CN101976367A - 声表面波电子标签装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子标签技术领域,公开了一种声表面波电子标签装置及其制造方法,该装置包括:平面倒F天线,用于收发射频电脉冲;声表面波SAW传感器,包括叉指换能器、压电晶体及反射器,所述叉指换能器与平面倒F天线连接,用于将所述平面倒F天线接收的射频电脉冲转换为声表面波并在压电晶体中传播,将反射器反射回来的携带对象识别信息的声表面波转换为射频电脉冲后,通过所述平面倒F天线发射。本发明装置为无芯片、无源的识别标签,克服了现有采用有源芯片的标签技术的各种缺陷并提高了射频信号稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子标签识别技术领域,特别是涉及一种声表面波电子标签装置及其制造方法。
背景技术
随着社会的信息化发展,在医疗、浴场、监狱等需要对人员进行跟踪管理的行业也逐渐开始从简单管理到信息化管理过渡。由于简单的人员记录式管理容易造成误记、错记等现象,尤其在医疗等特殊行业,因为人员管理疏忽导致的病人误诊、用错药等造成非常严重后果的事例屡见不鲜,因此需要实现对跟踪对象的自动识别。
目前对跟踪对象的自动识别多采用电子标签,电子标签是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,起到了实时监控和管理的作用。利用电子标签实现自动识别的原理为:
电子标签具有唯一的电子编码,当其固定在被标识对象上时,可以唯一确定被标识对象,通过电子标签读写器可读取和写入该被标识对象的信息,实现在众多被管理对象中准确管理每一个对象,极大地提高了管理人员的工作效率,同时也不会发生误记或错记等现象。
在上述医疗、浴场、监狱等行业的目标定位及追踪系统中,进一步地,电子标签需要同时具有身份识别和生命特征(脉搏、心率、血压、体温等)传感的双重功能,这类电子标签内部包含有源芯片,即芯片需要电池供电,外观为腕带状,可以方便地佩戴在监护对象的手腕上。这类腕带式有源电子标签主要存在几方面的缺陷:
1)有源芯片一般为硅芯片,硅芯片价格昂贵,不能形成此类电子标签的市场份额基础,并且产业链容易受到芯片厂商的扼制,因此不利于电子标签的推广应用;
2)因芯片需要电池供电,所以经常需要更换电池,使用和维护极不方便;
3)电子标签输出的射频信号容易受电池的稳定性影响,如在电池输出电压不足时,电子标签输出的射频信号不稳定,识别效果受到影响;
4)由于电子标签内部有电池,因此在加油站、武器库、核设施等特殊场合附近不允许使用;
5)电子标签佩戴在手腕上时,由于电子标签内部天线的辐射体离手腕太近,谐振频率发生偏移,造成信号失配及天线辐射效率降低,从而严重影响通信距离。
发明内容
本发明实施例提供一种声表面波电子标签装置及其制造方法,用于克服采用有源芯片的标签技术所存在的各种缺陷及提高射频信号稳定性。
本发明提供一种声表面波电子标签装置,包括:
平面倒F天线,用于收发射频电脉冲;
声表面波SAW传感器,包括叉指换能器、压电晶体及反射器,所述叉指换能器与所述平面倒F天线连接,用于将所述平面倒F天线接收的射频电脉冲转换为声表面波并在压电晶体中传播,将反射器反射回来的携带对象识别信息的声表面波转换为射频电脉冲后,通过所述平面倒F天线发射。
优选地,所述平面倒F天线包括辐射贴片、平行于所述辐射贴片的接地导体板、连接所述辐射贴片和接地导体板的短路导体及连接所述辐射贴片用于传输射频电脉冲的馈电导体;
所述叉指换能器的两极分别通过第一导体与所述接地导体板连接,通过第二导体与馈电导体连接。
优选地,所述接地导体板的上表面挖有凹槽,该装置还包括:
绝缘的介质基座,嵌在所述凹槽内;
馈电PCB板,包括绝缘部和空心的金属化部,所述馈电导体部分插入所述金属化部的空心内与所述金属化部连接在一起;
