一种圆极化电子标签制造技术

本发明专利技术涉及一种圆极化电子标签，包括：基板，其用于容纳芯片和天线；芯片，其与天线匹配；以及天线，其具有：短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得所述支臂的相位分别相差90°。通过该电子标签，可以大大降低灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度，从而显著扩展RFID标签的应用场合和应用前景；此外该圆极化电子标签还具有高带宽并且能够灵活地设置阻抗、几何形状、工作频率等参数。

【技术实现步骤摘要】
一种圆极化电子标签
本专利技术总体上涉及射频识别(RFID)领域，具体而言涉及一种圆极化电子标签。
技术介绍
随着物联网的兴起，作为关键技术之一的RFID(射频识别)技术在日常生活中得到了广泛的应用，比如被应用于物流、防伪、交通、仓储等领域。RFID技术的关键参数之一是RFID电子标签的灵敏度，其直接决定了RFID技术在物联网技术中的应用场合和应用前景。目前，RFID电子标签主要采用线极化天线。由于线极化天线的灵敏度与信号接收方向高度相关，因此采用线极化天线的RFID电子标签的粘贴方向必须与信号接收方向相匹配。在实际应用中，所述电子标签具有较大极化损失，这严重影响了其灵敏度，限制了其应用场景，降低了用户体验。相反，圆极化天线的灵敏度与信号接收方向的相关度更低，但是目前在实际应用中还很少将圆极化天线应用于RFID标签。此外，在有限的圆极化电子标签应用中，灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度仍然没有低到令人满意的水平。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种圆极化电子标签，通过该电子标签，可以大大降低灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度，从而显著扩展RFID标签的应用场合和应用前景；此外该圆极化电子标签还具有高带宽并且能够灵活地设置阻抗、几何形状、工作频率等参数。根据本专利技术，前述任务通过一种圆极化电子标签来解决，该电子标签包括：基板，其用于容纳芯片和天线；芯片，其与天线匹配；以及天线，其具有：短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得相邻支臂的相位相差90°。在本专利技术的一个扩展方案中规定，其中短路环为下列形状之一：圆形、椭圆形、方形、以及多边形。例如短路环可以具有正五边形、正六边形之类的规则形状。在本专利技术的一个优选方案中规定，相邻支臂的电气长度相差工作频率电磁波的四分之一波长。例如，所述四个支臂的尺寸可以依次为l0、l0+λ/4、l0、l0+λ/4，其中λ为工作频率电磁波的波长或称工作波长。在本专利技术的一个扩展方案中规定，所述基板为下列形状之一：正方形、椭圆形和多边形。在本专利技术的另一扩展方案中规定，所述天线的材料包括以下各项中的一项或多项：银、铜、铝和导电油墨。在本专利技术的又一扩展方案中规定，所述基板的材料包括下列各项中的一项或多项：陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET以及聚酰亚胺PI。在本专利技术的一个优选方案中规定，所述芯片的阻抗与所述天线的阻抗共轭。通过该优选方案，可以将因失配造成的损耗降低到最低。在本专利技术的一个扩展方案中规定，所述支臂为下列形状之一：长方形、以及折线形。在本专利技术的一个优选方案中规定，所述支臂具有波形段，所述波形段为下列形状之一：弧形波形、方形波形、以及折线波形，其中通过调整支臂的波形段的波数或波幅来调整天线的工作频段。通过该优选方案，不仅可以通过设置波形段来压缩天线的尺寸，还可以通过调整波形段的尺寸来调整天线的工作频段。在本专利技术的一个优选方案中规定，其中所述支臂在顶端具有加载，所述加载为下列形状之一：弧形、方形、圆形以及折线形，其中通过调整所述加载的尺寸来调整天线的工作频段及天线的阻抗。通过该优选方案，可以通过加载来灵活地设置支臂的形状，并且通过加载来调整天线的阻抗。本专利技术至少具有下列有益效果：在本专利技术中，由于天线振子具有物理位置和相位均彼此相差90°的四个支臂，因此其灵敏度基本不受接收方向的影响，从而使得本专利技术的电子标签的收发信号不受粘贴方向/放置方向的影响；此外，四个支臂的设置使得能够更灵活地调整电子标签的几何形状、工作频率、天线阻抗等关键参数；另外，根据本专利技术的电子标签具有较高带宽，更好地适于数据通信。