本實用新型涉及一種超高頻電子標簽,尤其是一種特定頻段下具有高讀寫靈敏度的電子標簽,屬于電子標簽技術領域。
背景技術:
電子標簽是RFID (射頻識別系統)的主要組成單元,是物聯網的信息載體。隨著射頻識別技術的發展,工作于UHF(Ultra High Frequency)頻段(840MHz-960MHz)的各類型電子標簽被越來越多地運用于物流管理、倉儲管理、資產管理、服裝管理、工業制造業管理等領域。
物流管理和服裝管理中,貨物擺放方向的一致性和貨物擺放的密度的高低存在不確定性,而電子標簽在應用過程中,電子標簽與讀寫器之間進行雙向射頻通訊,包括電子標簽數據的識別與修改,保障電子標簽在應用過程中數據通訊的穩定性與準確性,提高電子標簽對外界環境的抗干擾能力,因此設計的超高頻電子標簽要求同時具有高的讀靈敏度和寫靈敏度。
UHF RFID電子標簽主要由RFID天線和RFID芯片兩部分組成。目前電子標簽設計的挑戰主要有3個方面:一是實現電子標簽較小的外形尺寸,二是提供天線增益,三是實現標簽芯片和標簽天線之間的阻抗良好匹配,這3點決定了標簽天線的性能優劣。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種超高頻電子標簽,解決傳統超高頻電子標簽尺寸大、增益小、阻抗匹配性差的問題。
本實用新型為解決其技術問題采用的技術方案是:
一種超高頻電子標簽,包括基板,所述基板上設置有天線和芯片,所述天線包括短路環,所述短路環的左、右兩側對稱地依次設置有幾字形陣子、輻射陣子,所述短路環的上側邊中部位置設有斷點,所述芯片設置在斷點上與短路環兩端相連;所述輻射陣子呈矩形,所述矩形的下部設有向幾字形陣子開口的凹槽,所述幾字形陣子的一端連接于凹槽的下側邊上,另一端連接短路環的下側邊中部位置。
進一步,所述短路環形成斷點的兩端錯位相接。
進一步,所述斷點上下側設置有對稱圓形定位點。
進一步,所述斷點對角側設置有對稱直角定位點。
進一步,所述天線是一體式結構。
進一步,所述天線長度為70±1.4mm,寬度為16±0.32mm。
進一步,所述基材采用PET或者FPC材料制作。
本實用新型的有益效果是:
1、標簽設計通過加大兩側輻射陣子的鋪設面積,從而提高電子標簽在工作時的反向散射面積,加強電子標簽反向散射信號,使得標簽具有更高讀寫靈敏度和更寬的阻抗帶寬,從而實現在不同環境下,都具有較好的性能,大幅提升了標簽對環境的適應性和一致性;
2、輻射體上增加了幾字型走線,能夠大幅縮小對標簽的體積要求,保證了標簽在小型化的條件下,使得標簽諧振頻率接近工作頻率范圍;還有利于提高標簽輻射增益,進而提高標簽的讀寫靈敏度以及對外界環境的抗干擾能力;
3、通過短路環設計,可以有效調節短路環尺寸來實現標簽阻抗匹配,結合輻射陣子大面積設計,實現電子標簽特定頻段的寫靈敏度優化,解決電子標簽特定頻段寫靈敏度偏低而無法實施的工程應用。
附圖說明
圖1是UHF RFID電子標簽等效電路示意圖。
圖2是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型做進一步說明說明。
如圖1所示,左側為RFID天線的等效電路,右側為RFID芯片的等效電路;當天線與芯片各自阻抗共軛對應,即天線阻抗實部應與芯片阻抗實部相等,天線阻抗虛部應與芯片阻抗虛部互為相反數(共軛)時,UHF RFID電子標簽實現最好的阻抗匹配。
如圖2所示,本實用新型提供的一種超高頻電子標簽,包括基板7,所述基板7上設置有天線和芯片,所述天線包括短路環3,所述短路環3的左、右兩側對稱地依次設置有幾字形陣子2、輻射陣子1,所述短路環3的上側邊中部位置設有斷點,所述短路環形成斷點的兩端錯位相接,所述芯片4設置在斷點,短路環兩端分別與芯片4的GND(地端)和RF(射頻端)相連,作為標簽天線的饋電端,可調節短路環3尺寸進行阻抗匹配。
所述輻射陣子1呈矩形,所述矩形的下部設有向幾字形陣子開口的凹槽8,所述幾字形陣子3的一端連接于凹槽8的下側邊上,另一端連接短路環3的下側邊中部位置,這樣能使得天線整體結構更加緊湊,有利于減小天線尺寸。
所述斷點上下側設置有對稱圓形定位點5,所述斷點對角側設置有對稱直角定位點6,用于對芯片4定位安裝,使芯片4安裝更加便捷。
所述天線采用一體式結構,所述短路環3、幾字形陣子2、輻射陣子1均為一體式連接結構。
本實施例中,所述天線長度為70±1.4mm,寬度為16±0.32mm。
本實施例中,所述基材7可采用PET或者FPC材料。
本實用新型的標簽設計通過加大兩側輻射陣子1的鋪設面積,從而提高電子標簽在工作時的反向散射面積,加強電子標簽反向散射信號,使得標簽具有更高讀寫靈敏度和更寬的阻抗帶寬,從而實現在不同環境下,都具有較好的性能,大幅提升了標簽對環境的適應性和一致性。
輻射體上增加了幾字型走線,能夠大幅縮小對標簽的體積要求,保證了標簽在小型化的條件下,使得標簽諧振頻率接近工作頻率范圍;還有利于提高標簽輻射增益,進而提高標簽的讀寫靈敏度以及對外界環境的抗干擾能力。
通過短路環3設計,可以有效調節短路環3尺寸來實現標簽阻抗匹配,結合輻射陣子1大面積設計,實現電子標簽特定頻段的寫靈敏度優化,解決電子標簽特定頻段寫靈敏度偏低而無法實施的工程應用。
以上所述,只是本實用新型的較佳實施例而已,本實用新型并不局限于上述實施方式,只要其以相同的手段達到本實用新型的技術效果,都應屬于本實用新型的保護范圍。