一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的制作方法
【專利摘要】一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，包括基板，第一天線、第二天線、第三天線及標(biāo)簽芯片。所述第一天線、第二天線和標(biāo)簽芯片設(shè)置于所述基板的上表面，所述標(biāo)簽芯片位于所述第一天線和所述第二天線之間，且與所述第一天線和所述第二天線導(dǎo)電連接；所述第三天線設(shè)置于所述基板的下表面，所述第三天線兩端分別與所述第一天線、所述第二天線導(dǎo)電連接，所述第一天線、第二天線及第三天線構(gòu)成平衡雙饋電結(jié)構(gòu)。標(biāo)簽天線采用平衡雙饋電結(jié)構(gòu)，增大標(biāo)簽頻帶寬度，提高標(biāo)簽的靈敏度，實(shí)現(xiàn)超高頻抗金屬標(biāo)簽小尺寸設(shè)計(jì)下具有卓越性能。采用芯片表面貼片技術(shù)，提高標(biāo)簽性能一致性，提高標(biāo)簽生產(chǎn)自動(dòng)化，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及射頻識(shí)別技術(shù)，具體涉及一種超高頻抗金屬電子標(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頻段(840MHz-960MHz)的各類型電子標(biāo)簽被越來越多地運(yùn)用于物流管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域。
[0003]UHF RFID標(biāo)簽由兩部分組成:一部分為標(biāo)簽芯片；另外一部分為標(biāo)簽天線。如圖1所示，電路10為標(biāo)簽天線的等效電路，電路20為標(biāo)簽芯片的等效電路；當(dāng)標(biāo)簽天線與標(biāo)簽芯片各自阻抗共軛對(duì)應(yīng)時(shí)，UHF RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)最好的阻抗匹配?？梢匀⌒酒珹lien-Technology-Higgs-3的并聯(lián)電阻Ri的值等于為1500W，并聯(lián)電容Ci的值等于0.85pFo采用ADS軟件對(duì)標(biāo)簽芯片阻抗進(jìn)行計(jì)算。如圖2，計(jì)算所得芯片阻抗實(shí)部隨頻率分布圖，根據(jù)阻抗共軛的要求，天線阻抗實(shí)部應(yīng)與芯片阻抗實(shí)部相等，才為最佳的阻抗匹配。如圖3，計(jì)算所得芯片阻抗虛部隨頻率分布圖，根據(jù)阻抗共軛的要求，天線阻抗虛部應(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。
[0004]因一些產(chǎn)品外殼是金屬材料做成，傳統(tǒng)超高頻電子標(biāo)簽在金屬表面無法正常工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要提供一種可解決傳統(tǒng)超高頻電子標(biāo)簽在金屬表面無法正常工作的超尚頻抗金屬電子標(biāo)簽。
[0006]一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，包括基板，該基板包括上表面和與該上表面相對(duì)的下表面，所述超高頻抗金屬電子標(biāo)簽還包括第一天線、第二天線、第三天線及標(biāo)簽芯片，所述第一天線、第二天線和標(biāo)簽芯片設(shè)置于所述基板的上表面，所述標(biāo)簽芯片位于所述第一天線和所述第二天線之間，且與所述第一天線和所述第二天線導(dǎo)電連接；所述第三天線設(shè)置于所述基板的下表面，所述第三天線兩端分別于與所述第一天線、所述第二天線導(dǎo)電連接，所述第一天線、第二天線及第三天線構(gòu)成平衡雙饋電結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一天線與所述第二天線以一開縫相隔，且所述第一天線與所述第二天線相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱設(shè)置，所述標(biāo)簽芯片設(shè)置于所述開縫上。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一天線與所述第二天線為矩形，所述第一天線與所述第二天線于長(zhǎng)度方向上以所述開縫相隔。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一天線開設(shè)有軸線與所述開縫平行的第一開口和第二開口，所述第一開口和所述第二開口開設(shè)于所述第一天線相對(duì)的兩側(cè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述第二天線開設(shè)有第三開口和第四開口，所述第三開口與所述第一開口相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱，所述第四開口與所述第二開口相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述基板設(shè)有第一導(dǎo)電過孔和第二導(dǎo)電過孔，所述第一天線相對(duì)所述開縫一側(cè)和所述第三天線通過所述第一導(dǎo)電過孔電連接，將所述第二天線相
