专利名称：采用集总参数匹配电路的金属电子标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射频识别设备，特别是一种用于射频识别的金属电子标签。
背景技术：
电子标签是射频识别系 统的基本组成单元，随着射频识别技术应用和普及，对于电子标签小型化的需求日益增多，但是电子标签小型化必然使标签谐振频率偏高，为满足实际频率应用需求和节约成本，通常的做法是在标签天线上开槽，通过延长标签天线表面的电流路径来降低谐振频率，但是这种方法减少了标签天线面积，降低了辐射效率，另一种方法是使用高介电常数的介质材料，这种方法增大了介质损耗，不利于能量的辐射，同样降低了标签天线的效率。
发明内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种采用集总参数匹配电路的金属电子标签，保证金属电子标签性能变化不大的情况下，实现金属电子标签的小型化，且不需要采用高介电常数的介质材料，有效的降低了成本。本实用新型解决其问题所采用的技术方案是构造一种采用集总参数匹配电路的金属电子标签，包括基板I、位于基板I正面上的微带天线2、芯片3，其特征在于，还包括匹配电路4，所述匹配电路4通过微带天线2与芯片3电连接。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，所述微带天线2为一端开口的半封闭结构。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，所述芯片3和所述匹配电路4位于所述微带天线2的半封闭结构内部。本实用新型所述的采用匹配电路的金属电子标签中，还包括金属层5、短路片7、金属过孔6，所述金属层5位于基板I的背面，短路片7位于基板I的正面，微带天线2和短路片7上开有金属过孔6，并通过所述金属过孔6与金属层5电连接。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，所述芯片3为UHF频段无源RFID电子标签芯片，焊接在微带天线2上，并与短路片7电连接。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，所述匹配电路4焊接在微带天线2和短路片7之间。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，位于微带天线2上金属过孔6的位置可调。本实用新型所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签中，所述基板I的尺寸为 15mmX15mmX3mm。实施本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签，具有以下有益效果一种采用了集总参数匹配电路的金属电子标签，保证金属电子标签性能变化不大的情况下，实现了金属电子标签的小型化，且不需要采用高介电常数的介质材料，有效的降低了成本。
图I是本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的主视图；图2是本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的后视图；图3是本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的侧视图；图4是本实用新型采用集总参数集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的天线结构尺寸图；图5是本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的匹配电路电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。图I示出了本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的主视图；图2示出了本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签实施例中的后视图；如图I、图2所示，一种采用集总参数匹配电路的金属电子标签，在基板I上设有微带天线2、芯片3、匹配电路4。基板I背面覆有金属层5，在基板I上用铜箔丝印微带天线图形，微带天线2采用一端开口的半封闭结构，微带天线2和短路片7通过金属过孔6与金属层5电连接。芯片3和匹配电路4放置在一端开口的半封闭结构的内部。芯片3采用使用UHF频段无源RFID电子标签芯片，在本实用新型实施例中采用NXP UCODE系列芯片，芯片3焊接在微带天线2上，并与短路片7电连接。匹配电路4焊接在微带天线2和短路片7之间。制作时，先确定应用频段、基板I的形状及尺寸，根据实际应用需求，在本实施例中应用频率为920MHz 925MHz，要求基板尺寸为15mmX 15mmX 3mm。由微带天线理论可知，微带天线两辐射边之间的距离通常为O. 5波长，两辐射边之间的电场左右两半是反相的，在两辐射边的中点电场为O。将微带天线振子与底板在此电场为O点处进行短路，不会影响天线的正常辐射，这样就可以将微带天线的尺寸减半。如图I所示，本实施例中通过调节金属过孔6的位置找到电场的O点，从而实现电子标签的小型化。图5示出了本实用新型采用匹配电路的金属电子标签实施例中的匹配电路电路原理图。图5中51为芯片3等效电路图，52为微带天线2等效电路图，53代表匹配电路。由微带天线传输线模型可知，微带天线的阻抗可以等效为一个RLC电路，
Z^R + (axL + —^―) X j ,根据频率计算公式/ =-——^7==,改变微带天线上电 ωχ C2χπχΛ LxC
容或者电感的值，就能够改变频率的大小；本实施例中匹配电路4采用单个3pF片状电容，
焊接在短路片7和微带天线2之间；通过调节匹配电路中片状电容的大小，得到需要的谐振频率。本实施例中采用介电常数为4. I的TRF高频板，介电常数较小，有利于天线能量的辐射；通过增加集总参数匹配电路的方法来实现频率的偏移，集总参数的匹配电路具有尺寸小、焊接方便的特点，并且可以使谐振频率在很宽的范围内变化，在同等天线尺寸下，微带天线的有效面积最大，保证了微带天线的福射性能。本实用新型与现有技术相比，通过调节微带天线振子与底板O点电场处短路点的金属过孔6，实现电子标签的小型化；通过增加集总参数匹配电路，保证金属电子标签性能变化不大的情况下，降低谐振频率，保障了小型化电子标签的性能，且不需要采用高介电常数的介质材料，有效的降低了成本。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.采用集总参数匹配电路的金属电子标签，包括基板(I)、位于基板(I)正面上的微带天线(2)、芯片(3)，其特征在于，还包括匹配电路(4)，所述匹配电路(4)通过微带天线(2)与芯片⑶电连接。
2.根据权利要求I所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，所述微带天线(2)为一端开口的半封闭结构。
3.根据权利要求2所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，所述芯片(3)和所述匹配电路(4)位于所述微带天线(2)的半封闭结构内部。
4.根据权利要求3所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，还包括金属层(5)、短路片(7)、金属过孔(6)，所述金属层(5)位于基板(I)的背面，短路片(7)位于基板(I)的正面，微带天线(2)和短路片(7)上开有金属过孔(6)，并通过所述金属过孔(6)与金属层(5)电连接。
5.根据权利要求4所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，所述芯片(3)为UHF频段无源RFID电子标签芯片，焊接在所述微带天线(2)上，并与所述短路片(7)电连接。
6.根据权利要求5所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，所述匹配电路(4)焊接在所述微带天线(2)和短路片(7)之间。
7.根据权利要求6所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，位于所述微带天线(2)上金属过孔￠)的位置可调。
8.根据权利要求7所述的采用集总参数匹配电路的金属电子标签，其特征在于，所述基板(I)的尺寸为 I5ITimX I5ITimX 3mm。
专利摘要本实用新型采用集总参数匹配电路的金属电子标签，包括基板、位于基板正面上的微带天线、芯片，匹配电路，其中微带天线为一端开口的半封闭结构，芯片和匹配电路位于微带天线的半封闭结构内部，匹配电路通过微带天线与芯片电连接。本实用新型在保证金属电子标签性能变化不大的情况下，实现了金属电子标签的小型化，且不需要采用高介电常数的介质材料，有效的降低了成本。
文档编号G06K19/077GK202694390SQ201220050888
公开日2013年1月23日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者许小河, 汪勇 申请人:深圳市远望谷信息技术股份有限公司