一種超高頻電子標(biāo)簽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子標(biāo)簽領(lǐng)域，特別涉及一種具有高的讀靈敏度外和寫(xiě)靈敏度的超尚頻電子標(biāo)簽。
【背景技術(shù)】
[0002]電子標(biāo)簽是RFID (射頻識(shí)別系統(tǒng))的主要組成單元，是物聯(lián)網(wǎng)的信息載體。隨著射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，工作于UHF (Ultra High Frequency)頻段(840MHz_960MHz)的各類(lèi)型電子標(biāo)簽被越來(lái)越多地運(yùn)用于工業(yè)制造業(yè)管理、物流管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域。
[0003]電子標(biāo)簽在應(yīng)用過(guò)程中，需要電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間進(jìn)行雙向射頻通訊，包括電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的識(shí)別與修改，保障電子標(biāo)簽在應(yīng)用過(guò)程中數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，提高電子標(biāo)簽對(duì)外界環(huán)境的抗干擾能力，因此設(shè)計(jì)的超高頻電子標(biāo)簽要求同時(shí)具有高的讀靈敏度外和寫(xiě)靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型是針對(duì)工作頻段在840MHz-960MHz，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)高讀靈敏度和寫(xiě)靈敏度目的設(shè)計(jì)的一種超高頻電子標(biāo)簽。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種超高頻電子標(biāo)簽，包括電路芯片和與電路芯片連接的天線(xiàn)，所述天線(xiàn)包括一個(gè)由金屬箔線(xiàn)圍成的矩形環(huán)，在矩形環(huán)一長(zhǎng)邊中間設(shè)有斷點(diǎn)，電路芯片設(shè)置在斷點(diǎn)與矩形環(huán)斷點(diǎn)兩端連接；其中，在所述矩形環(huán)兩側(cè)短邊外側(cè)設(shè)置有金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子和金屬箔片狀矩形輻射振子，幾字形振子一端與矩形環(huán)另一長(zhǎng)邊連接，幾字形振子另一端與矩形輻射振子連接。
[0006]方案進(jìn)一步是:所述幾字形振子是由金屬箔線(xiàn)條呈多個(gè)90度直角往返等距離彎曲形成。
[0007]方案進(jìn)一步是:所述天線(xiàn)長(zhǎng)度是95mm至100mm，寬度是11.5mm至12.5mm，所述矩形環(huán)長(zhǎng)度是19mm至21mm，矩形福射振子長(zhǎng)度是20mm至22mm。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述金屬箔線(xiàn)條的寬度是0.8mm至1mm。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述天線(xiàn)貼附在絕緣板上，是將帶有金屬箔面的絕緣板通過(guò)蝕刻獲得。
[0010]方案進(jìn)一步是:所述絕緣板是0.1mm至1.0mm厚的FR4板或PET或PI或FPC材料柔性板。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1、標(biāo)簽設(shè)計(jì)通過(guò)在金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子兩側(cè)并排水平設(shè)置的金屬箔片狀矩形輻射振子，加大了兩側(cè)輻射陣子的鋪設(shè)面積，提高了電子標(biāo)簽在工作的反向散射面積，提高了電子標(biāo)簽反向散射信號(hào)，使得標(biāo)簽具有更高讀寫(xiě)靈敏度和更寬的阻抗帶寬，從而實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境下，都具有較好的性能，大幅提升了標(biāo)簽對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和一致性；
[0013]2、通過(guò)在輻射體上增加幾字型走線(xiàn)，大幅縮小的對(duì)標(biāo)簽的體積要求，本實(shí)用新型在天線(xiàn)總長(zhǎng)度確定后嚴(yán)格控制了幾字型的數(shù)量(即間隔)保證了標(biāo)簽在小型化的條件下，使得標(biāo)簽諧振頻率接近工作頻率范圍；通過(guò)增加幾字型走線(xiàn)，提高了標(biāo)簽輻射增益，進(jìn)一步提尚標(biāo)簽的讀與靈敏度，為標(biāo)簽在惡劣環(huán)境下的使用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；
