CN113850361A - 电子标签及其天线 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开一种电子标签及其天线,电子标签天线包括芯片和辐射面板,芯片设置在辐射面板上。辐射面板包括本体和分别设置在本体的两个相对的端部的两个环形结构,两个环形结构均为封闭结构,且相对于芯片对称设置。通过对天线的结构作特殊设计,使得本发明实施例电子标签具有降低周边金属环境引起阻抗突变、弱化能量传输效率、提升标签的灵敏度的优点。

Description

电子标签及其天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域,具体而言,涉及一种电子标签及其天线。
背景技术
电子标签又称射频标签、应答器、数据载体,其被广泛地应用于无人超市、仓储、货物跟踪等领域。然而,在相关技术中,电子标签的使用环境会弱化标签能量的传输效率,影响标签的灵敏度。
发明内容
本发明实施例提供一种电子标签及其天线,以解决相关技术中存在的使用环境弱化标签能量的传输效率,影响标签的灵敏度的问题。
本发明实施例的电子标签天线,包括芯片和辐射面板,所述芯片设置在所述辐射面板上;
所述辐射面板包括本体和分别设置在所述本体的两个相对的端部的两个环形结构,两个所述环形结构均为封闭结构,且相对于所述芯片对称设置。
根据本发明的一些实施方式,所述环形结构包括连接段和辐射段,所述连接段连接于所述本体,所述辐射段的两端分别连接于所述连接段的两端,且所述辐射段的延伸路径为曲线。
根据本发明的一些实施方式,以所述连接段的中心为圆心,所述辐射段上的各点与所述圆心之间的距离均相等。
根据本发明的一些实施方式,所述本体上开设有开孔,所述开孔沿着所述本体的长度方向延伸,以形成阻抗匹配环结构。
根据本发明的一些实施方式,所述开孔的形状呈腰型孔。
根据本发明的一些实施方式,所述电子标签天线还包括凸起部,所述凸起部设置在所述开孔的孔壁。
根据本发明的一些实施方式,沿着所述本体的宽度方向,所述凸起部与所述芯片的位置相对应。
根据本发明的一些实施方式,所述本体相对于所述开孔的一侧设有缺口;
沿着所述本体的长度方向,所述缺口的两侧均设有延伸臂,两个所述延伸臂均沿着所述本体的长度方向延伸,且延伸方向在同一直线上。
根据本发明的一些实施方式,两个所述延伸臂相向延伸。
本发明实施例的电子标签,包括上述任一项所述的电子标签天线。
上述发明中的一个实施例至少具有如下优点或有益效果:
相比于相关技术中天线的末端为开口的技术方案,本发明实施例的电子标签天线,通过在本体的两个相对的端部分别设置环形结构,该环形结构为封闭结构的设计,使得本发明实施例的电子标签的天线的末端形成了封闭结构,一方面能够有效增强天线的工作带宽,从而减弱周边环境对电子标签的影响,提升灵敏度;另一方面还可起到天线表面电流的分流作用。
附图说明
图1示出的是本发明实施例的电子标签应用于大件仓储环境中的示意图。
图2示出的是本发明实施例的电子标签的示意图。
图3示出的是本发明实施例的电子标签天线的示意图。
图4示出的是本发明实施例的电子标签应用在不同环境下的灵敏度的对比示意图。
其中,附图标记说明如下:
1、大件物品
2、电子标签
21、基板
22、电子标签天线
23、粘接层
24、离型纸层
100、芯片
200、辐射面板
210、本体
211、开孔
212、缺口
220、环形结构
221、连接段
222、辐射段
230、凸起部
240、延伸臂
250、标识部
D1、长度方向
D2、宽度方向
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
如图1所示,图1示出的是本发明实施例的电子标签应用于大件仓储环境中的示意图。仓储库房中存放有多个大件物品1,多个大件物品1层堆叠在库房中。每个大件物品1上均设置有电子标签2。通过手持终端或盘点机器人可以对电子标签2进行识别,以对多个大件物品1进行盘点,并与库存信息进行比对,保证仓储库房内的物品数量的准确性。
需要说明的是,利用手持终端或盘点机器人对电子标签2进行识别,是基于UHF(Ultra High Frequency,超高频)的RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术的一种用于远距离、可识别移动目标的无线通信技术。超高频RFID系统由读写器、读写器天线、电子标签芯片、电子标签天线以及应用系统组成,电子标签天线接收读写器天线发射的射频信号,一部分转化为能量,直到芯片被激活工作,另一部分为询问指令,芯片激活后按照电子标签天线接收的询问指令做出相应的动作,将芯片上存储的信息通过电子标签天线反射给读写器天线和读写器,并通过RFID应用系统进行管理。
