Transpondedor RFID y su forma preliminar y método de construcción para la fabricación del transpondedor RFID.

Transpondedor RFID,

que incluye un radiador (12) y un elemento de tierra (14) como elementos de antena opuestos, un plano de tierra

(14a) dispuesto a cierta distancia del radiador,

y un componente de chip eléctrico (16),

y en el que el plano de tierra (14a) está dispuesto en un primer plano (A), y el radiador (12) está dispuesto en un segundo plano (B), a cierta distancia del primer plano,

y en el que el componente de chip está conectado al radiador (12) y al elemento de tierra (14),

y, además, en el que dicho radiador (12), dicho elemento de tierra (14), y dicho componente de chip (16) se instalan en una lámina (20),

lámina (20) que también comprende el primer plano (A) sobre el que dicho plano de tierra (14a) está dispuesto y un pliegue (20a) entre el primer y el segundo plano,

donde la lámina (20) se divide así en una primera parte (20b) en el primer plano (A), el pliegue (20a), y una segunda parte (20c) en el segundo plano (B),

caracterizado por el hecho de que el transpondedor RFID también incluye una caja (10) y una estructura intermedia (18,10.2)

y por el hecho de que dicha estructura intermedia (18,10,2) está conectada a la caja (10), para sujetar la primera parte (20b) y la segunda parte (20c) de la lámina (20) en dichos primer plano (A) y segundo plano (B), respectivamente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2007/050218.

Solicitante: Wisteq Oy.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Jaakonkatu 2 01620 Vantaa FINLANDIA.

Inventor/es: SEPPA, HEIKKI, MERILÄINEN,OLAVI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/077 (Detalles de estructura, p. ej. montaje de circuitos en el soporte)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/38 (formados por una capa conductora sobre un soporte aislante)
  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/04 (caracterizado por la forma)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Antenas eléctricamente cortas teniendo unas dimensiones... > H01Q9/04 (Antenas resonantes)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > H01Q23/00 (Antenas que tienen circuitos o elementos de circuito activos que están integrados o ligados a ellos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/22 (por asociación estructural con otros equipos u objetos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/52 (Medios para reducir el acoplamiento entre antenas; Medios para reducir el acoplamiento entre una antena y otra estructura (medios de absorción H01Q 17/00))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Detalles de dispositivos asociados a las antenas... > H01Q1/42 (Envolturas que no están asociadas mecánica e íntimamente con los elementos radiantes, p. ej. cúpula)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > ANTENAS (elementos radiantes o antenas para calentamiento... > Antenas eléctricamente cortas teniendo unas dimensiones... > H01Q9/16 (con alimentación intermedia entre las extremidades de la antena, p. ej. dipolo alimentado por el centro (H01Q 9/44 tiene prioridad))

PDF original: ES-2546618_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Transpondedor RFID y su forma preliminar y método de construcción para la fabricación del transpondedor RFID

La presente invención se refiere a un transpondedor RFID, que incluye un radiador y un elemento de tierra como elementos de antena opuestos, un plano de tierra destinado a ser dispuesto contra una base a cierta distancia del radiador, y un componente de chip eléctrico, y en el cual el plano de tierra está sobre el primer plano y el radiador está sobre el segundo plano, a cierta distancia del primer plano, y en el cual el componente de chip se conecta al radiador y al elemento de tierra y, además, en el que el dicho radiador, elemento de tierra, y componente de chip se instalan en una lámina. La invención también se refiere a una forma preliminar para el transpondedor. En este documento, el término transpondedor RFID se refiere principalmente a un transpondedor UHF pasivo equipado con un chip RFID, pero también se puede tener en cuenta otras aplicaciones. Dichos transpondedores RFID funcionan mediante la denominada tecnología de retrodispersión. A este respecto, también se hace referencia a las denominadas antenas de microcinta.

Un transpondedor RFID pasivo es un dispositivo pequeño que comprende una antena, un microcircuito y una memoria, que usa la retrodispersión para transmitir el contenido de su memoria cuando recibe una orden de transmisión de un dispositivo de lectura y que el dispositivo de lectura ilumina con una señal de radio. Un transpondedor pasivo no tiene batería, sino que obtiene la energía para su funcionamiento de la señal de radio que le transmite el lector. La transmisión de energía y de información entre el transpondedor y el lector puede tener lugar con la ayuda de un campo magnético, un campo eléctrico, o una señal de radio en emisión. Los transpondedores activos tienen una batería y un funcionamiento algo más simple, ya que no es necesaria la transmisión de energía.

La publicación de solicitud de patente US2004/0005754 A1 divulga una construcción de una 'etiqueta inteligente' y un método para fabricarla. Aunque el ejemplo de la publicación concierne un transpondedor RFID de conexión inductiva, el mismo tipo de construcción se puede aplicar también a transpondedores que funcionan a una determinada radiofrecuencia, los cuales tienen un rango sustancialmente superior al del primer tipo. En la publicación, el policarbonato, la poliolefina, el poliéster, el tereftalato de polietileno (PET) , el cloruro de polivinilo (PVC) , y el copolímero de acrilonitrilo butadieno estireno se presentan como materiales de la red de base.

