CN107169549B - 双频双极化陶瓷标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双频双极化陶瓷标签，包括陶瓷块，设于陶瓷块的上表面的辐射片，其前侧边居中设有一缺口槽，其后侧边向下折弯延伸形成垂直延伸段，在缺口槽内设有水平馈线，水平馈线和辐射片之间留有间隙，水平馈线的前侧边向下折弯延伸形成垂直馈线，芯片设于间隙的上方，辐射片远离芯片的一角设有水平开槽，水平开槽呈条形，水平开槽平行于辐射片的后侧边，水平开槽的开口方向朝向辐射片外侧，垂直延伸段上设有垂直开槽，垂直开槽呈条形，垂直开槽平行于辐射片的后侧边，垂直开槽的开口方向朝向垂直延伸段外侧。与现有技术相比较，本发明利用新颖的单边开双槽的方法实现了双极化双频工作的特性，方案简单，性能可靠，使用方便。

Description

双频双极化陶瓷标签
技术领域
本发明属于RFID识别标签技术领域，尤其涉及双频双极化陶瓷标签。
背景技术
射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
RFID技术在应用中，欧洲频段和美国频段的最佳性能是有所区别的，为了使一款标签，能更好的适应不同的使用环境，近年来双频/双极化贴片天线的研究一直在不断进展，以期给用户更好的使用体验。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种利用新颖的单边开双槽的方法实现了双极化双频工作的特性，方案简单，性能可靠，使用方便的双频双极化陶瓷标签。
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供以下技术方案：
双频双极化陶瓷标签，包括陶瓷块，其特征在于，还包括：
辐射片1，设于陶瓷块的上表面和/或下表面，
设于陶瓷块的上表面的辐射片1，其前侧边居中设有一缺口槽2，其后侧边向下折弯延伸形成垂直延伸段3，
在缺口槽2内设有水平馈线4，
水平馈线4和辐射片1之间留有间隙5，
水平馈线4的前侧边向下折弯延伸形成垂直馈线6，
芯片7设于间隙5的上方，其一侧的引脚与水平馈线4连接，另一侧的引脚与辐射片1连接，所述芯片7指标签芯片，
辐射片1远离芯片7的一角设有水平开槽12，水平开槽12呈条形，水平开槽12平行于辐射片1的后侧边，水平开槽12的开口方向朝向辐射片1外侧，
垂直延伸段3上设有垂直开槽31，垂直开槽31呈条形，垂直开槽31平行于辐射片1的后侧边，垂直开槽31的开口方向朝向垂直延伸段3外侧。
作为优选，所述水平馈线4和设于陶瓷块的上表面的辐射片1处于同一水平平面内。
作为优选，在辐射片1一角设有一个定位切边11。
作为优选，水平开槽12和定位切边11，分别设于辐射片1一条对角线的两端。
作为优选，水平开槽12呈条形，其和辐射片1的后侧边之间留有一间隔，开口于辐射片1的左侧边。
作为优选，水平开槽12的长度，按标签的要求频率设定具体长度。
作为优选，垂直开槽31呈条形，开槽连通垂直延伸段3的左侧边和下侧边，
或：垂直开槽31呈条形，开口于垂直延伸段3的下侧边。
作为优选，垂直开槽31设于水平开槽12同一侧。
作为优选，垂直开槽31的长度，按标签的要求频率设定具体长度。
作为优选，辐射片1包括两个标签天线：
第一个为沿Y轴线极化的标签天线，用于在欧洲频段获得最佳性能，
第二个为沿X轴线极化的标签天线，用于在美国频段获得最佳性能。
与现有技术相比较，本发明的技术方案利用新颖的单边开双槽的方法实现了双极化双频工作的特性，方案简单，性能可靠，使用方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图(右后侧视角)。
图2为本发明结构示意图(右后侧视角省略芯片)。
图3为本发明结构示意图(左前侧视角)。
图4为标签天线主极化方向示意图。
图5为阅读距离仿真结果示意图。
图6为本发明原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1～3所示，双频双极化陶瓷标签，包括：
陶瓷块，所述陶瓷块为陶瓷MC-40，所述陶瓷块尺寸可以是26.5mm×26.5mm×3mm，
辐射片1，设于陶瓷块的上表面和/或下表面，
设于陶瓷块的上表面的辐射片1，其前侧边居中设有一缺口槽2，其后侧边向下折弯延伸形成垂直延伸段3，
缺口槽2呈矩形(其他适于使用的形状亦可)，在缺口槽2内设有水平馈线4，
水平馈线4和辐射片1之间留有间隙5，如图2所示，水平馈线4呈矩形，其和辐射片1之间的间隙5呈凹字形，显然，水平馈线4的形状如果变化，则间隙5的形状也会随之变化，而且，缺口槽2的形状对此同样也有影响，作为优选方案，缺口槽2和水平馈线4的形状相同，
水平馈线4和设于陶瓷块的上表面的辐射片1处于同一水平平面内，
水平馈线4的前侧边向下折弯延伸形成垂直馈线6，
芯片7设于间隙5的上方，其一侧的引脚与水平馈线4连接，另一侧的引脚与辐射片1连接，所述芯片7指标签芯片，例如可以选择Alien H3标签芯片，
辐射片1远离芯片7的一角设有水平开槽12，水平开槽12呈条形，水平开槽12平行于辐射片1的后侧边，水平开槽12的开口方向朝向辐射片1外侧，
垂直延伸段3上设有垂直开槽31，垂直开槽31呈条形，垂直开槽31平行于辐射片1的后侧边，垂直开槽31的开口方向朝向垂直延伸段3外侧。
在上述技术方案的基础上，在辐射片1一角设有一个定位切边11。
在上述技术方案的基础上，水平开槽12和定位切边11，分别设于辐射片1一条对角线的两端。
图1所示实施例中，定位切边11位于右前端，水平开槽12位于左后端，则对角线指右前到左后的对角线。
在上述技术方案的基础上，如图1、2、3所示，水平开槽12呈条形，其和辐射片1的后侧边之间留有一间隔，开口于辐射片1的左侧边。
水平开槽12的长度，按标签的要求频率设定具体长度，例如至少为辐射片1的后侧边边长的1/2等。
在上述技术方案的基础上，如图1、2所示，垂直开槽31呈条形，开槽连通垂直延伸段3的左侧边和下侧边。本实施例中，垂直开槽31开在了垂直延伸段3的左下角，作为一种可以选择方案，垂直延伸段3的左侧边和下侧边分别被切除掉至少1/2，以形成所述垂直开槽31。
在上述技术方案的基础上，垂直开槽31设于水平开槽12同一侧。
垂直开槽31的长度，按标签的要求频率设定具体长度，例如：长度等于水平开槽12的长度。
在上述技术方案的基础上，辐射片1包括两个标签天线：
第一个为沿Y轴线极化的标签天线，用于在欧洲频段获得最佳性能，
第二个为沿X轴线极化的标签天线，用于在美国频段获得最佳性能。
如图4所示，所述X轴，指定位切边11所在对角线方向，相应的，所述Y轴，指垂直于X轴的对角线方向。主极化方向如图4中箭头所示，形成了双极化双频方案。
如图5所示(该图用于通过观察工作距离来更清楚地理解这款标签双极化双频工作的特点)，该阅读距离仿真结果采用如下方式获得：
当这款标签被置于金属板上(金属板尺寸150mm×123mm)且采用3.28W EIRP的阅读器发射功率时，其预期工作距离如图5所示。注意，金属板和标签视作一个整体，当改变标签极化方向时，金属板和标签同步旋转。
如果采用沿X轴(直角坐标系参见图4)线极化的阅读器天线，那么我们将得到图5中m2曲线所示的工作距离，显然其峰值出现在美国频段。
如果采用沿Y轴(直角坐标系参见图4)线极化的阅读器天线，那么我们将得到图5中m1曲线所示的工作距离，显然其峰值出现在欧洲频段。
在美国频段和欧洲频段之间则存在一个阅读距离较短的隔离带。显然：双频双极化陶瓷标签采用了双极化双频工作。这种工作模式提供了两个阅读距离峰值。但是这两个阅读距离峰值不同时出现。需要采用两个不同的阅读器天线和标签之间的对准角度来获得这两个阅读距离峰值。换言之，需要使用两种不同的阅读器天线极化方式。具体来说，
a)阅读器天线需要为线极化。
b)标签的摆放位置需要使得其中心线与线极化阅读器天线主极化方向之间的夹角为+45度或-45度。(参见图4)
需要说明的是，双频双极化陶瓷标签亦可单极化双频工作。这种工作模式亦提供了两个阅读距离峰值，而且这两个峰值同时出现。
换言之，无需使用不同极化方式的阅读器天线。具体来说，
a)阅读器天线可以是线极化或者圆极化。
b)如果使用线极化阅读器天线，那么标签的摆放位置需要使得其中心线与线极化阅读器天线主极化方向之间的夹角为0度或90度。
