專利名稱：一種射頻識別標(biāo)簽天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻識別標(biāo)簽領(lǐng)域，特別是涉及一種抗金屬的小型化射頻識別標(biāo) 簽天線裝置。
背景技術(shù)：
超高頻無源射頻識別技術(shù)由于讀取距離較遠(yuǎn)、成本較低、讀取速率快等諸多優(yōu)勢 而被廣泛關(guān)注。但是，目前關(guān)于超高頻射頻識別技術(shù)的許多應(yīng)用尚不成熟。其原因不完全 在于稍高的成本，很大程度上是由于標(biāo)簽對于各種不同商品的適用性以及不同環(huán)境的適應(yīng) 性上存在的技術(shù)問題造成的。尤其是超高頻波段的射頻對金屬十分敏感，導(dǎo)致目前這種工 作頻率的被動(dòng)標(biāo)簽無法在具有金屬表面的物體(例如鋼質(zhì)貨架，集裝箱等)上正常工作，而 只能使用于非金屬表面(例如塑料，木材等)上。射頻識別應(yīng)用最為廣泛的物流行業(yè)多為金 屬環(huán)境，所以金屬敏感性這一缺點(diǎn)大大限制了其在物流行業(yè)的應(yīng)用。因此有必要提出一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本部分的目的在于概述本實(shí)用新型的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳 實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和實(shí)用新型名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避 免使本部分、說明書摘要和實(shí)用新型名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本 實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型的目的在于提供一種射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其具有小型化、全向性 和遠(yuǎn)距離讀寫的性能，從而實(shí)現(xiàn)了在對標(biāo)簽閱讀距離和體積要求比較高的復(fù)雜的環(huán)境下也 能正常工作。根據(jù)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供一種射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其包括圓 形的底部金屬板、介質(zhì)層和上層輻射體，其中所述上層輻射體為一金屬鏤空層，用于發(fā)送和 接收射頻信號的芯片位于所述金屬鏤空層的中心縫隙處；所述底部金屬板和上層輻射體之 間通過輻射狀分布的金屬柱連通。進(jìn)一步的，所述輻射狀分布的金屬柱分別垂直于所述上層輻射體和所述底層金屬 板。進(jìn)一步的，所述金屬鏤空層的鏤空部分是由直線形縫隙和弧線形縫隙構(gòu)成。進(jìn)一步的，所述直線形縫隙的數(shù)量大于1條，其中的1條直線形縫隙均與其余直線 形縫隙垂直。更進(jìn)一步的，所述直線形縫隙的數(shù)量為7條，其中6條直線形縫隙之間相互平行且 均與另1條直線形縫隙相垂直。進(jìn)一步的，所述弧線形縫隙的數(shù)量大于1條，且所有弧線形縫隙對應(yīng)的直徑相同。更進(jìn)一步的，所述弧線形縫隙的數(shù)量大于1條，每個(gè)弧線形縫隙 兩個(gè)端部對應(yīng)的直徑之間形成一夾角，全部弧線形縫隙的夾角之和小于
3IffP。更進(jìn)一步的，所述弧線形縫隙的數(shù)量為2條，所述兩條弧形線縫隙形狀相同且對 稱的位于所述上層輻射體的邊緣，該兩條弧線形縫隙的端部之間形成兩個(gè)未接口，所述垂 直于其余直線形縫隙的直線形縫隙位于兩條弧線形縫隙的垂直平分線上，且該直線形縫隙 兩端分別與兩條弧線形縫隙相連接。更進(jìn)一步的，所述金屬與上層輻射體相交的一端均勻地分布在所述兩個(gè)未接口之 間。進(jìn)一步的，所述輻射狀分布的金屬柱為10個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的射頻識別標(biāo)簽相比傳統(tǒng)的金屬標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了 全方位輻射，且厚度小，讀寫距離遠(yuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了在對標(biāo)簽閱讀距離和體積要求比較高的復(fù) 雜的環(huán)境下也能正常工作。
