CN105608484A - Rfid天线和电子标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种RFID天线和电子标签，其中，RFID天线包括基材层和分设于基材层的正反两面的正面天线层和反面天线层，正面天线层设有第一线圈，反面天线层设有第二线圈，第一线圈和第二线圈以基材层为介质相对设置，第一线圈的首端经基材层与第二线圈的首端桥接，第一线圈的尾端经基材层与第二线圈的尾端桥接。本发明的技术方案可缩小具有该RFID天线的电子标签的尺寸。

Description

RFID天线和电子标签
技术领域
本发明涉及RFID技术领域，特别涉及一种RFID天线和电子标签。
背景技术
随着物联网的发展，RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术在越来越多的领域得到了广泛的应用。在一些特殊领域，要求尺寸更小的RFID电子标签，例如可穿戴式产品、传感器、RFID铅封、NFC音箱等。目前，常见的RFID天线通常仅在基材的一面蚀刻天线，如此，RFID天线受限于当前蚀刻加工工艺的情况下，RFID电子标签的尺寸通常较大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种RFID天线，旨在将具有该RFID天线的电子标签的尺寸缩小。
为实现上述目的，本发明提出的RFID天线，包括基材层和分设于所述基材层的正反两面的正面天线层和反面天线层，所述正面天线层设有第一线圈，所述反面天线层设有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈以所述基材层为介质相对设置，所述第一线圈的首端经所述基材层与所述第二线圈的首端桥接，所述第一线圈的尾端经所述基材层与所述第二线圈的尾端桥接。
优选地，所述第一线圈和所述第二线圈的绕设中心重合设置，且所述第一线圈的外圈的围合面积与所述第二线圈的外圈的围合面积一致。
优选地，所述第一线圈和所述第二线圈均绕设呈圆形。
优选地，所述第一线圈的外圈的直径为15毫米，所述第一线圈的线径为0.2毫米，所述第一线圈的邻圈之间的间距为0.2毫米，所述第一线圈的圈数为9圈；
所述第二线圈的外圈的直径为15毫米，所述第二线圈的线径为0.2毫米，所述第二线圈的邻圈之间的间距为0.2毫米，所述第二线圈的圈数为8圈。
优选地，所述基材层的厚度为38微米
，所述正面天线层的厚度为30微米，所述反面天线层的厚度为10微米。
优选地，所述第一线圈的首端和尾端对应设有呈圆形设置的正面桥接一部和正面桥接二部，所述第二线圈的首端和尾端对应设有呈圆形设置的反面桥接一部和反面桥接二部，所述正面桥接一部经所述基材层与所述反面桥接一部桥接，所述正面桥接二部经所述基材层与所述反面桥接二部桥接。
优选地，所述第一线圈的各圈在所述正面桥接一部的位置向内凹设设置，所述第二线圈的各圈在所述反面桥接一部的位置向内凹设设置。
优选地，所述正面桥接一部、所述正面桥接二部、所述反面桥接一部和所述反面桥接二部的直径均为3毫米。
优选地，所述正面桥接一部与所述反面桥接一部之间、以及所述正面桥接二部与所述反面桥接二部之间均通过多点连通的方式进行桥接。
本发明还提出一种电子标签，包括RFID天线，所述RFID天线包括基材层和分设于所述基材层的正反两面的正面天线层和反面天线层，所述正面天线层设有第一线圈，所述反面天线层设有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈以所述基材层为介质相对设置，所述第一线圈的首端经所述基材层与所述第二线圈的首端桥接，所述第一线圈的尾端经所述基材层与所述第二线圈的尾端桥接。
本发明的技术方案通过在基材层的正反两面均设置具有线圈的天线层，以在有限的面积内尽可能的增加天线的导线长度，从而增加天线的电感值，相较于仅在基材层的一面蚀刻天线的技术方案，本发明的技术方案可通过较小的RFID天线尺寸获得较大的电感值，从而缩小具有该RFID天线的电子标签的尺寸；另外，在基材层的正反两面均设置天线层，可利用两面天线所形成的电容效应，为具有该RFID天线的电子标签提供电容容量值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明RFID天线一实施例的结构示意图；
