基于saw無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有識別和測溫功能的基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽。包括標簽外殼、螺旋天線、PCB板、SAW溫度傳感器、標簽底座，標簽外殼由標簽外殼I和標簽外殼II通過卡扣對接在一起構成；螺旋天線上部的圈數(shù)為2.5圈，與螺旋天線為一體的底部為垂直站立點；SAW溫度傳感器和螺旋天線分別焊接在PCB板上，標簽底座與PCB板底面的接地層焊接在一起，上述整體構成的智能電子標簽設置在標簽外殼內，其PCB板設置在標簽外殼I和標簽外殼II內的凹槽中。有益效果是：從各個方面降低了標簽的能量損耗，增加了回波延續(xù)時間，具有導熱快，美觀，方便，實用、體積小、剖面低、測量結果精確等優(yōu)點。
【專利說明】基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及聲表面波射頻識別技術(SAW-RFID)，特別是涉及了一種具有識別和測溫功能的基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽。
【背景技術】
[0002]射頻識別技術是20世紀90年代開始興起，近年來開始逐漸走向成熟的一種自動識別技術。射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。該技術以非接觸式、存儲量大、識別速度快、距離遠、可多卡識別等優(yōu)點而得到越來越廣泛的應用。隨著RFID技術成熟與RFID標簽成本的下降，逐步呈現(xiàn)一些具有實際應用價值的發(fā)展趨勢，其中之一是RFID與溫度傳感器相結合。目前在礦井生產(chǎn)安全檢測系統(tǒng)中，普遍是用電纜線傳輸采集到的溫度值，而電纜線很容易被拉脫、拉斷、擦破，從而引起電火花觸發(fā)瓦斯而引起礦難，把溫度傳感器與RFID技術結合起來，不僅可以進行自動識別而且可以形成一種串行數(shù)據(jù)采集無線傳輸?shù)姆绞?，使得整個檢測裝置體積很小，可以省去大量的布線工作。
[0003]在無源超高頻RFID系統(tǒng)中，標簽由于自身沒有電源，其芯片所需要的維持和激勵標簽工作的能量均來自所捕獲的閱讀器發(fā)送的電磁功率，為此標簽天線接收到的功率是否能夠使標簽芯片正常工作就顯得尤為重要。在標簽天線的設計中，通常要求天線與芯片之間實現(xiàn)最大功率傳輸，以實現(xiàn)標簽與閱讀器之間的良好通訊，因此天線與芯片之間的阻抗匹配設計就顯得更為重要。
[0004]現(xiàn)有技術中無源超高頻RFID系統(tǒng)中的螺旋天線一般采用底部全焊接的形式與PCB板相連接，且螺旋天線上部圈數(shù)較多，造成其饋電方式的標簽能量小，回波能量延續(xù)時間短?，F(xiàn)有技術中無源超高頻RFID系統(tǒng)中的標簽外殼為底部開口的長方體結構，長方體外殼的長和寬與PCB板的大小相同，使用強力膠將外殼與PCB板固定，最后將銅片焊接在PCB板的底部，銅片將長出PCB板，長出的部分有一半圓缺口，目的是用來將標簽固定在設備上，該標簽外殼在使用及拆卸方面不夠方便性，在高溫加熱的條件下不能確定強力膠的牢固性并且體積大。

【發(fā)明內容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，本實用新型提供一種基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽。該卡扣式智能電子標簽無論是諧振點的能量值還是有效信號的回波時長比現(xiàn)有技術有明顯的提高，具有導熱快、體積小、剖面低等優(yōu)點。
