具有更高灵敏度的超高频复合天线及其应用的智能标签的制作方法

1.本实用新型属于智能标签领域，具体涉及一种具有更高灵敏度的超高频复合天线，本实用新型还涉及了该超高频天线复合应用的智能标签。


背景技术：

2.智能标签的主要工作原理是采用射频识别技术(radio frequency identification，rfid)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对电子标签进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。射频识别技术已被广泛地应用在智能标签产品领域中。在当前技术中，智能标签最常用的通信频率包括超高频(一般在860-960mhz)以及高频(一般在13.56mhz)，高频智能标签主要用于通信距离短的应用场景(比如门禁等卡类产品等)，而超高频智能标签主要用于通信距离长的应用场景(比如物流运输、仓储、服饰等)。
3.由于现有技术通常采用刻蚀法在pet基材上来制作整体超高频天线，不仅生产效率慢，而且耗费大量刻蚀工艺也带来了环保问题，因此本技术人在先提出了授权公告号为cn214846777u的在先技术，提出将第一天线单元和第二天线单元可分别进行生产，然后进行一体式复合，可以提高rfid芯片与天线的绑定生产效率、利于环保，而且通信灵敏度高。然而随着本技术人的深度应用，发现该方案在读取灵敏度以及读取距离上仍然存在改进的空间。
4.因此，本技术人决定寻求技术方案来解决以上技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种超高频复合天线及其应用的智能标签，显著提高了智能标签的灵敏度，同时还极大程度地增加了智能标签的最大读取距离。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种具有更高灵敏度的超高频复合天线，包括设置在第一载绝缘层上的芯片天线导电图型以及设置在第二载体绝缘层的天线导电图型，所述第一载体绝缘层与第二载体绝缘层复合为一体；其中，
8.所述天线导电图型设有位于中间的中心u型天线槽，所述芯片天线导电图型位于所述中心u型天线槽内，同时远离馈电端口的芯片天线导电图型端部与所述中心u型天线槽的槽底复合为一体；
9.所述天线导电图型包括左右对称分布在所述中心u型天线槽两侧且与其导电连接的左侧边天线导电图型和右侧边天线导电图型，所述左侧边天线导电图型包括左侧边矩形图形单元，所述中心u型天线槽的底部与所述左侧边矩形图形单元的底部呈平齐状，所述中心u型天线槽的上端部高于所述芯片天线导电图型的上端部且低于所述左侧边矩形图形单元的上端部。
10.优选地，所述芯片天线导电图型设有馈电端口，所述馈电端口的两端分别与rfid
芯片的两个电极连接；其中，所述芯片天线导电图型呈闭合状，所述馈电端口位于靠近所述中心u型天线槽的槽口一侧。
11.优选地，所述左侧边矩形图形单元通过柱状图形单元与所述中心u型天线槽导电连接，其中，所述柱状图形单元的左侧与左侧边矩形图形单元连接形成u型槽，所述柱状图形单元的右侧与中心u型天线槽连接形成倒u型槽。
12.优选地，所述u型槽的槽宽与所述倒u型槽的槽宽相等，且小于所述中心u型天线槽的槽宽；所述中心u型天线槽的槽宽小于所述中心u型天线槽的槽深。
13.优选地，所述芯片天线导电图型的中心线与所述中心u型天线槽的中心线重合，且所述芯片天线导电图型的宽度不大于所述中心u型天线槽的1/2槽宽。
14.优选地，远离馈电端口的芯片天线导电图型端部向外延伸突出形成天线复合外延边，所述天线复合外延边与位于其两侧的芯片天线导电图型之间分别设有导角；同时与所述天线复合外延边复合的中心u型天线槽的槽底部向其槽内延伸形成凹槽。
15.优选地，所述天线复合外延边与所述槽底进行复合的面积不大于1/2的天线复合外延边面积。
16.优选地，所述第一载体绝缘层采用pet膜，所述第二载体绝缘层采用pet膜或纸或织物基材；所述芯片天线导电图型采用激光切割或蚀刻工艺生产成型，所述天线导电图型采用模切工艺生产成型。
17.优选地，一种智能标签，包括如上所述的超高频复合天线，所述智能标签的通信频率为860-960mhz。
