[实用新型]一种多系统多频段的RFID天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，且特别涉及一种多系统多频段的RFID天线。 

背景技术

天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件，用来实现导行波与自由空间波能量的转化。在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作用。当前的RFID系统主要集中在低频(LF)、高频(HF)(13.56MHz)、超高频(UHF)(860-960MHz)和微波频段，不同工作频段的RFID系统天线的原理和设计有着根本上的不同。RFID天线的增益和阻抗特性会对RFID系统的作用距离等产生影响，RFID系统的工作频段反过来对天线尺寸以及辐射损耗有一定要求。所以RFID天线设计的好坏关系到整个RFID系统的成功与否。 

近场天线：对于低频(125kHz～134kHz)和高频(13.56MHz)频段，系统工作在天线的近场，标签所需的能量都是通过电感耦合方式由读写器的耦合线圈辐射近场获得，工作方式为电感耦合。因为在近场实际上不涉及电磁波传播的问题，天线设计比较简单，一般采用工艺简单、成本低廉的线圈型天线。线圈型天线实质上就是一个谐振电路。在指定的工作频率上，当感应阻抗等于电容阻抗的时候，线圈天线就会产生谐振。 

远场天线：对于超高频(860MHz～960MHz)和微波频段(2.45GHz、5.8GHz)，读写器天线要为标签提供能量或唤醒有源标签，工作距离较远，一般位于读写器天线的远场。根据远场天线的计算公式可知，电场强度和磁场强度随距离的一次方衰减，电场和磁场方向相互垂直，且都垂直于传播方向。波印廷矢量为实数，电磁场以电磁波形式向外辐射能量。此时，天线设计对系统性能影响较大，多采用偶极子型或微带贴片天线。偶极子天线，也称为对称振子天线，由 两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成。信号从中间的两个端点馈入，在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布，这种电流分布就会在天线周围空间激发起电磁场。一般在RFID电子标签中使用的是曲折型的折合偶极子天线。 

现有的RFID技术，由于应用较为单一，且技术上较为困难，因此RFID芯片的工作频段往往只有一种，且只有一种频段的天线与之对应。移动通信领域开始将RFID整合为通信、身份识别、电子支付三合一的发展尝试。因此，未来RFID技术的发展将会朝着标签产品多样化、RFID多系统集成应用等方向发展。这样，设计并制造多系统、多频段(13.56MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz)的RFID天线迫在眉睫。 

实用新型内容

为了解决现有RFID天线的工作频段以及应用单一的问题，本实用新型提供一种多频段且可用于多系统的RFID天线。 

为了达到上述目的，本实用新型提供一种多系统多频段的RFID天线，包括：第一绝缘层，位于RFID芯片上，所述RFID芯片内设置有第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘位于所述第二焊盘一侧；第二绝缘层，位于所述第一绝缘层上；第一片上天线金属层，位于所述第二绝缘层内；第三绝缘层，位于所述第二绝缘层上；第四绝缘层，位于所述第三绝缘层上；第二片上天线金属层，位于所述第四绝缘层内，所述第四绝缘层内还设置有第三焊盘和第四焊盘，所述第四焊盘位于所述第三焊盘一侧，所述第三焊盘和所述第二焊盘电连接，且在垂直方向对应，所述第四焊盘和所述第一焊盘电连接，且在垂直方向对应，所述第二片上天线金属层与所述第一片上天线金属层和所述第三焊盘电连接；多个外部天线，和所述第三焊盘、第四焊盘相连。 

可选的，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层内均至少设置有两个第一连接通道，所述第一焊盘和所述第四焊盘通过所述第一连接通道相连，所述第二焊盘和所述第三焊盘通过另一所述第一连接通道相连，所述第一连接通道内均填充金属材料。 

可选的，在所述第三绝缘层内，还设置有第二连接通道，所述第一片上天线金属层和所述第二片上天线金属层通过所述第二连接通道相连，所述第二连接通道内填充金属材料。 

可选的，所述第二片上天线金属层依次通过所述第二连接通道、所述第一片上天线金属层、所述第一连接通道，和所述第三焊盘电连接。 

可选的，所述片上天线的工作频率为13.56MHZ、915MHZ、2.45GHZ或5.8GHZ。 

可选的，所述外部天线数量为1个、2个或3个。 

可选的，所述外部天线的工作频率为13.56MHZ、915MHZ、2.45GHZ或5.8GHZ。