图2为图1中RFID天线的正面天线层的第一线圈的结构示意图；
图3为图1中RFID天线的反面天线层的第二线圈的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 基材层 20 正面天线层
30 反面天线层 21 第一线圈
31 第二线圈 211 正面桥接一部
212 正面桥接二部 311 反面桥接一部
312 反面桥接二部
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种RFID天线。
参照图1至图3，图1为本发明RFID天线一实施例的结构示意图；图2为图1中RFID天线的正面天线层的第一线圈的结构示意图；图3为图1中RFID天线的反面天线层的第二线圈的结构示意图。
在本发明一实施例中，该RFID天线包括基材层10和分设于基材层10的正反两面的正面天线层20和反面天线层30。其中，正面天线层20设有第一线圈21，反面天线层30设有第二线圈31，且第一线圈21和第二线圈31以基材层10为介质相对设置。第一线圈21的首端经基材层10与第二线圈31的首端桥接，同时，第一线圈21的尾端经基材层10与第二线圈31的尾端桥接。本实施例中，正面天线层20和反面天线层30均优选为铝箔层，相应地，第一线圈21和第二线圈31为蚀刻铝箔所制成的铝线圈。然本设计不限于此，于其他实施例中，正面天线层20和反面天线层30还可为铜质层，相应地，第一线圈21和第二线圈31为铜线圈，本发明对比不作限制。
本发明的技术方案通过在基材层10的正反两面均设置具有线圈的天线层，以在有限的面积内尽可能的增加天线的导线长度，从而增加天线的电感值，相较于仅在基材层10的一面蚀刻天线的技术方案，本发明的技术方案可通过较小的RFID天线尺寸获得较大的电感值，从而缩小具有该RFID天线的电子标签的尺寸；另外，在基材层10的正反两面均设置天线层，可利用两面天线所形成的电容效应，为具有该RFID天线的电子标签提供电容容量值。
在本实施例中，进一步地，第一线圈21和第二线圈31的绕设中心重合设置，且第一线圈21的外圈的围合面积与第二线圈31的外圈的围合面积一致，换言之，在俯视正面天线层20的视角下，第一线圈21的外圈和第二线圈31的外圈重叠设置。优选地，第一线圈21和第二线圈31均绕设呈圆形；然本设计不限于此，于其他实施例中，第一线圈21和第二线圈31也可均呈方形或者多边形绕设。
根据ISO1443协议，支持ISO14443协议的RFID天线，其内置电容分别有17PF、23.5PF、50PF、70PF等几种。且根据ISO14443协议的规定，匹配17PF的电容容量值的RFID天线的工作频率为13.56MHZ，根据频率计算公式可以得知，在频率F固定的情况下，电容C越小，需要匹配的电感L越大，故在RFID天线需要匹配17PF的较小电容容量值时，要在较小的面积尺寸下获得足够大的电感L而使RFID天线谐振频率为13.56MHZ，对该RFID天线的线圈参数有严苛的要求。参照图2和图3，本实施例中，RFID天线的具体线圈参数设置为：第一线圈21的外圈的直径D1为15毫米，第一线圈21的线径d1为0.2毫米，第一线圈21的邻圈之间的间距w1为0.2毫米，第一线圈21的圈数为9圈；第二线圈31的外圈的直径D2为15毫米，第二线圈31的线径d2为0.2毫米，第二线圈31的邻圈之间的间距w2为0.2毫米，第二线圈31的圈数为8圈；如此，可使得具有该RFID天线的电子标签为匹配17PF电容的电子标签。
参照图1，进一步地，在本RFID天线中，基材层10的厚度为38微米。而正面天线层20的厚度为30微米，反面天线层30的厚度为10微米。
