一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽，屬微波通訊技術領域，適用800MHz?1GHz頻率范圍內的射頻識別。
【背景技術】
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[0002]近年來隨著RFID的發(fā)展，電子標簽越來越多的應用在物流、防偽領域。普通的平面類紙質標簽貼在金屬表面輻射效率下降、阻抗和輻射方向圖變化，導致這類標簽讀取距離大幅下降甚至不能被讀取。因此針對金屬環(huán)境通常需要使用抗金屬標簽，近年來，陶瓷抗金屬標簽采用高介電常數(shù)的陶瓷材料作為基底，極大地縮小了標簽的尺寸，提高了標簽在金屬物體尤其是小尺寸的金屬零件上的使用率。但由于陶瓷介質的介電常數(shù)越高，Q值也越大，大多數(shù)能量被儲存在介質中，天線的帶寬極窄，只有普通大尺寸抗金屬標簽的幾十分之一，限制了標簽的使用。針對這些問題，本實用新型設計了一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽，尺寸小，天線增益和帶寬均超過普通大尺寸抗金屬標簽，可以方便的解決上述問題。
【實用新型內容】:
[0003]本實用新型的主要目的是提供一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽，旨在方便的解決對讀取距離、帶寬要求較高且尺寸較小的金屬物體的識別、防偽要求。
[0004]本實用新型陶瓷抗金屬標簽包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側面；所述芯片與輻射面和接地面相連，輻射面與接地面呈鏡像設置。
[0005]所述天線材質包括以下材質中的這一種:銅、鋁、銀和導電油墨。
[0006]所述基板的材質為陶瓷，包括以下材質中的一種:Ba0-Ti02系列、Zr02_Ti02系列、Ba0-Ln203-Ti02系列、CaO-Li 20_Ln203-Ti0^鉛基鈣鈦礦系列等。
[0007]所述輻射面、接地面的形狀包括以下形狀中的一種:梯形、三角形、多邊形、弧形、半圓形或圓形。
[0008]所述輻射面及接地面上的縫隙開槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形等，且數(shù)量不限于一條。
[0009]所述輻射面、接地面、縫隙尺寸及芯片饋電處位置可根據(jù)實際情況改變。
[0010]所述基板的長度為5mm?35mm，寬度為5mm?35mm，厚度為0.5mm?5mm。
[0011]本實用新型陶瓷抗金屬標簽中，天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側面；所述芯片與輻射面和接地面相連，輻射面和接地面呈鏡像設置。通過調整輻射面及接地面尺寸可以方便的調節(jié)天線工作的頻率，并且調整縫隙的尺寸及芯片饋電位置可以調節(jié)天線的阻抗，使天線阻抗與芯片共軛匹配，使標簽輸出最大功率，從而進一步達到延長讀寫距離的目的，通過調整輻射面和接地面的形狀可以大幅拓展帶寬，適當?shù)目p隙開槽可以進一步拓展帶寬和縮小天線的尺寸，使標簽的應用更為方便?！靖綀D說明】:
[0012]圖1是本實用新型的一個實施例中寬頻帶陶瓷抗金屬標簽的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0013]此處所描述的具體實施實例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]參照圖1，本實施例中寬頻帶陶瓷抗金屬標簽包括天線10、芯片20和基板30，所述基板30收容所述天線10和芯片20，其中所述天線10與芯片20匹配，天線10包含輻射面11及接地面12，所述輻射面11位于所述基板30的正面，所述接地面12位于基板30的背面，所述芯片20位于基板30的側面，與輻射面11和接地面12相連，輻射面11和接地面12呈鏡像設置。
[0015]基板30的形狀和尺寸具體要求設置。例如在一實施例中，可將基板30設置成矩形，其長度為5mm?35mm，寬度為5mm?35mm?；?0的材質為陶瓷介質，可以為以下Ba0-Ti02系列、ZrO 2_Ti02系列、BaO-Ln 203_Ti02系列、CaO-Li 20-Ln203-Ti02&鉛基鈣鈦礦系列等。由于基板30材料的介電常數(shù)和厚度影響天線10的傳輸效率，可進一步選取相對合適材質作為基板30的材質，并根據(jù)天線10的尺寸設置基板30的厚度為0.5?5mm。
