一种双频RFID标签

一种双频rfid标签
技术领域
1.本实用新型涉及标签技术领域，具体是一种双频rfid标签。


背景技术：

2.射频识别（rfid）技术是一种利用电磁场原理工作的无需接触自动识别和采集数据的无线通讯技术。hf rfid技术的工作原理是电感耦合，其优势是近场读取，抗干扰能力和穿透能力较强，主要用于近距离单一标签的数据交换。uhf rfid技术的工作原理是电磁反向散射耦合。其优势是读写距离远，灵敏度强，主要用于远距离批量标签的读取。
3.随着rfid技术在快递物流领域应用得不断深入，单一频率的标签已经无法满足像应用在循环包装场景下既需要远距离批量读取，又需要近距离单一识别的多层次要求。如果一个循环包装上贴上两个标签，一个hf标签，一个uhf标签，其应用成本会很高。目前的双频的rfid标签多采用双芯片设计，造成成本过高，不利于其在循环包装上的应用推广。目前的双频的rfid标签还面临着标签整体体积过大，不仅造成了成本高，还在一定程度上限制了其应用范围与应用场景。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种应用于循环包装的低成本的双频rfid标签。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种双频rfid标签，包括rfid芯片以及天线，其特征在于：所述rfid芯片为双频芯片，具有hf频段和uhf频段；所述天线包括hf标签天线和uhf标签天线，所述hf标签天线和uhf标签天线均与所述双频芯片连接，所述hf标签天线工作在所述双频芯片的hf频段，所述uhf标签天线工作在所述双频芯片的uhf频段。
7.所述uhf标签天线为左右对称的偶极子天线，偶极子天线的下部为用于对uhf标签天线的阻抗进行粗调的弯折部分，偶极子天线的上部为用于对uhf标签天线的阻抗进行细调的直线部分；所述hf标签天线位于uhf标签天线弯折部分的上方，并居于uhf标签天线两个直线部分之间。
8.所述弯折部分由水平段和连接段构成，连接段位于两个水平段的连接处；所述双频芯片位于对称的两个最下层的水平段之间；所述hf标签天线的射频端口深入到uhf标签天线的弯折部分并与所述双频芯片电性连接。
9.所述hf标签天线为矩型。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.1.本实用新型双频rfid标签，采用一个双频芯片和两个标签天线，通过一个芯片和两个标签天线使rfid标签工作在两个频段，成本低，便于推广应用。
12.2.uhf标签天线分为上下两个部分，下部分为左右对称弯折曲线形状，上部分为直线形状，hf标签天线位于标签天线弯折部分的上边，在uhf标签天线两直线部分之间。hf标
签天线的射频端口较长，深入到标签天线的底部。这样hf标签天线和uhf标签天线就方便用一颗双频芯片连接工作，使整个标签结构更加紧凑，实现了双频rfid标签的小型化，所设计的天线较好地满足了芯片在不同工作频率下的阻抗匹配要求，所以工作性能优良，超高频标签天线在915mhz时的回波损耗为-31.97db,其-10db的带宽为113mhz. 覆盖了包括中国在内的多个国家和地区超高频rfid系统的工作频段。高频标签天线在13.56mhz时的回波损耗为-29.88db,其-10db的带宽为12mhz。符合高频标签天线的工作要求。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图2为uhf标签天线的结构示意图。
15.图3为hf标签天线的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图，对本实用新型作详细说明：
17.如图1所示，本实用新型一种双频rfid标签，包括双频芯片1、uhf标签天线2和hf标签天线3。
18.双频芯片1为双频frid电子标签芯片，具有uhf频段和hf频段，uhf频段符合iso/iec 18000-63协议，hf频段符合iso/iec 14443a
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3协议、nfc forum type 2协议。
19.在一个实施例中，双频frid电子标签芯片选用斯沃琪集团旗下半导体公司em微电子生产的em4423芯片。
20.uhf标签天线2的结构如图2所示，为左右对称向上弯折偶极子天线设计。天线下部为弯折部分21，由水平段和连接段构成，连接段位于两个水平段的连接处。折部分21可对天线的阻抗进行粗调，通过改变天线的弯折次数，以及弯折臂211与弯折臂之间的间距可以大范围调整天线的电阻和电抗。天线上部为直线部分22，改变其长度和线宽可对天线的阻抗进行细调，可以对天线的电阻和电抗进行微调，以达到与芯片更好匹配效果。直线部分22连接在弯折部分21的一个端部，弯折部分21的另一个端部为射频端口23。
21.uhf标签天线2通过左右两个射频端口23与双频rfid电子标签芯片的两个引脚焊接，uhf标签天线工作在双频rfid电子标签芯片的uhf频段。
22.hf标签天线3位于uhf标签天线2弯折部分的上方，hf标签天线左右两侧被uhf标签天线2直线部分所包，使整个天线结构更加紧凑如此一来可以实现双频天线的小型化。hf标签天线的结构如图3所示，为线圈结构，线圈的形状为矩形。通过改变hf标签天线线圈的长和宽、天线的线宽以及线圈的线间距，以便调整hf标签天线的电感，实现与双频rfid电子标签芯片的电容匹配。
23.图3为11圈的线圈结构，线圈的内部端点为a，线圈的外部端点为b,在a和b点分别连接一个射频端口31。线圈第一圈从a点起，经过一个矩形绕到第二圈的起点c点完成一圈。第二圈从c点起，依次绕制每一圈。a点和c点之间的间距为线圈的线间距。
24.与内部端点a连接的射频端口31在线圈部分（即a-a’段）的布线，除端点a外，与线圈部分的布线不连接（绝缘），如图3所示，a与a’之间可采用跨越线设计，位于基板的另一侧，用于将其与线圈的其他臂隔离，该设计是为了实现闭合高频环路。
25.hf标签天线的射频端口31较长，深入到标签天线的底部。hf标签天线的射频端口31与双频rfid电子标签芯片1的两个引脚焊接，hf标签天线工作在双频rfid电子标签芯片的hf频段。
26.天线的基板材料为pet,具备柔性可粘贴性。
27.双频rfid标签可粘贴在循环包装上使用。通过rfid阅读器识别循环包装上uhf标签，可以远距离批量实现快递包裹定位识别管理，包括快递包裹的自动分拣、数据统计、库存管理、循环调度；hf标签具备nfc 信息读取功能，末端消费者可以读取商品信息可包括厂商识别码、产品批号代码、系列号、生产日期代码、产品个体代码以及规格尺寸等内容，配合着循环包装的锁扣模块，还可实现nfc开锁功能，非常适合末端消费者和回收场景。


