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CN103164735A - 一种抗金属的超高频rfid标签 - Google Patents

一种抗金属的超高频rfid标签 Download PDF

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CN103164735A
CN103164735A CN2011104221531A CN201110422153A CN103164735A CN 103164735 A CN103164735 A CN 103164735A CN 2011104221531 A CN2011104221531 A CN 2011104221531A CN 201110422153 A CN201110422153 A CN 201110422153A CN 103164735 A CN103164735 A CN 103164735A
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China
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high frequency
ultra
rfid label
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CN2011104221531A
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孙向荣
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JIANGSU ANZHIBO ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
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JIANGSU ANZHIBO ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种抗金属的超高频RFID标签50,其包含:标签电介质部件51;第一环状天线图案53;第二环状天线图案55;所述的第二环状天线图案55从所述的标签电介质部件51的第一表面到标签电介质部件51的第二表面为连续的,并在标签电介质部件51的第一表面形成开缝;所述的第一环状天线图案53,是位于第二环状天线图案55上,其与第二环状天线图案55通过耦合方式不导电连接;集成电路芯片52,其安装于第一环状天线图案53上。

Description

一种抗金属的超高频RFID标签
技术领域
本发明涉及RFID(射频识别)电子标签,特别是涉及一种能应用于金属材质表面或非金属材质表面的电子标签,当它被贴于金属或非金属上都具有优良读距的优点。
背景技术
在物流、资产管理、生产作业管理中,将打印的条形码贴到产品或其包装上的这种方式已经被普遍使用。但是,这种条码技术存在的问题有:读距近、不可群读、读取效率低、其信息不可更新、在许多特殊环境下不能使用。
因而,目前的RFID技术,以非接触的方式实现信息的读及写,读距远,并可实现群读功能,它大幅地提高了标签的读写效率,同时它还可以对信息进行加密,实现了很好的信息安全性。
对于市场上已经存在的各种类型的RFID标签,第一种类型是制作成偶极子天线,如图9的(a)所示,当其安装于非导体面时,获得了信号通信所需的读写距离。但时,当把它贴或安装于金属表面时,金属极大的削弱了RFID标签的通信性能,导致其读距大幅减小的问题,如图9的(b)所示,其根本原因是因为在金属表面会产生与偶极子天线表面电流相反方向的电流,其会抵消偶极子天线表面电流产生的电磁场;第二种类型是在制作偶极子天线时,增大了其到金属表面的距离来减少金属物体对其的影响,如图9的(c)所示,这种方式,能减少金属物表面的反向电流的影响,能适当增大其通信距离,但是其通信距离仍然较没有贴在金属物上时有所减少,而且其带宽将变窄,当有读距要求或带宽要求时,此类标签有很大的应用局限性;第三种类型是制作成单极天线,如图10所示,这种天线当被贴于金属表面时,仍然具有较好的带宽和增益,这种天线一般是在介质材料上采用蚀刻或银浆印刷工艺加工而成,其成本相对较高。
本发明所涉及是一种新型的抗金属RFID标签,其在导体及非导体表面,均有非常优异的读距,工作性能稳定可靠,而且加工成本相对较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有环状天线的超高频RFID标签,其具有读距远,加工易的特点。
本发明的技术方案:一种抗金属的超高频RFID标签,其特征在于包含:标签电介质部件;第一环状天线图案;第一环状天线介质部件;第二环状天线图案;所述的第二环状天线图案从所述的标签电介质部件的第一表面到标签电介质部件的第二表面为连续的,并在标签电介质部件的第一表面形成开缝;所述的第一环状天线图案,是位于第二环状天线上,其与第二环状天线通过耦合方式不导电连接;集成电路芯片,其安装于第一环状天线上。
本发明中,所述的第一环状天线图案是通过蚀刻、或印刷工艺加工到第一环状天线介质部件上而构成第一环状天线。
