CN209543412U - 一种平面曲线轮胎标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平面曲线轮胎标签，包括电路板、RFID芯片、第一天线、第二天线和若干导电线路，其中，电路板上设置有至少2个导电通孔，电路板包括顶层和底层，RFID芯片和若干导电线路设置于顶层，若干导电线路设置于底层；RFID芯片、所有导电线路和所有导电通孔形成一回路；第一天线和第二天线分别与该回路电联接。本实用新型可以大大提高读取距离至2米，同时提高了标签在轮胎中的适用性以及可靠性。

Description

一种平面曲线轮胎标签

技术领域

本实用新型涉及微波通信技术领域，特别涉及一种平面曲线轮胎标签。

背景技术

传统的轮胎相关生产数据采用一次性二维码的方式进行管理，但是，一次性二维码存在易损坏及易仿制等缺点，已无法完全满足使用要求。

近年来，也有类似RFID电子标签推出，但由于其读取距离较近，仅支持约20公分距离内的信息读取，无法在实际应用中使用。如美国专利US9070069 以及US7102499中提出的电子标签，两者均采用了普通弹簧结构作为辐射天线，而这样会导致天线阻抗的实部较大，但虚部较小，在植入轮胎中以后，天线的阻抗与RFID芯片的阻抗无法达到共轭匹配，进而导致读取距离缩短。

同时，因为轮胎中存在复杂的金属环境，当标签植入轮胎后，标签天线的阻抗将被轮胎中的金属影响，导致出现在不同型号轮胎中读取距离差异巨大的问题。如美国专利US9070069，US7102499以及国内专利CN200880015505 中的电子标签在不同型号轮胎中读取距离差异巨大。

而且，如美国专利US9070069，US7102499以及国内专利CN200880015505，在电子标签中采用了空心的弹簧作为标签天线，该类弹簧属于立体三维结构，在植入轮胎后将很容易在弹簧内部形成空气，而且弹簧尾部的尖端会在轮胎使用过程对轮胎扎刺，影响整个轮胎的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种读取距离足够大的平面曲线轮胎标签。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种平面曲线轮胎标签，包括电路板、RFID芯片、第一天线、第二天线和若干导电线路，其中，所述电路板上设置有至少2个导电通孔，所述电路板包括顶层和底层，所述RFID芯片和若干导电线路设置于所述顶层，若干导电线路设置于所述底层；所述RFID芯片、所有所述导电线路和所有导电通孔形成一回路；所述第一天线和第二天线分别与所述回路电联接。

较佳地，所述电路板上设置有2个导电通孔，为第一导电通孔和第二导电通孔，所述顶层设置有2条导电线路，为第一导电线路和第二导电线路，所述底层设置有1条导电线路，为第三导电线路，其中，所述第一导电线路的两端分别与所述第一导电通孔和RFID芯片电联接，所述第二导电线路的两端分别与所述第二导电通孔和RFID芯片电联接，所述第三导电线路的两端分别与所述第一导电通孔和第二导电通孔电联接。

较佳地，所述第一天线和第二天线为平面折叠曲线结构天线。

较佳地，所述导电线路为弯曲线路。

较佳地，所述第一天线和第二天线采用铜细线弯曲绕制而成。

较佳地，所述铜细线的直径为0.1mm至1.0mm。

较佳地，所述第一天线和第二天线的尾部回绕形成圆环。

较佳地，所述第一天线和第二天线的头部呈90度弯折形成插头，并分别通过一所述导电通孔焊接至所述电路板。

较佳地，所述RFID芯片位于所述顶层的中部。

较佳地，所述平面曲线轮胎标签的整体长度约为40毫米。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型实施例平面曲线轮胎标签采用电路板回路设计方式构成电感，可以轻松的调节标签天线(第一天线和第二天线)的阻抗，使标签天线与RFID芯片达到阻抗共轭匹配的效果，使得标签天线上接收到的能量可以最大程度的传递给RFID芯片，大幅提高读取距离至2米。

2、本实用新型实施例平面曲线轮胎标签由于采用电路板回路设计方式，使得其对外界环境不敏感，当标签植入轮胎后，标签天线的阻抗不受轮胎中复杂的金属环境的影响，确保标签在不同型号的轮胎中达到稳定的读取距离，提高了标签在不同轮胎中的适用性。

3、本实用新型实施例平面曲线轮胎标签的天线采用平面折叠曲线结构且尾部回绕方式，整体无尖锐物，在轮胎硫化过程中将更好的与轮胎进行结合，保证内部无空气；同时，通过合理调节电路板布局，可以将标签尺寸缩短至 40mm，极大地降低了植入标签对轮胎本身可靠性的影响。

4、本实用新型实施例平面曲线轮胎标签的标签天线和电路板采用穿孔焊接连接方式，大幅提高了抗拉性能。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本实用新型实施例平面曲线轮胎标签的顶视图；

图2为本实用新型实施例平面曲线轮胎标签的底视图；

图3为本实用新型实施例平面曲线轮胎标签的前视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型提供的一种平面曲线轮胎标签进行详细的描述，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

本发明实施例提供的平面曲线轮胎标签属于无源超高频可植入式RFID (无线射频识别技术)电子标签，工作于860MHz至960MHz频率范围。工作时，读写器通过电磁波辐射向平面曲线轮胎标签发送指令，平面曲线轮胎标签接收到读写器信号后通过反向散射调制方式向读写器返回信号，平面曲线轮胎标签为纯无源装置，读写器发送的电磁波信号为其提供工作能量。