所述馈电PCB板与所述SAW传感器置于所述介质基座上,所述第二导体的一端连接所述叉指换能器的一极,另一端连接在所述金属化部。
优选地,所述介质基座为包括第一水平面和第二水平面的L形体,所述第一水平面高于第二水平面,所述SAW传感器水平置于所述第二水平面上,所述馈电PCB板水平置于所述第一水平面上。
优选地,所述馈电PCB板水平置于所述第一水平面上时,所述馈电PCB板的上表面平齐于所述接地导体板的上表面。
优选地,该装置还包括:
传感杆,一端穿透所述介质基座和接地导体板,并连接在所述SAW传感器的背面,另一端凸出于所述接地导体板;
所述传感杆用于感应到生命体征参数发生变化时,使所述SAW传感器发生变形进一步改变所述反射器的位置,所述反射器的位置改变使反射回来的声表面波同时携带对象识别信息和生命体征参数信息。
优选地,该装置还包括:
多个介质支撑定位柱,每个介质支撑定位柱中心具有螺孔,所述多个介质支撑定位柱分散固定在所述接地导体板上,其中每个介质支撑定位柱的螺孔内插入绝缘的沉头螺丝,用于将介质支撑块固定在接地导体板上;
介质支撑块,置于所述辐射贴片和接地导体板之间,且所述多个介质支撑定位柱内嵌在所述介质支撑块内。
优选地,所述辐射贴片具有定位孔,所述介质支撑块向外的侧面具有第一咬合机构,该装置还包括:
盖在所述辐射贴片上的天线罩,其底部具有插入所述定位孔的凸起块及与所述第一咬合机构相咬合的第二咬合机构。
优选地,所述接地导体板上垂直于所述辐射贴片的两个对称侧面分别连接有平行于所述辐射贴片的带状部件,其中一个侧面连接的带状部件具有能够和另一侧面连接的带状部件相互卡合的结构。
优选地,所述短路导体和馈电导体均采用针状体,所述辐射贴片的形状为圆形、椭圆形或多边形,所述接地导体板的形状为圆形、椭圆形或多边形。
本发明还提供一种上述声表面波电子标签装置的制造方法,包括:
将绝缘的介质基座嵌在平面倒F天线的接地导体板的凹槽内;
将馈电PCB板与SAW传感器置于所述介质基座上,并将所述平面倒F天线的馈电导体部分插入所述馈电PCB板金属化部的空心内;
首先将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述馈电PCB板的金属化部连接在一起;
然后将从SAW传感器的叉指换能器的两极分别引出的第一导体和第二导体,利用超声波焊压机对应压焊在所述接地导体板和馈电PCB板的金属化部。
优选地,将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述金属化部焊接在一起,具体包括:
利用尖头电烙铁将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述金属化部焊接在一起。
本发明有效地把声表面波标签的识别原理和抗金属及液体干扰的高辐射效率天线技术紧密结合起来,实现一种无芯片、无源的新型电子标签,克服采用有源芯片的标签技术所存在的各种缺陷及提高射频信号稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中SAW传感器工作原理示意图;
图2为常用的PIFA天线的结构示意图;
图3为本发明实施例中提供的声表面波电子标签装置结构图;
图4a为本发明实施例中放置有SAW传感器和馈电PCB板的L形介质基座示意图;
图4b为本发明实施例中SAW传感器和馈电PCB的位置关系示意图;
图5为本发明实施例中天线罩的结构图;
图6为本发明实施例中提供的腕带式声表面波电子标签装置主视图;
图7a为图6中虚线圆圈指示部件的立体结构图;
图7b为沿图6中A-A方向剖切后的剖视图;
图7c为沿图6中C-C方向剖切后的剖视图;
图7d为沿图6中B-B方向剖切后的剖视图;
图8为本发明实施例提供的腕带式声表面波电子标签装置使用示意图;
图9为识别对象佩戴本发明实施例提供的腕带式声表面波电子标签装置时的驻波比曲线;
图10为识别对象佩戴本发明实施例提供的腕带式声表面波电子标签装置时的增益方向图;
