CN209842683U - 一种射频识别抗金属标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种射频识别抗金属标签，包括非金属的外壳和标签，所述外壳安装于金属上，设有收容腔，所述标签收容于所述收容腔内，所述标签包括天线，所述天线为断路短截面微带结构，所述天线包括辐射单元和接地单元，所述辐射单元和所述接地单元形成双层结构，并且，所述辐射单元脱离所述接地单元。通过上述方式，所述标签收容于所述外壳内，再通过所述外壳实现安装于金属上，所述标签和金属不直接接触，避免金属对所述天线的射频信号产生影响，使得所述标签的可读取强度更高。

Description

一种射频识别抗金属标签

技术领域

本实用新型实施例涉及电子标签领域，特别是涉及一种射频识别抗金属标签。

背景技术

在资产、物流管理和生产作业管理中，将电子标签粘贴于产品或者包装上的这种方式已经被普遍使用。

射频识别抗金属标签是电子标签的一种，射频识别抗金属标签得到了广泛的应用，其包括芯片和天线，芯片中存储了物品的信息，通过将其贴在相应的物品上，通过读取系统就能读取到物品上相应的标签内存储的信息，芯片的信息的可读取强度，主要取决于标签中天线的输入阻抗与芯片的阻抗之间的匹配程度，当两者之间的匹配程度越好，天线从读取系统获取的功率就越多地能被传输给芯片，天线与芯片之间的功率传输值越大，标签的可读取的强度就越高，射频识别抗金属标签的天线的输入阻抗和芯片的阻抗之间的匹配程度与该天线的结构有关。

目前，射频识别标签不设外壳，直接粘贴于金属上使用，标签和金属之间直接接触，金属会对天线和芯片之间的阻抗匹配产生影响，使得天线和芯片之间的阻抗匹配程度差，辐射效率降低，使标签性能急剧下降。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种设有外壳的射频识别抗金属标签。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种射频识别抗金属标签，用于安装在金属上，包括：

非金属的外壳，安装于金属上，所述外壳设有收容腔；

标签，收容于所述收容腔内，所述标签包括天线，所述天线为断路短截面微带结构，所述天线包括辐射单元和接地单元，所述辐射单元和所述接地单元形成双层结构，并且，所述辐射单元脱离所述接地单元。

可选地，所述外壳包括上壳和下壳；

所述收容腔设于所述上壳内，所述天线收容于所述收容腔内，所述上壳和所述下壳之间装配，封闭所述收容腔。

可选地，所述上壳还设有凹槽，用于和所述下壳进行装配，所述凹槽与所述收容腔相连通，并且，所述凹槽的横截面尺寸大于所述收容腔的横截面尺寸；

所述下壳嵌入所述凹槽内，再通过超声波焊接的方式固定所述上壳和所述下壳。

可选地，所述上壳还设有柱体，所述柱体自所述收容腔的底部朝向所述凹槽的方向延伸，所述柱体上设有第一安装孔；

所述下壳上与所述第一安装孔相对的位置设有第二安装孔；

所述外壳还包括螺钉，所述螺钉穿过所述第一安装孔后和所述第二安装孔装配，固定所述上壳和所述下壳。

可选地，所述上壳还设有隔离壁，所述隔离壁自所述收容腔的底部朝向所述凹槽的方向延伸，将所述收容腔隔开为第一收容腔和第二收容腔，所述标签收容于所述第一收容腔，所述柱体位于所述第二收容腔。

可选地，所述辐射单元和所述接地单元均由蚀刻天线缠绕形成；

其中，所述辐射单元包括第一辐射部、连接部和第二辐射部，所述第一辐射部呈蛇形，所述第二辐射部呈矩形，所述连接部连接所述第一辐射部和所述第二辐射部。

可选地，所述第一辐射部设有缺槽，所述缺槽包括第一缺槽、第二缺槽、第三缺槽和第四缺槽；

其中，所述第一缺槽、第二缺槽、第三缺槽和第四缺槽均为方槽，所述第一缺槽和所述第三缺槽的开口方向相同，所述第二缺槽的开口方向和所述第一缺槽及所述第三缺槽的开口方向相反，所述第四缺槽的开口方向和所述第一缺槽、第二缺槽及所述第三缺槽的开口方向垂直。