[0014]3、通過(guò)短路環(huán)(矩形環(huán))設(shè)計(jì)，可以有效調(diào)節(jié)短路環(huán)尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽阻抗匹配，結(jié)合輻射陣子大面積設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽特定頻段的高讀寫(xiě)靈敏度優(yōu)化、良好的阻抗匹配、高增益寫(xiě)靈敏度優(yōu)化，解決電子標(biāo)簽特定頻段寫(xiě)靈敏度偏低而無(wú)法實(shí)施的工程應(yīng)用。
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作一詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為UHF RFID電子標(biāo)簽等效電路示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型超尚頻電子標(biāo)簽的整體結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]UHF RFID電子標(biāo)簽由兩部分組成，一分部為電子標(biāo)簽芯片，另外一部分為電子標(biāo)簽天線(xiàn)；如圖1所示，右側(cè)為電子標(biāo)簽芯片的等效電路，其中Ri是芯片等效電阻，Ci是芯片等效電容；左側(cè)為電子標(biāo)簽天線(xiàn)的等效電路，其中Ra是天線(xiàn)等效電阻，La是天線(xiàn)等效電感；當(dāng)天線(xiàn)與芯片各自阻抗共軛對(duì)應(yīng)時(shí)，UHF RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)最好的阻抗匹配；因此根據(jù)阻抗共軛的要求，天線(xiàn)阻抗實(shí)部應(yīng)與芯片阻抗實(shí)部相等，天線(xiàn)阻抗虛部應(yīng)與芯片阻抗虛部互為相反數(shù)(共軛)，才為最佳的阻抗匹配。
[0019]為此，本實(shí)施例制作的一種超高頻電子標(biāo)簽，是為實(shí)現(xiàn)最佳的阻抗匹配的一種超高頻電子標(biāo)簽，是頻段在840MHz-960MHz的高讀靈敏度外和寫(xiě)靈敏度的電子標(biāo)簽，如圖2所示:包括電路芯片I和與電路芯片連接的天線(xiàn)，所述天線(xiàn)包括一個(gè)由金屬箔線(xiàn)圍成的矩形環(huán)2 (或稱(chēng)為短路環(huán))，在矩形環(huán)一長(zhǎng)邊中間設(shè)有斷點(diǎn)，電路芯片設(shè)置在斷點(diǎn)與矩形環(huán)斷點(diǎn)兩端連接；其中，在所述矩形環(huán)兩側(cè)短邊外側(cè)設(shè)置有金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子3和金屬箔片狀矩形輻射振子4，金屬箔片狀矩形輻射振子水平設(shè)置在金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子外側(cè)，幾字形振子一端與矩形環(huán)另一長(zhǎng)邊連接，幾字形振子另一端與矩形輻射振子連接。
[0020]實(shí)施例中:所述幾字形振子是由金屬箔線(xiàn)條呈多個(gè)90度直角往返等距離彎曲形成，本實(shí)施例是由13個(gè)呈90度直角彎曲形成。
[0021]實(shí)施例中:所述天線(xiàn)長(zhǎng)度是95mm至100mm，最佳是98mm ;寬度是11.5mm至12.5mm，最佳是12mm ;所述矩形環(huán)長(zhǎng)度是19mm至21mm，最佳是20mm ;矩形福射振子長(zhǎng)度是20mm至22mm，最佳是21mm，金屬箔的厚度是0.05mm至0.1mm ;所述的金屬箔是銅箔、銷(xiāo)箔、銅合金箔。
[0022]實(shí)施例中:所述金屬箔線(xiàn)條的寬度是0.8mm至1mm，最佳是1mm。
[0023]實(shí)施例中:所述天線(xiàn)貼附在絕緣板上，是將帶有金屬箔面的絕緣板通過(guò)蝕刻獲得。
[0024]實(shí)施例中:所述絕緣板是0.1mm至1.0mm厚的FR4-PCB板或PET或PI或FPC材料柔性板，或者是0.1mm至0.3mm厚的PET或FPC材料柔性膜板。
[0025]標(biāo)簽設(shè)計(jì)通過(guò)加大兩側(cè)輻射陣子的鋪設(shè)面積，提高了電子標(biāo)簽在工作的反向散射面積，提高了電子標(biāo)簽反向散射信號(hào)，使得標(biāo)簽具有更高讀寫(xiě)靈敏度和更寬的阻抗帶寬，從而實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境下，都具有較好的性能，大幅提升了標(biāo)簽對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和一致性；
