专利名称：基于阅读器放于高位的射频识别标签天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种标签天线，尤其涉及一种射频识别(RFID，即RadioFrequency Identification)标签天线。
背景技术：
射频识别(RFID)系统总体上在彼此之间利用无线电波以预定带宽交换各种数 据。射频识别(RFID)系统包括标签和阅读器，标签包括唯一识别信息(ID)，标签附着于物 体上。阅读器从标签读取识别信息/将信息写入标签。 随着市场经济的发展，射频识别标签由于远距离、动态读取信息的能力，被越来越 多的行业所广泛使用。例如在物流领域用于仓库管理、生产线自动化、日用品销售；在交通 运输领域用于集装箱与包裹管理、高速公路收费与停车收费；在农牧渔业用于羊群、鱼类、 水果等的管理以及宠物、野生动物跟踪；在医疗行业用于药品生产、病人看护、医疗垃圾跟 踪；在制造业用于零部件与库存的可视化管理；射频识别标签还可以应用于图书与文档管 理、门禁管理、定位与物体跟踪、环境感知和支票防伪等多种应用领域。 射频识别标签由标签天线和标签芯片构成射频识别标签需从阅读器发出的射频 波束中获取能量，经过整流、存储后提供射频识别标签所需的工作电压，并使用反向散射调 制方式发射数据，它必须利用阅读器的载波调制自己的信号。标签天线是RFID电子标签系 统的关键器件，射频识别标签天线的设计优劣对RFID系统工作性能有较大的影响。 目前普通的射频识别标签天线的辐射方向图与标签天线自身处于同一平面。如将 普通的标签置于水平面，那么由此标签天线辐射出的辐射方向图也在水平面上。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是提供一种有着较宽带宽和较高增益的基于阅读器 放于高位的射频识别标签天线。 为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种基于阅读器放于高位的射频识别
标签天线，包括金属天线层和各向同性介质层，所述金属天线层为左右上下均不对称的非
对称结构的变形偶极子天线，所述金属天线层包括呈不对称"C"形的金属天线支及下方呈
"一"字形的金属天线支，两金属天线支之间为各向同性介质层，以使得在辐射方向图上产
生一天线增益最大的仰角，使得射频识别标签与置于高位的阅读器在发射接收信号时提供
较大的工作距离和提高读取的时间从而提高系统的效率。 所述射频识别标签天线上还固定有集成电路(IC)芯片。 所述射频识别标签天线附着于一定介电常数的介质上，优选所述天线采用在介质 板上蚀刻而成，当然也可以直接附着在待管理的物体上。 本实用新型的有益效果是本实用新型通过采用独特的非对称结构(左右上下均 不对称)变形偶极子天线，使得在辐射方向图上产生一仰角，在此仰角上天线增益最大，使 得射频识别标签与置于高位的阅读器在发射接收信号时提供较大的工作距离和提高读取
3的时间，从而提高系统的效率。比如，在高速公路不停车收费系统中，阅读器一般置于高速 路上方，此时，射频识别标签天线产生的上仰角，使得标签和阅读器相互的数据传输和阅读 器对于标签的读取时间得到很大的提高。本实用新型结构简单新颖，节省了原材料，降低 了生产成本，可以只需经由简单的化学蚀刻即可得到所需的标签天线结构，易于生产加工， 进一步降低了生产成本，并易于批量生产，本实用新型标签天线与普通标签天线相比，独特 的辐射上仰角更提高了阅读器置于高位的射频识别系统的工作距离及效率，增加了读取时 间，提高了系统的可靠性，可广泛适用于身份识别、企业管理、交通运输管理、物流以及配送 中心等射频识别系统。
图la、图lb是本实用新型具体实施例RFID标签天线的示意图； 图2是本实用新型具体实施例射频识别标签天线与芯片连接端的反射系数； 图3是本实用新型具体实施例射频识别标签天线的E面H面方向图； 图4是本实用新型具体实施例射频识别标签天线的3D辐射方向图； 图5是本实用新型具体实施例射频识别标签天线雷达反射截面(RCS)测试图； 图6是本实用新型具体实施例射频识别标签天线应用在不停车收费系统的示意图。