[0012]進(jìn)一步地，所述第三天線為矩形，所述第三天線于兩短邊的兩端分別開設(shè)有第一開孔和第二開孔，所述第一天線于與所述開縫相對(duì)的一端開設(shè)有第三開孔，所述第二天線于與所述開縫相對(duì)的一端開設(shè)有第四開孔，所述第一開孔和所述第三開孔與所述第一導(dǎo)電過孔相對(duì)并導(dǎo)電連接，所述第二開孔和所述第四開孔與所述第二導(dǎo)電過孔相對(duì)并導(dǎo)電連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一開孔、所述第二開孔、所述第三開孔、所述第四開孔所述、第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔均為兩個(gè)。
[0014]進(jìn)一步地，所述第一天線、第二天線及第三天線表面覆蓋有保護(hù)涂層。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一天線或第二天線上的保護(hù)涂層于所述開縫一側(cè)設(shè)置有定位標(biāo)記，所述標(biāo)簽芯片焊接于所述第一天線和第二天線上時(shí)其第一引腳與所述定位標(biāo)記于所述第一天線長(zhǎng)度方向上相對(duì)。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:標(biāo)簽天線采用平衡雙饋電結(jié)構(gòu)，增大標(biāo)簽頻帶寬度，提高標(biāo)簽的靈敏度，實(shí)現(xiàn)超高頻抗金屬標(biāo)簽小尺寸設(shè)計(jì)下具有卓越性能。采用芯片表面貼片技術(shù)，提高標(biāo)簽性能一致性，提高標(biāo)簽生產(chǎn)自動(dòng)化，減少標(biāo)簽生產(chǎn)所需時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
[0017]進(jìn)一步地，標(biāo)簽天線采用過孔回流設(shè)計(jì)，超高頻抗金屬標(biāo)簽粘貼金屬物品時(shí)標(biāo)簽天線與金屬物品共地，可增加反射能量，標(biāo)簽粘貼金屬時(shí)識(shí)別距離可以達(dá)到3.5米以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為UHF RFID標(biāo)簽中標(biāo)簽芯片的等效電路及標(biāo)簽天線的等效電路；
[0019]圖2為UHF RFID標(biāo)簽中最佳的阻抗匹配的標(biāo)簽芯片阻抗實(shí)部隨頻率分布圖；
[0020]圖3為UHF RFID標(biāo)簽中最佳的阻抗匹配的標(biāo)簽芯片阻抗虛部隨頻率分布圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中超高頻抗金屬電子標(biāo)簽的透視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為圖4所不超尚頻抗金屬電子標(biāo)簽的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖6為圖4所不超尚頻抗金屬電子標(biāo)簽的側(cè)視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0024]圖7為圖4所示超高頻抗金屬電子標(biāo)簽中天線的天線阻抗圖；
[0025]圖8為圖4所示超高頻抗金屬電子標(biāo)簽中天線的輻射方向圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施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。
[0027]請(qǐng)參閱圖4和圖5，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，包括基板10、第一天線20、第二天線30、第三天線40及標(biāo)簽芯片50，該基板10包括上表面和與該上表面相對(duì)的下表面?；?0的材料可以選擇PVC、塑料、FR4 PCB板等，通常選用FR4PCB板，保證產(chǎn)品具有極好的阻燃和耐高溫特性，可以滿足200攝氏度的高溫下產(chǎn)品性能不衰減的要求?；?0厚度可以為Imm到5mm。優(yōu)選地，基板10的長(zhǎng)度為35_37臟，寬度為12-14_，厚度為2.5-2.7_，標(biāo)簽基板10長(zhǎng)度、寬度和厚度可調(diào)。
[0028]第一天線20、第二天線30和第三天線40的材料可選用銅箔、鋁箔等金屬材料，可以采用蝕刻或印刷的方式粘貼在基板10的上下表面。
