CN209265490U - 一种电子标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子标签，包括天线、芯片、用以支撑所述天线的支架和设于所述天线和所述支架的外周以实现密封的外壳；所述天线沿所述支架的上下端面以及任一侧面连续贴紧并固定于所述支架、以折叠成具有正面辐射区、侧面连接区和底部辐射区的开口腔体；沿所述正面辐射区的延展面分布且连接于其一侧、用以调节所述电子标签的阻抗的寄生环；所述芯片固定于所述寄生环且与所述寄生环电气连接。上述电子标签的天线经折叠后面积大幅减小，并通过设于正面辐射区的寄生环在有效的空间内调节天线的阻抗以增强其增益，增大天线的读写距离，同时寄生环还能够扩展天线的带宽，扩展该电子标签的应用范围。

Description

一种电子标签

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种电子标签。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是一种无线通信技术，可以通过无线电磁波信号读取或者写入应答器内存储的信息，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

电子标签，又称射频标签、射频识别标签等，一般由存有识别代码的大规模集成线路芯片和天线构成，主要为无源式，可以通过特殊的读写设备利用电磁波实现非可视化的读取和存储。

当前的户外小尺寸标签产品的读取距离比较短，对于部分需要远距离读取或写入的场合，尤其是对供电、输电网络而言，考虑到运维作业的安全，其资产标签，也即电子标签应在远距离情况下才能正常识读。

综上所述，如何提高小尺寸标签产品的读取距离，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电子标签，不仅在整体尺寸较小的前提下可实现远距离读写，而且结构简单、适于生产。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电子标签，包括天线、芯片、用以支撑所述天线的支架和设于所述天线和所述支架的外周以实现密封的外壳；

所述天线沿所述支架的上下端面以及任一侧面连续贴紧并固定于所述支架、以折叠成具有正面辐射区、侧面连接区和底部辐射区的开口腔体；

沿所述正面辐射区的延展面分布且连接于其一侧、用以调节所述天线的阻抗的寄生环；

所述芯片固定于所述寄生环且与所述寄生环电气连接。

优选地，所述正面辐射区平行于所述底部辐射区。

优选地，所述寄生环连接于所述正面辐射区位于开口腔体的开口端的一侧。

优选地，所述寄生环为矩形环状结构，其短边与所述正面辐射区的侧面连接。

优选地，所述寄生环的任一长边设有用以容置所述芯片的断口，所述断口位于所述寄生环靠近所述正面辐射区一侧的环壁内。

优选地，所述正面辐射区和/或所述底部辐射区的中部设有上下贯通其端面、用以协调所述天线的频率的排气空腔。

优选地，位于所述正面辐射区的排气空腔为横截面为矩形的排气槽；位于所述底部辐射区的排气空腔为横截面为圆形的排气孔。

优选地，所述侧面连接区的宽度小于所述正面辐射区与所述底部辐射区的宽度，且所述侧面连接区位于所述天线远离所述寄生环的一侧。

优选地，所述外壳与所述支架采用同种塑料注塑而成、以便在二次注塑所述外壳的过程中所述外壳与所述支架融为一体结构。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的电子标签包括沿支架的上下端面和任一侧面连续贴近的天线，天线位于支架上端面的部分形成正面辐射区，天线位于支架下端面的部分形成底部辐射区，贴合于支架的侧面的部分天线作为连接正面辐射区和底部辐射区的侧面连接区，在正面辐射区还连接有寄生环和设于寄生环上的芯片。

上述寄生环沿正面辐射区的延展平面分布，相当于在天线中引入一个电感，能够调节天线的阻抗以增强天线增益，从而增大电子标签的读写距离；同时考虑到天线经折叠后其体积减小，设置寄生环还能扩展天线的带宽，进而调节芯片在寄生环上的位置还能对天线的阻抗作进一步微调，保证该电子标签在尺寸较小的情况下仍具有良好的天线特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的电子标签的结构示意图；

图2为图1中的天线的结构示意图；

图3为图1中的天线的展开图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-图3，图1为本实用新型实施例所提供的电子标签的结构示意图；图2为图1中的天线的结构示意图；图3为图1中的天线的展开图。

