CN204390273U - 一种超高频电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超高频电子标签，包括电路芯片和与电路芯片连接的天线，所述天线包括一个由金属箔线围成的矩形环，在矩形环一长边中间设有断点，电路芯片设置在断点与矩形环断点两端连接；其中，在所述矩形环两侧短边外侧设置有金属箔线条状几字形振子和金属箔片状矩形辐射振子，几字形振子一端与矩形环另一长边连接，几字形振子另一端与矩形辐射振子连接。本实用新型通过加大两侧辐射阵子的铺设面积，提高了电子标签在工作的反向散射面积，提高了电子标签反向散射信号，使得标签具有更高读写灵敏度和更宽的阻抗带宽，从而实现在不同环境下，都具有较好的性能，大幅提升了标签对环境的适应性和一致性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子标签领域，特别涉及一种具有高的读灵敏度外和写灵敏度的超高频电子标签。
背景技术
电子标签是RFID （射频识别系统）的主要组成单元，是物联网的信息载体。随着射频识别技术的发展，工作于UHF（Ultra High Frequency）频段（840MHz-960MHz）的各类型电子标签被越来越多地运用于工业制造业管理、物流管理、仓储管理、资产管理等领域。
电子标签在应用过程中，需要电子标签与读写器之间进行双向射频通讯，包括电子标签数据的识别与修改，保障电子标签在应用过程中数据通讯的稳定性与准确性，提高电子标签对外界环境的抗干扰能力，因此设计的超高频电子标签要求同时具有高的读灵敏度外和写灵敏度。
发明内容
本实用新型是针对工作频段在840MHz-960MHz，同时为实现高读灵敏度和写灵敏度目的设计的一种超高频电子标签。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种超高频电子标签，包括电路芯片和与电路芯片连接的天线，所述天线包括一个由金属箔线围成的矩形环，在矩形环一长边中间设有断点，电路芯片设置在断点与矩形环断点两端连接；其中，在所述矩形环两侧短边外侧设置有金属箔线条状几字形振子和金属箔片状矩形辐射振子，几字形振子一端与矩形环另一长边连接，几字形振子另一端与矩形辐射振子连接。
方案进一步是：所述几字形振子是由金属箔线条呈多个90度直角往返等距离弯曲形成。
方案进一步是：所述天线长度是95mm至100mm，宽度是11.5mm至12.5mm，所述矩形环长度是19mm至21mm，矩形辐射振子长度是20mm至22mm。
方案进一步是：所述金属箔线条的宽度是0.8mm至1mm。
方案进一步是：所述天线贴附在绝缘板上，是将带有金属箔面的绝缘板通过蚀刻获得。
方案进一步是：所述绝缘板是0.1mm至1.0mm厚的FR4板或PET或PI或FPC材料柔性板。
本实用新型的有益效果是：
1、标签设计通过在金属箔线条状几字形振子两侧并排水平设置的金属箔片状矩形辐射振子，加大了两侧辐射阵子的铺设面积，提高了电子标签在工作的反向散射面积，提高了电子标签反向散射信号，使得标签具有更高读写灵敏度和更宽的阻抗带宽，从而实现在不同环境下，都具有较好的性能，大幅提升了标签对环境的适应性和一致性；
2、通过在辐射体上增加几字型走线，大幅缩小的对标签的体积要求，本实用新型在天线总长度确定后严格控制了几字型的数量（即间隔）保证了标签在小型化的条件下，使得标签谐振频率接近工作频率范围；通过增加几字型走线，提高了标签辐射增益，进一步提高标签的读写灵敏度，为标签在恶劣环境下的使用提供坚实的基础；
3、通过短路环（矩形环）设计，可以有效调节短路环尺寸来实现标签阻抗匹配，结合辐射阵子大面积设计，实现电子标签特定频段的高读写灵敏度优化、良好的阻抗匹配、高增益写灵敏度优化，解决电子标签特定频段写灵敏度偏低而无法实施的工程应用。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图1为UHF RFID电子标签等效电路示意图；
图2为本实用新型超高频电子标签的整体结构示意图。
具体实施方式
UHF RFID电子标签由两部分组成，一分部为电子标签芯片，另外一部分为电子标签天线；如图1所示，右侧为电子标签芯片的等效电路，其中Ri是芯片等效电阻，Ci是芯片等效电容；左侧为电子标签天线的等效电路，其中Ra是天线等效电阻，La是天线等效电感；当天线与芯片各自阻抗共轭对应时，UHF RFID电子标签实现最好的阻抗匹配；因此根据阻抗共轭的要求，天线阻抗实部应与芯片阻抗实部相等，天线阻抗虚部应与芯片阻抗虚部互为相反数（共轭），才为最佳的阻抗匹配。
