本发明涉及石油钻探领域,特别涉及石油钻杆用天线超高频电子标签及标签制作方法。
背景技术:
1、石油钻杆工作于地下数千米,高温、高压、酸碱、泥沙、摩擦易损,用于钻杆上的电子标签只能安装于钻杆之上;而钻杆属于金属环境,由于金属对电磁波影响,使得电子标签的性能,受到很大影响;加之标签处于恶劣环境中,必须对其采取保护措施;又要配合安装条件,钻杆标签的体积就必须设计得比较小。电子标签的谐振最佳点是中值915mhz,频漂不易超过15mhz,由于石油钻杆使用的环境无法与普通标签相比。金属环境(钻杆是合金的),严重影响标签对电磁波的接收与发送;而小体积减少了电磁波的接收面积。所以石油钻杆的标签所使用的天线需要特殊设计。
2、目前市场上的同类特种抗金属标签,有些可以适应金属环境。而钻杆标签,由于需要满足耐酸碱,耐高温、高压,耐磨损等外部恶劣环境的要求,不得不给电子标签加个保护“外套”,由于“外套”的生产工艺、以及所使用的材料复杂,存在个体材质差异和安装工艺差异,这些差异会增加了标签谐振频率的不确定因素。在低带宽情况下,标签的谐振频偏是很严重的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的石油钻杆用天线超高频电子标签及标签制作方法。
2、第一方面,本发明实施例提供了一种石油钻杆用天线,包括:
3、芯片引脚面、两个天线主体面和频点修正面;所述芯片引脚面、两个天线主体面和频点修正面围成长方柱体;
4、所述两个天线主体面为长方柱体中相对平行设置的两侧面,所述芯片引脚面为所述长方柱体的一端面,与所述两个天线主体面垂直且电连接;所述频点修正面与所述两个天线主体面和所述芯片引脚面垂直,且所述频点修正面与所述两个天线主体面电连接;
5、所述芯片引脚面用于与电子标签芯片连接;
6、所述天线主体面用于与电子标签芯片的输入引脚连接,以收发电磁波;
7、所述频点修正面与所述天线主体面以及所述电子标签芯片的输入引脚构成谐振环路。
8、在一个实施例中,所述天线主体面,包括用于收发电磁波的天线主体;
9、两个天线主体面上的天线主体对称设置;
10、所述芯片引脚面的多个引脚焊盘分别具有延伸部,形成导电及附着力增强区;多个引脚焊盘的至少两个延伸部分别与两个天线主体连接。
11、在一个实施例中,所述频点修正面包括:过桥天线和两条调节线;
12、所述过桥天线横跨所述频点修正面,且连接两个所述天线主体面上的天线主体;
13、两条所述调节线呈长条形,分别分布于所述频点修正面相对的两侧边,分别与两个所述天线主体面的天线主体连接;
14、所述过桥天线用于与两个所述天线主体以及所述电子标签芯片的输入引脚构成谐振环路;
15、所述调节线用于在制作石油钻杆用超高频电子标签的过程中调节谐振频率。
16、在一个实施例中,两条调节线和过桥天线上设置有用于在制作石油钻杆用超高频电子标签的过程中调节所述电子标签工作频率的频率调整区,所述频率调整区在制作石油钻杆用超高频电子标签的过程中被磨除,以调整至目标谐振频率。
17、在一个实施例中,石油钻杆用超高频电子标签的工作频率为920-935mhz;
18、天线为银浆天线,通过印刷工艺制成。
19、第二方面,本发明实施例提供了一种石油钻杆用超高频电子标签,包括:
20、电子标签芯片、陶瓷胚体和所述的天线;
21、所述陶瓷胚体为长方柱体;
22、所述天线通过印刷工艺印制于所述陶瓷胚体的对应面上。
23、在一个实施例中,天线的芯片引脚面印制于所述陶瓷胚体的端面;
24、电子标签芯片与所述芯片引脚面上的引脚焊接。
25、第三方面,本发明实施例提供了一种石油钻杆用超高频电子标签的制作方法,包括:
26、制作电子标签芯片和陶瓷胚体;
27、在陶瓷胚体上印刷所述的石油钻杆用超高频电子标签的天线;
28、将所述电子标签芯片与所述陶瓷胚体上印制的芯片引脚面焊接。
29、在一个实施例中,在将所述电子标签芯片与所述陶瓷胚体上印制的芯片引脚面焊接的步骤之后,还包括:
30、对所述天线的频点修正面进行修正,使石油钻杆用超高频电子标签的工作频率达到预设的目标频率。
31、在一个实施例中,所述对所述天线的频点修正面进行修正,使石油钻杆用超高频电子标签的工作频率达到预设的目标频率,包括下述步骤中至少一项:
32、在频率粗调区进行频率修正;
33、在频率细调区进行频率修正;
34、在频率微调区进行频率修正;
35、所述频率粗调区、频率细调区和频率微调区修正的频率范围依次缩小;
36、所述频率粗调区位于所述过桥天线远离两条所述调节线的一端;
37、所述频率细调区位于两条所述调节线靠近所述过桥天线的一端;
38、所述频率细调区位于两条所述调节线远离所述过桥天线的一端。
39、在一个实施例中,所述频率修正,包括:
40、使用细砂轮打磨所述频率粗调区、频率细调区和频率微调区的边界线。
41、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括:
42、本发明实施例提供了一种石油钻杆用超高频电子标签,包括:电子标签芯片、陶瓷胚体和天线;天线通过印刷工艺印制于陶瓷胚体的对应面上,包括:芯片引脚面、两个天线主体面和频点修正面;芯片引脚面用于与电子标签芯片连接;天线主体面用于与电子标签芯片的输入引脚连接,以收发电磁波;频点修正面与天线主体面以及电子标签芯片的输入引脚构成谐振环路。本发明实施例提供的超高频电子标签采用芯片侧装设计,使得本发明实施例提供的超高频电子标签的尺寸小,易放置于小体积的外壳中,适用于直径有限的石油钻杆之上;天线印刷在陶瓷胚体上的设计,使陶瓷胚体可以对天线很好地起到支撑作用的同时,绝缘性能较好,不会对天线的发射和接收性能产生较大的影响,同时天线分布于长方柱的不同面上,也使得整体结构紧凑的同时,增加了天线的分布面积,保证天线接收信号的质量。
43、在制备石油钻杆的电子标签过程中,由于不同陶瓷胚体和天线的材质的微小差异,还可以通过对频点修正面的过桥天线以及修正条的边界线的磨除,进行超高频电子标签谐振频偏的修正,使得电子标签的工作频率稳定在较小的误差范围内,提高了电子标签的整体性能。
44、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
45、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种石油钻杆用天线,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线主体面,包括用于收发电磁波的天线主体;
3.如权利要求2所述的天线,其特征在于,所述频点修正面包括:过桥天线和两条调节线;
4.如权利要求3所述的天线,其特征在于,两条调节线和所述过桥天线上设置有用于在制作石油钻杆用超高频电子标签的过程中调节所述电子标签工作频率的频率调整区,所述频率调整区在制作石油钻杆用超高频电子标签的过程中被磨除,以调整至目标谐振频率。
5.如权利要求1-4任一项所述的天线,其特征在于,所述石油钻杆用超高频电子标签的工作频率为920-935mhz;
6.一种石油钻杆用超高频电子标签,其特征在于,包括:
7.如权利要求6所述的电子标签,其特征在于,
8.一种石油钻杆用超高频电子标签的制作方法,其特征在于,包括:
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在将所述电子标签芯片与所述陶瓷胚体上印制的芯片引脚面焊接的步骤之后,还包括:
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述对所述天线的频点修正面进行修正,使石油钻杆用超高频电子标签的工作频率达到预设的目标频率,包括下述步骤中至少一项:
11.如权利要求8-10任一项所述的方法,其特征在于,所述频率修正,包括: