一种基于rfid的电子车牌标签天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于RFID的电子车牌标签天线,包括车牌本体(1)、介质长条（2）和RFID芯片（3）；介质长条（2）固定于车牌本体（1）的下端面，RFID芯片（3）固定于介质长条（2）上；所述的介质长条（2）的上端面通过导电胶粘接在车牌本体（1）的下端面左上角；所述的RFID芯片（3）焊接于介质长条的前端面；所述的介质长条（2）的上端面设置有金属铜带A，介质长条（2）的下端面设置有金属铜带B（6）。本发明提供了一种在完全保持原有物理车牌不变的基础上，不破坏原有车牌的结构，充分利用车牌的金属电特性让车牌本身作为RFID天线辐射的一种新型电子车牌天线。
【专利说明】
一种基于RF ID的电子车牌标签天线
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种基于RFID的电子车牌标签天线。
【背景技术】
[0002]电子车牌是物联网技术的细分、延伸及提高的一种应用；它的基本技术原理是利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车辆上装有一枚电子车牌标签，将该RFID电子标签作为车辆信息的载体，并在通过装有经授权的射频识别读写器的路段时，对该机动车电子标签上的数据进行采集或写入，实现所有车辆数字化管理的一种先进技术;电子车牌突破了现有交通信息采集技术的瓶颈，能识别车辆的准确身份信息;配合后台云计算，能实现车辆交通信息的分类、处理、查询、各种社会应用、后台电子支付等，在车辆注册管理、交通管理和车辆收费管理等方面具有广泛的应用价值。
[0003]目前电子车牌中RFID技术所使用的频段主要是RFIDUHF频段，多采用工作方式为被动式的无源标签芯片，传统的电子车牌天线一般需要在车牌外表面上放置标签天线或者特殊加工车牌(开缝或者特殊材料制作车牌)，这样既影响美观，又破坏了原有车牌的结构，而且由于车牌的金属特性，标签天线的读取距离和稳定性均受到影响，不利于电子车牌在原有物理车牌基础上的推广。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在完全保持原有物理车牌不变的基础上，不破坏原有车牌的结构，充分利用车牌的金属电特性让车牌本身作为RFID天线辐射的一种新型电子车牌天线。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:包括车牌本体、介质长条和RFID芯片;介质长条固定于车牌本体的下端面，RFID芯片固定于介质长条上。
[0006]所述的介质长条的上端面通过导电胶粘接在车牌本体的下端面左上角。
[0007 ]所述的介质长条的伸出端与车牌本体左端面的距离为5mm。
[0008]所述的RFID芯片焊接于介质长条的前端面。
[0009]所述的介质长条的上端面设置有金属铜带A，介质长条的下端面设置有金属铜带B，金属铜带A和金属铜带B分别与RFID芯片电连接。
[00?0]所述的介质长条为Fr4介质长条。
[0011]所述的RFID芯片为Alien H4芯片。
[0012]所述的金属铜带A包括接触部分和弯折部分，弯折部分呈L形状，弯折部分的短边与接触部分相连;接触部分还与车牌本体电连接，弯折部分还与RFID芯片电连接。
[0013]本本发明中，天线包括物理车牌本体、作为激励结构的Fr4介质长条和用来存储信息识别的RFID芯片(具体为Alien H4芯片)；介质长条隐藏于车牌的下端面，介质板材采用I毫米Fr4板材，两面的铜带来作为激励结构，采用的RFID芯片为Alien H4芯片，通过设计介质长条的结构使其端口阻抗与芯片阻抗实现共轭匹配，以达到天线端口具有最大的能量输入，并在在金属车牌表面激励形成有效辐射的表面电流，进而实现车牌本身作为天线来有效辐射。
[0014]本发明的有益效果是:能够完全保持原有物理车牌的结构不变，加工简单，天线隐蔽美观，增益高，稳定性高，有利于电子车牌的大力推广。
【附图说明】
[0015]图1为电子车牌标签天线的结构示意图；
图2为电子车牌标签天线的俯视图；
图3为电子车牌标签天线的侧视图；
图4为介质长条的上端面结构示意图；
图5为介质长条的下端面结构示意图；
图6为天线芯片的端口回波损耗图；
图7为915MHZ时方位角为45度的天线增益方向图；
图8为915MHZ时方位角为负60度的天线增益方向图；
图中，1-车牌本体，2-介质长条，3-RFID芯片，4-接触部分，5-弯折部分，6-金属铜带B。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0017]如图1?3所示，一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:包括车牌本体1、介质长条2和RFID芯片3;介质长条2固定于车牌本体I的下端面，RFID芯片3固定于介质长条2上。
[0018]所述的介质长条2的上端面通过导电胶粘接在车牌本体I的下端面左上角。
[0019]所述的介质长条2的伸出端与车牌本体I左端面的距离为5_。
[0020]进一步地，介质长条2也可以设置于车牌本体I的下端面左下角，其伸出端与车牌本体I左端面的距离为5mm;
进一步地，介质长条2还能够设置于车牌本体I下端面的右上角或右下角，其伸出端与车牌本体I右端面的距离为5mm;
所述的RFID芯片3焊接于介质长条的前端面。
