一种超高频柔性抗金属电子标签的制作方法

1.本实用新型涉及一种超高频柔性抗金属电子标签。


背景技术：

2.无线射频识别rfid电子标签在各行各业已经得到了广泛的应用，特别是在服装、零售、供应链以及物流领域，用以识别和跟踪货物。电子标签的天线是其关键技术之一。为了降低成本，现有rfid标签大多数都采用改进的偶极子天线，这些偶极子天线可以通过导电油墨印刷或铝/铜蚀刻的方式将天线置于纸或pet基材上，这种方式具有体积小、制作方便等优点，适用于大规模化的生产。然而，偶极子天线因其全向辐射特性而对环境非常敏感。一般偶极子天线的电子标签用于纸质或塑料等物品表面时具有很好的性能，但如果在金属或装有液体的容器表面时，标签性能就会急剧下降，不能正常被读取识别。
3.rfid天线的阻抗是否与rfid芯片的阻抗匹配，直接决定了rfid标签的供电效率和天线的灵敏度，即决定了标签的读写距离和识别成功率。通常小天线的阻抗设计目标都是实部50ω或75ω，虚部为0，以方便与一般的馈线相匹配。而rfid芯片的阻抗具有实部很小，而虚部很大的特征，且rfid芯片没有统一的标准，不同的rfid芯片有不同的阻抗，要设计出一种能与各种rfid芯片匹配的天线是不可能的。
4.目前大多数标签天线都是一次性设计，因为标签芯片中的信息对某种产品来说是唯一的，如果将标签芯片集成到辐射体天线中，则辐射体天线的设计就被固定，不能随意更改。
5.另外，现有的rfid抗金属标签大多都是采用较厚的硬质材料作为基材，如pcb、陶瓷等，单个加工不利于大批量生产，芯片信息初始化也不方便，不适用于弯曲表面的物体等诸多问题。也有一些柔性抗金属标签使用eva、pe、pu等材质的泡棉作为基材，用天线将泡棉包裹起来而成标签，因泡棉的柔软特性可以方便的使用于弯曲物体表面，使用rfid打印机进行数据写入和表面信息的打印，但是此类标签天线都是一次性设计，标签尺寸如有变化，天线就需要重新设计，同时抗金属标签相对来说需求量不是非常大，大多数属于定制化产品，这样就会大大增加前期的开发成本和交付时间。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种超高频柔性抗金属电子标签，它的结构设计灵活简单、容易生产制造、体积小、成本低，使用安装在金属表面时依然具有优异的读写性能。
7.本实用新型的目的是这样实现的：一种超高频柔性抗金属电子标签，包括自下而上的底材、辐射体、湿inlay和面材；其特征在于，
8.所述底材包括离型纸和设在离型纸的表面上的粘胶层；
9.所述辐射体包括泡棉基体和辐射体天线；所述辐射体天线通过弯折包覆在泡棉基体上并包括贴合在泡棉基体的底面的接地板、两块一一对应地贴合在泡棉基体的两侧面的
短接墙和两块平面尺寸相同且对称地贴合在泡棉基体的表面两边的辐射贴片，使两块辐射贴片的内侧面之间具有一定宽度的缝隙；所述接地板的底面固定在所述底材的表面上；
10.所述湿inlay包括rfid天线、封装后固定在rfid天线的表面上的芯片和涂覆在rfid天线的表面上的粘胶层；所述湿inlay通过粘胶层固定在所述辐射体的两块辐射贴片的表面上，使所述芯片位于两块辐射贴片之间的缝隙中；
11.所述面材采用不干胶纸或膜，该面材固定在所述湿inlay的背面。
12.上述的超高频柔性抗金属电子标签，其中，所述底材为有基材双面胶或无基材双面胶。
13.上述的超高频柔性抗金属电子标签，其中，所述泡棉基体为带双面带胶的pe发泡棉或eva发泡棉，且厚度为0.8～1.2mm。
14.上述的超高频柔性抗金属电子标签，其中，所述rfid天线由覆在pet膜上的铝箔蚀刻而成。
15.上述的超高频柔性抗金属电子标签，其中，所述辐射体天线由覆在pet膜上的铝箔构成，pet膜的厚度为0.05mm，铝箔的厚度为0.01mm。
16.上述的超高频柔性抗金属电子标签，其中，所述rfid天线为环形结构或偶极子天线。
17.本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签具有以下特点：将馈电网络和辐射体分开设计，馈电部分(湿inlay)既可以当作普通的标签使用，又可以配合辐射体组合成抗金属标签来使用，在实际的使用中具有更多的灵活性，从而减少开发设计成本，提高生产效率。本实用新型的结构设计灵活简单、容易生产制造、体积小、成本低，使用安装在金属表面时依然具有优异的读写性能。
