CN217114787U - 天线、rfid标签及金属压力容器 - Google Patents
天线、rfid标签及金属压力容器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及射频识别技术领域，具体涉及一种天线、RFID标签及金属压力容器。所述天线包括：匹配环、左震动臂以及右震动臂；所述匹配环设置于所述左震动臂和所述右震动臂之间，连接所述左震动臂和所述右震动臂；所述左震动臂和所述右震动臂为对称结构。天线为采用铝蚀刻工艺制成的铝箔金属天线。本实用新型实施例提供的天线，可以方便的通过调整天线结构调整标签阻抗，使标签天线阻抗与芯片阻抗匹配，减少回波损耗和增强标签效率以确保标签能够在较远的距离被读取。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及射频识别技术领域，具体涉及一种天线、RFID标签及金属压力容器。
【背景技术】
生活中，需要对一些金属压力容器的使用状态、实用信息为和维护信息进行严格有效的处理，排除安全隐患。
目前，主要采用条码和二维码对这些金属压力容器进行盘点与溯源追踪。由于条码或二维码存在保存时间短，易被遮挡，在搬运过程中易破损，易受使用环境光源影响，需人工单个识别等的缺陷。因此，使得进行盘点和溯源追踪工作的工作人员劳动强度大并且工作效率低。尤其是，金属压力容器的种类繁多，数量巨大，这样的人工模式难以满足实际情况的需要。
为了提升效率，现有一些机构采用射频识别技术对金属压力容器进行盘点与溯源追踪的技术方案。但由于标签工艺和所使用核心部件的局限性，导致标签存在不防水、易受损、易老化、易分层和读距短等缺陷。在长时间户外环境应用还容易出现功能失效等现象，且失效后标识信息较难重新获取。
因此，急需建立稳定的溯源体系，以解决标签易受损、不易识别和读距短的难题。
【发明内容】
本实用新型旨在提供一种天线、RFID标签及金属压力容器，能够解决标签易受损、不易识别和读距短的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种天线。
该天线包括：匹配环、左震动臂以及右震动臂；所述匹配环设置于所述左震动臂和所述右震动臂之间，连接所述左震动臂和所述右震动臂；所述左震动臂和所述右震动臂为对称结构。
可选地，所述天线为采用铝蚀刻工艺制成的铝箔金属天线。
可选地，所述匹配环包括：左右两侧垂直匹配环臂和上下两个水平匹配环臂；
所述左震动臂包括：若干个垂直微带线和水平微带线。
所述垂直微带线与所述水平微带线依次交替连接，以形成N个开口方向相反的U形槽；其中，所述U型槽的底部由所述水平微带线形成，所述U型槽的两侧为所述垂直微带线。
可选地，所述左震动臂上，U型槽的个数为9个。
可选地，所述左震动臂上，依次序设置第一至第九垂直微带线；其中，第一垂直微带线与匹配环距离最远，第九垂直微带线与匹配环距离最近。
所述左震动臂上，依次序设置第一至第九水平微带线；其中，第一水平微带线与匹配环距离最远，第九水平微带线与匹配环距离最近。
所述左震动臂上，依次形成第一至第九U型槽，相邻的U型槽开口方向是相反的。
所述第九U型槽的底部由第九水平微带线形成，左侧由第九垂直微带线形成，右侧由匹配环的左侧垂直匹配环臂形成。
可选地，所述U型槽的圆角的圆弧半径设置为0.45mm。
可选地，所述匹配环的左右两侧垂直匹配环臂的宽度均为14.00mm，长度均为1.20mm；所述匹配环的上匹配环臂的宽度为0.89mm，长度为10.00mm；所述匹配环的下匹配环臂的宽度均设置为0.91mm，长度为10.00mm。
所述第一垂直微带线的宽度设置为14.00mm,长度设置为1.80mm；所述第二垂直微带线到第七垂直微带线的宽度均设置为14.00mm，长度均设置为 0.90mm；所述第八垂直微带线和第九垂直微带线宽度设置为11.08mm，长度设置为0.90mm。
所述第一水平微带线到第九水平微带线的宽度和长度均设置为0.90mm。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：一种RFID 标签。
所述RFID标签包括：塑料外壳、塑料层、天线中间件和金属壳。
