CN109149073A - 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签 - Google Patents

搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签 Download PDF

Info

Publication number
CN109149073A
CN109149073A CN201810969345.6A CN201810969345A CN109149073A CN 109149073 A CN109149073 A CN 109149073A CN 201810969345 A CN201810969345 A CN 201810969345A CN 109149073 A CN109149073 A CN 109149073A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
area
omni
conventional die
loop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810969345.6A
Other languages
English (en)
Inventor
孙升琦
邓元明
伯林
林超
华昌洲
陆振君
印小凤
刘海月
江波
印宏扬
彭行志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Less Radio-Frequency Science And Technology That Raises Up Yangzhou Co Ltd
Original Assignee
Less Radio-Frequency Science And Technology That Raises Up Yangzhou Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Less Radio-Frequency Science And Technology That Raises Up Yangzhou Co Ltd filed Critical Less Radio-Frequency Science And Technology That Raises Up Yangzhou Co Ltd
Priority to CN201810969345.6A priority Critical patent/CN109149073A/zh
Publication of CN109149073A publication Critical patent/CN109149073A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07775—Antenna details the antenna being on-chip
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07786—Antenna details the antenna being of the HF type, such as a dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明属于RFID标签技术领域，涉及一种搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，包括loop区（1）、以及loop区两端的第一、二辐射区（2、3），天线为对称结构，loop区（1）为矩形；第一、二辐射区（2、3）为C形铝块结构，C形铝块结构开口朝向loop区，第一、二辐射区（2、3）结构相同且对称设置，第一、二辐射区（2、3）上端部延伸至loop区上方；第一、二辐射区（2、3）延伸段底部设有金属块（4），金属块（4）下端伸入loop区（1）与对应的辐射区之间的缝隙中。本发明还公开了一种搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，包括上述天线。本发明可降低生产成本，生产工艺简单，便于普遍性推广，拓宽了应用范围。