[0029]第一天線20、第二天線30和標(biāo)簽芯片50設(shè)置于基板10的上表面，標(biāo)簽芯片50位于第一天線20和第二天線30之間，且與第一天線20和第二天線30導(dǎo)電連接。超高頻抗金屬電子標(biāo)簽米用芯片表面貼片技術(shù)，提尚標(biāo)簽性能一致性，提尚標(biāo)簽生廣自動(dòng)化，減少標(biāo)簽生產(chǎn)所需時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。
[0030]本實(shí)施例中，第一天線20與第二天線30以一開縫60相隔，且第一天線20與第二天線30相對(duì)開縫60相互對(duì)稱設(shè)置，標(biāo)簽芯片50設(shè)置于開縫60上。本實(shí)施例中，定義第一天線20與第二天線30的排列方向?yàn)閄軸方向，與X軸方向垂直的方向?yàn)镮軸方向，那么開縫60與X軸相互垂直。
[0031]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，第一天線20與第二天線30為矩形，第一天線20與第二天線30于長(zhǎng)度方向(即坐標(biāo)軸的X軸方向)上以開縫60相隔。
[0032]在優(yōu)選的實(shí)施例中，第一天線20開設(shè)有軸線與開縫60平行的第一開口 21和第二開口 22，第一開口 21和第二開口 22開設(shè)于第一天線20相對(duì)的兩側(cè)?？梢岳斫獾氖?，第一開口 21的方向?yàn)閥的負(fù)方向，第二開口 22的方向?yàn)閥軸的正方向。進(jìn)一步地，在第一天線20的寬度方向上，第一開口 21和第二開口 22的深度比同一直線上未開口的天線本體的寬度大。
[0033]本實(shí)施例中，第二天線30開設(shè)有第三開口 31和第四開口 32，第三開口 31與第一開口 21相對(duì)開縫60相互對(duì)稱設(shè)置，第四開口 32與第二開口 22相對(duì)開縫60相互對(duì)稱設(shè)置。
[0034]第三天線40設(shè)置于基板10的下表面，第三天線40兩端分別于與第一天線20、第二天線30導(dǎo)電連接，第一天線20、第二天線30及第三天線40構(gòu)成平衡雙饋電結(jié)構(gòu)。標(biāo)簽天線采用平衡雙饋電結(jié)構(gòu)，增大標(biāo)簽頻帶寬度，提高標(biāo)簽的靈敏度，實(shí)現(xiàn)超高頻抗金屬標(biāo)簽小尺寸設(shè)計(jì)下具有卓越性能。
[0035]本實(shí)施例中，基板10設(shè)有第一導(dǎo)電過孔13和第二導(dǎo)電過孔14，第一導(dǎo)電過孔13和第二導(dǎo)電過孔14沿X軸方向排列，第一導(dǎo)電過孔13和第二導(dǎo)電過孔14分別與第三天線40相對(duì)的兩端相對(duì)，第一天線20相對(duì)開縫60 —側(cè)和第三天線40通過第一導(dǎo)電過孔13電連接，將第二天線30相對(duì)開縫60 —側(cè)和第三天線40通過第二導(dǎo)電過孔14電連接。
[0036]本實(shí)施例中，第三天線40為矩形。在其他實(shí)施方式中，第三天線40可以為橢圓形、梯形等。第三天線40于兩短邊的兩端分別開設(shè)有第一開孔43和第二開孔44，第一天線20于與開縫60相對(duì)的一端開設(shè)有第三開孔23，第二天線30于與開縫60相對(duì)的一端開設(shè)有第四開孔34，第一開孔43和第三開孔23與第一導(dǎo)電過孔13相對(duì)并導(dǎo)電連接，第二開孔44和第四開孔34與第二導(dǎo)電過孔14相對(duì)并導(dǎo)電連接。第一開孔43與第二開孔44相對(duì)開縫60相互對(duì)稱，第三開孔23和第四開孔34相對(duì)開縫60相互對(duì)稱，第一導(dǎo)電過孔13和第二導(dǎo)電過孔14相互對(duì)稱。導(dǎo)電過孔13、14內(nèi)部的電鍍導(dǎo)電介質(zhì)使得第一天線20、第二天線30分別與第三天線40相互構(gòu)成電氣連接。天線采用過孔回流設(shè)計(jì)，超高頻抗金屬標(biāo)簽粘貼金屬物品時(shí)標(biāo)簽天線與金屬物品共地，可增加反射能量，標(biāo)簽粘貼金屬時(shí)識(shí)別距離可以達(dá)到3.5米以上。
[0037]優(yōu)選地，標(biāo)簽芯片50位于基板10的上表面中間位置。
[0038]本實(shí)施例中，第一開孔43、第二開孔44、第三開孔23、第四開孔34、第一導(dǎo)電過孔13和第二導(dǎo)電過孔14均為兩個(gè)。
[0039]進(jìn)一步地，請(qǐng)參閱圖6，第一天線20、第二天線30與第三天線40分別覆蓋有保護(hù)涂層70、80?；?0下表面與第三天線40的接觸部位可選擇背膠固定。
[0040]進(jìn)一步地，結(jié)合圖4、5和6，第一天線20或第二天線30上的保護(hù)涂層70于開縫
60一側(cè)設(shè)置有定位標(biāo)記25，標(biāo)簽芯片50焊接于第一天線20和第二天線30上時(shí)其第一引腳55與定位標(biāo)記25于第一天線20長(zhǎng)度方向上相對(duì)。本實(shí)施例中，定位標(biāo)記25設(shè)置于第一天線20的保護(hù)涂層70上，在其他實(shí)施例中，定位標(biāo)記25設(shè)置于第二天線30的保護(hù)涂層70上
[0041]優(yōu)選地，基板10的長(zhǎng)度為35-37mm，寬度為12_14mm，厚度為2.5-2.6mm，標(biāo)簽基板
