用於家電控制器的射頻識別應答裝置的製作方法

2023-07-10 01:22:26

專利名稱：用於家電控制器的射頻識別應答裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種射頻識別標籤(RFID)，特別是涉及一種用於家電控制器的射頻識別應答裝置。
背景技術：
目前，利用射頻識別標籤(RFID，下同)構建產品識別系統時，其應答器端的基本結構由RFID晶片、標籤天線及封裝防護構成。讀寫器通過發送電磁波到標籤天線，給標籤天線提供能最使其激活RFID晶片，RFID晶片將產品信息通過天線傳遞給讀寫器，與讀寫器進行無線信息交換。無線交換信息的方式通常有電波方式和電磁感應方式。射頻識別標籤獨立使用時，通常將接收天線與標籤晶片封裝在一片滿足接收條件的足夠大天線面積的防護外殼(卡片)上，如第二代身份證、公交卡、門禁卡及RFID物流標籤等，其內部結構示意圖見圖la、圖lb。或者在天線基板上設計專用印刷天線與RFID晶片封裝在一起使用，內部結構示意圖見圖2a、圖2b、圖2c。由於RFID應答器端天線擔負電磁能量傳輸及數據信號交換雙重功能，受使用條件限制，主要是RFID標籤的外形尺寸的限制，決定了標籤天線的尺寸及結構，RFID應答器端天線的技術性能(結構尺寸、介質損耗、 傳輸距離等)決定了應答器與讀寫器之間傳遞能量的有效距離及數據讀寫的可靠性，因此，RFID應答器端，必須有能夠滿足特定頻率無線電波近場及遠場傳輸狀態時傳遞電磁能量及交換數據的足夠大信號接收面積(決定信號接收靈敏度)的專用天線，與RFID晶片共同構成應答器應用系統。由於RFID應答器端接收天線尺寸決定了讀寫器與應答器之間的有效工作距離，為保證系統有足夠大的有效能量傳遞的工作距離，因此只能增大接收天線的外形尺寸。由於現有技術中的印刷天線及RFID晶片的尺寸過大，無法安裝在家電控制器電路板上，限制了其在家電控制器中的應用。

實用新型內容本實用新型的目的，是為了解決上述問題，提供了一種用於家電控制器的射頻識別應答裝置，解決了射頻識別標籤在家電控制器電路板上安裝的尺寸及空間限制問題，為 RFID晶片作為家電全壽命跟蹤系統應用的低成本普及奠定了基礎；同時，還提升系統的接收靈敏度和數據交換的可靠性，提高了系統的有效工作距離及抗幹擾能力。本實用新型的目的可以通過如下措施達到用於家電控制器的射頻識別應答裝置，包括家電控制器電路板，其結構特點是在家電控制器電路板上設有無源RFID晶片和磁芯天線；所述磁芯天線由基座、導磁體磁芯和導線構成，導磁體磁芯固定在基座上，導線纏繞於導磁體磁芯上，所述磁芯天線通過導線與無源RFID晶片電連接，構成射頻識別應答電路結構。本實用新型的目的還可以通過如下措施達到本實用新型的一種實施方式是所述RFID晶片中可以內置有射頻模塊、控制模塊和存儲模塊。[0009]本實用新型的一種實施方式是在家電控制器電路板上可以設有凹槽，所述無源 RFID晶片和磁芯天線安裝在凹槽中。本實用新型的一種實施方式是所述磁芯天線的磁芯可以沿長軸方向垂直於觀察面或者是平行於觀察面。本實用新型的有益效果是1、本實用新型解決了 RFID應答器系統安裝在家電控制器電路板上的尺寸及空間限制問題，為RFID晶片作為家電全壽命跟蹤系統應用的低成本普及奠定了基礎。2、本實用新型利用LC諧振頻率與RFID應用系統匹配的特徵，提升了系統接收靈敏度，提升了數據交換的可靠性，同時也提高了系統的有效工作距離及抗幹擾能力。