图11为本发明实施例提供的声表面波电子标签装置的制造方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提出的声表面波电子标签装置及其制造方法进行更详细地说明,但不作为对本发明的限定。
本发明的目的是针对现有腕带式电子标签的以上缺陷,提供一种内部不含有硅芯片,同时也不需要电池供电的声表面波电子标签装置。
声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)是传播于压电晶体表面的机械波,其速度仅为电磁波速的十万分之一,传播衰耗很小。声表面波电子标签是应用现代电子学、声学、半导体平面工艺技术和雷达及信号处理技术的新成果,它是有别于集成电路IC芯片识别的另一种新型非接触自动识别技术,或者,可以据此将RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)分成SAW RFID和IC RFID,需要说明的是,SAW RFID属于无芯片电子标签系统(Chipless)。
SAW传感器实现对象信息识别的原理为:SAW传感器接收到射频电脉冲后,将接收的射频电脉冲转换为声表面波并在内部传输,传输时由于SAW结构的设计使得声表面波反射回来并携带对象识别信息,因此对反射回来的声表面波转换为射频电脉冲后的射频信号,也携带对象识别信息。
PIFA(Planar Inversed-F Antenna,平面倒F天线)是移动通信领域最常用的紧凑天线形式,能够抗金属及液体物质干扰,相对于1/4波长的单极天线,PIFA天线的尺寸可做到1/20波长,而且PIFA天线有较高的辐射效率和有效带宽(10%以上)。
本发明有效地把声表面波标签的识别原理和抗金属及液体干扰的高辐射效率天线PIFA技术紧密结合起来,实现一种无芯片、无源的新型电子标签,本发明提供的声表面波电子标签装置包括:平面倒F天线(本文简称PIFA天线),用于收发射频电脉冲;声表面波SAW传感器,包括叉指换能器、压电晶体及反射器,所述叉指换能器与PIFA天线连接,用于将PIFA天线接收的射频电脉冲转换为声表面波并在压电晶体中传播,将反射器反射回来的携带对象识别信息的声表面波转换为射频电脉冲后,通过所述PIFA天线发射。
依照本发明优选实施例中,结合常用的SAW传感器结构及PIFA天线结构给出本发明提出的声表面波电子标签装置的具体结构图。
如图1所示,本发明实施例中的SAW传感器包括:
叉指换能器11,用于将入射的射频电脉冲转换为声表面波,将反射回来的声表面波转变成射频电脉冲;压电晶体12,用于传播声表面波;反射器13,用于反射入射的声表面波的。具体到本实施例,阅读器的天线周期地发送高频电脉冲,在PIFA天线的接收范围内,被接收到的高频电脉冲通过叉指换能器11转变成声表面波,并在压电晶体12表面传播;反射器13对入射的声表面波部分反射,并返回到叉指换能器11,叉指换能器11又将反射回来的声表面波转变成射频电脉冲。如果将反射器13的结构按某种特定的规律设计,使其反射回来的声表面波表示规定的编码信息,那么阅读器接收到的反射回来的声表面波转换后的射频电脉冲串就带有被识别对象的特定编码,通过解调与处理,达到自动识别的目的。
常用的PIFA天线包括辐射贴片、平行于所述辐射平面的接地导体板、连接所述辐射贴片和接地导体板的短路导体及连接所述辐射贴片用于传输射频电脉冲的馈电导体。短路导体具体是垂直连接辐射贴片和接地导体板的,馈电导体平行于短路导体,因此呈倒F型。辐射贴片的尺寸确定了PIFA天线的辐射范围,短路导体和馈电导体作为天线的两极,分别具有短路和馈电功能。接地导体板可以屏蔽接地导体板平面下方的金属及液体对天线辐射体的影响,这就是PIFA天线能够抗金属及液体物质干扰的根本原因。本实施例中将辐射贴片所在平面称为辐射面,短路导体所在的平面称为短路平面,接地导体板所在平面称为接地平面,如图2所示,辐射平面的尺寸L和W、短路平面的尺寸(S和h)及位置、馈电导体的位置及尺寸(未示出)、接地平面的尺寸以及介质参数等均会影响PIFA天线的性能。PIFA天线的设计重点在辐射面的尺寸(L和W)、短路平面的位置及尺寸(S和h)、馈电点的位置以及接地平面的尺寸等方面。具体设计可以根据需要采用现有设计方法,这里不再详述。