Description

搭配常规芯片的全向性群读RFID天线及标签
技术领域
本发明涉及搭配常规芯片的全向性群读RFID天线及标签，属于RFID标签技术领域。
背景技术
射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别***与特定目标之间建立机械或光学接触。
随着RFID技术在各领域的推广和应用，对不同电子标签的功能与要求逐步细化，并逐渐提高标签的智能化。现有标签组成包括基材、金属天线、导电胶、芯片，金属天线附着于基材上，导电胶位于金属天线上方，连接金属天线与芯片。常规标签为线极化结构，接收电磁波获得能量以激活本身往外固定方向辐射电磁波，进行射频信息传输通讯。常规标签均为偶极子标签（线极化结构）并天线采用弯折线设计，该类RFID标签具有方向性，只能在固定方向进行读取，在非极化方向上标签性能衰减严重，不能进行有效通信。现有的具有全向性功能的芯片（Monza4系列）可以解决标签方向性的问题，但该芯片价格高并且会提高生产工艺复杂度。
所以搭配常规芯片的全向性群读RFID标签可帮助新零售业、服装行业等更快速便捷进行数据采集与处理，提升企业工作效率、降低企业成本。故研究一款搭配常规芯片全向性群读RFID标签是大势所趋。
发明内容
本发明主要针对现有常规RFID电子标签不具备全向性功能，不能满足实际需求的问题；由于市面上已有全向性标签需搭配全向性功能的芯片（Monza4系列），会提高生产成本、生产工艺复杂度，无法进行普遍性推广，导致应用范围受限，本发明提供一种搭配常规芯片的全向性群读RFID天线及标签，本发明可降低生产成本，生产工艺简单，便于普遍性推广，拓宽了应用范围。
本发明的第一个目的是提供一种搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，包括loop区、以及loop区两端的第一辐射区、第二辐射区，其特征是，所述loop区为矩形；第一辐射区、第二辐射区为C形铝块结构，C形铝块结构开口朝向loop区，第一辐射区、第二辐射区结构相同且对称设置，第一、二辐射区上端部延伸至loop区上方；第一、二辐射区延伸段底部设有金属块，金属块下端伸入loop区与对应的辐射区之间的缝隙中。
优选的，所述天线采用对称结构，为偶极子天线。
优选的，所述天线的长度为5～50 mm，天线的宽度为5～50mm。
优选的，所述loop区的长：宽=1.5 : 1。
优选的，所述第一、、二辐射区均包括自上而下依次设置的延伸部、竖向部、连接部，延伸部、竖向部、连接部顺序连接，连接部与loop区相连接，延伸部横向设置，延伸部末端位于loop区上方；延伸部的长度为1-25mm，延伸部宽度为1-10mm。
优选的，所述金属块与水平方向所成角度为0-90°，金属块的长度为1-40mm，金属块的宽度为0.1-10mm。
本发明的第二个目的是提供一种搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，包括基材，基材上方蚀刻的天线和天线上连接的芯片，其特征是，所述天线采用权利要求1-5中任一项所述搭配常规芯片的全向性群读RFID天线。
优选的，所述芯片包括 Ucode8、Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、H3、H4。
优选的，所述基材为PET材料，基材的相对介电常数为1.33。
优选的，所述PET基材上的天线总长度满足二分之一波长偶极子天线要求。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，该RFID标签搭配常规芯片具有全向性功能，可0-360°全向性读取标签性能，有效避免常规RFID标签只能固定方向读取的限制，使用便捷，拓展应用范围。
第二，通过采用PET基材上的天线总长度满足二分之一波长偶极子天线，该设计利用多线元之间射线波程差引起相位差补偿电流相位差，以增强天线各方向辐射强度，提高天线增益，实现天线谐振匹配，以满足谐振频点需求。
第三，通过优化设计方式（改善loop区设计），可有效增加天线带宽（带宽可达30-40MHz）保证标签全向性性能稳定性及实现群读功能。
第四，通过优化天线尺寸及辐射区采用铝块设计并采用常规芯片，大大降低了该款RFID天线生产工艺的复杂程度和生产成本。
第五，本发明所述全向性群读标签在常规环境下性能（读距）可达5-8米，优于其他采用全向性芯片达到全向性功能标签，提高了经济效益，具有很强的实用性。
附图说明
图1为搭配常规芯片的全向性群读RFID标签的结构示意图；
图2为搭配常规芯片的全向性群读RFID天线的结构示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例进一步说明本发明。
如图2所示，一种搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，包括基材5、金属天线6、导电胶7、芯片8，芯片8连接天线，天线为对称结构且辐射区采用金属块设计，该结构天线可保证标签实现全向性功能。天线采用对称结构，为偶极子天线。
搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，该天线的长度为5～50 mm，宽度为5～50mm。
Loop区1尺寸设计，由于标签本身读距性能会随被贴介质材料不同而产生变化，故需通过增加标签带宽（增大天线带宽至30-40MHz）以降低介质材料变化对其读距性能影响，该标签通过将loop区设计为矩形状（长与宽保持1.5 : 1的比例关系）实现带宽增大，优化标签读距性能，保证群读功能。
第一辐射区2、第二辐射区3铝块设计，依据需求尺寸，进行天线辐射区设计，主要采用铝块设计（正常为弯折线设计），铝块设计可实现标签的抗介质功能，保证标签全向性性能稳定性。
辐射区延伸设计，辐射区设计延至loop区上端，打破常规辐射区设计，为实现标签全向性功能，辐射区延伸至loop区上部。第一、二辐射区2、3均包括自上而下依次设置的延伸部21、竖向部22、连接部23，延伸部21、竖向部22、连接部23顺序连接，连接部23与loop区相连接，延伸部21横向设置，延伸部21末端位于loop区上方。延伸部21尺寸：长为1-25mm，宽为1-10mm，该设计可实现标签全向性功能。
在延伸段辐射区下方添加金属块4，金属块与水平方向所成角度范围：10-90°，金属块尺寸：长为1-40mm，宽为0.1-10mm，此金属块可提升标签在全向性功能下的读距性能。
搭配常规芯片的全向性群读RFID标签上连接的常规芯片： Ucode8、Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、H3、H4。注：Monza 4为特制全向性功能芯片，故不适用。
基材为PET材料，基材的相对介电常数为1.33。PET基材上的天线总长度满足二分之一波长偶极子天线要求。该设计利用多线元之间射线波程差引起相位差补偿电流相位差，以增强天线各方向辐射强度，提高天线增益，实现天线谐振匹配，以满足谐振频点需求。
搭配常规芯片的全向性群读RFID标签的设计方法：是先使用绘图软件设计一个RFID标签天线模型图并生成.sat文件，将该文件导入射频仿真软件中，在软件中对该款天线建模，设置芯片的大小种类、设置被贴介质材料参数，以模拟标签天线现实使用环境，模拟环境搭建完成后使用仿真软件对天线性能进行仿真，最后仿真软件输出标签天线的性能、频点等参考值。

Claims (10)