可选地，所述标签还包括芯片，所述芯片和所述连接部连接；

所述辐射单元和所述接地单元形成第一匹配网络，所述辐射单元形成第二匹配网络，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络均用于调节所述天线与所述芯片之间的阻抗匹配度。

可选地，所述标签还包括介质层，所述介质层的材质为工程塑胶；

所述介质层呈矩形，具有两个相背的主表面；

所述辐射单元和所述接地单元分别附着于所述介质层的两个相背的主表面上。

可选地，所述标签还包括塑胶层；

所述塑胶层包裹所述天线、芯片和所述介质层。

本实用新型实施例的有益效果是：标签收容于外壳内，再通过外壳实现安装于金属上，使标签具有较高的防护等级，且收容腔内所具有的的空间可收容所述断路短截面微带天线，避免金属对标签的射频信号产生影响，使得标签的阻抗匹配程度更好，辐射效率更高，进而使得标签的可读取强度更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种射频识别抗金属标签的结构示意图；

图2是外壳的结构示意图；

图3是标签的结构示意图；

图4是天线的结构示意图；

请参阅图1至图4,300为射频识别抗金属标签，10为外壳，20为标签，11为上壳，12为下壳，111为收容腔，112为凹槽，113为柱体，114为隔离壁，115为第一安装孔，125为第二安装孔，1111为第一收容腔，1112为第二收容腔，21为天线，22为介质层，211为辐射单元，212为接地单元，2111为第一辐射部，2112为连接部，2113为第二辐射部，2114为第一缺槽，2115为第二缺槽，2116为第三缺槽，2117为第四缺槽。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型其中一实施例提供的一种射频识别抗金属标签300，应用于金属上，包括：外壳10和标签20，其中，所述外壳10用于收容安装所述标签20，并且，所述外壳10用于安装于金属上。

进一步的，所述外壳10为ABS塑胶材质，所述射频识别抗金属标签300安装于金属时，塑胶材质的所述外壳10可以避免金属对射频信号的影响。

请一并参阅图2，所述外壳10包括上壳11和下壳12，所述上壳11和所述下壳12装配成所述外壳10，所述外壳10大致呈矩形，并且外部边线倒圆角设置，所述外壳10收容安装所述标签20，并在使用时，安装于金属上，避免在读取所述标签20内的信息时，金属对射频信号造成干扰。

在本实施例中，将从所述下壳12直视的一面作为正面，则所述外壳10的长度和宽度尺寸为107mmx24mm，所述上壳11和所述下壳12装配后的厚度为9mm，可选的，所述外壳10的尺寸可根据实际需要进行调整。

进一步的，所述上壳11设有收容腔111和凹槽112，所述收容腔111和所述凹槽112均自所述上壳11与所述下壳12装配的一面上朝向相对的一面延伸，其中，所述收容腔111用于收容安装所述标签20，所述凹槽112用于和所述下壳12进行装配，并且和所述收容腔111连通，所述凹槽112的横截面尺寸大于所述收容腔111的横截面尺寸，故所述凹槽112的槽壁在与所述收容腔111腔壁的交界处形成台阶面。

所述收容腔112内延伸有两个柱体113和两个隔离壁114，两个所述柱体113分别位于所述收容腔111的两侧，两个所述隔离壁114分别位于收容腔111和一个所述柱体113之间，两个所述隔离壁114将所述收容腔111隔开为一个第一收容腔1111和两个第二收容腔1112，其中，所述标签20收容于所述第一收容腔1111，每一所述柱体113位于每一所述第二收容腔1112。

每一所述柱体113上设有一个第一安装孔115，所述第一安装孔115贯穿所述柱体113和所述第二收容腔1112的底部，为通孔，所述第一安装孔115用于和所述下壳12进行装配。

可选的，所述第一收容腔1111的侧壁上还延伸有限制部(未标示)，所述限制部用于和两个所述隔离壁114共同限制所述标签20的位置。

所述下壳12用于封闭所述收容腔111，共同限制所述标签20的位置，所述下壳12上与所述第一安装孔115相对的位置设有第二安装孔125，所述第二安装孔125贯穿所述下壳12，为通孔，在安装时，所述下壳和所述凹槽112装配，所述下壳12与所述台阶面相抵，再通过螺接的方式固定所述上壳11和所述下壳12。

