一款高适应性PIFA结构电子标签制造技术

本实用新型专利技术提供了一款高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述标签包括天线、芯片和基板，其中所述基板用于容纳所述天线和芯片，其中所述天线与芯片匹配，所述天线包括布置在基板上表面上的金属辐射层、布置在基板下表面上的金属接地板以及连接金属接地板与辐射单元的短路金属片，金属辐射层由馈电回路和四个单极子组成，金属接地板被设置为与基板等尺寸，短路金属片为4个矩形，其中由辐射面的四个单极子、四个短路金属片以及金属接地板构成四个PIFA结构。本实用新型专利技术高适应性PIFA结构电子标签可以同时应用于空气和金属的复杂电磁环境，并且具有较宽的带宽。

A high adaptability PIFA structure electronic label

The utility model provides a high adaptability of PIFA structure of electronic tag, which is characterized in that the tag includes an antenna and a chip and a substrate, wherein the substrate is used for holding the antenna and a chip, wherein the chip and the antenna, the antenna comprises arranged on the upper surface of the substrate metal radiation layer, layout on the lower surface of the substrate on the metal ground floor and connecting metal ground plate and the radiating element short circuit metal sheet metal radiation layer is composed of feeder circuit and four monopole, metal ground plate is set to the size of the substrate and the like, short circuit metal sheet into 4 rectangles, which constitute the four PIFA structure by surface radiation four monopole, four short circuit metal sheet and the metal ground floor. The utility model has the advantages of high adaptability PIFA structure electronic label can be simultaneously applied to the complex electromagnetic environment of air and metal, and has wide bandwidth.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一款高适应性PIFA结构电子标签，属微波通讯
，适用800MHz～1.1GHz频率范围内的射频识别领域。
技术介绍
传统的物流盘点和仓储管理需要耗费大量的人力资源且容易出错，RFID电子标签的使用可以方便的解决上述问题，节省人力物力而且出错率低，方便监控和跟踪。物流盘点和仓储管理应用时常遇到金属环境、例如RFID芯片被金属覆盖或者在RFID芯片与读取器之间存在金属或其它导电物，因此需要RFID电子标签有抗金属特性，并且应用时需要达到一定的识读距离和识读率，方便货物盘点。
技术实现思路
针对这些问题，本技术设计了一款高适应性PIFA(PlanarInverted-FAntennas，平面倒F天线)结构电子标签，可以同时应用于空气和金属的复杂电磁环境，并且具有较宽的带宽，识读距离较远，形式简单，可以方便的解决上述问题。本技术的主要目的是提供一款高适应性PIFA结构电子标签，旨在可以同时应用在金属环境和空气中，方便用于复杂环境的物流盘点和仓储管理。本技术的一种高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述标签包括天线、芯片和基板，其中所述基板用于容纳所述天线和芯片，其中所述天线与芯片匹配，所述天线包括布置在基板上表面上的金属辐射层、布置在基板下表面上的金属接地板以及连接金属接地板与辐射单元的短路金属片，金属辐射层由馈电回路和四个单极子组成，金属接地板被设置为与基板等尺寸，短路金属片为4个矩形，其中由辐射面的四个单极子、四个短路金属片以及金属接地板构成四个PIFA结构。所述天线材质包括以下材质中的这一种：铜、铝、银浆及导电油墨。所述基板的材质包括以下材质中的一种：FR4塑料和陶瓷。所述馈电环的形状包括以下形状中的一种：矩形、多边形或椭圆形。所述辐射面的四个单极子是矩形或折线形或多边形或椭圆形，所述金属接地板是矩形或多边形或椭圆形，所述短路金属片是矩形或圆柱形，其中通过调整馈电环及辐射面天线尺寸来实现天线与芯片共轭匹配。