本实施例中SAW传感器与PIFA天线连接,具体为叉指换能器11的两极分别通过第一导体与接地导体板连接,通过第二导体与馈电导体连接,上述第一导体和第二导体优选采用导线形式,当然也可以采用其它形式。从而实现将SAW传感器的两极(即叉指换能器11的两极)与PIFA天线的两极(即馈电导体和短路导体,因为短路导体连接在接地导体板上,因此本实施例是与接地导体板连接)对接,实现SAW传感器通过PIFA天线收发射频信号。
现有方案中SAW传感器为了实现收发射频信号所连接的天线为普通的天线,并没有给出SAW传感器与PIFA连接来实现对象信息识别的方案,且由于PIFA天线的特殊结构,如何更好地实现SAW传感器与PIFA的连接并做成适于识别对象携带的装置,是本发明欲解决的关键问题,下面进一步给出本发明优选实施例。
依照本发明优选实施例中,提供一种声表面波电子标签装置,如图3所示,该装置包括SAW传感器10和PIFA天线,SAW传感器10采用图1所示结构,PIFA天线包括辐射贴片21、平行于辐射贴片21的接地导体板22、连接辐射贴片21和接地导体板22的短路导体、及连接辐射贴片21用于传输射频电脉冲的馈电导体,本实施例中PIFA天线的短路导体和馈电导体均采用针状体,具体为短路探针23和馈电探针24,当然,也可以采用其它如圆锥状体、长方体等。短路探针23和馈电探针24以螺纹连接的方式或焊接方式连接辐射贴片21,当然也可以采用其它连接方式。辐射贴片21的形状为圆形、椭圆形或多边形等,接地导体板22的形状为圆形、椭圆形或多边形等。辐射贴片21、接地导体板22、短路导体、馈电导体的形状可以根据具体实施方式作出各种变型,图3是以短路导体和馈电导体均采用针状体,辐射贴片21和接地导体板22为矩形的示例。
具体连接时,SAW传感器10中的叉指换能器11的两极分别对接PIFA天线的接地导体板22和馈电探针24。
如图3所示,本实施例中PIFA天线与传统PIFA天线的不同之处在于,接地导体板22的上表面挖有凹槽25,凹槽的形状不限,该装置还包括:如图4a所示,绝缘的介质基座30,嵌在上述凹槽25内;馈电PCB板40,包括绝缘部41和空心的金属化部42(具体见图7a和图7b),馈电探针24的一端插入上述金属化部42空心内与金属化部42电连接在一起,实现连接的方式不限,优选采用焊接;本实施例中馈电PCB板40与SAW传感器10并排水平置于介质基座30上,如图4a所示,图4b为SAW传感器10和馈电PCB板40的位置关系图(未示出介质基座30),将从叉指换能器11的一极引出的金属线压焊在金属化部42,从叉指换能器11的另一极引出的金属线压焊在接地导体板22。
优选地,如图4a所示,介质基座30为包括第一水平面和第二水平面的L形体,所述第一水平面高于所述第二水平面,SAW传感器10水平置于第二水平面上,馈电PCB板40水平置于第一水平面上。并且,馈电PCB板40置于所述第一水平面上后,馈电PCB板40的上表面平齐于接地导体板22的上表面。
为了更好地支撑辐射贴片21及对上述各个部件封装,优选地,如图3所示,本实施例中该装置还包括:多个介质支撑定位柱51,每个介质支撑定位柱51中心具有螺孔,所述多个介质支撑定位柱51分散固定在接地导体板22上,如图3所示固定在接地导体板22上未设置馈电探针24和短路探针23的三个角落的位置,其中每个介质支撑定位柱51的螺孔内插入绝缘的如塑料沉头螺丝52;介质支撑块60(图3未示出,参见剖视图7b)置于辐射贴片21和接地导体板22之间,且所述多个介质支撑定位柱51内嵌在介质支撑块60内,这样介质支撑块60起到对辐射贴片21的支撑作用,且由介质支撑定位柱51固定其位置不会发生改变。为了便于封装,本发明实施例中介质支撑块60向外的侧面与接地导体板22向外的侧面平齐,当然也可以稍微高于或凹陷于接地导体板22向外的侧面。
