CN102810744A - 一种抗金属超高频电子标签天线、标签及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗金属超高频电子标签天线、标签及制备方法，其中，抗金属超高频电子标签天线由第一天线单元和第二天线单元组成，第一天线单元是微带天线，第二天线单元含载体和天线部分，第二天线单元的载体横跨所述微带天线的辐射元的边沿、并粘结在辐射元的上表面和绝缘基片的上表面，第二天线单元的天线部分设置两个用于连接芯片的馈电端。抗金属超高频电子标签包括电子标签芯片和上述的电子标签天线。制备方法是分别制备两个天线单元，然后粘结在一起。本发明天线结构简单，制造成本低廉。应用在金属表面时，能够与读写器良好通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够在金属表面使用的抗金属超高频电子标签及其制备方法。
背景技术
众所周知，无线电波是会被金属屏蔽吸收的，因此，粘贴于金属表面的RFID由于金属本身对电磁波的吸收，致使RFID本身无法从读写器获取足够的能量，或者产生极大的频偏，致使金属表面的RFID通常无法工作。
以往的传统做法通常是使用PCB板（印刷线路）制造抗金属的微带天线，再将RFID芯片邦定植入在天线连接部位。但是这种方法成本高、结构复杂，因此使RFID抗金属标签价格居高不下，严重影响了RFID标签在金属相关产品中的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、制造工艺简单的抗金属超高频电子标签天线。
为达上述目的，本发明抗金属超高频电子标签天线由第一天线单元和第二天线单元组成，第一天线单元是用金属箔带以粘结方式包覆绝缘基片的整个下表面和部分上表面制成的微带天线，第二天线单元含载体和天线部分，第二天线单元的载体横跨所述微带天线的辐射元的边沿、并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片的上表面，第二天线单元的天线部分设置两个用于连接芯片的馈电端。
其中，微带天线的绝缘基片可以采用单个绝缘基片。并可进一步将产品包装箱箱板的部分作为所述微带天线的绝缘基片。对于要求标签面积比较小的场合，为了达到需要的通信性能，可以使用多层的天线结构，即：微带天线由层叠设置的多个绝缘基片和一条金属箔带组成，所述金属箔带经多次折弯包覆每个绝缘基片的整个下表面和顶层绝缘基片的部分上表面。
第二天线单元的天线部分最好由折合振子和设置在折合振子靠近两端处的两条折线组成。
本发明还提供一种抗金属超高频电子标签天线的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将金属箔裁切成与绝缘基片等宽的金属箔带，用一条金属箔带覆盖绝缘基片的整个下表面，然后折弯后覆盖绝缘基片的部分上表面，制成微带天线，即第一天线单元；在载体的上表面印刷或喷涂第二天线单元的天线部分，制成第二天线单元；然后使第二天线单元的载体横跨所述微带天线的辐射元的边沿，并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片的上表面。
本发明还提供一种抗金属超高频电子标签，包括电子标签芯片和上述的电子标签天线，电子标签芯片粘结于第二天线单元上，电子标签芯片的引脚直接与第二天线单元上的两个馈电端连接。
本发明还提供一种防伪金属易拉罐，包括电子标签芯片和由第一、第二两个天线单元组成的抗金属超高频电子标签天线，第一天线单元是由该金属易拉罐的罐体、开启拉手以及设置于罐体和开启拉手之间的绝缘基片组成的微带天线，第二天线单元含易碎纸制成的载体和印刷于该载体上的天线部分，该载体横跨所述开启拉手的边沿、并粘结在开启拉手的上表面和所述绝缘基片的上表面，第二天线单元的天线部分设置两个馈电端，所述电子标签芯片粘结于第二天线单元上，且引脚直接与所述两个馈电端连接。
为防止金属箔损坏，可以预先在金属箔带的背面复合纸。最好在金属箔带的背面设置双面胶纸，这样不但可以降低金属箔带损坏的可能，还可以通过双面胶纸实现金属箔带与绝缘基片的粘结。
本发明采用普通的绝缘材料，用铝箔或其他金属箔简单包覆于该绝缘材料表面制成第一天线单元，作为电磁波微带通路，然后在第一天线单元的特定部位粘结第二天线单元即制成抗金属超高频电子标签天线。其天线结构简单，制造成本低廉。此外，本发明抗金属超高频电子标签天线和标签应用在金属表面时，能够与读写器良好通信，而且天线的尺寸可以做的较小，极大地扩展了RFID的应用领域。
