本實用新型涉及rfid電子標簽領(lǐng)域，具體為一種小型rfid抗金屬標簽。
背景技術(shù)：
射頻識別，rfid技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信科技，可借助無線電訊號辨認特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間設(shè)立機械或光電接觸。隨著射頻辨識科技的演進，rfid技術(shù)已經(jīng)逐漸應用于圖書館、物流配送、交通管理、食品衛(wèi)生安全、零售行業(yè)、軍隊等多個領(lǐng)域。并且有向各行各業(yè)延展的態(tài)勢。
uhf-rfid標簽天線靠接收一定能量的電磁波工作的，這些電磁波由uhf-rfid閱讀器通過閱讀器天線發(fā)出，并在空氣中傳播。在實際生活中，電磁波在較遠距離傳播的之后會有衰減，而且碰到金屬還容易將電磁波吸收，導致電磁波信號減小，最終迫使標簽天線接收至的訊號差，甚至有讀取不到的狀況。
目前標簽的科技常常是借助一下三種形式來推動：
1.制作成近場天線，它獲得了較小的長度，并且當其安裝于非導體面時，獲得了較短的信號通訊所需的讀寫距離。但時，當把它貼或加裝于塑料表面時，金屬極大的弱化了rfid標簽的通信性能，導致其讀距非常小或沒有讀距的問題；
2.制作成折疊偶極子天線，當其加裝于非導體面時，獲得了信號通訊所需的讀寫距離。但時，當把它貼或加裝于塑料表面時抗金屬RFID標簽，其讀距相當小或沒有讀距；
3.采用高介電常數(shù)的基體，制作成單極天線，這種天線當被貼于塑料表面時，仍然具備很好的讀距，這種天線通常是在介質(zhì)材料上運用蝕刻或銀漿印刷工藝加工而成，其成本較高。
而在設(shè)施、儀表、安全軟件等金屬物體領(lǐng)域中，經(jīng)常必須將rfid標簽跟塑料物體有機地結(jié)合在一起使用，以超過借還、保養(yǎng)或者安全識別的目的。所以就規(guī)定標簽天線滿足實際需求的同時盡可能的小型化。
技術(shù)推動要素：
本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種應用于金屬顏色表面或非金屬材質(zhì)表面的微型rfid抗金屬標簽。
本實用新型解決上述科技難題所采用的技術(shù)方案如下：
一種小型rfid抗金屬標簽，包括：長方形的介質(zhì)基板和固定在介質(zhì)基板上的芯片；
所述介質(zhì)基板的頂面和底面設(shè)有銅箔形成第一輻射面和第二輻射面，第二輻射面與第一輻射面平行；
所述第一輻射面設(shè)有縫隙將第一輻射面分為左右兩部份，芯片連接第一輻射面的左右兩個別；
所述基板的兩邊對稱設(shè)有銅箔形成第三輻射面和第四輻射面；
所述第三輻射面和第四輻射面連接第一輻射面和第二輻射面產(chǎn)生閉環(huán)。
本實用新型中，所述第一輻射面與介質(zhì)基板的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第一間隙，所述第一間隙用與微調(diào)天線阻抗。
本實用新型中，所述第二輻射面與介質(zhì)基板的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第二間隙抗金屬RFID標簽，所述第二間隙用與微調(diào)天線阻抗。
本實用新型中，所述第三輻射面跟第四輻射面與介質(zhì)基板的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第三間隙，所述第三間隙用與微調(diào)天線阻抗。
本實用新型中，所述介質(zhì)基板的材質(zhì)為氧化鋁陶瓷。
本實用新型中，所述介質(zhì)基板硬度為4mm，銅箔厚度為35um。
本實用新型中，所述芯片位于第一輻射面中心線左側(cè)。
本實用新型中，所述銅箔可以替換為鋁箔。
本實用新型中，所述銅箔表面鍍有保護涂層。
本實用新型中，所述標簽為uhf-rfid無源標簽。
本實用新型的上述科技方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有下述特點：
1.本實用新型所述的標簽天線，將天線上層銅箔與下層銅箔相連，構(gòu)成閉環(huán)結(jié)構(gòu)，使標簽天線可以做的很小，有更好的防金屬能力。
