CN211956530U - 天线及射频标签 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种天线及射频标签，包括：第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；天线阻抗匹配部的一端与第一天线臂连接，天线阻抗匹配部的另一端与第二天线臂连接；天线的馈电位置设置在天线阻抗匹配部上；其中，馈电位置用于连接射频处理模块。本实用新型中，以通过在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号均能传递至负载点的目的。另外，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

Description

天线及射频标签

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线及射频标签。

背景技术

随着无线射频技术的不断发展，无线射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)已经广泛应用于人民的生产和生活中，RFID是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无需人工干预。

目前，RFID系统通常包括一个RFID阅读器、一个或多个RFID标签和电磁场环境。其中，RFID标签通常包括RFID芯片以及天线。RFID芯片存储有相关的标签信息，且在RFID标签处于电磁场环境中时，RFID芯片可以通过天线将标签信息发送至RFID阅读器，使得RFID阅读器可以对RFID标签进行识别。例如，将RFID标签用于腋下测温，被测人可以将RFID标签置于腋下进行温度检测，RFID阅读器通过读取RFID标签通过天线发送的温度值，从而得到被测人的体温。

但是，目前方案中，RFID系统工作，且RFID标签附近存在外界物体时，由于受到外界物体的影响，使得天线的阻抗会剧烈变化，导致天线与RFID芯片之间的阻抗失配，且电磁场的能量在辐射过程中会被外界物体吸收并损耗，导致RFID标签的性能变差，例如，当前用于体温检测的RFID电子标签在工作环境为人体腋下时，由于受到人体的影响，天线与RFID芯片之间会产生阻抗失配，且电磁波的能量在辐射过程中会被人体吸收并损耗。这导致RFID标签应用在人体特别是腋下时，天线的传输效率低下。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种天线及射频标签，以解决在RFID标签的天线附近存在外界物体时，由于受到外界物体的影响，使得天线与RFID芯片之间的阻抗失配，导致RFID标签的性能变差的问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种天线，所述天线包括：

第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；

所述天线阻抗匹配部的一端与所述第一天线臂连接，所述天线阻抗匹配部的另一端与所述第二天线臂连接；

所述天线的馈电位置设置在所述天线阻抗匹配部上；其中，所述馈电位置用于连接射频处理模块。

本实用新型实施例公开了一种射频标签，包括：射频处理模块和所述的天线；

其中，所述射频处理模块与所述馈电位置连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例包括以下优点：

在本实用新型实施例中，包括：第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；天线阻抗匹配部的一端与第一天线臂连接，天线阻抗匹配部的另一端与第二天线臂连接；天线的馈电位置设置在天线阻抗匹配部上；其中，馈电位置用于连接射频处理模块。本实用新型中，在天线中第一天线臂和第二天线臂之间，添加具有一定面积大小的天线阻抗匹配部，以通过在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号能更好传递至负载点的目的，而且降低了信号反射的几率。另外，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

例如在处于腋下测温场景下时，在天线阻抗匹配部实现阻抗匹配的基础上，还可以仅将天线中包括馈电位置和整个第二天线臂的测温区域置于人体的腋下部位，而将天线中除测温区域之外的区域，暴露在腋下部位之外，以降低人体腋下部位对电磁波的损耗，以及降低腋下部位对天线阻抗的影响。

附图说明

图1是本实用新型的一种射频标签的系统架构图；

图2是本实用新型的一种测温场景的示意图；

图3是本实用新型的一种天线的结构示意图；

图4是本实用新型的另一种天线的结构示意图；

图5是本实用新型的另一种测温场景的示意图；

图6是本实用新型的另一种测温场景的示意图；

图7是本实用新型的另一种射频标签的系统架构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本实用新型实施例的一种射频标签的系统架构图。

在本实用新型实施例中，射频标签10可以包括：射频处理模块、天线12，射频处理模块包括：射频识别电路11和温度传感器13，射频识别电路11和温度传感器13可以集成设置为一体，并同时设置在天线12上。