附图说明
图1为实施例1抗金属超高频电子标签天线的结构示意图。
图2为其剖视图。
图3为采用实施例1天线的抗金属超高频电子标签的结构示意图。
图4为实施例2抗金属超高频电子标签天线的结构示意图。
图5为其金属箔带的结构示意图。
图6为实施例3抗金属超高频电子标签天线的结构示意图。
图7为采用实施例3天线的抗金属超高频电子标签的结构示意图。
图8为实施例防伪金属易拉罐的结构示意图。
具体实施方式
本发明采用粘结方式将金属箔包覆于绝缘基片表面形成微带天线（称作第一天线单元），然后于第一天线单元的特定部位粘贴第二天线单元，构成完整的抗金属RFID天线。下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：参照图1和图2，本抗金属超高频电子标签天线由第一天线单元1和第二天线单元2组成，第一天线单元1是用金属箔带11以粘结方式包覆绝缘基片12的整个下表面和部分上表面制成的微带天线，第二天线单元2含载体21和天线部分22，第二天线单元2的载体21横跨所述微带天线的辐射元13的边沿131、并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片12的上表面，第二天线单元2的天线部分22设置两个用于连接芯片的馈电端23。第一天线单元1以耦合无线馈电方式与第二天线单元2进行能量和信号的传送。
微带天线（即第一天线单元1）的绝缘基片12为单个绝缘基片。绝缘基片12可采用普通绝缘材料，绝缘基片12的厚度可以为1-5mm，微带天线的辐射元13（即绝缘基片12上表面的金属箔带）的长度L可根据性能要求做出调整。
第二天线单元2的天线部分22由折合振子221和两条折线222、223组成，两条折线222、223分别设置在折合振子221上靠近两端处，所述第二天线单元2的位置使得其天线部分22能够被所述微带天线的辐射元13的边沿131跨越。
上述抗金属超高频电子标签天线可通过以下制备方法制得：将金属箔裁切成与绝缘基片12等宽的金属箔带11，用一条金属箔带11覆盖绝缘基片12的整个下表面，然后折弯后覆盖绝缘基片12的部分上表面，制成微带天线，即第一天线单元1；在载体21的上表面印刷、喷涂或粘贴第二天线单元2的天线部分22，制成第二天线单元2；然后使第二天线单元2的载体21横跨所述微带天线的辐射元13的边沿131，并粘结在辐射元13的上表面和所述绝缘基片12的上表面。
为了防止金属箔损坏，可以预先在金属箔带11的背面复合纸，像香烟锡箔纸一样。最好在金属箔带11的背面设置双面胶纸，这样不但可以降低金属箔带11损坏的可能，还可以通过双面胶纸方便地实现金属箔带11与绝缘基片12的结合。
图3所示是采用实施例1天线的抗金属超高频电子标签的结构示意图。参照图3，本抗金属超高频电子标签，包括电子标签芯片3和实施例1的电子标签天线，电子标签芯片3粘结于第二天线单元2上，电子标签芯片3的引脚直接与第二天线单元2上的两个馈电端23连接。
实施例2：参照图4和图5，实施例2抗金属超高频电子标签天线与实施例1基本相同，区别在于：实施例2中，采用物品包装的瓦楞纸箱的箱板100的一部分作为第一天线单元1的绝缘基片12。在制造包装箱时，将模切好的特定尺寸的金属箔带11包贴于箱板100的边缘，从而将第一天线单元1直接成型于箱体上。使用时，贴上第二天线单元2即构成抗金属超高频电子标签天线。
为了使金属箔不易于损坏，可用类似于香烟锡箔纸的方式，预先将金属箔与纸张复合在一起，这样更方便使用。图5中虚线表示折痕线，两条折痕线间的距离与箱板100的厚度相等。
实施例3：参照图6，实施例3抗金属超高频电子标签天线由第一天线单元1和第二天线单元2组成，第一天线单元1是用金属箔带11以粘结方式包覆绝缘基片12的整个下表面和部分上表面制成的微带天线，第二天线单元2与实施例1相同，含载体和天线部分，第二天线单元2的载体横跨所述微带天线的辐射元13的边沿131、并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片12的上表面，第二天线单元2的天线部分设置两个用于连接芯片的馈电端。第一天线单元1以耦合无线馈电方式与第二天线单元2进行能量和信号的传送。
