专利名称：一种高增益、远距离的uhf_rfid抗金属标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及RFID (无线射频识别)标签，尤其涉及一种UHF (超高频，UHF -Ultra High Frequency) RFID 标签。
背景技术：
射频识别系统通常由读写器(Reader)、射频标签(RFID Tag)和操作系统等三部分构成。附着在待识别物体上的射频标签内存有约定格式的电子数据，作为待识别物品的标识性信息。读写器可无接触地读出标签中所存的电子数据或者将信息写入标签，从而实现对各类物体的自动识别和管理。读写器与射频标签按照约定的通信协议采用先进的射频技术互相通信，基本通讯过程如下(1)读写器作用范围内的标签接收读写器发送的载波能量，上电复位；( 标签接收读写器发送的命令并进行操作；( 读写器发出选择和盘存命令对标签进行识别，选定单个标签进行通讯，其余标签暂时处于休眠状态；(4)被识别的标签执行读写器发送的访问命令，并通过反向散射调制方式向读写器发送数据信息， 进入睡眠状态，此后不再对读写器应答；( 读写器对余下标签继续搜索，重复(3) (4)分别唤醒单个标签进行读取，直至识别出所有标签。每一标签上至少包含有标签天线和IC芯片。IC芯片上存储有电子数据，而标签天线的性能对整个射频识别系统的工作指标有着关键性的作用。UHF_RFID抗金属标签能够传输数据的距离是极其有限的，但是，随着应用的不断扩大，有传输数据的距离提出新的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，以解决现有技术中传输数据的距离不够远，不能适应应用的不断扩大的需求。本发明提供了一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，包括标签天线、IC芯片及一寄生单元，所述寄生单元设置在所述标签天线的辐射单元之上，所述寄生单元的大小不小于所述辐射单元的长度。较佳地，所述寄生单元是通过支架或者对工作频段影响较小的材料(如泡沫)架空设置在所述标签天线之上。或者，所述寄生单元是通过耦合介质层设置在所述标签天线之上。所述寄生单元的耦合介质层由介质常数不同的介质交替叠加而成，或者是由一介质层组成。较佳地，所述寄生单元为单层，无开孔的金属片，方便形成电容。较佳地，所述寄生单元的面积大小辐射单元不小于辐射单元的有效辐射面积，以便能增加标签天线的有效辐射面积。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明能够增加标签天线的有效辐射面积，由此来提高标签天线的辐射增益，从而达到传输数据的距离更远的有益效果。
图1为高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签的第一原理结构侧视图。图2为采用较佳实施实例的结果和原先技术的对比图。图3为高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签的第二原理结构侧视图。图4为高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签的第二实施例原理结构侧视图。
具体实施例方式实施例一
请参阅图1，其为一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签的某一侧面示意图，包括标签天线1与IC芯片14。所述标签天线进一步包括介质基片，介质基片的一面设置接地层5，其对应面上设置辐射单元，所述辐射单元与IC芯片14的RF端口连接，所述接地层5通过一段金属层或直接与IC芯片14的GND端口连接。这仅是标签天线一实例，并非用来局限本发明。本发明的标签还包括一寄生单元2，寄生单元2是可以设置在标签天线之上，在本实例中是设置在辐射单元之上，寄生单元2的长度大于标签天线的长度。在本实例中，寄生单元2与辐射单元之间存在间隙，即，寄生单元2与辐射单元之间并不是贴合在一起，这样的设置使得寄生单元2与标签天线的辐射面和接地面形成电容结构，寄生单元2可以通过支架3架空设置在标签天线之上。比如，支架可以由四个支撑体组成，四个支撑体支撑在辐射单元上，并且寄生单元2设置在四个支撑体之上。支撑体可以采用包括泡沫在内的绝缘材料制成，即对电磁波传播影响比较小的材料，这种处理能够与天线辐射器和接地层形成电容结构。寄生单元2的四周可以分别凸伸出所述辐射单元的四周，也可以是寄生单元2的一面可以凸伸出所述辐射单元的对应面，也可以是寄生单元2的任意二面可以凸伸出所述辐射单元的对应面，为了支架3方便稳定架空寄生单元2，则寄生单元2至少对应二面可以凸伸出所述辐射单元的对应面。所述寄生单元由一块完整无孔的高电导率材料构成，所述高电导率材料满足以下条件电导率(IACS)大于65 .寄生单元2的厚度在使用频段下的趋肤深度以上.满足上述条件，标签天线的辐射增益的功效非常好。如图2所示为采用较佳实施实例的结果和原先技术的对比图，曲线1为采用本发明的实际读取距离，曲线2为采用原先技术的读取距离，从图中可以看出本发明的效果提高了近1倍。在另实施例中(如图3所示)，寄生单元2是通过耦合介质层4设置在标签天线之上。耦合介质层4可以是由介质常数不同的介质层交替叠加而成。比如，耦合介质层4可以由塑料、硅胶、空层、陶瓷等非属层介质交替叠加而成。也可以是由单一介质层组成。所述寄生单元2可以为单层的金属片。所述寄生单元2也可以为多层金属片叠加设置。本发明能够增加标签天线的有效辐射面积，并且可以使得标签天线向上的方向更大，由此来增加标签天线的辐射增益，从而达到传输数据的距离更远的有益效果。实施例2
4请参阅图4，寄生单元8设置在所述标签天线接地层的下方，寄生单元和接地层之间有间隙.寄生单元8与辐射单元之间存在间隙，S卩，寄生单元2与辐射单元之间并不是贴合在一起，寄生单元8可以通过支架架空设置在标签天线之上。比如，支架可以由四个支撑体组成。
权利要求
1.一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，包括标签天线与IC芯片，其特征在于， 还包括一寄生单元，所述寄生单元设置在所述标签天线的辐射单元之上，并且，所述寄生单元与辐射单元之间存在间隙，所述寄生单元的物理面积不小于标签天线辐射的有效辐射面积。
2.如权利要求1所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述寄生单元是通过支架架空设置在所述标签天线的辐射单元之上。
3.如权利要求2所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述支架为包括泡沫在内的绝缘材料制成。
4.如权利要求1所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述寄生单元由一块完整无孔的高电导率材料构成，所述高电导率材料满足以下条件电导率 IACS 大于 65。
5.如权利要求1所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述寄生单元设置在所述标签天线接地层的下方，所述寄生单元和接地层之间有间隙。
6.如权利要求1或5所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于， 所述寄生单元的面积满足以下三个条件中的一个条件所述寄生单元的四周分别凸伸出所述辐射单元的四周，所述寄生单元的一面凸伸出所述辐射单元的对应面，寄生单元的任意二面凸伸出所述辐射单元的对应面。
7.如权利要求要求1或5所述的种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述寄生单元的厚度在使用频率下的趋肤深度以上。
8.如权利要求1所述的一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，其特征在于，所述寄生单元是通过耦合介质层设置在所述标签天线之上或之下，寄生单元、耦合介质层、辐射单元对称轴重合。
全文摘要
一种高增益、远距离的UHF_RFID抗金属标签，包括标签天线与IC芯片，一寄生单元，所述寄生单元设置在标签天线的辐射单元之上，所述寄生单元的面积大于所述辐射单元的有效辐射面积。本发明能够增加标签天线的有效辐射面积，由此来增加标签天线的辐射增益，从而达到传输数据的距离更远的有益效果。
文档编号G06K19/077GK102214316SQ20111005068
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者刘智佳 申请人:刘智佳