[发明专利]一种太阳能电池作为天线的电子标签

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，特别涉及一种RFID电子标签。

背景技术

随着RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术的发展，RFID系统逐渐应用到射频识别技术领域中，RFID系统主要由标签、阅读器、数据传输和处理系统三部分组成。RFID电子标签具有持久性、存储信息容量大、抗干扰性强，读写距离远等优点。

在射频识别系统中，按照电子标签供电系统的不同结构，RFID电子标签主要分为有源标签、半有源标签和无源标签。有源标签和半有源标签具有外置的电池，通过外置的电池为标签芯片的工作提供能量，使其有更远的通信距离及可以增加更多的电路功能。无源标签依靠阅读器的射频信号提供能量使其工作，无源标签有着成本低和大规模生产的优点。

发明人在实现本发明的过程中，发现上述现有技术至少存在以下缺点和不足：

有源标签和半有源标签因增加了外置的电池，使得增加了制作工艺的复杂度；由于电池对标签天线的辐射特性有影响，所以要求电池与天线有足够大的距离，从而使得标签整体的面积较大；并且当普通电池能量耗尽时需更换电池，增加了使用过程中的复杂度，而且普通电池还会造成一定程度的环境污染；无源标签的通信距离有限。

发明内容

为了缩小标签整体的面积，降低标签成本和制作工艺复杂度，有利于大规模生产，减少对环境的污染，增加无源标签和半有源标签的通信距离，本发明提供了一种太阳能电池作为天线的电子标签，所述技术方案如下：

太阳能电池有两个极板，其电学特性表现为一个电压受限的电流源；实验表明，太阳能电池对于高频来说，相当于一个同等大小的金属板，这就使得太阳能电池可以作为天线发射或接收电磁波信号成为可能。

所述电子标签包括：对应天线结构的太阳能电池、标签芯片；所述太阳能电池对超高频来说可以作为天线，既可以提供能源，也可以接收电磁波。所述太阳能电池的正极性端与所述标签芯片的电源输入的正极性端相连；所述太阳能电池的负极性端与所述标签芯片的负极性端相连；微带线与所述标签芯片的射频输入端相连；地平面与所述标签芯片的负极性端相连。

所述标签天线是微带贴片天线。

所述标签天线的馈电方式可以是微带线馈电、缝隙耦合馈电、近距离耦合馈电。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

在采用电池供电的电子标签中，将太阳能电池和天线合二为一，缩小了标签整体的面积，减少制作工艺的复杂度，降低了标签的制造成本；另一方面，由于太阳能电池的使用，使有源标签和半有源标签可以长期工作而不需要更换电池，避免了因使用普通电池造成的环境污染，提高了有源标签和半有源标签的使用寿命，并且增加了无源标签和半有源标签的通信距离。

附图说明：

图1是本发明的一种标签设计实例。

1：太阳能电池 2：微带线 3：缝隙 4：基质1 5：地平面

6：芯片 7：基质2

具体实施方式：

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的设计。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了缩小了标签整体的面积，减少制作工艺的复杂度，降低了标签的制造成本，避免了因使用普通电池造成的环境污染，并且增加了无源标签和半有源标签的通信距离。本发明实施例提供了一种太阳能电池作为天线的电子标签，详见下文描述：

传统电池废旧之后，若电池中的重金属得不到妥善处理就会对环境造成污染；但是，若标签芯片的能量来自于清洁环保的太阳能，就可以避免电池生产中对环境造成的危害；并且由于太阳能电池具有较长的使用寿命，在一定光照强度下，太阳能电池能收集足够的光子，将光能转化成电能，可为标签芯片提供电源，并且理想情况下，只要有一定的光照，太阳能电池可以源源不断地为标签芯片供电，使其永远工作，而不需要更换电池，故本发明实施例优选用太阳能电池。