專利名稱：一種rfid超高頻標簽天線及使用該天線的電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及射頻識別(RFID)，特別是涉及RFID超高頻標簽天線及標簽的電 路結構。
背景技術：
RFID技術在物流、制造、醫(yī)療、運輸、零售、國防等等方面得到了廣泛應用。超高頻 (UHF)無源RFID標簽工作頻率高，可讀寫距離長，無需外部電源，制造成本低，目前已經(jīng)得 到較廣泛的應用，而且有可能成為RFID領域的主流產(chǎn)品。 天線作為RFID標簽的一個主要和重要組成部分，決定了標簽的讀寫距離和性能， 是RFID技術中最重要的內(nèi)容之一。例如，Alien9540天線是當前廣泛使用的天線之一，其 形狀如附圖l所示。Alien9540天線為配合Alien芯片，適合EPC global Gen_2 (V 1.0.9) 和ISO/IEC 18000-6C，阻抗(915MHz) :17+jl49歐姆。 但是仍需有不同的天線產(chǎn)品，以適應各種不同的芯片和應用場合。由于對RFID標 簽天線而言，芯片對天線有嚴格的阻抗匹配要求，任何設計上的不慎均會導致最終的天線 產(chǎn)品不能滿足設計需求。因此，幾乎每一種不同阻抗的新型天線的設計均需創(chuàng)造性的勞動。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新的超高頻RFID標簽天線，該天線符合EPC global Gen-2和ISO/IEC 18000-6C標準，特別是能滿足950MHz等效匹配阻抗11+J55歐姆 以適合與相應芯片匹配。例如，使該天線能適用于配合TI公司的UHF 11111-01芯片使用。 為此，本實用新型提供了一種RFID超高頻標簽天線，其包括中央的閉合線圈和與 之連接的位于兩側的偶極子，其特征在于 所述閉合線圈為正方形； 所述偶極子由連接到所述閉合線圈的折疊部分和與所述折疊部分連接的分叉部
分構成，且所述折疊部分每側包括兩個折疊結構，所述分叉部分每側有一個分叉。 其中，所述天線在950Hz頻率下的等效阻抗為11+J55歐姆。 優(yōu)選地，所述折疊部分的每側的兩個折疊結構寬度相同，高度為相等或略有不同。 較佳地，所述分叉部分的分叉的兩個分支是不對稱的，兩個分支的長度不同，寬度 也不同。 同時，本實用新型還提供了一種RFID超高頻標簽的電路結構，所述電路結構包括 RFID芯片和與之電性連接的天線，所述天線包括中央的閉合線圈和與之連接的位于兩側的 對稱的偶極子，其特征在于所述閉合線圈為正方形；所述偶極子由連接到所述閉合線圈 的折疊部分和與所述折疊部分連接的分叉部分構成，且所述折疊部分每側包括兩個折疊結 構，所述分叉部分每側有一個分叉。 較佳地，所述閉合線圈與所述偶極子相連接的位置與芯片位于電路的同一側。 較佳地，所述折疊部分的每側的兩個折疊結構寬度相同。[0015] 較佳地，所述分叉部分的分叉的兩個分支的長度不同，寬度不同。 本實用新型的有益效果在于，提供了一種新的天線圖案結構，該結構簡單、阻抗 匹配好，工作穩(wěn)定。使用該結構的電子標簽電路可以包括用芯片倒裝形式連接的裸芯片 (die)，阻抗匹配精確，性能優(yōu)良。

圖1為Alien9540天線的示意圖； 圖2為本實用新型第一實施例的天線圖案一 ； 圖3為本實用新型實施例中折疊結構變形天線圖案二 ； 圖4為本實用新型實施例中折疊結構變形天線圖案三。
具體實施方式圖2為本實用新型第一實施例的天線圖案。從圖中可見，天線包括閉合線圈3、位 于其兩側的折疊部分4以及最外部的分支部分5，其中折疊部分4和分支部分5共同構成天 線的偶極子。偶極子的折疊部分4和閉合線圈3通過接觸點2連接，圖中還示出了用于與 天線芯片連接的芯片位置1。芯片位置1可采用TI公司超高頻芯片進行倒裝焊，從而構成 RFID標簽的電路部分。例如，配合UHF 11111-01芯片，此時天線的等效阻抗設計為11+J55 歐姆(在950MHz)。 其中，閉合線圈3為正方形或接近正方形，這里所謂接近是指閉合線圈可以在正 方形形狀的基礎上加以微調(diào)，這樣的變化同樣應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。 折疊部分4為左、右兩側對稱設置，每側有2個折疊結構。折疊部分為蛇形線形式， 圖中所示為直角轉折的連續(xù)直線折疊，但本實用新型并非僅局限于此，其它的折疊形式，例 如圓角轉折亦可應用于此。本實施例中，兩個折疊結構的寬度相同，高度也相同。并且，雖 然本使用新型的附圖中給出的例子都是正方形組成的，圖形的轉折處都是直角，但這只是 作為示例。本實用新型的天線完全可以在轉折處設置倒角圓弧，如圖1中Alein9540天線 那樣，圓弧會使天線性能更好一點，但是會增加天線圖形制版的費用。 最外側的分叉部分5每側有一個分叉結構。如圖2所示，該分叉為設有寬度和長 度均不相同的兩個分支。 一個分支較寬且短，另一分支較長而窄。實測證明，這種結構具有 非常好的效果。 本實用新型的天線還可以有其他變形的結構。