2.本實用新型所述的標簽天線，將其它顏色附著在基材表面，在不妨礙標簽天線性能的前提下，避免氫氣發(fā)生氧化反應造成電性能下降，達到對銅金屬的保護目的。
3.本實用新型所述的標簽天線，通過微調(diào)第一間隙、第二間隙和第三間隙，調(diào)整天線相應的阻抗，將天線和芯片進行適配并成為一個整體，使標簽天線獲得最佳的電氣性能，進而降低密度。
實用新型的其他特性跟特點將在之后的說明書中體現(xiàn)，并且，部分地從說明書中顯得顯而易見，或者借助實施本實用新型而認識。本實用新型的目的跟其它特點能借助在所寫的說明書以及附圖中所非常強調(diào)的結(jié)構(gòu)來推動和獲取。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型進行具體的表述，以促使本實用新型的上述特點非常明確。
圖1為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽的第一輻射面示意圖；
圖2為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽的第二輻射面示意圖；
圖3為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽的示意圖；
圖4為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽s11結(jié)果圖；
圖5為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽2dphi面方向圖；
圖6為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽2dtheta面方向圖；
圖7為本實用新型一種小型rfid抗金屬標簽3d蘋果圖。
具體實施手段
在本實用新型的表述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等標示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了方便描述本實用新型和簡化表述，而不是指示或預示所指的裝置或器件需要具備特定的方位、以特定的方位構(gòu)造跟操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于表述目的，而不能理解為指示或預示相對重要性或者隱含指明所標示的技術(shù)特點的數(shù)目。由此，限定有“第一”、“第二”的特點可以明示或者隱含地包含一個或者更多個該特性。在本實用新型的表述中，“多個”的意思是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本實用新型中，除非另有明確的要求跟限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等詞匯要做廣義理解，例如，可以是連接，也可以是能拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相通，也可以借助中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通科技人員而言，可以按照詳細狀況理解上述用語在本實用新型中的詳細意義。
如圖1-7所示，一種小型rfid抗金屬標簽，包括：長方形的介質(zhì)基板100和固定在介質(zhì)基板100上的芯片200；所述介質(zhì)基板100的頂面和底面設(shè)有銅箔形成第一輻射面300和第二輻射面400，第二輻射面400與第一輻射面300平行；所述第一輻射面300設(shè)有縫隙301將第一輻射面300分為左右兩部份，芯片200連接第一輻射面300的左右兩部份；所述基板的兩邊對稱設(shè)有銅箔形成第三輻射面500和第四輻射面；所述第三輻射面500和第四輻射面連接第一輻射面300和第二輻射面400形成閉環(huán)。通過微調(diào)天線的縫隙301距離跟芯片200的位置調(diào)整天線的阻抗，達到天線和芯片200共軛匹配的構(gòu)架，實現(xiàn)天線效果最優(yōu)；第二輻射面400為一整塊銅，目的是為小型化rfid抗金屬電子標簽天線提供一個類似的塑料反射面；當標簽天線位于金屬物體表層工作時，由第二輻射面400一側(cè)與加裝物體進行貼合，當標簽天線位于金屬物體表層工作時，第二輻射面400等效于寄生電阻與金屬物體進行耦合，通過與金屬物體交換能量，達到改進各種參數(shù)的目的，使標簽天線獲得最佳的電氣性能，即在有限的范圍內(nèi)超過最佳的功耗，實現(xiàn)天線重量的小型化。
