用于智能電表的rfid標簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于智能電表的RFID標簽，包括芯片單元和天線單元，所述芯片單元為RFID芯片，所述天線單元包括第一天線和第二天線，所述第一天線和第二天線均與芯片單元相連，第一天線和第二天線利用兩個完全獨立的差分輸入形成全方位天線的雙天線差分端口。本實用新型具有結構簡單緊湊、操作簡便、可靠性好等優點。
【專利說明】用于智能電表的RFID標簽
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及到計量設備領域，特指一種適用于智能電表的RFID標簽。
【背景技術】
[0002]智能電表是智能電網的智能終端，除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以夕卜，為了適應智能電網和新能源的使用，它還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能，智能電表代表著未來節能型智能電網最終用戶智能化終端的發展方向。
[0003]目前，智能電表以IC卡電表為主，用戶持IC卡到供電部門交款購電，供電部門用售電管理機將購電量寫入IC卡中，用戶持IC卡在感應區刷非接觸式IC卡(簡稱刷卡，下同)，即可合閘供電，供電后將卡拿走。當表內剩余電量等于報警電量時，拉閘斷電報警(或蜂鳴器報警)，此時用戶在感應區刷卡即可恢復供電；當剩余電量為零時，自動拉閘斷電，用戶必須再次持卡交費購電，才可以恢復用電。但是，對于電網管理部門及電網運營機構而言，這種IC卡電表在管理上仍舊存在一些不便，尤其是對大數量的用戶進行有效管理時，通過人工進行連接、讀寫及控制等作業均存在效率不高的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、操作簡便、可靠性好的用于智能電表的RFID標簽。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種用于智能電表的RFID標簽，包括芯片單元和天線單元，所述芯片單元為RFID芯片，所述天線單元包括第一天線和第二天線，所述第一天線和第二天線均與芯片單元相連，第一天線和第二天線利用兩個完全獨立的差分輸入形成全方位天線的雙天線差分端□。
[0007]作為本實用新型的進一步改進:所述第一天線和第二天線中的任意一個端口都具有與單端口標簽相同的阻抗參數，共軛匹配阻抗為11 + J143 Ω。
[0008]作為本實用新型的進一步改進:所述RFID標簽貼于智能電表銘牌塑料蓋內側。
[0009]作為本實用新型的進一步改進:所述芯片單元包括模擬前端組件和數字控制部分，模擬前端組件包括電源管理模塊、調制解調及振蕩器，數字控制部分包括標簽控制器和非易失性存儲器。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0011]1、采用本實用新型的電子標簽后，可靠性更高。卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障。
[0012]2、采用本實用新型的電子標簽后，無裸露的芯片，無須擔心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問題。
[0013]3、采用本實用新型的電子標簽后，操作方便、快捷。由于非接觸通信，讀寫器在較小的范圍內就可以對卡片操作，所以不必像IC卡那樣進行插拔工作非接觸卡使用時沒有方向性，卡片可以任意方向掠過讀寫器表面，可大大提高每次使用的速度。
[0014]4、采用本實用新型的電子標簽后，可以有效防止沖突，能防止卡片之間出現數據干擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構框架原理示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖例說明:
[0018]1、芯片單元；2、天線單元；201、第一天線；202、第二天線。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0020]由于常規的RFID標簽均被應用于外界環境中，如在空氣和紙質界質中均可以獲得較好的讀寫性能，但是如果安裝于智能電表的內部，RFID標簽的共振頻率就會發生較大偏移，從而提高了 RFID標簽的背散射功率，從而大大降低了 RFID標簽的讀寫性能。這是因為智能電表的塑膠名牌和名牌下方的塑膠和金屬部件所產生的較大影響。而RFID標簽的芯片在特定頻段下的共軛阻抗是固定的，由于智能電表上塑膠和金屬材料的影響，電表標簽的天線在特定頻段的阻抗與芯片的阻抗會發生失諧，從而大大影響標簽的讀寫性能，最終造成RFID標簽在使用過程中發生頻率漂移，造成讀取距離短，群讀數量少等問題。
[0021]如圖1和圖2所示，本實用新型的用于智能電表的RFID標簽，包括芯片單元I和天線單元2，該天線單元2采用雙天線差分端口形成全方位天線設計，每一個天線端口均包括與單端口標簽相同的阻抗參數；即天線單元2包括第一天線201和第二天線202，第一天線201和第二天線202均與芯片單元I相連。
[0022]全方位天線設計對于智能電表計量的使用要求十分重要，能夠極大地提高單次標簽讀取的數量。與芯片單元I之間的所有交互(包括生成內部功率、空中接口、協商序列和命令執行)都是通過它的兩個差分天線端口完成的。這種雙天線端口實現了天線設計的多樣性，因此有助于最大限度地降低標簽對方位的敏感性。
[0023]本實施例中，芯片單元I可以根據實際需要采用Impinj公司的Monza4芯片，Monza 4標簽芯片采用了獨一無二的體系結構。
[0024]本實施例中，天線單元2可以根據實際需要采用True3D天線技術，利用兩個完全獨立的差分輸入可實現全方位天線設計，從而防止因方向而產生的讀取失效或盲點。
[0025]本實施例中，芯片單元I工作于雙端口模式，可在這種模式下端口獨立運作，因此雙端口標簽的每一個端口都具有與單端口標簽相同的阻抗參數，共軛匹配阻抗為11 +jl43 Ω，則天線的設計的阻抗在特定頻段(如中國標準)下配合電表的塑膠界質，達到或接近共軛匹配阻抗。
[0026]本實施例中，本實用新型的RFID標簽貼于電表銘牌塑料蓋內側。
[0027]本實施例中，芯片單元I包括模擬前端組件和數字控制部分，模擬前端組件包括電源管理模塊、調制解調及振蕩器，數字控制部分包括標簽控制器和非易失性存儲器。
[0028]工作時，將本實用新型的RFID標簽放入RFID打印機進行打印和預編碼，打印編碼完畢后，將RFID標簽貼于電表銘牌塑料蓋內側，就可以同時對多個互感器進行識別。在進行識別時，閱讀器通過發射天線發送特定頻率的射頻信號，當RFID標簽進入有效工作區域時產生感應電流，從而獲得能量，RFID標簽被激活，使得RFID標簽將自身編碼信息通過內置射頻天線發射出去；閱讀器的接收天線接收到從RFID標簽發出來的調制信號，經天線調節器傳送到閱讀器信號處理模塊，經解調和解碼后將有效信息送至后臺系統，系統根據系統工作的流程產生相應的操作。
[0029]以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于智能電表的RFID標簽，其特征在于，包括芯片單元(I)和天線單元(2)，所述芯片單元(I)為RFID芯片，所述天線單元(2)包括第一天線(201)和第二天線(202)，所述第一天線(201)和第二天線(202)均與芯片單元(I)相連，第一天線(201)和第二天線(202)利用兩個完全獨立的差分輸入形成全方位天線的雙天線差分端口。
2.根據權利要求1所述的用于智能電表的RFID標簽，其特征在于，所述第一天線(201)和第二天線(202)中的任意一個端口都具有與單端口標簽相同的阻抗參數，共軛匹配阻抗為11 + J143 Ω。
3.根據權利要求1或2所述的用于智能電表的RFID標簽，其特征在于，所述RFID標簽貼于智能電表銘牌塑料蓋內側。
4.根據權利要求1或2所述的用于智能電表的RFID標簽，其特征在于，所述芯片單元(I)包括模擬前端組件和數字控制部分，模擬前端組件包括電源管理模塊、調制解調及振蕩器，數字控制部分包括標簽控制器和非易失性存儲器。
【文檔編號】G06K19/077GK203966171SQ201420374236
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】柳青, 張璨輝, 談曉妍, 解玉滿, 郭丁熒 申請人:柳青