电子标签以及电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电子标签技术领域，尤其是涉及一种电子标签以及电缆。


背景技术：

2.射频识别，rfid(radio frequency identification)技术，又称无线射频识别，是一种通讯技术，可以通过无线电磁波信号读取或者写入应答器内存储的信息，可以不通过物理或者光学接触实现非可视化的读取。它通过无线射频方式自动识别目标对象，识别工作无需人工干预，可以同时识别多个目标，可以实现远程读取，并可以工作于各种恶劣环境，读写器通过电磁场或无线电波与电子标签建立通信，从而自动识别并追踪物品，当读写器读取物品信息后，将信息传送到互联网，人们通过互联网获取物品即时信息。
3.电子标签是rfid中主要的信息载体，可以标识物品信息，然后利用射频识别技术，使物品纳入到网络的管控之中。因此，如何设计一种结构简单，便于使用的电子标签是电子标签领域一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种电子标签以及电缆，通过将电子标签植入到电缆的内部，可以实现对电缆的资产管理和实时温度监测并且超温报警，大大提高了管理效率和管理水平，减少了维护成本。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种电子标签，所述电子标签包括：
7.介质层，所述介质层具有相反的第一表面和第二表面；
8.位于所述第二表面的金属反射层；
9.位于所述第一表面的天线组件，所述天线组件包括：辐射振子以及与所述辐射振子连接的芯片。
10.优选的，在上述的电子标签中，所述介质层具有容纳空间，所述芯片位于所述容纳空间中。
11.优选的，在上述的电子标签中，所述容纳空间为贯穿所述介质层的通孔。
12.优选的，在上述的电子标签中，所述容纳空间为深度不超过所述介质层厚度的盲孔。
13.优选的，在上述的电子标签中，所述介质层为长条形，所述辐射振子具有至少一个条形开槽，所述条形开槽的延伸方向与长条形的所述介质层的延伸方向相同。
14.优选的，在上述的电子标签中，所述天线组件包括：基材层，所述辐射振子以及所述芯片均设置在所述基材层朝向所述介质层的表面。
15.优选的，在上述的电子标签中，所述介质层为所述天线组件的基材层；
16.所述第一表面具有图形化的第一金属层，所述第一金属层包括所述辐射振子。
17.优选的，在上述的电子标签中，所述容纳空间为深度小于所述介质层厚度的盲孔；
18.部分所述辐射振子位于所述盲孔内，另一部分所述辐射振子位于所述第一表面，所述芯片位于所述盲孔内。
19.优选的，在上述的电子标签中，所述芯片为集成测温功能的rfid芯片。
20.本实用新型还提供一种电缆，所述电缆包括：如上述任一项所述的电子标签。
21.通过上述描述可知，本实用新型技术方案提供的电子标签以及电缆中，该电子标签可以作为植入式标签，植入到目标物体的内部，如目标物体可以为电缆。本产品植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动以及使用，性能稳定。且本产品采用超带宽设计，可以满足不同规格的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可稳定读取。
22.并且，本实用新型提供的电子标签采用了集成测温功能的rfid芯片，和介质层组成超高频无源rfid电子标签，该电子标签可用于电缆资产的米数盘点、温度监测、超温报警以及各类管理使用，无需外围电路和电源就能实现对电缆的全生命周期管理，又可以实时监测电缆温度变化，提早报警，大大提高了管理效率和管理水平，减少了维护成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
25.图1为本实用新型实施例提供的一种电子标签的侧切面图；
26.图2为本实用新型实施例提供的另一种电子标签的侧切面图；
27.图3为本实用新型实施例提供的一种电子标签的俯视图；
28.图4为本实用新型实施例提供的一种电子标签的正面切面图；
29.图5为本实用新型实施例提供的一种天线组件的结构示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的又一种电子标签的侧切面图；
31.图7为本实用新型实施例提供的又一种电子标签的侧切面图；
