[实用新型]基于SAW无源测温芯片的卡扣式智能电子标签

说明书

技术领域

本实用新型涉及声表面波射频识别技术（SAW-RFID），特别是涉及了一种具有识别和测温功能的基于SAW无源测温芯片的卡扣式智能电子标签。

背景技术

射频识别技术是20世纪90年代开始兴起，近年来开始逐渐走向成熟的一种自动识别技术。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。该技术以非接触式、存储量大、识别速度快、距离远、可多卡识别等优点而得到越来越广泛的应用。随着RFID技术成熟与RFID标签成本的下降，逐步呈现一些具有实际应用价值的发展趋势，其中之一是RFID与温度传感器相结合。目前在矿井生产安全检测系统中，普遍是用电缆线传输采集到的温度值，而电缆线很容易被拉脱、拉断、擦破，从而引起电火花触发瓦斯而引起矿难，把温度传感器与RFID技术结合起来，不仅可以进行自动识别而且可以形成一种串行数据采集无线传输的方式，使得整个检测装置体积很小，可以省去大量的布线工作。

在无源超高频RFID系统中，标签由于自身没有电源，其芯片所需要的维持和激励标签工作的能量均来自所捕获的阅读器发送的电磁功率，为此标签天线接收到的功率是否能够使标签芯片正常工作就显得尤为重要。在标签天线的设计中，通常要求天线与芯片之间实现最大功率传输，以实现标签与阅读器之间的良好通讯，因此天线与芯片之间的阻抗匹配设计就显得更为重要。

现有技术中无源超高频RFID系统中的螺旋天线一般采用底部全焊接的形式与PCB板相连接，且螺旋天线上部圈数较多，造成其馈电方式的标签能量小，回波能量延续时间短。现有技术中无源超高频RFID系统中的标签外壳为底部开口的长方体结构，长方体外壳的长和宽与PCB板的大小相同，使用强力胶将外壳与PCB板固定，最后将铜片焊接在PCB板的底部，铜片将长出PCB板，长出的部分有一半圆缺口，目的是用来将标签固定在设备上，该标签外壳在使用及拆卸方面不够方便性，在高温加热的条件下不能确定强力胶的牢固性并且体积大。

发明内容

鉴于上述现有技术现状，本实用新型提供一种基于SAW无源测温芯片的卡扣式智能电子标签。该卡扣式智能电子标签无论是谐振点的能量值还是有效信号的回波时长比现有技术有明显的提高，具有导热快、体积小、剖面低等优点。

本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种基于SAW无源测温芯片的卡扣式智能电子标签，包括标签外壳、螺旋天线）、PCB板、SAW温度传感器、标签底座，其特征在于：所述标签外壳由标签外壳I和标签外壳II通过卡扣对接在一起构成；所述标签底座为正方形，与PCB板底面的接地层大小相同；所述螺旋天线上部的圈数为2.5圈，与螺旋天线为一体的底部为垂直站立点；所述SAW温度传感器焊接在PCB板上，所述螺旋天线通过垂直站立点焊接在PCB板上，所述标签底座与PCB板底面的接地层焊接在一起，上述整体构成的智能电子标签设置在标签外壳内，其PCB板设置在标签外壳I和标签外壳II内的凹槽中。

本实用新型所产生的有益效果是：在结构方面得到很大改进，本实用新型优化设计之后的螺旋天线比优化之前现有技术中的螺旋天线的剖面更低，实现了标签的小型化设计目标，性能上得到很大提高。     为了让使用者更加方便美观，整个标签外壳结构设计为卡扣形式，标签外壳采用绝缘耐高温的材料制成，可降低设计成本，并且不会对螺旋天线的性能产生大的影响。螺旋天线采用不锈钢材料制成，设计成本降低，设计的螺旋结构形式能够有效的降低整体结构的大小，底部有一定的高度，提高了天线的辐射效率，降低了PCB板对螺旋天线的影响。

标签底座以黄铜为材料制作而成，外部涂有一层锡，方便标签底座与PCB板接地面的焊接。整个系统只需要标签外壳对所有结构进行固定，无需任何的固定设施。

本结构中的SAW温度传感器位于整个结构的内部，除非整个标签被破坏，那么都可以保证SAW温度传感器的安全，进一步保证了系统的信息安全。

在原理方面，本实用新型优化后螺旋天线采用底部站立点的形式与PCB板相连接，底部有一定的高度，从而提高了天线的辐射效率，降低了PCB板对螺旋天线的影响。

本实用新型实现了螺旋天线与微带天线的双谐振结构，并且螺旋天线与微带天线在同一点馈电，从而使得天线与芯片之间的匹配效果更好，标签的能量损耗降低。

总之，本实用新型用于SAW无源测温系统中，从各个方面降低了标签的能量损耗，增加了回波延续时间，具有导热快、美观、方便、实用、体积小、剖面低、测量结果精确等优点，本实用新型可用于仓储管理、物流跟踪、航空包裹、自动控制等相关领域。