电子标签的制作方法
【专利摘要】本发明涉及射频识别技术应用领域，具体而言，涉及电子标签。该电子标签，其包括：标签天线、电子芯片和金属屏蔽层；所述标签天线与所述电子芯片电气连接；所述金属屏蔽层置于所述标签天线的内侧。本发明提供的该电子标签，与现有技术中的无源标签距离人体很近或直接附着于人体时，人体对标签天线的阻抗和辐射方向等造成重大影响，进而致使电子标签无法发挥其原本的功能相比，其通过在标签天线的内侧加设了金属屏蔽层，使得标签所形成的感应电流不会受人体的干扰，进而能够正常将需要的信号发出，从而使电子标签能够发挥其原本的功能，解决了现有技术中的不足。
【专利说明】电子标签
【技术领域】
[0001] 本发明涉及射频识别技术应用领域，具体而言，涉及电子标签。
【背景技术】
[0002] 电子标签又称射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置、扫描器、读 头、通信器、读写器（取决于电子标签是否可以无线改写数据）。电子标签与阅读器之间通 过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合；在耦合通道内，根据时序关系，实现能量 的传递和数据交换。
[0003] 电子标签的基本结构为标签天线和电子芯片，电子芯片由耦合元件及芯片组成， 每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上 标识目标对象，标签天线用于传递射频信号，以实现电子标签与相应的阅读器进行信息交 流。从使用的角度来看，相关技术中，使用无线射频技术的电子标签产品大多是按照频段的 不同进行区分，具体的频段种类包括低频频段、高频频段、超高频频段和微波频段。从供电 角度来区分，电子标签又分为有源标签和无源标签。
[0004] 使用中发现，当无源标签距离人体很近或直接附着于人体时，人体对标签天线的 阻抗和辐射方向等造成重大影响，进而致使电子标签无法发挥其原本的功能，造成无法有 效的读取电子标签中的信息。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供电子标签，以解决上述的问题。
[0006] 在本发明的实施例中提供了电子标签，包括：标签天线、电子芯片和金属屏蔽层；
[0007] 所述标签天线与所述电子芯片电气连接；
[0008] 所述金属屏蔽层置于所述标签天线的内侧。
[0009] 优选的，还包括：外壳，所述外壳包括下盖，所述下盖置于所述金属屏蔽层的内侧。
[0010] 优选的，所述外壳还包括上盖，所述上盖的侧壁与所述下盖侧壁相配合，且连接， 使所述外壳呈中空腔体；
[0011] 所述标签天线、电子芯片和金属屏蔽层均置于所述外壳的内部，且使所述上盖与 所述标签天线之间有间隙。
[0012] 优选的，所述标签天线与所述金属屏蔽层之间还设置有非金属支撑架，所述非金 属支撑架的一端与标签天线相连接，另一端与金属屏蔽层相连接，使所述金属屏蔽层与所 述标签天线之间有间隙。
[0013] 优选的，所述上盖与所述下盖通过可拆卸连接方式进行连接。
[0014] 优选的，所述上盖远离所述金属屏蔽层的一侧的边角为圆角。
[0015] 优选的，所述标签天线包括介电陶瓷件，所述介电陶瓷件呈长方体，且表面设置有 微带天线，所述微带天线与所述电子芯片电气连接。
[0016] 优选的，还包括固定部，所述固定部与所述外壳的外周部相连接。
[0017] 优选的，所述固定部包括固定贴，所述固定贴呈片状，且设置有透气孔；
[0018] 所述固定贴的外侧与所述下盖的内侧相连接，所述固定贴的外侧设置有多功能 胶。
[0019] 优选的，所述固定部包括圆环状的卡环，所述卡环的外侧与所述外壳固定连接。
[0020] 本发明实施例提供的电子标签，与现有技术中的无源标签距离人体很近或直接附 着于人体时，人体对标签天线的阻抗和辐射方向等造成重大影响，进而致使电子标签无法 发挥其原本的功能相比，其通过在标签天线的内侧加设了金属屏蔽层，使得标签所形成的 感应电流不会受人体的干扰，进而能够正常将需要的信号发出，从而使电子标签能够发挥 其原本的功能，解决了现有技术中的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1示出了本发明实施例所提供的电子标签的基本结构图；