在本实施例中，所述外壳10还包括螺钉(图未示)，所述上壳11和所述下壳12之间通过所述螺钉固定，所述螺钉穿过所述第一安装孔115和所述第二安装孔125装配，实现固定所述上壳11和所述下壳12，对所述射频识别抗金属标签300起到防水、防尘、防酸、防碱和防碰撞的作用，增大所述射频识别抗金属标签300的使用范围，增长所述射频识别抗金属标签300的使用寿命。

可选的，将所述标签20安装于所述收容腔111内之后，所述上壳11和所述下壳12之间可以通过超声波焊接的方式固定为一体。

在另一些实施例中，所述外壳10包括密封件，在所述上壳11上设置安装密封件的密封槽，在安装时，将密封圈装于密封槽内，将所述下壳12装于所述凹槽112内，再通过螺钉装配所述第一安装孔115和所述第二安装孔125，实现密封所述收容腔111。

可选的，所述上壳11和所述下壳12之间的安装固定方式在本实用新型中不做限定。

请一并参阅图3和图4，所述标签20包括天线21、介质层22、芯片(图未示)和塑胶层(图未示)，其中，所述塑胶层包裹所述天线21、介质层22和所述芯片，所述天线21和所述芯片均位于所述介质层22和所述塑胶层之间。

在电子标签系统中，所述标签20内存储有对应的产品的信息，通过读取器进行读取所述标签20内的信息，标签和读取器之间信号的传输通过电磁场电感耦合的原理实现，读取器在对所述标签20内的信息进行读取时，会产生电磁场，所述标签20内的所述天线21感应磁场，并且和磁场相互作用，所述天线21在与磁场相互作用的过程中实现信号在所述芯片和所述读取器之间的传输，进而实现写入和读取所述标签20内的信息。

具体的，所述天线21基本为平面结构，所述天线21包括辐射单元211和接地单元212，所述辐射单元211和所述接地单元212形成双层结构，所述介质层222具有相背的两个主表面，以及位于两个所述主表面之间的侧表面，所述辐射单元211和所述接地单元212分别依附于所述介质层22的两个相背的主表面上，并且，所述辐射单元211脱离所述接地单元212，所述辐射单元211和所述接地单元212不连接，使得所述天线21形成多层结构，以形成断路短截面微带天线结构，其中，所述辐射单元211和所述接地单元212分别为所述断路短截面微带天线结构的两侧臂，中间为介质层22。

所述辐射单元211用于辐射或者接收无线电波，并且，所述辐射单元211用于和所述芯片连接，所述接地单元212用于接地。

将所述天线21从所述介质层22展开后，所述天线21的长度和宽度的尺寸为140mmx13.9mm，所述天线21依附于所述介质层22的外表面之后，所述辐射单元211和所述接地单元212平行，使得所述天线21和所述介质层22一体的尺寸更小，占用空间小。

进一步的，所述辐射单元211由天线缠绕形成，具体由蚀刻天线缠绕形成，包括第一辐射部2111、连接部2112和第二辐射部2113，其中，所述第一辐射部2111呈蛇形，所述第二辐射部2113呈矩形，所述连接部2112连接所述第一辐射部2111和所述第二辐射部2113。

更进一步的，所述第一辐射部2111上设有缺槽，所述缺槽包括第一缺槽2114、第二缺槽2115、第三缺槽2116和第四缺槽2117，其中，所述第一缺槽2114和所述第四缺槽2117的数量均为一个，所述第二缺槽2115和所述第三缺槽2116的数量均为三个，所述第一缺槽2114、第二缺槽2115、第三缺槽2116和所述第四缺槽2117均为方槽，所述第一缺槽2114位于所述第一辐射部2111上远离所述第二辐射部2113的一侧，所述第四缺槽2117位于所述第一辐射部2111上靠近所述第二辐射部2113的一侧，三个所述第二缺槽2115和三个所述第三缺槽2116分别位于所述第一缺槽2114和所述第四缺槽2117之间，并且，三个所述第二缺槽2115和三个所述第三缺槽2116交错排列设置。