[0021]如图4所示，所述的介质长条2的上端面设置有金属铜带A，如图5所示，介质长条2的下端面设置有金属铜带B6，金属铜带A和金属铜带B6均与RFID芯片3电连接。
[0022]所述的介质长条2为Fr4介质长条。
[0023]所述的RFID芯片为Alien H4芯片。
[0024]所述的金属铜带A包括接触部分4和弯折部分5;弯折部分5呈L形状，弯折部分5的短边与接触部分4相连;接触部分4还与车牌本体I电连接，弯折部分5还与RFID芯片3电连接。
[0025]进一步地，接触部分4一般设置得较宽，使得介质长条2与车牌本体电基础良好；
弯折部分5的作用是与金属铜带B6配合，从而实现与RFID芯片进行阻抗匹配，以达到天线端口具有最大的能量输入，并在金属车牌表面激励形成有效辐射的表面电流。
[0026]进一步地，可以通过设计或者调整金属铜带B6的宽度，来形成不同的阻抗，适应于不同的天线。
[0027]本发明中，天线包括物理车牌本体、作为激励结构的Fr4介质长条和用来存储信息识别的RFID芯片(具体为Alien H4芯片);介质长条隐藏于车牌本体的下端面；
由图1，可知，在本申请的结构示意图中，车牌本体水平放置，实际使用过程车牌本体需要垂直于水平面安装，安装好后，本申请中所指的上端面其实是车牌的前表面，本申请所指的下端面实际上是车牌的后表面，故实际使用过程中介质长条能够隐藏于车牌本体的后表面，从而完全保持原有物理车牌的结构不变，加工简单，天线隐蔽美观。
[0028]介质板材采用I毫米Fr4板材，两面的铜带来作为激励结构，采用的RFID芯片为Alien H4芯片，通过设计介质长条的结构使其端口阻抗与芯片阻抗实现共轭匹配，以达到天线端口具有最大的能量输入，并在在金属车牌表面激励形成有效辐射的表面电流，进而实现车牌本身作为天线来有效辐射，增益高，稳定性高，有利于电子车牌的大力推广。
[0029]在发明中，如图1?3所示，基于RFID的电子车牌标签天线的方法包括以下步骤:
51.选用Imm厚招板，制成440X140mm(现行的九二式机动车号牌国标尺寸)的车牌本体
I;
52.选用Imm厚的FR4板材制成介质长条2;
53.选用AlienH4芯片作为RFID芯片，并将其焊接在介质长条2的前端面；
54.在介质长条2上端面设置金属铜带A4;在介质长条2的下端面设置金属铜带B5
55.在介质长条2的下端面设置铜带，在介质长条2的左端面焊接AlienH4芯片，该芯片阻抗在915MHZ时为18-j*180欧姆；
56.将介质长条2通过导电胶或焊接固定到车牌背面，伸出车牌左端面5_左右。
[0030]如图6所示，为本发明测试得到的天线芯片端口处的回波损耗示意图，从图中可以看出端口与芯片阻抗匹配良好，-1OdB带宽为850MHz到950MHz，具有足够宽的带宽覆盖。
[0031]如图7?8所示，表示频率为915MHZ时天线在45度和负60度(以XOZ面表示方位角为O度的平面，逆时针旋转为正，顺时针为负，车牌法向外侧方向为Z轴方向)的增益方向图，在整个空间的最大增益可达到4dBi左右，读写距离可达十米以上；其波束指向正好位于车牌右侧上倾方向，在电子车牌识别系统中，可将阅读器安置在路边的右侧上方位置以实现电子车牌与阅读器之间的通信，因此上述方向图能够满足实际应用的需要，符合电子车牌的应用场景。
【主权项】
1.一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:包括车牌本体(I)、介质长条(2)和RFID芯片(3);介质长条(2)固定于车牌本体(I)的下端面，RFID芯片(3)固定于介质长条(2)上。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的介质长条(2)的上端面通过导电胶粘接在车牌本体(I)的下端面左上角。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的介质长条(2)的伸出端与车牌本体(I)左端面的距离为5_。4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的RFID芯片(3)焊接于介质长条(2)的前端面。5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的介质长条(2)的上端面设置有金属铜带A，介质长条(2)的下端面设置有金属铜带B(6)，金属铜带A和金属铜带B(6)均与RFID芯片(3)电连接。6.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的介质长条(2)为Fr4介质长条。7.根据权利要求1所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的RFID芯片(3)为Alien H4芯片。8.根据权利要求5所述的一种基于RFID的电子车牌标签天线，其特征在于:所述的金属铜带A包括接触部分(4)和弯折部分(5)，弯折部分(5)呈L形状，弯折部分(5)的短边与接触部分(4)相连;接触部分(4)还与车牌本体(I)电连接，弯折部分(5)还与RFID芯片(3)电连接。
【文档编号】G06K19/077GK105956649SQ201610244172
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】欧阳骏, 梁志鹏, 吴贵斌
【申请人】成都德杉科技有限公司