本发明的发明人在研究中发现,基于大件物品1的存储条件,仓储库房中每20平方米中大约存储有100台的大件物品1。那么,各大件物品1中或周边环境中存在的金属件,会对电子标签2产生干扰,干扰电子标签的工作频率,进而影响标签识别的灵敏度。另外,当多件大件物品1堆叠地放置在仓储库房中时,会出现电子标签被隐藏在相互贴合的两个大件物品1之间,这就对标签的识别方向提出了较高的要求,需要电子标签在识别方向上具有较高的灵敏度。
然而,相关技术中的电子标签并无法满足上述要求。
基于此,本发明实施例提供一种电子标签及其天线,通过对天线的结构作特殊设计,使得本发明实施例电子标签具有降低周边金属环境引起阻抗突变、弱化能量传输效率、提升标签的灵敏度的优点。
如图2所示,图2示出的是本发明实施例的电子标签的示意图。本发明实施例的电子标签包括基板21、电子标签天线22、粘接层23和离型纸层24。
基板21可以由纸或其他合适的材料制成,例如热敏纸。基板21的厚度可以为0.1mm。
基板21的表面可以通过打印机形成商品信息,便于仓库操作工人人眼识别商品的明细信息。
电子标签天线22设置在基板21上。粘接层23设置在电子标签天线22背离基板21的一侧。通过粘接层23,可将电子标签2贴附于大件物品1的外包装表面。离型纸层24粘贴于粘接层23背离电子标签天线22的一侧。
如图3所示,图3示出的是本发明实施例的电子标签天线22的示意图。本发明实施例的电子标签天线22,包括芯片100和辐射面板200,芯片100设置在辐射面板200上。辐射面板200包括本体210和分别设置在本体210的两个相对的端部的两个环形结构220,两个环形结构220均为封闭结构,且相对于芯片100对称设置。
相比于相关技术中天线的末端为开口的技术方案,本发明实施例的电子标签天线22,通过在本体210的两个相对的端部分别设置环形结构220,该环形结构220为封闭结构的设计,使得本发明实施例的电子标签的天线的末端形成了封闭结构,一方面能够有效增强天线的工作带宽,从而减弱周边环境对电子标签的影响,提升灵敏度;另一方面还可起到天线表面电流的分流作用。
在一实施方式中,辐射面板200可以由铝箔制成。辐射面板200具有一长度方向D1和一宽度方向D2,长度方向D1与宽度方向D2垂直。沿着长度方向D1,辐射面板200具有一长度,例如为90mm。沿着宽度方向D2,辐射面板200具有一宽度,例如为24mm。
请继续参阅图3,各环形结构220包括连接段221和辐射段222,连接段221连接于本体210,辐射段222的两端分别连接于连接段221的两端,且辐射段222的延伸路径为曲线。
在一实施方式中,辐射段222的延伸路径可以为圆弧形、波浪形等。当然,辐射段222的延伸路径也可以为折线形。
进一步地,以连接段221的中心为圆心,辐射段222上的各点与圆心之间的距离均相等。换言之,辐射段222和连接段221共同形成一半圆形结构。
通过将辐射段222和连接段221具体限定为半圆形结构,不仅可以增大天线的带宽,而且还可提升天线带宽的稳定性。
在一实施方式中,环形结构220的形状还可以为三角形、矩形或其他合适的形状,此处不再一一列举。
本体210上开设有开孔211,开孔211沿着本体210的长度方向D1延伸,以形成阻抗匹配环结构。通过阻抗匹配环结构的设计,一方面能够控制电子标签天线22的端口阻抗,提高与芯片100的匹配度;另一方面有效拉长了电流的传导路径,当电子标签处于有限的尺寸内时,确保天线的工作频率处于UHF频带内;再一方面,阻抗匹配环结构还可降低外界环境物对天线端口的输入阻抗的影响,从而降低芯片100阻抗共轭匹配的难度。
在一实施方式中,开孔211的形状呈腰型孔。
在一实施方式中,沿着本体210的长度方向D1,开孔211的尺寸可以为46mm。沿着本体210的宽度方向D2,开孔211的尺寸可以为10mm。
电子标签天线22还包括凸起部230,凸起部230设置在开孔211的孔壁。凸起部230设置在开孔211的孔壁,并自孔壁向开孔211内部延伸。
在本实施例中,凸起部230可以辅助影响电子标签天线22端口的阻抗值,对于不同的芯片100,可以通过调整凸起部230的位置及宽度,确定与芯片100阻抗的共轭值相匹配的阻抗值。另外,通过凸起部230的设计,可干扰天线的辐射特性,使得天线的辐射方向性更发散,从而可以降低相邻的大件物品1贴合后对天线辐射的干扰,有助于电子标签识别的灵敏度。
在一实施方式中,凸起部230可以呈矩形,其长度可以为5.5mm。
沿着本体210的宽度方向D2,凸起部230与芯片100的位置相对应。
请继续参阅图3,本体210相对于开孔211的一侧设有缺口212。沿着本体210的长度方向D1,缺口212的两侧均设有延伸臂240,两个延伸臂240均沿着本体210的长度方向D1延伸,且延伸方向在同一直线上。其中,两个延伸臂240相向延伸,即两个延伸臂240均沿着朝向对方的方向延伸。
在本实施例中,在缺口212的两侧设有延伸臂240,延伸臂240的长度影响着电流在天线的分布路径,从而限定了电子标签天线22的工作频率。延伸臂240的宽度影响着天线端口的阻抗,进而控制电子标签天线22的辐射效率。据此,当电子标签天线22的阻抗带宽超过100MHz时,可以提升标签对所贴附物影响的抵抗力。
在一实施方式中,各延伸臂240的长度可以为8mm,宽度可以为5mm。
在一实施方式中,两个延伸臂240之间还设有标识部250。
如图4所示,图4示出的是本发明实施例的电子标签应用在不同环境下的灵敏度的对比示意图。图4示出了三种应用环境,分别是标签贴附于大家电商品外包装、标签贴附于塑性外包装以及标签放置于空气中。由图中可以看出,本发明实施例的电子标签在贴附于大家电商品外包装的情况下,当频率处于870~960MHz的范围下,均可维持较高的灵敏度。
综上所述,本发明实施例的电子标签及其天线的优点和有益效果至少包括:
相比于相关技术中天线的末端为开口的技术方案,本发明实施例的电子标签天线22,通过在本体210的两个相对的端部分别设置环形结构220,该环形结构220为封闭结构的设计,使得本发明实施例的电子标签的天线的末端形成了封闭结构,一方面能够有效增强天线的工作带宽,从而减弱周边环境对电子标签的影响,提升灵敏度;另一方面还可起到天线表面电流的分流作用。
在发明实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。
发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对发明实施例的限制。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为发明实施例的优选实施例而已,并不用于限制发明实施例,对于本领域的技术人员来说,发明实施例可以有各种更改和变化。凡在发明实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子标签天线,其特征在于,包括芯片(100)和辐射面板(200),所述芯片(100)设置在所述辐射面板(200)上;
所述辐射面板(200)包括本体(210)和分别设置在所述本体(210)的两个相对的端部的两个环形结构(220),两个所述环形结构(220)均为封闭结构,且相对于所述芯片(100)对称设置。
2.根据权利要求1所述的电子标签天线,其特征在于,所述环形结构(220)包括连接段(221)和辐射段(222),所述连接段(221)连接于所述本体(210),所述辐射段(222)的两端分别连接于所述连接段(221)的两端,且所述辐射段(222)的延伸路径为曲线。
3.根据权利要求2所述的电子标签天线,其特征在于,以所述连接段(221)的中心为圆心,所述辐射段(222)上的各点与所述圆心之间的距离均相等。
4.根据权利要求1所述的电子标签天线,其特征在于,所述本体(210)上开设有开孔(211),所述开孔(211)沿着所述本体(210)的长度方向延伸,以形成阻抗匹配环结构。
5.根据权利要求4所述的电子标签天线,其特征在于,所述开孔(211)的形状呈腰型孔。
6.根据权利要求4所述的电子标签天线,其特征在于,所述电子标签天线还包括凸起部(230),所述凸起部(230)设置在所述开孔(211)的孔壁。
7.根据权利要求6所述的电子标签天线,其特征在于,沿着所述本体(210)的宽度方向,所述凸起部(230)与所述芯片(100)的位置相对应。
8.根据权利要求4所述的电子标签天线,其特征在于,所述本体(210)相对于所述开孔(211)的一侧设有缺口(212);
沿着所述本体(210)的长度方向,所述缺口(212)的两侧均设有延伸臂(240),两个所述延伸臂(240)均沿着所述本体(210)的长度方向延伸,且延伸方向在同一直线上。
9.根据权利要求8所述的电子标签天线,其特征在于,两个所述延伸臂(240)相向延伸。
10.一种电子标签,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的电子标签天线。
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