所述天线中间件包括：标面层、第一黏胶层、芯片线路层、第二黏胶层和离型纸层。
所述芯片电路层包括：芯片、基材以及上述的天线；所述天线和芯片附着于基材表面，并通过金属引线连接。
所述塑料外壳设置有凹槽。
所述天线中间件紧贴在所述凹槽内。
所述塑料层设置于所述天线中间件和所述金属外壳之间，覆盖在所述天线中间件的上方，将所述天线中间件和所述金属壳隔开。
所述金属壳嵌套于所述塑料外壳内表面，与所述塑料外壳内表面贴合，且与所述塑料层紧贴。
可选地，所述塑料层为PP塑料层。
可选地，所述天线中间件中。
所述标面层位于上表面。
所述第一黏胶层设置于所述标面层和所述芯片电路层的上表面之间，用于连接所述标面层和所述芯片线路层。
所述离型纸层位于最底层。
所述第二黏胶层设置于所述离型纸层和所述芯片电路层的下表面之间，用于连接所述离型纸层和所述芯片线路层。
可选地，所述芯片为采用倒封装工艺的倒装芯片。
可选地，所述基材为PET基材。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：一种金属压力容器。该金属压力容器装配有如上所述的RFID标签。
本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的天线，可以方便的通过调整天线结构调整标签阻抗，使标签天线阻抗与芯片阻抗匹配，减少回波损耗和增强标签效率以确保标签能够在较远的距离被读取。
另外，本实用新型提供的RFID标签采用的材料使标签柔软性较能好，可以耐弯折，在应用环境中具有寿命长且对户外环境有很强的耐受性。RFID标签采用的封装设计，在塑料外壳上设置凹槽，并且设置有塑料层将天线中间件与金属壳分隔开，使标签的抗金属性强，且标签的天线中间件被很好的保护在塑料外壳的凹槽内，不易损坏。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本实用新型实施例提供的RFID标签的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的RFID标签的天线中间件的结构示意图；
图3a为本实用新型实施例提供的天线的结构示意图；
图3b为本实用新型实施例提供的天线的匹配环的结构示意图；
图3c为本实用新型实施例提供的天线的左震动臂结构示意图；
图3d为本实用新型实施例提供的天线的结构示意图，示出了垂直微带线与水平微带线依次交替连接形成的N个开口方向相反的U形槽。
【具体实施方式】
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
无线射频识别(RFID)系统主要由电子标签、读写器和后台主机组成。读写器通过发射天线发送特定频率的电磁波，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线以电磁波的形式发送出去。读写器的接收天线接收到从标签发射来的电磁波信号后将其解码，即可获得标签中存储的信息。
在电子标签的应用中，有时需要对金属物体进行标识，例如：汽车、钢瓶和武器装备等。但普通电子标签放置在金属表面时，标签的读距会迅速缩短，甚至不能被读取。
本实用新型实施例提供了一种RFID标签。其具有一定的抗金属能力，解决了普通电子标签不能附着于金属表面使用的难题，甚至在金属表面使用时能获得更远的读距。如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的RFID标签的结构示意图，RFID标签100包括塑料外壳101、塑料外壳凹槽102、塑料层104、天线中间件103和金属壳105。
其中，该塑料外壳101设置有凹槽102；天线中间件103紧贴在凹槽102 内；塑料层104设置于天线中间件103和金属壳105之间，覆盖在天线中间件103的上方，将天线中间件103和金属壳105隔开。
金属壳105则嵌套于塑料外壳101内表面，与塑料外壳105的内表面贴合，且与塑料层104紧贴。
在一些实施例中，天线中间件103粘贴在塑料外壳101上3.5mm深的凹槽102内。所述塑料层104覆盖于所述天线中间件103的上方，将所述天线中间件103和所述金属壳105隔开。
