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Title:
WATERPROOF RFID TAG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/010607
Kind Code:
A1
Abstract:
A waterproof RFID tag comprises a rectangular PCB reflective plate (G1). A microstrip antenna is disposed on one side of the PCB reflective plate (G1), and an RFID chip (2) is disposed on the other side of the PCB reflective plate (G1). The RFID chip (2) is in signal connection with the microstrip antenna. The microstrip antenna comprises a first microstrip unit and a second microstrip unit that are vertically symmetrical and that have a same shape. The microstrip antenna also comprises a first feeding sheet (G51) and a second feeding sheet (G52). The first feeding sheet (G51) and the second feeding sheet (G52) are disposed on the same side of the PCB reflective plate (G1). The first feeding sheet (G51) is used for being in feeding connection with the first microstrip unit, and the second feeding sheet (G52) is used for being in feeding connection with the second microstrip unit. By means of proper arrangement, the waterproof RFID tag has good RFID tag characteristics, a long distance and excellent antenna performance.

Inventors:
XIE GUANGPENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/092301
Publication Date:
January 18, 2018
Filing Date:
July 08, 2017
Export Citation:
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Assignee:
XIE GUANGPENG (CN)
International Classes:
G06K19/077; H01Q1/22; H01Q13/08
Foreign References:
CN106203594A2016-12-07
CN106156838A2016-11-23
CN106056200A2016-10-26
CN106157389A2016-11-23
CN105938631A2016-09-14
CN106195652A2016-12-07
CN105953093A2016-09-21
CN105095950A2015-11-25
US20130088400A12013-04-11
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种防水 RFID标签, 其特征在于: 包括有矩形的 PCB反射板 (G1

, 所述 PCB反射板 (G1) 的一面上设有微带天线; 所述 PCB反射板 ( G1) 的另一面设有 RFID芯片 (2) , RFID芯片 (2) 与微带天线信号 连接, 所述微带天线包括有上下对称、 形状相同的第一微带单元以及 第二微带单元; 还包括有用于馈电的第一馈电片 (G51) 和第二馈电 片 (G52) , 第一馈电片 (G51) 和第二馈电片 (G52) 设于 PCB反射 板 (G1) 同侧, 第一馈电片 (G51) 用于与第一微带单元馈电连接, 第二馈电片 (G52) 用于与第二微带单元馈电连接; 所述 PCB反射板 (G1) 外围还包裹有防水胶 (1) , 所述 RFID芯片 (2) 设于防水胶 (1) 内; 所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线 ( G61) 、 从第一微带线 (G61) 向 PCB反射板 (G1) 中心延伸出的第 二微带线 (G62) 、 从第二微带线 (G62) 向 PCB反射板 (G1) 中心 延伸出的第三微带线 (G63) ; 所述第一微带线 (G61) 的一端、 第 二微带线 (G62) 的一端、 第三微带线 (G63) 的一端三者对齐, 所 述第一微带线 (G61) 的另一端、 第二微带线 (G62) 的另一端、 第 三微带线 (G63) 的另一端三者呈阶梯状; 所述第三微带线 (G63) 向 PCB反射板 (G1) 中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂 (G65) ; 每 个辐射环臂 (G65) 内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦幵窗 ( G64) ; 所述第一微带线 (G61) 远离 PCB反射板 (G1) 中心的一侧 设有多个矩形凹坑 (G66) ; 所述第一馈电片 (G51) 与第一微带单 元的第一微带线 (G61) 电性连接; 所述第二馈电片 (G52) 与第二 微带单元的第三微带线 (G63) 通过一馈电细带电性连接; 每个第三 微带线 (G63) 的去耦幵窗 (G64) 数量为 9个, 且中间的去耦幵窗 ( G64) 的长度最长, 从中间的去耦幵窗 (G64) 至两边的去耦幵窗 ( G64) 的长度依次减少。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种防水 RFID标签, 其特征在于: 每个第一微 带线 (G61) 的矩形凹坑 (G66) 数量为 29-35个 [权利要求 3] 根据权利要求 1所述的一种防水 RFID标签, 其特征在于: 设每个第三 微带线 (G63) 的去耦幵窗 (G64) 数量为 N个, 矩形凹坑 (G66) 的 宽度设为 K, 则第二微带线 (G62) 的长度 L=9.5N*K。