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要 使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施 例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其它的附圖。其中圖1為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置在一個(gè)實(shí)例中的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為對應(yīng)圖1中的新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第一種實(shí)施方式示意圖；圖4為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第二種實(shí)施方式示意圖；圖5為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第三種實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的詳細(xì)描述主要通過邏輯塊或其他概括性的描述來直接或間接地表 述了本實(shí)用新型技術(shù)方案的運(yùn)作。為透徹的理解本實(shí)用新型，在接下來的描述中陳述了很 多特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本實(shí)用新型則可能仍可實(shí)現(xiàn)。使用此處的這些描 述和陳述主要是為了向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹本新型技術(shù)方案的本質(zhì)。換 句話說，為避免混淆本實(shí)用新型的目的，由于熟知的方法和程序已經(jīng)容易理解，因此它們并 未被詳細(xì)描述。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方 式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指 同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。此外，表示一個(gè) 或多個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也 不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。請參見圖1和圖2，圖1為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置在一個(gè)實(shí)例中的正面 結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為對應(yīng)圖1中的新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的背面結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可 知，所述射頻識別標(biāo)簽天線裝置包括上層輻射體10、介質(zhì)層(圖中未示出)和底部金屬板61。所述上層輻射體10是一金屬鏤空層，其具體由在金屬層上的若干直線形縫隙和若干弧線形縫隙構(gòu)成。一般的，所述直線形縫隙的數(shù)量大于1條，且其中1條直線形縫隙與 其余直線形縫隙相垂直；所述弧線形縫隙的數(shù)量也大于1條，所有弧線形縫隙的直徑均相 同，且每個(gè)弧線形縫隙兩個(gè)端部對應(yīng)的直徑之間形成一夾角，所有弧線形縫隙形成的所述 夾角之和小于■,這樣多條弧線形縫隙之間相互不連通且中間均形成有未接口。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述若干直線形縫隙的數(shù)量可以為7條，如圖1中的直線形縫 隙11、直線形縫隙12、直線形縫隙13、直線形縫隙14、直線形縫隙15、直線形縫隙16和直線 形縫隙21，其中所述直線形縫隙11至直線形縫隙16之間相互平行，且均與所述直線形縫隙 21相垂直；所述弧線形縫隙的數(shù)量可以為2條，如圖中的弧線形縫隙31和弧線形縫隙32， 其中所述兩條弧線形縫隙31和弧線形縫隙32對應(yīng)的直徑大小是相同的，且弧線形縫隙31 的兩個(gè)端部對應(yīng)的直徑之間形成一夾角，同樣，所述弧線形縫隙32的兩個(gè)端部位置處所對 應(yīng)的直徑之間也形成一夾角，所述兩個(gè)夾角之和小于即該兩條弧線形縫隙31和32之 間相互不連通切中間形成有未接口。圖1中的虛線01和虛線02為弧線形縫隙31的兩個(gè) 端部對應(yīng)的直徑，由于本圖中示出的弧線形縫隙32和弧線形縫隙31形狀相同且對稱，所以 弧線形縫隙31的兩個(gè)端部對應(yīng)的直徑也為虛線01和虛線02 ；其中弧線縫隙31兩個(gè)端部 對應(yīng)的虛線01和虛線02形成的夾角1為弧線縫隙31的角度，弧線縫隙32兩個(gè)端部對應(yīng) 的虛線01和虛線02形成的夾角2為弧線縫隙32的角度。