一种射频识别抗金属标签的制作方法

本实用新型实施例涉及电子标签领域，特别是涉及一种射频识别抗金属标签。

背景技术：

在资产、物流管理和生产作业管理中，将电子标签粘贴于产品或者包装上的这种方式已经被普遍使用。

射频识别抗金属标签是电子标签的一种，射频识别抗金属标签得到了广泛的应用，其包括芯片和天线，芯片中存储了物品的信息，通过将其贴在相应的物品上，通过读取系统就能读取到物品上相应的标签内存储的信息，芯片的信息的可读取强度，主要取决于标签中天线的输入阻抗与芯片的阻抗之间的匹配程度，当两者之间的匹配程度越好，天线从读取系统获取的功率就越多地能被传输给芯片，天线与芯片之间的功率传输值越大，标签的可读取的强度就越高，射频识别抗金属标签的天线的输入阻抗和芯片的阻抗之间的匹配程度与该天线的结构有关。

目前，射频识别抗金属标签不设外壳，直接粘贴于金属上使用，标签和金属之间直接接触，金属会对天线和芯片之间的阻抗匹配产生影响，使得天线和芯片之间的阻抗匹配程度差，且辐射效率低。

技术实现要素：

本实用新型实施例旨在提供一种设有外壳的射频识别抗金属标签。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种射频识别抗金属标签，用于安装在金属上，包括：

非金属的外壳，安装于金属上，设有收容腔；

标签，收容于所述收容腔内，所述标签包括天线，所述天线为偶极子结构，包括辐射单元、接地单元和连接单元，其中，所述辐射单元和所述接地单元相对，所述连接单元连接所述辐射单元和所述接地单元。

可选地，所述外壳包括上壳和下壳；

所述收容腔设于所述上壳内，所述天线收容于所述收容腔内，所述上壳和所述下壳之间装配，封闭所述收容腔。

可选地，所述上壳上还设有凹槽，用于和所述下壳进行装配，所述凹槽与所述收容腔相连通，并且所述凹槽的横截面尺寸大于所述收容腔的横截面尺寸；

所述下壳嵌入所述凹槽内，再通过超声波焊接的方式固定所述上壳和所述下壳。

可选地，所述上壳上设有第一安装孔；

所述下壳上与所述第一安装孔相对的位置设有第二安装孔；

所述外壳还包括螺钉，所述螺钉穿过所述第一安装孔后和所述第二安装孔装配，固定所述上壳和所述下壳。

可选地，所述辐射单元和所述接地单元均由蚀刻天形成，均呈矩形，其中，所述辐射单元上设有缺槽。

可选地，所述缺槽包括第一缺槽、第二缺槽和第三缺槽；

其中，所述第一缺槽、第二缺槽和所述第三缺槽均为u型槽，并且，所述第一缺槽和所述第三缺槽的开口方向相同，所述第二缺槽的开口方向和所述第一缺槽及所述第三缺槽的开口方向相反，所述第一缺槽、第二缺槽和所述第三缺槽的设置使得所述辐射单元呈现蛇形的弯曲结构。

可选地，所述连接单元包括两条连接线，两条所述连接线相互平行，每条所述连接线皆连接所述辐射单元和所述接地单元。

可选地，所述标签还包括芯片；

所述辐射单元、接地单元和两条所述连接线之间形成第一匹配网络，所述辐射单元形成第二匹配网络；

所述芯片和所述连接单元连接，并且位于所述辐射单元和所述接地单元的中间，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络均用于调节所述天线与所述芯片之间的阻抗匹配度。

可选地，所述标签还包括介质层，所述介质层的材质为工程塑胶；

所述介质层具有两个相背的主表面，以及位于两个所述主表面之间的侧表面；

所述辐射单元和接地单元分别附着于所述介质层的两个相背的所述主表面上，所述连接单元附着于所述侧表面上。

可选地，所述标签还包括塑胶层；

所述塑胶层包裹所述天线、芯片和所述介质层。

本实用新型实施例的有益效果是：标签收容于外壳内，再通过外壳实现安装于金属上，避免金属对标签内的天线和芯片之间的阻抗匹配产生影响，使得天线和芯片之间的阻抗匹配程度更高，进而使得标签的可读取强度更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种射频识别抗金属标签的结构示意图；