微带天线（即第一天线单元1）由多个层叠设置的绝缘基片12和一条金属箔带11组成，所述金属箔带11经多次折弯包覆每个绝缘基片12的整个下表面和顶层绝缘基片的部分上表面。绝缘基片12可采用普通绝缘材料，每个绝缘基片12的厚度可视情况调整，微带天线的辐射元13（即顶层绝缘基片12上表面的金属箔带）的长度可视情况调整。
第二天线单元2的结构、形状以及与微带天线的辐射元13的位置关系与实施例1相同。
实施例3的抗金属超高频电子标签天线采用多层结构，应用在要求标签面积比较小的场合，能够达到较佳的通信性能。
图7为采用实施例3天线的抗金属超高频电子标签的结构示意图。参照图7，本抗金属超高频电子标签，包括电子标签芯片3和实施例3的电子标签天线，电子标签芯片3粘结于第二天线单元2上，电子标签芯片3的引脚直接与第二天线单元2上的两个馈电端连接。
实施例4：参照图8，一种防伪金属易拉罐，包括电子标签芯片3和由第一天线单元1和第二天线单元2组成的抗金属超高频电子标签天线，第一天线单元1是由该金属易拉罐的罐体111、开启拉手112以及设置于罐体111和开启拉手112之间的绝缘基片12组成的微带天线，第二天线单元2含易碎纸制成的载体和印刷于该载体上的天线部分，该载体横跨所述开启拉手112的边沿、并粘结在开启拉手112的上表面和绝缘基片12的上表面，第二天线单元2的天线部分设置两个馈电端，所述电子标签芯片3粘结于第二天线单元2上，且引脚直接与所述两个馈电端连接。第一天线单元1以耦合无线馈电方式与第二天线单元2进行能量和信号的传送。第二天线单元2的结构、形状可以与实施例1中的第二天线单元2相同。绝缘基片12可以粘结在罐体111上面，开启拉手112可以嵌于绝缘基片12上的拉手槽内。
无论取下易拉罐上的RFID标签，还是开启易拉罐，都会损坏RFID标签，从而能达到防伪的目的。而由于RFID标签采用上述抗金属超高频电子标签天线，能够将读写器发射的能量和信号足够多地传送给标签芯片，激活标签芯片，使标签芯片与读写器进行正常的通信。
Claims (8)
1.一种抗金属超高频电子标签天线，其特征在于：由第一天线单元和第二天线单元组成，第一天线单元是用金属箔带以粘结方式包覆绝缘基片的整个下表面和部分上表面制成的微带天线，第二天线单元含载体和天线部分，第二天线单元的载体横跨所述微带天线的辐射元的边沿、并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片的上表面，第二天线单元的天线部分设置两个用于连接芯片的馈电端。
2.根据权利要求1所述的抗金属超高频电子标签天线，其特征在于：所述微带天线的绝缘基片为单个绝缘基片。
3.根据权利要求2所述的抗金属超高频电子标签天线，其特征在于：所述微带天线的绝缘基片是产品包装箱箱板的一部分。
4.根据权利要求1所述的抗金属超高频电子标签天线，其特征在于：所述微带天线由层叠设置的多个绝缘基片和一条金属箔带组成，所述金属箔带经多次折弯包覆每个绝缘基片的整个下表面和顶层绝缘基片的部分上表面。
5.一种抗金属超高频电子标签天线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属箔裁切成与绝缘基片等宽的金属箔带，用一条金属箔带覆盖绝缘基片的整个下表面，然后折弯后覆盖绝缘基片的部分上表面，制成微带天线，即第一天线单元；在载体的上表面粘贴或喷涂第二天线单元的天线部分，制成第二天线单元；然后使第二天线单元的载体横跨所述微带天线的辐射元的边沿，并粘结在辐射元的上表面和所述绝缘基片的上表面。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述金属箔的背面复合有纸。
7.一种抗金属超高频电子标签，其特征在于：包括电子标签芯片和权利要求1-4任一项所述的电子标签天线，电子标签芯片粘结于第二天线单元上，电子标签芯片的引脚直接与第二天线单元上的两个馈电端连接。
8.一种防伪金属易拉罐，其特征在于：包括电子标签芯片和由第一、第二两个天线单元组成的抗金属超高频电子标签天线，第一天线单元是由该金属易拉罐的罐体、开启拉手以及设置于罐体和开启拉手之间的绝缘基片组成的微带天线，第二天线单元含易碎纸制成的载体和印刷于该载体上的天线部分，该载体横跨所述开启拉手的边沿、并粘结在开启拉手的上表面和所述绝缘基片的上表面，第二天线单元的天线部分设置两个馈电端，所述电子标签芯片粘结于第二天线单元上，且引脚直接与所述两个馈电端连接。
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