專利名稱：采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種射頻識別設(shè)備，特別是一種用于射頻識別的金屬電子標(biāo)簽。
背景技術(shù)：
電子標(biāo)簽是射頻識別系 統(tǒng)的基本組成單元，隨著射頻識別技術(shù)應(yīng)用和普及，對于電子標(biāo)簽小型化的需求日益增多，但是電子標(biāo)簽小型化必然使標(biāo)簽諧振頻率偏高，為滿足實際頻率應(yīng)用需求和節(jié)約成本，通常的做法是在標(biāo)簽天線上開槽，通過延長標(biāo)簽天線表面的電流路徑來降低諧振頻率，但是這種方法減少了標(biāo)簽天線面積，降低了輻射效率，另一種方法是使用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，這種方法增大了介質(zhì)損耗，不利于能量的輻射，同樣降低了標(biāo)簽天線的效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，保證金屬電子標(biāo)簽性能變化不大的情況下，實現(xiàn)金屬電子標(biāo)簽的小型化，且不需要采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，有效的降低了成本。本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，包括基板I、位于基板I正面上的微帶天線2、芯片3，其特征在于，還包括匹配電路4，所述匹配電路4通過微帶天線2與芯片3電連接。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，所述微帶天線2為一端開口的半封閉結(jié)構(gòu)。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，所述芯片3和所述匹配電路4位于所述微帶天線2的半封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本實用新型所述的采用匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，還包括金屬層5、短路片7、金屬過孔6，所述金屬層5位于基板I的背面，短路片7位于基板I的正面，微帶天線2和短路片7上開有金屬過孔6，并通過所述金屬過孔6與金屬層5電連接。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，所述芯片3為UHF頻段無源RFID電子標(biāo)簽芯片，焊接在微帶天線2上，并與短路片7電連接。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，所述匹配電路4焊接在微帶天線2和短路片7之間。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，位于微帶天線2上金屬過孔6的位置可調(diào)。本實用新型所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽中，所述基板I的尺寸為 15mmX15mmX3mm。實施本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，具有以下有益效果一種采用了集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，保證金屬電子標(biāo)簽性能變化不大的情況下，實現(xiàn)了金屬電子標(biāo)簽的小型化，且不需要采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，有效的降低了成本。
圖I是本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的主視圖；圖2是本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的后視圖；圖3是本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的側(cè)視圖；圖4是本實用新型采用集總參數(shù)集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的天線結(jié)構(gòu)尺寸圖；圖5是本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的匹配電路電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進(jìn)一步說明。圖I示出了本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的主視圖；圖2示出了本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的后視圖；如圖I、圖2所示，一種采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，在基板I上設(shè)有微帶天線2、芯片3、匹配電路4?；錓背面覆有金屬層5，在基板I上用銅箔絲印微帶天線圖形，微帶天線2采用一端開口的半封閉結(jié)構(gòu)，微帶天線2和短路片7通過金屬過孔6與金屬層5電連接。芯片3和匹配電路4放置在一端開口的半封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。芯片3采用使用UHF頻段無源RFID電子標(biāo)簽芯片，在本實用新型實施例中采用NXP UCODE系列芯片，芯片3焊接在微帶天線2上，并與短路片7電連接。匹配電路4焊接在微帶天線2和短路片7之間。制作時，先確定應(yīng)用頻段、基板I的形狀及尺寸，根據(jù)實際應(yīng)用需求，在本實施例中應(yīng)用頻率為920MHz 925MHz，要求基板尺寸為15mmX 15mmX 3mm。由微帶天線理論可知，微帶天線兩輻射邊之間的距離通常為O. 5波長，兩輻射邊之間的電場左右兩半是反相的，在兩輻射邊的中點電場為O。將微帶天線振子與底板在此電場為O點處進(jìn)行短路，不會影響天線的正常輻射，這樣就可以將微帶天線的尺寸減半。如圖I所示，本實施例中通過調(diào)節(jié)金屬過孔6的位置找到電場的O點，從而實現(xiàn)電子標(biāo)簽的小型化。圖5示出了本實用新型采用匹配電路的金屬電子標(biāo)簽實施例中的匹配電路電路原理圖。圖5中51為芯片3等效電路圖，52為微帶天線2等效電路圖，53代表匹配電路。由微帶天線傳輸線模型可知，微帶天線的阻抗可以等效為一個RLC電路，
Z^R + (axL + —^―) X j ,根據(jù)頻率計算公式/ =-——^7==,改變微帶天線上電 ωχ C2χπχΛ LxC
容或者電感的值，就能夠改變頻率的大小；本實施例中匹配電路4采用單個3pF片狀電容，
焊接在短路片7和微帶天線2之間；通過調(diào)節(jié)匹配電路中片狀電容的大小，得到需要的諧振頻率。本實施例中采用介電常數(shù)為4. I的TRF高頻板，介電常數(shù)較小，有利于天線能量的輻射；通過增加集總參數(shù)匹配電路的方法來實現(xiàn)頻率的偏移，集總參數(shù)的匹配電路具有尺寸小、焊接方便的特點，并且可以使諧振頻率在很寬的范圍內(nèi)變化，在同等天線尺寸下，微帶天線的有效面積最大，保證了微帶天線的福射性能。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過調(diào)節(jié)微帶天線振子與底板O點電場處短路點的金屬過孔6，實現(xiàn)電子標(biāo)簽的小型化；通過增加集總參數(shù)匹配電路，保證金屬電子標(biāo)簽性能變化不大的情況下，降低諧振頻率，保障了小型化電子標(biāo)簽的性能，且不需要采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，有效的降低了成本。以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，包括基板(I)、位于基板(I)正面上的微帶天線(2)、芯片(3)，其特征在于，還包括匹配電路(4)，所述匹配電路(4)通過微帶天線(2)與芯片⑶電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述微帶天線(2)為一端開口的半封閉結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述芯片(3)和所述匹配電路(4)位于所述微帶天線(2)的半封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，還包括金屬層(5)、短路片(7)、金屬過孔(6)，所述金屬層(5)位于基板(I)的背面，短路片(7)位于基板(I)的正面，微帶天線(2)和短路片(7)上開有金屬過孔(6)，并通過所述金屬過孔(6)與金屬層(5)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述芯片(3)為UHF頻段無源RFID電子標(biāo)簽芯片，焊接在所述微帶天線(2)上，并與所述短路片(7)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述匹配電路(4)焊接在所述微帶天線(2)和短路片(7)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，位于所述微帶天線(2)上金屬過孔￠)的位置可調(diào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，其特征在于，所述基板(I)的尺寸為 I5ITimX I5ITimX 3mm。
專利摘要本實用新型采用集總參數(shù)匹配電路的金屬電子標(biāo)簽，包括基板、位于基板正面上的微帶天線、芯片，匹配電路，其中微帶天線為一端開口的半封閉結(jié)構(gòu)，芯片和匹配電路位于微帶天線的半封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部，匹配電路通過微帶天線與芯片電連接。本實用新型在保證金屬電子標(biāo)簽性能變化不大的情況下，實現(xiàn)了金屬電子標(biāo)簽的小型化，且不需要采用高介電常數(shù)的介質(zhì)材料，有效的降低了成本。
文檔編號G06K19/077GK202694390SQ201220050888
公開日2013年1月23日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者許小河, 汪勇 申請人:深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司