图2是外壳的结构示意图；

图3是标签的结构示意图；

图4是天线的结构示意图；

请参阅图1至图4,300为射频识别抗金属标签，10为外壳，20为标签，11为上壳，12为下壳，111为收容腔，112为凹槽，113为柱体，114为第一安装孔，124为第二安装孔，21为天线，22为介质层，211为辐射单元，212为接地单元，213为连接单元，2111为第一缺槽，2112为第二缺槽，2113为第三缺槽。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型其中一实施例提供的一种射频识别抗金属标签300，应用于金属上，包括：外壳10和标签20，其中，所述外壳10用于安装收容所述标签20，并且，所述外壳10用于安装于金属上。

具体的，所述外壳10为abs塑胶材质，所述射频识别抗金属标签300安装于金属时，所述塑料材质外壳10可以减少金属对射频信号的干扰，且增强该标签的防护等级。

请一并参阅图2，所述外壳10包括上壳11和下壳12，所述上壳11和所述下壳12装配形成所述外壳10，所述外壳10用于安装收容所述标签20，并且，所述外壳10用于安装于金属上，避免在读取所述标签20内的信息时，金属对射频信号造成干扰。

在本实施例中，将从所述下壳12直视的一面作为正面，则所述外壳10的长度和宽度尺寸为67mmx18mm，由于在加工的过程中存在误差，所述外壳10的长度和宽度尺寸优选为66mmx17mm。

所述上壳11大致呈凸字型，设有收容腔111和凹槽112，所述收容腔111和所述凹槽112均自所述上壳11上与所述下壳12装配的一面上朝向相对的一面延伸，其中，所述收容腔111用于收容安装所述标签20，所述凹槽112用于和所述下壳12进行装配，并且和所述收容腔111连通，所述凹槽的横截面尺寸大于所述收容腔的横截面尺寸，故所述凹槽的槽壁在与所述收容腔腔壁的交界处形成台阶面。

所述收容腔111内延伸有两个柱体113，两个所述柱体113分别位于所述收容腔111的两侧，所述上壳11还设有两个第一安装孔114，每一所述第一安装孔114和每一侧的所述柱体113位于相对位置，并且，每一所述第一安装孔114为通孔，用于和所述下壳12进行装配。

可选的，所述收容腔111内还延伸有阻挡壁(未标示)，所述阻挡壁和所述上壳11的两个侧面共同围设为用于收容安装所述标签20的腔体，从而更加限位所述标签20。

可选的，所述收容腔111内还延伸有支撑壁(未标示)，所述支撑壁用于支撑所述标签20，同时，加固所述上壳。

所述下壳12用于封闭所述收容腔111，共同限制所述标签20的位置，所述下壳12上与所述第一安装孔114相对的位置设有第二安装孔124，所述第二安装孔124也为通孔，在安装时，所述下壳12和所述凹槽112装配，所述下壳12与台阶面相抵，再通过螺钉装配所述第一安装孔114和所述第二安装孔124。

在本实施例中，所述外壳10还包括螺钉(图未示)，所述上壳11和所述下壳12之间通过所述螺钉固定，所述螺钉穿过所述第一安装孔114和所述第二安装孔124装配，实现固定所述上壳11和所述下壳12，对所述射频识别抗金属标签300起到防水、防尘、防酸、防碱和防碰撞的作用，增大所述射频识别抗金属标签300的使用范围，增长所述射频识别抗金属标签300的使用寿命。

可选的，将所述标签20安装于所述收容腔111内之后，所述上壳11和所述下壳12之间可以通过超声波焊接的方式固定为一体。

在另一些实施例中，所述外壳10包括密封件，在所述上壳11上设置安装密封件的密封槽，在安装时，将密封圈装于密封槽内，将所述下壳12装于所述凹槽112内，再通过螺钉装配所述第一安装孔114和所述第二安装孔124，实现密封所述收容腔111。

可选的，所述上壳11和所述下壳12之间的安装固定方式在本实用新型中不做限定。

请一并参阅图3和图4，所述标签20包括天线21、介质层22、芯片(图未示)和塑胶层(图未示)，其中，所述塑胶层包裹所述天线21、介质层22和所述芯片，所述天线21和所述芯片均位于所述介质层22和所述塑胶层之间。

