CN206975685U - 一种与金属线耦合的rfid标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种与金属线耦合的RFID标签，包括基材，基材上方蚀刻的天线和天线上连接的芯片，所述基材下方设有金属线；芯片连接天线loop区回路。本实用新型针对现有常规小尺寸UHF电子标签读距短（最多达1‑2m），不能满足实际需求的问题；当UHF标签尺寸较小时（小于10*20mm），标签loop区回路与芯片难以完成匹配，标签无辐射区或者辐射区面积过小，导致标签本身增益小，从而使得电子标签的性能变弱，甚至可使电子标签无法被读写器读取（在规定距离内），提供一种实现可被长距离读取的小尺寸RFID标签，通过本实用新型可实现该功能需求。

Description

一种与金属线耦合的RFID标签

技术领域

本实用新型涉及一种与金属线耦合的RFID标签，属于RFID标签中的UHF（超高频）标签技术领域。

背景技术

现有的无线射频识别标签（RFID）技术主要分为UHF（超高频）标签和HF（高频）标签，这是两种独立的、不同工作模式的标签，UHF标签是一个芯片搭配折叠偶极子天线工作于800-1000MHZ频段的RFID技术；HF标签是一个芯片搭配线圈天线工作与13.56MHZ频段的RFID技术。随着技术发展的不断成熟，在某些RFID应用场合，对标签的尺寸需求也是越来越小，然而，常规小尺寸（10*20mm）UHF电子标签性能很弱（读距最多达1-2m），导致该类小尺寸UHF天线无法满足客户需求。

UHF标签和HF标签工作原理不同，UHF标签采用反向散射耦合工作方式，工作频段为860MHZ-960MHZ，识读距离远为10m。HF标签采用电磁耦合工作方式，工作频段为13.56MHZ，识读距离近为10cm。

UHF标签在常规使用需求读距约为6-10m，进行数据传输，当标签尺寸减小导致性能减弱（读距最多达1-2m），这样就限制该类标签的应用范围，现在RFID标签的应用方式越来越广泛，如果RFID小尺寸标签可实现常规UHF标签读距（6-10m），这样既可满足客户需求，也将促进RFID行业发展。

实用新型内容

本实用新型的目的针对现有常规小尺寸UHF电子标签读距短（最多达1-2m），不能满足实际需求的问题；当UHF标签尺寸较小时（小于10*20mm），标签loop区回路与芯片难以完成匹配，标签无辐射区或者辐射区面积过小，导致标签本身增益小，从而使得电子标签的性能变弱，甚至可使电子标签无法被读写器读取（在规定距离内），提供一种实现可被长距离读取的小尺寸RFID标签，通过本实用新型可实现该功能需求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种与金属线耦合的RFID标签，包括基材，基材上方蚀刻的天线和天线上连接的芯片，其特征是，所述基材下方设有金属线；芯片连接天线loop区回路。

优选的，所述芯片与天线loop区回路绑定区设计在天线loop区与辐射区连接处。

优选的，所述金属天线为小尺寸天线，小尺寸天线的长度为5～20 mm，高度为5～10mm，线宽为0.1～2mm，线距为0.1～2mm。

优选的，所述金属线与基材的长边平行设置,金属线长度大于天线长度，金属天线长度为：6-40mm，直接为0.5-2mm。

优选的，所述金属线设置在芯片下方至loop区另一侧。

优选的，所述金属线形状为直线型、曲线型或弯折型。

优选的，所述芯片为Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、Monza4、H3或H4。

优选的，所述天线loop区尺寸为9mm*7mm。

与现有小尺寸天线结构相比，本实用新型设计与使用方式简易明白，方便实用。

（1）在实际生产使用中可实现常规小尺寸UHF电子标签可被远距离读取。

（2）通过减少天线尺寸，大大降低了UHF(超高频)天线生产工艺的复杂程度和生产成本。

（3）采用新型绑定位置设计，打破常规绑定位置，将绑定区设计在loop区与辐射区连接处，该设计可减少loop区环路所需面积，保证天线性能情况下，可实现天线尺寸缩小化（天线loop区尺寸由14*10mm减小为9*7mm），利于设计。通过优化设计方式（改善绑定区位置），可有效减小天线尺寸（保证相同性能需求的前提下）。

（4）本实用新型在确保现有小尺寸（UHF）超高频天线搭配常规金属线，扩大了应用范围，提高了经济效益，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本实用新型中小尺寸天线结构示意图：

图2为本实用新型金属线放置位置示意图：

图3是常规绑定位置结构图；

图4是本实用新型绑定区优化设计后位置图；

图5是本实用新型直线型金属线的结构示意图；

图6是本实用新型曲线型金属线的结构示意图；

图7是本实用新型弯折型金属线的结构示意图；

图中：1基材、2天线、3芯片、4金属线。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

如图1所示，一种与金属线耦合的RFID标签，包括基材1、金属天线2、导电胶、芯片3，以及外部一根金属线4。

芯片3连接天线loop区回路，金属天线2贴附在基材上，金属线4放置在基材下方。

金属天线2为小尺寸天线，小尺寸天线的长度为5～20 mm，高度为5～10mm，线宽为0.1～2mm，线距为0.1～2mm。

如图3-4所示，新型绑定位置设计，打破常规绑定位置，将绑定区设计在loop区与辐射区连接处，该设计可减少loop区环路所需面积，保证天线性能情况下，可实现天线尺寸缩小化（天线loop区尺寸由14*10mm减小为9*7mm），利于设计。

金属线4长度需大于天线长度，其范围为：6-40mm，直接为0.5-2mm。

金属线4放置位置：金属线放置基材下方，与天线长边平行放置，放置范围见图2。

金属线4可以为以下形状：直线型、曲线型、弯折型，见图5、6、7。

小尺寸天线上连接的芯片：Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、Monza4、H3、H4。

先使用AUTO CAD软件设计一个UHF标签天线模型图并生成.sat文件，将该文件导入射频仿真软件HFSS中，在HFSS软件中对该款天线建模，设置芯片的大小种类、设置金属线模型，以模拟标签天线现实使用环境，模拟环境搭建完成后使用HFSS对天线性能进行仿真，最后HFSS输出标签天线的性能与频点， 由于天线尺寸较小，无法与芯片完成阻抗匹配，天线增益较小，使得天线读距差，通过优化并在背面放置金属线，通过金属线与天线两者耦合，提高天线增益，增强周围磁场，实现小尺寸天线读距的增大。

Claims (8)

1.一种与金属线耦合的RFID标签，包括基材，基材上方蚀刻的天线和天线上连接的芯片，其特征是，所述基材下方设有金属线；芯片连接天线loop区回路。

2.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述loop区回路绑定区即芯片绑定区设计在天线loop区与辐射区连接处。

3.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述金属天线为小尺寸天线，小尺寸天线的长度为5～20 mm，高度为5～10mm，线宽为0.1～2mm，线距为0.1～2mm。

4.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述金属线与基材的长边平行设置,金属线长度大于天线长度，金属天线长度为：6-40mm，金属线线宽为0.5-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述金属线设置在芯片下方至loop区另一侧。

6.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述金属线形状为直线型、曲线型或弯折型。

7.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述芯片为Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、Monza4、H3或H4。

8.根据权利要求1所述的一种与金属线耦合的RFID标签，其特征是，所述天线loop区尺寸为9mm*7mm。