10長(zhǎng)度、寬度和厚度可調(diào)。
[0042]超高頻抗金屬電子標(biāo)簽使用2.5-2.70mm超薄設(shè)計(jì)，減輕標(biāo)簽重量，擴(kuò)大對(duì)超高頻抗金屬標(biāo)簽安裝高度使用苛刻的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0043]請(qǐng)參閱7和圖8，超尚頻抗金屬電子標(biāo)簽電性能如下:圖7為標(biāo)簽天線阻抗圖，其中，橫坐標(biāo)為頻率(單位:MHz)，縱坐標(biāo)為阻抗值(單位:歐姆)，曲線LI為棕色為標(biāo)簽天線阻抗實(shí)部，曲線L2為標(biāo)簽天線阻抗虛部，可見，本實(shí)用新型提供的電子標(biāo)簽的標(biāo)簽天線基本實(shí)現(xiàn)了天線阻抗與標(biāo)簽阻抗共軛匹配，UHF RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)最好的阻抗匹配。圖8為標(biāo)簽天線的福射方向圖，最大增益為-7.0dB1
[0044]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，包括基板，該基板包括上表面和與該上表面相對(duì)的下表面，其特征在于，所述超高頻抗金屬電子標(biāo)簽還包括第一天線、第二天線、第三天線及標(biāo)簽芯片，所述第一天線、第二天線和標(biāo)簽芯片設(shè)置于所述基板的上表面，所述標(biāo)簽芯片位于所述第一天線和所述第二天線之間，且與所述第一天線和所述第二天線導(dǎo)電連接；所述第三天線設(shè)置于所述基板的下表面，所述第三天線兩端分別與所述第一天線、所述第二天線導(dǎo)電連接，所述第一天線、第二天線及第三天線構(gòu)成平衡雙饋電結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一天線與所述第二天線以一開縫相隔，且所述第一天線與所述第二天線相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱設(shè)置，所述標(biāo)簽芯片設(shè)置于所述開縫上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一天線與所述第二天線為矩形，所述第一天線與所述第二天線于長(zhǎng)度方向上以所述開縫相隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一天線開設(shè)有軸線與所述開縫平行的第一開口和第二開口，所述第一開口和所述第二開口開設(shè)于所述第一天線相對(duì)的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第二天線開設(shè)有第三開口和第四開口，所述第三開口與所述第一開口相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱設(shè)置，所述第四開口與所述第二開口相對(duì)所述開縫相互對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述基板設(shè)有第一導(dǎo)電過孔和第二導(dǎo)電過孔，所述第一天線相對(duì)所述開縫一側(cè)和所述第三天線通過所述第一導(dǎo)電過孔導(dǎo)電連接，將所述第二天線相對(duì)所述開縫一側(cè)和所述第三天線通過所述第二導(dǎo)電過孔導(dǎo)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第三天線為矩形，所述第三天線于兩短邊的兩端分別開設(shè)有第一開孔和第二開孔，所述第一天線于與所述開縫相對(duì)的一端開設(shè)有第三開孔，所述第二天線于與所述開縫相對(duì)的一端開設(shè)有第四開孔，所述第一開孔和所述第三開孔與所述第一導(dǎo)電過孔相對(duì)并導(dǎo)電連接，所述第二開孔和所述第四開孔與所述第二導(dǎo)電過孔相對(duì)并導(dǎo)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一開孔、所述第二開孔、所述第三開孔、所述第四開孔所述、第一導(dǎo)電過孔和所述第二導(dǎo)電過孔均為兩個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一天線、第二天線及第三天線表面覆蓋有保護(hù)涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述第一天線或第二天線上的保護(hù)涂層于所述開縫一側(cè)設(shè)置有定位標(biāo)記，所述標(biāo)簽芯片焊接于所述第一天線和第二天線上時(shí)其標(biāo)簽芯片第一引腳與所述定位標(biāo)記于所述第一天線長(zhǎng)度方向上相對(duì)。
【文檔編號(hào)】G06K19/077GK204204007SQ201420560059
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】許愛軍 申請(qǐng)人:深圳市金瑞銘科技有限公司