圖la、圖Ib是現有技術中的射頻識別標籤內部結構示意圖。圖2a、圖2b、圖2c是現有技術中的射頻識別應答器典型天線結構示意圖。圖3a、圖北是本實用新型具體實施例1的磁芯天線的結構示意圖。圖3c是本實用新型具體實施例1的RFID晶片與磁芯天線的連接示意圖。圖4是本實用新型應用實施例1的射頻識別應答裝置在電磁爐控制板中安裝示意圖。圖5是本實用新型應用實施例2的射頻識別應答裝置在電飯煲控制板中安裝示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述具體實施例1 參照圖3a、圖北、圖3c和圖4，本實施例包括RFID晶片12和磁芯天線13 ；所述磁芯天線13包括基座13-1、導磁體磁芯13-2和導線13-3，導磁體磁芯13_2固定在基座13_1 上，導線13-3纏繞於導磁體磁芯13-2上，導線13-3與RFID晶片12之間電連接；RFID晶片12和磁芯天線13安裝在家電控制器電路板11上。本實施例中所述RFID晶片12中內置有射頻模塊12_1、控制模塊12_2和存儲模塊12_3。所述RFID晶片12和磁芯天線13安裝在家電控制器電路板11上的凹槽11_1中。所述RFID 晶片12和磁芯天線13安裝在家電控制器電路板11上。所述磁芯天線13的磁芯沿長軸方向垂直於觀察面或者是平行於觀察面。本實用新型利用上述磁芯天線13的高Q值特性提升對特定頻率的接收靈敏度，有效的提高讀寫器與應答器之間的能量傳遞距離及數據交換的可靠性，同時在家電控制器電路板中僅佔用1平方釐米左右的電路板面積，可以方便的布置在控制器線路板的任意空位中，解決各種家電控制器應答器RFID晶片及天線的安裝及讀寫距離問題。應用實施例1 參照圖4，本應用實施例為一款電磁爐的控制板的基板，由於受產品結構限制，其顯示板電路板11是半圓形的，布滿元器件，沒有RFID應答系統布置印刷天線的位置，並且整塊線路板的面積也滿足不了印刷天線尺寸的需要。採用本實用新型所述的射頻識別應答裝置後，只需在元器件布置空隙中稍做調整，即可順利的安裝磁芯天線13及RFID晶片12， 並且安裝位置接近產品操作正面，可以有效的減少產品結構部件對無線電信號傳輸的幹擾，方便讀寫器採集數據。應用實施例2:參照圖5，本應用實施例為一款電飯煲顯示器控制板11，在現有電路板設計基礎上，採用本實用新型所述的射頻識別應答裝置後，只需在元器件布置空隙(本應用實施例在顯示器附近)插入磁芯天線13及RFID晶片12。與應用實施例1相同，天線位置在產品操作面的正面，減少了產品結構部件對無線電信號的傳輸幹擾，有利於讀寫器採集數據。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的範圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.用於家電控制器的射頻識別應答裝置，包括家電控制器電路板(11)，其特徵是在家電控制器電路板(11)上設有無源RFID晶片(12)和磁芯天線(13)；所述磁芯天線(13) 由基座(13-1)、導磁體磁芯(13-2)和導線(13-3)構成，導磁體磁芯(13_2)固定在基座 (13-1)上，導線(13-3)纏繞於導磁體磁芯(13-2)上，所述磁芯天線(13)通過導線(13-3) 與無源RFID晶片(12)連接，構成射頻識別應答電路結構。
2.根據權利要求1所述的用於家電控制器的射頻識別應答裝置，其特徵是在無源 RFID晶片(12)中內置有射頻模塊(12-1)、控制模塊(12_2)和存儲模塊(12_3)。
3.根據權利要求1或2所述的用於家電控制器的射頻識別應答裝置，其特徵是在家電控制器電路板(11)上設有凹槽(11-1)，所述無源RFID晶片(12)和磁芯天線(13)安裝在凹槽(11-1)中。
4.根據權利要求1或2所述的用於家電控制器的射頻識別應答裝置，其特徵是所述磁芯天線(13)的磁芯沿長軸方向垂直於觀察面或者是平行於觀察面。
專利摘要本實用新型涉及一種用於家電控制器的射頻識別應答裝置，包括家電控制器電路板(11)，其特徵是在家電控制器電路板(11)上設有無源RFID晶片(12)和磁芯天線(13)；所述磁芯天線(13)由基座(13-1)、導磁體磁芯(13-2)和導線(13-3)構成，導磁體磁芯(13-2)固定在基座(13-1)上，導線(13-3)纏繞於導磁體磁芯(13-2)上，所述磁芯天線(13)通過導線(13-3)與無源RFID晶片(12)電連接，構成射頻識別應答電路結構。本實用新型解決了RFID應答器系統安裝在家電控制器電路板上的尺寸及空間限制問題，為RFID晶片作為家電全壽命跟蹤系統應用的低成本普及奠定了基礎。
文檔編號G06K19/077GK202058195SQ201120114610
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者姚長標, 杜效中, 汪軍, 鄭魏 申請人:佛山市瑞德軟體科技有限公司, 佛山市順德區瑞德電子實業有限公司