这样的设计可以使得天线中间件103与塑料外壳101和金属壳105完美结合，具有较高的防护等级，满足在户内外应用要求。另外，天线中间件103 与塑料外壳101和金属壳105的接触设计，使封装后的RFID标签的抗金属特性更强。
在一些实施例中，所述塑料层104是独立成型的部件，可以通过任何合适的方式，如粘接等固定在塑料外壳101上。在另一些实施例中，该塑料层 104还可以是与塑料外壳101一体成型的部件。
在一些实施例中，所述塑料外壳101和塑料层104可以选择使用聚丙烯 (PP)材质。聚丙烯作为一种半结晶的热塑性塑料，制成的的塑料外壳101 和塑料层104具备高耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀的优势。
在一些实施例中，金属壳105和塑料外壳101可以是弧形、方形或者是能互相嵌套的任何形状。
在一些实施例中，塑料外壳上的凹槽102可以是矩形、圆形、三角形或者任何形状；相应的天线中间件103和塑料层104也设置成与塑料外壳凹槽 102相对应的形状，以使天线中间件103与塑料层104、塑料外壳101以及金属壳105保持最佳的接触位置，保证整个RFID标签的良好性能。
在一些实施例中，如图2所示，天线中间件103包括：标面层1031、第一黏胶层1032、芯片线路层1033、第二黏胶层1034和离型纸层1035。
其中，芯片线路层1033包括：基材、附着于基材表面的芯片、以及天线 200，天线200和芯片之间通过金属引线连接。
天线200是用来辐射或接收无线电波的装置；芯片具有一定的存储容量，可存储各类目标物品的数据信息，例如用来表示图1所示的RFID标签所附着的物体的唯一的识别码，并对天线200收发信号进行解调、解码、编码和调制等操作。
在一些实施例中，芯片为采用倒封装工艺的倒装芯片。
在一些实施例中，芯片为超高频芯Ucode 9，具有唯一UID识别码，且储存区EPC具有可编码的特性。
在一些实施例中，基材为PET基材，所述PET基材有耐高温特性；有良好的力学性能，耐折性好；气体和水蒸气渗透率低，即有优良的阻气、水、油及异味性能。
请继续参阅图2，天线中间件103中：标面层1031位于上表面；第一黏胶层1032设置于标面层1031和芯片线路层1033的上表面之间，用于连接标面层1031和芯片线路层1033；离型纸层1035位于最底层；第二黏胶层1034 设置于离型纸层1035和芯片线路层1033的下表面之间，用于连接离型纸层 1035和芯片线路层1033。
在一些实施例中，第一黏胶层1032和第二黏胶层1034可以由任何合适材料，通过合适配方制作而成，如丙烯酸酯聚合乳液及无基胶等，通常粘性强、弹性好、柔软性好。
本实用新型实施例提供的RFID标签可被设计成支持任意一种工作方式的电子标签。例如，有源电子标签、无源电子标签和半无源电子标签。
本实用新型实施例提供的RFID标签的天线中间件103柔性好、厚度和尺寸小，其表面可以根据实际需求进行个性化打印，常规的RFID电子标签打印机即可完成RFID标签的所有打印操作，且读取距离达到6m以上。
该RFID标签100所采用的封装设计，在塑料外壳101上设置凹槽102，并且设置有塑料层104将天线中间件103与金属壳105分隔开，使标签的抗金属性强，且标签的天线中间件103被很好的保护在塑料外壳的凹槽102内，不易损坏。
本申请实施例还提供了一种可以应用于以上RFID标签的天线结构。该天线为采用铝蚀刻工艺制成的铝箔金属天线。图3a为本实用新型实施例提供的天线的结构示意图。如图3a所示，该天线200包括：匹配环220、左震动臂 240以及右震动臂250。
其中，匹配环220设置于左震动臂240和右震动臂250之间，连接左震动臂240和右震动臂250；左震动臂240和右震动臂250为对称结构。
在一些实施例中，请参阅图3b，匹配环220包括：左侧垂直匹配环臂221、右侧垂直匹配环臂222、上水平匹配环臂223以及下水平匹配环臂224。
在本实施例中，由于左震动臂和右震动臂为对称结构。因此，为陈述简便，以下以图3c所示的左震动臂240为例，对震动臂的结构进行详细描述。请参阅图3c，左震动臂240包括：若干个垂直微带线和水平微带线。