平面曲线轮胎标签可以应用于轮胎溯源管理，在轮胎生产过程中植入轮胎，经过轮胎高温硫化后与轮胎完全融为一体。该平面曲线轮胎标签中可存入轮胎的相关生产数据，例如：唯一编码、生产时间、产品型号、生产工艺信息等，也可用于后期的仓储、物流、销售以及售后服务环节，大大提高了轮胎的可追溯性以及安全性。

平面曲线轮胎标签整体长度约为40毫米，请参考图1-图3，平面曲线轮胎标签包括电路板1、RFID芯片2、第一天线3、第二天线4和若干导电线路，其中，

电路板1为双层结构，包括顶层和底层，其上设置有2个导电通孔，为第一导电通孔8和第二导电通孔9，所述顶层设置有2条导电线路，为第一导电线路5和第二导电线路6，所述底层设置有1条导电线路，为第三导电线路 7，其中，所述第一导电线路5的两端分别与所述第一导电通孔8和RFID芯片2电联接，所述第二导电线路6的两端分别与所述第二导电通孔9和RFID 芯片2电联接，所述第三导电线路7的两端分别与所述第一导电通孔8和第二导电通孔9电联接，形成一回路，所述第一天线3和第二天线4分别与所述回路电联接。通过该回路电感，可调节第一天线3、第二天线4与RFID芯片2之间的阻抗，以达成共轭匹配效果。当第一天线3、第二天线4阻抗与 RFID芯片2阻抗实现共轭匹配时，第一天线3、第二天线4所接收到的能量可最大化地传递给RFID芯片2，可最大化RFID芯片2的读取距离。

可以理解地，根据实际应用需要，在顶层设置不同数量的导电线路、在底层设置不同数量的导电线路或在电路板1上设置大于2个的导电通孔，并最终形成回路及通过该回路电感实现共轭匹配，都属于本实施例的保护范围。

作为一种可行实施例，第一天线3和第二天线4为平面折叠曲线结构天线，通过平面折叠曲线的结构设计，一方面，可有效减小平面曲线轮胎标签最终的尺寸，另一方面，基于平面折叠曲线结构具有的平面结构特征和可伸缩性特征，平面结构特征有利于轮胎生产过程中的空气排出，降低植入标签对轮胎可靠性的影响，可伸缩性特征可以使得平面曲线轮胎标签可以承受轮胎生产过程中的拉伸、弯曲以及变形，以及承受轮胎在实际应用过程中的变形、冲击，提高轮胎的可靠性。

作为一种可行实施例，导电线路为弯曲线路结构，可有效减小平面曲线轮胎标签最终的尺寸。

作为一种可行实施例，第一天线3和第二天线4采用铜细线弯曲绕制而成，且第一天线3和第二天线4的尾部回绕形成圆环10，当然，第一天线3 和第二天线4也可以采用其他导电的刚性材料或者柔性材料制成。这里，通过将第一天线3和第二天线4的尾部回绕成圆环10的设计，可使平面曲线轮胎标签不产生任何尖端，不会对轮胎造成任何潜在的风险；而且，第一天线3 和第二天线4的头部呈90度弯折形成插头，并分别穿过第一导电通孔8和第二导电通孔9焊接至电路板1上，使形成与回路的电联接，且第一天线3和第二天线4对称地分布于电路板1的两侧。通过焊接方式，大大提高了平面曲线轮胎标签的可靠性和耐用性。同时，第一天线3和第二天线4均具有天线辐射的功能，可将接收到的电磁波能量转换为电能，为RFID芯片2提供工作电压。

本实施例中，绕制第一天线3和第二天线4的铜细线的直径为0.1mm至 1.0mm，第一导电通孔8和第二导电通孔9的直径略大于铜细线的直径。

作为一种可行实施例，RFID芯片2焊接于电路板1的中部，RFID芯片2 分别与第一天线3和第二天线4电联接。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种平面曲线轮胎标签，其特征在于，包括电路板、RFID芯片、第一天线、第二天线和若干导电线路，其中，

所述电路板上设置有至少2个导电通孔，所述电路板包括顶层和底层，所述RFID芯片和若干所述导电线路设置于所述顶层，若干所述导电线路设置于所述底层；

所述RFID芯片、所有所述导电线路和所有所述导电通孔形成一回路；

所述第一天线和第二天线分别与所述回路电联接。

2.根据权利要求1所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述电路板上设置有2个所述导电通孔，为第一导电通孔和第二导电通孔，所述顶层设置有2条所述导电线路，为第一导电线路和第二导电线路，所述底层设置有1条所述导电线路，为第三导电线路，其中，

所述第一导电线路的两端分别与所述第一导电通孔和RFID芯片电联接，所述第二导电线路的两端分别与所述第二导电通孔和RFID芯片电联接，所述第三导电线路的两端分别与所述第一导电通孔和第二导电通孔电联接。

3.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述第一天线和第二天线为平面折叠曲线结构天线。

4.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述导电线路为弯曲结构线路。

5.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述第一天线和第二天线采用铜细线弯曲绕制而成。

6.根据权利要求5所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述铜细线的直径为0.1mm至1.0mm。

7.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述第一天线和第二天线的尾部回绕形成圆环。

8.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述第一天线和第二天线的头部呈90度弯折形成插头，并分别通过一所述导电通孔焊接至所述电路板。

9.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述RFID芯片位于所述顶层的中部。

10.根据权利要求1或2所述的平面曲线轮胎标签，其特征在于，所述平面曲线轮胎标签的整体长度约为40毫米。