CN110768002B - 一种抗金属射频识别标签天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种抗金属射频识别标签天线，包括介质基板、天线图案以及金属地平面；所述天线图案包括辐射微带以及馈电环；所述辐射微带包括辐射边以及非辐射边；所述馈电环的一端设有第一缺口；所述馈电环在第一缺口的两侧形成有两个用于连接射频识别芯片的接触点；所述馈电环的另一端与非辐射边之间设有一对导电开口；所述导电开口的间距小于馈电环的周长。本发明通过调整馈电环的周长可以调节输入阻抗的虚部；通过调节所述馈电环的一对导电开口的间距，可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的实部，从而可以精确控制所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗，从而传统的微带天线的通孔结构。

Description

一种抗金属射频识别标签天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种抗金属射频识别标签天线。
背景技术
自动识别技术如条码、磁条、接触式IC卡在工业、商业、服务业等领域有着非常广泛的应用。射频识别技术（RFID， Radio Frequency Identification）作为一种新兴的自动识别技术，具有非接触、识别速度快、标签不易损坏同时识别的优点，近年来得到了广泛的关注。RFID技术从频段上分为低频（LF, Low Frequency）、高频(HF, High Frequency)、以及超高频(UHF, Ultra High Frequency)。 相对于其他频段， UHF RFID又具有芯片和标签成本低，读写距离远，多标签同时读取的特点。
但是UHF RFID标签容易受背部金属环境的影响，大部分低成本的UHF RFID标签在安装到金属表面时性能会急剧下降，甚至无法工作。为了使UHF RFID标签能够在金属环境下工作，可以将标签的天线设计成微带天线。
但是微带天线一般情况下为双层结构，包括顶层的天线图案，底层的金属地，以及夹在中间，具有一定厚度的介质基板；而且，微带天线在结构上大多需要设计导通顶层天线图案和底层金属地的通孔结构。由于通孔结构的存在，基于微带天线的抗金属射频识别标签大多采用昂贵的印制电路板工艺来生产制作，导致超高频抗金属标签的成本居高不下。
因此有必要设计一种能够适应低成本制造工艺的抗金属射频识别标签天线。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种抗金属射频识别标签天线。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种抗金属射频识别标签天线，包括介质基板、设于介质基板正面的天线图案以及设于介质基板背面的金属地平面；所述天线图案包括辐射微带以及用于向所述辐射微带馈电的馈电环；
所述辐射微带包括辐射边以及非辐射边；所述馈电环的一端设有第一缺口；所述馈电环在第一缺口的两侧形成有两个用于连接射频识别芯片的接触点；所述馈电环的另一端与非辐射边之间设有一对导电开口；所述导电开口的间距小于馈电环的周长。
本发明进一步设置为，所述辐射微带为矩形微带；所述辐射微带包括两条长边以及两条短边；两条长边为非辐射边；两条短边为辐射边；所述馈电环设于其中一条长边的一侧。
本发明进一步设置为，其中一条长边设有用于给馈电环让位的让位槽。
本发明进一步设置为，所述天线图案的材料为铝、铜或者导电浆料。
本发明进一步设置为，所述金属地平面的材料为铝、铜或者导电浆料。
本发明进一步设置为，所述介质基板的材料为树脂、玻璃、陶瓷或泡棉。
本发明的有益效果：本发明通过调整馈电环的周长可以调节输入阻抗的虚部；通过调节所述馈电环的一对导电开口的间距，可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的实部，从而可以精确控制所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗，从而传统的微带天线的通孔结构。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构分解图；
图3是本发明的正视图；
其中：100-天线图案；110-辐射微带；111-长边；112-短边；120-馈电环；121-缺口；122-导电开口；200-介质基板；300-金属地平面。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
由图1至图3可知；本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，包括介质基板200、设于介质基板200正面的天线图案100以及设于介质基板200背面的金属地平面300；所述天线图案100包括辐射微带110以及用于向所述辐射微带110馈电的馈电环120；
