专利名称：可增强rfid标签性能的电子标签定向天线的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到射频识别(RFID)系统领域，特指一种电子标签定向天线。
背景技术：
随着产品电子编码(EPC)和物联网的研究与发展，超高频(UHF)电子标签的设计越来越受到人们的关注。射频识别(RFID)系统由电子标签与读写器构成，其工作过程是， 读写器产生特定频率的电磁波并通过空间耦合方式发送出去(发送提问信号)，当读写器进入电子标签的读取距离时电子标签接收到该提问信号并将读写器发送的电磁波进行反向散射偶合后返回给读写器(回复应答信号)。由于电子标签方便、有效，电子标签被人们广泛应用于物流运输和供应链管理中。 常用的方法是将RFID电子标签直接贴在包装箱表面某个平整区域，但是这种将标签布置在包装箱某个平面上的方法具有局限性。包装箱电子标签的辐射效率受到包装物品内容很大的影响。如果包装物品是水或油等可以吸收电磁波的介质，或者是金属等可以在特定方向反射电磁波的介质，则电子标签的辐射效率将大幅降低。在RFID应用中，要应对电磁辐射效率下降问题的方法主要有加大天线增益，试图穿透电磁吸收物质；或者采用多天线方法，使部分天线能从不同角度接受电磁信号。还有另一种方法是在包装中使用方向性天线，通过对天线的调节和设计，在某个方向增大增益或将辐射集中到某个没有电磁障碍的方向。但是，上述结构较为复杂。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、加工简便、成本低廉、具有较佳天线性能的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于包括片基以及布置于片基的第一反射器、第二反射器、第一对称振子、第二对称振子和微芯片，所述片基的中部设有折叠线，所述微芯片布置于紧靠于折叠线的位置处，所述第一反射器与第二反射器以折叠线为中心线呈对称状布置，第一对称振子与第二对称振子以微芯片为中心沿折叠线的方向呈对称状布置。作为本实用新型的进一步改进所述第一对称振子和第二对称振子为相同的对称振子且该对称振子的长度为所述微芯片接收电磁波波长的一半。所述第一反射器和第二反射器为相同的反射器且该发射器的长度大于第一对称振子和第二对称振子的长度。所述反射器与对称振子之间的距离为反射器长度的十分之一。所述片基以折叠线为中心折叠成直角状。[0013]与现有技术相比，本实用新型的优点在于本实用新型的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，结构简单紧凑、加工简便、成本低廉，在应用时，利用包装箱固有的空间属性，将天线放置在包装箱边缘，以达到增强RFID天线性能的目的；即，可依照包装箱的棱边布置，使其具有更高的性能，令读取距离更远，在物流等领域的各个环节中，均能实现高效的非接触式管理。特别的，本实用新型对包装箱内是液体和金属等对电磁不友好物品的时，仍可增强天线性能。
图1是本实用新型在具体应用实例中的结构示意图；图2是本实用新型处于展开状态时的结构示意图；图3是本实用新型的仿真方向结果示意图。图例说明1、第一反射器；2、第一对称振子；3、微芯片；4、第二反射器；5、第二对称振子；6、 片基；7、折叠线；8、包装箱。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1和图2所示，本实用新型的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，包括片基6以及布置于片基6上的第一反射器1、第二反射器4、第一对称振子2、第二对称振子5和微芯片3，片基6的中部设有折叠线7，微芯片3及其辐射单元(图中未示)布置于紧靠于折叠线7的位置处，第一反射器1与第二反射器4以折叠线7为中心线呈对称状布置， 第一对称振子2与第二对称振子5以微芯片3为中心沿折叠线7的方向呈对称状布置。其中，天线整体采用导电油墨印制或者真空镀铝法制造，微芯片3为可读写芯片，用于存储与包装内容物相关的信息，并且可以通过对应的读写器进行更新；片基6的材质为纸张、PP、 PE或PET等，根据需要进行定制。本实施例中，第一对称振子2和第二对称振子5为相同的对称振子且该对称振子的长度为微芯片3接收电磁波波长的一半。