專利名稱：電子標(biāo)簽天線及采用該天線的電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波通訊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電子標(biāo)簽天線，尤其涉及一
種應(yīng)用于84謹(jǐn)Hz—845 MHz頻率范圍內(nèi)射頻識(shí)別的電子標(biāo)簽，本實(shí)用新型還涉
及采用該天線的電子標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
目前電子標(biāo)簽廣泛被用于門禁系統(tǒng)中，譬如員工佩戴的工卡，會(huì)議簽到系 統(tǒng)等。電子標(biāo)簽被越來(lái)越多的用于靠近人體的環(huán)境中，由于人體對(duì)電磁波會(huì)有 強(qiáng)烈的吸收，同時(shí)由于在佩戴時(shí)方向具有不確定性，因此對(duì)靠近人體應(yīng)用的電 子標(biāo)簽天線會(huì)有更苛刻的要求。
首先，由于運(yùn)用場(chǎng)景的特殊性，譬如工卡，電子標(biāo)簽天線需要選用全向天 線，那么筒單的微帶結(jié)構(gòu)天線等不能適用。又由于工卡形式電子標(biāo)簽的尺寸限 制，所以環(huán)形天線在性能實(shí)現(xiàn)上都有較大的困難。偶極子天線則表現(xiàn)出了它的 優(yōu)越性。 一般的靠近人體使用的電子標(biāo)簽，譬如礦帽標(biāo)簽等，多采用彎折線偶 極子電子標(biāo)簽天線形式，以保證標(biāo)簽天線的有效長(zhǎng)度盡量最大化。但是由于在 超高頻下，人體的正切損耗在0. 3-0. 5，既不屬于良導(dǎo)體，又不屬于良介質(zhì)，人 體對(duì)超高頻段電磁波有明顯的吸收，因此簡(jiǎn)單的偶極子天線雖然能夠用在工卡 形式的靠近人體的電子標(biāo)簽中，但是在性能和讀取距離上還是不能得到最優(yōu)化。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電子標(biāo)簽天線，該電子標(biāo)簽天線 相對(duì)于傳統(tǒng)的電子標(biāo)簽天線，能夠有效提高標(biāo)簽的讀取距離，本實(shí)用新型還要 提供一種采用該電子標(biāo)簽天線的電子標(biāo)簽。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線采用偶極子天線的形式， 該偶極子天線兩臂中的任一臂均包括兩層銅皮，該兩層銅皮之間為天線基板；所述兩層銅皮之間處于直流導(dǎo)通狀態(tài)；該偶極子天線兩臂的饋點(diǎn)不在天線基板 的同一個(gè)表面上。
所述天線任一臂的兩層銅皮之間均是采用短路柱實(shí)現(xiàn)所述直流導(dǎo)通的。短 路柱可以為 一個(gè)也可以為多個(gè)，在天線尺寸較大時(shí)采用多個(gè)短路柱有利于更好 地保持兩層銅皮之間的電連接。
所述天線任一臂的銅皮均是緊貼天線基板的。
所述天線任一臂的銅皮都可以根據(jù)需要采用不同的形狀，例如為了提高天 線增益所述天線任一臂的兩層銅皮均可以各自采用環(huán)形的形狀。
在天線的一個(gè)臂上，靠近天線饋點(diǎn)的銅皮可以形成彎折狀，這樣能夠有效 改變天線的阻抗大小，使天線的阻抗與芯片的特性阻抗達(dá)到共扼匹配。也可以 是在天線的兩個(gè)臂上，靠近天線饋點(diǎn)的銅皮均形成彎折狀，可以根據(jù)具體需要 來(lái)確定。
在該天線的兩臂中的一個(gè)臂上，該臂的兩層銅皮中的一層被直流導(dǎo)通到天 線基板的另一個(gè)表面上，并在該表面上形成一個(gè)連接點(diǎn)，供芯片安裝使用。芯 片即安裝于所述連接點(diǎn)和天線的另一臂上。這樣的結(jié)構(gòu)安排即是為了實(shí)現(xiàn)所述 偶極子天線兩臂的饋點(diǎn)不在天線基板的同一個(gè)表面上。 具體地，可以采用短路柱將所述兩層銅皮中的一層直流導(dǎo)通到天線基板的 另一個(gè)表面上，即所述該天線臂的兩層銅皮中的另一層所在的面上，同時(shí)，所 述連接點(diǎn)可以是位于該短路柱上的 一個(gè)焊盤。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型電子標(biāo)簽采用了上述本實(shí)用新型提出 的電子標(biāo)簽天線。
本實(shí)用新型電子標(biāo)簽優(yōu)選聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯(PET， Polythylene terephthalate，俗稱滌綸樹脂)為基板，采用該基板性能可靠且有利于降低電 子標(biāo)簽成本。