所述介质层22可由工程塑胶制得，所述介质层22基本为较扁的长方体，具有相背的两个主表面，以及位于两个所述主表面之间的侧表面。

在电子标签系统中，所述标签20内的所述芯片内存储有信息，通过读取器读取所述标签内的信息，所述标签和读取器之间信号的传输通过电磁场电感耦合的原理实现，读取器在对所述标签20内的信息进行读取时，会发出电磁场，所述标签20内的所述天线21感应磁场，并且吸收一部分能量对电磁场做出反应，所述天线在和磁场相互作用的过程中实现信号在所述芯片和所述读取器之间的传输，进而实现写入和读取所述芯片内的信息。

具体的，所述天线21基本为平面结构，所述天线21包括辐射单元211、接地单元212和连接单元213，所述辐射单元211和所述接地单元212均与所述连接单元213连接，并且，所述辐射单元211和所述接地单元212分别位于所述连接单元213的两侧。所述辐射单元211和所述接地单元212分别附着于所述介质层22相背的两个主表面上，所述连接单元213附着于所述介质层22的侧表面上，使得所述天线21形成多层结构，以形成微带天线结构。

所述辐射单元211用于辐射或者接收无线电波，所述接地单元212用于接地，所述连接单元213用于和所述芯片连接。

在实际应用中，所述辐射单元211、接地单元212和所述连接单元213均贴附于所述介质层22的外表面，具体的，所述辐射单元211和所述接地单元212分别贴附于所述介质层22的上相背的两个主表面，所述连接单元213贴附于所述介质层22上的一个侧表面上，使得所述辐射单元211和所述接地单元212均相对于所述连接单元213弯曲，使得所述辐射单元211和所述接地单元212均垂直于所述连接单元213，所述辐射单元211和所述接地单元212相互平行。

进一步的，所述天线21为展开折弯的偶极子天线，所述辐射单元211和所述接地单元212分别可以作为整个结构的两侧臂，中间为介质层22，则所述辐射单元211、接地单元212和所述介质层22之间形成简单的微带天线结构。

所述天线21展开后，尺寸为82mmx13mm，整体尺寸较小，又由于所述天线21依附于所述介质层22外表面，呈现折弯的结构，使得所述天线21和所述介质层22一体的尺寸更小，占用空间小。

进一步的，所述辐射单元211由天线形成，具体由蚀刻天线形成，整体天线环绕为呈矩形并且设有缺槽的形状，使得整个所述辐射单元211呈现弯曲，所述辐射单元211上设有三个条形的缺槽，将三个缺槽分别设为第一缺槽2111、第二缺槽2112和第三缺槽2113，所述第一缺槽2111、第二缺槽2112和所述第三缺槽2113均呈u形槽，并且，所述第一缺槽2111、第二缺槽2112和所述第三缺槽2113相互平行。

所述第一缺槽2111和所述第三缺槽2113的开口位于所述辐射单元211相同一侧，所述第二缺槽2112的开口和所述第一缺槽2111的开口位于所述辐射单元211的不同侧，使得整个所述辐射单元211呈现蛇形地弯曲。

在本实施例中，将所述辐射单元211上远离所述连接单元213的一侧边作为参考线，则所述第一缺槽2111距离所述参考线的距离为11mm，槽的宽度为1mm，槽的深度为10mm，所述第二缺槽2112距离所述第一缺槽2111的距离为5mm，槽的宽度为1mm，槽的深度为10mm，所述第三缺槽2113距离所述第二缺槽2112的距离为5mm，槽的宽度为1mm，槽的深度为9mm。

所述接地单元212也是由天线得到，具体为由蚀刻天线得到，整体形状呈矩形，大小和所述辐射单元211相同，但所述接地单元212上不设有缺槽。

可选的，所述连接单元213包括两条相分隔的连接线(未标示)，两条所述连接线分别和所述辐射单元211以及所述接地单元212连接，并且，两条所述连接线之间相互平行，所述连接单元213上设有馈电点(图未示)，所述馈电点设于所述连接单元213的中间，所述馈电点用于和所述芯片连接，所述馈电点的位置决定所述芯片的位置。