为此，本实施例制作的一种超高频电子标签，是为实现最佳的阻抗匹配的一种超高频电子标签，是频段在840MHz-960MHz的高读灵敏度外和写灵敏度的电子标签，如图2所示：包括电路芯片1和与电路芯片连接的天线，所述天线包括一个由金属箔线围成的矩形环2（或称为短路环），在矩形环一长边中间设有断点，电路芯片设置在断点与矩形环断点两端连接；其中，在所述矩形环两侧短边外侧设置有金属箔线条状几字形振子3和金属箔片状矩形辐射振子4，金属箔片状矩形辐射振子水平设置在金属箔线条状几字形振子外侧，几字形振子一端与矩形环另一长边连接，几字形振子另一端与矩形辐射振子连接。
实施例中：所述几字形振子是由金属箔线条呈多个90度直角往返等距离弯曲形成，本实施例是由13个呈90度直角弯曲形成。
实施例中：所述天线长度是95mm至100mm，最佳是98mm；宽度是11.5mm至12.5mm，最佳是12mm；所述矩形环长度是19mm至21mm，最佳是20mm；矩形辐射振子长度是20mm至22mm，最佳是21mm，金属箔的厚度是0.05mm至0.1mm；所述的金属箔是铜箔、铝箔、铜合金箔。
实施例中：所述金属箔线条的宽度是0.8mm至1mm，最佳是1mm。
实施例中：所述天线贴附在绝缘板上，是将带有金属箔面的绝缘板通过蚀刻获得。
实施例中：所述绝缘板是0.1mm至1.0mm厚的FR4-PCB板或PET或PI或FPC材料柔性板，或者是0.1mm至0.3mm厚的PET或FPC材料柔性膜板。
标签设计通过加大两侧辐射阵子的铺设面积，提高了电子标签在工作的反向散射面积，提高了电子标签反向散射信号，使得标签具有更高读写灵敏度和更宽的阻抗带宽，从而实现在不同环境下，都具有较好的性能，大幅提升了标签对环境的适应性和一致性；
通过在辐射体上增加几字型走线，大幅缩小的对标签的体积要求，保证了标签在小型化的条件下，使得标签谐振频率接近工作频率范围；通过增加几字型走线，提高了标签辐射增益，进一步提高标签的读写灵敏度，为标签在恶劣环境下的使用提供坚实的基础；
通过短路环（矩形环）设计，可以有效调节短路环尺寸来实现标签阻抗匹配，结合辐射阵子大面积设计，实现电子标签特定频段的高读写灵敏度优化、良好的阻抗匹配、高增益写灵敏度优化，解决电子标签特定频段写灵敏度偏低而无法实施的工程应用。
Claims (6)
1.一种超高频电子标签，包括电路芯片和与电路芯片连接的天线，所述天线包括一个由金属箔线围成的矩形环，在矩形环一长边中间设有断点，电路芯片设置在断点与矩形环断点两端连接；其特征在于，在所述矩形环两侧短边外侧设置有金属箔线条状几字形振子和金属箔片状矩形辐射振子，几字形振子一端与矩形环另一长边连接，几字形振子另一端与矩形辐射振子连接。
2. 根据权利要求1所述一种超高频电子标签，其特征在于，所述几字形振子是由金属箔线条呈多个90度直角往返等距离弯曲形成。
3.根据权利要求1所述一种超高频电子标签，其特征在于，所述天线长度是95mm至100mm，宽度是11.5mm至12.5mm，所述矩形环长度是19mm至21mm，矩形辐射振子长度是20mm至22mm。
4. 根据权利要求1所述一种超高频电子标签，其特征在于，所述金属箔线条的宽度是0.8mm至1mm。
5. 根据权利要求1所述一种超高频电子标签，其特征在于，所述天线贴附在绝缘板上，是将带有金属箔面的绝缘板通过蚀刻获得。
6.根据权利要求5所述一种超高频电子标签，其特征在于，所述绝缘板是0.1mm至1.0mm厚的FR4板或PET或PI或FPC材料柔性板。
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|---|---|---|---|
| CN201520081416.0U CN204390273U (zh) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | 一种超高频电子标签 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105184358A (zh) * | 2015-10-13 | 2015-12-23 | 武汉威杜信息科技有限公司 | 一种高介电玻璃用无源电子标签 |
| WO2018028192A1 (zh) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | 田艺儿 | 一种应用于快递纸袋分类管理的rfid射频天线 |
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2015
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| CN105184358B (zh) * | 2015-10-13 | 2018-08-03 | 武汉威杜信息科技有限公司 | 一种高介电玻璃用无源电子标签 |
| WO2018028192A1 (zh) * | 2016-08-11 | 2018-02-15 | 田艺儿 | 一种应用于快递纸袋分类管理的rfid射频天线 |
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