本实用新型提供一种电子标签，包括天线1、用以支撑天线1的支架2和设于天线1和支架2的外周以实现密封的外壳3；天线1沿支架2的上下端面以及任一侧面连续贴紧并固定于支架2、以折叠成具有正面辐射区11、侧面连接区12和底部辐射区13的开口腔体；还包括沿正面辐射区11的延展面分布且连接于其一侧、用以调节电子标签的阻抗的寄生环5和固定于寄生环5上的芯片4。

上述电子标签的天线1采用的是微带天线1，由于微带天线1易馈电、易与载体共形，因而在无线通信领域有着广泛的应用，但现有的微带天线1的尺寸往往较大，如果单纯减小其尺寸，又容易导致天性的特性衰减，为此，本实用新型所提供的电子标签中的天线1同时采用折叠和增加寄生环5两种手段，前者能够在基本保持天线1各项特性浮动不大的情况明显减小天线1的尺寸，后者相当于为该小尺寸天线1引入一个电感，以便调节天线1的阻抗，使其与芯片4的阻抗匹配，并进一步扩展天线1的带宽。由于寄生环5与天线1的正面辐射区11处于同一平面内，既降低了寄生环5的加工难度，又容易与载体共形，从而降低电子标签的封装难度。

下面结合附图和实施方式，对本实用新型所提供的电子标签做更进一步的说明。

请参考图1和图2，在本实用新型所提供的一种具体实施例中，电子标签的正面辐射区11平行于底部辐射区13，也就是说，无论天线1的形状是规则的多边形，还是圆形，甚至是局部具有耦合缝隙的特殊形状，折叠后的天线1位于支架2上端面的正面辐射区11与位于支架2下端面的底部辐射区13各自所在的平面始终相互平行，以便正面辐射区11和芯片4产生的信号能够进一步叠加，从而增强信号。

请参考图1和图3，寄生环5连接于正面辐射区11位于开口腔体的开口端的一侧，换句话说，寄生环5连接于正面辐射区11远离侧面连接区12的一端，寄生环5的尾部与正面辐射区11的边缘连接。

寄生环5具体可为矩形环状结构，其短边与正面辐射区11的侧面连接，显然，这里将正面辐射区11也设置为矩形结构可使二者的形状相互适应，从而合理的对寄生环5和天线1进行布局，协调天线1的整体尺寸，减低寄生环5的连接难度。这里所说的整体尺寸不仅仅包括中部设有支架2的天线1在空间内所占据的空间，还包括为了实现天线1的密封而设置在天线1外周的外壳3所需要的空间。例如寄生环5的形状为圆形，而正面辐射区11的形状为矩形，尽管寄生环5和正面辐射区11所占据的空间的体积总和不变，但为了保证寄生环5和正面辐射区11的密封效果，包覆于寄生环5和正面辐射区11的外壳3所需的空间明显较大，或者实现密封的难度较高。

在前述的多种实施方式中，芯片4可固定于正面辐射区11，也可固定于寄生环5上，为了进一步增大天线1的阻抗的调节范围，上述寄生环5的任一长边设有用以容置芯片4的断口，断口位于寄生环靠近正面辐射区一侧的环壁内。芯片4置于断口内实现与寄生环5的电气连接，通过调节断口的位置，也即调节芯片4相对于寄生环5的位置，可以对天线1的阻抗作进一步细微调整。

当然，前述所说的调节断口的位置是针对多个电子标签而言的调节，也就是说，在设计其天线1的时候可以针对不同款式的电子标签的应用场合调整断口的位置，而在外壳3封装完毕之后，对于一个确定的电子标签而言，其断口的位置也是确定的。

显然断口的尺寸与芯片4的尺寸相匹配，举例来说，芯片4大多呈矩形，因而断口也为矩形断口，且尺寸不大于芯片4的尺寸。当然，断口与芯片4也并不一定要求形状完全适配，只要能够满足断口能够支撑并连接芯片4，实现与芯片4的电气导通即可。

