一种全向抗金属超高频rfid标签及医疗器械的制作方法

1.本实用新型涉及电子标签领域，特别涉及一种全向抗金属超高频rfid标签及医疗器械。


背景技术：

2.窄频带rfid标签会导致在实际应用中降低标签原本的rf性能
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读距下降，尤其是针对工作在中国频段(920-925mhz)的rfid标签和系统的应用。而现有超高频抗金属标签大多采用微带天线加载rfid芯片的方式来实现，但市场上流通的以微带天线类的标签虽然解决了带宽较窄的问题，但通常会比较厚重。
3.另外，单个微带天线信号最多覆盖180度，同时工作频段相对比较窄，而全向的覆盖需要组成整列，这就增加了制造难度和成本，而非全向的rfid标签在实际应用中会出现信号覆盖盲点，从而降低读取率。
4.另一方面，目前的医疗器械上通常会加装有rfid标签，这不仅便于生产时对医疗器械产品进行识别，也便于医疗器械产品卖出后进行统一的管理。但是现有的rfid标签存在上述的问题，导致不便于在医疗器械上使用。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的超高频抗金属标签无法兼顾体积以及带宽和覆盖范围的问题，本实用新型的目的在于提供一种全向抗金属超高频rfid标签及医疗器械。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
7.一方面，本实用新型提供一种全向抗金属超高频rfid标签，包括具有贯通孔的介电基体、设置在所述介电基体上且围绕所述贯通孔分布的螺旋天线、设置在所述介电基体上的rfid射频芯片以及电容或电感；所述螺旋天线上设置有用于在所述螺旋天线上形成两个连接端点的断口；其中，所述rfid射频芯片以及所述电容或电感均电性连接在两个所述连接端点之间。
8.优选的，所述螺旋天线围绕所述贯通孔布置有两圈，所述断口设置在所述螺旋天线的中部。
9.优选的，所述贯通孔的横截面呈圆形、矩形或者椭圆形。
10.优选的，所述介电基体呈环状，所述介电基体的材料为pcb、复合材料或者陶瓷。
11.优选的，所述螺旋天线的材料为金、银、铜、铁或铝。
12.优选的，所述电容或电感的材料为陶瓷。
13.优选的，所述rfid射频芯片为超高频射频芯片。
14.优选的，所述螺旋天线上开设有多个沿长度方向交错分布的缺口。
15.优选的，所述螺旋天线上设置有多个沿长度方向间隔分布的通孔。
16.另一方面，本实用新型还提供一种医疗器械，所述医疗器械具有杆状或管状构件，还包括如上所述的全向抗金属超高频rfid标签，且所述全向抗金属超高频rfid标签通过所
述贯通孔安装在所述杆状或管状构件上。
17.采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：
18.1、由于螺旋天线的设置，使得标签的整体体积得到降低，并且还利用螺旋天线的走线结构，形成等效的二分之一波长或四分之一波长的环状天线，不但实现360
°
范围的信号覆盖，同时加载立体的渐进走线形成的耦合结构，还拓宽了天线的工作带宽，从而增强了标签适用于不同场景或环境的能力。
19.2、由于螺旋天线与电容或电感的配合使用，有效增加了对金属材料的杆状或管状构件的适用范围。
20.3、由于贯通孔的设置，使得rfid标签能够有效利用穿设于贯通孔中的金属杆状或管状构件，进而增强标签天线信号的覆盖范围，实现360
°
无盲点覆盖。
附图说明
21.图1为实施例一中全向抗金属超高频rfid标签的结构示意图；
22.图2为实施例一中全向抗金属超高频rfid标签的俯视图；
23.图3为实施例一中螺旋天线的展开图；
24.图4为实施例二中螺旋天线的展开图；
25.图5为实施例三中螺旋天线其中一种构造的展开图；
26.图6为实施例三中螺旋天线另一种构造的展开图；
27.图7为实施例四中医疗器械的局部示意图。
28.图中:1-介电基体、2-螺旋天线、21-天线a、22-天线b、3-rfid射频芯片、4-电容或电感、5-贯通孔、6-杆状或管状构件。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
30.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本实用新型结构的说明，仅是为了便于描述本实用新型的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
32.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本实用新型的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例一