其中，射频处理模块可以为射频芯片。可以理解，本申请可以在射频芯片中集成温度传感器。

具体的，射频识别电路11包括：射频前端电路111和存储器112，存储器112中预先存储有该射频标签10唯一的标签标识。射频读写器20包括：射频天线21，射频读写器20具有内置电源或外接电源，射频读写器20为射频天线21供电，以供射频天线21在一定范围内产生电磁场。

射频标签10在处于电磁场环境下时，射频前端电路111可以从电磁场中得到供电，且射频前端电路111可以进一步向存储器112和温度传感器13供电，温度传感器13得到供电之后，射频前端电路111可以通过温度传感器13得到温度数据，并将温度数据存储在存储器112中。

当射频读写器20对射频标签10进行读取操作时，射频前端电路111可以将存储器112中的标签标识和温度数据调制成射频信号，并由天线12将该射频信号发送至射频读写器20，以供其从中解析得到标签标识和温度数据。另外，射频标签10也可以通过天线12，接收射频读写器20发送的信息。

在本实用新型实施例中，阻抗是指在具有电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用，是一种用于表示元件性能或一段电路电性能的物理量，其实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对直流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。

在RFID天线中，天线12的天线主体为输入端(信号源)，天线12上设置的射频识别电路11和温度传感器13位置为负载端，阻抗匹配是指天线的信号源跟负载端之间的一种合适的搭配方式。若天线12与射频识别电路11和温度传感器13之间阻抗不匹配，负载端会产生反射波，会在天线12上形成驻波，导致能量无法传递，降低天线效率，严重甚至导致负载端损坏。

在利用射频标签10对外界的被测物体40进行测温的情况下，射频标签10不免需要与被测物体40接触，从而使得天线12被被测物体40遮挡或影响的几率较大，由于被测物体40介电常数的影响，使得天线的信号源跟负载端之间的阻抗匹配收到较大影响。例如，参照图2，示出了本实用新型实施例的一种测温场景的示意图，在本实用新型实施例中，在被测物体40为人的情况下，若采用腋下部位41测温的方式进行体温检测，则可以将承载有射频识别电路11、天线12和温度传感器(图2中未绘出)的载体30置于被测物体40的腋下部位41，具体为将载体30上设置的测温开口紧贴腋下部位41，使得被测物体41的温度通过测温开口传递至温度传感器中。

但是，在天线12置于人体腋下部位41时，由于人体介电常数较大，天线12在受到人体的干扰时，天线12的阻抗会发生剧烈变化，导致天线12与射频识别电路11、温度传感器13之间的阻抗失配，且电磁场22的能量在辐射过程中会被人体吸收并损耗，导致射频标签从电磁场22中获取到的感应电流降低，导致射频标签的性能下降。

为了降低天线受到外界被测物体的影响，本实用新型实施例提供了一种天线，参照图3，示出了本实用新型实施例的一种天线的结构示意图，包括：第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123；天线阻抗匹配部123的一端与第一天线臂121连接，天线阻抗匹配部123的另一端与第二天线臂122连接；天线12的馈电位置124设置在天线阻抗匹配部123上。其中，该天线中包括第二天线臂122和天线阻抗匹配部123的一部分的区域可以与被测物体贴合，比如包括第二天线臂122和天线阻抗匹配部123的一部分的区域夹于人体40的腋下41，而另一部分天线阻抗匹配部123和整个第一天线臂121的区域可以露出，可以不用夹在腋下，降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

在本实用新型实施例中，射频处理模块为产生容抗电阻的部件，天线阻抗匹配部123为产生感抗电阻的部件；所述感抗电阻与所述容抗电阻至少部分地抵消。

具体的，天线12可以采用非对称结构设计，两个辐射臂第一天线臂121、第二天线臂122分别设置在天线阻抗匹配部123的两侧，第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123的最小外接矩形为长条形，第一天线臂121为辐射臂，用于收发信号；第二天线臂122为天线振子，用于使收发信号的增益达到预设值，第一天线臂121的结构可以为长条板状，第二天线臂122的结构可以为在预设方向上弯折预设次数的多次弯折结构。

