CN205862353U - 一种双频rfid标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双频RFID标签，所述双频RFID标签包括：基材，包括基材正面和基材反面；HF高频标签天线，设置于基材反面的HF高频天线线圈；HF高频天线线圈包括沿基材反面边缘的第一HF高频天线线圈，和与第一HF高频天线线圈连接的位于基材反面预设的第一区域的第二HF高频天线线圈；UHF超高频标签天线，设置于基材正面的与基材反面预设的第一区域相对的预设的第二区域，并与第一HF高频天线线圈的居中部分对齐以便UHF超高频标签天线与HF高频标签天线耦合来增强辐射截面。本实用新型使用HF高频RFID/NFC标签天线的性能满足谐振和效率要求的同时，应用UHF超高频贴件将其扩展出一个UHF超高频界面。

Description

一种双频RFID标签

技术领域

本实用新型属于射频识别领域，特别是涉及一种双频RFID标签。

背景技术

射频识别(RFID)技术是一种利用电磁场原理工作的双向非接触式无线通讯技术，其主要作用是数据采集和自动识别。主要技术分为工作在13.56Mhz的HF高频和860Mhz-960Mhz的UHF超高频射频识别技术。

HF高频RFID技术使用类似变压器的电感耦合方式工作，主要用于支付类数据交换和短距离的单个物品的识别，NFC近场通讯技术则是HF高频RFID技术的一个重要分支，由于得到手机等移动终端厂商的支持而成为Android 4.4以后手机标准组件。UHF超高频技术使用类似雷达的反向散射耦合方式工作，主要用于长距离多个物品的识别，其读写设备体积较大，无法集成到移动终端中。

目前，如在电信行业，RFID的应用需求已十分普遍，在仓储管理、基础建设、入户安装等多个环节都存在物资品类多，流动性大，交接不清的问题，对物资出入库、交接等环节的盲操作需求强烈，盘点工作量也十分巨大。在其目前应用中，操作人员使用带NFC功能的手机进行数据采集与上报已经十分普遍，但在平面与立体库位中，NFC标签的技术不能满足长距离与快速读写的需求，这样一个物品上就需要贴一个HF高频RFID/NFC标签和一个UHF超高频标签。

通常的HF高频RFID标签被设计为一颗芯片和一个线圈式天线；而UHF超高频RFID标签则被设计为一颗芯片和一个对称偶极子天线。两种标签的设计思想是互不兼容的。如将HF高频RFID标签和UHF超高频标签简单复合在一张RFID标签上不仅两种标签的性能都显著下降，标签的尺寸也难以控制在合理范围内。

因此，如何提供一种双频RFID标签，以解决现有技术中HF高频RFID标签和UHF超高频标签无法简单复合在一张RFID标签上以满足长距离与快速读写的需求等种种缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种双频RFID标签，用于解决现有技术中HF高频RFID标签和UHF超高频标签无法简单复合在一张RFID标签上以满足长距离与快速读写的需求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种双频RFID标签，所述双频RFID标签包括：基材，包括基材正面和基材反面；用以接收高频信号的HF高频标签天线，设置于所述基材反面的HF高频天线线圈；所述HF高频天线线圈包括沿所述基材反面边缘的第一HF高频天线线圈，和与所述第一HF高频天线线圈连接的位于所述基材反面预设的第一区域的第二HF高频天线线圈；用以接收超高频信号的UHF超高频标签天线，设置于所述基材正面的与所述基材反面预设的第一区域相对的预设的第二区域，并与所述第一HF高频天线线圈的居中部分对齐以便所述UHF超高频标签天线与所述HF高频标签天线耦合来增强辐射截面。

于本实用新型一具体实施例中，所述UHF超高频标签天线以UHF超高频贴件形式贴覆在所述基材正面的预设的第二区域。

于本实用新型一具体实施例中，所述HF高频标签天线呈平面环路型。

于本实用新型一具体实施例中，在所述基材反面与所述HF高频标签天线的第一端和第二端对应的位置处设置基材反面的第一过孔和第二过孔；所述第一过孔和第二过孔击穿所述基材反面。

