1.本发明涉及电子标签技术领域，特别涉及一种小型化抗金属超高频rfid标签。
背景技术：2.现有小型化超高频抗金属标签大多采用微带天线加载rfid芯片的方式来实现，为了满足生产使用需求让标签天线更小，引入了高介电常数高q值的材料作为标签天线的基片，而高介电常数材料的标签天线工作频带比较窄，窄频带rfid标签会导致在实际应用中降低标签原本的rf性能
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读距下降，尤其是针对工作在中国频段(920-925mhz)的rfid标签和系统的应用，同时，市场上流通的以微带天线类的标签虽然解决了带宽较窄的问题，但通常会比较厚重。
技术实现要素：3.针对现有技术存在的超高频抗金属标签无法兼顾工作性能和体积尺寸的问题，本发明的目的在于提供一种小型化抗金属超高频rfid标签。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
5.一种小型化抗金属超高频rfid标签，包括介电衬底以及设置在所述介电衬底上的rfid射频芯片、电容或电感以及两个环状金属走线；两个所述环状金属走线相对布置，所述环状金属走线均具有缺口以分别形成两个连接端点，两个所述环状金属走线中相互交错的一对连接端点电性连接，所述rfid射频芯片以及所述电容或电感则并联在两个所述环状金属走线中相互交错的另一对连接端点之间，使得两个所述环状金属走线构成第一环天线；两个所述环状金属走线之间还连接有第一导电体，使得所述第一导电体从所述第一环天线中截取出第二环天线，且所述第二环天线的走线长度为所述第一环天线的一半。
6.优选的，两个所述环状金属走线中相互交错的一对连接端点之间通过第二导电体电性连接。
7.优选的，两个所述环状金属走线中相互交错的另一对连接端点上均连接有第三导电体，所述rfid射频芯片以及所述电容或电感均连接在两个所述第三导电体之间。
8.优选的，所述环状金属走线呈框状，包括依次连接的金属走线a、金属走线b和金属走线c，其中，所述金属走线a平行于所述金属走线c。
9.优选的，所述介电衬底呈矩形体构造，两个所述环状金属走线分别设置在所述介电衬底的其中两个相对侧壁上，且两个所述环状金属走线的缺口朝向相同；所述rfid射频芯片以及所述电容或电感则设置在所述介电衬底的另一侧壁上。
10.优选的，所述环状金属走线4呈圆形或者椭圆形。
11.优选的，所述环状金属走线4、所述第一导电体和所述第二导电体的材料为金、银、铜、铁或铝；所述介电衬底的材料为pcb、复合材料或者陶瓷。
12.优选的，所述rfid射频芯片为超高频射频芯片；所述电容或电感的材料为陶瓷。
13.采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：
14.1、由于通过使两个环形金属走线构成的第一环天线变形呈立体“8”字型的走线方式使得在保持天线总长度的前提下大大降低了标签中天线所占的体积，从而使标签的整体体积缩小，降低了对高介电常数高q值材料的使用，进而有效的节约了生产成本；另外，第一环天线构成的立体“8”状的走线还充分利用2分之一或4分之一波长环天线的走线原理，形成两个同相磁环，从而叠加了天线近场的矢量磁场，有效提升并弥补由于变形导致的环天线的增益分散，从而达到小型化的目的，实现在不影响标签天线的使用性能的同时，达到工作性能和体积尺寸兼顾的效果；
15.2、由于第二环天线的走线长度只有第一环天线走线长度的一般，因此利用第一环天线的第二次谐波与第二环天线同频或差频机理，即能够形成增强天线近场的矢量磁场，有效增强增益，进一步弥补由于变形导致的环天线的增益分散，提高产品的实现小型化设计能力。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为本发明去除介电衬底后的结构示意图；
18.图3为本发明的平面展开示意图。
19.图中:1-介电衬底、2-rfid射频芯片、3-电容或电感、4-环形金属走线、41-金属走线a、42-金属走线b、43-金属走线c、5-第一导电体、6-第二导电体、7-第三导电体。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
23.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例一
25.一种小型化抗金属超高频rfid标签，如图1及图2所示，包括介电衬底1以及设置在介电衬底1上的rfid射频芯片2、电容或电感3以及两个环状金属走线4。其中，两个环状金属走线4相对布置，环状金属走线4具有缺口以形成两个连接端点，并且两个环状金属走线4的