具体实施方式现结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述 如图la、图lb所示，本实用新型具体实施例中，基于阅读器放于高位的射频识别 标签天线，包括呈不对称"C"形的金属天线支1和呈"一"字形的金属天线支2以及各向同 性介质层3， IC芯片4通过芯片定位胶固定在天线上。在加工时，天线只需采用介质板通过 简单的化学蚀刻成型，再将IC芯片通过芯片定位胶固定在天线上即可，从图1可以看出，金 属天线支1和金属天线支2不对称，构成整个天线的上下不对称结构；金属天线支l自身左 右不对称，构成整个天线左右不对称。 参照图2和图3，可以看出在预定的通信频段内，本实施例中射频识别标签天线电 压驻波比VSWR表现良好，尽最大可能实现了天线与芯片间的无耗传输；这样，射频识别标 签天线接收到的能量可以最大限度的传输给射频识别标签芯片。同时，射频识别标签芯片 的能量也可以最大限度无损耗的传输给射频识别标签天线。最大辐射方向上为全向天线， 实现了在预定通信方向上达到了 360°无零陷的传输；这样，射频识别标签可以在所有方 向上与射频识别阅读器通讯。 参照图4，可以清晰的看到，天线的辐射方向有一个明显的上仰角，在此仰角上天 线增益最大，使得射频识别标签与置于高位的阅读器在发射接收信号时提供较大的工作距 离和提高读取的时间从而提高系统的效率。 图5所示为射频识别标签天线的雷达散射截面(RCS)的曲线图，RCS是测量阅读器 不同角度入射射频识别标签时，所测得的来自天线的反射量，可以看出，在与水平角度60。 是反射量最大，这也从另一个角度反映了天线产生的仰角，实现了一个角度的最大传输。 参照图6，给出了本实用新型实施例所述的射频识别标签天线应用在不停车收费系统的一个应用实例。在此应用实例中，阅读器5置于高速公路上方，位于高位，与高速公 路平面成60。夹角，向下辐射信号。由本实用新型实施例所述的标签天线构成的标签放置 于汽车驾驶室前端，水平放置，由标签天线辐射形成的上仰60°的辐射信号与阅读器5进 行数据传输，较之普通标签能够更好的与阅读器进行通讯。 上述实施例仅仅是为说明本实用新型而述的较佳实施例，当然，本实用新型还可 有其他实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可 根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新 型的权利要求的保护范围。
权利要求一种基于阅读器放于高位的射频识别标签天线，其特征在于所述基于阅读器放于高位的射频识别标签天线包括金属天线层和各向同性介质层，所述金属天线层为左右上下均不对称的非对称结构的变形偶极子天线，所述金属天线层包括呈不对称“C”形的金属天线支及下方呈“一”字形的金属天线支，两金属天线支之间为各向同性介质层，以使得在辐射方向图上产生一天线增益最大的仰角。
2. 如权利要求1所述基于阅读器放于高位的射频识别标签天线，其特征在于所述射 频识别标签天线上还固定有集成电路芯片。
3. 如权利要求2所述基于阅读器放于高位的射频识别标签天线，其特征在于所述射 频识别标签天线附着于介质上。
4. 如权利要求3所述基于阅读器放于高位的射频识别标签天线，其特征在于所述射 频识别标签天线采用在介质板上蚀刻而成。
专利摘要本实用新型公开了一种基于阅读器放于高位的射频识别标签天线，包括金属天线层和各向同性介质层，所述金属天线层为左右上下均不对称的非对称结构的变形偶极子天线，以使得在辐射方向图上产生一天线增益最大的仰角，使得射频识别标签与置于高位的阅读器在发射接收信号时提供较大的工作距离和提高读取的时间从而提高系统的效率。本实用新型通过采用独特的非对称结构变形偶极子天线，使得在辐射方向图上产生一仰角，在此仰角上天线增益最大，使得射频识别标签与置于高位的阅读器在发射接收信号时提供较大的工作距离和提高读取的时间，从而提高系统的效率和可靠性，可广泛适用于身份识别、企业管理、交通运输管理、物流以及配送中心等射频识别系统。
文档编号G06K19/07GK201466205SQ20092013052
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月2日 优先权日2009年4月2日
发明者侯志强, 唐金欢, 李帅, 李标 申请人:中兴通讯股份有限公司