CN106025496A - 设有隔离微带圈的rfid标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设有隔离微带圈的RFID标签，包括有矩形的PCB反射板，所述PCB反射板的一面上设有微带天线；所述PCB反射板的另一面设有RFID芯片，RFID芯片与微带天线信号连接，所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；还包括有用于馈电的第一馈电片和第二馈电片，第一馈电片和第二馈电片设于PCB反射板同侧，第一馈电片用于与第一微带单元馈电连接，第二馈电片用于与第二微带单元馈电连接；通过合理的设置，本发明具有较好的RFID标签特性，距离远，在天线性能方面表现优异。

Description

设有隔离微带圈的RFID标签
技术领域
本发明涉及一种设有隔离微带圈的RFID标签。
背景技术
射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种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的通信技术。常用的无源RFID 有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频（860-960MHz）。RFID 标签天线作为RFID系统的重要组成部分，它的性能将极大的影响整个RFID系统的效率与质量。影响RFID 天线性能的主要因素包括天线的尺寸、工作频段、阻抗及增益等,因此，如果需要一款较好的RFID的天线，就应该具有较好的天线性能。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种设有隔离微带圈的RFID标签。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种设有隔离微带圈的RFID标签，包括有矩形的PCB反射板，所述PCB反射板的一面上设有微带天线；所述PCB反射板的另一面设有RFID芯片，RFID芯片与微带天线信号连接，所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；还包括有用于馈电的第一馈电片和第二馈电片，第一馈电片和第二馈电片设于PCB反射板同侧，第一馈电片用于与第一微带单元馈电连接，第二馈电片用于与第二微带单元馈电连接。
其中，所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线、从第一微带线向PCB反射板中心延伸出的第二微带线、从第二微带线向PCB反射板中心延伸出的第三微带线；所述第一微带线的一端、第二微带线的一端、第三微带线的一端三者对齐，所述第一微带线的另一端、第二微带线的另一端、第三微带线的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线向PCB反射板中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂；每个辐射环臂内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗；所述第一微带线远离PCB反射板中心的一侧设有多个矩形凹坑；
所述第一馈电片与第一微带单元的第一微带线电性连接；所述第二馈电片与第二微带单元的第三微带线通过一馈电细带电性连接。
其中，每个第三微带线的去耦开窗数量为9个，且中间的去耦开窗的长度最长，从中间的去耦开窗至两边的去耦开窗的长度依次减少。
其中，每个第一微带线的矩形凹坑数量为29-35个。
其中，每个第三微带线的去耦开窗数量为N个，矩形凹坑的宽度设为K，则第二微带线的长度L=9.5N*K。
其中，所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有一条隔离槽，所述隔离槽内填充有半导体，所述半导体为二氧化硅；
其中，还包括有设于PCB反射板远离设有第一馈电片和第二馈电片的一侧的寄生振子单元，所述寄生振子单元包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带单元一侧延伸出的第二矩形臂；
其中，PCB反射板的外围还设有一圈隔离微带圈；
其中，所述PCB反射板外围还包裹有防水胶，所述RFID芯片设于防水胶内；
本发明的有益效果为：通过合理的设置，本发明具有较好的RFID标签特性，距离远，在天线性能方面表现优异。
附图说明
图1是本发明的侧视图；
图2是本发明的微带天线的结构示意图；
图3是第一微带的结构示意图；
图4是第二微带的结构示意图；
图5是本发明的微带天线的频率范围测试图；
图6是本发明的微带天线在特定参数下的频率范围测试图；
图7是本发明的微带天线的方向图；
图1至图7中的附图标记说明：
1-防水胶；2-RFID芯片；
G1-PCB反射板；G2-寄生振子单元；G3-隔离微带圈；G4-隔离槽；G51-第一馈电片； G52-第二馈电片；
G61-第一微带线；G62-第二微带线；G63-第三微带线；G64-去耦开窗；G65-辐射环臂；G66-矩形凹坑。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，包括有矩形的PCB反射板G1，所述PCB反射板G1的一面上设有微带天线；所述PCB反射板G1的另一面设有RFID芯片2，RFID芯片2与微带天线信号连接，所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；还包括有用于馈电的第一馈电片G51和第二馈电片G52，第一馈电片G51和第二馈电片G52设于PCB反射板G1同侧，第一馈电片G51用于与第一微带单元馈电连接，第二馈电片G52用于与第二微带单元馈电连接；通过合理的设置，本发明具有较好的RFID标签特性，距离远，在天线性能方面表现优异。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线G61、从第一微带线G61向PCB反射板G1中心延伸出的第二微带线G62、从第二微带线G62向PCB反射板G1中心延伸出的第三微带线G63；所述第一微带线G61的一端、第二微带线G62的一端、第三微带线G63的一端三者对齐，所述第一微带线G61的另一端、第二微带线G62的另一端、第三微带线G63的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线G63向PCB反射板G1中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂G65；每个辐射环臂G65内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗G64；所述第一微带线G61远离PCB反射板G1中心的一侧设有多个矩形凹坑G66；所述第一馈电片G51与第一微带单元的第一微带线G61电性连接；所述第二馈电片G52与第二微带单元的第三微带线G63通过一馈电细带电性连接。