于本实用新型一具体实施例中，在所述基材正面与所述第一过孔和第二过孔对称设置第三过孔和第四过孔，所述第三过孔和第四过孔击穿所述基材正面；所述第一过孔与第三过孔相配合用以导通基材反面与基材正面；所述第二过孔和第四过孔相配合用以导通基材反面与基材正面。

于本实用新型一具体实施例中，在所述基材正面的第三过孔和第四过孔之间设置有一根用于联通所述HF高频标签天线的联通天线。

于本实用新型一具体实施例中，所述HF高频标签天线还包括HF高频标签芯片，所述HF高频标签芯片设置在与所述UHF超高频标签天线相对的HF高频标签天线的中央位置处设置的独立馈电点。

于本实用新型一具体实施例中，所述UHF超高频标签天线包括贴覆在所述基材正面的预设的第二区域的UHF超高频天线线圈，和安装于所述UHF超高频天线线圈上的UHF超高频标签芯片。

于本实用新型一具体实施例中，所述UHF超高频天线线圈呈矩形或方形，所述UHF超高频标签芯片安装于与所述第二HF高频天线线圈相对的UHF超高频天线线圈的中间位置。

如上所述，本实用新型所述的双频RFID标签，具有以下有益效果：

本实用新型所述的双频RFID标签通过调整天线结构，使用HF高频RFID/NFC标签天线的性能满足谐振和效率要求的同时，应用UHF超高频贴件将其扩展出一个新的UHF超高频界面，并且复用原HF高频RFID/NFC标签天线对UHF超高频贴件进行性能增强，使标签的UHF超高频界面性能满足长距离与快速读写的应用需求。此种标签可对供应链中的RFID应用进行革新，在前端使用UHF超高频技术满足制造与物流的应用，在后端使用终端更易普及的HF高频RFID/NFC技术，满足追溯需求。应用时可根据实际情况选择是否贴件对标签进行界面扩展，达到应用效果和成本投入的平衡。

附图说明

图1显示为本实用新型的双频RFID标签于一实施例中的整体结构透视图。

图2显示为本实用新型的HF高频天线线圈的平面结构示意图。

图3显示为本实用新型的双频RFID标签中基材正面平面结构示意图。

元件标号说明

1 双频RFID标签

11 基材

12 HF高频标签天线

13 UHF超高频标签天线

14 联通天线

15 第一过孔

16 第二过孔

17 第三过孔

18 第四过孔

111 基材反面

112 基材正面

121 HF高频天线线圈

122 HF高频标签芯片

111A 空白区域

121A 第一端

121B 第二端

131 UHF超高频天线线圈

132 UHF超高频标签芯片

1211 第一HF高频天线线圈

1212 第二HF高频天线线圈

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在现有的射频识别应用中，存在同一个物品既需要可实现高频射频识别(短距离)，又需要实现超高频射频识别(远距离)，而在现有一具体实施例中，为适应不同的应用需求，在物品上粘贴多个不同频率的RFID标签，现有另一具体实施例中，在一枚标签内同时复合一个HF高频RFID标签和一个UHF超高频标签，这两种实施例中，标签性能都会受到影响而下降，且标签尺寸易超出适用范围。

为了得到性能更好的双频(高频和超高频)RFID射频标签，本实施例提供一种双频RFID标签，所述双频RFID标签包括：

基材，包括基材正面和基材反面；

用以接收高频信号的HF高频标签天线，设置于所述基材反面的HF高频天线线圈；所述HF高频天线线圈包括沿所述基材反面边缘的第一HF高频天线线圈，和与所述第一HF高频天线线圈连接的位于所述基材反面预设的第一区域的第二HF高频天线线圈；

用以接收超高频信号的UHF超高频标签天线，设置于所述基材正面的与所述基材反面预设的第一区域相对的预设的第二区域，并与所述第一HF高频天线线圈的居中部分对齐以便所述UHF超高频标签天线与所述HF高频标签天线耦合来增强辐射截面。

以下将结合图示对本实施例所提供的双频RFID标签进行详细说明。请参阅图1，显示为双频RFID标签于一实施例中的整体结构透视图。如图1所示，所述双频RFID标签1包括基材(未予图示)、HF高频标签天线12、UHF超高频标签天线13、联通天线14。

