專利名稱：可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線的制作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到射頻識別(RFID)系統(tǒng)領域，特指一種電子標簽定向天線。
背景技術：
射頻識別(RFID)是一種通過無線射頻方式進行非接觸的數(shù)據(jù)通信，對目標加以識別并獲取相關信息的自動識別技術。在物流和倉儲等行業(yè)中幫助物品信息的信息化、高速化的收集和管理，實現(xiàn)對物品的高效率的管理和調度。隨著產(chǎn)品電子編碼(EPC)和物聯(lián)網(wǎng)的研究與發(fā)展，超高頻(UHF)電子標簽的設計越來越受到人們的關注。射頻識別(RFID)系統(tǒng)由電子標簽與讀寫器構成，其工作過程是，讀寫器產(chǎn)生特定頻率的電磁波并通過空間耦合方式發(fā)送出去(發(fā)送提問信號)，當讀寫器進入電子標簽的讀取距離時電子標簽接收到該提問信號并將讀寫器發(fā)送的電磁波進行反向散射偶合后返回給讀寫器(回復應答信號)。在 RFID系統(tǒng)中，電子標簽天線承擔接收能量的作用，對整個RFID系統(tǒng)起到至關重要的作用。但UHF RFID標簽天線在設計和應用中卻遇到兩大難點。第一，RFID標簽在實際使用中會被粘貼于不同電介質屬性的各種物品表面。各種物品的不同電介質屬性會對RFID 標簽天線的性能產(chǎn)生不同程度的惡化。尤其是金屬表面，甚至可能會導致RFID標簽無法被識別，影響RFID系統(tǒng)的工作。第二，由于環(huán)境的復雜性，導致電子標簽的讀取距離減小。為了增加電子標簽的有效閱讀距離，有必要提高標簽天線的增益以便滿足閱讀距離的要求。在RFID標簽天線的設計中，除了要考慮和克服上述兩個難點外，還需要使RFID標簽天線具備輸入阻抗調整方便、體積較小、加工容易和成本低廉的特點。這樣的標簽天線才能被市場接受、才能為RFID技術的普及使用帶來方便。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、加工方便、天線輻射效率及增益較高、易于阻抗匹配的可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案—種可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，其特征在于包括由上至下依次排列的貼片天線板、介質板以及接地板，所述貼片天線板上開設有沿著板面中心線呈對稱布置的第一 T形槽和第二 T形槽、與板面中心線平行且沿板面中心線呈對稱布置的第一槽和第二槽，所述第一槽與第二槽之間設有微帶饋電線以及用來連接RFID標簽芯片和接地板的接地連接部分，所述微帶饋電線與接地連接部分之間設有與RFID標簽芯片相連的輸入端口。作為本實用新型的進一步改進所述貼片天線板為矩形。所述貼片天線板的長度為76mm 86mm、寬度為36mm 44mm。所述介質板的厚度為2mm 4mm、長度為96mm、寬度為50mm。[0012]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于1、本實用新型可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，結構簡單緊湊、成本低廉、加工簡便，天線輻射效率及增益較高，采用微帶饋電方式，易于阻抗匹配，進而有助于促進物流的信息化，提高產(chǎn)品在物流中的效率，并降低物流成本和管理開銷；2、本實用新型可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，在工作時需要接地板，在設計的時候就考慮到天線的接地特性，天線可方便的應用于金屬表面。天線工作與金屬表面，金屬的發(fā)射效果反而增強天線的增益，使得標簽讀取距離更大。天線采用微帶饋電方式，其輸入端為微帶線，阻抗易于UHF RFID芯片進行匹配，可方便的匹配不同RFID 芯片，應用到不同RFID系統(tǒng)。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的側視結構示意圖；圖3是本實用新型進行仿真的回波損耗示意圖。圖例說明1、貼片天線板；2、第一T形槽；3、第二T形槽；4、微帶饋電線；5、輸入端口 ；6、第一槽；7、第二槽；8、接地連接部分；9、介質板；10、板面中心線；11、接地板。
具體實施方式
