具有群讀功能高頻點RFID標籤的製作方法

2023-05-12 14:36:02

本發明涉及一種具有群讀功能高頻點RFID標籤，屬於RFID標籤中的HF（高頻）標籤技術領域。

背景技術：

現有的無線射頻識別標籤（RFID）技術主要分為UHF（超高頻）標籤和HF（高頻）標籤，這是兩種獨立的、不同工作模式的標籤，UHF標籤是一個晶片搭配摺疊偶極子天線工作於800-1000MHZ頻段的RFID技術；HF標籤是一個晶片搭配線圈天線工作與13.56MHZ頻段的RFID技術，現有的HF標籤中的天線匝數至少在5匝以上。在某些RFID應用場合，需要多個UHF、HF電子標籤同時進行工作（稱為標籤群讀），然而，常規的HF、UHF電子標籤對多標籤群讀十分敏感，導致相關無源電子標籤在群讀條件下無法正常工作。

UHF標籤和HF標籤工作原理不同，UHF標籤採用反向散射耦合工作方式，工作頻段為860MHZ-960MHZ，識讀距離遠為10m。HF標籤採用電磁耦合工作方式，工作頻段為13.56MHZ，識讀距離近為10cm。

UHF、HF標籤可以存儲信息，進行數據通信，方便對產品運輸、儲存等相關信息進行管理，但該類標籤不具備抗介質功能，當在不同介質環境中時UHF、HF標籤的性能影響較大，不能有效的讀取產品信息。

UHF標籤和HF標籤在常規使用中均為單片測試，進行數據傳輸，這樣就限制標籤的應用範圍，現在RFID標籤的應用方式越來越廣泛，如果RFID標籤進行多片堆疊測試即群讀測試，那么正常的RFID標籤則不能有效被讀取，這樣既不利於產品信息傳輸又導致產品失效。

技術實現要素：

本發明的目的針對現有普通的HF電子標籤（頻點為13.56MHz）進行n片堆疊群讀測試時不能讀出天線頻點性能，導致產品失效；當多片標籤堆疊（堆疊間距在1—50mm間），由於相鄰線圈會相互耦合，產生相應的磁場與電場，影響並衰弱電子標籤本身的磁場，從而導致電子標籤的性能變弱、頻點變化，甚至可使電子標籤無法被讀寫器讀取的不足，提供一種具有群讀功能高頻點RFID標籤，通過本發明實現實現對多標籤的群讀測試。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的， 一種具有群讀功能高頻點RFID標籤，包括基材，基材上經鋁蝕刻的天線和天線晶片處連接的晶片，其特徵是，基材及基材上鋁蝕刻的天線和天線晶片處連接的晶片構成的標籤每片依次堆疊，堆疊數量≤100片，每片標籤上的天線長度為9～120 mm，寬度為9～120mm，匝數N為1～5匝，線寬為0.1～5mm、線距為0.1～6mm。

所述鋁蝕刻天線為小尺寸天線，小尺寸天線的直徑為9～40 mm，線寬為0.1～4mm，線距為0.1～5.5mm，匝數N為1～3匝；當小尺寸天線呈矩形狀時，長度為9～40 mm，高度為9～40mm。

所述小尺寸天線晶片處連接的晶片為Ultralight/EV1或Ultralight-C或Ntag210或Ntag213或Ntag215或ICODE SLIX。

所述小尺寸天線標籤堆疊數量為30～50片。

所述鋁蝕刻天線為大尺寸天線，大尺寸天線的長度為40～120 mm，高度為40～120mm，線寬為0.1～5mm，線寬為0.1～6mm，匝數N為1～5匝。

所述大尺寸天線晶片處連接輸入電容為0-5pf的ICODE ILT-0pf晶片。

所述大尺寸天線堆疊數量為50～100片。

所述方法是先使用AUTO CAD軟體設計一個HF標籤天線模型圖並生成.sat文件，將該文件導入射頻仿真軟體HFSS中，在HFSS軟體中對該款天線建模，設置晶片的大小種類、設置多標籤堆疊的模型，以模擬標籤天線現實使用環境，模擬環境搭建完成後使用HFSS對天線性能進行仿真，最後HFSS輸出標籤天線在需求頻點的性能。

本發明測試方式簡易明白，在實際生產使用中可實現多標籤堆疊測試功能，另外通過減少正面鋁線圈的圈數，大大降低了HF(高頻)天線生產工藝的複雜程度和生產成本，本發明在確保現有（HF）高頻天線多標籤測試功能質量的基礎上擴大了應用範圍，提高了經濟效益，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明中小尺寸天線結構示意圖；

圖3為本發明中大尺寸天線結構示意圖；

圖中，1小尺寸天線，2大尺寸天線，3線寬，4線距，5晶片處，6堆疊標籤。

具體實施方式

結合附圖和實施例進一步說明本發明，本發明在生產前先使用AUTO CAD軟體設計一個HF標籤天線模型圖並生成.sat文件，將該文件導入射頻仿真軟體HFSS中，在HFSS軟體中對該款天線建模，設置晶片的大小種類、設置多標籤堆疊的模型，以模擬標籤天線現實使用環境，模擬環境搭建完成後使用HFSS對天線性能進行仿真，最後HFSS輸出標籤天線在需求頻點的性能， 相鄰HF天線會相互耦合，改變標籤周圍電磁場，與天線原有的性能會有偏差，結合頻點性能分析， 通過調整天線設計結構，即調整天線匝數、線寬、線距及晶片種類，使得天線可正常進行多標籤堆疊群讀測試。

如圖1所示，本發明包括基材，基材及基材上鋁蝕刻的天線和天線晶片處連接的晶片構成的標籤每片依次堆疊，堆疊數量≤100片。

如圖2所示，本發明中鋁蝕刻天線為小尺寸天線1，本實施例小尺寸天線1為圓形結構，其直徑為9～40 mm，線寬3為0.1～4mm，線距4為0.1～5.5mm，匝數N為1～3匝；當小尺寸天線呈矩形狀時，長度為9～40 mm，高度為9～40mm。小尺寸天線晶片處5連接的晶片為Ultralight/EV1或Ultralight-C或Ntag210或Ntag213或Ntag215或ICODE SLIX。所述小尺寸天線標籤堆疊數量為30～50片。

如圖3所示，本發明中鋁蝕刻天線為大尺寸天線2，大尺寸天線2的長度為40～120 mm，高度為40～120mm，線寬3為0.1～5mm，線距4為0.1～6mm，匝數N為1～5匝，本實施例天線2的長度為80 mm，高度為50mm。所述大尺寸天線2晶片處5連接輸入電容為0-5pf的ICODE ILT-0pf晶片。所述大尺寸天線2標籤堆疊數量為50～100片。