一种抗金属标签天线

本发明涉及射频天线，尤其是一种抗金属标签天线。

背景技术：

1、rfid(radio frequency identification devices)是一种非接触的近距离自动识别技术，其基本原理就是利用射频信号或电磁场耦合的能量传输特性，实现对物体的自动识别。rfid系统由标签、阅读器、天线三部分组成。rfid标签的性能受应用环境的影响很大。在金属环境中，rfid标签的识别距离会明显缩短，甚至无法正常工作，这是因为金属物体严重影响天线阻抗，使得标签天线与标签芯片的阻抗不匹配，因而导致反射损耗的增加。

2、为提高rfid标签在金属环境中的性能，学者们提出了增大标签和金属物体距离的方法、采用电磁带隙结构、采用微带天线或平面倒f天线等方法，然而，它们分别面临着尺寸大、成本高、加工难度大等问题。目前尚未发现既能保证在rfid标签紧贴金属板时阻抗匹配，又在尺寸、成本以及加工难度上具备优势的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对上述存在的全部或部分问题，提供一种抗金属标签天线，以简单、低成本的方式，解决标签天线紧贴金属板放置时天线阻抗不匹配的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种抗金属标签天线，包括介质板和端口，所述介质板的下表面连接有安装机构，所述介质板通过该安装机构安装到金属物体上并与金属物体形成间隙；

4、所述介质板的上表面设置有第一微带和第二微带，所述第一微带和第二微带构成半波对称振子；所述端口分别连接所述第一微带和所述第二微带；所述介质板的下表面设置有第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带；所述介质板内设置有第一金属化过孔和第二金属化过孔，所述第一金属化过孔使得所述第一微带和所述第一阻抗调谐微带电连接，所述第二金属化过孔使得所述第二微带和所述第二阻抗调谐微带电连接。

5、进一步的，所述第一阻抗调谐微带和所述第二阻抗调谐微带相互对称。

6、进一步的，所述第一金属化过孔和所述第二金属化过孔相互对称。

7、进一步的，所述第一微带、第一金属化过孔、第一阻抗调谐微带所连接的结构，与所述第二微带、第二金属化过孔、第二阻抗调谐微带所连接的结构对称。

8、进一步的，所述第一金属化过孔位于所述第一微带靠所述第二微带的端部，所述第二金属化过孔位于所述第二微带靠所述第一微带的端部。

9、进一步的，所述第一微带和第二微带的长度为预设工作频点对应的介质波长的0.3倍，宽度为预设工作频点对应的介质波长的0.04倍。

10、进一步的，所述第一微带和第二微带的长度均为47.3mm，宽度均为7mm。

11、进一步的，所述第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带的宽度，与所述第一微带和第二微带的宽度相同。

12、进一步的，所述安装机构的厚度为0.4mm。

13、进一步的，所述第一金属化过孔和所述第二金属化过孔的半径均为0.2mm。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

15、本发明提供的一种抗金属标签天线，通过在半波对称振子所在介质板的背面增加第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带，并在半波对称振子所在介质板内部设置第一、第二金属化过孔，形成了新的等效对称振子，该等效对称振子的电流最大值偏离了天线端口，使得天线端口输入电流减小、输入阻抗增大，解决了标签天线紧贴金属板放置时输入阻抗降低的问题，使标签天线能获得良好的阻抗匹配。

技术特征：

1.一种抗金属标签天线，包括介质板和端口，其特征在于，所述介质板的下表面连接有安装机构，所述介质板通过该安装机构安装到金属物体上并与金属物体形成间隙；所述介质板的上表面设置有第一微带和第二微带，所述第一微带和第二微带构成半波对称振子；所述端口分别连接所述第一微带和所述第二微带；所述介质板的下表面设置有第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带；所述介质板内设置有第一金属化过孔和第二金属化过孔，所述第一金属化过孔使得所述第一微带和所述第一阻抗调谐微带电连接，所述第二金属化过孔使得所述第二微带和所述第二阻抗调谐微带电连接。

2.如权利要求1所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一阻抗调谐微带和所述第二阻抗调谐微带相互对称。

3.如权利要求1所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一金属化过孔和所述第二金属化过孔相互对称。

4.如权利要求1所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一微带、第一金属化过孔、第一阻抗调谐微带所连接的结构，与所述第二微带、第二金属化过孔、第二阻抗调谐微带所连接的结构对称。

5.如权利要求1所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一金属化过孔位于所述第一微带靠所述第二微带的端部，所述第二金属化过孔位于所述第二微带靠所述第一微带的端部。

6.如权利要求1所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一微带和第二微带的长度为预设工作频点对应的介质波长的0.3倍，宽度为预设工作频点对应的介质波长的0.04倍。

7.如权利要求6所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一微带和第二微带的长度均为47.3mm，宽度均为7mm。

8.如权利要求1、6和7之一所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带的宽度，与所述第一微带和第二微带的宽度相同。

9.如权利要求7所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述安装机构的厚度为0.4mm。

10.如权利要求7所述的抗金属标签天线，其特征在于，所述第一金属化过孔和所述第二金属化过孔的半径均为0.2mm。

技术总结
本发明公开了一种抗金属标签天线，通过在半波对称振子所在介质板的背面增加第一阻抗调谐微带和第二阻抗调谐微带，并在半波对称振子所在介质板内部设置第一、第二金属化过孔，形成了新的等效对称振子，该等效对称振子的电流最大值偏离了天线端口，使得天线端口输入电流减小、输入阻抗增大，解决了标签天线紧贴金属板放置时输入阻抗降低的问题，使标签天线能获得良好的阻抗匹配。

技术研发人员：黄河,马瑞华,李博,李小平,刘彦明
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12