Rfid抗金属标签天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开的RFID抗金属标签天线包括基板和位于基板上的IC、两个匹配网络、两个频率调节振子和两个辐射振子，所述两个匹配网络、两个频率调节振子、两个辐射振子以基板长边的中心线所在直线为对称轴呈轴对称分布，所述IC焊接于基板的对称中心处并将两个匹配网络连接起来，所述匹配网路的另一端连接所述频率调节振子的一端，所述频率调节振子的另一端连接辐射振子。该RFID抗金属标签天线具有较强的耦合能力，当天线与被贴标签金属表面间的距离增加时，天线的原有带宽也不会降低。
【专利说明】RFID抗金属标签天线
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信【技术领域】，具体涉及一种RFID抗金属标签天线的结构设计。【背景技术】
[0002]射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)是一种新兴的自动识别技术，即通过无线方式进行双向数据通信，进而对目标加以识别。典型的RFID系统由电子标签、读写器和相关软件组成。由于RFID标签和读写器之间无需物理接触即可完成识别，因此RFID系统可以工作在恶劣环境中，并实现对多个运动目标的识别。
[0003]RFID系统中，读写器通过天线发送一定频率的射频信号，当标签进入该区域时，标签通过标签天线从辐射场中获得读写器命令，经标签电路处理，再通过标签天线发送出自身编码等应答信息，信息被读写器读取并解码后，传送至数据交换及管理系统处理，从而达到自动识别物体的目的。
[0004]作为RFID系统的基本单元，标签天线的性能将直接影响接收和发射信号的准确性。而基于电磁波传送原理的RFID在实际应用中，有相当部分的应用场合都不可避免的要和金属体打交道，要求其信号传导必须能够抗金属。
[0005]标签紧贴金属表面时，标签天线完全平行于分布在金属表面的磁力线，没有角度进行磁力线切割获取能量，无法进行读取，而远离金属表面的磁力线中开始出现不与金属表面平行的弯曲的磁力线，所以，处在离金属表面一段距离的标签天线可以发生切割磁力线运动，从进行数据通讯。目前国内的抗金属标签一般是在传统偶极子标签天线上改进的，即通过增加标签天线与金属表面的距离来减少金属反射面对标签天线的影响，实现标签天线的抗金属性能，但其缺点是使整个标签的体积和成本增加且标签天线的带宽降低。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种能够在增加标签天线与金属表面距离的同时不影响标签天线带宽，且体积小巧的RFID抗金属标签天线。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0008]—种RFID抗金属标签天线，包括基板和位于基板上的集成电路(IC, IntegratedCircuit)、两个匹配网络、两个频率调节振子和两个辐射振子，所述两个匹配网络、两个频率调节振子、两个辐射振子以基板长边的中心线所在直线为对称轴呈轴对称分布，所述IC焊接于基板的对称中心处并将两个匹配网络连接起来，所述匹配网路的另一端连接所述频率调节振子的一端，所述频率调节振子的另一端连接辐射振子。
[0009]进一步地，所述匹配网络采用对称耦合结构。
[0010]进一步地，所述频率调节振子采用蛇形折叠线结构。
[0011 ] 进一步地，所述辐射振子为矩形微带贴片。
[0012]进一步地，所述基板为玻璃纤维环氧树脂覆铜板。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:[0014](I)现有的抗金属标签天线多通过提高隔离度、增加天线面积等方法提高电磁能量接收能力，但同时标签在金属表面的读取效果则被削弱，本发明的RFID抗金属标签天线采用微带矩形贴片加宽辐射振子的面积，在不增加天线面积、不采用提高隔离度措施的情况下，使抗金属电子标签更加容易接收电磁能量，且不影响读取效果；
[0015](2)传统抗金属标签体积较大，影响读取的位置，通常读取区域难以固定，本发明的RFID抗金属标签天线采用蛇形折叠线设计，减少抗金属标签体积，且结构简单、加工成本低；
[0016](3)本发明的RFID抗金属标签天线采用玻璃纤维环氧树脂覆铜板，玻璃纤维环氧树脂覆铜板，是电子设计里最为常见的介质板，电气性能良好，有较高的机械性能和介电性能(低于5.0)，较好的耐热性(150摄氏度仍能保持性能稳定)和耐潮性，并有良好的机械加工性，在其各方面性能参数均能满足标签天线的要求情况下，极大的降低了标签天线的成本；