18.优选地，包括位于所述超高频复合天线上方的面纸以及位于所述超高频复合天线下方的底纸，所述面纸、超高频复合天线以及底纸复合为一体
19.需要说明的是，本技术涉及的芯片天线导电图型和天线导电图型采用导电材质制成，通常可以采用铝质材质，这些都是本领域技术人员的公知常识，本技术不再对其单独展开说明。
20.本实用新型通过设置独创结构设计的芯片天线导电图型和天线导电图型，其中，设置了由依次导电连接的左侧边天线导电图型、中心u型天线槽和右侧边天线导电图型组成的天线导电图型，特别将芯片天线导电图型设置位于天线导电图型的中心u型天线槽内，将远离馈电端口的芯片天线导电图型端部与中心u型天线槽的槽底复合为一体；同时将中心u型天线槽的底部与左侧边矩形图形单元的底部设置呈平齐状，中心u型天线槽的上端部高于芯片天线导电图型的上端部且低于左侧边矩形图形单元的上端部；通过实际应用验证，本实用新型显著提高了智能标签的灵敏度，同时还极大程度地增加了智能标签的最大读取距离；此外，本技术在实际生产时，作为主体天线结构的天线导电图型可以采用高效率的模切工艺制作成型，进一步提高了生产效率，同时也避免了大量刻蚀工序所带来的环保问题。
附图说明
21.图1是本实用新型具体实施方式下天线导电图型的结构示意图；
22.图2是本实用新型具体实施方式下芯片天线导电图型的结构示意图；
23.图3是本实用新型具体实施方式下超高频复合天线1的结构示意图(带透视效果)；
24.图4是现有技术中的一种超高频复合天线2的结构示意图。
具体实施方式
25.本实用新型实施例公开了一种具有更高灵敏度的超高频复合天线，包括设置在第一载绝缘层上的芯片天线导电图型以及设置在第二载体绝缘层的天线导电图型，第一载体绝缘层与第二载体绝缘层复合为一体；其中，天线导电图型设有位于中间的中心u型天线槽，芯片天线导电图型位于中心u型天线槽内，同时远离馈电端口的芯片天线导电图型端部与中心u型天线槽的槽底复合为一体；天线导电图型包括左右对称分布在中心u型天线槽两侧且与其导电连接的左侧边天线导电图型和右侧边天线导电图型，左侧边天线导电图型包括左侧边矩形图形单元，中心u型天线槽的底部与左侧边矩形图形单元的底部呈平齐状，中心u型天线槽的上端部高于芯片天线导电图型的上端部且低于左侧边矩形图形单元的上端部。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
27.本实施例提供了一种智能标签(图未示出)，包括超高频复合天线1，智能标签的通信频率为860-960mhz；智能标签包括位于超高频复合天线1上方的面纸(图未示出，公知结构)以及位于超高频复合天线下方的底纸(图未示出，公知结构)，面纸、超高频复合天线1以及底纸复合为一体；其中，请参见图3并结合图1和图2所示，本实施例提出的超高频复合天线1，包括设置在第一载绝缘层(图未示出，公知结构)上的芯片天线导电图型10以及设置在第二载体绝缘层(图未示出，公知结构)的天线导电图型20，第一载体绝缘层与第二载体绝缘层复合为一体；优选地，在本实施方式中，芯片天线导电图型10设有馈电端口11，馈电端口11的两端分别与rfid芯片(图未示出，公知结构)的两个电极连接；其中，芯片天线导电图型10呈闭合状；
28.在本实施方式中，天线导电图型20设有位于中间的中心u型天线槽21，芯片天线导电图型10位于中心u型天线槽21内，馈电端口11位于靠近中心u型天线槽21的槽口21a一侧；同时远离馈电端口11的芯片天线导电图型端部10a与中心u型天线槽21的槽底21b复合为一体；天线导电图型20还包括左右对称分布在中心u型天线槽21两侧且与其导电连接的左侧边天线导电图型22和右侧边天线导电图型23，左侧边天线导电图型22包括左侧边矩形图形单元22a，中心u型天线槽21的底部与21b左侧边矩形图形单元22a的底部呈平齐状，中心u型天线槽21的上端部21c高于芯片天线导电图型10的上端部10b且低于左侧边矩形图形单元22a的上端部；
