一種自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及無線射頻識別(RFID)領(lǐng)域，提供了一種自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽。該寬頻帶電子標(biāo)簽包括天線、芯片和基板，所述基板呈矩形設(shè)置，收容所述天線和芯片。其中，所述天線與芯片匹配。所述天線包括多邊形短路環(huán)及偶極子，所述偶極子設(shè)有左臂和右臂，所述左臂為自相似結(jié)構(gòu)，由等比例的四個三角形按順序疊加而成，且三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的4個三角形。所挖三角形同外圍三角形成同樣比例。所述左臂與右臂呈鏡像設(shè)置，左臂同右臂連接在一起；所述多邊形短路環(huán)位于靠近偶極子中心的位置，其中兩邊同偶極子的三角形邊緣平行。所述芯片位于多邊形短路環(huán)上。本發(fā)明寬頻帶無源電子標(biāo)簽識讀距離較遠，頻帶較寬，適用性強。
【專利說明】一種自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一款自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽，屬微波通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，適用840MHz?960MHz頻率范圍內(nèi)的射頻識別
【背景技術(shù)】:
[0002]近年來隨著RFID的發(fā)展，電子標(biāo)簽已廣泛應(yīng)用于物流業(yè)及零售業(yè)等諸多領(lǐng)域，其有效地提高了管理效率，并大大節(jié)約了人力成本。RFID技術(shù)在防偽、物流領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。在酒類和藥品等行業(yè)，一旦出現(xiàn)仿冒產(chǎn)品，將會給社會和個人帶來不可估量的損失。在物流領(lǐng)域，每個貨物對應(yīng)著一個RFID標(biāo)簽，可以往RFID標(biāo)簽的芯片里寫入信息，對貨物進行出入庫清點、跟蹤、溯源等。在實際應(yīng)用中，不同貨物的材質(zhì)和環(huán)境的因素，會對標(biāo)簽性能有一定的影響。針對這些問題，本發(fā)明設(shè)計了一款自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶的電子標(biāo)簽，可以方便應(yīng)用在多種場合，從而解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本發(fā)明的主要目的是提供一種寬頻帶電子標(biāo)簽，旨在方便的應(yīng)用于各種不同的環(huán)境中。
[0004]本發(fā)明自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽包括天線、芯片和基板，所述基板收容所述天線和芯片。其中，所述天線與芯片匹配。所述天線包括短路環(huán)及偶極子，所述偶極子設(shè)有左臂和右臂，所述左臂為自相似結(jié)構(gòu)，由等比例的三角形按順序疊加而成，且三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的三角形。所挖三角形同外圍三角形成同樣比例。所述左臂與右臂呈鏡像設(shè)置，左臂同右臂連接在一起；所述短路環(huán)位于靠近偶極子中心的位置，所述芯片位于多邊形短路環(huán)上。
[0005]所述天線材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的這一種:銅、鋁和銀。
[0006]所述基板的材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的一種:易碎紙、PVC、ABS、PET或PI。
[0007]所述短路環(huán)的形狀包括以下形狀中的一種:方形、圓形、多邊形或橢圓形。
[0008]所述自相似結(jié)構(gòu)的數(shù)量及尺寸可根據(jù)實際情改變。
[0009]所述基板的尺寸范圍為長50_?90mm,寬30mm?60mm。
[0010]本發(fā)明白相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽中，天線設(shè)置有短路環(huán)及偶極子，其中偶極子設(shè)有互為鏡像的左臂和右臂，所述左臂為自相似結(jié)構(gòu)，由等比例的三角形按順序疊加而成，且三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的三角形。所挖三角形同外圍三角形成同樣比例。所述左臂與右臂呈鏡像設(shè)置，左臂同右臂連接在一起；短路環(huán)位于靠近偶極子中心的位置，所述芯片位于短路環(huán)上。通過調(diào)整偶極子的自相似結(jié)構(gòu)的個數(shù)及尺寸、比例以及所挖三角形的尺寸可以方便的調(diào)節(jié)天線工作的頻率和頻帶寬度，并且調(diào)整短路環(huán)尺寸可以調(diào)節(jié)天線的阻抗，使天線阻抗與芯片共軛，使標(biāo)簽輸出最大功率，從而進一步達到延長讀寫距離的目的?！緦＠綀D】

【附圖說明】:
[0011]圖1是本發(fā)明的一個實施例中自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖【具體實施方式】:
[0012]此處所描述的具體實施實例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]參照圖1，本實施例中寬頻帶電子標(biāo)簽包括天線10、芯片20和基板30，所述基板30呈矩形設(shè)置，用于收容所述天線10和芯片20，其中所述天線10與芯片20匹配，天線10包含偶極子12及短路環(huán)11，所述多邊形短路環(huán)11位于靠近偶極子12中心的位置，其中兩邊同偶極子12的三角形邊緣平行。所述芯片30位于多邊形短路環(huán)11上。所述偶極子12設(shè)有右臂和左臂，所述右臂設(shè)有四個等比例的三角形1211、1213、1215、1217，由這4個三角形按順序疊加而成，且每個三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的4個三角形1212、1214、1216、1218。所挖的四個三角形同外圍三角形成同樣比例。所述左臂和右臂鏡像對稱。