可知夾角1和夾角2的和小于 MP。由上可知，取形狀相同的兩個(gè)所述弧線形縫隙31和32，將其對稱地位于所述上層輻 射體的且與所述弧線形縫隙31和32具有相同直徑的同心圓上時(shí)，可形成了兩個(gè)大小相同 的未接口。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述弧線形縫隙31和弧線形縫隙32形狀相等且對稱 地位于所述上層輻射體10的邊緣，由此可知兩條所述直徑縫隙的直徑會(huì)略小于所述上層 輻射體10的直徑，這樣通過所述弧線形縫隙32和弧線形縫隙32的端部形成了兩個(gè)未接 口。而且，所述直線形縫隙21位于所述兩條弧線形縫隙31和32的中垂線上，所述直線形 縫隙21的兩端分別與兩條弧線形縫隙31和弧線形縫隙32在弧線上的中間位置連接。當(dāng) 然，也可以將直線形縫隙11和16的長度設(shè)置相等，將直線形縫隙12、13、14和15的長度設(shè) 置相同，且直線形縫隙11的長度小于直線形縫隙12的長度。由此可知，所述直線形縫隙的形狀為數(shù)個(gè)十字相接。用于發(fā)送和接收射頻信號的芯片位于所述上層輻射體10的中心位置，在上述優(yōu) 選的實(shí)施例中，所述芯片則也同時(shí)位于所述直線形縫隙21的中心點(diǎn)，即位于所述十字對稱 的中間位置。此結(jié)構(gòu)可以使得感應(yīng)電流經(jīng)過所述縫隙的時(shí)候，在所述直線形縫隙11-16和 直線形縫隙21處形成相互正交場，可以使標(biāo)簽被讀寫器實(shí)現(xiàn)全方位讀寫。且所述兩條弧線 形縫隙31和32也可以明顯增加天線的全方位性，改善普通的金屬標(biāo)簽只有一個(gè)方位讀寫 比較流暢的現(xiàn)象。所述上層輻射體10和底部金屬板61是通過數(shù)個(gè)輻射狀分布的金屬柱51連通的。 在圖1和圖2示出的實(shí)施例中，所述輻射分布的金屬柱51為10個(gè)，所述輻射狀分布的金屬 柱51分別垂直于所述上層輻射體10和底部金屬板61，其所述輻射狀分布的金屬柱的一端 均與所述上層輻射體10相連，另一端均與所述底部金屬板61相連。在另一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選 的實(shí)施例中，其中5個(gè)所述金屬柱51均輻射狀分布在兩個(gè)弧線形縫隙31和32的一個(gè)未接 口之間，另5個(gè)所述金屬柱51也均輻射狀分布在所述兩個(gè)弧線形縫隙31和32的另一個(gè)未接口之間。所述金屬柱的這種新型結(jié)構(gòu)組合可以增強(qiáng)輻射，減少體積，獲得全方位、遠(yuǎn)距離 讀寫的效果，同時(shí)達(dá)到抗金屬的目的。需要指出的是，上述只列出了兩個(gè)弧線形縫隙的情況，對于弧線形縫隙的數(shù)量大 于2條時(shí)也是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如弧線形縫隙為η個(gè)(η>2)，所有弧線的直徑相同， 且均位于上層輻射體10且和所述弧線有相同直徑的圓上，此時(shí)會(huì)由所述η個(gè)弧線形縫隙形 成η-1個(gè)未接口，所述金屬柱則分別輻射狀分布在η-1個(gè)未接口之間。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，所述射頻識別標(biāo)簽天線裝置可以放置在金屬或液體表面，也 可以嵌入在金屬或液體表面，當(dāng)然也可以在任意安裝有所述射頻識別標(biāo)簽天線裝置的物體 上進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)。其具體的可以參見圖3至圖5所示。圖3為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第一種實(shí)施方式示意圖，根據(jù)所述射 頻識別標(biāo)簽天線裝置的抗金屬性質(zhì)，可以將其放置在72所示的金屬或液體表面，在500mW 的發(fā)射功率下達(dá)到讀取距離4米以上的效果。圖4為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第二種實(shí)施方式示意圖，根據(jù)所述射 頻識別標(biāo)簽天線裝置的抗金屬性質(zhì)，可以將其鑲嵌入在82所示的金屬或者液體表面，在 500mff的發(fā)射功率下達(dá)到讀取距離3. 5米以上的效果。圖5為本實(shí)用新型射頻識別標(biāo)簽天線裝置的第三種實(shí)施方式示意圖，根據(jù)所述射 頻識別標(biāo)簽天線裝置的全向性，使其可以在表面旋轉(zhuǎn)任意角度，從而不會(huì)影響其被讀寫的 距離，從而使得附著物可以在任意移動(dòng)的情況下都可以被檢測到。