Un reto para los transpondedores RFID que funcionan en el rango UHF es que funcionen sin fallos incluso en superficies conductivas. Esto se debe a que las propiedades eléctricas de la antena también dependen de las propiedades de la superficie de instalación. El efecto de la base se puede reducir suficientemente con equipar el transpondedor con un plano de protección conductivo separado, por encima del cual se eleva ligeramente la antena. Otra posibilidad es utilizar la denominada antena PIFA (antena planar en F invertida) , en la que el elemento de tierra de la antena está formado por un área de superficie suficientemente grande por debajo del radiador. El conjunto es, por lo tanto, menos sensible a las propiedades de la base, y por lo general se puede hacer que el transpondedor funcione en una superficie conductiva.

La producción de una antena PIFA es difícil y costosa, particularmente en relación con las vías, debido a la complejidad de la construcción. El VTT (Technical Research Centre of Finland o Centro de investigación técnica de Finlandia) ha publicado una solución básica (WO 2006/120287A1) para la denominada Antena PAFFA, que pretende resolver los problemas de las antenas PIFA. Según el resumen de la publicación, se emplea una técnica de plegado especial en la base de la antena para reemplazar las vías de una antena PIFA.

La solicitud de patente US 2004/196190 A1 divulga antenas ligeras y pequeñas que han reducido los costes de materiales y de fabricación/tratamiento. Las antenas se pueden utilizar en productos electrónicos para el consumidor tales como teléfonos móviles, ordenadores portátiles y PDA. Algunas de las antenas y técnicas de fabricación también proporcionan contadores de parte inferior y una fiabilidad aumentada. Todas las antenas se fabrican con materiales estándar disponibles actualmente en la producción de alto volumen.

La solicitud de patente WO 2004/093249 A1 divulga una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) que incluye una configuración de antena acoplada a un chip RFID, como en una cinta RFID. La configuración de antena se instala en una cara (superficie mayor) de un material dieléctrico, e incluye elementos de compensación para compensar al menos hasta cierto punto varios tipos de material de dieléctrico sobre los que se puede montar la configuración de antena. Además, una estructura conductiva, como un plano de tierra u otra capa de material conductivo, se puede colocar en una segunda superficie mayor de la capa dieléctrica, en un lado opuesto de la capa dieléctrica de la estructura de la antena.

La presente invención está destinada a crear una solución mecánica para sujetar de forma segura las estructuras de un transpondedor RFID. Los rasgos característicos del transpondedor según la invención están descritos en las reivindicaciones 1 que figuran en este documento. En la reivindicación 9 se presenta una forma preliminar para el transpondedor según la invención.

La invención se puede aplicar a ambos transpondedores RFID equipados con un plano de tierra separado, y a transpondedores equipados con una nueva estructura de antena de tipo PAFFA. En una forma de realización, la 2

lámina plegada está sujeta a una pieza separadora especial, que mantiene una distancia entre los planos de la lámina. En una segunda forma de realización de la invención, la lámina está sujeta directamente a las paredes laterales de la caja. La solución se aplica generalmente a una estructura de antena para una conexión de antena de dos terminales. Una estructura de antena PAFFA comprende un plano de tierra en la primera superficie, al menos una línea de transmisión en la segunda superficie, conectada al plano de tierra a través de un pliegue en el borde de la estructura de antena, en cuyo caso el pliegue actúa como fuente primaria del campo magnético, una capa aislante dispuesta entre la primera y la secunda superficie, y un componente electrónico, en el que hay una antena de dos terminales, conectado a la estructura de antena. Según la solución, el componente electrónico se fija a la segunda superficie de la estructura de antena y se conecta desde uno de los terminales de antena a la línea de transmisión y desde el otro terminal a bien una segunda línea de transmisión, bien al pliegue.

Otras formas de realización y beneficios de la invención se describen a continuación, en relación con ejemplos de aplicaciones, que se muestran en los dibujos anexos, donde Las figuras 1a -1c muestran la construcción y ensamblaje de un transpondedor RFID según la invención, Las figuras 2a y 2b muestran un segundo ensamblaje del transpondedor RFID, y las figuras 3a -3c muestran una forma preliminar de un transpondedor RFID, fabricado utilizando la técnica de moldeado por inyección, y su ensamblaje.