[0022] 图2示出了本发明实施例所提供的电子标签的优化结构图；
[0023] 图3示出了本发明实施例所提供的电子标签的带有固定贴的结构图；
[0024] 图4示出了本发明实施例所提供的电子标签的带有卡环的结构图。
[0025] 图中：1、电子芯片；2、金属屏蔽层；3、标签天线；4、下盖；5、上盖；6、皮肤；7、固定 贴；8、卡环；9、外壳。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0027] 本发明实施例1提供了电子标签的基本结构，包括：标签天线、电子芯片和金属 屏蔽层；所述标签天线与所述电子芯片电气连接；所述金属屏蔽层置于所述标签天线的内 侧。
[0028] 相关技术中，可以将电子标签分为如下几种：
[0029] 1，基于低频（LF)频段的RFID标签，例如125KHZ工作频率，因为低频工作频率受 金属或水的影响较小，因此广泛用于佩戴在人体的工作环境，其低频特性和电感耦合式的 阅读机制造成阅读距离过近，而且响应速率低，不能适用于较远距离多标签同时检出的识 别需求；
[0030] 2,基于高频（HF)频段的RFID标签，例如13. 56MHz工作频率，受金属或水的影响 较小，其电感耦合方式的阅读机制只能用于近距离识别；
[0031] 3,基于超高频（UHF)频段的RFID标签，例如433MHz、915MHz工作频率，可远距离 识别，但受金属和水的影响较大，接触人体皮肤6后感应距离很短；
[0032] 4,基于微波（MW)频段的有源或半有源RFID标签，例如2. 4GHz工作频率，但由于 其只能用于有源方案，所以通常需要配备电池，体积会较大且成本高。
[0033] 低频与高频RFID电子标签，主要利用电感耦合完成识别功能，识别距离通常小于 1米，典型作用距离为10?20cm。且对于快速移动的识别率不高，也无法保证大量标签同 时检出。超高频与微波频段RFID系统主要通过电磁波传播来完成识别过程，具有较远的读 取距离。其中超高频（UHF)由于频率适中，特别适合远距离无源RFID系统的使用。
[0034] 超高频（UHF) RFID标签利用电磁反向散射耦合原理，可远距离被识别，识别距离 通常大于1米，典型作用距离为3?10米。超高频（UHF) RFID标签也适用于快速移动和同 时大量识别的应用场景，但由于其基于反向散射的工作原理，当无源标签距离人体很近或 直接附着于人体时，人体对标签天线的阻抗和辐射方向等造成重大影响。从而致使系统的 性能偏离原本的设计目标，呈现出不可接受的性能下降。
[0035] 由此，通常若使得超高频（UHF)频段的无源RFID标签可以近距离接近人体或直接 接触人体工作，通常将天线布置在距离皮肤1. 3cm以上的距离，这就造成标签尺寸过厚，不 方便使用者佩戴等问题。
[0036] 针对上述技术缺陷，本发明提供了电子标签，在标签天线3的内侧设置了金属屏 蔽层2使标签所形成的感应电流不会受到人体的干扰，进而能够将电信号传送到预定的读 取装置中，以进行正常的电子标签读取工作。
[0037] 需要说明的是内侧并不限制具体是标签天线3的哪一侧，但应注意，在使用者为 人的时候，其内侧是指靠近人体（人体皮肤6)的一侧（本文中的内侧均指靠近人体的皮肤 6的一侧，也就是靠近干扰源的一侧），通过在皮肤6与标签天线3之间加设了金属屏蔽层 2,使人体中的水分不会对标签天线3造成干扰，也就使电子标签能够正常的工作。配合与 该电子标签相对应的阅读器，当阅读器向电子标签发送读取信号后，标签天线3接收，并且 将信息传送给电子芯片1，电子芯片1经过内部的处理，以反馈预设在标签芯片中的信息给 阅读器，且该信息是通过标签天线3发送的，由于在标签天线3与皮肤6 (也可以是其他能 够给电子标签带来干扰，或影响的物体）之间设置了金属屏蔽层2,使得标签天线3能够按 照预设的形式发送信号给阅读器，从而完成了电子标签的读取工作。
[0038] 具体的，金属屏蔽层2的形状可以设计成其侧面的表面积与标签天线3的一侧的 表面积相等，或者金属屏蔽层2侧面的表面积大于标签天线3的表面积（标签天线3通常 为片状的印刷天线，标签天线3的侧面也就是指其侧面的最大面积，或者称为朝向金属屏 蔽层2 -侧面的表面积，同理，金属屏蔽层2也是呈片状，或者呈具有较小厚度的立方体，或 者其他立体形状，金属屏蔽层2的表面积是指金属屏蔽层2朝向标签天线3 -侧面的表面 积），以防止人体对标签天线3可能形成的干扰。