另外，第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123设置在基板上；基板的材质为介质损耗角正切值小于或等于预设阈值的材质，如，热塑性聚酯(PET，Polyethylene terephthalate)薄膜。

由于作为负载的射频识别电路的输入阻抗为容性，为了抵消其等效电路中的容抗，可以在天线中添加具有一定面积大小的天线阻抗匹配部123，天线阻抗匹配部123通过集总参数元件(电感元件)来引入感抗，从而通过在信号源和负载之间插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线12中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线12中所有信号均能传递至负载点的目的，而且几乎不会有信号反射回来。

需要说明的是，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，因此，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

具体的，天线12的馈电位置124位置可以更靠近第二天线臂122一侧，且作为负载的射频处理模块可以设置在该馈电位置124位置处，整个天线12中，包括了馈电位置124和整个第二天线臂122的测温区域A，可以与被测物体进行接触，以进行温度数据的收集，天线12中除测温区域A之外的区域，都不与被测物体进行接触，以降低被测物体对电磁波的损耗，以及降低被测物体对天线阻抗的影响。

例如，在图2所示的腋下测温场景，在进行测量时，可以仅将天线12的测温区域A置于人体的腋下部位41，而将天线12中除测温区域A之外的区域，暴露在腋下部位41之外，以降低人体腋下部位41对电磁波的损耗，以及降低腋下部位41对天线阻抗的影响。

因此，在本实用新型实施例中，由于天线中的负载的输入阻抗为容性，为了抵消其等效电路中的容抗，可以在天线中第一天线臂和第二天线臂之间，添加具有一定尺寸大小的天线阻抗匹配部，以在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号均能传递至负载点的目的，而且降低了信号反射的几率。另外，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。例如在处于腋下测温场景下时，在天线阻抗匹配部实现阻抗匹配的基础上，还可以仅将天线中包括馈电位置和整个第二天线臂的测温区域置于人体的腋下部位，而将天线中除测温区域之外的区域，暴露在腋下部位之外，以降低人体腋下部位对电磁波的损耗，以及降低腋下部位对天线阻抗的影响。

参照图3，本实用新型实施例提供的一种天线包括：第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123；天线阻抗匹配部123的一端与第一天线臂121连接，天线阻抗匹配部123的另一端与第二天线臂122连接；天线12的馈电位置124设置在天线阻抗匹配部123上；其中，所述馈电位置用于连接射频处理模块。

具体的，天线12可以采用非对称结构设计，两个辐射臂第一天线臂121、第二天线臂122分别设置在天线阻抗匹配部123的两侧，第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123的最小外接矩形为长条形，第一天线臂121为辐射臂，用于收发信号；第二天线臂122为天线振子，用于使收发信号的增益达到预设值，第一天线臂121的结构可以为长条板状，第二天线臂122的结构可以为在预设方向上弯折预设次数的多次弯折结构。

可选的，射频处理模块为产生容抗电阻的部件，天线阻抗匹配部123为产生感抗电阻的部件；所述感抗电阻与所述容抗电阻至少部分地抵消。

由于作为负载的射频识别电路的输入阻抗为容性，为了抵消其等效电路中的容抗，可以在天线中添加具有一定尺寸大小的天线阻抗匹配部123，天线阻抗匹配部123通过集总参数元件(电感元件)来引入感抗，从而通过在信号源和负载之间插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线12中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线12中所有信号均能传递至负载点的目的，而且几乎不会有信号反射回来。

需要说明的是，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，因此，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的面积，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

综上所述，本实用新型提供的一种天线，包括：第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；天线阻抗匹配部的一端与第一天线臂连接，天线阻抗匹配部的另一端与第二天线臂连接；天线的馈电位置设置在天线阻抗匹配部上；其中，馈电位置用于连接射频处理模块。本实用新型中，在天线中第一天线臂和第二天线臂之间，添加具有一定面积大小的天线阻抗匹配部，以通过在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号均能传递至负载点的目的，而且降低了信号反射的几率。另外，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