[0017](4)由于辐射振子覆盖面积较大，抗干扰能力强，因此本发明的RFID抗金属标签天线即使被封装在标签盒内其抗金属性能也不发生改变。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的RFID抗金属标签天线的结构示意图。
[0019]附图标记说明:1一基板，2—IC, 3>3 ; 一匹配网络，一频率调节振子，5、
5' 一福射振子。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]如图1所示，本实施例中的RFID抗金属标签天线包括基板I和位于基板I上的IC2、两个匹配网络3和3 '、两个频率调节振子4、4 '和两个辐射振子5、5'，两个匹配网络3和3 '、两个频率调节振子4、4丨和两个辐射振子5、5丨以基板I长边的中心线所在直线为对称轴呈轴对称分布，IC2焊接于基板I的对称中心处并将匹配网路3和连接起来，匹配网路3的另一端连接频率调节振子4的一端，频率调节振子4的另一端连接辐射振子5，而匹配网路3'的另一端连接频率调节振子4 '的一端，频率调节振子4'的另一端连接辐射振子5'。
[0022]为了调节天线的输入阻抗，本实施例中的匹配网络3和3 '采用对称耦合结构，且可以通过调节其形状和间距达到阻抗匹配的效果。
[0023]标签天线靠近金属表面时，辐射电阻急剧减小，导致效率急剧降低，而折合结构能大大提高天线的辐射电阻，当天线靠近金属时，辐射电阻不至于下降到使天线失效，针对折合结构这个特性，本实施例中的RFID抗金属标签天线的频率调节振子4、4丨采用蛇形折叠线结构对天线的中心频率进行调整，同时这种结构的采用有效减小天线的体积，进而有效减少RFID抗金属标签的体积，提高了读取位置的固定性。
[0024]现有的抗金属标签天线多通过提高隔离度、增加天线面积等方法提高电磁能量接收能力，但同时标签在金属表面的读取效果则被削弱，为了在不增加天线面积、不采用提高隔离度措施的情况下，使抗金属电子标签更加容易接收电磁能量，且不影响读取效果，本实施例中的RFID抗金属标签天线的辐射振子5、5丨采用矩形微带贴片。
[0025]为了在满足标签天线性能参数的情况下最大限度的降低成本，本实施例中的基板I采用玻璃纤维环氧树脂覆铜板。
[0026]本实施例中的RFID抗金属标签天线的制作过程如下:
[0027]在设有固定孔11的玻璃纤维环氧树脂覆铜基板I上依次制作矩形微带辐射振子
5、5'、蛇形折叠线频率调节振子4、4 '，调整对称匹配网络3和3 '之间的间距和宽度到达最佳效果后将IC2焊接在基板I的对称中心位置处。
[0028]本实施例中的RFID抗金属标签天线的性能参数如下:
[0029]中心频率:925MHz；
[0030]增益:0.5dBi ；
[0031]VSffR:<2.0 ；
[0032]输入阻抗:50欧姆；
[0033]带宽:30MHz；
[0034]极化方式:线极化。
[0035]尽管这里参照本发明的最佳解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种RFID抗金属标签天线，其特征在于:包括基板(I)和位于基板(I)上的集成电路(2)、两个匹配网络(3)、(3 ^ )、两个频率调节振子(4)、(4 ^ )和两个辐射振子(5)、(5 7 )，两个匹配网络(3)、(3 ^ )、两个频率调节振子(4)、(4 ^ )、两个辐射振子(5)、(5 ^ )以基板(I)长边的中心线所在直线为对称轴轴对称分布，集成电路(2 )焊接于基板(I)的对称中心处并将匹配网路(3)和(3 ’ )连接起来，匹配网路(3)的另一端连接频率调节振子(4)的一端，频率调节振子(4)的另一端连接辐射振子(5);匹配网路(3丨)的另一端连接频率调节振子(4')的一端，频率调节振子(4')的另一端连接辐射振子(5')。
2.根据权利要求1所述的RFID抗金属标签天线，其特征在于:所述匹配网络(3)、(3 ;)为对称耦合结构。
3.根据权利要求1所述的RFID抗金属标签天线，其特征在于:所述频率调节振子(4)、(4 / )的形状为蛇形折叠线。
4.根据权利要求1所述的RFID抗金属标签天线，其特征在于:所述辐射振子(5)、(5丨)为矩形微带贴片。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的RFID抗金属标签天线，其特征在于:所述基板(I)为玻璃纤维环氧树脂.覆铜板。
【文档编号】H01Q1/22GK103474747SQ201310384382
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】李茂 , 高凯, 邓有明 申请人:成都九洲电子信息系统股份有限公司