CN105048082A - 一种多输入多输出的超高频rfid标签天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，包括绝缘基板，绝缘基板作为底板，设置有微带天线辐射部分；微带天线辐射部分包括滤波器、一对单天线和微带线；一对单天线对称设置于滤波器上，每个单天线分别通过馈电端口连接微带线,且单天线围绕微带线绕制；一对单天线，用于接收阅读器发射的电信号并传送至滤波器；滤波器，用于将单天线传送的电信号并滤除信号噪声，获取所需频率的电信号，进而通过单天线经馈电端口传送给微带线；微带线，作为馈源将所述所需频率的电信号经馈电端口传送给标签中的处理芯片。本发明的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，结构简单，体积小，并且具有多个工作频段。

Description

一种多输入多输出的超高频RFID标签天线

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，具体涉及一种多输入多输出的超高频RFID标签天线。

背景技术

射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID技术作为构建物联网的关键技术近年来受到人们的关注，在物联网应用中，射频识别系统包括读写器，其通过天线与电子标签进行无线通信完成自动识别。

而在射频识别系统中所应用的传统天线不论是偶极天线还是螺旋型天线，都占有相当大的体积，已经不符合现在的趋势及潮流。所以，近年来，又出现了应用平版天线的原理设计出体积相当小的微带天线，来达成电子装置传输或接收数据及信息的要求。

目前，微带天线一般是将无线传输的系统整合在一微带板上，而且因为微带天线不需要机械结构或是其它连接器，所以改进了无线传输的可靠度。

通常而言，无源超高频RFID系统的标签天线都是单天线，也就是单输入单输出天线，该类天线的信道容量及抗干扰性都无法与多输入多输出天线相比。由于无源超高频RFID系统设计、开发与应用还处于探索阶段，所以单天线的性能能够暂时满足需求。但在信息时代，对大信息容量、高信息安全性、高传输速度及远距离传输的抗干扰需求和要求，对多输入多输出天线的需求也将大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，结构简单，体积小，并且具有多个工作频段。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，包括绝缘基板，绝缘基板作为底板，设置有微带天线辐射部分；

微带天线辐射部分包括滤波器、一对单天线和微带线；

一对单天线对称设置于滤波器上，每个单天线分别通过馈电端口连接微带线,且单天线围绕微带线绕制；

一对单天线，用于接收阅读器发射的电信号并传送至滤波器；

滤波器，用于将所述单天线传送的电信号并滤除信号噪声，获取所需频率的电信号，进而通过单天线经馈电端口传送给微带线；

微带线，作为馈源将所述所需频率的电信号经馈电端口传送给标签中的处理芯片。

本发明的有益效果是：通过在单天线结构内部设置微带线，能够提高更好的阻抗耦合特性，且将单天线围绕微带线绕制，能够减小天线尺寸，增加天线的工作频段。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，单天线与滤波器连接处为弯折结构，微带线与弯折结构连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将单天线与滤波器连接处设计为弯折结构，能够缩小天线体积，提高天线阻抗。

进一步，弯折结构依次与“C”型结构和倒“L”型结构连接，“C”型结构开口靠近一对单天线的对称线。

采用上述进一步方案的有益效果是该设计使得整个天线结构尺寸比较小，并且由于不同频率下电流在天线中流过的有效路径不同,从而具有多个响应频率。

进一步，所述微带线为“T”型结构。

采用上述进一步方案的有益效果是“T”型结构能够更好地适应天线的尺寸形状。

进一步，所述绝缘基板为PCB板。

采用上述进一步方案的有益效果是PCB板具有很好的绝缘性能。

进一步，接地面为铜层或铜条。

进一步，单天线为铜层或铜条。

进一步，微带线为铜层或铜条。

采用上述进一步方案的有益效果是铜层或铜条具有很好的导电效果。

附图说明

图1为本发明一种多输入多输出的超高频RFID标签天线的结构示意图；

图2为本发明一种多输入多输出的超高频RFID标签天线的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、绝缘基板，2、单天线，3、馈电端口，4、接地面，5、滤波器，6、微带线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，包括绝缘基板1，绝缘基板1作为底板，设置有微带天线辐射部分；

其中，以整个微带天线辐射部分高14.85mm，宽14mm为例；微带天线辐射部分包括滤波器5、一对单天线2和微带线6；一对单天线2对称设置于滤波器5上，每个单天线2分别通过馈电端口3连接微带线6,且单天线2围绕微带线6绕制；

一对单天线2，用于接收阅读器发射的电信号并传送至滤波器5；

滤波器5，用于将单天线2传送的电信号并滤除信号噪声，获取所需频率的电信号，进而通过单天线2经馈电端口3传送给微带线；

微带线6，作为馈源将所需频率的电信号经馈电端口3传送给标签中的处理芯片。

单天线2与滤波器5连接处为弯折结构，弯折结构依次与“C”型结构和倒“L”型结构连接，“C”型结构开口靠近所述一对单天线的对称线；弯折结构为一有开口的矩形结构，矩形结构开口朝内设置，微带天线6与矩形结构远离滤波器的一条边连接。微带线6与矩形结构通过馈电端口3连接。微带线6为“T”型结构。绝缘基板1为PCB板。绝缘基板1上表面还设置有接地面4，接地面4与滤波器5连接。接地面4、单天线2和微带线6均为铜层或铜条。

本发明的RFID标签天线,接收来自阅读器的天线发射来的信号之后,信号电流在RFID标签天线内部流动,由于整个天线结构设计为弯曲状,以及单天线和滤波器连接处设计为矩形结构的弯折状，两个单天线靠近两者对称轴的一边均设置为“C”形,“C”形开口朝内，使得整个天线结构尺寸比较小，并且由于不同频率下电流在天线中流过的有效路径不同,从而具有多个响应频率；另外，在仿真过程中，能够通过馈电端口3调节“T”形微带线在单天线内部的位置，从而能够有效地调节天线阻抗，提供更好的阻抗耦合特性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，包括绝缘基板(1)，所述绝缘基板(1)作为底板，设置有微带天线辐射部分；

所述微带天线辐射部分包括滤波器(5)、一对单天线(2)和微带线(6)；所述一对单天线(2)对称设置于滤波器(5)上，所述每个单天线(2)分别通过馈电端口(3)连接微带线(6),且所述单天线(2)围绕微带线(6)绕制；

所述一对单天线(2)，用于接收阅读器发射的电信号并传送至滤波器(5)；

所述滤波器(5)，用于将所述单天线(2)传送的电信号并滤除信号噪声，获取所需频率的电信号，进而通过单天线(2)经馈电端口(3)传送给微带线；

所述微带线(6)，作为馈源将所述所需频率的电信号经馈电端口(3)传送给标签中的处理芯片。

2.根据权利要求1所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述单天线(2)与滤波器(5)连接处为弯折结构，所述微带线(6)与弯折结构连接。

3.根据权利要求2所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述弯折结构依次与“C”型结构和倒“L”型结构连接，所述“C”型结构开口靠近所述一对单天线的对称线。

4.根据权利要求3所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述微带线(6)为“T”型结构。

5.根据权利要求1所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述绝缘基板(1)为PCB板。

6.根据权利要求1所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述绝缘基板(1)上表面还设置有接地面(4)，所述接地面(4)与滤波器(5)连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述接地面(4)为铜层或铜条。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述单天线(2)为铜层或铜条。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的一种多输入多输出的超高频RFID标签天线，其特征在于，所述微带线(6)为铜层或铜条。