專利名稱：具有選擇識別功能的電子標簽結構的制作方法
技術領域：
具有選擇識別功能的電子標簽結構技術領域[0001]本實用新型涉及射頻識別技術領域，特別是具有選擇識別功能的電子標簽結構。
技術背景[0002]RFID是射頻識別技術的英文(Radio Frequency Identification)的縮寫，射頻識 別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信 號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別 目的的技術。RFID系統(tǒng)通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無需人 工干預。作為條形碼的無線版本，RFID標簽具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用 壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點， 在生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個行業(yè)等各個行業(yè)有著廣闊的應用前景。[0003]現(xiàn)有技術中，RFID電子標簽由標簽芯片和與芯片連接的標簽天線組成。在相當一 部分超高頻射頻識別的應用中，希望電子標簽具有選擇識別的功能，即讀寫器精確的識別 目標電子標簽，而不會誤讀目標電子標簽附近的其它電子標簽，影響識別結果的準確性；作 為電子標簽的持有者也能自由選擇是否被讀寫器識別，這樣可以保護標簽持有者的隱私數(shù) 據(jù)不被非法竊取。事實上，可選擇識別的電子標簽在門禁管理領域、集裝箱的監(jiān)管領域等， 都有著較大的實際需求，而現(xiàn)有的超高頻產(chǎn)品解決方案中還沒有一種可以讓使用者自由控 制通信的手段，特別是在信息安全問題日益嚴峻的今天，這一缺陷在一定程度上制約了超 聞頻電子標簽的應用范圍。發(fā)明內容[0004]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種具有選擇識別功能 的電子標簽結構。它可以由電子標簽持有者有選擇的將電子標簽設定為是否對外表現(xiàn)出正 常的讀寫靈敏度，保證標簽不被誤讀或者非法入侵。[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型的技術方案以如下方式實現(xiàn)[0006]具有選擇識別功能的電子標簽結構，它包括矩形的基板、由基板表面的金屬走線 組成的標簽天線以及標簽芯片組成的標簽體。其結構特點是，所述金屬走線分為兩部分，一 部分是矩形且豁口的金屬環(huán)，一部分是兩個門形結構且底部相連接的偶極子，金屬環(huán)位于 偶極子中部的上方。偶極子的底部中部部位斷開形成手的觸發(fā)位置，標簽芯片的兩個引腳 與金屬環(huán)豁口處的兩端形成電學連接。[0007]本實用新型由于采用了上述結構，金屬環(huán)與偶極子相對獨立，它們之間通過電磁 耦合作用進行能量的交換。金屬環(huán)與標簽芯片電連接，標簽天線阻抗對金屬環(huán)的尺寸變化 很敏感，所以調節(jié)金屬環(huán)尺寸能夠方便并有效的調節(jié)標簽天線阻抗，從而與標簽芯片阻抗 共軛匹配，以達到最大能量傳輸。在讀寫器與電子標簽的通信中，金屬環(huán)通過電磁耦合作用 感應讀寫器發(fā)射的場，金屬環(huán)在近場通信中起主要作用；偶極子通過遠場輻射在遠場通信 中起主要作用。通常情況下，偶極子是斷開的，就失去了遠場輻射的功能，只有金屬環(huán)在近場能夠正常工作，所以讀寫器與電子標簽在距離非常近能量非常強的情況下才能夠正常通信，而遠場完全無法實現(xiàn)通信。當把人的手或者人體其他部位放在偶極子的斷開位置時，由于人體本身是導體，具有分布式電容和電阻，可以使偶極子臂斷開的連接通過電磁耦合作用重新建立起來，偶極子就可以在遠場輻射電磁波，此時電子標簽和讀寫器能夠在遠場正常通信。這樣我們就可以通過手觸摸方便的控制讀寫器是否與電子標簽通信，不會在遠場誤讀，同樣也不會使隱私數(shù)據(jù)外泄。[0008]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。


[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖；[0010]圖2為實施例中本實用新型標簽天線的阻抗曲線圖；[0011]圖3為實施例中本實用新型標簽天線有手觸發(fā)時的阻抗曲線圖；[0012]圖4為實施例中本實用新型標簽天線有手觸發(fā)時，標簽天線與芯片的功率反射損耗曲線圖。