1.搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，包括loop区（1）、以及loop区两端的第一辐射区（2）、第二辐射区（3），其特征是，所述loop区（1）为矩形；第一辐射区（2）、第二辐射区（3）为C形铝块结构，C形铝块结构开口朝向loop区，第一辐射区（2）、第二辐射区（3）结构相同且对称设置，第一、二辐射区（2、3）上端部延伸至loop区上方；第一、二辐射区（2、3）延伸段底部设有金属块（4），金属块（4）下端伸入loop区（1）与对应的辐射区之间的缝隙中。
2.根据权利要求1所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，其特征是，所述天线采用对称结构，为偶极子天线。
3.根据权利要求1所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，其特征是，所述天线的长度为5～50 mm，天线的宽度为5～50mm。
4.根据权利要求1所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，其特征是，所述loop区（1）的长：宽=1.5 : 1。
5.根据权利要求1所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，其特征是，所述第一、二辐射区（2、3）均包括自上而下依次设置的延伸部（21）、竖向部（22）、连接部（23），延伸部（21）、竖向部（22）、连接部（23）顺序连接，连接部（23）与loop区相连接，延伸部（21）横向设置，延伸部（21）末端位于loop区上方；延伸部（21）的长度为1-25mm，延伸部（21）宽度为1-10mm。
6.根据权利要求1所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID天线，其特征是，所述金属块（4）与水平方向所成角度为0-90°，金属块的长度为1-40mm，金属块的宽度为0.1-10mm。
7.搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，包括基材，基材上方蚀刻的天线和天线上连接的芯片，其特征是，所述天线采用权利要求1-6中任一项所述搭配常规芯片的全向性群读RFID天线。
8.根据权利要求6所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，其特征是，所述芯片包括 Ucode8、Ucode7系列、Monza R6、Monza 5、H3、H4。
9.根据权利要求7所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，其特征是，所述基材为PET材料，PET基材的相对介电常数为1.33。
10.根据权利要求8所述的搭配常规芯片的全向性群读RFID标签，其特征是，所述PET基材上的天线总长度满足二分之一波长偶极子天线要求。
CN201810969345.6A 2018-08-23 2018-08-23 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签 Pending CN109149073A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810969345.6A CN109149073A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810969345.6A CN109149073A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109149073A true CN109149073A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64827649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810969345.6A Pending CN109149073A (zh) 2018-08-23 2018-08-23 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109149073A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111931893A (zh) * 2020-07-10 2020-11-13 菜鸟智能物流控股有限公司 一种射频标签

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203288735U (zh) * 2013-04-28 2013-11-13 杭州中瑞思创科技股份有限公司 一种uhf频段的rfid标签
CN204406460U (zh) * 2015-01-07 2015-06-17 诺瓦特伦（杭州）电子有限公司 一种无源电子标签
KR101740849B1 (ko) * 2016-01-19 2017-06-08 서울대학교산학협력단 백금이 부착된 탄소 나노입자 함유 폴리아닐린/캄포술폰산 하이브리드 페이스트의 제조 및 이를 이용한 플렉서블 광대역 다이폴 태그 안테나 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203288735U (zh) * 2013-04-28 2013-11-13 杭州中瑞思创科技股份有限公司 一种uhf频段的rfid标签
CN204406460U (zh) * 2015-01-07 2015-06-17 诺瓦特伦（杭州）电子有限公司 一种无源电子标签
KR101740849B1 (ko) * 2016-01-19 2017-06-08 서울대학교산학협력단 백금이 부착된 탄소 나노입자 함유 폴리아닐린/캄포술폰산 하이브리드 페이스트의 제조 및 이를 이용한 플렉서블 광대역 다이폴 태그 안테나 제조 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
闫静敏，冯全源: "基于开口环谐振器的小型化射频识别标签天线", 《探测与控制学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111931893A (zh) * 2020-07-10 2020-11-13 菜鸟智能物流控股有限公司 一种射频标签
CN111931893B (zh) * 2020-07-10 2023-12-26 菜鸟智能物流控股有限公司 一种射频标签

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205158409U (zh) 一种宽频带陶瓷抗金属标签
CN104408512A (zh) 一种超宽频带电子标签
CN201194252Y (zh) 一种线极化微带天线
CN109149073A (zh) 搭配常规芯片的全向性群读rfid天线及标签
CN208705922U (zh) 全向抗介质rfid标签
CN104636794A (zh) 一种宽频带陶瓷抗金属标签
CN204288260U (zh) 一种超宽频带电子标签
CN203982430U (zh) 一种偶极子射频无源电子标签
CN103985958A (zh) 基于ebg结构的小型抗金属uhf标签天线
CN103646277A (zh) 一种自相似结构宽频带电子标签
CN203839507U (zh) 一种基于ebg结构的小型抗金属uhf标签天线
CN207337449U (zh) 一种防拆双频rfid标签
CN203588301U (zh) 一种无源的电子标签
CN208636863U (zh) 带防伪防揭、抗介质及群读功能的rfid零售标签
CN107977700A (zh) 一种金属电子标签
CN104346639A (zh) 一种宽频带陶瓷抗金属标签
CN209088065U (zh) 一种rfid水洗唛标签天线以及rfid水洗唛标签
CN207976905U (zh) 具有自动调制功能的rfid标签
CN107230820A (zh) 一种t型匹配阻抗结构的超高频rfid标签天线
CN109034341A (zh) 一种全向抗介质rfid标签及其使用方法
CN203689557U (zh) 一种双频两用抗金属标签
CN207586974U (zh) 一种金属电子标签
CN111695661B (zh) 电子标签的天线及电子标签
TWI258893B (en) H-type microstrip planar antenna layout operated in 5.8 GHz band of RFID system
CN205405562U (zh) 一种新型抗金属标签

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104