为了保护PIFA天线内部部件免受外界温度、湿气及振动等因素的影响。如图3所示,本发明实施中的辐射贴片21具有定位孔210,介质支撑块60向外的侧面具有第一咬合机构,该装置还包括:盖在所述辐射贴片21上的天线罩70,如图5所示,天线罩70底部具有能够插入所述定位孔210的凸起块71及能够与上述第一咬合机构相咬合的第二咬合机构,如图5和图7d所示,第二咬合机构为一对挂钩72,第一咬合机构为与挂钩72形状相吻合的挂钩槽61,当然还可以采用其它能够相互咬合的机构设计。本发明实施例中天线罩70设计成了盖状,当然也可以加上侧壁设计成罩状。这样,天线罩70盖在辐射贴片21上时,能够与辐射贴片21和介质支撑块60扣紧,方便携带。
具体携带时,依照本发明优选实施例中,将本发明上述实施例中结构加上带状部件设计成手表式电子标签腕带,从其外观、材质和工艺性方面更加符合人体佩戴的舒适度、美观度及实用性。在上述加上天线罩70的装置的基础上,接地导体板22上垂直于所述辐射贴片21的两个对称侧面分别连接有平行于所述辐射贴片21的带状部件80,其中一个侧面连接的带状部件具有能够和另一侧面连接的带状部件相互卡合的结构。如在一侧的带状部件上设置多个圆孔,另一侧的带状部件上设置表带扣81,以确保被识别对象能够根据自己手腕的尺寸合适稳固地佩戴该装置。带状部件80与接地导体板21连接时,可以在接地导体板21的两侧设置金属插芯,带状部件80固定在金属插芯上。带状部件80的材质可以是耐腐蚀金属,也可以是一种环保的医用高分子材料。
如图6所示为本发明实施例中加上带状部件后的主视图。其中通过透明的天线罩70能够看到的虚线圆圈指示的部件做局部放大立体视图见图7a。该局部放大立体视图隐去了辐射贴片21、介质支撑块60及天线罩70。连接叉指换能器11的两极的第一导体和第二导体一般为很细的金属丝,对焊接工艺的要求比较高,需要专用的超声波压焊机进行焊接,由于一般的超声波压焊机只能垂直焊接(SAW传感器平置,而馈电探针24是垂直于SAW传感器平面的)不能对馈电探针24实现水平焊接操作,因此如何布置各个器件的位置及实现连接显得尤为重要。本发明实施例上述结构,通过引入馈电PCB板40,可以实现超声波压焊机把叉指换能器11的两极通过一对金属丝26就近分别压焊在金属化部42和接地导体板22的表面。本发明实施例中的空心金属部具体为管状体(即空心的形状为圆孔,本文称金属化部为金属化孔),以便馈电探针24插入,当然,也可以采用其它形状。
优选地,依照本发明实施例中,该装置还包括:传感杆90,一端穿透所述介质基座30和接地导体板22,并连接在所述SAW传感器10的背面,另一端凸出于所述接地导体板22;该传感杆90用于感应到生命体征参数发生变化时,使所述SAW传感器发生变形进一步改变所述反射器的位置,所述反射器的位置改变使反射回来的声表面波同时携带对象识别信息和生命体征参数信息。
如图7b为沿图6的A-A方向剖切后的剖视图,馈电探针24和短路探针23以螺纹或焊接的方式连接辐射贴片21;接地导体板22的凹槽内嵌L形介质基座30,此介质基座30的两个高、低平面分别支撑馈电PCB板40和SAW传感器10;馈电PCB板40包括绝缘部41和位于中间的空心金属化部42,馈电探针24通过金属化部42的空心插入介质基座30;SAW传感器10背面点胶连接金属的传感杆90,金属传感杆90穿透L形的介质基座30和接地导体板22,传感杆90通过被识别对象的体温导致的热胀冷缩效应或者通过被识别对象的脉搏、血压等压力变化,使SAW传感器10的基材发生微小形变并进一步改变反射器13的位置,如果将反射器13按某种特定的规律设计,使其反射信号表示规定的编码信息,那么阅读器接收到的反射高频电脉冲串就带有被识别对象的特定编码,通过解调与处理,达到自动识别的目的。