在本实施例中，所述连接单元213的线宽为1mm，线长为3.5mm。

所述介质层22大致呈矩形，其材质为工程塑料，所述介质层22的材料不同，其介电常数的大小不同，在工作的过程中产生的损耗的大小不同，对整个所述标签20的性能的影响也不同。

所述芯片用于存储所述标签20贴附的金属的相关信息，和所述连接单元213的所述馈电点连接。

进一步的，所述辐射单元211、两条所述连接线和所述接地单元212之间形成呈环状的第一匹配网络，所述辐射单元211形成第二匹配网络，所述第一匹配网络和所述第二匹配网络均用于调节所述天线21的阻抗，当所述天线21的阻抗和所述芯片的阻抗之间达到阻抗共轭时，所述天线21和所述芯片之间的阻抗匹配程度高，整个所述标签20的可读取强度强。

可以理解的是，所述辐射单元211的所述第一缺槽2111、第二缺槽2112和所述第三缺槽2113的设计使得整个所述辐射单元211呈现弯曲的结构，所述第一缺槽2111、第二缺槽2112和所述第三缺槽2113的槽的大小设计对阻抗匹配具有影响。

在本实施例中，所述辐射单元211和所述接地单元212相当于所述天线的两个调节振子，所述调节振子用于发射和接受电磁波信号。

在本实施例中，所述天线21的整体形状的设计，以及，所述芯片和所述天线21的相对位置的设计，可以使得所述天线21的输入阻抗和所述芯片的阻抗共轭匹配，使得所述天线21和所述芯片之间达到最好的阻抗匹配，从而使得所述天线21和所述芯片之间的传输功率达到最大值，进一步使得所述标签20的可读取强度最强。

所述芯片内的信息通过相应的读取器进行读取获得，所述芯片和所述天线21连接，所述天线21和读取器通过无线连接的方式连接，再通过分析解码电磁波信息获取所述标签20内的信息，实现信息之间的交互。

在本实施例中，所述芯片优选采用符合is0/iec18000-6cepcclass1gen2monzar6芯片，该芯片具有读写灵敏度高的特点，写入的速度快，编码速度快。当然，所述芯片可以为其它型号。

所述塑胶层包裹所述天线21、芯片和所述介质层22，对内部的所述天线21和所述芯片起保护的作用，所述塑胶层的一面上设有粘贴涂层，通过所述粘贴涂层，所述标签20可以直接粘贴于金属或者其它物品上使用。

在本实施例中，一种安装方式为，将所述标签20收容安装于所述上壳11内，再固定所述上壳11和所述下壳12。

在本申请的技术方案中，所述射频识别抗金属标签300包括：外壳10和标签20，应用于金属上，所述标签20收容于所述外壳10内，可以避免金属对射频信号的影响，保证所述标签20的功能性质，并且，可以起到防水、防尘、防酸、防碱和防碰撞的作用，延长所述标签20的使用寿命。

进一步的，所述标签20包括天线21、介质层22和芯片，所述介质层22大致呈矩形，所述天线21依附于所述介质层22的外表面，所述天线包括辐射单元211、接地单元212和连接单元213，所述辐射单元211和所述接地单元212分别和所述连接单元213连接，并且，分别位于所述连接单元213的两侧，所述辐射单元211和所述接地单元213均由天线围绕形成，其中，所述辐射单元211大致呈矩形，并且在围绕制作时设有第一缺槽2111、第二缺槽2112和第三缺槽2113，所述第一缺槽2111、第二缺槽2112和所述第三缺槽2113均呈u型槽，并且相互平行，其中，所述第一缺槽2111和所述第三缺槽2113的开口位于相同的一侧，所述第二缺槽2112的开口位于和所述第一缺槽2111和所述第三缺槽2113的开口方向相对的一侧，使得整个所述辐射单元211呈现弯曲，所述接地单元212大致呈矩形，并且不设缺槽，所述连接单元213的馈电点设于中间，和所述芯片连接，所述天线21的整体形状结构的设计，以及，所述芯片和所述天线21的相对位置的设计，使得所述天线21的阻抗和所述芯片之间的阻抗共轭匹配，使得所述天线21和所述芯片之间达到最好的阻抗匹配，从而使得所述天线21和所述芯片之间的传输功率达到最大值，进一步使得所述标签20的可读取强度最强。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。