由此可見，本實(shí)用新型提供的射頻識別標(biāo)簽天線不論是放置在金屬或液體表面， 還是嵌入在金屬或液體表面，或者將其表面進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)都產(chǎn)出了很好的效果。綜上所述，本實(shí)用新型形成的多個(gè)十字相接的金屬鏤空面使得位于十字中心的芯 片可以進(jìn)行全方位讀寫；其對稱的弧線形縫隙延長了電長度，達(dá)到小型化的目的，同時(shí)可以 實(shí)現(xiàn)各方位輻射的功能；且其輻射分布的金屬柱的結(jié)構(gòu)不僅減少體積，獲得全方位、遠(yuǎn)距離 讀寫的效果，同時(shí)達(dá)到抗金屬的目的。所以與傳統(tǒng)的金屬標(biāo)簽相比，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了全方 位輻射，厚度小，讀寫距離遠(yuǎn)的效果。上述說明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng) 域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利 要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方 式。
權(quán)利要求1.一種射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其包括圓形的底部金屬板、介質(zhì)層和上層輻射體，其特 征在于所述上層輻射體為一金屬鏤空層，用于發(fā)送和接收射頻信號的芯片位于所述金屬鏤空 層的中心縫隙處；所述底部金屬板和上層輻射體之間通過輻射狀分布的金屬柱連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述輻射狀分布的金 屬柱分別垂直于所述上層輻射體和所述底層金屬板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述金屬鏤空層的鏤 空部分是由直線形縫隙和弧線形縫隙構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述直線形縫隙的數(shù) 量大于1條，其中1條直線形縫隙與其余直線形縫隙相垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述直線形縫隙的數(shù) 量為7條，其中6條直線形縫隙之間相互平行且均與另1條直線形縫隙相垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述弧線形縫隙的數(shù) 量大于1條，且所有弧線形縫隙的直徑均相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述弧線形縫隙的數(shù) 量大于1條，且每個(gè)弧線形縫隙兩個(gè)端部對應(yīng)的直徑之間形成一夾角，全部弧線形縫隙的 夾角之和小于360。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一項(xiàng)所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述弧線 形縫隙的數(shù)量為2條，所述兩條弧線形縫隙形狀相同且對稱的位于所述上層輻射體的邊 緣，該兩條弧線形縫隙的端部之間形成兩個(gè)未接口，所述垂直于其余直線形縫隙的直線形 縫隙位于兩條弧線形縫隙的垂直平分線上，且該直線形縫隙兩端分別與兩條弧線形縫隙相 連接。
9.據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述金屬柱與上層輻射 體相交的一端均勻地分布在所述兩個(gè)未接口之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其特征在于所述輻射 狀分布的金屬柱為10個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種射頻識別標(biāo)簽天線裝置，其包括圓形的底部金屬板、介質(zhì)層和上層輻射體，其中所述上層輻射體為一金屬鏤空層，用于接收和發(fā)生射頻信號的芯片位于所述金屬鏤空層的中心縫隙處；所述底部金屬板和上層輻射體之間通過輻射狀分布的金屬柱連通，實(shí)現(xiàn)了全方位輻射，厚度小和讀寫距離遠(yuǎn)的效果。
文檔編號H01Q1/38GK201789075SQ20102052176
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者申秀美 申請人:國民技術(shù)股份有限公司