参照图2和图3，在本实施例中，进一步地，第一线圈21的首端和尾端对应设有呈圆形设置的正面桥接一部211和正面桥接二部212，第二线圈31的首端和尾端对应设有呈圆形设置的反面桥接一部311和反面桥接二部312，正面桥接一部211经基材层10与反面桥接一部311桥接，正面桥接二部212经基材层10与反面桥接二部312桥接。然本设计不限于此，于其他实施例中，正面桥接一部211、正面桥接二部212、反面桥接一部311和反面桥接二部312还可均呈类圆形、方形等设置，或者正面桥接一部211和反面桥接一部311对应设置呈圆形，而正面桥接二部212和反面桥接二部312对应设置呈方形等。本实施例中，优选地，第一线圈21的各圈在正面桥接一部211的位置向内凹设设置，以给呈圆形设置的正面桥接一部211让位，相应地，第二线圈31的各圈在反面桥接一部311的位置也呈向内凹设设置，以给呈圆形设置的反面桥接一部311让位，从而实现具有较大桥接面积的桥接部的同时，不扩大该RFID天线的外部尺寸。
在本实施例中，具体地，正面桥接一部211、正面桥接二部212、反面桥接一部311和反面桥接二部312的直径均为3毫米；然本设计不限于此，于其他实施例中，正面桥接一部211、正面桥接二部212、反面桥接一部311和反面桥接二部312的直径还可设计为其他大小。本实施例中，正面桥接一部211、正面桥接二部212、反面桥接一部311和反面桥接二部312的直径均设计为3毫米，可使得第一线圈21和第二线圈31之间有较大的桥接面积，减少阻抗；另外，正面桥接一部211与反面桥接一部311之间、以及正面桥接二部212与反面桥接二部312之间均优选通过多点连通的方式进行桥接，较大的桥接面积便于多点连通的实现，从而提高第一线圈21和第二线圈31之间的桥接可靠性。
本发明还提出一种电子标签，该电子标签包括RFID天线，该RFID天线的具体结构参照上述实施例，由于本电子标签采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种RFID天线，其特征在于，包括基材层和分设于所述基材层的正反两面的正面天线层和反面天线层，所述正面天线层设有第一线圈，所述反面天线层设有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈以所述基材层为介质相对设置，所述第一线圈的首端经所述基材层与所述第二线圈的首端桥接，所述第一线圈的尾端经所述基材层与所述第二线圈的尾端桥接。
2.如权利要求1所述的RFID天线，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的绕设中心重合设置，且所述第一线圈的外圈的围合面积与所述第二线圈的外圈的围合面积一致。
3.如权利要求2所述的RFID天线，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈均绕设呈圆形。
4.如权利要求3所述的RFID天线，其特征在于，所述第一线圈的外圈的直径为15毫米，所述第一线圈的线径为0.2毫米，所述第一线圈的邻圈之间的间距为0.2毫米，所述第一线圈的圈数为9圈；
所述第二线圈的外圈的直径为15毫米，所述第二线圈的线径为0.2毫米，所述第二线圈的邻圈之间的间距为0.2毫米，所述第二线圈的圈数为8圈。
5.如权利要求1至4任一项所述的RFID天线，其特征在于，所述基材层的厚度为38微米，所述正面天线层的厚度为30微米，所述反面天线层的厚度为10微米。
6.如权利要求1至4任一项所述的RFID天线，其特征在于，所述第一线圈的首端和尾端对应设有呈圆形设置的正面桥接一部和正面桥接二部，所述第二线圈的首端和尾端对应设有呈圆形设置的反面桥接一部和反面桥接二部，所述正面桥接一部经所述基材层与所述反面桥接一部桥接，所述正面桥接二部经所述基材层与所述反面桥接二部桥接。
7.如权利要求6所述的RFID天线，其特征在于，所述第一线圈的各圈在所述正面桥接一部的位置向内凹设设置，所述第二线圈的各圈在所述反面桥接一部的位置向内凹设设置。
8.如权利要求7所述的RFID天线，其特征在于，所述正面桥接一部、所述正面桥接二部、所述反面桥接一部和所述反面桥接二部的直径均为3毫米。
9.如权利要求8所述的RFID天线，其特征在于，所述正面桥接一部与所述反面桥接一部之间、以及所述正面桥接二部与所述反面桥接二部之间均通过多点连通的方式进行桥接。
10.一种电子标签，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的RFID天线。
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