本发明中,所述的第一环状天线位于第二环状天线的上方,并全部覆盖第二环状天线的首端、尾端及开缝位置。
本发明中,所述的第一环状天线位于第二环状天线与标签电介质部件之间,并全部与第二环状天线的首端、尾端及开缝位置重叠。
本发明中,所述的第一环状天线部分覆盖第二环状天线的首端、尾端、或开缝位置。
本发明中,所述的第一环状天线位于第二环状天线与标签电介质部件之间,并部分与第二环状天线的首端、或尾端、或开缝位置重叠。
本发明中,所述的第一环状天线位于第二环状天线开缝位置内。
本发明中,所述的第一环状天线介质部件材质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质等。
本发明中,所述的第一环状天线是通过粘贴、或绑定、或定位柱固定、或非导体螺丝、或卡扣的方式固定于电介质部件之上。
本发明中,所述的集成电路芯片是超高频芯片或带超高频功能的芯片。
本发明中,所述的标签电介质部件是平板形的,或曲面的。
本发明中,所述的标签电介质部件的材质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质等。
本发明中,所述的标签电介质部件是实心的、空心的或局部空心的。
本发明中,所述的第一环状天线是近场天线;
本发明中,所述的第一环状天线和芯片形成圆形的闭合天线、方形的闭合天线、或其它形状的闭合天线。
本发明中,所述的第二环状天线的开缝,是边平行的缝、边非平行的缝、或异形的缝。
本发明中,所述的第二环状天线图案是通过蚀刻、或印刷工艺、或蚀刻与印刷的混合工艺加工于标签电介质部件上而构成第二环状天线。
本发明中,所述的第二环状天线图案是通过将金属箔粘贴于标签电介质部件上而构成第二环天线。
本发明中,所述的第二环状天线是通过粘贴、或绑定、或定位柱固定、或非导体螺丝、或卡扣的方式固定于标签电介质部件之上。
本发明中,所述的第二环状天线所用的电介质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质等。
本发明中,所述的集成电路芯片,是有源的、或无源的RFID芯片,或是带超高频功能的其它的芯片。
本发明中,所述的标签电介质部件的材质是单一材质,或是多种材质的结合体。
本发明具有的有效果:根据本发明,可以提供一种抗金属的超高频RFID标签,该标签天线具有有效接收和辐射面积大,增益高,能实现远距离读写的功能的特点。
此外,根据本发明,由于采用了二个环状天线结构,可以提供更宽的频率带宽,采用本发明的这种抗金属的超高频RFID标签,可以应用于更广泛的基材表面,并保证其读写的距离仍然能保持很好的稳定性。
并且采用本发明所述的一种抗金属的超高频RFID标签,可贴附于金属或非金属物品表面,对其进行资产管理、物流或仓储管理、生产线管理等。
附图说明
图1是本发明的RFID标签详细的立体分解图。
图2是把第二环状天线粘贴于标签电介质部件上的示意图。
图3是本发明的标签完成装配后的示意图。
图4是本发明把第二环状天线安装到电介质部件后的仰视示意图。
图5是第二环状天线的开缝的示意图。
图6是第一环状天线的示意图。
图7是第一环状天线安装的不同方式的示意图
图8是第一实施例的RFID标签的增益图。
图9是一种现有技术的偶极子天线的示意图。
图10是一种现有技术的单极子天线的示意图。
具体实施方式
结构
图1是本发明的RFID标签50的详细的立体分解图。
如图1的(a)所示,标签电介质部件51是尺寸为70x20x6mm的介质板。
如图1的(b)所示,集成电路芯片52安装在第一环状天线53上,构成一个闭环的近场天线;第一环状天线采用的是PET材质的蚀刻天线。
如图1的(c)所示,第二环状天线55采用铜箔制成。
如图2所示,第二环状天线55贴附于标签电介质部件51上。
标签电介质部件51,例如具有介电常数2.4,并且可以使用其它的廉价的材料来形成,如可以使用具有良好的可成形性能的树脂材料。
图3是本发明的实施例的完成装配后的示意图,如图3所示,第一环状天线53被粘贴于第二环状天线55上,其部分覆盖了第二环状天线的首端、尾端及开缝。
图4是俯视图。
图5是第二环状天线的开缝示意图,如图5的(a),其开缝是双边平行的,并且是将第二环状天线完全断开的;如图5的(b),其开缝是非平行的,并且是将第二环状天线完全断开的;如图5的(c),其开缝是没有将第二环状天线完全断开的;本实例中采用了图5的(a)的开缝形式。
图6是第一环状天线的示意图,如图6的(a),其天线形状是圆形的;如图6的(b),其天线形状是四方形的;如图6的(c),其天线开关是异形的;本实例中采用了图6的(b)的形式。
图7(a)所示,是第一环状天线是完全覆盖了第二环状天线的开缝及其首尾端;图7(b)所示,是第一环状天线是完全位于第二环状天线的开缝内;图7(c)所示,是第一环状天线只覆盖了第二环状天线的开缝部分区域,及其首端或尾端的部分区域。
本实例中采用了如图6(b)所示的第一环状天线形式。
图8是第一实施例的天线增益图。其在915MHz时取得了6dB的总的增益,天线增益效果非常好。
在完成以上后,本发明所述的超高频电子标签在进行资产管理、生产线管理时具有非常好的读距,其读写性能也非常稳定。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (22)