缺口相对。两个环状金属走线4中的相互交错的一对连接端点之间电性连接，rfid射频芯片2以及电容或电感3则并联在两个环状金属走线4中相互交错的另一对连接端点之间，以使得两个环状金属走线4构成第一环天线。另外，两个环状金属走线4之间还连接有第一导电体5，使得通过该第一导电体5能够从第一环天线中截取出第二环天线，并且配置第二环天线的走线长度为第一环天线的一半。
26.本实施例中，配置介电衬底1为由pcb、复合材料或者陶瓷等非金属且具有高介电常数的材料制造而成的矩形体构造。介电衬底1包括顶壁、底壁、前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁，而本实施例主要对其中的四个侧壁进行配置和使用，例如前侧壁、后侧壁、左侧壁和右侧壁。
27.本实施例中，环状金属走线4配置为由金、银、铜、铁或铝等材料制作，其呈开口框状构造，包括依次连接的金属走线a41、金属走线b42和金属走线c43，其中，金属走线a41平行于金属走线c43，而金属走线a41和金属走线c43的自由端即为环状金属走线4的两个连接端点。该环状金属走线4既可以是一根整体导线通过折弯获得，也可以是多根导线通过焊接获得。本实施例中，两个环状金属走线4呈相对状分别敷设在介电衬底1的两个相对侧壁上(例如前侧壁和后侧壁)，并且两个环状金属走线4的缺口朝向相同，即共四个连接端点两两相对或者两两交错，本实施例中设定：前侧壁上金属走线a41的连接端点与后侧壁上金属走线c43的连接端点相交错，并称为第一交错端点对；前侧壁上金属走线c43的连接端点与后侧壁上金属走线a41的连接端点相交错，并称为第二交错端点对。
28.本实施例中，rfid射频芯片2以及电容或电感3则敷设在介电衬底1的右侧壁上，同时，该右侧壁上还敷设有两个第二导电体6，第二导电体6的材料与环形金属走线4相同，两个第二导电体6优选互相平行布置，两个第二导电体6的其中一个连接端点分别与上述的第一交错端点对相连接，而两个第二导电体6的另一个连接端点则空置处理。上述的rfid射频芯片2为具有两个连接端点的超高频射频芯片，电容或电感3为具有两个连接端点的由陶瓷材料制造的电容或电感，以便于将rfid射频芯片2以及电容或电感3均电性连接在两个第一导电体36之间，即rfid射频芯片2以及电容或电感3相互并联。上述所称的敷设的形式包括热压、粘接等方式均可。
29.本实施例中，两个环状金属走线4中的第二交错端点对则通过第三导电体7互相连接，第三导电体7的材料与环形金属走线4相同。同时为了防止第三导电体7与第二导电体6、rfid射频芯片2以及电容或电感3发生接触，本实施例中配置第三导电体7埋设在介电衬底1内部；或者在其他实施例中，配置第三导电体7以飞线的形式悬空在介电衬底1的右侧壁之外，并使第二交错端点对也伸出到介电衬底1外即可。
30.本实施例中，优选配置第一导电体5与环形金属走线4的连接点位于金属走线a41与金属走线b42的交接点处，基于此，则在如图2所示的结构中，上述所称的第一环天线指的是由rfid射频芯片2以及电容或电感3、第二导电体6(位于介电衬底1的右侧壁下部位置处)、环形金属走线4(位于介电衬底1的前侧壁)、第三导电体7、环形金属走线4(位于介电衬底1的后侧壁)、第二导电体6(位于介电衬底1的右侧壁上部位置处)所围成的闭合路径；而第二环天线则指的是rfid射频芯片2以及电容或电感3、第二导电体6(位于介电衬底1的右侧壁下部位置处)、金属走线a41(位于介电衬底1的前侧壁)、第一导电体5、金属走线b42(位于介电衬底1的后侧壁)、金属走线c43(位于介电衬底1的后侧壁)、第二导电体6(位于介电
衬底1的右侧壁上部位置处)所围成的闭合路径。
31.如此设置，可见第一环天线呈立体的“8”字型变形天线，从而大大降低了天线结构的整体体积尺寸，对应地介电衬底1的体积和用料也得到了降低，使标签实现了小型化；呈立体“8”字型构造的第一环天线由于其独特的形状设置，使通常不抗金属的环状天线，能够很好的利用金属面而实现抗金属的功效；并且由于第一环天线由两个环状金属走线4同相叠加而成，使得两个环状金属走线4构成的磁环能够叠加天线近场的矢量磁场，从而有效提升并弥补由于变形导致的环天线的增益分散。另外，由于第二环天线的走线长度只有第一环天线走线长度的一半，因此利用第一环天线的第二次谐波与第二环天线同频或差频机理，即能够形成增强天线近场的矢量磁场，有效增强增益，进一步弥补由于变形导致的环天线的增益分散，从而实现小型化。