[0006]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術方案是:一種基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，包括標簽外殼、螺旋天線)、PCB板、SAff溫度傳感器、標簽底座，其特征在于:所述標簽外殼由標簽外殼I和標簽外殼II通過卡扣對接在一起構成；所述標簽底座為正方形，與PCB板底面的接地層大小相同；所述螺旋天線上部的圈數(shù)為2.5圈，與螺旋天線為一體的底部為垂直站立點；所述SAW溫度傳感器焊接在PCB板上，所述螺旋天線通過垂直站立點焊接在PCB板上，所述標簽底座與PCB板底面的接地層焊接在一起，上述整體構成的智能電子標簽設置在標簽外殼內，其PCB板設置在標簽外殼I和標簽外殼II內的凹槽中。
[0007]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:在結構方面得到很大改進，本實用新型優(yōu)化設計之后的螺旋天線比優(yōu)化之前現(xiàn)有技術中的螺旋天線的剖面更低，實現(xiàn)了標簽的小型化設計目標，性能上得到很大提高。為了讓使用者更加方便美觀，整個標簽外殼結構設計為卡扣形式，標簽外殼采用絕緣耐高溫的材料制成，可降低設計成本，并且不會對螺旋天線的性能產(chǎn)生大的影響。螺旋天線采用不銹鋼材料制成，設計成本降低，設計的螺旋結構形式能夠有效的降低整體結構的大小，底部有一定的高度，提高了天線的輻射效率，降低了 PCB板對螺旋天線的影響。
[0008]標簽底座以黃銅為材料制作而成，外部涂有一層錫，方便標簽底座與PCB板接地面的焊接。整個系統(tǒng)只需要標簽外殼對所有結構進行固定，無需任何的固定設施。
[0009]本結構中的SAW溫度傳感器位于整個結構的內部，除非整個標簽被破壞，那么都可以保證SAW溫度傳感器的安全，進一步保證了系統(tǒng)的信息安全。
[0010]在原理方面，本實用新型優(yōu)化后螺旋天線采用底部站立點的形式與PCB板相連接，底部有一定的高度，從而提高了天線的輻射效率，降低了 PCB板對螺旋天線的影響。
[0011]本實用新型實現(xiàn)了螺旋天線與微帶天線的雙諧振結構，并且螺旋天線與微帶天線在同一點饋電，從而使得天線與芯片之間的匹配效果更好，標簽的能量損耗降低。
[0012]總之，本實用新型用于SAW無源測溫系統(tǒng)中，從各個方面降低了標簽的能量損耗，增加了回波延續(xù)時間，具有導熱快、美觀、方便、實用、體積小、剖面低、測量結果精確等優(yōu)點，本實用新型可用于倉儲管理、物流跟蹤、航空包裹、自動控制等相關領域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的分解示意圖；
[0014]圖2是本實用新型整體結構圖；
[0015]圖3是本實用新型標簽外殼I的結構示意圖；
[0016]圖4是本實用新型標簽外殼II的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖1、2、3、4所示，一種基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，包括標簽外殼1、螺旋天線2、PCB板3、SAff溫度傳感器4、標簽底座5。
[0019]標簽底座5上下面為正方形，與PCB板3底面的接地層大小相同。
[0020]螺旋天線2上部的圈數(shù)為2.5圈，與螺旋天線2為一體的底部為垂直站立點2-1。
[0021]標簽外殼I包括標簽外殼11-1和標簽外殼II1-2,標簽外殼Il-1和標簽外殼II1-2的對應面及底面均為敞開式，在兩個外殼內的上面分別對稱設有帶通孔1-2-1的凸起，在兩個外殼內底端的兩個側面上分別對稱設有凹槽1-2-2，標簽外殼Il-1的兩個外側面上對稱設有開口槽1-1-1，在兩個開口槽1-1-1內面上分別對稱設有矩形通孔1-1-2，標簽外殼II1-2的兩個外側面上分別設有與標簽外殼Il-1兩個開口槽1-1-1相配合的兩個凸起面1-2-3，在兩個凸起面1-2-3相對應的面上分別設有與兩個開口槽1-1-1內的矩形通孔1_1_2相卡接的卡扣1-2-4。
