一种不受被贴物环境影响的RFID标签

技术领域

本发明涉及电子信息技术，具体涉及一种不受被贴物环境影响的RFID标签。

背景技术

随着物联网产业的不断深入发展，RFID技术作为物联网感知层的重要组成部分，伴随着工业自动化和机器人技术的不断发展，将越来越广泛的应用到更多的系统和行业中。同时，RFID的不断兴起将会带动一整套产业链的发展，会对存储设备、数据挖掘、电子终端设备及其他相关的设施建设提出巨大的需求。可以预见，RFID将走上历史的舞台，带动各类领域的繁荣发展。

一般来说，从构造和制造工艺的角度出发，超高频RFID电子标签可以作如下分类：

(1)Inlay：包含干Inlay、湿Inlay、label；

(2)基于Inlay的介质封装标签，如Tag这种带有外壳的电子标签，其具有一定的保护性；Card这类卡片常以Inlay为核心，通过热压、层和等技术将Inlay封装在PET、PVC或纸卡内；

(3)立体构造的电子标签如基于陶瓷介质的金属电子标签、基于腔体结构的电子标签等。

通常来说，使用者依据不同的应用场景选择不同的RFID电子标签，比如Inlay、Tag、Card等标签通常使用在非金属及非液体环境，空气中性能良好此类标签一旦使用场景转换为金属表面或者液体表面，标签性能将变的很差；抗金属标签塐靠近液体表面的区域应用可能也会出现上述问题。

由此可见，现急需提供一种通用性强的标签为本领域需解决的问题。

发明内容

针对于现有RFID标签存在适用性低的技术问题，本发明的目的在于提供一种不受被贴物环境影响的RFID标签，可以屏蔽外界环境，很好地解决了上述的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种不受被贴物环境影响的RFID标签，包括RFID Label天线，标签外壳前盖，标签外壳后盖，屏蔽金属层和塑料介质层；所述屏蔽金属层居中设置在标签外壳前盖内表面；所述RFID Label天线居中设置在标签外壳后盖内表面；所述塑料介质层分别与标签外壳前盖，标签外壳后盖进行固定连接。

进一步地，所述RFID Label天线的中心处设有RFID芯片；所述RFID芯片与RFIDLabel天线进行导通。

进一步地，所述RFID Label天线是由4个弯折偶极子天线和阻抗调节环组成；所述4个弯折偶极子天线相互正交，并呈中心对称设置；所述阻抗调节环位于4个弯折偶极子天线的中间并分别与4个弯折偶极子天线进行连接。

进一步地，所述弯折偶极子天线是由弯折偶极子，馈电端口和末端加载组成；所述弯折偶极子一端连接馈电端口，一端与末端加载连接。

进一步地，所述末端加载上分别增设有阻抗变压器与阻抗调节器。

进一步地，所述阻抗调节环为矩形小环。

进一步地，所述标签外壳后盖的四周开设有若干用于定位及固定的阶梯孔。

进一步地，所述塑料介质层四周设有若干与标签外壳后盖上的阶梯孔相对应的通孔。

进一步地，所述塑料介质层针对标签外壳前盖面设有和标签外壳前盖轮廓尺寸相同的槽。

进一步地，所述屏蔽金属层外形为长方体薄片，其外形轮廓尺寸与RFID Label天线轮廓尺寸相对应。

本发明提供的不受被贴物环境影响的RFID标签，其通过在标签中设有屏蔽金属层和一定厚度的塑料介质层，使得不论标签靠近金属表面还是液体表面，标签性能基本不受影响，提高了标签的通用性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本不受被贴物环境影响的RFID标签整体结构示意图；

图2为本不受被贴物环境影响的RFID标签的局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本方案提供的一种不受被贴物环境影响的RFID标签，参见图1，其包括RFID Label天线100，标签外壳前盖200，标签外壳后盖300，屏蔽金属层500和塑料介质层400和RFID芯片600。

本方案通过在屏蔽金属与RFID Label天线100增设塑料介质层400，可使入射波和反射波能量叠加后没有大量被抵消，从而保证了在空气，液体表面，金属表面三种不同的环境中标签的性能得到保证；其次，添加屏蔽金属层500对外界环境起到屏蔽作用，不论标签外壳后盖300靠近金属表面还是液体表面，标签性能基本不受影响。

具体的，参见图2，RFID Label天线100为全向天线，用于接收外部信号和反馈信号。其粘贴于标签外壳后盖300内表面上，为保证天线的灵敏性，必须保证处于标签外壳后盖300内表面的居中位置。其设计为双端口馈电，外形尺寸不做限定，本方案中优选为54.3mm×42.24mm。

RFID Label天线100是由抗阻调节环120和4个弯折偶极子天线110组成。其中，抗阻调节环120位于4个弯折偶极子天线110的中间，并与4个弯折偶极子天线110配合连接。

进一步地，抗阻调节环120用于提高RFID Label天线100的抗干扰性能，其为矩形小环，为保证抗阻调节环120能够位于RFID Label天线100的正中间，本方案中优选为20.5mm×19mm，抗阻调节环120宽度为均宽1mm。