32.可以理解的是，第一导电体5与两个环状金属走线4之间的连接点并不限于金属走线a41与金属走线b42的交接点处，也可以是其他位置，例如金属走线b42的其他位置，其要求只在于使第二环天线的走线长度为第一环天线的一半。如图3所示，其为本发明中天线的展开呈平面后的示意图，可见，包含有rfid射频芯片2以及电容或电感3的环有两个，大环为第一环天线，小环为第二环天线，而通过改变第一导电体5在大环中的位置即可使第二环天线的走线长度为第一环天线的一半。
33.实施例二
34.本实施例中，配置本发明提出的小型化抗金属超高频rfid标签还包括由吸波材料制造的封装外壳，并将rfid射频芯片2、电容或电感3以及两个环状金属走线4均安装在封装外壳的内侧壁上，如此设置，使得介电衬底1能够配置为无实体结构的空气。当然，还可以在实施例一的基础上，直接在介电衬底1的外部包覆封装外壳。
35.实施例三
36.其与实施例一的区别在于：本实施例中，环形金属走线4还可以配置为圆形或者椭圆形。在两个环形金属走线4分别敷设在介电衬底1的前侧壁和后侧壁上后，在使用时也能够形成两个磁场叠加的磁环，从而达到与实施例一相似的效果。
37.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
技术特征：1.一种小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：包括介电衬底以及设置在所述介电衬底上的rfid射频芯片、电容或电感以及两个环状金属走线；两个所述环状金属走线相对布置，所述环状金属走线均具有缺口以分别形成两个连接端点，两个所述环状金属走线中相互交错的一对连接端点电性连接，所述rfid射频芯片以及所述电容或电感则并联在两个所述环状金属走线中相互交错的另一对连接端点之间，使得两个所述环状金属走线构成第一环天线；两个所述环状金属走线之间还连接有第一导电体，使得所述第一导电体从所述第一环天线中截取出第二环天线，且所述第二环天线的走线长度为所述第一环天线的一半。2.根据权利要求1所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：两个所述环状金属走线中相互交错的一对连接端点之间通过第二导电体电性连接。3.根据权利要求2所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：两个所述环状金属走线中相互交错的另一对连接端点上均连接有第三导电体，所述rfid射频芯片以及所述电容或电感均连接在两个所述第三导电体之间。4.根据权利要求1所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：所述环状金属走线呈框状，包括依次连接的金属走线a、金属走线b和金属走线c，其中，所述金属走线a平行于所述金属走线c。5.根据权利要求4所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：所述介电衬底呈矩形体构造，两个所述环状金属走线分别设置在所述介电衬底的其中两个相对侧壁上，且两个所述环状金属走线的缺口朝向相同；所述rfid射频芯片以及所述电容或电感则设置在所述介电衬底的另一侧壁上。6.根据权利要求1所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：所述环状金属走线4呈圆形或者椭圆形。7.根据权利要求3所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：所述环状金属走线4、所述第一导电体和所述第二导电体的材料为金、银、铜、铁或铝；所述介电衬底的材料为pcb、复合材料或者陶瓷。8.根据权利要求1所述的小型化抗金属超高频rfid标签，其特征在于：所述rfid射频芯片为超高频射频芯片；所述电容或电感的材料为陶瓷。
技术总结本发明公开了一种小型化抗金属超高频rfid标签，属于标签领域，包括介电衬底、rfid射频芯片、电容或电感以及两个环状金属走线；两个环状金属走线相对布置，环状金属走线均具有缺口以分别形成两个连接端点，两个环状金属走线中相互交错的一对连接端点电性连接，rfid射频芯片以及电容或电感则并联在两个环状金属走线中相互交错的另一对连接端点之间，使得两个环状金属走线构成第一环天线；两个环状金属走线之间还连接有第一导电体，使得第一导电体从第一环天线中截取出第二环天线，第二环天线的走线长度为第一环天线的一半。本发明通过合理设计使标签小型化的同时不降低天线增益，并利用天线同频或差频机理，进一步提高天线增益分散。分散。分散。
技术研发人员：王鲁
受保护的技术使用者：苏州微明医疗科技有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