例如在处于腋下测温场景下时，在天线阻抗匹配部实现阻抗匹配的基础上，还可以仅将天线中包括馈电位置和整个第二天线臂的测温区域置于人体的腋下部位，而将天线中除测温区域之外的区域，暴露在腋下部位之外，以降低人体腋下部位对电磁波的损耗，以及降低腋下部位对天线阻抗的影响。

可选的，参照图3，天线阻抗匹配部123包括：多个阻抗匹配子部1231，多个阻抗匹配子部1231之间相互并联连接。在图3中，阻抗匹配子部1231的数量为2。

可选的，馈电位置124位于多个所述阻抗匹配子部1231中的一个中，所述馈电位置124用于与所述射频处理模块串联。

在本实用新型实施例中，本实用新型实施例的天线阻抗匹配部123所示出的并联结构，可以在引入相近的感抗的基础上，大幅增加天线阻抗匹配部123的物理尺寸。使包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域处于被测物体之外，以降低被测物体对电磁波的损耗，以及降低被测物体对天线阻抗的影响，同时还获取了天线与负载进行共轭匹配所需的天线阻抗，实现负载与天线之间的大能量传递。

在上述多个阻抗匹配子部1231形成的并联结构中，馈电位置124位于多个阻抗匹配子部1231共用的传输线上，通过调节传输线1232、传输线1233、传输线1234、传输线1235的尺寸，可以进一步的调整天线阻抗的实部和虚部，以降低反射系数。例如，天线阻抗的虚部会随着传输线1232、传输线1234长度的增加而增大。天线阻抗的虚部会随着传输线1232、传输线1234长度的增加而增大。

需要说明的是，在本实用新型实施例的另一种具体实现方式中，参照图4，示出了本实用新型实施例的另一种天线的结构示意图，天线阻抗匹配部123也可以不采用多阻抗匹配子部并联的方案，而是采用独立的环形电感线圈进行实现，馈电位置124可以位于环形电感线圈靠近第二天线臂122侧的传输线上。另外，天线阻抗匹配部123也可以采用T型匹配网络结构，本实用新型对此不做限定。

可选的，所述第一天线臂为辐射臂，用于收发信号；所述第二天线臂为天线振子，用于使所述收发信号的增益达到预设值；且所述天线的馈电位置设置在所述天线阻抗匹配部靠近所述第二天线臂的一端。

在本实用新型实施例中，第一天线臂受到被测物体的影响较小，因此第一天线臂可以作为辐射臂，用于收发信号，第二天线臂则可以作为天线振子，用于使收发信号的增益达到预设值，以提高天线的工作效率。天线振子是天线上的元器件，具有导向和放大电磁波的作用，使天线接收到的电磁信号更强。

参照图3，第二天线臂122为在预设方向上弯折预设次数的天线振子，在图3中，预设次数为8。第二天线臂122在经过多次弯折改变电流流向后，可以有效的在保持较小物理尺寸的同时增加天线的电长度。目的在于使天线所处的射频标签在工作频段内谐振的同时，便于射频标签精确的进行采集体温信息。

在本实用新型实施例中，第二天线臂122的结构的具体实现包括：首先，根据天线所属的射频标签与射频读写器的工作频率，计算第二天线臂122所需的第一电长度，在尽量保证第二天线臂122的占用面积较小的基础上，根据该第一电长度，计算得到第二天线臂122的弯折的预设次数。

在得到弯折的预设次数后，可以将用于构建第二天线臂122的传输线，按照预设次数个弯折操作进行弯折，得到第二天线臂122，其中，可以在奇数次弯折操作中，将传输线以顺时针180度进行弯折，在偶数次弯折操作中，将传输线以逆时针180度进行弯折；或在偶数次弯折操作中，将传输线以顺时针180度进行弯折，在奇数次弯折操作中，将传输线以逆时针180度进行弯折。

同理，第一天线臂121的结构的具体实现包括：首先，根据天线所属的射频标签与射频读写器的工作频率，计算第一天线臂121所需的第二电长度，并直接根据第二电长度，计算得到第一天线臂121所需的长度。

