МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНТЕЙНЕР, СОДЕРЖАЩИЙ МЕТКУ UHF RFID Российский патент 2022 года по МПК H01Q1/22 

В соответствии с преамбулой пункта 1 формулы изобретения, настоящее изобретение относится к по существу цилиндрическому металлическому контейнеру, который содержит стенку боковой поверхности, верхний торец и нижний торец, причем нижний торец имеет углубление, образованное круговой вогнутой, параболической нижней поверхностью и круговой окружающей кромкой.

В последующем описании будет часто использоваться термин метка радиочастотной идентификации (RFID). Метка RFID содержит по меньшей мере две части: интегральную схему (IC), которая хранит и обрабатывает информацию и которая модулирует и демодулирует радиочастотные (RF) сигналы, и антенну для приема и передачи сигнала. Информация метки хранится в энергонезависимой памяти. Метка RFID включает в себя либо фиксированную, либо программируемую логику для обработки данных передачи и датчика, соответственно. Метки RFID в этом контексте представляют собой метки ультравысокочастотной (UHF) RFID.

Уровень техники - ПРОБЛЕМА

Хорошо известно, что существуют трудности в маркировке металлических цилиндрических контейнеров с жидкостями, таких как, например, алюминиевые банки для напитков, с помощью низкозатратных меток UHF RFID. Это объясняется тем, что металлический контейнер создает помехи антенне метки, так как он отражает и поглощает RF волны.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание металлического контейнера, содержащего метку UHF RFID, которая решает вышеупомянутые проблемы.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с изобретением и отличительной частью пункта 1 формулы изобретения, метка UHF RFID, содержащая интегральную схему и антенну, расположена на нижнем торце, причем антенна расположена на предварительно определенном расстоянии над центром нижней поверхности, так что нижняя поверхность отражает излучение антенны и тем самым увеличивает диапазон (дальность) считывания антенны.

Подробное описание изобретения

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылкой на фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 показывает контейнер, содержащий метку UHF RFID в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 показывает метку UHF RFID, содержащую интегральную схему и антенну.

Фиг. 3 показывает диаграмму дальности считывания метки UHF RFID, когда она расположена на контейнере в соответствии с изобретением.

Фиг. 1 показывает по существу цилиндрический металлический контейнер 1, который может содержать жидкость, такой как, например, алюминиевая банка для напитков (например, банка кока-колы). Такие банки для напитков обычно имеют объем 330 мл или 500 мл. Контейнер 1 содержит стенку 2 боковой поверхности (оболочки), верхний торец и нижний торец 3. Нижний торец 3 имеет углубление, которое образовано круговой вогнутой, параболической нижней поверхностью 4 и круговой окружающей кромкой 5.

Фиг. 1 и фиг. 2 показывают метку 6 UHF RFID, содержащую интегральную схему 7 и антенну 8, которая присоединена к интегральной схеме 7. Метка RFID расположена на нижнем торце 3, причем антенна расположена на предварительно определенном расстоянии над центром нижней поверхности 4, так что нижняя поверхность отражает излучение антенны и тем самым увеличивает диапазон считывания антенны.

Антенна 8 представляет собой планарную свернутую дипольную антенну и имеет планарную, по существу, круглую форму.

Внешний диаметр антенны 8 близок к диаметру окружающей кромки 5 контейнера.

Антенна расположена на расстоянии 10-16 мм над центром нижней поверхности 4, предпочтительно на расстоянии 12-14 мм и наиболее предпочтительно приблизительно 13 мм.

Метка 6 UHF RFID закреплена с помощью клея на опорном слое 10, причем этот опорный слой прикреплен наверху окружающей кромки 5 с помощью клея таким образом, что антенна 8 расположена с выравниванием с верхним концом окружающей кромки 5. Опорный слой 10 предпочтительно представляет собой пленку полиэтилентерефталата (PET), но специалисту в данной области должно быть понятно, что можно использовать и другие компоновки или слои для размещения антенны на предварительно определенном расстоянии над параболической нижней поверхностью 4, например, можно также использовать бумагу вместо пленки PET в качестве опорного слоя.

Внешний диаметр антенны 8 приблизительно равен или меньше, чем внутренний диаметр окружающей кромки 5. В случае, когда контейнер 1 является банкой для напитков, внешний диаметр антенны 8 находится в диапазоне приблизительно 36-44 мм и предпочтительно приблизительно 42 мм.

Круговая антенна 8 предпочтительно выполнена из тонкой несущей подложки, которая покрыта проводящим слоем. Специалисту в данной области должно быть понятно, что могут быть использованы различные несущие подложки, например, из полимера, бумаги, картона, текстильного или нетканого материала. Кроме того, специалисту в данной области должно быть понятно, что могут быть использованы различные типы проводящих слоев, например, из алюминия, меди, серебра, олова, висмута или их сплавов. Проводящий слой может быть нанесен травлением, струйной печатью или любым другим подходящим методом для нанесения проводящего слоя.