[0026]通過(guò)在輻射體上增加幾字型走線(xiàn)，大幅縮小的對(duì)標(biāo)簽的體積要求，保證了標(biāo)簽在小型化的條件下，使得標(biāo)簽諧振頻率接近工作頻率范圍；通過(guò)增加幾字型走線(xiàn)，提高了標(biāo)簽輻射增益，進(jìn)一步提高標(biāo)簽的讀寫(xiě)靈敏度，為標(biāo)簽在惡劣環(huán)境下的使用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；
[0027]通過(guò)短路環(huán)(矩形環(huán))設(shè)計(jì)，可以有效調(diào)節(jié)短路環(huán)尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽阻抗匹配，結(jié)合輻射陣子大面積設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽特定頻段的高讀寫(xiě)靈敏度優(yōu)化、良好的阻抗匹配、高增益寫(xiě)靈敏度優(yōu)化，解決電子標(biāo)簽特定頻段寫(xiě)靈敏度偏低而無(wú)法實(shí)施的工程應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高頻電子標(biāo)簽，包括電路芯片和與電路芯片連接的天線(xiàn)，所述天線(xiàn)包括一個(gè)由金屬箔線(xiàn)圍成的矩形環(huán)，在矩形環(huán)一長(zhǎng)邊中間設(shè)有斷點(diǎn)，電路芯片設(shè)置在斷點(diǎn)與矩形環(huán)斷點(diǎn)兩端連接；其特征在于，在所述矩形環(huán)兩側(cè)短邊外側(cè)設(shè)置有金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子和金屬箔片狀矩形輻射振子，幾字形振子一端與矩形環(huán)另一長(zhǎng)邊連接，幾字形振子另一端與矩形福射振子連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超高頻電子標(biāo)簽，其特征在于，所述幾字形振子是由金屬箔線(xiàn)條呈多個(gè)90度直角往返等距離彎曲形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超高頻電子標(biāo)簽，其特征在于，所述天線(xiàn)長(zhǎng)度是95mm至100mm，寬度是11.5mm至12.5mm，所述矩形環(huán)長(zhǎng)度是19mm至21mm，矩形福射振子長(zhǎng)度是20mm 至 22mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超高頻電子標(biāo)簽，其特征在于，所述金屬箔線(xiàn)條的寬度是0.8mm 至 Imnin
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超高頻電子標(biāo)簽，其特征在于，所述天線(xiàn)貼附在絕緣板上，是將帶有金屬箔面的絕緣板通過(guò)蝕刻獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種超高頻電子標(biāo)簽，其特征在于，所述絕緣板是0.1mm至1.0mm厚的FR4板或PET或PI或FPC材料柔性板。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超高頻電子標(biāo)簽，包括電路芯片和與電路芯片連接的天線(xiàn)，所述天線(xiàn)包括一個(gè)由金屬箔線(xiàn)圍成的矩形環(huán)，在矩形環(huán)一長(zhǎng)邊中間設(shè)有斷點(diǎn)，電路芯片設(shè)置在斷點(diǎn)與矩形環(huán)斷點(diǎn)兩端連接；其中，在所述矩形環(huán)兩側(cè)短邊外側(cè)設(shè)置有金屬箔線(xiàn)條狀幾字形振子和金屬箔片狀矩形輻射振子，幾字形振子一端與矩形環(huán)另一長(zhǎng)邊連接，幾字形振子另一端與矩形輻射振子連接。本實(shí)用新型通過(guò)加大兩側(cè)輻射陣子的鋪設(shè)面積，提高了電子標(biāo)簽在工作的反向散射面積，提高了電子標(biāo)簽反向散射信號(hào)，使得標(biāo)簽具有更高讀寫(xiě)靈敏度和更寬的阻抗帶寬，從而實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境下，都具有較好的性能，大幅提升了標(biāo)簽對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和一致性。
【IPC分類(lèi)】G06K19-077
【公開(kāi)號(hào)】CN204390273
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520081416
【發(fā)明人】袁建和, 尚文瑞, 王海珊
【申請(qǐng)人】北京美好生活家居用品有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日