需要说明的是，也可以根据第一天线臂121和第二天线臂122的宽度可以根据实际场景的需求，被设计为固定值。另外，在本实用新型实施例中，射频标签和射频读写器都可以应用超高频射频技术进行实现，所以天线所属的射频标签与射频读写器的工作频率，可以包括300兆赫兹～3吉赫兹频段。

另外，可以根据射频处理模块所产生的容抗值，可以确定天线满足阻抗匹配所需要的感抗值，之后可以根据该感抗值，计算得到天线阻抗匹配部的长度。

可以理解，在实际应用中，以长条形的天线为例，在安装天线所要求的长条形基板的长和宽确定后，根据前述方式计算得到第一天线臂121的长度，阻抗匹配网络123的长度，以及天线振子122的总长度，那么在将第一天线臂121、阻抗匹配网络123与基板的一端安装后，天线振子122的弯折次数可以基于基板宽度和剩余的长度确定，天线振子122可以弯折后的长度可以与剩余的长度相同，也可以小于剩余的长度。

可选的，天线阻抗匹配部123的长度大于或等于35毫米，小于或等于45毫米；第一天线臂121的长度大于或等于45毫米，小于或等于55毫米。第一天线臂的长度大于所述第二天线臂的长度。其中，第二天线臂的长度，为第二天线臂对应的弯折结构的长度，如图3中，长度B为第二天线臂122的长度。

可选的，天线还包括：基板；第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部设置在基板上；基板的材质为介质损耗角正切值小于或等于预设阈值的材质。如，热塑性聚酯薄膜。

综上所述，本实用新型提供的一种天线，包括：第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；天线阻抗匹配部的一端与第一天线臂连接，天线阻抗匹配部的另一端与第二天线臂连接；天线的馈电位置设置在天线阻抗匹配部上；其中，馈电位置用于连接射频处理模块。本实用新型中，在天线中第一天线臂和第二天线臂之间，添加具有一定面积大小的天线阻抗匹配部，以通过在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号均能传递至负载点的目的，而且降低了信号反射的几率。另外，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

例如在处于腋下测温场景下时，在天线阻抗匹配部实现阻抗匹配的基础上，还可以仅将天线中包括馈电位置和整个第二天线臂的测温区域置于人体的腋下部位，而将天线中除测温区域之外的区域，暴露在腋下部位之外，以降低人体腋下部位对电磁波的损耗，以及降低腋下部位对天线阻抗的影响。

参照图1和图3，本实用新型实施例提供了一种射频标签，包括：射频处理模块和天线12；天线12包括：第一天线臂121、第二天线臂122和天线阻抗匹配部123；天线阻抗匹配部123的一端与第一天线臂121连接，天线阻抗匹配部123的另一端与第二天线臂122连接。

可选的，射频处理模块包括：射频识别电路11和温度传感器13，温度传感器的材质为热敏导电材质；其中，所述射频处理模块，用于控制所述天线将所述温度传感器检测得到的温度信号发出。射频识别电路11与所述馈电位置124连接，射频识别电路11的射频引脚和接地引脚与天线阻抗匹配部123连接。在所述天线处于预设电磁场中，且所述射频识别电路通过所述天线从所述电磁场中得到供电的情况下，所述射频识别电路向所述温度传感器供电，以及控制所述天线将温度传感器检测得到的温度信号发出。

相关内容的描述具体可以参照上述实施例，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供了2个射频标签的具体应用场景实施例，以对射频标签的使用场景进行说明。