[0039] 为了防止金属屏蔽层2长时间靠近人体或者潮湿环境而发生的腐蚀和老化，可以 在金属屏蔽层2的外表面涂抹防腐蚀剂。
[0040] 需要说明的是，本发明所提供的电子标签是可皮肤接触式远距离识别的无源RFID 电子标签，其工作环境优选在贴近人体的附近。
[0041] 本发明所提供的电子标签，通过在标签天线3的内侧加设了金属屏蔽层2,使得标 签所形成的感应电流不会受人体的干扰，进而能够正常将需要的信号发出，从而使电子标 签能够发挥其原本的功能，解决了现有技术中的不足。
[0042] 本发明实施例2提供了电子标签的优化结构，在实施例1的基础上，电子标签还包 括：夕卜壳9,外壳9包括下盖4,下盖4置于金属屏蔽层2的内侧。
[0043] 通过在金属屏蔽层2的内侧加设了下盖4,使金属屏蔽层2通过下盖4再与干扰 源（如人体的皮肤6)相接触，从而避免了金属屏蔽层2可能受到的腐蚀，进一步保护了金 属屏蔽层2和标签天线3。
[0044] 进一步，外壳9还包括上盖5,上盖5的侧壁与下盖4侧壁相配合，且连接，使外壳 9呈中空腔体；
[0045] 标签天线3、电子芯片1和金属屏蔽层2均置于外壳9的内部，且使上盖5与标签 天线3之间有间隙。
[0046] 为了更好的保护标签天线3、电子芯片1和金属屏蔽层2,还加设了与下盖4相配 合的上盖5,其中上盖5的侧壁与下盖4的侧壁相连接，以形成中空腔体，进而将标签天线 3、电子芯片1和金属屏蔽层2包含在了外壳9的内部。
[0047] 需要说明的是，上盖5与下盖4连接处可以采用固定连接方式，这样，电子标签可 以以一体件的方式进行生产，并且一体化生产可以简化生产流程，并且能够保证电子标签 的外壳9具有更强的防冲击性，提高电子标签的使用寿命与使用的安全性。
[0048] 金属屏蔽层2可以通过热熔方式固定于下盖4内部腔体底部，其面积与下盖内腔 底面相同。金属屏蔽层2的作用是构成微带天线的金属地板，从而有效的隔断了电流靠近 人体衰减过大的现象，因此有效提高电子标签的读取距离。金属屏蔽层采用普通金属即可， 从结构强度和工艺方面考虑优选钢片。
[0049] 上盖5和下盖4米用商分子材料制成，从成本和对人体皮肤6安全角度考虑，可米 用聚苯乙烯、ABS工程塑料或其他对人体无刺激性材料注塑成型。上下盖之间采用胶粘方 式连接固定，也可采用卡扣或其他方式连接。上盖5内部边缘压紧标签天线3,使得标签天 线与上盖5腔体顶面之间有空腔，以保证靠近标签天线的材料是空气，从而保证标签天线 的介电常数。上盖5表面可丝印图案，上盖5的外表面可根据美观性设计成流线型，边角采 用圆角设计以提高标签外壳9的使用安全性，防止尖锐的边角误伤到使用者。
[0050] 标签天线3与金属屏蔽层2之间还设置有非金属支撑架，非金属支撑架的一端与 标签天线3相连接，另一端与金属屏蔽层2相连接，使金属屏蔽层2与标签天线3之间有间 隙。
[0051] 金属屏蔽层2直接与标签天线3相接触，同样会对标签天线3的信号发射造成干 扰。由此，应使用非金属材料连接金属屏蔽层2与标签天线3,以阻止二者电气连接。
[0052] 具体的，标签天线3可以采用陶瓷天线（陶瓷天线：以介电陶瓷作为基材，表面印 刷有微带天线，介电陶瓷为长方体，可满足小型化、高介电常数、低损耗需求。陶瓷材料优选 氧化铝陶瓷基片），陶瓷天线与金属屏蔽层2之间设置有间隔空间。可以由下盖4底面的突 起结构穿过金属屏蔽层2将陶瓷天线顶起，也可以是金属屏蔽层2与底盖直接通过凸起结 构（非金属）相连接，使陶瓷天线不直接与金属屏蔽层2相接触。通常，微带天线导体贴片 与金属地的距离通常为几十分之一电磁波波长，据此原则设计陶瓷天线与金属屏蔽层2之 间的间隔距离。上盖5、陶瓷天线与下盖4腔体底面的突起结构之间采用压紧方式固定。为 保证金属屏蔽层2与陶瓷天线不接触，可额外在金属屏蔽层2和陶瓷天线之间增加双面胶 或泡沫物质起到隔离作用。
[0053] 上盖5与下盖4除了一体化的设计方式，还可以是上盖5与下盖4通过可拆卸连 接方式进行连接。
[0054] 电子标签中的不同的元器件的使用寿命大多是不相同的，当标签天线3、电子芯片 1或金属屏蔽层2这几个部件中，某些部件需要更换的时候，则可以通过将上盖5与下盖4 分离后，再进行更换。可拆卸连接方式包括螺丝螺母连接、粘贴、磁力贴、卡接等。
