一种ＲＦＩＤ电子标签制造技术

本发明专利技术公开了一种ＲＦＩＤ电子标签，属于射频识别技术领域，所述电子标签包括：太阳能电池天线、电感、电容、标签芯片；所述太阳能电池天线的第一端和所述电感的第一端、所述电容的第一端相连；所述电感的第二端和所述标签芯片的正极性端相连；所述电容的第二端和所述标签芯片的天线输入端相连；所述太阳能电池天线的第二端和所述标签芯片的负极性端分别接地。通过使用本发明专利技术实施例提供的ＲＦＩＤ电子标签，提高了有源标签和半有源标签的使用寿命，使有源标签和半有源标签可以长期工作而不需要更换电池，避免了因使用普通电池造成的环境污染、减少制作工艺的复杂度，增加了无源标签和半有源标签的通信距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别
，特别涉及一种RFID电子标签。
技术介绍
随着RFID (Radio Frequency Identif ication，射频识别)技术的发展，RFID 电子 标签逐渐应用到射频识别
中，RFID电子标签主要由标签芯片、读卡器、数据传输和 处理系统三部分组成。RFID电子标签具有持久性、信息接收传播穿透性强、存储信息容量大 和种类多等优点。在射频识别系统中，按照电子标签供电系统的不同结构，RFID电子标签主要分为 有源标签、半有源标签和无源标签。有源标签和半有源标签具有外置的电池，通过外置的电 池(通常为普通电池)为标签芯片的工作提供能量，使其有更远的通信距离及可以增加更 多的电路功能。无源标签依靠阅读器的射频信号提供能量使其工作，无源标签有着成本低 和大规模生产的优点。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现上述现有技术至少存在以下缺点和不足有源标签和半有源标签因增加了外置的电池，使得增加了制作工艺的复杂度；并 且当普通电池能量耗尽时需要更换电池，增加了使用过程中的复杂度，而且普通电池还会 对环境造成污染；无源标签和半有源标签的通信距离有限。
技术实现思路
为了避免有源标签和半有源标签中的电池更换、减少对环境的污染、减少制作工 艺的复杂度；增加无源标签和半有源标签的通信距离，本专利技术实施例提供了一种RFID电子 标签，所述技术方案如下一种RFID电子标签，所述电子标签包括太阳能电池天线、电感、电容、标签芯片；所述太阳能电池天线的第一端和所述电感的第一端、所述电容的第一端相连；所 述电感的第二端和所述标签芯片的正极性端相连；所述电容的第二端和所述标签芯片的天 线输入端相连；所述太阳能电池天线的第二端和所述标签芯片的负极性端分别接地。所述太阳能电池天线的极板采用贴片天线结构。所述太阳能电池天线的材料采用多晶硅或非晶硅。所述天线的形状和所述标签芯片的阻抗匹配。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是通过用太阳能电池代替普通电池，将太阳能电池的极板做成贴片天线，使得太阳 能电池和天线结合为一个元器件，通过该RFID电子标签提高了有源标签和半有源标签的 使用寿命，使有源标签和半有源标签可以长期工作而不需要更换电池，避免了因使用普通 电池造成的环境污染、减少制作工艺的复杂度，增加了无源标签和半有源标签的通信距离； 并且通过对标签芯片和太阳能电池之间的电路设计，减小了标签芯片的面积，降低了标签 芯片的制造成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的电路结构图；图2是本专利技术实施例提供的另一电路结构图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。为了避免有源标签和半有源标签中的电池更换、减少对环境的 污染、减少制作工 艺的复杂度；增加无源标签和半有源标签的通信距离，本专利技术实施例提供了一种RFID电子 标签，详见下文描述传统电池废旧之后，若电池中的重金属得不到妥善处理就会对环境造成污染，但， 若标签芯片的能量来自于清洁环保的太阳能，就可以避免电池生产中对环境造成的危害； 并且由于太阳能电池具有较长的使用寿命，在一定光照强度下，太阳能电池能收集足够的 光子，将光能转化成电能，可为标签芯片提供电源，并且理想情况下，只要有一定的光照，太 阳能电池可以源源不断地为标签芯片供电，使其永远工作，故本专利技术实施例优选用太阳能 电池。