[0014]基板30的形狀和尺寸可按照所貼的物體或封裝的模具具體要求設(shè)置。例如在一實施例中，可將基板30設(shè)置成矩形，其尺寸范圍為長50?90mm，寬30?60mm?；?0的材質(zhì)可以為以下塑料材質(zhì)中的聚氯乙烯PVC、樹脂膠ABS、聚對苯基甲酸乙二醇酯PET或聚酰亞胺PI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，可進一步選取相對柔性的絕緣材質(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0.1 ?0.3mm。
[0015]短路環(huán)11的外形可以為圓形、方形、多邊形或橢圓形等。參照圖1，在已實施中，短路環(huán)11的外形為多邊形，其位于靠近偶極子12中心的位置，其中兩邊同偶極子12的三角形邊緣平行。由于天線10的信號是靠偶極子輻射的，而偶極子的白相似結(jié)構(gòu)和等比例的三角形疊加的設(shè)計是為了拓展帶寬，且保持整個天線形狀為長矩形設(shè)計，方便地貼在物體上或封裝在模具中使用。
[0016]偶極子12的右臂和左臂互為鏡像設(shè)置，天線10的兩個臂相連接。左臂與右臂互為鏡像設(shè)置，因為左臂的結(jié)構(gòu)可以參照右臂，在此不做贅述。
[0017]在一實施例中可以通過調(diào)整多邊形短路環(huán)11尺寸來實現(xiàn)天線10與芯片20共軛匹配。共軛匹配是指在信號源給定的情況下，天線阻抗與芯片阻抗共軛，當(dāng)兩者共軛時輸出功率最大。本實施例寬頻帶電子標(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。天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛可通過調(diào)整多邊形短路環(huán)11和偶極子的尺寸來實現(xiàn)。例如可根據(jù)所貼物體或要封裝的模具大小及材質(zhì)等，變小或變大環(huán)的大小或者寬度從而使天線10的阻抗與芯片20的阻抗相等，已達到輸出最大功率的目的。天線10的輸出功率最大,其傳輸距離相應(yīng)地延長，因而可進一步延長寬頻帶電子標(biāo)簽的讀寫距離。
[0018]上述右臂為自相似結(jié)構(gòu)，由4個等比例的三角形1211、1213、1215、1217疊加相成，且三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的4個三角形1212、1214、1216、1218。所挖三角形同外圍三角形成同樣比例。在一實施例中，還可以通過調(diào)節(jié)三角形1211、1213、1215、1217的數(shù)量或者尺寸、比例及所挖三角形1212、1214、1216、1218的尺寸來調(diào)整天線10的工作頻段并微調(diào)天線10的阻抗，以適配于超高頻使用范圍并達到延長傳輸距離的目的。例如，可以調(diào)整三角形1211、1213、1215、1217的尺寸和個數(shù)來調(diào)整工作頻段和頻帶寬度，使寬頻帶電子標(biāo)簽的中心頻點落在902?928MHz，使寬頻帶電子標(biāo)簽的駐波在800?1000MHz的范圍內(nèi)均小于2.[0019]天線10的材質(zhì)可以為銅、鋁和銀等，可以通過蝕刻工藝、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)電膠將芯片到封裝在天線10中短路環(huán)11上，也可以用金線或鋁線邦定機用金線或鋁線將芯片20綁定在短路環(huán)11上。
[0020]上述實施例中，各部分的尺寸可以按照所需粘貼的物體或要封裝的模具的尺寸進行設(shè)置，使用時可以直接粘貼在物體上。
[0021]寬頻帶電子標(biāo)簽中設(shè)有上述天線10、芯片20以及基板30。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)變換，或者直接、間接運用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自相似結(jié)構(gòu)寬頻帶電子標(biāo)簽，其特征在于，所述標(biāo)簽為薄片，包括天線、芯片和基板，基板收容天線和芯片，其中，所線與芯片匹配，天線包括短路環(huán)及偶極子，所述偶極子設(shè)有左臂和右臂，所述左臂為白相似結(jié)構(gòu)，由等比例的多個三角形按順序疊加而成，且三角形內(nèi)部挖空，所挖圖案亦為等比例的三角形，所挖三角形同外圍三角形成同樣比例，偶極子左臂與偶極子右臂呈鏡像設(shè)置，左臂同右臂連接在一起；所述短路環(huán)位于靠近偶極子中心的位置，芯片位于形短路環(huán)上。
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)可以是銅或鋁或銀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述基板的材質(zhì)可以是易碎紙或聚氯乙烯PVC或樹脂膠ABS或聚對苯基甲酸乙二醇酯PET或聚酰亞胺PI。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述短路環(huán)的形狀可以是矩形或圓形或多邊形或橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)簽，其特征在于，所述偶極子的自相似結(jié)構(gòu)的形狀可以是弧形或折線形或梯形或橢圓弧形，通過調(diào)整短路環(huán)及偶極子尺寸來實現(xiàn)天線與芯片共軛匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶電子標(biāo)簽，其特征在于，通過調(diào)節(jié)偶極子的自相似結(jié)構(gòu)數(shù)量或者尺寸及比例和所挖三角形的尺寸來調(diào)整天線的工作頻段和阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶電子標(biāo)簽，其特征在于，所述基板的尺寸范圍為長.50 ?90mm，寬 30 ?60mm。
【文檔編號】G06K19/077GK103646277SQ201310637158
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】趙軍偉, 馬紀(jì)豐, 秦津津 申請人:北京中電華大電子設(shè)計有限責(zé)任公司