进一步地，弯折偶极子天线110用于放射和接收信号，4个弯折偶极子天线110相互正交集合成天线。

此4个弯折偶极子天线110相互正交，并水平方向均呈45°夹角关于中心点呈中心对称设置。4个弯折偶极子天线110的构成方案相同，其中，每个弯折偶极子天线110包括弯折偶极子112，馈电端口113及末端加载111。

其中弯折偶极子112呈弯折形状，一端与末端加载111连接，另一端与馈电端口113连接。

进一步地，末端加载111上嵌入缝隙几何结构并构成阻抗变压器114及阻抗调节器115，即末端加载111一端延伸设有阻抗调节器115，末端加载上设有阻抗变压器114。

这里阻抗调节器与阻抗变压器用于提高RFID Label天线100的抗干扰力，使RFIDLabel天线100能够在各种环境下不受干扰。

在RFID Label天线100的中心焊盘处设有RFID芯片组件600，RFID芯片组件600的焊盘与RFID Label天线100的焊盘通过导电胶连接导通。

RFID芯片600用于根据接收到的信号反馈相对应的数据，其分别与4个弯折偶极子天线110的馈电端口113连接来接收或传输信号。

这里RFID芯片组件600的构成方案为本领域技术人员所熟知，这里就不加以赘述。

标签外壳后盖300和标签外壳前盖200均为矩形，用于密封和防外力机械冲击。其中，标签外壳后盖300四周分别开设有4个阶梯孔310，这4个阶梯孔310用于定位及固定。

这里阶梯孔310的尺寸不做限定，本方案中优选为直径6mm，深度为0.5mm；且阶梯孔310的数量不做限定，可根据实际情况而定。

为保证电磁波能量叠加后不被大量抵消，标签外壳后盖300和标签外壳前盖200的材质优选塑料材质；其中，标签外壳前盖200的外形尺寸不做限定，本方案中优选固定为90mm×50mm×1mm；标签外壳后盖300的外形尺寸不做限定，本方案中优选固定为100mm×60mm×1mm。

为进一步地保留电磁波的能量，在标签外壳后盖300和标签外壳前盖200之间增设一层塑料介质层400。塑料介质层400四周设置有4个与标签外壳后盖上的阶梯孔310位置相对应的通孔，通过通孔与阶梯孔310将塑料介质层400与标签外壳后盖300进行固定连接。

这里通孔的直径尺寸不做限定，本方案中优选为3mm。

其次，塑料介质层400正对标签外壳前盖200面挖有与标签外壳前盖200轮廓尺寸大小一样的槽，通过超声波将标签外壳前盖200焊接到塑料介质层400上。

这里，塑料介质层400的外形尺寸优选底面厚度为2mm，侧面厚度为5mm；塑料介质层400的材质不限定于塑料材质，还可选择厚纸片，木材等不影响射频信号传输的材质。

另外，在标签外壳前盖200的内表面设有屏蔽金属层500，屏蔽金属层500可以对外界环境起到屏蔽的作用。

进一步地，屏蔽金属层500外形结构为长方体薄片，其中一面有粘胶层，通过粘胶层粘贴于标签外壳前盖200的内表面，且必须粘贴位置居中于标签前盖外壳200内表面，这样可保证RFID Label天线100和屏蔽金属层500完全正对。

这里屏蔽金属层500的外形尺寸不做限定，本方案中优选固定为54.3mm×42.24×0.1mm，与RFID Label天线100的外形尺寸相对应；其次，屏蔽金属层500的材质不做限定，可依据不同使用情况选择铁或其它有效材质薄片，本方案中，优选为铝薄片。

下面举例说明其在具体应用时的工作过程。

由上述方案构成的不受被贴物环境影响的RFID标签由标签外壳前盖200，屏蔽金属层500，塑料介质层400，RFID芯片600，RFID Label天线100，标签外壳后盖300依次连接形成的RFID标签，在其具体应用时，RFID Label天线100接收外部的信号并传输给RFID芯片，RFID芯片通过RFID Label天线100所传输的信号进行反馈相对应的数据。

其中RFID标签中屏蔽金属层500对读写器天线发射的电磁波有反射作用，由于屏蔽金属层500轮廓大小和RFID Label天线100轮廓大小一致，同时屏蔽金属层500和RFIDLabel天线100之间有一定厚度的塑料介质层400，可使入射波和反射波能量叠加后没有大量被抵消，从而保证了在空气，液体表面，金属表面三种不同环境中标签性能得到保证；其次，添加屏蔽金属层500对外界环境起到屏蔽作用，不论标签外壳后盖300靠近金属表面还是液体表面，标签性能基本不受影响。

本方案提供的不受被贴物环境影响的RFID标签，相对于现有技术，存在以下优点：

(1)本不受被贴物环境影响的RFID标签应用场景为金属表面和液体表面时，标签性能良好，通用性强；

(2)本不受被贴物环境影响的RFID标签具有高效且安全可靠的特点。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。