[發明專利]RFID陶瓷天線及其電子標簽基體和螺釘式RFID標簽

有效

• 申請號: 201310156082.4
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103280629A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張火榮;陳強;孫偉;牟軍;李琳
• 申請（專利權）人: 嘉興微感電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q1/22;G06K19/077
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 孫家豐

技術領域

本發明涉及一種電子標簽的天線及其電子標簽的結構，一種RFID陶瓷天線及其電子標簽基體和螺釘式RFID標簽。

背景技術

RFID（Radio?Frequency?Identification）技術，又稱電子標簽技術、無線射頻識別技術，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，識別系統與特定目標之間無需建立機械或光學接觸，可以實現快速、批量識別的功能，可使用在IT、醫療、工具等資產管理的場合。RFID系統一般包括電子標簽、讀寫器兩部分。電子標簽安裝在被標識物體上，用來存儲被標識物體的身份信息。讀寫器與電子標簽進行無線通信，對電子標簽中的數據信息進行寫入和讀取。電子標簽中的天線是整個系統中的關鍵部件，其設計和性能水平很大程度上決定著標簽的性能，包括作用距離，一致性等。電子標簽的天線可分為偶極子天線、微帶天線、PIFA天線（Planar?Inverted-F?Antenna，即平面倒F天線）等多種類型，應用于不同的場合。

物聯網技術的發展需要RFID和傳感器等感知層來實現，其中的超高頻段是發展的重點。UHF?RFID標簽應用到液體、金屬等環境時，偶極子天線已經無法勝任，目前常用陶瓷或塑料基體的微帶天線或PIFA天線來制作標簽。尤其應用到工具、IT和醫療工具等小型金屬資產上時，需要小型化的RFID標簽。

發明內容

本發明旨在提出一種RFID陶瓷天線的結構，本發明的另一目的是提出應用這種RFID陶瓷天線制成的電子標簽基體的結構，本發明的第三個目的是提出一種螺釘式RFID標簽的結構。

這種RFID陶瓷天線包括長方體形的介質陶瓷塊，介質陶瓷塊的上表面上有一個上電極面，作為天線的輻射面；介質陶瓷塊的下表面上有一個下電極面，作為接地電極；介質陶瓷塊的一個側面上有一個短路電極，短路電極的上沿與上電極面電氣相連，短路電極的下沿與下電極面電氣相連；介質陶瓷塊上與有短路電極的側面相對的另一個側面上有一個饋電電極，此饋電電極上有一個倒U形耦合縫隙，將饋電電極分割成倒U形部分和I形部分兩部分，饋電電極的倒U形部分的上端與上電極面電氣相連，饋電電極的I形部分的下端與下電極面電氣相連。

這種RFID陶瓷天線的介質陶瓷體采用高介電常數的微波介質材料。倒U形耦合縫隙相當于延長了正面輻射電極（即上電極面）的長度，從而可以縮小天線的體積。這種小型化的RFID陶瓷天線的短路電極的寬度可以進行調節，以達到對陶瓷天線頻率的準確控制。

將上述RFID陶瓷天線與一個IC芯片相組合，IC芯片固定在饋電電極的倒U形部分的凹口的底部中心處，IC芯片的輸入、輸出腳分別與饋電電極的倒U形部分和I形部分相固定并電氣相連，再在IC芯片外涂敷上黑膠，即成為一個電子標簽基體。

將上述電子標簽基體與一個金屬螺釘和一塊圓板形的低介電常數的陶瓷片相組合，即可制成一種螺釘式RFID標簽：所述陶瓷片的中部有一個上下貫通的矩形孔，所述的金屬螺釘的頭部的上表面上有一個圓柱形的凹槽，陶瓷片嵌入螺釘頭部的圓柱形的凹槽中，陶瓷片的圓柱面與凹槽的圓柱壁相固定住，電子標簽基體嵌入上述陶瓷片中部的矩形孔中，并與孔的側壁相固定住，電子標簽基體的接地極與螺釘頭部的圓柱形的凹槽的底面的金屬相電連接。這種螺釘式RFID標簽可依靠其螺釘部分方便地固定在金屬或非金屬物體上，起到電子標簽的作用。

附圖說明

圖1為本發明的RFID陶瓷天線的饋電電極一側在前時的立體圖；

圖2為本發明的RFID陶瓷天線的短路電極一側在前時的立體圖；

圖3為RFID陶瓷天線上安裝芯片成為電子標簽基體的示意圖；

圖4為金屬螺釘的結構圖；

圖5為陶瓷片的結構；

圖6為為螺釘式RFID標簽的結構圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，這種RFID陶瓷天線包括長方形的介質陶瓷塊11，介質陶瓷塊的上表面上有一個上電極面12，作為天線的輻射面；介質陶瓷塊的下表面上有一個下電極面13，作為接地電極；介質陶瓷塊的一個側面上有一個短路電極15，短路電極的上沿與上電極面電氣相連，短路電極的下沿與下電極面電氣相連；介質陶瓷塊上與有短路電極15的側面相對的另一個側面上有一個饋電電極14，饋電電極14上有一個倒U形耦合縫隙143，將饋電電極14分割成倒U形部分141和I形部分142兩部分，I形部分位于倒U形部分的凹口內，饋電電極的倒U形部分141的上端與上電極面12電氣相連，饋電電極的I形部分142的下端與下電極面13電氣相連。