可扩展天线的RFID标签及RFID芯片模块制造技术

技术编号:14898707 阅读:153 留言:0更新日期:2017-03-29 13:52
本发明专利技术公开了一种可扩展天线的RFID标签,包括一个基体(1),贴合在基体(1)上相互电绝缘的两个初级天线(2),以及一个RFID芯片(3)。述RFID芯片(3)两天线引脚分别与两个所述初级天线(2)电连接;两所述初级天线(2)上分别设置有与所需安装的金属本体电连接机构。由于将金属产品的金属本体可扩展成为与标签芯片相连的RFID标签天线,大大增大了RFID标签的天线,提高了RFID标签的灵敏度,扩展了RFID标签的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动识别领域。特别是涉及一种适用于可扩展天线的RFID标签,以及适用的RFID芯片模块。
技术介绍
射频识别即RFID(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术,又称RFID标签(或电子标签),是一种20世纪90年代兴起的通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID标签又称射频标签、应答器、数据载体,由天线、耦合元件及芯片组成。天线主要由金属构成,与一个塑料薄片一起嵌入到标签基材内,是一个超薄环路,与基材中的芯片连接。基材采用绝缘塑料。RFID系统由电子标签、读写器和应用软件系统等组成。电子标签进入磁场后,接收读写器发出的电磁波,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号;读写器读取信息并解码后,送至应用软件系统进行有关数据处理。电磁波能够穿透纸张、木材和塑料等非金属材质,进行穿透性通信,可同时辨识读取数个电子标签。对于非金属材质,电子标签可以安装在任何位置,读写器可在多个角度读取数据,极大的增加了RFID系统应用的便利性。中国专利法文献CN204876889U公开了一种基于RFID的智能门锁与钥匙感应匹配系统,该系统内部封装了次级线圈;终端管理模块用于系统管理,用于门锁上的感应模块、钥匙上的响应匹配模块中信息的写入。然而,通常来说防盗门为了安全起见,门扇及门框都是采用整体金属材料的面板制成。而电磁波无法穿透金属,RFID技术中所采用的高频交流变化电磁波实际上是无法穿过安全门门扇的金属面板的,而如果采用开窗的方式来为RFID技术提供电磁波的通路,则会完全损害安全门的完全性能。显然该现有技术仅仅提出了一个理念,还没有实施的可能性。目前,在生产管理方面的现有技术必须将电子标签安装在金属产品表面,面向电磁波发射方向与读写器进行通讯。然而对于防盗门一类的产品来说,生产过程中时常要将产品叠放在一起,此时受叠压的前后产品的金属面板影响,阻碍了电磁波的通路,此时读写器难以读出叠放在中间的产品上的电子标签的数据。因而,在现实生产中,当带有电子标签的金属产品叠放在一起时,读写器要实现同时读取数个电子标签,对电子标签固定在金属产品表面的位置和金属产品叠放方式有很高的要求。给生产、仓储、物流管理带来很多不便。即便将RFID标签安装在门框边缘卷边上,但卷边形状狭窄,只能固定体积较小的RFID标签,局限了天线的大小,而天线的大小是RFID标签性能的一大决定因素,天线越大,RFID标签的读取距离越远。因此设置在门框边缘卷边上的RFID标签由于天线太小,进而局限了标签的性能。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于RFID技术在金属产品上应用的限制,实现读写器在通讯距离内从任何角度都可与安装在金属产品上的RFID标签正常通讯。可同时辨别读取数个不同金属产品上的RFID标签。为此,本专利技术的一种可扩展天线的RFID标签,包括RFID芯片,所述RFID芯片两天线引脚各自分别电连接一个初级天线,还包括将两所述初级天线上分别与所需安装的金属产品的金属本体连接的电连接机构。具体地,所述电连接机构包括成型在所述初级天线上的连接孔及穿过所述连接孔将所述初级天线连接到所述金属本体上的导体材质的固定件。所述固定件优选为螺钉或铆钉。进一步地,所述RFID芯片固定在一个绝缘基体上,在所述基体上还固定有两所述初级天线,两所述初级天线之间电绝缘。所述初级天线为贴合在所述基体上的金属箔,所述连接孔同时贯通所述金属箔及所述基体。优选地,所述金属箔延伸到所述连接孔的基体部分的内壁上。所述绝缘基体采用聚四氟乙烯材料制成。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:将初级天线分为两个,并在两所述初级天线上分别设置有与所需安装的金属本体电连接机构,由此可以将金属产品的金属本体改造成与标签芯片相连的RFID标签天线,大大增大了RFID标签的天线。