如图3d所示，垂直微带线与水平微带线依次交替连接，以形成N个开口方向相反的U形槽；其中，U型槽的底部由水平微带线形成，U型槽的两侧为垂直微带线。在一些实施例中，U型槽的个数可以设置为9个。
在一些实施例中，左震动臂240上依次序设置第一至第九垂直微带线，在图3c中依次被标记为201至209。其中，第一垂直微带线201与匹配环220 距离最远，第九垂直微带线209与匹配环220距离最近。
左震动臂240上依次序设置第一至第九水平微带线，在图3c中依次被标记为211至219。其中，第一水平微带线211与匹配环220距离最远，第九水平微带线219与匹配环220距离最近。
左震动臂240上，依次形成第一至第九U型槽，在图3d中依次被标记为 231至239；相邻的U型槽开口方向是相反的。
其中，第九U型槽239的底部由第九水平微带线219形成，左侧由第九垂直微带线209形成，右侧由匹配环220的左侧垂直匹配环臂221形成。
在一些实施例中，U型槽的圆角的圆弧半径为0.45mm。
在一些实施例中，如图3b所示，匹配环220的左侧垂直匹配环臂221和右侧垂直匹配环臂222的宽度均为14.00mm，长度均为1.20mm；匹配环220 的上匹配环臂223的宽度为0.89mm，长度为10.00mm；匹配环220的下匹配环臂224的宽度均设置为0.91mm，长度为10.00mm。
如图3c所示，第一垂直微带线201的宽度设置为14.00mm,长度设置为 1.80mm；第二垂直微带线202到第七垂直微带线207的宽度均设置为14.00mm，长度均设置为0.90mm；所述第八垂直微带线208和第九垂直微带线209宽度设置为11.08mm，长度设置为0.90mm。
所述第一水平微带线211到第九水平微带线219的宽度和长度均设置为 0.90mm。
本实用新型实施例提供的天线其中一个有利方面是：振荡臂上设置的若干个U型槽，方便通过调整U型槽的结构来调节天线的阻抗，增强辐射效率。
本实用新型实施例中的天线200，通过调整天线结构调整标签阻抗，使标签天线阻抗与芯片阻抗匹配，使回波损耗较小，标签效率增强，读距较远，标签制成后，采用固定式标签专业测试设备读距达到6m以上；RFID标签100 采用的材料使标签柔软性较能好，可以耐弯折，在应用环境中具有寿命长且对户外环境有很强的耐受性；RFID标签中的芯片具有唯一的UID识别码，且可以调整天线结构调整标签阻抗，使标签天线阻抗与芯片阻抗匹配，易于识别。
本实用新型实施例还进一步提供了应用以上实施例提供的RFID标签的 RFID标签金属压力容器，RFID标签附着于金属压力容器上，可以是嵌套式、连接式、粘接式等任何附着形式。
在一些实施例中，RFID标签金属压力容器为RFID标签氧气瓶罐。
当然，基于以上实施例提供的氧气瓶罐的应用场景，本领域技术人员还可以将以上实施例提供的RFID标签应用于其他类似的金属压力容器而不限于RFID标签氧气瓶罐。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种天线，其特征在于，
所述天线包括：匹配环、左震动臂以及右震动臂；
所述匹配环设置于所述左震动臂和所述右震动臂之间，连接所述左震动臂和所述右震动臂；所述左震动臂和所述右震动臂为对称结构；
所述天线为采用铝蚀刻工艺制成的铝箔金属天线。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述匹配环包括：左右两侧垂直匹配环臂和上下两个水平匹配环臂；
所述左震动臂包括：若干个垂直微带线和水平微带线；
所述垂直微带线与所述水平微带线依次交替连接，以形成N个开口方向相反的U形槽；其中，所述U型槽的底部由所述水平微带线形成，所述U型槽的两侧为所述垂直微带线。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述左震动臂上，U型槽的个数为9个。
4.如权利要求2或3所述的天线，其特征在于，所述左震动臂上，依次序设置第一垂直微带线、第二垂直微带线、第三垂直微带线、第四垂直微带线、第五垂直微带线、第六垂直微带线、第七垂直微带线、第八垂直微带线和第九垂直微带线；其中，第一垂直微带线与匹配环距离最远，第九垂直微带线与匹配环距离最近；