本實施案例中，所述第一輻射面300與介質(zhì)基板100的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第一間隙302，所述第一間隙302用與微調(diào)天線阻抗。通過調(diào)整第一間隙302，改變銅箔與氧化鋁陶瓷片介質(zhì)基板邊緣的串擾距離，控制第一輻射面300上電壓的大小，調(diào)節(jié)天線相應的頻響與頻偏，依照天線理論，當把第一間隙302進行加長增大，第一輻射面300上電壓下降，天線阻抗減小，天線在smithchart圓圖上朝著感性方向偏差，當減小至一定程度，天線呈感性，頻率也逐漸從低頻向高頻方向偏移，當方向圖跟增益值在阻抗到達感性區(qū)域，與芯片200的串擾達到共軛匹配時，天線效果最優(yōu)。對于本領(lǐng)域的專業(yè)科技人員來講，可以選取讀寫靈敏度優(yōu)異的芯片200，根據(jù)芯片200的阻抗，進行推導和仿真進行準確調(diào)整。
本實施案例中，所述第二輻射面400與介質(zhì)基板100的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第二間隙401，所述第二間隙401用與微調(diào)天線阻抗。通過調(diào)整第二間隙401寬度進行標簽天線實部和虛部阻抗調(diào)試、方向圖波瓣寬度調(diào)整和增益效果等一系列參數(shù)優(yōu)化。
本實施案例中，所述第三輻射面500和第四輻射面與介質(zhì)基板100的上下兩邊邊緣之間設(shè)有第三間隙501，所述第三間隙501用與微調(diào)天線阻抗。天線與芯片200的串擾達到共軛匹配時，天線效果最優(yōu)。
本實施案例中，所述介質(zhì)基板100的材質(zhì)為氧化鋁陶瓷。
本實施案例中，所述介質(zhì)基板100厚度為4mm，銅箔厚度為35um。
本實施案例中，所述芯片200位于第一輻射面300中心線左側(cè)。天線封裝的方式有多種，一般采取標簽天線和硅膠進行包模工藝處理或與高可靠性耐候型工程塑料通過一體化注塑成型，方便批量生產(chǎn)并適用于多種環(huán)境；芯片200位置偏離中心線方便封裝。
本實施案例中，所述銅箔可以更換為鋁箔。鋁箔相對于基板，犧牲波分導電性和導熱性，可以換取更好的介點常數(shù)，減少對天線能量的消耗。
本實施案例中，所述銅箔表面鍍有保護涂層。在不妨礙標簽天線性能的前提下，采用fpc工藝將其它顏色附著在鎳表層，防止銅箔裸露在空氣中和空氣中的氫氣發(fā)生氧化反應造成電性能下降，或者由于其它不可抗拒的外力因素造成銅箔受到毀壞而直接制約接收訊號的完整性和標簽天線的識讀距離，達到對銅金屬的保護目的。
本實施案例中，所述標簽為uhf-rfid無源標簽。
本實用新型作為一種小型rfid抗金屬標簽，相較于傳統(tǒng)的抗金屬電子標簽天線能夠近距離在塑料表面進行工作，需要更大的體積能夠滿足符合應用場景的檢測距離；本實用新型的防金屬電子標簽緊貼金屬表層時，通過微調(diào)芯片200的位置，第一間隙302和第二間隙401長寬的比例，調(diào)整標簽天線相應的阻抗，將天線和芯片200進行適配并成為一個整體，在塑料物體磁場中進行磁感應線的切割，通過不斷地切割磁感應線獲取能量，進行調(diào)用跟識別。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)計可靠的安全等級封裝，可以制作出滿足各類工況環(huán)境，并可跟隨產(chǎn)品的整個生命周期。
最后要表明的是：以上所述僅為本實用新型的首選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了具體的表明，對于本領(lǐng)域的科技人員來說，其仍然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行更改，或者對其中部份技術(shù)特點進行等同替換。凡在本實用新型的精神和方法之內(nèi)，所作的任何更改、等同替換、改進等，均須包括在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