1.一种抗金属的超高频RFID标签,其特征在于包含:
标签电介质部件;
第一环状天线图案;
第一环状天线介质部件;
第二环状天线图案,所述的第二环状天线图案从所述的标签电介质部件的第一表面到标签电介质部件的第二表面为连续的,并在标签电介质部件的第一表面形成开缝;所述的第一环状天线图案,是位于第二环状天线上,其与第二环状天线不导电连接;
集成电路芯片,其安装于第一环状天线上。
2.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线图案是通过蚀刻、或印刷工艺加工到第一环状天线介质部件上而构成第一环状天线。
3.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线位于第二环状天线的上方,并全部覆盖第二环状天线的首端、尾端及开缝位置。
4.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线位于第二环状天线与标签电介质部件之间,并全部与第二环状天线的首端、尾端及开缝位置重叠。
5.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线部分覆盖第二环状天线的首端、尾端、或开缝位置。
6.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线位于第二环状天线与标签电介质部件之间,并部分与第二环状天线的首端、或尾端、或开缝位置重叠。
7.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线位于第二环状天线开缝位置内。
8.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线介质部件材质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质等。
9.根据权利要求2所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线是通过粘贴、或绑定、或定位柱固定、或非导体螺丝、或卡扣的方式固定于电介质部件之上。
10.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的集成电路芯片是超高频芯片或带超高频功能的芯片。
11.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的标签电介质部件是平板形的,或曲面的。
12.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的标签电介质部件的材质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质等。
13.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的标签电介质部件是实心的、空心的或局部空心的。
14.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线是近场天线。
15.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第一环状天线和芯片形成圆形的闭合天线、方形的闭合天线、或其它形状的闭合天线。
16.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第二环状天线的开缝,是平行的缝、非平行的缝、或异形的缝。
17.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第二环状天线图案是通过蚀刻、或印刷工艺加工、或印刷与蚀刻混合工艺于标签电介质部件上而构成第二环状天线。
18.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第二环状天线图案是通过将金属箔粘贴于标签电介质部件上而构成第二环天线。
19.根据权利要求19所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第二环状天线是通过粘贴、或绑定、或定位柱固定、或非导体螺丝、或卡扣的方式固定于标签电介质部件之上。
20.根据权利要求19所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的第二环状天线所用的电介质是陶瓷材料、或高分子材料(如ABS、PC、TPU等)、或木质材料、或玻璃材质。
21.根据权利要求10所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的集成电路芯片,是有源的、或无源的RFID芯片,或是带超高频功能的其它的芯片。
22.根据权利要求1所述的抗金属的超高频RFID标签,其特征在于,所述的标签电介质部件的材质是单一材质,或是多种材质的结合体。
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