[0022]螺旋天線2上部為螺旋式，與螺旋天線2為一體的底部為垂直站立點2-1。
[0023]SAff溫度傳感器4焊接在PCB板3上，螺旋天線2通過垂直站立點2_1焊接在PCB板3相應的Pad (焊盤)位置上，
[0024]標簽底座5與PCB板3底面的接地層大小相同，通過高溫加熱焊接在一起，標簽底座5是以黃銅為材料制作的正方形薄板結構，銅具有良好的傳導性，能夠傳遞給SAW溫度傳感器4更加精確的接觸面溫度，
[0025]將PCB板3的兩端分別插入到標簽外殼Il-1和標簽外殼111_2內的凹槽1_2_2內，標簽外殼Il-1和標簽外殼111_2通過矩形通孔1-1-2和卡扣1_2_4的配合將標簽外殼Il-1與標簽外殼II1-2卡接在一起，兩個凸起面1-2-3嵌入在兩個開口槽1-1-1中，智能電子標簽設置在標簽外殼I內。
[0026]標簽外殼I底部敞開式的缺口大小與焊接在PCB板3上的標簽底座5的大小相同，且標簽底座5凸出了標簽外殼I底端缺口的周面，以便與接觸物體更好的接觸，目的是智能電子標簽能夠與外界接觸從而傳遞信息。一方面銅片的傳導效果好且成本相對低，另一方面可以降低標簽的能量損耗，使得測量結果更加精確。
【權利要求】
1.一種基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，包括標簽外殼(I)、螺旋天線(2)、PCB板(3)、SAW溫度傳感器(4)、標簽底座(5)，其特征在于:所述標簽外殼(I)由標簽外殼I (1-1)和標簽外殼II (1-2)通過卡扣對接在一起構成；所述標簽底座(5)為正方形，與PCB板(3)底面的接地層大小相同；所述螺旋天線(2)上部的圈數(shù)為2.5圈，與螺旋天線(2)為一體的底部為垂直站立點(2-1);所述SAW溫度傳感器(4)焊接在PCB板(3)上，所述螺旋天線(2 )通過垂直站立點(2-1)焊接在PCB板(3 )上，所述標簽底座(5 )與PCB板(3 )底面的接地層焊接在一起，上述整體構成的智能電子標簽設置在標簽外殼(I)內，其PCB板(3)設置在標簽外殼I(1-1)和標簽外殼II (1-2)內的凹槽中。
2.根據(jù)權利要求1所述的所述基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，其特征在于:所述標簽外殼(O包括標簽外殼I (1-1)和標簽外殼II (1-2),所述標簽外殼I (1-1)和標簽外殼II (1-2)的對應面及底面均為敞開式，在兩個外殼內的上面分別對稱設有帶通孔(1-2-1)的凸起，在兩個外殼內底端的兩個側面上分別對稱設有凹槽(1-2-2)，所述標簽外殼I (1-1)的兩個外側面上對稱設有開口槽(1-1-1)，在兩個開口槽(1-1-1)內面上分別對稱設有矩形通孔(1-1-2)，所述標簽外殼II (1-2)的兩個外側面上分別設有與標簽外殼I (1-1)兩個開口槽(1-1-1)相配合的兩個凸起面(1-2-3)，在兩個凸起面(1-2-3)相對應的面上分別設有與兩個開口槽(1-1-1)內的矩形通孔(1-1-2)相卡接的卡扣(1-2-4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的所述基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，其特征在于:所述標簽外殼(I)采用絕緣耐高溫材料制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的所述基于SAW無源測溫芯片的卡扣式智能電子標簽，其特征在于:所述標簽底座(5)是以黃銅為材料制作的薄板結構。
【文檔編號】G06K19/077GK203520441SQ201320652145
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權日:2013年10月22日
【發(fā)明者】李鴻儒, 于麗娟, 李彪 申請人:天津七一二通信廣播有限公司, 北京華龍通科技有限公司