32.图8为本实用新型实施例提供的一种电缆的切面图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.射频识别，rfid(radio frequency identification)技术是一种非接触式自动识别技术。它通过无线射频方式自动识别目标对象，识别工作无需人工干预，可以同时识别多
个目标，可以实现远程读取，并可以工作于各种恶劣环境，读写器通过电磁场或无线电波与电子标签建立通信，从而自动识别并追踪物品，当读写器读取物品信息后，将信息传送到互联网，人们通过互联网获取物品即时信息。
35.电子标签是rfid中主要的信息载体，可以标识物品信息，然后利用射频识别技术，使物品纳入到网络的管控之中。
36.目前，市面上的高压电缆测温技术，主要是采用高压电缆预埋和表面贴感温光纤的方式，进行24小时不间断全通路监测，该方式成本高，测量进度低，并且所采取的电缆测温手段都需要外围设备的参与，管理效率和管理水平较低，维护成本高。
37.同时，电压等级不同的电缆有很多规格，不同规格或者不同电缆厂做出来的电缆，电缆的直径、铠装的材质、护套的材料和厚度、有无无纺布等差别很大，而这些因素严重影响到电子标签的读取性能。而市面上常见的电子标签通常无法兼容所用的应用场景，无法做到通用。
38.并且，市面上常规的柔性抗金属标签介质采用pp或者pe泡棉(聚丙烯发泡材料)，泡棉大多不耐高温，温度超过85℃，泡棉发生变形。且泡棉有弹性，受外力挤压，会产生形变，严重影响电子标签的读取性能。因电缆护套注塑时有非常大的压力，因此普通柔性抗金属电子标签无法植入到电缆内部。
39.因此，为了解决上述问题，本实用新型提供一种电子标签以及电缆，所述电子标签包括：
40.介质层，所述介质层具有相反的第一表面和第二表面；
41.位于所述第二表面的金属反射层；
42.位于所述第一表面的天线组件，所述天线组件包括：辐射振子以及与所述辐射振子连接的芯片。
43.通过上述描述可知，本实用新型技术方案提供的电子标签以及电缆中，该电子标签可以作为植入式标签，植入到目标物体的内部，如目标物体可以为电缆。本产品植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动以及使用，性能稳定。且本产品采用超带宽设计，可以满足不同规格的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可稳定读取。
44.并且，本实用新型提供的电子标签采用了集成测温功能的rfid芯片，和介质层组成超高频无源rfid电子标签，该电子标签可用于电缆资产的米数盘点、温度监测、超温报警以及各类管理使用，无需外围电路和电源就能实现对电缆的全生命周期管理，又可以实时监测电缆温度变化，提早报警，大大提高了管理效率和管理水平，减少了维护成本。
45.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
46.参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种电子标签的侧切面图，具体的，图1为沿电子标签延伸方向的切面图。
47.如图1所示，所述电子标签包括：
48.介质层11，所述介质层11具有相反的第一表面和第二表面；
49.位于所述第二表面的金属反射层12；
50.位于所述第一表面的天线组件，所述天线组件包括：辐射振子13以及与所述辐射振子13连接的芯片14。
51.该介质层11可以采用厚度不大于1.5mm，并且介电损耗小、柔性可弯折、可承受10吨的挤压压力不变形的柔性材料，可以选择热塑性弹性体(tpe)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(tpu)、聚四氟乙烯(ptfe)等柔性材料，也就是说，所述介质层11可以为tpe介质层、tpu介质层、ptfe介质层等柔性介质层，柔性材料尺寸稳定，短时间可承受200℃左右的高温，在承受10吨左右的注塑压力时，材料不变形，可以保证电子标签植入电缆后，产品性能稳定。
52.其中，所述金属反射层12可以为铜反射层、铝反射层或是银反射层等，该金属反射层12既可以使用覆铜板工艺实现，也可以通过铜箔、铝箔粘贴的方式实现，还可以在聚酰亚胺(pi)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等基材上采用铜蚀刻或者铝蚀刻等形式实现，然后粘贴在介质层11上。金属反射层12可以将天线的后瓣辐射电平反射并叠加至正面，以增大天线的辐射增益，且同时提高产品的适用情况。
53.该天线组件可以选择耐高温基材，可以采用聚酰亚胺、pen作为基材，铜作为辐射振子13，通过复合、压制、刻蚀而成，再采用粘合剂粘贴在介质层11的第一表面，芯片14优先使用双侧扁平无引脚封装(dual flat no
