CN102800930B - 一种用于瓶帽的超高频电子标签天线 - Google Patents

Abstract

一种用于瓶帽的超高频电子标签天线，包括两根互相平行的第一天线臂和第二天线臂，该第一天线臂和第二天线臂的一端分别和呈半圆环状、且以圆心相互对称的第三天线臂和第四天线臂的一端连接，所述第三天线臂的另一端连接第五天线臂，所述第四天线臂的另一端连接第六天线臂；所述的第一天线臂和第二天线臂的另一端分别与电子芯片的两个管脚连接。本发明实现了超高频电子标签一撕即毁，无法回收、重复使用，从而达到标签防转移、防伪的目的。

Description

一种用于瓶帽的超高频电子标签天线

技术领域

 本发明涉及天线技术，特别是涉及一种用于瓶帽的超高频电子标签天线。

背景技术

近年来，自动识别技术在生产、物流、服务等领域得到了快速的普及和推广。

条形码技术，几年前在识别系统领域引起了一场革命，并得到了广泛应用。随着应用的深入，条形码技术由于本身存在的缺陷，例如存储能力小、不能改写、识别距离近，在越来越多的情况下已经不能满足人们的需求。

RFID（射频识别）是近年来迅速发展的一种快速识别技术。RFID是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。与传统条形码技术相比，RFID具有数据容量大、识别距离远、一次识别多个目标、每枚标签都具有全球唯一编码等特点，被广泛应用于各行业。

这些年来，消费品行业造假，尤其是酒类造假的问题逐渐被人关注。随着造假技术不断提升，传统的防伪手段已经无法满足要求，而RFID具有其他防伪技术所不具有的特点。因此，将RFID标签应用在防伪中便具有了得天独厚的技术优势。

图2是一种标签使用环境示意图，图4是普通的电子标签示意图。

装液体的容器14的瓶帽13上粘贴标签10，标签10是对称粘贴在瓶帽11上，标签10的中心位于瓶帽13的中心，标签10的长度大于瓶帽13的直径，标签10的两端顺延粘贴到瓶帽的侧面。开瓶时，旋转瓶帽13，整个标签随着瓶帽被取下，无法起到破坏标签的作用，标签10的主体仍然在瓶帽13上，依然能够被读取。瓶帽13是可回收的，标签10存在被重复利用的风险，给制作假酒留下了漏洞。利用开过瓶的旧标签安装到假酒上，来制作一个能够读取的带有真实RFID标签的假酒，而这种情况在酒类RFID防伪中，是要坚决杜绝的。

 而普通的标签，如果将芯片至于天线的一端，由于天线的两个辐射臂的等效电流等幅反向，相互抵消，则基本没有辐射能量，即电子标签的性能很差，无法被读取。

 由于RFID高频芯片阻抗不是标准的50欧姆，RFID高频芯片本身有很高的容抗，如何实现匹配，也是一个难点。

应用过程中，标签如果能够在各个方向上都能够被读取，可以提高标签的实用性，因此要求天线的方向图是三维全向。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种用于瓶帽的超高频电子标签天线，保证无法被重复利用、一开瓶即毁，同时保证高性能的三维全向电子标签。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于瓶帽的超高频电子标签天线，其构成包括两根互相平行的第一天线臂和第二天线臂，该第一天线臂和第二天线臂的一端分别和呈半圆环状、且以圆心相互对称的第三天线臂和第四天线臂的一端连接，所述第三天线臂的另一端连接第五天线臂，所述第四天线臂的另一端连接第六天线臂；

所述的第一天线臂和第二天线臂的另一端分别与电子芯片的两个管脚连接。

所述的第三天线臂是一个半圆环，所述的第五天线臂水平延伸至该半圆环的圆心后向第四天线臂弯折。

所述的第四天线臂是一个半圆环，所述的第六天线臂向该半圆环的长边外方向延伸。

所述的第五天线臂和第六天线臂在空间上相互垂直，使等效电流相互垂直，无法抵消，使得天线具有高效率。

所述的半圆环半径小于瓶帽的半径。

第一天线臂和第二天线臂的长度均比电子芯片到瓶口的距离长。

所述天线的是一个开路结构，通过调节天线臂3和天线4臂的线宽，及天线臂7和天线臂6的长度和宽度，来调节天线输入阻抗。

在第一天线臂和第二天线臂的端口分别设有两个金属点作为电子芯片的支撑焊盘。

安装时，本发明用于瓶帽的超高频电子标签天线的中间圆形部分，即第三和四天线臂安装在瓶帽的顶面，第一和第二天线臂分别粘贴于瓶帽的两侧面，第一天线臂和第二天线臂的长度使得电子芯片正好处于容器的套环内表面，套环对电子芯片起到保护的主用，同时使标签的粘贴更为牢靠。

开瓶时，旋转瓶帽，由于标签的大部分牢牢粘贴在瓶帽上，芯片部分被套环固定住，因此整个标签沿虚线断开。为了使标签极易被断开，可以在虚线12对应的标签天线10的相应位置上，采用卷花刀工艺，预先割一个没有完全断开的缺口。

开瓶后，标签被破坏，天线主体在瓶帽上，而芯片在瓶子上，芯片部分的金属只有很小一段天线臂，无法被读取。实现了一开瓶，标签即毁，无法回收、重复利用的目的。

普通的超高频电子标签通过天线中间的短路圆环调节阻抗，而本发明通过调节第三天线臂和第四天线臂的宽度，以及第五天线臂和第六天线臂的长度和宽度，调节天线的输入阻抗，从而实现和芯片的阻抗共轭匹配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1） 本发明从天线和安装方法上特殊设计，实现一开瓶即毁，无法回收和重复利用。 开瓶时，旋转瓶帽，标签天线沿着虚线12即连接电子芯片的天线臂断开，使电子芯片和天线主体分开，标签完全无法被读取的。