以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1和圖2所示，本實用新型可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，包括由上至下依次排列的貼片天線板1、介質板9以及接地板11，貼片天線板1上開設有沿著板面中心線10呈對稱布置的第一 T形槽2和第二 T形槽3、與板面中心線10平行且沿板面中心線10呈對稱布置的第一槽6和第二槽7，第一槽6與第二槽7之間設有微帶饋電線4以及用來連接RFID標簽芯片和接地板11的接地連接部分8，微帶饋電線4與接地連接部分8之間設有與RFID標簽芯片相連的輸入端口 5，直接與RFID標簽芯片相連。本實施例中，貼片天線板1為矩形。介質板9采用FR4介質板，介質板9底面貼有銅皮接地板。其中，微帶饋電線4寬度和長度可調，寬度在2mm 4mm，長度在6mm 10mm。本實用新型在工作頻段內的輸入阻抗可調節(jié)，通過調節(jié)第一槽6和第二槽7的深度及接地連接部分8的寬度，可以與實際使用的RFID標簽芯片的阻抗相匹配。具體的，增加槽的深度以及減少接地連接部分8的寬度都可以增加輸入阻抗。通過適當?shù)恼{節(jié)第一 T 形槽2和第二 T形槽3的凸起部分的位置，也可以調節(jié)輸入阻抗，達到阻抗匹配的目的。介質板9的材料的選擇，主要依據(jù)其介電常數(shù)，調節(jié)介質板9的厚度可以調節(jié)天線的3dB帶寬。本天線工作在915MHz，其工作頻率是由貼片天線板1的長度、寬度以及介質板9的厚度和介電常數(shù)的大小決定的。根據(jù)本實用新型的應用背景，這里貼片天線板1 的長度選擇范圍為76mm 86mm，寬度為36mm 44mm，介質板9的厚度選擇為2mm 4mm， 長度和寬度分別為96mm和50mm。介質板9的材料為常用的FR4，其介電常數(shù)為4. 4。通過對本實用新型之微帶貼片天線的仿真，仿真回波損耗結果如圖3所示。-3dB的頻帶范圍為 902MHz-932MHz，頻帶寬度約為30MHz，最大回波損耗接近為_17dB，具有很好的性能，可以被用到超高頻射頻識別應用中。 以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾， 應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，其特征在于包括由上至下依次排列的貼片天線板(1 )、介質板(9)以及接地板，所述貼片天線板(1)上開設有沿著板面中心線(10)呈對稱布置的第一 T形槽(2)和第二 T形槽(3)、與板面中心線(10)平行且沿板面中心線(10)呈對稱布置的第一槽(6)和第二槽(7)，所述第一槽(6)與第二槽(7) 之間設有微帶饋電線(4)以及用來連接RFID標簽芯片和接地板的接地連接部分(8)，所述微帶饋電線(4)與接地連接部分(8)之間設有與RFID標簽芯片相連的輸入端口(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，其特征在于所述貼片天線板(1)為矩形。
3.根據(jù)權利要求2所述的可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，其特征在于所述貼片天線板(1)的長度為76mm 86mm、寬度為36mm 44mm。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，其特征在于所述介質板(9)的厚度為2mm 4mm、長度為96mm、寬度為50mm。
專利摘要本實用新型公開了一種可工作于金屬表面的超高頻射頻識別電子標簽天線，包括由上至下依次排列的貼片天線板、介質板以及接地板，所述貼片天線板上開設有沿著板面中心線呈對稱布置的第一T形槽和第二T形槽、與板面中心線平行且沿板面中心線呈對稱布置的第一槽和第二槽，所述第一槽與第二槽之間設有微帶饋電線以及用來連接RFID標簽芯片和接地板的接地連接部分，所述微帶饋電線與接地連接部分之間設有與RFID標簽芯片相連的輸入端口。本實用新型具有結構簡單緊湊、成本低廉、加工方便、天線輻射效率及增益較高、易于阻抗匹配等優(yōu)點。
文檔編號H01Q1/22GK202042595SQ20112011768
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權日2011年4月20日
發(fā)明者付宇卓, 宋向明 申請人:付宇卓