具體實施方式
[0013]參看圖1，本實用新型包括矩形的基板1、由基板I表面的金屬走線2組成的標簽天線3以及標簽芯片4組成的標簽體。金屬走線2分為兩部分，一部分是矩形且豁口的金屬環(huán)5，一部分是兩個門形結構且底部相連接的偶極子6，金屬環(huán)5位于偶極子6中部的上方。偶極子6的底部中部部位斷開形成手的觸發(fā)位置7，標簽芯片4的兩個引腳與金屬環(huán)5 豁口處的兩端形成電學連接。[0014]本實用新型中基板I采用普通FR4印刷電路板，厚度為O. 8mm，介電常數(shù)是4. 4，損耗角正切為O. 02，標簽天線3可以封在尺寸是86mmX54mm的ISO標準白卡內；金屬走線2 的寬是Imm,金屬環(huán)5的邊長是12mm,金屬環(huán)與偶極子6的間距為1mm。·[0015]無源超高頻電子標簽需要通過整流閱讀器發(fā)出的電磁波來獲取能量完成通信。一般來說電子標簽芯片的輸入阻抗為復數(shù)，且為容性，這就需要標簽天線具有感性的復數(shù)阻抗與之形成共軛匹配，從而達到能量傳輸最大化。[0016]本實用新型采用的超高頻標簽芯片4在922. 5MHz頻點的阻抗是34-j 150 Ω。標簽天線3在未用手觸發(fā)，處于自由空間中時的阻抗曲線如圖2所示。實線表示標簽天線3阻抗實部隨頻率變化趨勢，虛線表示標簽天線3阻抗虛部隨頻率變化趨勢；曲線顯示標簽天線3 的實部非常小(只有Iohm左右)，即輻射電阻很小，說明標簽天線3在遠場沒有形成有效輻射，不能在遠場和讀寫器正常通信。[0017]手放在標簽天線3的觸發(fā)位置7時的阻抗曲線如圖3所示，實線表示有手觸發(fā)時標簽天線3的阻抗實部隨頻率變化趨勢，虛線表示有手觸發(fā)時標簽天線3阻抗虛部隨頻率變化趨勢；阻抗曲線顯示標簽天線3在有手觸發(fā)時，其阻抗實部明顯增大，即輻射電阻增大，說明標簽天線3在遠場有輻射損耗，并且在922. 5MHz頻點的阻抗是32+jl56 Ω。用手觸發(fā)的標簽天線3連接標簽芯片4時，功率反射損耗曲線如圖4所示。頻率在904MHz 957MHz 范圍內，反射損耗都低于-10dB，在922. 5MHz頻點的值為-20. 7dB?？芍緦嵱眯滦偷臉撕炋炀€3當有手觸發(fā)時的輸入阻抗在中國超高頻射頻識別頻帶范圍920MHz、25MHz能夠與該標簽芯片阻抗實現(xiàn)良好的共軛匹配，從而在遠場有很好的讀寫性能。[0018]需要說明的是，本實用新型技術方案與ISO標準白卡尺寸相兼容，可以通過Inlay 的形式將電子標簽植入PVC卡基內，在卡的外表面標識出手指需要接觸的位置，這樣可以 不必直接觸碰天線，就可以實現(xiàn)上述功能，這樣不但降低了制造成本，同時也大大降低了產(chǎn) 生靜電破壞芯片的可能性。[0019]上述方案只是本實用新型的一種具體實施方式
，在符合本實用新型的特征下可以 有多種不同的應用方案，這些應用方案只要符合本實用新型的特征，都應屬于本實用新型 的權利保護范圍。
權利要求1.具有選擇識別功能的電子標簽結構，它包括矩形的基板(I)、由基板(I)表面的金屬走線(2)組成的標簽天線(3)以及標簽芯片(4)組成的標簽體，其特征在于，所述金屬走線(2)分為兩部分，一部分是矩形且豁口的金屬環(huán)(5)，一部分是兩個門形結構且底部相連接的偶極子(6)，金屬環(huán)(5)位于偶極子(6)中部的上方，偶極子(6)的底部中部部位斷開形成手的觸發(fā)位置(7)，標簽芯片(4)的兩個引腳與金屬環(huán)(5)豁口處的兩端形成電學連接。
專利摘要具有選擇識別功能的電子標簽結構，涉及射頻識別技術領域。本實用新型包括矩形的基板、由基板表面的金屬走線組成的標簽天線以及標簽芯片組成的標簽體。其結構特點是，所述金屬走線分為兩部分，一部分是矩形且豁口的金屬環(huán)，一部分是兩個門形結構且底部相連接的偶極子，金屬環(huán)位于偶極子中部的上方。偶極子的底部中部部位斷開形成手的觸發(fā)位置，標簽芯片的兩個引腳與金屬環(huán)豁口處的兩端形成電學連接。同現(xiàn)有技術相比，本實用新型可以由電子標簽持有者有選擇的將電子標簽設定為是否對外表現(xiàn)出正常的讀寫靈敏度，保證標簽不被誤讀或者非法入侵。
文檔編號G06K19/077GK202854862SQ20112051664
公開日2013年4月3日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者郝先人, 張靖云 申請人:北京同方微電子有限公司