En la forma de realización de la figura 1a -1c, los componentes principales del transpondedor RFID son una caja 10, una lámina 20, y un bastidor intermedio 18. Hay una abertura 10, 1 en la pared lateral de la caja 10 para la instalación, que se describirá más adelante. La lámina 20 se fabrica de alguna manera conocida y en ella hay, como elementos eléctricos,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Transpondedor RFID, que incluye un radiador (12) y un elemento de tierra (14) como elementos de antena opuestos, un plano de tierra (14a) dispuesto a cierta distancia del radiador, y un componente de chip eléctrico (16) , y en el que el plano de tierra (14a) está dispuesto en un primer plano (A) , y el radiador (12) está dispuesto en un segundo plano (B) , a cierta distancia del primer plano, y en el que el componente de chip está conectado al radiador (12) y al elemento de tierra (14) , y, además, en el que dicho radiador (12) , dicho elemento de tierra (14) , y dicho componente de chip (16) se instalan en una lámina (20) , lámina (20) que también comprende el primer plano (A) sobre el que dicho plano de tierra (14a) está dispuesto y un pliegue (20a) entre el primer y el segundo plano, donde la lámina (20) se divide así en una primera parte (20b) en el primer plano (A) , el pliegue (20a) , y una segunda parte (20c) en el segundo plano (B) , caracterizado por el hecho de que el transpondedor RFID también incluye una caja (10) y una estructura intermedia (18, 10.2) y por el hecho de que dicha estructura intermedia (18, 10, 2) está conectada a la caja (10) , para sujetar la primera parte (20b) y la segunda parte (20c) de la lámina (20) en dichos primer plano (A) y segundo plano (B) , respectivamente.

2. Transpondedor RFID según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el elemento de tierra (14) está conectado al radiador (12) a través de una línea de transmisión (19) que discurre a través del pliegue (20a) .

3. Transpondedor RFID según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la lámina está fijada a la superficie interna de la caja, donde dicha estructura intermedia (10.2) está formada por la misma caja.

4. Transpondedor RFID según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la lámina (20) está sujeta a la estructura intermedia interna (18) que lleva la caja, que determina mecánicamente la distancia entre el primer plano y el segundo plano.

5. Transpondedor RFID según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por el hecho de que la estructura intermedia (18) es un bastidor que crea principalmente un aislamiento en aire entre el primer y el segundo plano.

6. Transpondedor RFID según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado por el hecho de que la estructura intermedia (18) es un tablero, que tiene un valor dieléctrico elegido .

7. Transpondedor RFID según cualquiera de las reivindicaciones 4-6, caracterizado por el hecho de que la estructura intermedia (18) está dispuesta para ser introducida a través de una abertura (10.1) en la pared de la caja

(10) y la estructura intermedia (18) incluye una pared (18.1) que cubre la abertura.

8. Transpondedor RFID según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado por el hecho de que la longitud de los componentes eléctricos en la dirección del pliegue es 4/ -15/, donde es el valor dieléctrico de la sustancia entre el primer y el segundo plano.

9. Forma preliminar para crear un transpondedor RFID, forma preliminar que incluye

- una forma preliminar del componente de caja (10') con un plano de base que tiene un área plana, piezas de separación (10.2) y elementos laterales (10. 3) en sus bordes en el primer extremo del área plana, y -una lámina (20) formada en el área plana del plano de base, lámina en la que hay instalados -un plano de tierra (14a) y un elemento de tierra (14) en el otro extremo del área plana -un radiador (12) en el primer extremo del área plana -un componente de chip de dos terminales (16) conectado al radiador (12) , y donde la forma preliminar del componente de caja (10') está dispuesta, junto con la lámina (20) , para ser plegada en dos, para formar una caja cerrada (10) de modo que el plano de tierra (14a) está dispuesto frente al radiador (12) a una distancia el uno del otro.

10. Forma preliminar según la reivindicación 9 para crear un transpondedor RFID, caracterizado por el hecho de que la forma preliminar (10') del componente de caja es una pieza moldeada por inyección.

11. Método de fabricación de un transpondedor RFID según la reivindicación 1, donde el transpondedor se ensambla a partir de componentes prefabricados, entre los que se incluyen la caja (10) , la estructura intermedia (18) , la lámina

(20) y los componentes eléctricos instalados en la lámina (20) , método que comprende:

- plegar la lámina (20) alrededor de la estructura intermedia (18) de modo que la lámina (20) se pliega en forma de U, con el radiador (12) dispuesto frente al plano de tierra (14a) a cierta distancia el uno del otro.

5. introducir la estructura intermedia (18) con la lámina (20) en la caja (10) y -unir la estructura intermedia (18) a la caja (10) .

12. Método de fabricación de un transpondedor RFID según la reivindicación 1, donde el transpondedor se ensambla a partir de componentes prefabricados, entre los que se incluyen la lámina (20) y los componentes eléctricos 10 instalados en la lámina (20) , método que comprende:

- fabricar una forma preliminar de caja (10') mediante moldeo de inyección en forma de objeto esencialmente plano con la lámina dispuesta a modo de componente de inserción en el molde antes del moldeo y -plegar la forma preliminar de caja (10') con la lámina (20) en dos de modo que el radiador (12) esté dispuesto frente a la placa de tierra (14a) a cierta distancia el uno del otro y -cerrar las juntas de la forma preliminar de caja (10') para crear una caja cerrada (10) .