‑
lead package，dfn)，可以通过耐高温焊锡膏进行贴片焊接。芯片14位于基材孔内可以保护芯片14不受挤压，也可以降低产品的整体厚度。
54.本实用新型技术方案中，该电子标签可以作为植入式标签，植入到目标物体的内部，如目标物体可以为电缆。本产品植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动以及使用，性能稳定。且本产品采用超带宽设计，可以满足不同规格的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可稳定读取。
55.本实用新型实施例中，所述介质层11具有容纳空间15，所述芯片14位于所述容纳空间15中。所述芯片14具有存储器件，该存储器件可以存放资产的编码及相关信息，并通过特殊的读写设备利用电磁波实现非可视化的读取和存储，大大降低了操作人员在米数盘点、资产管理过程中的成本。
56.如图1所示方式中，所述容纳空间15可以为贯穿所述介质层11的通孔。另外，在金属反射层12对应芯片14的位置可以设置贯穿金属反射层12的通孔，也可以直接形成一整层无孔的金属反射层12。
57.如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的另一种电子标签的侧切面图，具体的，图2为沿电子标签延伸方向的切面图，图2所示方式中，所述容纳空间15还可以为深度不超过所述介质层11厚度的盲孔，部分所述辐射振子13位于所述盲孔内，另一部分所述辐射振子13位于所述第一表面，所述芯片14位于所述盲孔内。
58.图1和图2所示方式中，天线组件为单独制备后，贴合固定在介质层11表面，芯片朝向容纳空间15，且置于容纳空间15内，天线组件可以通过胶层贴合固定在介质层11上。
59.参考图3和图4，图3为本实用新型实施例提供的一种电子标签的俯视图，图4为本实用新型实施例提供的一种电子标签的正面切面图。其中，图3为图2在a
‑
a’方向的切面图，a
‑
a’方向垂直于电子标签的延伸方向。
60.如图3和图4所示，所述介质层11为长条形，所述辐射振子13具有至少一个条形开槽21，所述条形开槽21的延伸方向与长条形的所述介质层11的延伸方向相同。图3中以两条延伸方向平行于电子标签延伸方向的条形开槽21为例进行说明。其中，所述条形开槽21的数量、长度与芯片14的阻抗匹配，不做具体限定，其深度贯穿天线组件的金属同层。
61.本实用新型实施例中，电子标签整体进行窄边设计，采用超薄、细窄条状的天线组
件，结构呈细长型，适合粘贴在不同曲率直径的电缆铠装上，植入到电缆的内部。将电子标签植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动以及使用，性能稳定。且本产品采用了超带宽设计，可以满足不同规格、不同厂家的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可实现电子标签的稳定读取。
62.本实用新型实施例中，所述天线组件如图5所示，图5为本实用新型实施例提供的一种天线组件的结构示意图，该天线组件包括：基材层16，所述辐射振子13以及所述芯片14均设置在所述基材层16朝向所述介质层11的表面。所示天线组件可以单独制备，然后通过胶层贴合固定在介质层11表面，所述辐射振子13以及所述芯片14均设置在所述基材层16朝向所述介质层11的表面，且将所述芯片14置于介质层11的容纳空间15内。
63.其中，所述天线组件可以采用聚酰亚胺、pen作为基材层，铜作为辐射振子13，通过复合、压制、刻蚀而成，再采用粘合剂粘贴在介质层11的第一表面，芯片14优先使用双侧扁平无引脚封装(dfn)，可以通过耐高温焊锡膏进行贴片焊接。芯片14位于基材孔内可以保护芯片14不受挤压，也可以降低产品的整体厚度。
64.需要说明的是，在天线组件的上方可以复合耐高温面纸，可以进行电子标签表面信息打印。电子标签成品形式可以做成卷对卷形式，也可以做成片状，便于产品打印以及贴装。电子标签具备温度监测功能，也可以具备其他传感功能，可以实时进行温度监测和超阈值报警。电子标签的温度监测功能降低了高压电缆通电后温度监测的成本。
65.本实用新型实施例中，所述芯片14可以为集成测温功能的rfid芯片。电子标签的测温功能主要是芯片14带有测温功能。读写器发出读取温度命令，电子标签收到命令后，将温度值发送给读写器，通过上位机软件进行显示，如果测到的温度超过设置的温度阈值，上位机软件会给出报警提示信息。