在本实用新型提供的第一个具体应用场景实施例中，参照图5，示出了本实用新型实施例的另一种测温场景的示意图，该测温场景为车站等大量流动人口的进出关口，被测物体40为人，为了防疫需求，需要快速高效的检测每个人的体温，因此，在该场景下，可以在进出关口划分测温区域(如测温区域每次允许6个人进入)，为每个人分发对应具有唯一标签标识，且承载有本实用新型实施例的射频标签的载体30，并通过工作功率较大的射频读写器20，生成覆盖测温区域的电磁场22，每个人同时将载体30置于腋下部位大约几十秒左右，即可由载体30中的射频标签，将测得的温度数据以及对应每个载体30的唯一标签标识发送至射频读写器20，射频读写器20可以进一步将温度数据以及对应每个载体30的唯一标签标识发送至服务器50，以供服务器50通过唯一标签标识区分被测人员，并得到每个被测人员的温度数据，使得大量流动人口的体温检测效率大大提高。

在本实用新型提供的第一个具体应用场景实施例中，参照图6，示出了本实用新型实施例的另一种测温场景的示意图，被测物体40为冷链运输货物，被测物体40具体包括一层隔温层42和载体主体43，该场景为冷链运输环节中对冷链运输货物的温度检测场景。在冷链运输过程中，对载体的存储温度的要求较高，本实用新型实施例可以将射频标签设置在载体主体43的表面和一层隔温层42之间，并在隔温层42的表面对应射频标签的位置处设置测温开口(图5中未绘出)，进一步采用工作功率较大的射频读写器20，生成覆盖测温区域的电磁场22，每个被测物体40通过射频标签，将自身的当前温度数据以及对应每个被测物体40的唯一标签标识发送至射频读写器20，使得射频读写器20通过唯一标签标识区分被测物体40，并得到每个被测物体40的实时温度数据，并将温度数据以及对应每个载体30的唯一标签标识发送至服务器50，以供服务器50在某个被测物体40的温度异常时，发出告警，达到了对大批量冷链运输货物的实时温度进行高效监控，降低了冷链运输货物在运输过程中损坏的几率。需要说明的是，载体主体43的表面可以为冷链货物的表面，也可以为覆盖冷链货物的保温层的表面。

需要说明的是，射频标签对应的射频读写器中可以预设一个目标温度值，射频读写器中还可以集成设置指示灯，指示灯可以显示不同颜色，射频读写器在读取到测温装置发送的温度信号之后，在通过与射频读写器通信连接的显示器对温度信号进行展示之外，射频读写器还可以判断温度信号对应的温度值是否大于或等于该目标温度值，若温度值大于或等于该目标温度值，则按照一个颜色进行指示灯的亮灯操作；若温度值小于该目标温度值，则按照另一个颜色进行指示灯的亮灯操作。达到了对异常温度值和正常温度值进行提醒的目的。

例如，在人体体温测量场景下，指示灯可以有红绿两种显示颜色，目标温度值可以为37.3摄氏度，根据人体生理学，可以将大于或等于37.3摄氏度的体温值确定为异常的发热体温值，将小于37.3摄氏度的体温值确定为正常体温值，因此，射频读写器在读取到测温装置发送的温度信号之后，可以判断温度信号对应的温度值是否大于或等于该目标温度值，若温度值大于或等于该目标温度值，则按照红色进行指示灯的亮灯操作，以表明该用户的体温异常；若温度值小于该目标温度值，则按照绿色进行指示灯的亮灯操作，以表明该用户的体温正常。需要说明的是，根据实际需求，射频读写器中可以预设多个温度范围，且指示灯可以显示对应该多个温度范围的多个显示颜色。

进一步的，射频标签对应的射频读写器中在预设一个目标温度值之外，还可以集成设置喇叭，喇叭可以播报预设语音，射频读写器在读取到测温装置发送的温度信号之后，在通过与射频读写器通信连接的显示器对温度信号进行展示之外，射频读写器还可以判断温度信号对应的温度值是否大于或等于该目标温度值，若温度值大于或等于该目标温度值，则喇叭按照一个预设语音进行播报操作；若温度值小于该目标温度值，则喇叭按照另一个预设语音进行播报操作。

例如，在人体体温测量场景下，目标温度值可以为37.3摄氏度，射频读写器在读取到测温装置发送的温度信号之后，可以判断温度信号对应的温度值是否大于或等于该目标温度值，若温度值大于或等于该目标温度值，则喇叭可以播放“体温正常”的语音，以表明该用户的体温异常；若温度值小于该目标温度值，则喇叭可以播放“体温异常”的语音。