通过不小于550次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述微带天线结构，该微带天线具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能。如图5，该天线带宽可用频率范围高达1.7GHz至2.65GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于8.952dBi；满足实际使用需要。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，每个第三微带线G63的去耦开窗G64数量为9个，且中间的去耦开窗G64的长度最长，从中间的去耦开窗G64至两边的去耦开窗G64的长度依次减少。当满足该数量的时候，其数据如图6。该整体天线系统带宽可用频率范围达到了1.6GHz至2.85GHz；其增益也明显增加，频带内平均增益大于9.4dBi，相比上升0.3dBi左右；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图6，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5dB。其方向性也好，如图7所述，其为全向性天线。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，每个第一微带线G61的矩形凹坑G66数量为29-35个；本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，每个第三微带线G63的去耦开窗G64数量为N个，矩形凹坑G66的宽度设为K，则第二微带线G62的长度L=9.5N*K。设置上述参数限制后，通过大量实验和仿真发现，其增益更加稳定，隔离度也保持在较高的水平。上述参数在不断测试和调整中得出，其为最稳定和性能最佳的具体参数，具体实际测试结HFSS15软件计算得出，该整体系统天线带宽可用频率范围在1.6GHz至2.8GHz内部调频；频带内平均增益大于9.35dBi，阻抗降低；在频率范围内隔离度大于26dB；在实际测试中发现，外界环境的变化，如温度、磁场影响的变化在一定范围内，例如温度在10度上下的幅度变化，采用上述参数和特定数值时，其稳定性很强，频段保持度较好。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，所述第一微带单元以及第二微带单元中间设有一条隔离槽G4，所述隔离槽G4内填充有半导体，所述半导体为二氧化硅；能有效降低互耦性，增强隔离度，降低驻波比。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，还包括有设于PCB反射板G1远离设有第一馈电片G51和第二馈电片G52的一侧的寄生振子单元G2，所述寄生振子单元G2包括有第一矩形臂和从第一矩形臂向第一微带单元一侧延伸出的第二矩形臂；寄生振子单元G2G2能有效增加带宽。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，PCB反射板G1的外围还设有一圈隔离微带圈G3；有效提高隔离度，降低干扰性。
本实施例所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，所述PCB反射板G1外围还包裹有防水胶1，所述RFID芯片2设于防水胶1内；防水防尘，提高使用寿命。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种设有隔离微带圈的RFID标签，其特征在于：包括有矩形的PCB反射板（G1），所述PCB反射板（G1）的一面上设有微带天线；所述PCB反射板（G1）的另一面设有RFID芯片（2），RFID芯片（2）与微带天线信号连接，所述微带天线包括有上下对称、形状相同的第一微带单元以及第二微带单元；还包括有用于馈电的第一馈电片（G51）和第二馈电片（G52），第一馈电片（G51）和第二馈电片（G52）设于PCB反射板（G1）同侧，第一馈电片（G51）用于与第一微带单元馈电连接，第二馈电片（G52）用于与第二微带单元馈电连接；
PCB反射板（G1）的外围还设有一圈隔离微带圈（G3）。
2.根据权利要求1所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，其特征在于：所述第一微带单元及第二微带单元均包括有第一微带线（G61）、从第一微带线（G61）向PCB反射板（G1）中心延伸出的第二微带线（G62）、从第二微带线（G62）向PCB反射板（G1）中心延伸出的第三微带线（G63）；所述第一微带线（G61）的一端、第二微带线（G62）的一端、第三微带线（G63）的一端三者对齐，所述第一微带线（G61）的另一端、第二微带线（G62）的另一端、第三微带线（G63）的另一端三者呈阶梯状；所述第三微带线（G63）向PCB反射板（G1）中心延伸出有多个拱桥形辐射环臂（G65）；每个辐射环臂（G65）内均设有一端为弧形另一端为矩形的去耦开窗（G64）；所述第一微带线（G61）远离PCB反射板（G1）中心的一侧设有多个矩形凹坑（G66）；
所述第一馈电片（G51）与第一微带单元的第一微带线（G61）电性连接；所述第二馈电片（G52）与第二微带单元的第三微带线（G63）通过一馈电细带电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，其特征在于：每个第三微带线（G63）的去耦开窗（G64）数量为9个，且中间的去耦开窗（G64）的长度最长，从中间的去耦开窗（G64）至两边的去耦开窗（G64）的长度依次减少。
4.根据权利要求2所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，其特征在于：每个第一微带线（G61）的矩形凹坑（G66）数量为29-35个。
5.根据权利要求2所述的一种设有隔离微带圈的RFID标签，其特征在于：设每个第三微带线（G63）的去耦开窗（G64）数量为N个，矩形凹坑（G66）的宽度设为K，则第二微带线（G62）的长度L=9.5N*K。
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WO2018010608A1 (zh) * 2016-07-11 2018-01-18 谢广鹏 一种rfid标签

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