66.如图6所示，图6为本实用新型实施例提供的又一种电子标签的侧切面图，该方式中介质层11可以作为所述天线组件的基材层；所述第一表面具有图形化的第一金属层，所述第一金属层包括所述辐射振子13，即直接将辐射振子13形成在第一表面。所述第一金属层可以为铜层或是其他金属反射层。也就是说，直接在介质层11第一表面形成辐射振子13，此时，天线组件无需单独的基材层。该方式需要先形成辐射振子13，然后在辐射振子13表面绑定芯片14。
67.参考图7，图7为本实用新型实施例提供的又一种电子标签的侧切面图。如图7所示，所述介质层可以为玻璃纤维51，也可以为上述任一种介质层，在其一个表面制作金属反射层12，另一个表面制作图形化的第一金属层53，而后在盲孔内绑定芯片14。所述第一金属层53可以为铜层或是其他金属反射层。
68.本实用新型实施例中，该电子标签直接采用玻璃纤维51覆铜板，天线组件和金属反射层12通过蚀刻完成。玻璃纤维51做成芯片，柔性较差，适合开盲孔，先刷铜层制作天线组件，然后，在盲孔的铜层上做芯片14。
69.本实用新型提供的电子标签采用了集成测温功能的rfid芯片，和介质层组成超高频无源rfid电子标签，该电子标签可用于电缆资产的米数盘点、温度监测、超温报警以及各类管理使用，无需外围电路和电源就能实现对电缆的全生命周期管理，又可以实时监测电缆温度变化，提早报警，大大提高了管理效率和管理水平，减少了维护成本。
70.基于上述实施例，本实用新型另一实施例还提供一种电缆，所述电缆如图8所示，
图8为本实用新型实施例提供的一种电缆的切面图，所述电缆包括上述实施例中描述的电子标签71。
71.如图8所示，所述电缆由里至外包括：导体61、导体屏蔽层62、绝缘层63、绝缘屏蔽层64、金属屏蔽层65、填充介质66、包带67、内衬68、铠装69以及护套70。其中，所述电子标签71位于护套70和铠装69之间，粘贴在铠装69上。
72.本实用新型实施例中，在电缆生产环节，可以将电子标签71作为植入式标签，植入到电缆的内部，将电子标签71安装在电缆的铠装69表面。可以在电子标签71的金属反射层下方附着胶粘剂，电子标签71通过胶粘剂固定在电缆的铠装69上，再经加热棒，在铠装69与电子标签71外注塑电缆护套70，将电子标签71与铠装69一起密封在护套70内。
73.本实用新型实施例中，电子标签71的介质层厚度不大于1.5mm，产品整体厚度不大于3mm。安装在铠装69上，电子标签71与铠装69密封在护套70内，护套70经加热棒挤压注塑在电子标签71与铠装69外层。电子标签71经挤压注塑后，不变形，尺寸稳定。电子标签71最远读取距离可达2m。电子标签最远读取温度距离可达1.5m。
74.该电子标签71可以采用标签长度方向顺着电缆的方向贴装。在电子标签71植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动、使用。且本产品采用超带宽设计，可以满足不同规格的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可稳定读取。
75.通过上述描述可知，本实用新型技术方案提供的电缆中，电子标签可以作为植入式标签，植入到电缆的内部。本产品植入到电缆内部后，不会造成电缆表面凸起，不影响电缆正常拖动以及使用，性能稳定。且本产品采用超带宽设计，可以满足不同规格的电缆应用，在不同粗细、材质的电缆上均可稳定读取。
76.并且，本实用新型提供的电子标签采用了集成测温功能的rfid芯片，和介质层组成超高频无源rfid电子标签，该电子标签可用于电缆资产的米数盘点、温度监测、超温报警以及各类管理使用，无需外围电路和电源就能实现对电缆的全生命周期管理，又可以实时监测电缆温度变化，提早报警，大大提高了管理效率和管理水平，减少了维护成本。
77.本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的电缆而言，由于其与实施例公开的电子标签相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见电子标签部分说明即可。
78.需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
79.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品
或者设备中还存在另外的相同要素。
80.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。