В предпочтительном варианте осуществления, несущая подложка представляет собой подложку РЕТ толщиной приблизительно 50 мкм, покрытую слоем алюминия толщиной приблизительно 10 мкм. Подложка РЕТ имеет относительную диэлектрическую проницаемость около 3 и тангенс диэлектрических потерь 0,002.

Антенна имеет полукольцевой зазор 9 вблизи внешней кромки антенны, причем в этом зазоре 9 несущая подложка не покрыта проводящим слоем. Зазор является частью антенной структуры и используется для согласования импеданса антенны с импедансом интегральной схемы.

На фиг. 3 показан результат проверки дальности считывания антенны 8 метки UHF RFID, когда антенна расположена на банке для напитков согласно изобретению. Как можно видеть из диаграммы, дальность считывания антенны составляет приблизительно три метра в диапазоне ETSI RFID (865 МГц - 868 МГц) и 5 м в диапазоне FCC RFID (902 МГц - 928 МГц).

Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что расположение антенны 8 над параболической нижней поверхностью 4 существенно увеличивает дальность считывания антенны. Благодаря металлической нижней поверхности 4, антенный сигнал отражается от контейнера. Особенно подходящим является использование изобретения на банках для напитков, где алюминиевая нижняя поверхность банки отражает антенный сигнал.

В приведенном выше описании, изобретение было описано на основе некоторых конкретных предпочтительных вариантов осуществления. Однако следует понимать, что другие варианты осуществления и видоизменения возможны в пределах объема следующей формулы изобретения. Например, было установлено, что раскрытая антенна имеет наилучшую дальность считывания, но специалисту в данной области должно быть понятно, что возможны и другие формы и типы антенны. Например, можно использовать спиральную или дипольную антенну, которая меньше, чем вогнутая нижняя часть.

Использование: настоящее изобретение относится к по существу цилиндрическому металлическому контейнеру с UHF RFID меткой. Сущность: цилиндрический металлический контейнер (1) содержит стенку (2) боковой поверхности, верхний торец и нижний торец (3), причем нижний торец имеет углубление, которое образовано круговой вогнутой, параболической нижней поверхностью (4) и круговой окружающей кромкой (5). Метка (6) UHF RFID, содержащая интегральную схему (7) и антенну (8), расположена на нижнем торце, причем антенна расположена на предварительно определенном расстоянии над центром нижней поверхности (4), так что нижняя поверхность отражает излучение антенны. Технический результат: обеспечение возможности использования UHF RFID меток в жестяных банках для напитков, а также увеличение дальности считывания антенны. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Цилиндрический металлический контейнер (1), который содержит стенку (2) боковой поверхности, верхний торец и нижний торец (3), причем нижний торец имеет углубление, которое образовано круговой вогнутой, параболической нижней поверхностью (4) и круговой окружающей кромкой (5), отличающийся тем, что на нижнем торце расположена метка (6) UHF RFID, содержащая интегральную схему (7) и антенну (8), причем антенна расположена на предварительно определенном расстоянии над центром нижней поверхности (4), так что нижняя поверхность отражает излучение антенны и тем самым увеличивает дальность считывания антенны.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что антенна представляет собой планарную свернутую дипольную антенну (8) и имеет круговую форму.

3. Контейнер по п. 2, отличающийся тем, что наружный диаметр антенны близок к диаметру окружающей кромки контейнера.

4. Контейнер по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что антенна расположена на расстоянии 10-16 мм над центром нижней поверхности и предпочтительно на расстоянии 12-14 мм.

5. Контейнер по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что метка RFID закреплена на опорном слое (10), причем этот опорный слой расположен наверху окружающей кромки таким образом, что антенна располагается с выравниванием с верхним концом окружающей кромки.

6. Контейнер по п. 5, отличающийся тем, что опорный слой (10) представляет собой пленку РЕТ.

7. Контейнер по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что наружный диаметр антенны находится в диапазоне 36-44 мм и предпочтительно около 42 мм.

8. Контейнер по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что круговая антенна выполнена из тонкой несущей подложки, которая покрыта проводящим слоем.

9. Контейнер по п. 8, отличающийся тем, что несущая подложка представляет собой любое из полимера, бумаги, картона, текстильного или нетканого материала.

10. Контейнер по любому из пп. 8, 9, отличающийся тем, что проводящий слой представляет собой любое из алюминия, меди, серебра, олова, висмута или их сплавов.

11. Контейнер по п. 8, отличающийся тем, что несущая подложка представляет собой подложку РЕТ толщиной приблизительно 50 мкм и проводящий слой представляет собой слой алюминия толщиной приблизительно 10 мкм.

12. Контейнер по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что антенна имеет полукольцевой зазор (9) вблизи внешнего края антенны, в этом зазоре несущая подложка не покрыта проводящим слоем.

13. Контейнер по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что контейнер выполнен из алюминия.

14. Контейнер по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что контейнер представляет собой банку для напитков.