在本实用新型实施例中，射频标签对应的射频读写器还可以具有联网功能，即在射频读写器中集成设置网络通信电路，或射频读写器外接一个网络通信装置，以使得射频读写器可以远程地与远端服务器或移动终端交互，射频读写器在读取到测温装置发送的温度信号之后，可以根据远端服务器或移动终端发送的请求，将温度信号发送至远端服务器或移动终端，使得远端服务器或移动终端可以远程获取测温装置读取到的温度值，为待测物体的温度管理提供了更广泛的应用场景。

在本实用新型实施例中，射频标签中的射频处理模块还可以被替换为近场识别(NFC，Near Field Communication)模块，近场识别模块可以具体包括温度传感器、近场识别电路，射频识别电路与天线连接，温度传感器与近场识别电路连接；在天线处于预设电磁场中，近场识别电路通过天线从电磁场中得到供电的情况下，近场识别电路向温度传感器供电，以及控制天线将温度传感器检测得到的温度信号发出。近场识别电路包括：近场识别前端电路和存储器；近场识别前端电路的射频引脚和天线、存储器和温度传感器依次连接。近场识别模块的工作频率可以为13.56MHz，通信距离为0～20厘米，可以满足大多数情况下的测温需求，并能够实现一种近距离的私密通信方式。由于近场通信技术采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID技术来说近场通信具有成本低、带宽高、能耗低等特点。

需要说明的是，近场识别模块中还可以集成设置NFC芯片，NFC安全芯片可以提供对近场识别模块采集到的温度信号在通过天线发送时的加密操作，提高了传输安全性。

需要说明的是，需要说明的是，对应于测温装置中设置的NFC模块，读取温度的设备也可以相应替换为NFC读写模块，该NFC读写模块除了具有读取温度的功能，还可以设置如前述的指示灯以前述点亮不同颜色的指示灯的方式提示体温正常与否、或者还可以设置前述喇叭以前述喇叭发出的声音指示去体温正常与否，或者还可以设置如前述的通信电路或者外接一个网络通信装置，实现前述的联网功能。具体的，可以参照前述射频读写模块的描述，在此不再详述。

参照图7，本实用新型实施例提供了另一种射频标签的系统架构图，包括：射频读写器20、服务器50、射频标签10和集成设置在射频标签10中的电源80；所述射频标签10和所述射频读写器20无线连接；所述射频读写器20和所述服务器50有线连接或者无线连接。

电源80具体可以为射频处理模块11中的射频前端电路1111进行供电，在射频前端电路1111得到供电的情况下，可以进一步向温度传感器110供电，以及控制天线12将温度传感器110检测得到的温度信号发出。

具体的，射频处理模块11控制天线12将温度传感器110检测得到的温度信号发出的执行逻辑包括：在射频前端电路1111得到电源80供电的情况下，可以一直采集温度传感器110上产生的电压值，并将电压值通过预设的拟合参数和拟合函数转换为温度值，本实用新型实施例可以预设一个有效温度值，并由射频前端电路判断检测到的温度值是否大于或等于该有效温度值，若温度值大于或等于该有效温度值，则将该温度值通过天线进行发送；或，若温度值小于或等于该有效温度值，则该温度值通过天线进行发送。

例如，在人体体温测量场景下，有效温度值可以为35摄氏度，因此，射频前端电路在得到温度传感器采集的温度值之后，可以判断温度值是否大于或等于该有效温度值，若温度值大于或等于该有效温度值，则将该温度值通过天线进行发送。

在冷链运输场景下，有效温度值可以为-20摄氏度，射频前端电路在得到温度传感器采集的温度值之后，可以判断温度值是否小于或等于该有效温度值，若温度值小于或等于该有效温度值，则将该温度值通过天线进行发送。

