一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽，屬微波通訊技術(shù)領(lǐng)域，適用800MHz?1GHz頻率范圍內(nèi)的射頻識(shí)別。
【背景技術(shù)】
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[0002]近年來(lái)隨著RFID的發(fā)展，電子標(biāo)簽越來(lái)越多的應(yīng)用在物流、防偽領(lǐng)域。普通的平面類(lèi)紙質(zhì)標(biāo)簽貼在金屬表面輻射效率下降、阻抗和輻射方向圖變化，導(dǎo)致這類(lèi)標(biāo)簽讀取距離大幅下降甚至不能被讀取。因此針對(duì)金屬環(huán)境通常需要使用抗金屬標(biāo)簽，近年來(lái)，陶瓷抗金屬標(biāo)簽采用高介電常數(shù)的陶瓷材料作為基底，極大地縮小了標(biāo)簽的尺寸，提高了標(biāo)簽在金屬物體尤其是小尺寸的金屬零件上的使用率。但由于陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)越高，Q值也越大，大多數(shù)能量被儲(chǔ)存在介質(zhì)中，天線的帶寬極窄，只有普通大尺寸抗金屬標(biāo)簽的幾十分之一，限制了標(biāo)簽的使用。針對(duì)這些問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽，尺寸小，天線增益和帶寬均超過(guò)普通大尺寸抗金屬標(biāo)簽，可以方便的解決上述問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽，旨在方便的解決對(duì)讀取距離、帶寬要求較高且尺寸較小的金屬物體的識(shí)別、防偽要求。
[0004]本實(shí)用新型陶瓷抗金屬標(biāo)簽包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側(cè)面；所述芯片與輻射面和接地面相連，輻射面與接地面呈鏡像設(shè)置。
[0005]所述天線材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的這一種:銅、鋁、銀和導(dǎo)電油墨。
[0006]所述基板的材質(zhì)為陶瓷，包括以下材質(zhì)中的一種:Ba0-Ti02系列、Zr02_Ti02系列、Ba0-Ln203-Ti02系列、CaO-Li 20_Ln203-Ti0^鉛基鈣鈦礦系列等。
[0007]所述輻射面、接地面的形狀包括以下形狀中的一種:梯形、三角形、多邊形、弧形、半圓形或圓形。
[0008]所述輻射面及接地面上的縫隙開(kāi)槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形等，且數(shù)量不限于一條。
[0009]所述輻射面、接地面、縫隙尺寸及芯片饋電處位置可根據(jù)實(shí)際情況改變。
[0010]所述基板的長(zhǎng)度為5mm?35mm，寬度為5mm?35mm，厚度為0.5mm?5mm。
[0011]本實(shí)用新型陶瓷抗金屬標(biāo)簽中，天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側(cè)面；所述芯片與輻射面和接地面相連，輻射面和接地面呈鏡像設(shè)置。通過(guò)調(diào)整輻射面及接地面尺寸可以方便的調(diào)節(jié)天線工作的頻率，并且調(diào)整縫隙的尺寸及芯片饋電位置可以調(diào)節(jié)天線的阻抗，使天線阻抗與芯片共軛匹配，使標(biāo)簽輸出最大功率，從而進(jìn)一步達(dá)到延長(zhǎng)讀寫(xiě)距離的目的，通過(guò)調(diào)整輻射面和接地面的形狀可以大幅拓展帶寬，適當(dāng)?shù)目p隙開(kāi)槽可以進(jìn)一步拓展帶寬和縮小天線的尺寸，使標(biāo)簽的應(yīng)用更為方便。【附圖說(shuō)明】:
[0012]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0013]此處所描述的具體實(shí)施實(shí)例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例中寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽包括天線10、芯片20和基板30，所述基板30收容所述天線10和芯片20，其中所述天線10與芯片20匹配，天線10包含輻射面11及接地面12，所述輻射面11位于所述基板30的正面，所述接地面12位于基板30的背面，所述芯片20位于基板30的側(cè)面，與輻射面11和接地面12相連，輻射面11和接地面12呈鏡像設(shè)置。
[0015]基板30的形狀和尺寸具體要求設(shè)置。例如在一實(shí)施例中，可將基板30設(shè)置成矩形，其長(zhǎng)度為5mm?35mm，寬度為5mm?35mm?；?0的材質(zhì)為陶瓷介質(zhì)，可以為以下Ba0-Ti02系列、ZrO 2_Ti02系列、BaO-Ln 203_Ti02系列、CaO-Li 20-Ln203-Ti02&鉛基鈣鈦礦系列等。由于基板30材料的介電常數(shù)和厚度影響天線10的傳輸效率，可進(jìn)一步選取相對(duì)合適材質(zhì)作為基板30的材質(zhì)，并根據(jù)天線10的尺寸設(shè)置基板30的厚度為0.5?5mm。
[0016]輻射面11的外形可以為梯形、三角形、多邊形、弧形、半圓形或圓形。參照?qǐng)D1，在一實(shí)施例中，輻射面11的外形為梯形，其位于基板30的正面。