如图7c所示为沿着图6中的虚线C-C方向剖切后的剖视图,清楚地示出了天线罩70与辐射贴片21相扣紧的状态。如图7d所示为沿着图6中的虚线B-B方向剖切后的剖视图,辐射贴片21内嵌入介质支撑块60,天线罩70的凸起块71插入辐射贴片21中心的定位方孔210,可以进一步在介质支撑块60上设置定位方孔,从而使得天线罩70的凸起块71嵌入支撑介质块60中心的定位方孔,天线罩70上的一对挂钩72和介质支撑块60上的一对挂钩槽61互相咬合,使天线罩70与介质支撑块60扣紧。
如图8为被识别对象佩戴本发明的腕带式的声表面波电子标签装置的示意图,图9所示为被识别对象佩戴本发明的腕带式的声表面波电子标签装置时,PIFA天线的驻波比曲线,从中可以看出,被识别对象没有影响到电子标签天线的匹配特性。
图10为被识别对象佩戴本发明的腕带式的声表面波电子标签装置时,PIFA天线的增益方向图,图中将-42.1dB~-2.07dB数值由大到小划分出数据段a~i,从中可以看出,天线加载被识别对象时,最大辐射方向增益为-2.07dBi,方向图为全向,符合设计及使用要求。
本发明中上述实施例中腕式的声表面波电子标签装置是以矩形示例的,对于PIFA天线,其接地导体板和辐射贴片不限于长方形,也可以为圆形、椭圆形及多边形,因此本发明中的手表式电子标签腕带中的表盘部分不限于长方形,也可以为圆形、椭圆形及多边形等形状。镶嵌于腕带带体上的表带扣可采用其它按扣、尼龙搭扣或其它方式。腕带带体可采用耐腐蚀金属(如不锈钢)或医用高分子材料,以保证对人体无不良反应及佩戴的舒适性。表盘及表带部分可以加置任何装饰性的部件、图形及文字,但不应影响标签天线的电气性能。
依照本发明另一实施例中,还提供一种对上述实施例提供的声表面波电子标签装置的制造方法,如图11所示,包括步骤:
步骤S101,将绝缘的介质基座嵌在PIFA天线的接地导体板的凹槽内,平面倒F天线的结构具体见上述实施例;
步骤S102,将馈电PCB板与SAW传感器置于介质基座上,并将PIFA天线的馈电导体部分插入馈电PCB板的金属化部空心内;
步骤S103,首先将馈电导体上插入所述金属化部空心的部分与馈电PCB板的金属化部连接在一起。
优选地,利用尖头电烙铁将所述馈电导体上插入所述金属化部空心的部分与所述金属化部焊接在一起,并清洁所述金属化部。
步骤S104,然后将从SAW传感器的叉指换能器的两极分别引出的第一导体和第二导体,利用超声波焊压机对应压焊在所述接地导体板和馈电PCB板的金属化部,上述第一导体和第二导体优选采用导线形式。
对于封装或未封装的SAW传感器件,尤其对于未封装的SAW传感器件,焊接工艺及工序:需要专用的超声波压焊机进行焊接,由于一般的超声波压焊机只能垂直焊接,不能对馈电探针实现水平焊接操作,本发明实施例对这个问题,采用在介质基座上水平放置镶有金属化孔的PCB板来解决。超声波压焊之前,先用尖头电烙铁把馈电探针和金属化孔焊接在一起,然后清洁金属化孔表面,最后用超声波压焊机把SAW传感器的两极通过一对金丝就近分别压焊在金属化孔和接地导体板的表面,这样SAW传感器的两极就和PIFA天线的两极对接,完成电子标签信息向阅读器的传送;上述焊接工序不能颠倒,如果先进行超声波压焊,随后进行的馈电探针和金属化孔的电烙铁焊接所产生的高温会使纤细的金丝熔断。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种声表面波电子标签装置,其特征在于,包括:
平面倒F天线,用于收发射频电脉冲;
声表面波SAW传感器,包括叉指换能器、压电晶体及反射器,所述叉指换能器与所述平面倒F天线连接,用于将所述平面倒F天线接收的射频电脉冲转换为声表面波并在压电晶体中传播,将反射器反射回来的携带对象识别信息的声表面波转换为射频电脉冲后,通过所述平面倒F天线发射。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述平面倒F天线包括辐射贴片、平行于所述辐射贴片的接地导体板、连接所述辐射贴片和接地导体板的短路导体及连接所述辐射贴片用于传输射频电脉冲的馈电导体;