天線基板可以為柔性基板，天線基板的形狀也可以有不同選擇，可以為長(zhǎng) 方體形，也可以根據(jù)具體需要設(shè)計(jì)成橢圓形等其它形狀。在本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線中，由于該偶極子天線兩臂的饋點(diǎn)不在同一個(gè) 表面上，所有當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，天線任一臂的兩層銅皮之間都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電容， 從而得到感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流的方向與該臂上原有的電流是反向的，因而臂 上原有電流就會(huì)在一定程度上抵消。在靠近人體時(shí)，由于電流削弱使得電磁場(chǎng) 減小，人體對(duì)電磁波的吸收也就會(huì)在一定程度上減小，從而提高了天線增益， 增大了標(biāo)簽的讀取距離。因而本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線能夠?qū)崿F(xiàn)靠近人體后的 遠(yuǎn)距離讀取，且性能穩(wěn)定、易于批量加工、安裝方便。

圖l是本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是芯片的安裝示意圖； 圖3是交叉饋電原理示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 圖1是本實(shí)用新型電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為PET基板，在本實(shí)施 例中，其尺寸為79mmx 50mmx 0. lmm，其介電常數(shù)為3.5; 2為標(biāo)簽天線，本實(shí) 施例中為彎折復(fù)合型偶極子天線，該標(biāo)簽天線的總體尺寸為77mmx48mmx 0. 3mm; 3為芯片安裝位置；4為短路柱。如圖所示，本實(shí)用新型靠近人體應(yīng)用 的電子標(biāo)簽天線為偶極子形式天線，該天線的兩臂均由位于基板正反兩面的銅 皮通過(guò)短路柱連接組成，此處基板的正反面的區(qū)分僅是為了描述方面。偶極子 天線隨長(zhǎng)度的增加，增益會(huì)提高，例如當(dāng)偶極子天線長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)時(shí)，增益約 2. 15dB，而當(dāng)偶極子天線長(zhǎng)度為全波長(zhǎng)時(shí)增益能達(dá)到3.8 dB，因而本實(shí)用新型 電子標(biāo)簽天線采用雙面的形式，通過(guò)天線長(zhǎng)度的增加，其增益也會(huì)有所提高。 同時(shí)，該天線采用一個(gè)短路柱實(shí)現(xiàn)交叉饋電，該短路柱一端連接位于基板反面 的天線某一臂的銅皮，另一端位于基板正面，且在該端設(shè)置一焊盤，供芯片安 裝使用。
圖2是芯片安裝示意圖，圖中5為芯片，該芯片安裝于基板的正面一側(cè)，如圖所示，芯片一端連接在所述短路柱的焊盤上，另一端連接在天線另一臂的 銅皮上。
在本實(shí)施例中，天線的兩臂中的一個(gè)臂的銅皮在饋電端形成彎折，彎折形
狀可以根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中彎折為E形。采用銅皮在饋電端形成彎
折線的方案能夠調(diào)節(jié)電子標(biāo)簽的虛部，使虛部得到提高，而實(shí)部的改變相當(dāng)小， 幾乎可以忽略。虛部提高后，天線的阻抗能與芯片阻抗實(shí)現(xiàn)共輒匹配。
圖3是本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線的饋電原理示意圖，圖中未作標(biāo)注的箭頭 所指方向是標(biāo)簽天線上的原有電流方向，虛線箭頭相當(dāng)于是饋電部分，它連接 上下兩端。當(dāng)標(biāo)簽天線上有電流時(shí)，由于上下兩層銅皮隔著介質(zhì)板，所以就相 當(dāng)于產(chǎn)生一個(gè)電容，其感應(yīng)電流即為圖中的Ic。感應(yīng)電流Ic的產(chǎn)生，將部分抵 消原有的天線臂上的電流，那么天線臂上的電流就會(huì)相對(duì)減小。在標(biāo)簽天線靠 近人體時(shí)，由于電流的削弱導(dǎo)致相應(yīng)的電f茲場(chǎng)減小，則人體對(duì)電》茲波的吸收也
將在一定程度上減小，從而該天線的增益有一定的提高，增大了標(biāo)簽的讀取距 離。