29.优选地，为了进一步提高智能标签的灵敏度及其最大读取距离，在本实施方式中，左侧边矩形图形单元22a通过柱状图形单元22b与中心u型天线槽21导电连接，其中，柱状图形单元22b的左侧与左侧边矩形图形单元22a连接形成u型槽24，柱状图形单元22b的右侧与中心u型天线槽21连接形成倒u型槽25；具体优选地，在本实施方式中，u型槽24的槽宽与倒u型槽25的槽宽相等，且小于中心u型天线槽21的槽宽；中心u型天线槽21的槽宽小于中心u型
天线槽21的槽深。
30.优选地，在本实施方式中，芯片天线导电图型10的中心线与中心u型天线槽21的中心线重合，且在实施时，建议芯片天线导电图型10的宽度不大于中心u型天线槽21的1/2槽宽，这有利于进一步提高智能标签的识别灵敏度。
31.优选地，为了利于智能标签的灵敏度且利于复合操作，在本实施方式中，远离馈电端口11的芯片天线导电图型端部10a向外延伸突出形成天线复合外延边12，天线复合外延边12与位于其两侧的芯片天线导电图型10之间分别设有导角13a，13b；同时与天线复合外延边12复合的中心u型天线槽21的槽底部21b向其槽内延伸形成凹槽30；进一步优选地，在本实施方式中，天线复合外延边12与槽底21b进行复合的面积不大于1/2的天线复合外延边12面积，经实际检测，当复合面积过大后，会影响智能标签的灵敏度。
32.优选地，第一载体绝缘层采用pet膜，第二载体绝缘层采用pet膜或纸或织物基材；芯片天线导电图型10采用激光切割或蚀刻工艺生产成型，天线导电图型20采用模切工艺生产成型，当然地，在其他实施方式中，第二载体绝缘层也可以采用纸或布等基材，这些都是本领域技术人员的常规技术选择。
33.具体优选地，在实施方式中，天线导电图型20的长度为50mm(即为沿左侧边矩形图形单元22a至右侧边矩形图形单元23a的横向尺寸)，宽度为30mm(即为左侧边矩形图形单元22a在上下高度方向上的高度)。
34.为了验证本技术所取得的技术效果，本技术人采用公知的智能标签性能测试设备依次进行了灵敏度以及最大读取距离对比测试：
35.其中，在灵敏度测试中，分别准备了以下两组测试，在不同频率下分别测试其对应的灵敏度(单位：dbm)，灵敏度的负值越高，代表其灵敏度越高：
36.灵敏度测试1#：将现有技术中的常规超高频复合天线2的结构(请参见图4所示)按照上述实施方式与面纸以及底纸复合为一体，对得到的对比智能标签进行灵敏度测试；
37.灵敏度测试2#：将本技术上述实施例提供的智能标签进行灵敏度测试。
38.所取得对比测试结果请参见下表1所示；
39.表1：灵敏度对比测试表
40.测试频率(单位：mhz)灵敏度测试1#的灵敏度灵敏度测试2#的灵敏度860-8.942-16.6865-9.842-18870-10.92-18.9875-11.98-19880-13.21-19.1885-14.13-19.1890-14.37-19.2895-14.52-19900-14.83-19905-15.23-18.7910-15.5-18.8915-15.85-18.9
920-16.34-18.9925-16.5-19.2930-16.63-19.5935-16.74-19.1940-16.6-18.7945-16.33-18.6950-15.94-18.2955-15.59-17.6960-15.22-17.3
41.其中，在最大读取距离对比测试中，分别准备了以下两组测试，采用2w功率，在不同频率下分别测试其对应的最大读取距离(单位：米)，数值最大，代表其读取距离越远：
42.读取距离测试1#：将现有技术中的常规超高频复合天线2的结构(请参见图4所示)按照上述实施方式与面纸以及底纸复合为一体，对得到的对比智能标签进行读取距离测试；
43.读取距离测试2#：将本技术上述实施例提供的智能标签进行读取距离测试。
44.所取得对比测试结果请参见下表2所示；
45.表2：最大读取距离对比测试表
[0046][0047][0048]
通过以上对比测试，可证明本技术提供的实施例明显有效提高了智能标签的灵敏度，同时还显著增加了智能标签的最大读取距离。
[0049]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0050]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。