所述的双频RFID标签设计前，需使用芯片厂商的产品参数，HF高频标签芯片主要为其内置并联电容值，UHF超高频RFID标签芯片主要为其复数阻抗值。设计时先画出天线模型，导入三维仿真软件得到天线性能参数。此参数多为近似值或趋势值，需使用频谱分析仪对天线实践性能进行实验，应考虑贴件对高频频点的影响，并对HF高频标签天线部分做出修正。UHF超高频贴件则以阻抗匹配为优先考虑，并应同时仿真和实测修正其性能。最终在其高频和超高频性能较为平衡时得到最优形状。

【基材】

所述基材(未予图示)基材反面111和基材正面112。所述基材反面111和基材正面112的电路不连通，除非有穿过所述基材反面111和基材正面112的过孔点的设计，使所述基材反面111和基材正面112电性连通。

【HF高频标签天线】

用以提供高频信号的所述HF高频标签天线12包括采用导电的金属材料，设置于所述基材反面111的HF高频天线线圈121和HF高频标签芯片122。在本实施例中，所述HF高频标签天线12为双层天线。上下层的金属箔天线附着于基材之上，使他们之间绝缘。

请参阅图2，显示为HF高频天线线圈的平面结构示意图。如图2所示，所述HF高频标签天线12呈平面环路型，HF高频标签芯片122工作时，HF高频天线线圈121上的电流总是从芯片的一个引脚经过整个天线回到芯片的另一个引脚。由于HF高频标签芯片122的阻抗呈容抗，所以可根据谐振公式计算与之匹配的电感天线，由天线手册可知平面环形天线的面积、线宽、线距和匝数等参数，以确定其几何结构，使标签谐振接近13.56MHz，达到调谐目的。

所述HF高频天线线圈121包括第一HF高频天线线圈1211和第二HF高频天线线圈1212。在本实施例中，所述第一HF高频天线线圈1211沿所述基材反面111边缘设置。与所述第一HF高频天线线圈1211串联连接的第二HF高频天线线圈1212。在所述基材反面111与所述HF高频标签天线121的第一端121A和第二端121B对应的位置处设置基材反面的第一过孔15和第二过孔16；但是，所述第一过孔14和第二过孔15击穿所述基材反面。

所述HF高频标签芯片122设置在与所述UHF超高频标签天线13相对的HF高频标签天线的中央位置处设置的独立馈电点上。

本实施例中将HF高频天线线圈12最外侧的线距拉宽，产生如图2中所示的线距拉宽后留下的空白区域111A。

【UHF超高频标签天线】

用以提供超高频信号的UHF超高频标签天线13设置于所述基材正面112的与所述基材反面111预设的第一区域相对的预设的第二区域，并与所述第一HF高频天线线圈121的居中部分对齐，重叠以便所述UHF超高频标签天线13与所述HF高频标签天线耦合来增强辐射截面。在本实施例中，所述UHF超高频标签天线13以UHF超高频贴件形式贴覆在所述基材正面112的预设的第二区域，所述预设的第二区域包括在线距拉宽后留下的空白区域A之内。在本实施例中，所述UHF超高频贴件是可以工作但频率、带宽、天线增益等性能较弱的超高频标签，提高其性能主要依靠调整高频天线的结构和其贴附于高频标签上的位置。请参阅图3，显示为双频RFID标签中基材正面平面结构示意图。如图3所示，所述UHF超高频标签天线13包括贴覆在所述基材正面112的预设的第二区域的UHF超高频天线线圈131，和安装于所述UHF超高频天线线圈上的UHF超高频标签芯片132。所述UHF超高频天线线圈呈矩形或方形，所述UHF超高频标签芯片安装于与所述第二HF高频天线线圈相对的UHF超高频天线线圈的中间位置。

在本实施例中，所述UHF超高频天线线圈131要在空白区域A之内，UHF超高频天线线圈131左侧的一条边应与第一HF高频天线线圈1211最外侧的一条边非常接近或完全重叠，且对于这条边居中对齐，但不能超出空白区域A之外。UHF超高频天线线圈131的其他部分不能再与HF高频标签天线12的任何部分重叠，所以空白区域A的面积需大于UHF超高频标签天线13的面积。这种设计使UHF超高频标签天线13与HF高频标签天线12的部分天线等效为一个偶极子天线，达到最佳耦合效果。

