专利名称：多系统、多频段的rfid天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路设计和制造技术领域，尤其涉及一种多系统、多频段的RFID天线。
背景技术：
天线是一种以电磁波形式接收或辐射前端射频信号功率的装置，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。 在射频识别(Radio Frequency Identification, 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。目前，RFID系统的工作频段有低频LF(125KHz 135KHz)、高频HF(13. 56MHz)、超高频UHF(860MHz 960MHz)和微波丽(2. 45GHz、5. 8GHz)，不同工作频段的RFID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B向，反过来，RFID系统的工作频段对RFID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。 对于低频LF和高频HF频段，RFID系统工作在RFID天线的近场，电子标签所需的能量是通过电感耦合方式由读写器的耦合线圈辐射近场提供。因为在近场实际上不涉及电磁波传播的问题，RFID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。 对于超高频UHF和微波频段，RFID系统工作在RFID天线的远场，读写器要为电子标签提供能量或唤醒有源电子标签。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，RFID天线设计对RFID系统性能影响较大，多采用偶极子天线或微带贴片天线。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。 现有技术中，RFID技术应用单一，且由于技术上的困难，对于某一特定RFID芯片，它的工作频段往往只有一种，与其对应的RFID天线的工作频段也只有一种。
移动通信领域已展开将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、多频段的RFID天线迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多系统、多频段的RFID天线，可工作在多个频段。
为了达到上述的目的，本发明提供一种多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，
3包括一片上天线和至少一外部天线，所述片上天线设置在芯片的外表面上，所述外部天线 设置在所述芯片的外部，该芯片的外表面上设有连接焊盘，所述片上天线和外部天线均通 过所述连接焊盘与所述芯片连接。 上述多系统、多频段的RFID天线，其中，所述片上天线的工作频段与外部天线的 工作频段不相同。 上述多系统、多频段的RFID天线，其中，所述片上天线和外部天线的工作频段为 低频、高频、超高频或微波。 上述多系统、多频段的RFID天线，其中，所述片上天线的工作频段为默认频段。
上述多系统、多频段的RFID天线，其中，所述片上天线的外径略小于所述芯片的 外径。 上述多系统、多频段的RFID天线，其中，所述外部天线是为芯片定制的。 本发明多系统、多频段的RFID天线包含一片上天线和至少一外部天线，片上天线
的工作频段与外部天线的工作频段不相同，使本发明多系统、多频段的RFID天线具有至少
两种工作频段，具有该多系统、多频段的RFID天线的某一特定电子标签或读写器既可适用
于近距离识别，又可适用于远距离识别，增强了电子标签或读写器的功能，使电子标签或读
写器满足多系统集成应用的发展要求。
本发明的多系统、多频段的RFID天线由以下的实施例及附图给出。 图1是本发明多系统、多频段的RFID天线的示意图。 图2是本发明多系统、多频段的RFID天线中片上天线的示意图。
具体实施例方式
以下将结合图1 图2对本发明的多系统、多频段的RFID天线作进一步的详细描 述。 本发明多系统、多频段的RFID天线包括一片上天线和至少一外部天线，所述片上
天线设置在芯片的外表面上，所述外部天线设置在所述芯片的外部，该芯片的外表面上设
有连接焊盘(pad)，所述片上天线和外部天线均通过所述连接焊盘与所述芯片连接。 现以一具体实施例详细说明本发明多系统、多频段的RFID天线 参见图1，本发明多系统、多频段的RFID天线包括一片上天线ll(为了附图清楚，
图1中简化了片上天线)和两个外部天线12和13 ; 所述片上天线11直接制作于RFID芯片20的外表面上，本实施例中，所述片上天 线11采用黏贴的方式黏贴在所述RFID芯片20的外表面上； 所述RFID芯片20的外表面上设有两个连接焊盘30，所述片上天线11的两端分别 焊接在两个连接焊盘30上； 所述片上天线11具有默认工作频段，本实施例中，所述片上天线11的默认工作频 率为2. 45GHz，属于微波MV频段； 所述外部天线12制作于所述RFID芯片20的外部，本实施例中，所述外部天线12 为偶极子天线，该偶极子天线包括两段粗细相等、长度相等的直导线，所述两段直导线分别焊接在两个连接焊盘30上，所述外部天线12的工作频率为915MHz，属于超高频UHF段；
所述外部天线13亦制作于所述RFID芯片20的外部，所述外部天线13的两端分 别焊接在两个连接焊盘30上，本实施例中，所述外部天线12为线圈型天线，该线圈型天线 的工作频率为13. 56MHz，属于高频HF段； 所述外部天线12和13是为所述RFID芯片20定制的，RFID系统工作时，所述RFID 芯片20根据其内部时钟自动响应所述外部天线12或13所指定的频率。
图2所示为本实施例中所述片上天线11的结构示意图，所述片上天线11采用微 带贴片天线； 所述片上天线11外径(即图2中的Rl和R2)的尺寸由所述RFID芯片20的大小 决定，设计所述片上天线11时，往往取能容忍的最大尺寸，所述片上天线11的外径(R1、R2) 略小于所述RFID芯片20的外径(即图2中的LI和L2)。 本实施例中，所述多系统、多频段的RFID天线可工作在2.45GHz、915MHz和 13. 56MHz三个频率上，也就是说，该多系统、多频段的RFID天线同时具有微波、超高频和高 频三种工作频段，具有该多系统、多频段的RFID天线的芯片20能满足2. 45GHz、915MHz和 13. 56MHz三个频率的工作需求，通过这种方式，该芯片20在上述范围内的任何交互频率， 都能为正确的频段应用提供适当的天线。 采用本实施例多系统、多频段的RFID天线的某一特定电子标签或读写器既可适 用于近距离识别，又可适用于远距离识别。 本发明多系统、多频段的RFID天线可以同时具有低频LF、高频HF、超高频和微波 丽四种工作频段；也可以同时具有低频LF、高频HF、超高频、微波丽中的三种工作频段，如 高频HF、超高频和微波丽，又如低频LF、高频HF和超高频；还可以同时具有低频LF、高频 HF、超高频、微波丽中的二种工作频段，如高频HF和超高频，又如高频HF和微波丽。
权利要求
一种多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，包括一片上天线和至少一外部天线，所述片上天线设置在芯片的外表面上，所述外部天线设置在所述芯片的外部，该芯片的外表面上设有连接焊盘，所述片上天线和外部天线均通过所述连接焊盘与所述芯片连接。
2. 如权利要求1所述的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，所述片上天线的工作频段与外部天线的工作频段不相同。
3. 如权利要求2所述的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，所述片上天线和外部天线的工作频段为低频、高频、超高频或微波。
4. 如权利要求1、2或3所述的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，所述片上天线的工作频段为默认频段。
5. 如权利要求1、2或3所述的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，所述片上天线的外径略小于所述芯片的外径。
6. 如权利要求1所述的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，所述外部天线是为所述芯片定制的。
全文摘要
本发明的多系统、多频段的RFID天线，其特征在于，包括一片上天线和至少一外部天线，所述片上天线设置在芯片的外表面上，所述外部天线设置在所述芯片的外部，该芯片的外表面上设有连接焊盘，所述片上天线和外部天线均通过所述连接焊盘与所述芯片连接。本发明的多系统、多频段的RFID天线，可工作在多个频段。
文档编号H01Q21/00GK101789543SQ20101012887
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者王勇, 赵宇航 申请人:上海集成电路研发中心有限公司