軸纜線結構，將電流漏波形成的電磁波，藉由外層網狀導電層及延伸導線向外擴展，從而應用在大型的柜子、架子上，來作為物件的管理之用，當物件移入或移出時，都能被電磁場所觸發，而將此訊息傳遞至訊號處理裝置，進而能夠達到自動偵測、減少人力成本的有效管理。
[0044]以上所述僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上的限制。因此，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。
【權利要求】
1.一種應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，該系統包含: 一射頻識別模塊，包含一訊號處理裝置以及一射頻識別發射/接收裝置，該訊號處理裝置與該射頻識別發射/接收裝置以有線/無線的方式電氣連接，該射頻識別發射/接收裝置用以產生一電流； 一陣列式收納裝置，具有以陣列排列的多個陣列容納空間，各該容納空間用以收納具有一射頻識別電子標籤的一物件； 一增強表面波導同軸纜線結構，設置於該陣列式收納裝置中，包含一同軸纜線及一匹配終端裝置，該同軸纜線的一中心導電層與該射頻識別發射/接收裝置連接，該同軸纜線具有多個缺口區，所述缺口區中不具有一外層網狀導電層，而該匹配終端裝置在該同軸纜線的一端與該中心導電層及該外層網狀導電層連接，該外層網狀導電層及該中心導電層以一絕緣層分隔而不相互接觸；以及 多個延伸導線，架設於該陣列式收納裝置的一部份上，且與該同軸纜線的該外層網狀導電層連接，各該延伸導線鄰近於所述容納空間的一行或一列， 其中，當該射頻識別模塊所產生並傳輸至該同軸纜線的該中心導電層的該電流流經所述缺口區時，產生電磁波外漏，而形成一電磁場，且該電磁波沿著該外部導電層及所述延伸導線傳送，使得該電磁場傳遞至所述容納空間附近，當具有該射頻識別電子標籤的該物件從該容納空間移入/移出時，被該電磁場自動地觸發，而將該射頻識別電子標籤中的信息發送至該射頻識別發射/接收裝置，而該射頻識別發射/接收裝置再將該射頻識別電子標籤中的信息發送至該訊號處理裝置。
2.如權利要求1所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，該電磁場的範圍為半徑50?250公分。
3.如權利要求1所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，該匹配終端裝置使該電流在該同軸纜線形成導通、開路或是短路。
4.如權利要求1所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，該訊號處理裝置為一主機或一可程序化晶片。
5.如權利要求1所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，進一步包含多個絕緣膠帶，用以包附所述缺口區。
6.如權利要求1所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，該陣列式收納裝置以金屬製成，且具有以陣列排列的多個陣列容納空間，各該容納空間具有一金屬板，以封閉各該容納空間，在該容納空間的壁面上設置一開口。
7.如權利要求6所述的應用陣列式天線的射頻識別自動偵測系統，其特徵在於，所述延伸導線的每一個包含多個支延伸導線，以伸入所述開口中。
【文檔編號】H01Q13/22GK103793727SQ201210434669
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月5日 優先權日:2012年11月5日
【發明者】張立志, 劉臺華, 宋意君, 殷正倫 申請人:劉臺華, 宋意君