如图3所示，在所述基材正面112与所述第一过孔15和第二过孔16对称设置第三过孔17和第四过孔18，所述第三过孔17和第四过孔18击穿所述基材正面112。在本实施例中，所述第一过孔15与第三过孔17相配合用以导通基材反面111与基材正面112。所述第二过孔16和第四过孔18相配合用以导通基材反面111与基材正面112。

【联通天线】

继续参阅图1，在所述基材正面112还设置有一根用于联通所述HF高频标签天线12的联通天线14使所述HF高频标签天线形成回路。所述联通天线14设置在第三过孔17和第四过孔18之间。

综上所述，本实用新型所述的双频RFID标签通过调整天线结构，使用HF高频RFID/NFC标签天线的性能满足谐振和效率要求的同时，应用UHF超高频贴件将其扩展出一个新的UHF超高频界面，并且复用原HF高频RFID/NFC标签天线对UHF超高频贴件进行性能增强，使标签的UHF超高频界面性能满足长距离与快速读写的应用需求。此种标签可对供应链中的RFID应用进行革新，在前端使用UHF超高频技术满足制造与物流的应用，在后端使用终端更易普及的HF高频RFID/NFC技术，满足追溯需求。应用时可根据实际情况选择是否贴件对标签进行界面扩展，达到应用效果和成本投入的平衡。本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种双频RFID标签，其特征在于，所述双频RFID标签包括：

基材，包括基材正面和基材反面；

用以接收高频信号的HF高频标签天线，设置于所述基材反面的HF高频天线线圈；所述HF高频天线线圈包括沿所述基材反面边缘的第一HF高频天线线圈，和与所述第一HF高频天线线圈连接的位于所述基材反面预设的第一区域的第二HF高频天线线圈；

用以接收超高频信号的UHF超高频标签天线，设置于所述基材正面的与所述基材反面预设的第一区域相对的预设的第二区域，并与所述第一HF高频天线线圈的居中部分对齐以便所述UHF超高频标签天线与所述HF高频标签天线耦合来增强辐射截面。

2.根据权利要求1所述的双频RFID标签，其特征在于：所述UHF超高频标签天线以UHF超高频贴件形式贴覆在所述基材正面的预设的第二区域。

3.根据权利要求1所述的双频RFID标签，其特征在于：所述HF高频标签天线呈平面环路型。

4.根据权利要求1所述的双频RFID标签，其特征在于：在所述基材反面与所述HF高频标签天线的第一端和第二端对应的位置处设置基材反面的第一过孔和第二过孔；所述第一过孔和第二过孔击穿所述基材反面。

5.根据权利要求4所述的双频RFID标签，其特征在于：在所述基材正面与所述第一过孔和第二过孔对称设置第三过孔和第四过孔，所述第三过孔和第四过孔击穿所述基材正面；所述第一过孔与第三过孔相配合用以导通基材反面与基材正面；所述第二过孔和第四过孔相配合用以导通基材反面与基材正面。

6.根据权利要求5所述的双频RFID标签，其特征在于：在所述基材正面的第三过孔和第四过孔之间设置有一根用于联通所述HF高频标签天线的联通天线。

7.根据权利要求1所述的双频RFID标签，其特征在于：所述HF高频标签天线还包括HF高频标签芯片，所述HF高频标签芯片设置在与所述UHF超高频标签天线相对的HF高频标签天线的中央位置处设置的独立馈电点。

8.根据权利要求1所述的双频RFID标签，其特征在于：所述UHF超高频标签天线包括贴覆在所述基材正面的预设的第二区域的UHF超高频天线线圈，和安装于所述UHF超高频天线线圈上的UHF超高频标签芯片。

9.根据权利要求8所述的双频RFID标签，其特征在于：所述UHF超高频天线线圈呈矩形或方形，所述UHF超高频标签芯片安装于与所述第二HF高频天线线圈相对的UHF超高频天线线圈的中间位置。