[0016]輻射面11的外形可以為梯形、三角形、多邊形、弧形、半圓形或圓形。參照圖1，在一實施例中，輻射面11的外形為梯形，其位于基板30的正面。
[0017]接地面12的外形可以為梯形、三角形、多邊形、弧形或圓形。參照圖1，在一實施例中，接地面12的外形為梯形，其位于基板30的背面，接地面12與輻射面11呈鏡像設置。
[0018]輻射部分及接地面上的縫隙開槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形等，且數(shù)量不限于一條。參照圖1，在一實施例中，輻射部分11上有一條直線型的縫隙。
[0019]在一實施例中可以通過調整輻射面11、接地面12的尺寸和芯片20的饋電位置來實現(xiàn)天線10與芯片20共軛匹配。共軛匹配是指在信號源給定的情況下，天線阻抗與芯片阻抗共軛，當兩者共軛時輸出功率最大。本實施例寬頻帶陶瓷抗金屬標簽中天線10與芯片20的共軛匹配是指天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛匹配，從而輸出最大功率。例如天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛可通過調整輻射面11和接地面12的尺寸形狀來實現(xiàn)天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛，以達到輸出最大功率的目的，從而進一步擴大陶瓷抗金屬標簽的識讀距離。
[0020]輻射面11、接地面12的鏡像梯形設計可極大地降低天線的Q值，拓展帶寬，適當?shù)目p隙開槽可進一步拓展帶寬。例如在本實施例中，可以通過調節(jié)輻射面11、接地面12的形狀尺寸，縫隙開槽的位置和芯片20饋電位置來調整天線10的工作帶寬，以適配于復雜環(huán)境的使用。
[0021]天線10的材質可以為銅、鋁、銀和導電油墨等，可以通過蝕刻工藝、沉淀工藝或印刷工藝與基板30固定連接，芯片20既可以采用導電膠將芯片倒封裝在基板30的側面，也可以用金線或鋁線邦定機用金線或鋁線將芯片20邦定在基板30側面。
[0022]上述實施例中，各部分的尺寸可以按照廠家要求的標簽的大小進行設置，使用時可以直接粘貼在物體上，也可以封裝在客戶要求的模具內。
[0023]寬頻帶陶瓷抗金屬標簽中設有上述天線10、芯片20以及基板30，可以方便的應用于物流、防偽等領域。
[0024]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所做的等效結構變換，或者直接、間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽，其特征在于，包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面及接地面，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側面；所述芯片與輻射面和接地面相連。2.根據(jù)權利要求1所述的標簽，其特征在于，所述天線材質包括以下材質中的一種:銅、鋁、銀或導電油墨。3.根據(jù)權利要求1所述的標簽，其特征在于，所述基板為陶瓷材質，包括以下材質中的一種:Ba0-Ti02系列、ZrO 2_Ti02系列、BaO-Ln 203_Ti02系列、CaO-Li 20-Ln203_Ti02及鉛基|丐鈦礦系列。4.根據(jù)權利要求1所述的標簽，其特征在于，所述輻射部分及接地面上的縫隙開槽的形狀包括以下形狀中的一種:矩形，十字形、Η形、折線形、多邊形、圓形或橢圓弧形，且數(shù)量不限于一條。
【專利摘要】本實用新型涉及無線射頻識別(RFID)領域，提供了一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽。一種寬頻帶陶瓷抗金屬標簽，其特征在于，包括天線、芯片和基板，基板收容所述天線和芯片，天線與芯片匹配；天線包括輻射面和接地面，輻射面包括輻射部分、阻抗調節(jié)部分、共面耦合部分，輻射面位于基板的正面，接地面位于基板的背面，芯片位于基板的側面；所述芯片與輻射面和接地面相連。該種陶瓷抗金屬標簽尺寸小，天線的特殊設計可極大地降低天線的Q值、展寬帶寬，性能超過普通的大尺寸抗金屬標簽，可以方便的應用在很多尺寸較小，同時對讀取距離、帶寬要求較高的金屬環(huán)境中。
【IPC分類】G06K19/077
【公開號】CN205158409
【申請?zhí)枴緾N201420490753
【發(fā)明人】秦津津, 馬紀豐, 趙軍偉
【申請人】北京中電華大電子設計有限責任公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年8月27日