專利名稱：一種可用于金屬產品的電子標簽的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及射頻識別技術領域，尤其是一種可用于金屬產品的電子標簽。
背景技術：
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它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，用于控制、檢測和跟蹤物體。射頻識別系統(tǒng)，包括由耦合元件及芯片組成的RFID標簽，用于讀取標簽信息的RFID讀寫器，以及在標簽和讀寫器間傳遞射頻信號的RFID天線。 現(xiàn)有技術的電子標簽，通常包括RFID標簽和RFID天線，這種電子標簽的不足之處在于，該標簽不能用于金屬制品上。若上述電子標簽直接貼附于金屬表面上，由于金屬表面對入射電磁波的反射作用，將會有較強的反方向電磁波也穿過電子標簽。入射波與反射波相位疊加后相互會抵消，RF電磁強度大大削弱，嚴重地影響讀寫器對RFID標簽的讀取距離，甚至導致無法讀取RFID標簽上的數(shù)據(jù)。讀寫器與RFID標簽間產生的磁通量在金屬表面感應渦流，同時吸收射頻能量轉換為自身的電場能，其方向與原來的射頻場強方向相反，削弱了原射頻場強的總能量。渦流本身也會產生感應磁場，磁力線方向與金屬垂直且與原射頻場強相反，相互影響后導致磁力線在靠近金屬表面近似于金屬平行，標簽無法切割磁感線而無法獲得喚醒芯片的能量，這種情況下被動標簽無法正常工作。在RFID系統(tǒng)的應用過程中，金屬產品到處存在，上述問題導致目前RFID系統(tǒng)不能在各個行業(yè)中大規(guī)模地推廣應用。有源電子標簽擁有較長的讀取距離，可發(fā)射強度較大的電磁波，但是有源標簽的壽命有限、體積大、成本高、并且不適合在惡劣環(huán)境下工作。

實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種可用于金屬產品的電子標簽，有效解決現(xiàn)有技術中存在的在金屬產品中電子標簽的天線電磁波強度較弱、磁場衰減等技術問題。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種可用于金屬產品的電子標簽，包括射頻識別芯片和天線，所述天線包括輻射體和反射體，所述輻射體與所述射頻識別芯片相連接，所述輻射體與所述反射體之間設有絕緣介質，所述輻射體與所述反射體電性連接，所述輻射體與所述反射體的材質皆為導體。進一步地,所述天線為折合振子天線或微帶天線。進一步地，所述輻射體包括兩個子輻射體，每一子輻射體分別通過一觸點與所述射頻識別芯片電性連接。進一步地，所述輻射體的邊緣處設有兩個以上的輻射體通孔，所述反射體上設有與所述輻射體通孔一一對應的反射體通孔，相應的輻射體通孔與反射體通孔之間設有連接導體。進一步地，所述反射體為使用所述電子標簽的所述金屬產品。進一步地，所述輻射體與所述反射體的連接處設有導電膠。[0012]進一步地，所述輻射體的邊緣處電性連接在所述反射體上。進一步地，所述射頻識別芯片貼在所述輻射體上靠近反射體的一面，所述輻射體上遠離所述反射體的一面貼有一層用于承載輻射體及芯片的基層。進一步地，所述電子標簽的厚度為O. 5-5. O毫米。進一步地，所述絕緣介質為聚四氟乙烯板或空氣。本實用新型的優(yōu)點在于，天線為平面形，有利于射頻識別芯片的定位安裝；結構輕薄小巧，有效降低生產成本，粘貼方便；可以適用于金屬環(huán)境，將本實用新型安裝在金屬產品上，可以將整個金屬產品作為本實用新型中的天線的一部分，有效降低了生產成本，且適當增強了電磁波的強度，防止金屬產品形成電磁屏蔽，防止磁場衰減。

附圖I是本實用新型電子標簽實施例I的結構示意圖；附圖2是本實用新型電子標簽實施例I的剖面結構示意圖；附圖3是本實用新型電子標簽實施例2的結構示意圖；附圖4是本實用新型電子標簽實施例2的剖面結構示意圖；主要部件標識I、射頻識別芯片，21、輻射體，22、反射體，23、絕緣介質，24、基層，211、輻射體通孔,221、反射體通孔，
以下結合附圖對本實用新型的實施和優(yōu)點作進一步闡釋。