参见图1，该RFID电子标签包括太阳能电池天线、电感、电容、标签芯片；太阳能电池天线的第一端和电感的第一端、电容的第一端相连；电感的第二端和 标签芯片的正极性端相连；电容的第二端和标签芯片的天线输入端相连；太阳能电池天线 的第二端、标签芯片的负极性端分别接地。太阳能电池天线的电池极板采用贴片天线结构，电池极板上收集电子的金属电极 做为天线，使得太阳能电池和天线结合为一个元器件，具体地，天线的形状应满足能够接收 UHF(Ultra High Frequency，超高频)频段的射频电磁波，例如915M的频段；或者该结构 应满足能够接收HF(HighFrequenCy，高频)频段的电磁耦合，例如13. 56M的频段。通过上述的电路设计，使得太阳能电池天线既可以为标签芯片提供能源又可以作 为天线来接收电磁波，详见下文描述当在有源模式下即有光的情况下，太阳能电池天线为标签芯片提供电源，标签芯 片的正极性端通过电感连接到太阳能电池天线的第一端，标签芯片的天线输入端通过电容 连接到太阳能电池天线的第一端，由于太阳能电池的电学特性使其可以作为一个电压受限 的电流，使得太阳能电池天线可以作为平板天线来接收电磁波信号。当在无源模式下即无光的情况下，将标签芯片的正极性端通过电感连接到太阳能 电池天线的第一端，标签芯片的天线输入端通过电容连接到太阳能电池天线的第一端，这 时太阳能电池天线，接收读卡器发送的电磁波，通过天线中的电感可以获取到使标签芯片 工作的电源。参见图1，标签芯片左端为天线输入端，在太阳能电池天线与标签芯片的正极性端之间加入电感，由于电感对直流信号近似于短路，使太阳能电池天线能够为标签芯片提供 稳定的直流电压，同时电感对高频信号相当于断路，使电磁波信号不会对太阳能电池天线 提供的供电电源产生干扰；在太阳能电池天线与标签芯片的天线输入端之间加入电容，由 于电容对交流信号近似于短路，使太阳能电池天线接收到的调制信号能够传输到标签芯片 的包络检测电路，使其实现与阅读器之间的正常通讯，同时电容对于低频的直流信号相当 于断路，使太阳能电池天线不会对调制信号产生干扰。进一步地，为了提高光电转化效率，太阳能电池的极板可以采用多晶硅或者非晶 硅制作，具体实现时，还可以采用其他的材料来制作，本专利技术实施例对此不作限制。进一步地，太阳能电池的制作方法采用现有技术中通用的制作方法，例如可以 在玻璃衬底上制作，通过磁控溅射，生成一层ZnOx导电膜层，其电阻率小于10 Ω. cm，采用 13. 5MHz的射频作电源，用等离子增强法沉积p、i、n型非晶硅薄膜。进一步地，当用于接收UHF时，天线形状优选为片状天线；当用于接收HF时，天线 形状优选为螺旋天线。进一步地，为了减少接收太阳能能量时造成的损耗，提高接收的效率，增加标签芯 片的通信距离，本专利技术实施例优选地采用太阳能电池天线的形状满足和标签芯片阻抗匹配 的要求，并且使其具有一定的增益，具体实现时，本专利技术实施例对此不做限制。进一步地，为了减少RFID电子标签的体积，方便用户的携带和使用，本专利技术实施 例优选地采用较小体积的封装形式对电感、电容进行封装，具体的封装形式和实际应用中 的电感、电容的规格有关，具体实现时，本专利技术实施例对此不做限制。进一步地，RFID电子标签的封装形式可采用通用的封装形式，同时将太阳能电池 天线置于封装之外，使得提高太阳能的利用率。例如封装形式可以采用有源标签通常使用 的陶瓷封装或塑料封装等封装形式。具体实现时，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＲＦＩＤ电子标签，其特征在于，所述电子标签包括：太阳能电池天线、电感、电容、标签芯片；所述太阳能电池天线的第一端和所述电感的第一端、所述电容的第一端相连；所述电感的第二端和所述标签芯片的正极性端相连；所述电容的第二端和所述标签芯片的天线输入端相连；所述太阳能电池天线的第二端和所述标签芯片的负极性端分别接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛陆虹，田金峰，张世林，谢生，刘启源，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]