所述第一缺槽2114和所述第三缺槽2116的开口方向相同，所述第二缺槽2115的开口方向和所述第一缺槽2114及所述第三缺槽2116的开口方向相反，所述第四缺槽2117的开口方向和所述第一缺槽2114、第二缺槽2115以及所述第三缺槽2116的开口方向垂直。

在本实施例中，将所述第一辐射部2111上远离所述连接部2112的一侧面作为参考侧面，则，所述第一缺槽2114距离所述参考侧面的距离为5.2mm，槽宽为11.3mm，槽深为9.6mm，三个所述第二缺槽2115和三个所述第三缺槽2116的槽深均为11.5mm，槽宽均为1mm，其中，一个所述第二缺槽2115距离所述第一缺槽2114的距离为14.3mm，一个所述第三缺槽2116距离上述的一个所述第二缺槽2115的距离为4mm，另外一个所述第二缺槽2115距离上述的一个所述第三缺槽2116的距离为4mm，相邻的所述第二缺槽2115和所述第三缺槽2116之间的距离均为4mm，所述第四缺槽2117和相邻的所述第二缺槽2115之间的距离也为4mm。

可以理解的是，所述第一辐射部2111的所述第一缺槽2114、第二缺槽2115、所述第三缺槽2116和所述第四缺槽2117的设计可以影响整个所述天线21的性能，所述第一缺槽2114、第二缺槽2115、第三缺槽2116和所述第四缺槽2117的槽的大小设计对阻抗匹配具有影响。

所述天线21上设置有馈电点(图未示)，所述馈电点用于和所述芯片连接，在本实施例中，所述馈电点设置于所述连接部2112上，位于所述第一辐射部2111和所述第二辐射部2113之间。

所述接地单元212也是由天线缠绕得到，具体由蚀刻天线缠绕得到，所述接地单元212整体呈矩形，长度和宽度均与所述辐射单元211相同，只是所述接地单元212上不设置缺槽。

所述介质层22大致呈扁平的长方体，其材质为工程塑料，所述介质层22具有相背的两个主表面，以及位于两个所述主表面之间的侧表面，所述辐射单元211和所述接地单元212分别依附于所述介质层22的两个相背的主表面上，所述介质层22的材料不同，其介电常数的大小不同，在工作的过程中产生的损耗的大小不同，对整个所述标签20的性能的影响也不同。

在本实施例中，所述介质层22的长度、宽度和厚度的尺寸为70mmx16mmx3mm。

所述芯片用于存储所述标签20贴附的金属的相关信息，和所述连接部2112上的所述馈电点连接。

所述芯片内的信息通过相应的读取器进行读取获得，所述芯片和所述天线21连接，所述天线21和读取器通过无线连接的方式连接，再通过分析解码不同波段的信息获取所述标签20内的信息，实现信息之间的交互。

在本实施例中，所述芯片优选采用符合ISO/IEC 18000-6C EPC Class 1 Gen 2Monza R6芯片，该芯片具有读写灵敏度高的特点，容量较大，写入的速度快，编码速度快。当然，所述芯片可以为其它型号。

进一步的，所述辐射单元211和所述接地单元212之间形成第一匹配网络，所述辐射单元211形成第二匹配网络，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络均用于调节所述天线21的阻抗，当所述天线21的阻抗和所述芯片的阻抗之间达到阻抗共轭时，所述天线21和所述芯片之间的阻抗匹配程度高，整个所述标签20的可读取强度强。

在本实施例中，所述天线21的整体形状的设计，以及，所述芯片和所述天线21的相对位置的设计，可以使得所述天线21的输入阻抗和所述芯片的阻抗共轭匹配，使得所述天线21和所述芯片之间达到最好的阻抗匹配，从而使得所述天线21和所述芯片之间的传输功率达到最大值，进一步使得所述标签20的可读取度最强。

所述塑胶层包裹所述天线21、芯片和所述介质层22，对内部的所述天线21和所述芯片起保护的作用，所述塑胶层的一面上设有粘贴涂层，通过所述粘贴涂层，所述标签20可以直接粘贴于金属或者其它物品上使用。