综上所述，本实用新型提供的一种射频标签，包括：第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；天线阻抗匹配部的一端与第一天线臂连接，天线阻抗匹配部的另一端与第二天线臂连接；天线的馈电位置设置在天线阻抗匹配部上；其中，馈电位置用于连接射频处理模块。本实用新型中，在天线中第一天线臂和第二天线臂之间，添加具有一定面积大小的天线阻抗匹配部，以通过在天线中插入一个无源网络的方式，使负载阻抗与信号源阻抗共轭匹配，在天线中得到共轭形式的阻抗匹配，从而达到天线中所有信号均能传递至负载点的目的，而且降低了信号反射的几率。另外，由于天线阻抗匹配部具有一定的长度，天线阻抗匹配部还可以增加整个天线的尺寸，使得天线中包括部分天线阻抗匹配部和整个第一天线臂的区域可以处于被测物体之外，降低了天线与被测物体的接触面积，进一步降低了被测物体对电磁波的损耗，以及被测物体对天线阻抗的影响。

例如在处于腋下测温场景下时，在天线阻抗匹配部实现阻抗匹配的基础上，还可以仅将天线中包括馈电位置和整个第二天线臂的测温区域置于人体的腋下部位，而将天线中除测温区域之外的区域，暴露在腋下部位之外，以降低人体腋下部位对电磁波的损耗，以及降低腋下部位对天线阻抗的影响。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本实用新型实施例是参照根据本实用新型实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种射频标签，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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (13)

1.一种天线，其特征在于，包括：

第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部；

所述天线阻抗匹配部的一端与所述第一天线臂连接，所述天线阻抗匹配部的另一端与所述第二天线臂连接；

所述天线的馈电位置设置在所述天线阻抗匹配部上；其中，所述馈电位置用于连接射频处理模块。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述射频处理模块为产生容抗电阻的部件，所述天线阻抗匹配部为产生感抗电阻的部件；所述感抗电阻与所述容抗电阻至少部分地抵消。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述天线阻抗匹配部包括：多个阻抗匹配子部，多个所述阻抗匹配子部之间相互并联连接。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述馈电位置位于多个所述阻抗匹配子部中的一个中，所述馈电位置用于与所述射频处理模块串联。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线臂、第二天线臂和天线阻抗匹配部的最小外接矩形为长条形。

6.根据权利要求1-5任一项所述的天线，其特征在于，所述第一天线臂为辐射臂，用于收发信号；所述第二天线臂为天线振子，用于使所述收发信号的增益达到预设值；且所述天线的馈电位置设置在所述天线阻抗匹配部靠近所述第二天线臂的一端。

7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线振子在预设方向上弯折预设次数。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线阻抗匹配部的长度为35～45毫米；

所述第一天线臂的长度为45～55毫米；

所述第一天线臂的长度大于所述第二天线臂的长度。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线还包括：

基板；

所述第一天线臂、所述第二天线臂和所述天线阻抗匹配部设置在所述基板上；所述基板的材质为介质损耗角正切值小于或等于预设阈值的材质。

10.一种射频标签，其特征在于，包括：射频处理模块和如权利要求1至9任一项所述的天线；

其中，所述射频处理模块与所述馈电位置连接。

11.根据权利要求10所述的射频标签，其特征在于，所述射频处理模块包括：

温度传感器；所述温度传感器的材质为热敏导电材质；其中，所述射频处理模块，用于控制所述天线将所述温度传感器检测得到的温度信号发出。

12.根据权利要求11所述的射频标签，其特征在于，所述射频处理模块还包括：

射频识别电路，所述射频识别电路与所述馈电位置连接，所述温度传感器与所述射频识别电路连接；

在所述天线处于预设电磁场中，且所述射频识别电路通过所述天线从所述电磁场中得到供电的情况下，所述射频识别电路向所述温度传感器供电，以及控制所述天线将温度传感器检测得到的温度信号发出。

13.根据权利要求12所述的射频标签，其特征在于，所述射频识别电路包括：

射频前端电路和存储器；

所述射频前端电路的射频引脚和所述天线阻抗匹配部、所述存储器和所述温度传感器依次连接。

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