本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了電子標(biāo)簽在靠近人體時(shí)的特殊場(chǎng)景應(yīng)用，而且提高 了電子標(biāo)簽天線的性能，例如在84謹(jǐn)Hz的場(chǎng)景下本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線的方 向性增益約為-8. 2dBi,比普通彎折線偶極子在靠近人體后的增益提高了 2-4dBi。此外它的尺寸符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛運(yùn)用于人員門禁的系統(tǒng)中。
以上采用了具體實(shí)施例的方式對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解 的是，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)范圍闡明于所附權(quán)利要求書中，而不能以說(shuō)明書的 上述描述作為限制，凡是在本實(shí)用信息的宗旨之內(nèi)的顯而易見的修改亦應(yīng)歸于 本實(shí)用信息的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電子標(biāo)簽天線，其特征在于該天線為偶極子天線；該偶極子天線兩臂中的任一臂均包括兩層銅皮，該兩層銅皮之間為天線基板；所述兩層銅皮之間處于直流導(dǎo)通狀態(tài)；該偶極子天線兩臂的饋點(diǎn)不在天線基板的同一個(gè)表面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于 該天線具有的用于實(shí)現(xiàn)所述兩層銅皮之間直流導(dǎo)通的器件為短路柱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于 該天線具有多個(gè)所述短路柱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于 該天線的靠近天線饋點(diǎn)處的銅皮成折彎形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于 該天線僅在其中一個(gè)臂上形成所述折彎形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于 該天線為實(shí)現(xiàn)所述天線兩臂的饋點(diǎn)不在天線基板的同一個(gè)表面上，其具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為在該天線的兩臂中的一個(gè)臂上，該臂的兩層銅皮中的一層被直流導(dǎo)通到天 線基板的另一個(gè)表面上，并在該表面上形成一個(gè)連接點(diǎn)，供芯片安裝使用，芯 片即安裝于所述連接點(diǎn)和天線的另一臂上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子標(biāo)簽天線，其特征在于該天線具有的用于實(shí)現(xiàn)所述將兩層銅皮中的一層直流導(dǎo)通到天線基板的另 一個(gè)表面上的器件為短路柱，所述連接點(diǎn)為設(shè)置于該短路柱上的焊盤。
8、 釆用權(quán)利要求1所述電子標(biāo)簽天線的電子標(biāo)簽。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子標(biāo)簽，其特征在于該電子標(biāo)簽的天線基板為聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯基板。
10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子標(biāo)簽，其特征在于 該電子標(biāo)簽的天線基板為柔性基板。
專利摘要本實(shí)用新型公開了能夠有效提高標(biāo)簽的讀取距離的電子標(biāo)簽天線及采用該天線的電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽天線為偶極子天線的形式，該天線兩臂中的任一臂均包括位于天線基板正反兩面的兩層銅皮，該兩層銅皮之間通過(guò)短路柱連接；該天線的饋點(diǎn)不在天線基板的同一個(gè)表面上，而采用短路柱將天線某一臂的一側(cè)銅皮直流導(dǎo)通到另一側(cè)，并在該側(cè)設(shè)置一個(gè)焊盤。該天線靠近饋點(diǎn)處的銅皮成折彎形。天線基板可以為柔性基板。本實(shí)用新型電子標(biāo)簽適合于靠近人體應(yīng)用，例如可廣泛運(yùn)用于人員門禁的系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G06K19/07GK201243083SQ20082011857
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者維 王, 程勝祥 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司