附图说明
18.图1是本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签的断面图；
19.图2是本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签的三维图(无面材和底材)。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
21.请参阅图1和图2，本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签，包括自下而上的底材、辐射体3、湿inlay2和面材1。
22.底材为有基材双面胶或无基材双面胶，并包括离型纸42和设在离型纸42的表面上的粘胶层41。
23.辐射体3包括泡棉基体3a和辐射体天线3b；其中，泡棉基体3a为双面带胶的pe发泡棉或eva发泡棉，厚度为0.8～1.2mm；辐射体天线3b通过弯折包覆在泡棉基体3a上并包括贴合在泡棉基体3a的底面的接地板33、两块一一对应地贴合在泡棉基体3a的两侧面的短接墙32和两块平面尺寸相同且对称地贴合在泡棉基体3a的表面两边的辐射贴片31，使两块辐射贴片31的内侧面之间具有一定宽度的缝隙30；接地板33的底面固定在底材的表面上；辐射体天线5b由覆在pet膜上的铝箔构成，pet膜的厚度为0.05mm，铝箔的厚度为0.01mm。
24.湿inlay2包括rfid天线21、封装后固定在rfid天线21的表面上的芯片22和涂覆在
rfid天线21的表面上的粘胶层23；rfid天线21由覆在pet膜上的铝箔蚀刻而成；湿inlay1通过粘胶层23固定在辐射体的两块辐射贴片51的表面上，使芯片22位于两块辐射贴片31之间的缝隙30中。rfid天线21为环形结构或偶极子天线。本实施例中的rfid天线21为环形结构。
25.面材1采用不干胶纸或膜，如铜版纸、热敏纸、合成纸、pet、pp等材料，表面可印刷或可热转移打印；该面材1固定在湿inlay的背面。
26.本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签，在制作时：先将辐射体天线3b包覆泡棉基体3a，使接地板32与泡棉基体3a的底面贴合，两块短接墙32与泡棉基体3a的两侧面贴合，两块辐射贴片31与泡棉基体3a的表面贴合，再将湿inlay2以贴标方式居中转贴于辐射体天线3b的两块辐射贴片31之间的缝隙30上；然后将面材1贴合在湿inlay2的背面和两块辐射贴片31的其余部分的表面上，最后将底材贴合在辐射体天线3b的接地板33的背面上。
27.本实用新型的超高频柔性抗金属电子标签,将湿inlay(馈电网络)和辐射体分开设计，并将辐射体天线3b分成两块对称布置的辐射贴片31，同时将两块辐射贴片31贴合在泡棉基体3a(介电衬底)上。两块辐射贴片31各自通过一块短接墙32与接地板33连接，两块辐射贴片31之间设有一定宽度的缝隙30，这个缝隙30就是辐射槽，辐射体3看作两个四分之一波长的辐射天线共享一个辐射槽。对于传统的辐射体天线，辐射槽均位于辐射贴片的边缘，接地板通常比辐射贴片大。本实用新型将辐射槽从辐射贴片的边缘移到中心，可以有效减小辐射体天线的平面尺寸。由于芯片22的输入阻抗有一个小的实部和一个大的负虚部，因此，对于共轭匹配，使用环形天线或者小偶极子天线馈电都可以。通过调整环形天线的尺寸大小以及缝隙的宽度来达到阻抗的最佳匹配。当然，为了给馈电网络增加更多的自由度，可以设计更复杂的馈电网络结构，如t型匹配网络等。
28.另外，为了减小标签的尺寸，可在辐射体3的两块辐射贴片31开设狭隙34，这些狭缝34能加长辐射体天线3b的电流路径，以获得较低的谐振频率。
29.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出可以各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。