所述基板的形状是矩形或多边形或椭圆形。所述基板的尺寸范围为长90mm～110mm,宽10mm～30mm，厚度1mm～2mm。本技术高适应性PIFA结构电子标签中，天线包括基板上表面的金属辐射层、基板下表面的金属接地板以及连接金属接地板与辐射单元的短路金属片组成。金属辐射层由馈电回路和四个单极子组成，金属接地板为与基板等尺寸矩形面，短路金属片为4个矩形，其中由辐射面的四个单极子、四个短路金属片以及金属接地板构成四个PIFA结构。通过调整馈电环及辐射面天线尺寸来实现天线与芯片共轭匹配，使标签输出最大功率，从而进一步达到延长读写距离的目的。附图说明图1是本技术的一个实施例中高适应性PIFA结构电子标签的金属辐射层结构示意图。图2是本技术的一个实施例中高适应性PIFA结构电子标签的金属接地板结构示意图。图3是本技术的一个实施例中高适应性PIFA结构电子标签的侧面短路金属片结构示意图。具体实施方式此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，本实施例中高适应性PIFA结构电子标签包括天线10、芯片20和基板30，所述基板30呈矩形设置，用于容纳所述天线10和芯片20，其中所述天线10与芯片20匹配，天线10包含馈电环11、单极子12、金属接地板13以及短路金属片141、142、143、144，所述馈电环11位于所述基板30的中部，所述单极子12设有四个对称臂121、122、123、124，所述对称臂为折线形。所述芯片20位于馈电环上。基板30的形状和尺寸根据具体要求来设置。例如在一实施例中，可将基板30设置成矩形，其尺寸范围为长90mm～110mm,宽10mm～30mm，厚度1mm～2mm。应当指出，矩形的基板在此仅仅是示例性的，在其它实施例中，基板也可以是其它形状，比如椭圆形等。基板30的材质可以为FR4塑料、陶瓷等。由于基板30材料的介电常数和厚度影响天线10的传输效率，因此可进一步选取相对绝缘的材质作为基板30的材质，并根据天线10的尺寸设置基板30的厚度为1～2mm。馈电环11的外形可以为矩形、多边形或椭圆形等。参照图1，在一个实施例中，馈电环11的外形为矩形，其位于基板30的中部。由于天线10的信号是靠四个PIFA结构天线辐射的，而且四个对称PIFA结构的设计是为了达到更好的辐射方向图，因此可增加天线增益。在一实施例中可以通过调整馈电环11和单极子天线121、122、123、124的尺寸来实现天线10与芯片20共轭匹配。共轭匹配是指在信号源给定的情况下，天线阻抗与芯片阻抗共轭，当两者共轭时输出功率最大。本实施例无源电子标签中天线10与芯片20的共轭匹配是指天线10的阻抗与芯片20的阻抗共轭匹配，从而输出最大功率。例如可根据厂家所标签的大小及材质等，变小或变大环的大小或者宽度从而使天线10的阻抗与芯片20的阻抗共轭，以达到输出最大功率的目的。天线10的材质可以为铜、铝、银浆和导电油墨等，可以通过蚀刻工艺、沉淀工艺或印刷工艺与基板30固定连接，芯片20既可以采用导电胶将芯片到封装在天线10中馈电环11上，也可以用金线或铝线接合机(WireBonder)用金线或铝线将芯片20接合在馈电环11上。上述实施例中，各部分的尺寸可以按照厂家要求的标签大小进行设置，使用时可以直接粘贴在物体上。高适应性PIFA结构电子标签中设有上述天线10、芯片20以及基板30，可以在存在金属的环境中和在空气中均得到较远的读取距离和较宽的带宽。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构变换，或者直接、间接运用在其它相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述标签包括天线、芯片和基板，其中所述基板用于容纳所述天线和芯片，其中所述天线与芯片匹配，所述天线包括布置在基板上表面上的金属辐射层、布置在基板下表面上的金属接地板以及连接金属接地板与金属辐射层的短路金属片，金属辐射层由馈电回路和四个单极子组成，金属接地板被设置为与基板等尺寸，短路金属片为4个矩形，其中由辐射面的四个单极子、四个短路金属片以及金属接地板构成四个PIFA结构。

【技术特征摘要】
1.一种高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述标签包括天线、芯片和基板，其中所述基板用于容纳所述天线和芯片，其中所述天线与芯片匹配，所述天线包括布置在基板上表面上的金属辐射层、布置在基板下表面上的金属接地板以及连接金属接地板与金属辐射层的短路金属片，金属辐射层由馈电回路和四个单极子组成，金属接地板被设置为与基板等尺寸，短路金属片为4个矩形，其中由辐射面的四个单极子、四个短路金属片以及金属接地板构成四个PIFA结构。2.根据权利要求1所述的高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述天线材质是铜或铝或银浆或导电油墨。3.根据权利要求1所述的高适应性PIFA结构电子标签，其特征在于，所述基板的材质是FR4...

【专利技术属性】
技术研发人员：许悦，马纪丰，赵军伟，
申请(专利权)人：华大半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31