在本实施例中，一种安装方式为，将所述标签20收容安装于所述上壳11内，再固定所述上壳11和所述下壳12。

在本申请的技术方案中，所述射频识别抗金属标签300包括：外壳10和标签20，应用于金属上，所述标签20收容安装于所述外壳10内，可以避免金属对射频信号的影响，保证所述标签20的功能性质，并且，可以起到防水、防尘、防酸、防碱和防碰撞的作用，延长所述标签20的使用寿命。

进一步的，所述标签20包括天线21、介质层22和芯片，所述介质层22大致呈矩形，所述天线21依附于所述介质层22的外表面，所述天线21包括辐射单元211和接地单元212，所述辐射单元211和所述接地单元212均由蚀刻天线围绕形成，并且不连接，所述辐射单元211上设置有若干个缺槽，使得所述辐射单元211整体结构呈现弯曲并且不规则，所述芯片和所述辐射单元211连接，所述天线21的整体形状结构的设计，使得所述天线21的阻抗和所述芯片之间的阻抗共轭匹配，使得所述天线21和所述芯片之间达到最好的阻抗匹配，从而使得所述天线21和所述芯片之间的传输功率达到最大值，进一步使得所述标签20的可读取度最强。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频识别抗金属标签，用于安装在金属上，其特征在于，所述射频识别抗金属标签包括：

非金属的外壳，安装于金属上，所述外壳设有收容腔；

标签，收容于所述收容腔内，所述标签包括天线，所述天线为断路短截面微带结构，所述天线包括辐射单元和接地单元，所述辐射单元和所述接地单元形成双层结构，并且，所述辐射单元脱离所述接地单元。

2.根据权利要求1所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述外壳包括上壳和下壳；

所述收容腔设于所述上壳内，所述天线收容于所述收容腔内，所述上壳和所述下壳之间装配，封闭所述收容腔。

3.根据权利要求2所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述上壳还设有凹槽，用于和所述下壳进行装配，所述凹槽与所述收容腔相连通，并且，所述凹槽的横截面尺寸大于所述收容腔的横截面尺寸；

所述下壳嵌入所述凹槽内，再通过超声波焊接的方式固定所述上壳和所述下壳。

4.根据权利要求3所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述上壳还设有柱体，所述柱体自所述收容腔的底部朝向所述凹槽的方向延伸，所述柱体上设有第一安装孔；

所述下壳上与所述第一安装孔相对的位置设有第二安装孔；

所述外壳还包括螺钉，所述螺钉穿过所述第一安装孔后和所述第二安装孔装配，固定所述上壳和所述下壳。

5.根据权利要求4所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述上壳还设有隔离壁，所述隔离壁自所述收容腔的底部朝向所述凹槽的方向延伸，将所述收容腔隔开为第一收容腔和第二收容腔，所述标签收容于所述第一收容腔，所述柱体位于所述第二收容腔。

6.根据权利要求1所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述辐射单元和所述接地单元均由蚀刻天线缠绕形成；

其中，所述辐射单元包括第一辐射部、连接部和第二辐射部，所述第一辐射部呈蛇形，所述第二辐射部呈矩形，所述连接部连接所述第一辐射部和所述第二辐射部。

7.根据权利要求6所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述第一辐射部设有缺槽，所述缺槽包括第一缺槽、第二缺槽、第三缺槽和第四缺槽；

其中，所述第一缺槽、第二缺槽、第三缺槽和第四缺槽均为方槽，所述第一缺槽和所述第三缺槽的开口方向相同，所述第二缺槽的开口方向和所述第一缺槽及所述第三缺槽的开口方向相反，所述第四缺槽的开口方向和所述第一缺槽、第二缺槽及所述第三缺槽的开口方向垂直。

8.根据权利要求7所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述标签还包括芯片，所述芯片和所述连接部连接；

所述辐射单元和所述接地单元形成第一匹配网络，所述辐射单元形成第二匹配网络，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络均用于调节所述天线与所述芯片之间的阻抗匹配度。

9.根据权利要求8所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述标签还包括介质层，所述介质层的材质为工程塑胶；

所述介质层呈矩形，具有两个相背的主表面；

所述辐射单元和所述接地单元分别附着于所述介质层的两个相背的主表面上。

10.根据权利要求9所述的射频识别抗金属标签，其特征在于，

所述标签还包括塑胶层；

所述塑胶层包裹所述天线、芯片和所述介质层。