如具有天线功能的金属门接收读写器发射过来的射频信号并转换为能量,获得的能量给标签芯片供电。当获取的能量足够时,标签芯片被激活,并根据读写器的询问指令完成相应的动作,将芯片上存储的标签信息通过反向散射调制的方法反射给读写器。在读写器功率为32dBm、天线增益为9dBic的环境下,单个该金属门的最远识别距离可达12米。将金属产品的金属本体直接作为RFID标签的天线,具有辐射效能高的特点。克服了普通天线靠近金属时辐射电阻会迅速减小,阻值小于2欧姆,而芯片的实部阻抗约为15欧姆,两者完全不匹配导致性能下降的缺陷。可以有效降低金属靠近的影响。电子标签的性能由敷铜结构来调节,针对不同的金属产品,只需调节敷铜尺寸即可。附图说明图1是本专利技术的可扩展天线的RFID标签的结构示意图;图2是一种安全门的边缘卷边结构上开的一个槽口结构示意图;图3是本专利技术的可扩展天线的RFID标签在图2所示槽口上安装固定后的结构示意图。其中附图标记1-基体,2-初级天线,3-RFID芯片,4-连接孔,5-固定螺钉,6-安全门,7-槽口,8-安装孔,9-缺口。具体实施方式参见图1,本专利技术的可扩展天线的RFID标签,包括一个聚四氟乙烯材质的基体1,贴合在所述基体1上相互电绝缘的两个铜箔初级天线2,以及一个RFID芯片3。本实施例中,所述RFID芯片3固定在所述基体1的中间,而两所述初级天线2相对地设置在所述所RFID芯片3的两侧并向相反方向向外延伸。述RFID芯片3两天线引脚分别与两个所述初级天线2电连接。两所述初级天线2的外端分别设置有与所应用的金属产品的金属本体电连接机构。所述电连接机构包括贯通成型在所述初级天线2及所述基体1上的连接孔4,及穿过所述连接孔4将所述初级天线2连接到所述金属本体上的金属固定螺钉5。本文中所述金属本体是指为实现相应的功能而构成金属产品一部分的金属构件。参见图2,本实施例中,所述金属产品为金属安全门6,则金属本体即指安全门金属门扇。在所述安全门6的边缘处成型有卷边结构,如图中阴影部分所示。在所述安全门6的边缘卷边结构任意位置上开一个槽口7,所述槽口7让出所述RFID芯片3工作所需的空间;在所述槽口7附近对应于所述连接孔4的位置成型有适于所述固定螺钉5连接固定的安装孔8,其中一个所述安装孔8为沿两所述安装孔8的中心的连线延伸的长孔。所述安装孔8具有延伸到所述槽口7的缺口9,所述安装孔8的孔径略小于所述固定螺钉5的最小径向尺度,所述安装孔8利用所述缺口9产生的变形紧密地连接到所述固定螺钉5上。参见图3,将图1所示的可扩展天线的RFID标签安放在所述槽口7上,并使所述连接孔4与成型在所述安全门6上的的安装孔8对正。用固定螺钉5穿过所述连接孔4,并挤入所述安装孔8中通过螺纹啮合紧密地使所述固定螺钉5与所述安全门6电连接。并因此将所述RFID芯片3组连接到成型在所述安全门6的所述槽口7上。由于固定螺钉5的螺帽紧密地压合在所述初级天线2上,这样就完成了所述RFID芯片3与金属安全门6之间的电连接。此时,金属安全门6的整体构成了所述RFID芯片3的天线,由此所述金属安全门6与所述RFID芯片3一同构成了一个RFID标签。在上述实施例中,具有天线功能的金属安全门6接收读写器发射过来的射频信号,并由此获得本文档来自技高网
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可扩展天线的RFID标签及RFID芯片模块

【技术保护点】
一种可扩展天线的RFID标签,包括RFID芯片(3),所述RFID芯片(3)两天线引脚各自分别电连接一个初级天线,其特征在于:还包括将两所述初级天线(2)分别与所需安装的金属产品的金属本体连接的电连接机构。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展天线的RFID标签,包括RFID芯片(3),所述RFID芯片(3)两天线引脚各自分别电连接一个初级天线,其特征在于:还包括将两所述初级天线(2)分别与所需安装的金属产品的金属本体连接的电连接机构。2.根据权利要求1所述可扩展天线的RFID标签,其特征在于:所述电连接机构包括成型在所述初级天线(2)上的连接孔(4)及穿过所述连接孔(4)将所述初级天线(2)连接到所述金属本体上的导体材质的固定件(5)。3.根据权利要求2所述可扩展天线的RFID标签,其特征在于:所述固定件(5)为螺钉或铆钉。4.根据权利要求2或3所述可扩展天线的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈猛吕策
申请(专利权)人:王力安防产品有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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