所述左震动臂上，依次序设置第一至第九水平微带线；其中，第一水平微带线与匹配环距离最远，第九水平微带线与匹配环距离最近；
所述左震动臂上，依次形成第一至第九U型槽，相邻的U型槽开口方向是相反的；
所述第九U型槽的底部由第九水平微带线形成，左侧由第九垂直微带线形成，右侧由匹配环的左侧垂直匹配环臂形成。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述U型槽的圆角的圆弧半径为0.45mm。
6.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述匹配环的左右两侧垂直匹配环臂的宽度均为14.00mm，长度均为1.20mm；所述匹配环的上匹配环臂的宽度为0.89mm，长度为10.00mm；所述匹配环的下匹配环臂的宽度均设置为0.91mm，长度为10.00mm；
所述第一垂直微带线的宽度设置为14.00mm,长度设置为1.80mm；所述第二垂直微带线到第七垂直微带线的宽度均设置为14.00mm，长度均设置为0.90mm；所述第八垂直微带线和第九垂直微带线宽度设置为11.08mm，长度设置为0.90mm；
所述第一水平微带线到第九水平微带线的宽度和长度均设置为0.90mm。
7.一种RFID标签，其特征在于，所述RFID标签包括：塑料外壳、塑料层、天线中间件和金属壳；
所述天线中间件包括：标面层、第一黏胶层、芯片线路层、第二黏胶层和离型纸层；
所述芯片线路层包括：芯片、基材以及如权利要求1-6任一项所述的天线；所述天线和芯片附着于基材表面，并通过金属引线连接；
所述塑料外壳设置有凹槽；
所述天线中间件紧贴在所述凹槽内；
所述塑料层设置于所述天线中间件和所述金属壳之间，覆盖在所述天线中间件的上方，将所述天线中间件和所述金属壳隔开；
所述金属壳嵌套于所述塑料外壳内表面，与所述塑料外壳内表面贴合，且与所述塑料层紧贴。
8.如权利要求7所述的RFID标签，其特征在于，所述天线中间件中：
所述标面层位于上表面；
所述第一黏胶层设置于所述标面层和所述芯片线路层的上表面之间，用于连接所述标面层和所述芯片线路层；
所述离型纸层位于最底层；
所述第二黏胶层设置于所述离型纸层和所述芯片线路层的下表面之间，用于连接所述离型纸层和所述芯片线路层。
9.如权利要求8所述的RFID标签，其特征在于，所述芯片为采用倒封装工艺的倒装芯片；所述基材为PET基材。
10.一种金属压力容器，其特征在于，所述金属压力容器上装配有权利要求7-9任一项所述的RFID标签。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202123257209.0U CN217114787U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 天线、rfid标签及金属压力容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123257209.0U CN217114787U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 天线、rfid标签及金属压力容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217114787U true CN217114787U (zh) | 2022-08-02 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202123257209.0U Active CN217114787U (zh) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 天线、rfid标签及金属压力容器 |
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2021
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