[0055] 为了防止使用者受到电子标签的伤害，上盖5远离金属屏蔽层2的一侧的边角为 圆角。
[0056] 标签天线3包括介电陶瓷件，介电陶瓷件成长方体，且表面设置有微带天线，微带 天线与电子芯片1电气连接。另一方面，电子芯片1(如超高频（UHF) RFID芯片）通过贴片 等方式固定在陶瓷表面，并与陶瓷表面的微带天线电气连接。
[0057] 为了便于使用，电子标签还包括固定部，固定部与外壳9的外周部相连接。
[0058] 使用的时候，电子标签需要直接与人体，或者其他使用物相连接，由此，可以使用 固定部，将电子标签与使用物相连接。
[0059] 具体的，固定部可以有多种设计方式，如固定部包括固定贴7,固定贴7呈片状，且 设置有透气孔；
[0060] 固定贴7的外侧与下盖4的内侧相连接，固定贴7的外侧设置有多功能胶。
[0061] 固定贴7的外侧与下盖4固定连接，另一侧（内侧）设置有多功能胶，通过多功能 胶便能够与使用物相连接。同时，固定贴7还设置有透气孔，透气孔呈阵列的形式设置，当 固定贴7与使用物直接相接触的时候，便于透气。当然，固定贴7的材质优选为可透气材质， 如纳米材质等。
[0062] 固定部还可以设计成该种形状，固定部包括圆环状的卡环8,卡环8的外侧与外壳 9固定连接。
[0063] 卡环8能够与使用物连接，同时，卡环8的外侧还与外壳9固定连接，以使外壳9 能够与使用物相连接，进而使电子标签整体能够与使用物相连接。
[0064] 本发明所提供的电子标签，通过在标签天线的内侧加设了金属屏蔽层，使得标签 所形成的感应电流不会受人体的干扰，进而能够正常将需要的信号发出，从而使电子标签 能够发挥其原本的功能，并且还设置了外壳9,以保护标签天线、电子芯片和金属屏蔽层不 受到损坏，还设置了固定部，使电子标签整体方便与使用者进行连接，更好的解决了现有技 术中的不足。
[〇〇65] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 电子标签，其特征在于，包括：标签天线、电子芯片和金属屏蔽层； 所述标签天线与所述电子芯片电气连接； 所述金属屏蔽层置于所述标签天线的内侧。
2. 根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，还包括：外壳，所述外壳包括下盖，所 述下盖置于所述金属屏蔽层的内侧。
3. 根据权利要求2所述的电子标签，其特征在于，所述外壳还包括上盖，所述上盖的侧 壁与所述下盖侧壁相配合，且连接，使所述外壳呈中空腔体； 所述标签天线、电子芯片和金属屏蔽层均置于所述外壳的内部，且使所述上盖与所述 标签天线之间有间隙。
4. 根据权利要求3所述的电子标签，其特征在于，所述标签天线与所述金属屏蔽层之 间还设置有非金属支撑架，所述非金属支撑架的一端与标签天线相连接，另一端与金属屏 蔽层相连接，使所述金属屏蔽层与所述标签天线之间有间隙。
5. 根据权利要求3所述的电子标签，其特征在于，所述上盖与所述下盖通过可拆卸连 接方式进行连接。
6. 根据权利要求3所述的电子标签，其特征在于，所述上盖远离所述金属屏蔽层的一 侧的边角为圆角。
7. 根据权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述标签天线包括介电陶瓷件，所述 介电陶瓷件呈长方体，且表面设置有微带天线，所述微带天线与所述电子芯片电气连接。
8. 根据权利要求3所述的电子标签，其特征在于，还包括固定部，所述固定部与所述外 壳的外周部相连接。
9. 根据权利要求8所述的电子标签，其特征在于，所述固定部包括固定贴，所述固定贴 呈片状，且设置有透气孔； 所述固定贴的外侧与所述下盖的内侧相连接，所述固定贴的外侧设置有多功能胶。
10. 根据权利要求8所述的电子标签，其特征在于，所述固定部包括圆环状的卡环，所 述卡环的外侧与所述外壳固定连接。
【文档编号】G06K19/077GK104091195SQ201410373702
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】谢峥, 肖军 申请人:北京博校文达科技有限公司