圖3是為改變中間折疊結構后所得 的天線實施例二。根據(jù)圖3的實施例與圖2的實施例的主要結構相同，二者的不同之處僅 在于，圖3所示的實施中，兩個折疊結構的寬度相同，但高度不同。事實上，無論是折疊結構 還是分叉結構，為了進行精確的阻抗匹配，其尺寸形狀均可在本實用新型的實施例的基礎 上進行微調(diào)，這樣的微調(diào)對于本領域技術而言是現(xiàn)有技術的可選手段，故均屬于本實用新 型的范圍。 圖4是為改變中間折疊結構后所得的天線實施例三。圖4所示的實施例與圖3類 似，兩個折疊結構同樣是寬度相同，高度不同。 上述實施例中的UHF標簽天線可使用l微米厚度的銅濺射技術制作。測試結果表 明，圖2到圖4的三種結構都有較好的性能。在intermac讀卡器測試中均可讀至5m，并且測試結果較為穩(wěn)定。 下面通過與現(xiàn)有技術的Alien9540天線進行對比來進一步說明本實用新型的特 征和優(yōu)點。與Alien9540天線相比，本實用新型天線的特點如下 1、天線中心閉合金屬線圈形狀不同。本實用新型天線所用閉合線圈幾乎為正方 形，而Alien9540天線的閉合線圈為長方形，長寬比接近4 : 1。因此，本實用新型能提供更 好的近場性能。 2、偶極子和閉合線圈的連接位置不同，本實用新型天線的偶極子和閉合線圈連接 位置靠近芯片位置，而Alien9540天線偶極子和閉合線圈連接位置則離芯片位置較遠。如 圖2、圖3所示，閉合線圈與所述偶極子相連接的位置(接觸點2)與芯片位于同一側。 3、本實用新型天線偶極子位置有2個折疊結構。而Alien9540天線有接近3個折 疊結構。本實用新型天線的兩端位置采用一個分叉結構，Alien9540天線有兩個的分叉結 構。因為折疊結構和分叉較少，因此本實用新型結構更為簡單。 4、本實用新型的芯片采用裸芯片(die)的形式，而Alien9540天線芯片采用了模 塊形式。從而使本實用新型的適用范圍更廣。 以上對本實用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術人員理解，在權 利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實 用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求一種RFID超高頻標簽天線，其包括中央的閉合線圈和與之連接的位于兩側的對稱的偶極子，其特征在于所述閉合線圈為正方形；所述偶極子由連接到所述閉合線圈的折疊部分和與所述折疊部分連接的分叉部分構成，且所述折疊部分每側包括兩個折疊結構，所述分叉部分每側有一個分叉。
2. 根據(jù)權利要求1所述的RFID超高頻標簽天線 下的等效阻抗為11+J55歐姆。
3. 根據(jù)權利要求1所述的RFID超高頻標簽天線 兩個折疊結構寬度相同，且高度相等。
4. 根據(jù)權利要求1所述的RFID超高頻標簽天線 兩個折疊結構寬度相同，高度不相等。
5. 根據(jù)權利要求1所述的RFID超高頻標簽天線 兩個分支的長度不同，寬度不同。
6. 根據(jù)權利要求5所述的RFID超高頻標簽天線 兩個分支比較而言，一個分支寬且短，另一個分支窄且長。
7. —種RFID超高頻標簽的電路結構，所述電路結構包括RFID芯片和與之電性連接 的天線，所述天線包括中央的閉合線圈和與之連接的位于兩側的對稱的偶極子，其特征在 于所述閉合線圈為正方形；所述偶極子由連接到所述閉合線圈的折疊部分和與所述折疊部分連接的分叉部分構 成，且所述折疊部分每側包括兩個折疊結構，所述分叉部分每側有一個分叉。
8. 根據(jù)權利要求7所述的RFID超高頻標簽的電路結構，其特征在于，所述閉合線圈與 所述偶極子相連接的位置與芯片位于同一側。
9. 根據(jù)權利要求7所述的RFID超高頻標簽的電路結構，其特征在于，所述折疊部分的 每側的兩個折疊結構寬度相同。
10. 根據(jù)權利要求7所述的RFID超高頻標簽的電路結構，其特征在于，所述分叉部分的 分叉的兩個分支的長度不同，寬度不同。，其特征在于，所述天線在950Hz頻率 ，其特征在于，所述折疊部分的每側的 ，其特征在于，所述折疊部分的每側的 ，其特征在于，所述分叉部分的分叉的 ，其特征在于，所述分叉部分的分叉的
專利摘要一種RFID超高頻標簽天線，其包括中央的閉合線圈和與之連接的位于兩側的對稱的偶極子，其特征在于所述閉合線圈為正方形；所述偶極子由連接到所述閉合線圈的折疊部分和與所述折疊部分連接的分叉部分構成，且所述折疊部分每側包括兩個折疊結構，所述分叉部分每側有一個分叉。以及一種使用所述天線的RFID超高頻標簽的電路結構，其包括天線和與之電性連接的芯片。本發(fā)明的天線和電路結構簡單、阻抗匹配好，工作穩(wěn)定。
文檔編號G06K19/077GK201518348SQ200920109138
公開日2010年6月30日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者陳會軍 申請人:航天信息股份有限公司