[0017]接地面12的外形可以為梯形、三角形、多邊形、弧形或圓形。參照?qǐng)D1，在一實(shí)施例中，接地面12的外形為梯形，其位于基板30的背面，接地面12與輻射面11呈鏡像設(shè)置。
[0018]輻射部分及接地面上的縫隙開(kāi)槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形等，且數(shù)量不限于一條。參照?qǐng)D1，在一實(shí)施例中，輻射部分11上有一條直線型的縫隙。
[0019]在一實(shí)施例中可以通過(guò)調(diào)整輻射面11、接地面12的尺寸和芯片20的饋電位置來(lái)實(shí)現(xiàn)天線10與芯片20共軛匹配。共軛匹配是指在信號(hào)源給定的情況下，天線阻抗與芯片阻抗共軛，當(dāng)兩者共軛時(shí)輸出功率最大。本實(shí)施例寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽中天線10與芯片20的共軛匹配是指天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛匹配，從而輸出最大功率。例如天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛可通過(guò)調(diào)整輻射面11和接地面12的尺寸形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛，以達(dá)到輸出最大功率的目的，從而進(jìn)一步擴(kuò)大陶瓷抗金屬標(biāo)簽的識(shí)讀距離。
[0020]輻射面11、接地面12的鏡像梯形設(shè)計(jì)可極大地降低天線的Q值，拓展帶寬，適當(dāng)?shù)目p隙開(kāi)槽可進(jìn)一步拓展帶寬。例如在本實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)輻射面11、接地面12的形狀尺寸，縫隙開(kāi)槽的位置和芯片20饋電位置來(lái)調(diào)整天線10的工作帶寬，以適配于復(fù)雜環(huán)境的使用。
[0021]天線10的材質(zhì)可以為銅、鋁、銀和導(dǎo)電油墨等，可以通過(guò)蝕刻工藝、沉淀工藝或印刷工藝與基板30固定連接，芯片20既可以采用導(dǎo)電膠將芯片倒封裝在基板30的側(cè)面，也可以用金線或鋁線邦定機(jī)用金線或鋁線將芯片20邦定在基板30側(cè)面。
[0022]上述實(shí)施例中，各部分的尺寸可以按照廠家要求的標(biāo)簽的大小進(jìn)行設(shè)置，使用時(shí)可以直接粘貼在物體上，也可以封裝在客戶要求的模具內(nèi)。
[0023]寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽中設(shè)有上述天線10、芯片20以及基板30，可以方便的應(yīng)用于物流、防偽等領(lǐng)域。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)變換，或者直接、間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽，其特征在于，包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側(cè)面；所述芯片與輻射面和接地面相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述天線材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的一種:銅、鋁、銀或?qū)щ娪湍?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述基板為陶瓷材質(zhì)，包括以下材質(zhì)中的一種:Ba0-Ti02系列、ZrO 2_Ti02系列、BaO-Ln 203_Ti02系列、CaO-Li 20-Ln203_Ti02及鉛基|丐鈦礦系列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述輻射部分及接地面上的縫隙開(kāi)槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形，且數(shù)量不限于一條。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)領(lǐng)域，提供了一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽。一種寬頻帶陶瓷抗金屬標(biāo)簽，其特征在于，包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面和接地面，輻射面包括輻射部分、阻抗調(diào)節(jié)部分、共面耦合部分，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側(cè)面；所述芯片與輻射面和接地面相連。該種陶瓷抗金屬標(biāo)簽尺寸小，天線的特殊設(shè)計(jì)可極大地降低天線的Q值、展寬帶寬，性能超過(guò)普通的大尺寸抗金屬標(biāo)簽，可以方便的應(yīng)用在很多尺寸較小，同時(shí)對(duì)讀取距離、帶寬要求較高的金屬環(huán)境中。
【IPC分類(lèi)】G06K19/077
【公開(kāi)號(hào)】CN205158409
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420490753
【發(fā)明人】秦津津, 馬紀(jì)豐, 趙軍偉
【申請(qǐng)人】北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年8月27日