具體實施方式
實施例I如圖I、圖2所示為一種可用于金屬產品的電子標簽，圖中包括射頻識別芯片I和天線。天線包括輻射體21和反射體22，輻射體21與射頻識別芯片I相連接，輻射體21與反射體22之間設有絕緣介質23，輻射體21的邊緣處與反射體22電性連接。輻射體21與反射體22的材質皆為導體，優(yōu)選金屬材質，本實用新型在使用中將所述電子標簽的反射體22貼到金屬產品上。一般情況輻射體21在靠近金屬平面無法工作，但是當輻射體21和反射體22在兩邊導電連接時等效為折合振子結構，金屬平面連同反射體22看成是折合振子的一臂，折合振子具有較高的輻射阻抗和輻射效率。半波對稱振子是一種廣泛使用的天線，兩臂長度相等的振子叫做對稱振子；每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子，稱半波對稱振子；折合振子是一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，并把全波對稱振子的兩個端點相疊，這個窄長的矩形框稱為折合振子，折合振子的長度也是為二分之一波長，故稱為半波折合振子。本實用新型中，輻射體21和反射體22皆為矩形，保證其形狀與折合振子一致，可以充分利用材料。當反射體22和背部金屬均較小時，標簽有著全向的方向圖；當反射體和背部金屬較大時，天線的方向圖指向輻射體21向上的一面。絕緣介質23優(yōu)選聚四氟乙烯板，具體地說，為介電常數(shù)為2. 65，損耗角正切為0.005的聚四氟乙烯板。射頻識別芯片I通過兩個觸點11、12 (射頻輸入和輸出端)與輻射體21相連接。輻射體21包括兩個子輻射體，每個輻射體的長度L遵循公式/ = c/[2(2i + wK/(沙+ 1)/2](考慮介電常數(shù)對頻率影響)，f是工作頻率，w是輻射體寬度，ε r是相對介電常數(shù)。每一子輻射體分別通過一觸點212與射頻識別芯片I相連接。此結構的天線可以通過傳輸線理論來理解，我們知道微帶天線可以用等效傳輸線理論分析，此時傳輸線 雙邊開路，微帶天線可以看成是間距半個波長的縫隙天線陣，有效增強了輻射效果。此實用新型中我們將天線視為雙邊短路加載的傳輸線，形成一個閉合回路，則天線上具有兩種電流模式，傳輸線模式和對稱陣子模式，傳輸線模式的電流相距很近且方向相反，相互抵消，對稱陣子的電流方向相同，增強輻射效果。輻射體21與反射體22的連接處可以稱之為金屬連接器，縮小金屬連接器可以達到縮小天線尺寸的目的，在金屬連接器的位置TMlO模式的電場等于零。當金屬連接器比輻射片寬度窄時，天線的有效電感會增加且共振頻率會低于傳統(tǒng)的短路針加載微帶天線，所以縮小金屬連接器的寬度，能夠進一步縮小天線尺寸。在本實施例中，輻射體21的邊緣處設有兩個以上的輻射體通孔211，反射體22上設有與輻射體通孔211 —一對應的反射體通孔221，相應的輻射體通孔211與反射體通孔221之間設有連接導體(圖未示)，即金屬連接器。優(yōu)選地，用加熱后的液態(tài)金屬(如氯化銅)作為輻射體通孔211與反射體通孔221的連接導體，導通效果好，不同通孔間互不干擾。在本實施例中，輻射體21與反射體22的連接點，以及輻射體21與射頻識別芯片I的連接點，這兩點間的距離為該折合振子天線工作中波長的一半，該工作波長與射頻識別芯片I的工作頻率及絕緣介質23的介電常數(shù)有關。本實用新型中電子標簽的厚度為O. 5-2. O毫米，優(yōu)選I. O毫米以下的標簽。本實用新型整個天線的尺寸大小為加大天線地板的尺寸天線的效率可以達到50%，增益I. 2dBi。經實際測試在讀寫器功率為30dBm，讀寫器天線增益12dBi，標簽在背面貼有巨大反射板的條件下，標簽的讀取距離達到12m，性價比超過國內外同類標簽。實施例2如圖3、圖4所示為可用于金屬產品的電子標簽的又一實施例，本實施例中大部分技術方案與實施例I相同，其區(qū)別技術特征在于，輻射體21與反射體22的連接處設有導電膠3，具體地說，兩個連接處都設有導電膠3，輻射體21的邊緣處連接在反射體22上，使得輻射體21與反射體22通過導電膠3導通。此導電膠3就相當于實例I中的短路加載，只是在工藝上有一點區(qū)別，其電路導通效果相同。