Description:
一种防水 RFID标签

技术领域

[0001] 本发明涉及一种防水 RFID标签。

背景技术

[0002] 射频识别即 RFID (Radio Frequency Identification) 技术, 又称电子标签、 无线 射频识别, 是一种可通过无线电讯号识别特定目标并读写 相关数据, 而无需识 别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的 通信技术。 常用的无源 RFID有低 频 (125k~134.2K) 、 高频 (13.56Mhz) 、 超高频 (860-960MHz) 。 RFID标签 天线作为 RFID系统的重要组成部分, 它的性能将极大的影响整个 RFID系统的效 率与质量。 影响 RFID天线性能的主要因素包括天线的尺寸、 工作频段、 阻抗及 增益等,因此, 如果需要一款较好的 RFID的天线, 就应该具有较好的天线性能。 技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点, 提供一种防水 RFID标签。

[0004] 为实现上述目的, 本发明的具体方案如下: 一种防水 RFID标签, 包括有矩形 的 PCB反射板, 所述 PCB反射板的一面上设有微带天线; 所述 PCB反射板的另一 面设有 RFID芯片, RFID芯片与微带天线信号连接, 所述微带天线包括有上下对 称、 形状相同的第一微带单元以及第二微带单元; 还包括有用于馈电的第一馈 电片和第二馈电片, 第一馈电片和第二馈电片设于 PCB反射板同侧, 第一馈电片 用于与第一微带单元馈电连接, 第二馈电片用于与第二微带单元馈电连接。

[0005] 其中, 所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第 一微带线、 从第一微带线 向 PCB反射板中心延伸出的第二微带线、 从第二微带线向 PCB反射板中心延伸出 的第三微带线; 所述第一微带线的一端、 第二微带线的一端、 第三微带线的一 端三者对齐, 所述第一微带线的另一端、 第二微带线的另一端、 第三微带线的 另一端三者呈阶梯状; 所述第三微带线向 PCB反射板中心延伸出有多个拱桥形辐 射环臂; 每个辐射环臂内均设有一端为弧形另一端为矩 形的去耦幵窗; 所述第 一微带线远离 PCB反射板中心的一侧设有多个矩形凹坑;

[0006] 所述第一馈电片与第一微带单元的第一微带线 电性连接; 所述第二馈电片与第 二微带单元的第三微带线通过一馈电细带电性 连接。

[0007] 其中, 每个第三微带线的去耦幵窗数量为 9个, 且中间的去耦幵窗的长度最长

, 从中间的去耦幵窗至两边的去耦幵窗的长度依 次减少。

[0008] 其中, 每个第一微带线的矩形凹坑数量为 29-35个。

[0009] 其中, 每个第三微带线的去耦幵窗数量为 N个, 矩形凹坑的宽度设为 K, 则第 二微带线的长度 L=9.5N*K。

[0010] 其中, 所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有 一条隔离槽, 所述隔离槽 内填充有二氧化硅;

[0011] 其中, 还包括有设于 PCB反射板远离设有第一馈电片和第二馈电片的 一侧的寄 生振子单元, 所述寄生振子单元包括有第一矩形臂和从第一 矩形臂向第一微带 单元一侧延伸出的第二矩形臂;

[0012] 其中, PCB反射板的外围还设有一圈隔离微带圈;

[0013] 其中, 所述 PCB反射板外围还包裹有防水胶, 所述 RFID芯片设于防水胶内; 发明的有益效果

有益效果

[0014] 通过合理的设置, 本发明具有较好的 RFID标签特性, 距离远, 在天线性能方 面表现优异。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本发明的侧视图;

[0016] 图 2是本发明的微带天线的结构示意图;

[0017] 图 3是第一微带的结构示意图;

[0018] 图 4是第二微带的结构示意图;

[0019] 图 5是本发明的微带天线的频率范围测试图;

[0020] 图 6是本发明的微带天线在特定参数下的频率范 测试图; [0021] 图 7是本发明的微带天线的方向图;

[0022] 图 1至图 7中的附图标记说明:

[0023] 1-防水胶; 2-RFID芯片;

[0024] G1-PCB反射板; G2-寄生振子单元; G3-隔离微带圈; G4-隔离槽; G51-第一馈 电片; G52-第二馈电片;

[0025] G61-第一微带线; G62-第二微带线; G63-第三微带线; G64-去耦幵窗; G65- 辐射环臂; G66-矩形凹坑。

本发明的实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步 详细的说明, 并不是把本发明的 实施范围局限于此。

[0027] 如图 1至图 7所示, 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 包括有矩形的 PCB反射 板 Gl, 所述 PCB反射板 Gl的一面上设有微带天线; 所述 PCB反射板 G1的另一面 设有 RFID芯片 2, RFID芯片 2与微带天线信号连接, 所述微带天线包括有上下对 称、 形状相同的第一微带单元以及第二微带单元; 还包括有用于馈电的第一馈 电片 G51和第二馈电片 G52, 第一馈电片 G51和第二馈电片 G52设于 PCB反射板 G 1同侧, 第一馈电片 G51用于与第一微带单元馈电连接, 第二馈电片 G52用于与第 二微带单元馈电连接; 通过合理的设置, 本发明具有较好的 RFID标签特性, 距 离远, 在天线性能方面表现优异。

