[实用新型]一种有源射频标签

说明书

技术领域

本实用新型涉及物流运输技术领域，具体涉及一种有源射频标签，所述射频标签集成了摩擦发电模块和储能模块。

背景技术

无线射频标签是物联网获取信息的终端之一，是大数据、云计算信息资源的获取前端信息的重要节点。同时，多种传感器，诸如温度、气体等传感器逐步实现与射频芯片的信息交换，使得射频读写器能够同时读出更多的数据。但是目前的高频及超高频射频标签属于无源射频标签，即使集成了多种传感器，由于没有电源，无法实时或定时提供标签感知的周围环境参数，特别是射频标签用于物流管理过程中无法定时或实时记录射频标签所经历的环境变化。即使加入了储能电池，但是电池电量有限，导致显著缩短射频标签的使用周期。

摩擦电是自然界中最常见的一种现象之一，无论是梳头、穿衣还是走路、开车都能遇到。摩擦发电机是一种微型发电机，它能依靠摩擦电势的充电泵效应，把极其微小的机械能转化为电能，此种发电机在电子产品、环境监测以及医疗设备制造等领域具有巨大的应用潜力。与工业大规模发电不同，摩擦发电机可以让运动着的物体都发电，摩擦发电机的动力源既可以是已被人们认识的风力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身体的晃动、手的触摸、物体的运动等。

在对射频标签的研究和实践过程中，利用摩擦发电机模块能够在移动或运动的过程中储能发电。将摩擦发电机模块与储能模块结合集成到用于物流的射频电子标签中，在不断的运输过程中，摩擦发电机模块能够不停的为储能模块供电，保证储能模块中电量充足，使得集成了功能传感器的射频标签具备了实时或定时记录周围环境参数的能力。

实用新型内容

本实用新型提供了一种有源射频识别标签结构，能够解决集成功能传感器的射频标签实时或定时获取传感信号不间断供电的难题，同时该结构设计避免了传统倒装或焊接工艺造成的模块凸出的难题，同时能够显著降低模块在贴合和使用过程中的损坏几率。

一种有源射频标签，其中，射频天线位于基板的一侧，芯片模块、储能模块和摩擦发电模块位于基板的另一侧；所述储能模块与芯片模块之间，所述摩擦发电模块与储能模块之间均通过导通孔和连接电路实现导通连接，所述芯片模块与射频天线通过导通孔实现导通连接。

进一步的，所述芯片模块、储能模块和摩擦发电模块通过基板表面的槽结构嵌入基板，三个模块的上表面与基板表面共平面。

进一步的，所述导通孔是基板上填有银胶的钻孔，直径为1.5mm。

进一步的，所述芯片模块具有四个电极，其中两个电极连接射频天线，另外两个电极连接储能模块。

进一步的，所述储能模块具有四个电极，其中两个电极连接摩擦发电模块仅有的两个电极。

本实用新型涉及的有源射频标签结构一方面能够保证各模块表面贴合后的平整性，避免了模块的凸出，同时也能够提高模块封装和贴合的成品率。

附图说明

图1为有源射频识别标签的正面结构示意图。

图2为有源射频识别标签的背面结构示意图，其中示出了天线及连接电路。

图3为基板与芯片模块、储能模块和摩擦发电模块间匹配结构示意图。

图4为芯片模块、储能模块和摩擦发电模块的电极结构示意图。

图5为基板表面的芯片模块、储能模块和摩擦发电模块对应的槽结构和导通孔结构的示意图。

附图标记说明：

1-射频识别标签基板；2-摩擦发电模块；3-储能模块；4-射频芯片模块；5-射频天线；6-摩擦发电模块与储能模块之间连接电路；7-射频芯片与储能模块之间的连接电路；8-基板表面构建的对应摩擦发电模块的等尺寸槽结构；9-基板表面构建的对应储能模块的等尺寸槽结构；10-基板表面构建的对应射频芯片的等尺寸槽结构。

具体实施方式

下面将结合具体实例及附图进一步的详细描述本实用新型目的的实现、功能特点及有益效果。

如图1和图2所示，无线射频识别标签由基板、射频芯片模块、射频天线、摩擦发电模块、储能模块和导通孔构成。三个模块的位置如图1所示，位于基板的一侧，且三个模块的长、宽、高皆为10mmⅹ10mmⅹ1mm；其中摩擦发电模块含有两个对角电极，储能模块含有四个电极，射频芯片含有四个电极。射频芯片结构和布局如图2所示，位于基板的另一侧。基板表面所有的导通孔布局对应三个模块的所有电极(图4)，导通孔是基于在基板钻孔后填银胶形成的导通结构，所有导通孔的直径皆为1.5mm。