所述辐射微带110包括辐射边以及非辐射边；所述馈电环120的一端设有第一缺口121；所述馈电环120在第一缺口121的两侧形成有两个用于连接射频识别芯片的接触点；所述馈电环120的另一端与非辐射边之间设有一对导电开口122；所述导电开口122的间距小于馈电环120的周长。本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，所述天线图案100的材料为铝、铜或者导电浆料。本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，所述金属地平面300的材料为铝、铜或者导电浆料。本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，所述介质基板200的材料为树脂、玻璃、陶瓷或泡棉。本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，所述辐射微带110为矩形微带；所述辐射微带110包括两条长边111以及两条短边112；两条长边111为非辐射边；两条短边112为辐射边；所述馈电环120设于其中一条长边111的一侧。本实施例所述的一种抗金属射频识别标签天线，其中一条长边111设有用于给馈电环120让位的让位槽。
具体地，图1是本实施例的结构示意图；其中所述天线图案100以及所述金属地平面300为导电结构，其材质可以是，但是不限于铝、铜等金属或者导电浆料等等；所述介质基板200是所述天线图案100以及金属地平面300的载体，其主要作用是支撑所述天线图案100以及金属地平面300，其材质可以是热塑或者热固性树脂、玻璃、陶瓷或泡棉等非导电介质材料。
结合图2，图1是本实施例的结构分解图；所述天线图案100位于所述介质基板200的正面，所述金属地平面300位于所述介质基板200的背面，所述金属地平面300的尺寸略大于所述天线图案100的总体尺寸；所述天线图案100以及金属地平面300可以使用常规的RFID标签卷到卷工艺制作，然后复合或者粘贴到所述介质基板200上；所述天线图案100以及金属地平面300也可以采用冲压的方式制造，然后组装到所述介质基板200上；所述天线图案100以及金属地平面300也可以采用金属化或者打印的方式直接制造在介质基板200的正反面。所述天线图案100以及金属地平面300的制造方法并不局限于上述三种方法。
参阅图3，图1是本实施例的正视图；所述天线图案100包括辐射微带110，以及用于向所述辐射微带110馈电的馈电环120。在较佳实施例中，所述辐射微带110为矩形微带但不限于矩形微带，所述辐射微带110也可以是三角形微带或者圆形微带等。
所述辐射微带110具有两条长边111以及两条短边112；所述长边111是所述辐射微带110的非辐射边，所述短边112为所述辐射微带110的辐射边，辐射边与非辐射边与所述长边111或所述短边112的长短或者形状没有必然联系。所述馈电环120为环形的导电路径，所述馈电环120的位置靠近所述辐射微带110的一条长边111的一侧。所述馈电环120的一端具有一个缺口121，在缺口121两侧，馈电环120形成两个接触点，用于连接射频识别芯片的端口；所述馈电环120的另一端具有一对导电开口122，所述导电开口122与所述辐射微带110的长边111电连接，所述一对导电开口122的间距远小于所述馈电环120的周长。本实施例通过调整所述馈电环120的周长可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的虚部；由于所述辐射微带110的长边111上的电位分布特点，通过调节所述馈电环120的一对导电开口122的间距，可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的实部，利用这一特点可以精确控制所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗，从而取代传统的微带天线的通孔结构，节省了成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种抗金属射频识别标签天线，其特征在于：包括介质基板(200)、设于介质基板(200)正面的天线图案(100)以及设于介质基板(200)背面的金属地平面(300)；所述天线图案(100)包括辐射微带(110)以及用于向所述辐射微带(110)馈电的馈电环(120)；
所述辐射微带(110)包括辐射边以及非辐射边；所述馈电环(120)的一端设有第一缺口(121)；所述馈电环(120)在第一缺口(121)的两侧形成有两个用于连接射频识别芯片的接触点；所述馈电环(120)的另一端与非辐射边之间设有一对导电开口(122)；所述导电开口(122)的间距小于馈电环(120)的周长，通过调整所述馈电环(120)的周长可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的虚部，调节所述馈电环(120)的一对导电开口(122)的间距，可以调节所述抗金属射频识别标签天线的输入阻抗的实部；
所述辐射微带(110)为矩形微带；所述辐射微带(110)包括两条长边(111)以及两条短边(112)；两条长边(111)为非辐射边；两条短边(112)为辐射边；所述馈电环(120)设于其中一条长边(111)的一侧；
其中一条长边(111)设有用于给馈电环(120)让位的让位槽。
2.根据要求1所述的一种抗金属射频识别标签天线，其特征在于：所述天线图案(100)的材料为铝、铜或者导电浆料。
3.根据要求1所述的一种抗金属射频识别标签天线，其特征在于：所述金属地平面(300)的材料为铝、铜或者导电浆料。
4.根据要求1所述的一种抗金属射频识别标签天线，其特征在于：所述介质基板(200)的材料为树脂、玻璃、陶瓷或泡棉。
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