c)如果使用圆极化阅读器天线，那么对阅读器天线和标签之间的对准角度没有特殊要求。
两个阅读距离峰值位于不同国家或地区的超高频射频识别频段的中心频率附近。譬如，图4所示实施例提供了两个分别位于欧洲和美国频段内的阅读距离峰值。在两个阅读距离峰值所在的频段之间，阅读距离大幅度变短，从而减少误读。两个阅读距离峰值的频率甚至它们的优先级可以灵活地调节。
以下为双频双极化陶瓷标签的一种可以选择的实施方案：
产品尺寸：26.5×26.5×3mm，
芯片：H3。
标签放置方向：沿水平方向放置，沿垂直方向放置，沿水平+45度方向放置，沿水平-45度方向放置。
与现有技术相比较，本发明的技术方案利用新颖的单边开双槽的方法实现了双极化双频工作的特性，方案简单，性能可靠，使用方便。如图6所示，这款标签使用“单边双槽”技术来实现上述特性。简单起见，靠近馈电部分的槽称为第一槽，远离馈电部分的槽成为第二槽。“单边双槽”技术介绍如下。
1)在辐射贴片的同一边开两个槽。(参见图6)
2)第二槽可以位于顶面(即第一槽所在的表面)或者与馈电部分相对的侧面。
3)两个槽的长度和宽度都可以用来调节阅读距离峰值。
4)虽然大部分情况下，第二个槽恰好始于辐射贴片边缘；但是它可以沿着辐射贴片宽的方向做少量偏移。即：垂直开槽31呈条形，开口于垂直延伸段3的下侧边。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.双频双极化陶瓷标签，包括陶瓷块，其特征在于，还包括：
辐射片(1)，设于陶瓷块的上表面和/或下表面，设于陶瓷块的上表面的辐射片(1)，其前侧边居中设有一缺口槽(2)，其后侧边向下折弯延伸形成垂直延伸段(3)，在缺口槽(2)内设有水平馈线(4)，水平馈线(4)和辐射片(1)之间留有间隙(5)，水平馈线(4)的前侧边向下折弯延伸形成垂直馈线(6)，芯片(7)设于间隙(5)的上方，其一侧的引脚与水平馈线(4)连接，另一侧的引脚与辐射片(1)连接，所述芯片(7)指标签芯片，辐射片(1)远离芯片(7)的一角设有水平开槽(12)，水平开槽(12)呈条形，水平开槽(12)平行于辐射片(1)的后侧边，水平开槽(12)的开口方向朝向辐射片(1)外侧，在辐射片(1)一角设有一个定位切边(11)，水平开槽(12)和定位切边(11)分别设于辐射片(1)一条对角线的两端，垂直延伸段(3)上设有垂直开槽(31)，垂直开槽(31)呈条形，垂直开槽(31)平行于辐射片(1)的后侧边，垂直开槽(31)的开口方向朝向垂直延伸段(3)外侧,垂直开槽(31)设于水平开槽(12)同一侧。
2.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，所述水平馈线(4)和设于陶瓷块的上表面的辐射片(1)处于同一水平平面内。
3.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，水平开槽(12)呈条形，其和辐射片(1)的后侧边之间留有一间隔，开口于辐射片(1)的左侧边。
4.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，水平开槽(12)的长度，按标签的要求频率设定具体长度。
5.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，垂直开槽(31)呈条形，开槽连通垂直延伸段(3)的左侧边和下侧边，或：垂直开槽(31)呈条形，开口于垂直延伸段(3)的下侧边。
6.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，垂直开槽(31)的长度，按标签的要求频率设定具体长度。
7.根据权利要求1所述的双频双极化陶瓷标签，其特征在于，辐射片(1)包括两个标签天线：
第一个为沿Y轴线极化的标签天线，用于在欧洲频段获得最佳性能，
第二个为沿X轴线极化的标签天线，用于在美国频段获得最佳性能,
所述X轴，指定位切边(11)所在对角线方向，所述Y轴，指垂直于X轴的对角线方向。
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