射頻識別芯片I貼在輻射體21上靠近反射體22的一面，輻射體21上遠離反射體22的一面貼有一層用于承載輻射體及芯片的基層24，輻射體21與反射體22之間設有絕緣介質23，絕緣介質23為空氣。輻射體21與反射體22的連接處可以稱之為金屬連接器，本實施例中即為導電膠。減小導電膠敷設寬度就相當于縮小金屬連接器寬度可以達到縮小天線尺寸的目的，在金屬連接器的位置TMlO模式的電場等于零。當金屬連接器比輻射片寬度窄時，天線的有效電感會增加且共振頻率會低于傳統(tǒng)的短路針加載微帶天線，所以縮小金屬連接器的寬度，能夠進一步縮小天線尺寸。本實施例中的電子標簽，在一定程度上加高了標簽的厚度，這種標簽的厚度為
2.0-5. O毫米，但其優(yōu)點在于，芯片置于標簽內部，可以得到保護，不易損壞。[0040]以上僅是本實用新型的具體應用范例，對本實用新型的保護范圍不構成任何限
制。除上述實施例外，本實用新型還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型所要求保護的范圍之內。
權利要求1.一種可用于金屬產品的電子標簽，包括射頻識別芯片和天線，其特征在于，所述天線包括輻射體和反射體，所述輻射體與所述射頻識別芯片相連接，所述輻射體與所述反射體之間設有絕緣介質，所述輻射體與所述反射體電性連接，所述輻射體與所述反射體的材質皆為導體。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述天線為折合振子天線或微帶天線。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述輻射體包括兩個子輻射體，每一子輻射體分別通過一觸點與所述射頻識別芯片電性連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述輻射體的邊緣處設有兩個以上的輻射體通孔，所述反射體上設有與所述輻射體通孔一一對應的反射體通孔，相應的輻射體通孔與反射體通孔之間設有連接導體。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述反射體為使用所述電子標簽的所述金屬產品。
6.根據(jù)權利要求I或5所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述輻射體與所述反射體的連接處設有導電膠。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述輻射體的邊緣處電性連接在所述反射體上。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述射頻識別芯片貼在所述輻射體上靠近反射體的一面，所述輻射體上遠離所述反射體的一面貼有一層用于承載輻射體及芯片的基層。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述電子標簽的厚度為O. 5-5. O毫米。
10.根據(jù)權利要求I所述的一種可用于金屬產品的電子標簽，其特征在于，所述絕緣介質為聚四氟乙烯板或空氣。
專利摘要本實用新型提供一種可用于金屬產品的電子標簽，包括射頻識別芯片和天線，所述天線包括輻射體和反射體，所述輻射體與所述射頻識別芯片相連接，所述輻射體與所述反射體之間設有絕緣介質，所述輻射體在其邊緣處與所述反射體相連接，所述輻射體與所述反射體的材質皆為金屬材質。本實用新型的優(yōu)點在于，天線為平面形，有利于射頻識別芯片的定位安裝；結構輕薄小巧，有效降低生產成本，粘貼方便；可以適用于金屬環(huán)境，將本實用新型安裝在金屬產品上，可以將整個金屬產品作為本實用新型中的天線的一部分，有效降低了生產成本，且適當增強了電磁波的強度，減弱金屬對射頻信號及標簽阻抗的影響。
文檔編號G06K19/077GK202736106SQ20122043749
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權日2012年8月30日
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