第一反射器1和第二反射器4为相同的反射器且该发射器的长度大于第一对称振子2和第二对称振子5的长度。反射器与对称振子之间的距离为反射器长度的十分之一。参见图2，是本实施例展平时的形状。参见图1，以将本实用新型应用于包装箱8 为例，箭头表示天线辐射方向(水平向外)，在布置RFID标签的时候，将折叠线7与包装箱8 的棱边相重合，在包装箱8展开的时候，标签自动弯折成90度。即可将该电子标签定向天线布置于包装箱8的棱边位置处，其天线采用结构简单的偶极子天线。这是一种布置在包装箱8中(上)的无源射频标签，通过读写器，将包装箱8要包装的内容写入RFID标签，信息包括包装箱8内的物品名称、数量、生产厂家、生产日期、保存方式等多种信息。从仿真结果看，该天线具有较好的方向特性。本实施例中，天线是依照包装箱8的形状而折叠，即片基6以折叠线7为中心折叠成直角状，两个反射器与对称振子之间的垂线相互构成90度，即天线依包装箱8的棱边布置，其中连接微芯片3的辐射单元紧贴着棱边布置，两个反射器则布置在辐射单元的两边，分别位于两个相互垂直的平面上。反射器的功能就是使得天线辐射方向向反射器相反的方向延伸，相对于平面结构的偶极子天线，本设计的两个夹角为90度的反向器，能够使得天线辐射方向向外，也使得天线的方向性较好。本实用新型的电子标签定向天线谐振频率为超高频，阅读距离达10米以上，标签的芯片可读写，可以将包装箱内物品的信息写入芯片， 并可以随时更新，帮助运输管理。并且使得天线增益提高。综上所述，本实用新型充分利用了包装箱8的物理形状，生产成本低，易于实现，且相对于平面型RFID标签，具有更好的性能。如图3所示，本实用新型的天线在Φ =45度的时候，增益达到最大值5. 4dBi，相比标准的半波偶极子(2. 15dBi)增强了 3. 25dB。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应该提出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于包括片基(6)以及布置于片基(6)上的第一反射器(1)、第二反射器(4)、第一对称振子(2)、第二对称振子(5)和微芯片(3)，所述片基(6)的中部设有折叠线(7)，所述微芯片(3)布置于紧靠折叠线(7)的位置处，所述第一反射器(1)与第二反射器(4)以折叠线(7)为中心线呈对称状布置，所述第一对称振子(2)与第二对称振子(5)以微芯片(3)为中心沿折叠线(7)的方向呈对称状布置。
2.根据权利要求1所述的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于所述第一对称振子(2)和第二对称振子(5)为相同的对称振子且该对称振子的长度为所述微芯片(3)接收电磁波波长的一半。
3.根据权利要求2所述的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于所述第一反射器(1)和第二反射器(4)为相同的反射器且该发射器的长度大于第一对称振子 (2)和第二对称振子(5)的长度。
4 .根据权利要求3所述的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于所述反射器与对称振子之间的距离为反射器长度的十分之一。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，其特征在于所述片基(6)以折叠线(7)为中心折叠成直角状。
专利摘要本实用新型公开了一种可增强RFID标签性能的电子标签定向天线，包括片基以及布置于片基的第一反射器、第二反射器、第一对称振子、第二对称振子和微芯片，所述片基的中部设有折叠线，所述微芯片布置于紧靠于折叠线的位置处，所述第一反射器与第二反射器以折叠线为中心线呈对称状布置，第一对称振子与第二对称振子以微芯片为中心沿折叠线的方向呈对称状布置。本实用新型具有结构简单紧凑、加工简便、成本低廉、具备较佳天线性能等优点。
文档编号H01Q19/18GK202042597SQ20112011769
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者宋向明, 牟军 申请人:牟军