技术特征：
1.一种双频rfid标签，包括rfid芯片以及天线，其特征在于：所述rfid芯片为双频芯片，具有hf频段和uhf频段；所述天线包括hf标签天线和uhf标签天线，所述hf标签天线和uhf标签天线均与所述双频芯片连接，所述hf标签天线工作在所述双频芯片的hf频段，所述uhf标签天线工作在所述双频芯片的uhf频段。2.根据权利要求1所述的双频rfid标签，其特征在于：所述uhf标签天线为左右对称的偶极子天线，偶极子天线的下部为用于对uhf标签天线的阻抗进行粗调的弯折部分，偶极子天线的上部为用于对uhf标签天线的阻抗进行细调的直线部分；所述hf标签天线位于uhf标签天线弯折部分的上方，并居于uhf标签天线两个直线部分之间。3.根据权利要求2所述的双频rfid标签，其特征在于：所述弯折部分由水平段和连接段构成，连接段位于两个水平段的连接处；所述双频芯片位于对称的两个最下层的水平段之间；所述hf标签天线的射频端口深入到uhf标签天线的弯折部分并与所述双频芯片电性连接。4.根据权利要求1所述的双频rfid标签，其特征在于：所述hf标签天线为线圈天线。5.根据权利要求4所述的双频rfid标签，其特征在于：所述线圈天线包括线圈部分和射频端口；线圈部分的内部端点和外部端点各连接一个所述射频端口。6.根据权利要求4所述的双频rfid标签，其特征在于：所述线圈天线为矩形。

技术总结
本实用新型公开了一种双频RFID标签，包括RFID芯片以及天线，其特征在于：所述RFID芯片为双频芯片，具有HF频段和UHF频段；所述天线包括HF标签天线和UHF标签天线，所述HF标签天线和UHF标签天线均与所述双频芯片连接，所述HF标签天线工作在所述双频芯片的HF频段，所述UHF标签天线工作在所述双频芯片的UHF频段。与现有技术相比，本实用新型双频RFID标签，采用一个双频芯片和两个标签天线，通过一个芯片和两个标签天线使RFID标签工作在两个频段，成本低，便于推广应用。同时，整个标签结构紧凑，实现了双频RFID标签的小型化。现了双频RFID标签的小型化。现了双频RFID标签的小型化。


技术研发人员：朱磊 张媛 杨钊 郭庆云 俞朝晖 刘省珍
受保护的技术使用者：北京印刷学院
技术研发日：2021.06.04
技术公布日：2022/4/8