2）本发明是一个空间三维天线，辐射方向图类似三维全向天线，使得标签在各个角度都可以被读取。由于其全向特性，无论读写器天线在任何方向，都能读取到该电子标签。

3）具有高效率性，实现远距离读取。

附图说明

图1是本发明用于瓶帽的超高频电子标签天线的结构示意图。

图2是本发明的应用环境示意图。

图3是瓶帽部分示意图。

图4是现有技术中常规的电子标签天线的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明。 

请先参阅图1，图1是本发明用于瓶帽的超高频电子标签天线的结构示意图，如图所示，一种用于瓶帽的超高频电子标签天线，构成包括两根互相平行的第一天线臂2和第二天线臂4，第一天线臂2和第二天线臂4的一端分别和呈半圆环状、且以圆心相互对称的第三天线臂3和第四天线臂5的一端连接，所述第三天线臂3的另一端连接第五天线臂6，所述第四天线臂5的另一端连接第六天线臂7；所述的第一天线臂2和第二天线臂4的另一端分别与电子芯片1的两个管脚连接。所述的第三天线臂3是一个半圆环，所述的第五天线臂6水平延伸至该半圆环的圆心后向第四天线臂5弯折。所述的第四天线臂5是一个半圆环，所述的第六天线臂7向该半圆环的长边外方向延伸。所述的第五天线臂6和第六天线臂7在空间上相互垂直。所述的半圆环半径小于瓶帽的半径。第一天线臂2和第二天线臂4的长度均比电子芯片1到瓶口的距离长。

在第一天线臂和第二天线臂的端口分别设有两个金属点作为电子芯片的支撑焊盘8。

安装时，本发明用于瓶帽的超高频电子标签天线的中间圆形部分，即第三天线臂3和第四天线臂5安装在瓶帽的顶面，第一天线臂2和第二天线臂4分别粘贴于瓶帽13的两侧面，第一天线臂2和第二天线臂5的长度使得电子芯片1正好处于容器的套环9内表面，即图3中11所标的位置。套环9对电子芯片1起到保护的主用，同时使电子标签的粘贴更为牢靠。

电子芯片11位于天线的末端，从电子芯片的两个管脚向同一侧各引出一根互相平行的第一天线臂2和第二天线臂4。天线的整体尺寸与瓶帽的尺寸相匹配，使得标签天线的安装得到了极大的方便。

第六天线臂7和第五天线臂6在空间上是相互的垂直，即等效电流相互垂直，无法相互抵消，大大提高了天线的效率，是天线的主体辐射部分。

开瓶时，旋转瓶帽13，由于电子标签的大部分牢牢粘贴在瓶帽上，电子芯片1被套环9固定住，使整个电子标签在第一天线臂2和第二天线臂4沿虚线12处断开。为了使标签极易被断开，可以在虚线12对应的第一天线臂2和第二天线臂4的相应位置上，采用卷花刀工艺，预先割一个没有完全断开的缺口。

开瓶后，电子标签被破坏，天线主体在瓶帽上，而电子芯片在瓶子的套环9上，电子芯片部分的金属只有很小一段天线臂，无法被读取。实现了一开瓶，标签即毁，无法回收、重复利用的目的。

调节第三天线臂3和第四天线臂4的宽度，及第六天线臂7和第五天线臂6的长度和宽度，可以调节天线的输入阻抗，从而实现和芯片的阻抗共轭匹配，达到最佳的匹配效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。

经试验表明，本发明用于瓶帽的超高频电子标签天线实现了精确物流管理和防伪双重功能，具有实用且物美价廉的特点。

Claims (3)

1.一种用于瓶帽的超高频电子标签天线，特征在于其构成包括两根互相平行的第一天线臂（2）和第二天线臂（4），第一天线臂（2）和第二天线臂（4）的一端分别和呈半圆环状、且以圆心相互对称的第三天线臂（3）和第四天线臂（5）的一端连接，所述第三天线臂（3）的另一端连接第五天线臂（6），所述第四天线臂（5）的另一端连接第六天线臂（7）； 

所述的第一天线臂（2）和第二天线臂（4）的另一端分别与电子芯片（1）的两个管脚连接； 

所述的第三天线臂（3）是一个半圆环，所述的第五天线臂（6）水平延伸至该半圆环的圆心后向第四天线臂（5）方向弯折； 

所述的第四天线臂（5）是一个半圆环，所述的第六天线臂（7）向该半圆环的长边外方向延伸； 

所述的第五天线臂（6）和第六天线臂（7）在空间上相互垂直； 

第三天线臂和四天线臂安装在瓶帽的顶面，第一天线臂和第二天线臂分别粘贴于瓶帽的两侧面，第一天线臂和第二天线臂的长度使得电子芯片正好处于容器的套环内表面。

2.根据权利要求1所述的用于瓶帽的超高频电子标签天线，其特征在于所述的半圆环半径小于瓶帽的半径。 

3.根据权利要求1所述的用于瓶帽的超高频电子标签天线，其特征在于第一天线臂（2）和第二天线臂（4）的长度均比电子芯片（1）到瓶口的距离长。 

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