附图说明下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本专利技术。图1示出了根据本专利技术的圆极化电子标签的第一实施例的示意图；以及图2示出了根据本专利技术的圆极化电子标签的第二实施例的示意图。具体实施方式应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。在本专利技术中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解为限制性的。在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。图1示出了根据本专利技术的圆极化电子标签的第一实施例100的示意图。参考图1，本实施例中抗干扰RFID电子标签包括天线3000、芯片2000和基板1000，所述基板1000在此成方形设置，用于收容所述天线3000和芯片2000，其中所述天线3000与芯片200匹配。所述天线包括例如为圆形的短路环3100及天线振子，所述短路环3100位于所述基板1000的中部，短路环3100的中心以基板1000中心为圆心。所述天线振子设有上臂和下臂，所述上臂由1/4圆环3213、及两个支臂3211、3212组成，其中1/4圆环3213以基板1000中心为圆心，靠近短路环3100。在此，天线振子的圆环3213和圆环3223与短路环3100并不直接电连接，而是彼此电磁耦合。两个支臂中的一个支臂3211包括长条形以及处于顶端的加载3214，其中顶端加载3214为一个方形用圆弧裁去一角后的不规则形状，另一支臂3212包括三个弧形波以及处于顶端的加载3215，其中支臂3212的顶端处的加载3215与支臂3211的顶端处的加载3214相同，但是两个支臂中轴线绕基板1000的中心相差90°,且支臂3212的电气长度比支臂3211的电气长度长λ/4，其中λ为工作频率电磁波的波长或称工作波长。所述下臂与上臂绕基材中心旋转180°呈对称设置，即下臂的支臂3221和支臂3222绕基板1000的中心相差90°布置，并且支臂3221和支臂3222的电气长度相差λ/4。上下臂的1/4圆环3213、3223连接在一起。芯片2000例如位于短路环3100上的背向1/4圆环3213、3223的那侧。该标签100的天线3000通过四支臂依次物理位置及相位差均为90°来实现圆极化。基板1000形状和尺寸具体要求设置。例如在一实施例中，可将基板1000设置成矩形，其尺寸范围例如为长30mm至850mm、宽30mm至85mm。基板1000的材质可以为陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET或聚酰亚胺PI等柔性或硬质的板材等。由于基板1000材料的介电常数和厚度影响天线3000的传输效率，因此可进一步选取相对柔性的绝缘材质作为基板1000的材质，并根据天线3000的尺寸设置基板1000的厚度、例如0.1至0.3mm。短路环3100及上下臂3210、3220的1/4圆环3213、3223均以基板中心为圆心，为同心圆环，且两个靠近，尺寸范围例如在0.2mm至5mm之间，短路环3100及上下臂32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆极化电子标签，包括：基板，其用于容纳芯片和天线；芯片，其与天线匹配；以及天线，其具有：短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得相邻支臂的相位相差90°。

【技术特征摘要】
1.一种圆极化电子标签，包括：基板，其用于容纳芯片和天线；芯片，其与天线匹配；以及天线，其具有：短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得相邻支臂的相位相差90°。2.根据权利要求1所述的圆极化电子标签，其中短路环为下列形状之一：圆形、椭圆形、方形、以及多边形。3.根据权利要求1所述的圆极化电子标签，其中相邻支臂的电气长度相差工作频率电磁波的四分之一波长。4.根据权利要求1所述的圆极化电子标签，其中所述基板为下列形状之一：正方形、椭圆形和多边形。5.根据权利要求1所述的圆极化电子标签，其中所述天线的材料包括以下各项中的一项或多项：银、铜、铝和导电油墨。6.根据权利要求1所述的圆极...

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