支架2设置于天线1形成的开口空腔的中部，为了避免天线1与支架2的相对位置因加工过程或者电子标签的使用过程而导致偏移，一般情况下需要将天线1固定于支架2上，例如通过粘贴的方式，使天线1的正面辐射区11与支架2的上端面贴紧，使天线1的底部辐射区13与支架2的下端面贴紧。在粘贴过程中，天线1表面与支架2表面难免存在空隙，如果电子标签采用注塑的方式实现密封的话，外壳3内的气体难以排出，影响电子标签的气密程度。因而，在上述实施例的基础上，天线1可设有贯通其端面的排气空腔，也即正面辐射区11的中部设有上下贯通其端面、以保证密封性能的排气空腔，或者在底部辐射区13的中部亦可设有上下贯通其端面、以保证密封性能的排气空腔；当然，在天线的尺寸和强度允许的情况下，还可在正面辐射区11和底部辐射区13均设置排气空腔，且多个排气空腔的形状、位置不必保持一致。排气空腔的设置使得粘贴天线1的过程中，天线1表面与支架2表面之间残余的空气能够尽可能被排挤至外界，从而确保外壳3内无空气残余，提升电子标签的气密等级。

请参考图3，排气空腔的具体设置形式有多种，数目也可以根据天线1的尺寸或者寄生环5的尺寸进行调整，例如，正面辐射区11和底部辐射区13各设置一个排气空腔，其中，位于正面辐射区11的排气空腔为横截面为矩形的排气槽111，位于底部辐射区13的排气空腔为横截面为圆形的排气孔131。

请参考图1和图3，考虑到侧面连接区12主要起馈电作用，因而侧面连接区12的宽度可小于正面辐射区11与底部辐射区13的宽度，减小其与支架2的接触面积，降低加工难度，尤其是在将侧面连接区12粘贴于支架2侧面的这一步骤降低产生残余气体的可能性。

在天线1上设置排气空腔能够有效排除粘贴过程中的残余空气，但仍然有极少数空气存在于天线1与支架2的接触面之间，同时外壳3的注塑过程中外壳3的内表面与其内部的结构的外表面之间也可能残存空气，为此，外壳3与支架2采用同种塑料注塑而成，此时在二次注塑外壳3的过程中外壳3能够与支架2融为一体，天线1与支架2的接触面中夹杂的空气得以有第二次机会排至外界，而外壳3与支架2分子层面的连接也能够尽可能避免外壳3的内表面与内部结构残存空气，保证内部无空气同时满足耐高温与IP69完全防水防尘要求，从而使得该电子标签该可以工作于各种复杂场合，包括金属表面，塑料表面，液体表面以及悬挂在空气中，且寿命可达10年以上。

以上对本实用新型所提供的电子标签进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电子标签，其特征在于，包括天线(1)、芯片(4)、用以支撑所述天线(1)的支架(2)和设于所述天线(1)和所述支架(2)的外周以实现密封的外壳(3)；

所述天线(1)沿所述支架(2)的上下端面以及任一侧面连续贴紧并固定于所述支架(2)、以折叠成具有正面辐射区(11)、侧面连接区(12)和底部辐射区(13)的开口腔体；

还包括沿所述正面辐射区(11)的延展面分布且连接于其一侧、用以调节所述天线(1)的阻抗的寄生环(5)；所述芯片(4)固定于所述寄生环(5)且与所述寄生环(5)电气连接。

2.根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述正面辐射区(11)平行于所述底部辐射区(13)。

3.根据权利要求2所述的电子标签，其特征在于，所述寄生环(5)连接于所述正面辐射区(11)位于开口腔体的开口端的一侧。

4.根据权利要求3所述的电子标签，其特征在于，所述寄生环(5)为矩形环状结构，其短边与所述正面辐射区(11)的侧面连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电子标签，其特征在于，所述寄生环(5)的任一长边设有用以容置所述芯片(4)的断口，所述断口位于所述寄生环(5)靠近所述正面辐射区(11)一侧的环壁内。

6.根据权利要求5所述的电子标签，其特征在于，所述正面辐射区(11)和/或所述底部辐射区(13)的中部设有上下贯通其端面、用以协调所述天线(1)的频率的排气空腔。

7.根据权利要求6所述的电子标签，其特征在于，位于所述正面辐射区(11)的排气空腔为横截面为矩形的排气槽(111)；位于所述底部辐射区(13)的排气空腔为横截面为圆形的排气孔(131)。

8.根据权利要求7所述的电子标签，其特征在于，所述侧面连接区(12)的宽度小于所述正面辐射区(11)与所述底部辐射区(13)的宽度。

9.根据权利要求8所述的电子标签，其特征在于，所述外壳(3)与所述支架(2)采用同种塑料注塑而成、以便在二次注塑所述外壳(3)的过程中所述外壳(3)与所述支架(2)融为一体结构。