一种分体式电子标签的设计

技术领域

本发明涉及RFID行业的电子标签，尤其涉及一种分体式电子标签的设计。

背景技术

电子标签是RFID系统的关键部件，一个完整的RFID系统包括读写设备、天线、馈线、电子标签和软件。电子标签按频段分为低频、高频、超高频和微波，按供电方式分为无源、半有源和有源电子标签，电子标签的组成为芯片、天线和外部封装，本发明是一种超高频无源电子标签的设计方法。

当前超高频电子标签使用的是一体式设计，芯片直接与天线相接，并附着在天线上。如图1所示的一种电子标签，包括天线、芯片1，所述天线包括环形天线2和偶极子天线3，所述偶极子天线连接在环形天线上；所述芯片位于环形天线上，所述偶极子天线的末端设有用于扩展天线带宽的末端加载4。所述偶极子天线相对于环形天线分成两段，两段偶极子天线分别连接在环形天线的上侧边线上。所述芯片焊接在天线上面。

芯片与天线相连后无法拆卸更换，标签性能和尺寸基本固定，无法根据实际项目需求自由调整尺寸和性能，且由于芯片阻抗为复阻抗，导致无法直接使用常见的50欧姆天线，需要为每款芯片单独设计不同尺寸规格的天线，成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种分体式电子标签的设计。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种分体式电子标签的设计，该设计至少包括天线结构、50欧姆同轴线、芯片匹配电路，天线结构与芯片匹配电路通过同轴线相连，其中，芯片匹配电路由芯片和匹配电路组成。

在芯片匹配电路外部设置有用于保护芯片匹配电路的外壳，所述外壳包括外壳本体和一个供芯片匹配电路进出的开口端；芯片匹配电路与外壳之间，呈现出芯片匹配电路半包围于外壳内。

在该设计中，芯片通过匹配电路将阻抗匹配成接近50欧姆，使用50欧姆同轴线将匹配电路和天线结构相连，实现阻抗匹配。

天线结构至少包括天线。

天线结构还包括用于连接天线的天线接头。

芯片匹配电路通过50欧姆同轴线连接天线接头，再通过天线接头连接待选择的各种天线。

芯片匹配电路布局于一基板上，在基板上呈现出用于与50欧姆同轴线连接的同轴线焊接区、用于对芯片进行匹配电路的匹配区、用于焊接芯片的芯片焊接位。

匹配区布置有匹配电路，同轴线焊接区和芯片焊接位均与匹配电路电连接。

芯片在匹配电路上，通过在电路上串并电容电感的方式将芯片阻抗匹配至指定范围内。

匹配电路包括π型匹配电路、T型匹配电路以及除π型匹配电路和T型匹配电路以外的各种与芯片适配的电路。

外壳起到相应的保护作用，在脱离外壳的情况下，芯片匹配电路仍然发挥其特有性能。

天线结构与50欧姆同轴线的连接方式：

1、天线结构具有天线接头，只需50欧姆同轴线连接天线接头即可；

2、天线结构不具备天线接头，需把50欧姆同轴线连接在与天线结构紧密连接的特定连接部位。

传感器标签的传感器通常在芯片内部，因此分体式设计可用于传感器标签领域，相比传统的一体式设计，分体式的结构可以使得标签适用于某些极端环境，如：分体式的测温标签，芯片匹配电路放入金属外壳中便能组成测温探针，测温探针能伸入缝隙或液体等环境中测量温度，而一体式标签无法放入，或放入后无法读取。

采用分体式结构的传感器标签，在更换更大尺寸的天线时不影响传感器在某些狭小缝隙中使用，且能让标签具备更远的读距。

使用时，芯片匹配良好时，频段可覆盖840MHz～960MHz,频带宽，完全覆盖RFID超高频的所有频段。

芯片匹配完成后，阻抗为50欧姆左右，因此，可直接与带天线接头的50欧姆同轴线相连构成一个独立的模块，使其能转接各类常见的50欧姆天线。

连接应用时，将芯片焊接在芯片焊接位，将50欧姆同轴线的一端焊接在同轴线焊接区，把作为芯片匹配电路的载体-基板纳入外壳内；把50欧姆同轴线的另一端连接在天线结构上，通常是连接在天线结构的天线接头上。

有益效果：

1、由于分体式标签的天线可直接更换，因此标签的性能和尺寸可以自由调整，使得分体式标签相比传统一体式标签能适应更多应用场景。

2、采用分体式设计的传感器标签不再受被测部位空间的制约。传感器芯片匹配电路尺寸小，可以放入各种狭小缝隙中测量，天线则安放在易读取的地方，位置的选择也更加自由，具备更好的易用性。

附图说明

图1为本发明的技术背景结构示意图；

图2为本发明的结构示意图之一；

图3为本发明的结构示意图之二；

图4为本发明的结构示意图之三；

图5为本发明的结构示意图之四。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-5，本发明提供了一种技术方案：

一种分体式电子标签的设计，该设计至少包括天线结构5、50欧姆同轴线6、芯片匹配电路7，天线结构与芯片匹配电路通过同轴线相连，其中，芯片匹配电路由芯片和匹配电路组成。

在芯片匹配电路外部设置有用于保护芯片匹配电路的外壳8，所述外壳包括外壳本体和一个供芯片匹配电路进出的开口端9；芯片匹配电路与外壳之间，呈现出芯片匹配电路半包围于外壳内。

在该设计中，芯片通过匹配电路将阻抗匹配成接近50欧姆，使用50欧姆同轴线将匹配电路和天线结构相连，实现阻抗匹配。

天线结构至少包括天线。

天线结构还包括用于连接天线的天线接头10。

芯片匹配电路通过50欧姆同轴线连接天线接头，再通过天线接头连接待选择的各种天线。

芯片匹配电路布局于一基板11上，在基板上呈现出用于与50欧姆同轴线连接的同轴线焊接区12、用于对芯片进行匹配电路的匹配区13、用于焊接芯片的芯片焊接位14。

匹配区布置有匹配电路，同轴线焊接区和芯片焊接位均与匹配电路电连接。

芯片在匹配电路上，通过在电路上串并电容电感的方式将芯片阻抗匹配至指定范围内。

传感器标签的传感器通常在芯片内部，因此分体式设计可用于传感器标签领域，相比传统的一体式设计，分体式的结构可以使得标签适用于某些极端环境，如：分体式的测温标签，芯片匹配电路放入金属外壳中便能组成测温探针，测温探针能伸入缝隙或液体等环境中测量温度，而一体式标签无法放入，或放入后无法读取。

采用分体式结构的传感器标签，在更换更大尺寸的天线时不影响传感器在某些狭小缝隙中使用，且能让标签具备更远的读距。

使用时，芯片匹配良好时，频段可覆盖840MHz～960MHz,频带宽，完全覆盖RFID超高频的所有频段。

芯片匹配完成后，阻抗为50欧姆左右，因此，可直接与带天线接头的50欧姆同轴线相连构成一个独立的模块，使其能转接各类常见的50欧姆天线。

连接应用时，将芯片焊接在芯片焊接位，将50欧姆同轴线的一端焊接在同轴线焊接区，把作为芯片匹配电路的载体-基板纳入外壳内；把50欧姆同轴线的另一端连接在天线结构上，通常是连接在天线结构的天线接头上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。