所述叉指换能器的两极分别通过第一导体与所述接地导体板连接,通过第二导体与所述馈电导体连接。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述接地导体板的上表面挖有凹槽,该装置还包括:
绝缘的介质基座,嵌在所述凹槽内;
馈电PCB板,包括绝缘部和空心的金属化部,所述馈电导体部分插入所述金属化部的空心内与所述金属化部连接在一起;
所述馈电PCB板与所述SAW传感器置于所述介质基座上,所述第二导体的一端连接所述叉指换能器的一极,另一端连接在所述金属化部。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述介质基座为包括第一水平面和第二水平面的L形体,所述第一水平面高于所述第二水平面,所述SAW传感器水平置于所述第二水平面上,所述馈电PCB板水平置于所述第一水平面上。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述馈电PCB板水平置于所述第一水平面上时,所述馈电PCB板的上表面平齐于所述接地导体板的上表面。
6.如权利要求3所述的装置,其特征在于,还包括:
传感杆,一端穿透所述介质基座和接地导体板,并连接在所述SAW传感器的背面,另一端凸出于所述接地导体板;
所述传感杆用于感应到生命体征参数发生变化时,使所述SAW传感器发生变形进一步改变所述反射器的位置,所述反射器的位置改变使反射回来的声表面波同时携带对象识别信息和生命体征参数信息。
7.如权利要求3~6任一所述的装置,其特征在于,还包括:
多个介质支撑定位柱,每个介质支撑定位柱中心具有螺孔,所述多个介质支撑定位柱分散固定在所述接地导体板上,其中每个介质支撑定位柱的螺孔内插入绝缘的沉头螺丝,用于将介质支撑块固定在接地导体板上;
介质支撑块,置于所述辐射贴片和接地导体板之间,且所述多个介质支撑定位柱内嵌在所述介质支撑块内。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述辐射贴片具有定位孔,所述介质支撑块向外的侧面具有第一咬合机构,该装置还包括:
盖在所述辐射贴片上的天线罩,其底部具有插入所述定位孔的凸起块及与所述第一咬合机构相咬合的第二咬合机构。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述接地导体板上垂直于所述辐射贴片的两个对称侧面分别连接有平行于所述辐射贴片的带状部件,其中一个侧面连接的带状部件具有能够和另一侧面连接的带状部件相互卡合的结构。
10.如权利要求2~6任一所述的装置,其特征在于,所述短路导体和馈电导体均采用针状体,所述辐射贴片的形状为圆形、椭圆形或多边形,所述接地导体板的形状为圆形、椭圆形或多边形。
11.一种权利要求3所述的声表面波电子标签装置的制造方法,其特征在于,包括:
将绝缘的介质基座嵌在平面倒F天线的接地导体板的凹槽内;
将馈电PCB板与SAW传感器置于所述介质基座上,并将所述平面倒F天线的馈电导体部分插入所述馈电PCB板金属化部的空心内;
首先将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述馈电PCB板的金属化部连接在一起;
然后将从SAW传感器的叉指换能器的两极分别引出的第一导体和第二导体,利用超声波焊压机对应压焊在所述接地导体板和馈电PCB板的金属化部。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述金属化部焊接在一起,具体包括:
利用尖头电烙铁将所述馈电导体上插入所述空心的部分与所述金属化部焊接在一起。
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