[實(shí)用新型]一種多系統(tǒng)多頻段的RFID天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020261343.0
• 申請(qǐng)日: 2010-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201845863U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;王彬;何波;黃寅;陳虹;蔣賓;陳壽面;趙宇航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/22
• 分類號(hào): H01Q1/22;H01Q1/38;H01Q7/00;H01Q21/30
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種多系統(tǒng)多頻段的RFID天線。?

背景技術(shù)

天線是一種以電磁波形式把前端射頻信號(hào)功率接收或輻射出去的裝置，是電路與空間的界面器件，用來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)行波與自由空間波能量的轉(zhuǎn)化。在RFID系統(tǒng)中，天線分為電子標(biāo)簽天線和讀寫(xiě)器天線兩大類，分別承擔(dān)接收能量和發(fā)射能量的作用。當(dāng)前的RFID系統(tǒng)主要集中在低頻(LF)、高頻(HF)(13.56MHz)、超高頻(UHF)(860-960MHz)和微波頻段，不同工作頻段的RFID系統(tǒng)天線的原理和設(shè)計(jì)有著根本上的不同。RFID天線的增益和阻抗特性會(huì)對(duì)RFID系統(tǒng)的作用距離等產(chǎn)生影響，RFID系統(tǒng)的工作頻段反過(guò)來(lái)對(duì)天線尺寸以及輻射損耗有一定要求。所以RFID天線設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到整個(gè)RFID系統(tǒng)的成功與否。?

近場(chǎng)天線：對(duì)于低頻(125kHz～134kHz)和高頻(13.56MHz)頻段，系統(tǒng)工作在天線的近場(chǎng)，標(biāo)簽所需的能量都是通過(guò)電感耦合方式由讀寫(xiě)器的耦合線圈輻射近場(chǎng)獲得，工作方式為電感耦合。因?yàn)樵诮鼒?chǎng)實(shí)際上不涉及電磁波傳播的問(wèn)題，天線設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，一般采用工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的線圈型天線。線圈型天線實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)諧振電路。在指定的工作頻率上，當(dāng)感應(yīng)阻抗等于電容阻抗的時(shí)候，線圈天線就會(huì)產(chǎn)生諧振。?

遠(yuǎn)場(chǎng)天線：對(duì)于超高頻(860MHz～960MHz)和微波頻段(2.45GHz、5.8GHz)，讀寫(xiě)器天線要為標(biāo)簽提供能量或喚醒有源標(biāo)簽，工作距離較遠(yuǎn)，一般位于讀寫(xiě)器天線的遠(yuǎn)場(chǎng)。根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)天線的計(jì)算公式可知，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度隨距離的一次方衰減，電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向相互垂直，且都垂直于傳播方向。波印廷矢量為實(shí)數(shù)，電磁場(chǎng)以電磁波形式向外輻射能量。此時(shí)，天線設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)性能影響較大，多采用偶極子型或微帶貼片天線。偶極子天線，也稱為對(duì)稱振子天線，由?兩段同樣粗細(xì)和等長(zhǎng)的直導(dǎo)線排成一條直線構(gòu)成。信號(hào)從中間的兩個(gè)端點(diǎn)饋入，在偶極子的兩臂上將產(chǎn)生一定的電流分布，這種電流分布就會(huì)在天線周圍空間激發(fā)起電磁場(chǎng)。一般在RFID電子標(biāo)簽中使用的是曲折型的折合偶極子天線。?

現(xiàn)有的RFID技術(shù)，由于應(yīng)用較為單一，且技術(shù)上較為困難，因此RFID芯片的工作頻段往往只有一種，且只有一種頻段的天線與之對(duì)應(yīng)。移動(dòng)通信領(lǐng)域開(kāi)始將RFID整合為通信、身份識(shí)別、電子支付三合一的發(fā)展嘗試。因此，未來(lái)RFID技術(shù)的發(fā)展將會(huì)朝著標(biāo)簽產(chǎn)品多樣化、RFID多系統(tǒng)集成應(yīng)用等方向發(fā)展。這樣，設(shè)計(jì)并制造多系統(tǒng)、多頻段(13.56MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz)的RFID天線迫在眉睫。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有RFID天線的工作頻段以及應(yīng)用單一的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種多頻段且可用于多系統(tǒng)的RFID天線。?

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種多系統(tǒng)多頻段的RFID天線，包括：第一絕緣層，位于RFID芯片上，所述RFID芯片內(nèi)設(shè)置有第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)位于所述第二焊盤(pán)一側(cè)；第二絕緣層，位于所述第一絕緣層上；第一片上天線金屬層，位于所述第二絕緣層內(nèi)；第三絕緣層，位于所述第二絕緣層上；第四絕緣層，位于所述第三絕緣層上；第二片上天線金屬層，位于所述第四絕緣層內(nèi)，所述第四絕緣層內(nèi)還設(shè)置有第三焊盤(pán)和第四焊盤(pán)，所述第四焊盤(pán)位于所述第三焊盤(pán)一側(cè)，所述第三焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)電連接，且在垂直方向?qū)?yīng)，所述第四焊盤(pán)和所述第一焊盤(pán)電連接，且在垂直方向?qū)?yīng)，所述第二片上天線金屬層與所述第一片上天線金屬層和所述第三焊盤(pán)電連接；多個(gè)外部天線，和所述第三焊盤(pán)、第四焊盤(pán)相連。?

可選的，所述第一絕緣層、所述第二絕緣層和所述第三絕緣層內(nèi)均至少設(shè)置有兩個(gè)第一連接通道，所述第一焊盤(pán)和所述第四焊盤(pán)通過(guò)所述第一連接通道相連，所述第二焊盤(pán)和所述第三焊盤(pán)通過(guò)另一所述第一連接通道相連，所述第一連接通道內(nèi)均填充金屬材料。?

可選的，在所述第三絕緣層內(nèi)，還設(shè)置有第二連接通道，所述第一片上天線金屬層和所述第二片上天線金屬層通過(guò)所述第二連接通道相連，所述第二連接通道內(nèi)填充金屬材料。?

可選的，所述第二片上天線金屬層依次通過(guò)所述第二連接通道、所述第一片上天線金屬層、所述第一連接通道，和所述第三焊盤(pán)電連接。?

可選的，所述片上天線的工作頻率為13.56MHZ、915MHZ、2.45GHZ或5.8GHZ。?

可選的，所述外部天線數(shù)量為1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)。?

可選的，所述外部天線的工作頻率為13.56MHZ、915MHZ、2.45GHZ或5.8GHZ。?