[0028] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 所述第一微带单元及第二微带单元均包 括有第一微带线 G61、 从第一微带线 G61向 PCB反射板 G1中心延伸出的第二微带 线 G62、 从第二微带线 G62向 PCB反射板 Gl中心延伸出的第三微带线 G63; 所述 第一微带线 G61的一端、 第二微带线 G62的一端、 第三微带线 G63的一端三者对 齐, 所述第一微带线 G61的另一端、 第二微带线 G62的另一端、 第三微带线 G63 的另一端三者呈阶梯状; 所述第三微带线 G63向 PCB反射板 G1中心延伸出有多个 拱桥形辐射环臂 G65; 每个辐射环臂 G65内均设有一端为弧形另一端为矩形的去 耦幵窗 G64; 所述第一微带线 G61远离 PCB反射板 G1中心的一侧设有多个矩形凹 坑 G66; 所述第一馈电片 G51与第一微带单元的第一微带线 G61电性连接; 所述 第二馈电片 G52与第二微带单元的第三微带线 G63通过一馈电细带电性连接。 通 过不小于 550次的微带电路结构设计, 以及通过不低于 500次仿真试验和参数调 整下, 最终确定了上述微带天线结构, 该微带天线具备较宽的频率范围以及较 好的隔离度和方向性以及增益性能。 如图 5, 该天线带宽可用频率范围高达 1.7G Hz至 2.65GHz; 基本满足通信频段的要求, 其增益也较高, 频带内平均增益大于 8.952dBi ; 满足实际使用需要。

[0029] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 每个第三微带线 G63的去耦幵窗 G64数量 为 9个, 且中间的去耦幵窗 G64的长度最长, 从中间的去耦幵窗 G64至两边的去耦 幵窗 G64的长度依次减少。 当满足该数量的吋候, 其数据如图 6。 该整体天线系 统带宽可用频率范围达到了 1.6GHz至 2.85GHz; 其增益也明显增加, 频带内平均 增益大于 9.4dBi, 相比上升 0.3dBi左右; 另外其隔离度如果图频带内隔离度, 隔 离度表现较好, 如图 6, 在 S3中可以看出在频率范围内隔离度大于 25.5dB。 其方 向性也好, 如图 7所述, 其为全向性天线。

[0030] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 每个第一微带线 G61的矩形凹坑 G66数量 为 29-35个; 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 每个第三微带线 G63的去耦幵 窗 G64数量为 N个, 矩形凹坑 G66的宽度设为 K, 则第二微带线 G62的长度 L=9.5N *K。 设置上述参数限制后, 通过大量实验和仿真发现, 其增益更加稳定, 隔离 度也保持在较高的水平。 上述参数在不断测试和调整中得出, 其为最稳定和性 能最佳的具体参数, 具体实际测试结 HFSS15软件计算得出, 该整体系统天线带 宽可用频率范围在 1.6GHz至 2.8GHz内部调频; 频带内平均增益大于 9.35dBi, 阻 抗降低; 在频率范围内隔离度大于 26dB ; 在实际测试中发现, 外界环境的变化 , 如温度、 磁场影响的变化在一定范围内, 例如温度在 10度上下的幅度变化, 采用上述参数和特定数值吋, 其稳定性很强, 频段保持度较好。

[0031] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 所述第一微带单元以及第二微带单元中 间设有一条隔离槽 G4, 所述隔离槽 G4内填充有二氧化硅; 能有效降低互耦性, 增强隔离度, 降低驻波比。

[0032] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 还包括有设于 PCB反射板 G1远离设有第 一馈电片 G51和第二馈电片 G52的一侧的寄生振子单元 G2, 所述寄生振子单元 G2 包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带 单元一侧延伸出的第二矩形臂; 寄生振子单元 G2G2能有效增加带宽。

[0033] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, PCB反射板 G1的外围还设有一圈隔离微 带圈 G3; 有效提高隔离度, 降低干扰性。

[0034] 本实施例所述的一种防水 RFID标签, 所述 PCB反射板 G1外围还包裹有防水胶 1

, 所述 RFID芯片 2设于防水胶 1内; 防水防尘, 提高使用寿命。

[0035] 以上所述仅是本发明的一个较佳实施例, 故凡依本发明专利申请范围所述的构 造、 特征及原理所做的等效变化或修饰, 包含在本发明专利申请的保护范围内




 
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