34.一种全向抗金属超高频rfid标签，如图1-3所示，包括介电基体1、螺旋天线2、rfid射频芯片3以及电容或电感4。
35.其中，介电基体1由pcb、复合材料或者陶瓷等非金属且带有介电性能的材料制造，并且介电基体1上设置有贯通孔5，其中，贯通孔5的横截面呈圆形、矩形或者椭圆形均可，而本实施例中，优选介电基体1整体呈环状构造。贯通孔5主要用于管状或者杆状构件穿设与其中，以便于rfid标签的安装使用。
36.螺旋天线2的材料为金、银、铜、铁或铝，螺旋天线2安装在介电基体1上，并且螺旋天线2围绕贯通孔5布置使用，例如螺旋天线2布置在介电基体1的其中一个端面(例如上端面)上，通常，螺旋天线2的中心与贯通孔5的中心重合。而出于保护和美观的角度考虑，通常将螺旋天线2会设置在介电基体1的内部。本实施例中，螺旋天线2上设置有断口，该断口用于将螺旋天线2一分为二，以便于在螺旋天线2上开设出两个连接端点，两个连接端点用于与上述的rfid射频芯片3以及电容或电感4进行连接。而螺旋天线2被断口分割而出的两部分分别为天线a21和天线b22，并且配置天线a21和天线b22均构成环状，即，螺旋天线2围绕贯通孔5布置有两圈，而断口则设置在螺旋天线2的中部；如此设置，一方面使得天线a21和天线b22都具有在360
°
方向上接收无线电信号的能力，另一方面使得天线a21和天线b22各自都能够对无线电信号产生感应，从而提高信号的准确接收率。相应的，在其他优选实施例中，螺旋天线2还可以布置更多圈数，从而使得天线a21和天线b22能够具有更大的螺旋角度(圈数)，以便于进一步提高对无线信号的接收效果。
37.其中，rfid射频芯片3配置为具有两个端点的超高频射频芯片，电容或电感4配置为具有两个端点的由陶瓷材料制造的电容或电感。并且rfid射频芯片3以及电容或电感4均设置在介电基体1的上端面上(或者设置在介电基体1的内部)。本实施例中，rfid射频芯片3的两个端点分别与螺旋天线2断口处的两个连接端点电性连接，同样的，电容或电感4的两个端点也分别与螺旋天线2断口处的两个连接端点电性连接。同时，本实施例中配置电容或电感4与rfid射频芯片3之间为非接触的关系。
38.本实施例提供的标签在使用时，尤其是通过贯通孔5套设在金属材料制造的杆状或管状构件上使用时，由于螺旋天线2是围绕介电基体1上的贯通孔5布置的，因此螺旋天线2与杆状或管状金属是不接触的，从而避免金属对螺旋天线2的直接影响，并且，螺旋天线2(天线a21和天线b22)的收发信号不受阻挡，进而增强标签天线信号的覆盖范围，实现360
°
无盲点覆盖。另外，由于呈螺旋线状的螺旋天线2的设置，使得标签的整体体积降低，并且还利用螺旋天线2的走线结构，形成等效的二分之一波长或四分之一波长的环状天线，不但实现360
°
范围的信号覆盖，同时加载立体的渐进走线形成的耦合结构，还拓宽了天线的工作带宽，从而增强了标签适用于不同场景或环境的能力。而呈螺旋线状的螺旋天线2与电容或电感4的配合使用，还能够有效增强对金属材料的杆状或管状构件的适用范围。
39.实施例二
40.其与实施例一的区别在于：可以理解的是，螺旋天线2通常具有一定的宽度，其并一定是线状构造。因此本实施例中，在螺旋天线2上开设有多个沿长度方向交错分布的缺口23。具体而言，是在天线a21和天线b22上分别开设有多个沿长度方向交错分布的缺口23。可以理解的是，缺口23的形状可以有多种选择，当缺口23呈矩形时，天线a21和天线b22呈现出
蛇形构造，如图4所示。如此设置，不但减少了螺旋天线2的用料，还能够达到延长螺旋天线2的电长度的目的。
41.实施例三
42.其与实施例一的区别在于：为了达到与实施例二的方案相似的效果，本实施例中，螺旋天线2上设置有多个沿长度方向间隔分布的通孔24，具体而言，是在天线a21和天线b22上分别开设有多个沿长度方向交错分布的通孔24，其中，通孔24可以是如图5所示的方孔，也可以是如图6所示的圆孔。如此设置，同样可以达到减少螺旋天线2的用料，以及延长螺旋天线2的电长度的目的。
43.实施例四
44.一种医疗器械，如图7所示，医疗器械具有杆状或管状构件6，该杆状或管状构件6通常由金属材料制造，但本实施例并不排除杆状或管状构件6由非金属材料制造的情形。可以理解的是，该杆状或管状构件6既可以是医疗器械固有的部件，也可以是通过焊接、螺纹连接或者粘接等方式额外增加的部件。
45.本实施例提供的医疗器械还包括如实施例一公开的全向抗金属超高频rfid标签，其中，该标签通过其所具有的贯通孔5套设在医疗器械所具有的杆状或管状构件6上实现固定，例如通过粘接固定。
46.如此设置，使得医疗器械生成和使用时能够方便的安装实施例一中提供的具有小体积、全向覆盖、抗金属的超高频rfid标签，使得相关的医疗器械方便管理。
47.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。