專利名稱：射頻識別標(biāo)簽天線、射頻識別標(biāo)簽以及射頻識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)領(lǐng)域， 涉及RFID標(biāo)簽天線、包括該RFID標(biāo)簽天線的RFID標(biāo)簽以及包括該RFID標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如，貨物銷售、運(yùn)輸、生產(chǎn)、廢物管理、郵政跟蹤、航空行李管理、車輛收費(fèi)管理等領(lǐng)域，傳統(tǒng)的紙帶條形碼因其存儲能力小、不能改寫等缺點(diǎn)，在識別領(lǐng)域，其已經(jīng)慢慢被RFID系統(tǒng)所替代。RFID系統(tǒng)通常地包括多個(gè)RFID標(biāo)簽、至少一個(gè)與該RFID標(biāo)簽通信的具有天線的 RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計(jì)算裝置。通常地，RFID標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片組成；RFID讀取器包括用于將能量或信息提供到RFID標(biāo)簽的發(fā)送器以及用于從RFID標(biāo)簽接收身份和其它信息；計(jì)算裝置處理通過RFID讀取器所獲得的信息。RFID 讀取器的發(fā)送器經(jīng)由天線輸出RF(Radic) Frequency，射頻)信號，從而產(chǎn)生電磁場，該電磁場使得標(biāo)簽返回?cái)y帶信息的RF信號。在RFID標(biāo)簽中，電磁場所產(chǎn)生的無線電波信號是經(jīng)由RFID標(biāo)簽天線傳送到標(biāo)簽芯片，并且，標(biāo)簽芯片的電流信號是通過RFID標(biāo)簽天線傳送到空間中。因此，RFID標(biāo)簽天線的一端和標(biāo)簽芯片中電流信號耦合，另一端和空間中無線電波信號耦合。因此，RFID標(biāo)簽天線的基本性能可以分為兩部分，一部分為描述RFID標(biāo)簽天線相對標(biāo)簽芯片的特性，即阻抗特性，另一部分為描述天RFID標(biāo)簽天線與空間中的無線電波的關(guān)系特性，即輻射特性。 RFID標(biāo)簽天線中，關(guān)于阻抗特性的主要性能參數(shù)有輸入阻抗，關(guān)于輻射特性的主要參數(shù)有方向圖、增益(gain)、極化、效率等。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。該RFID標(biāo)簽天線采用垂直折線型輻射體11以及導(dǎo)體環(huán)13，輻射體11和導(dǎo)體環(huán)13通過電感耦合。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的又一種RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。該RFID標(biāo)簽天線采用垂直折線型輻射體15以及導(dǎo)體環(huán)17，輻射體15和導(dǎo)體環(huán)17通過電感耦合。現(xiàn)有技術(shù)的RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)均存在設(shè)計(jì)靈活性差的缺點(diǎn)，因此其在與標(biāo)簽芯片耦合形成RFID標(biāo)簽時(shí)，會影響其阻抗特性和輻射特性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的之一在于，提高RFID標(biāo)簽天線的阻抗特性。本實(shí)用新型的又一目的在于，提高RFID標(biāo)簽天線的輻射特性。為實(shí)現(xiàn)以上目的或者其它目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案按照本實(shí)用新型的一方面，提供一種RFID標(biāo)簽天線，所述天線與饋源體連接，所述天線包括第一天線模塊和第二天線模塊，所述第一天線模塊和第二天線模塊在結(jié)構(gòu)上軸對稱，并且，每個(gè)天線模塊包括方塊狀的主輻射體；[0012]兩條開路微帶線，其相互平行設(shè)置并與所述主輻射體連接；折疊微帶線，其置于所述兩條開路微帶線之間并均與開路微帶線連接；以及饋線，其可操作地與饋源體連接以實(shí)現(xiàn)所述折疊微帶線和所述饋源體之間的連接。具體地，所述方塊狀的主輻射體為長方形狀或者正方形方塊。作為以上實(shí)例的較佳方案，所述主輻射體的面積范圍可以為200平方毫米至600 平方毫米。作為以上實(shí)例的較佳方案，所述兩條開路微帶線分別與所述主輻射體的上邊沿和下邊沿對齊設(shè)置，并且，所述兩條開路微帶線相向于所述饋源體形成開口。作為以上實(shí)例的較佳方案，所述第一天線模塊和第二天線模塊在結(jié)構(gòu)上關(guān)于所述饋源體上的軸線軸對稱。作為以上實(shí)例的較佳方案，所述折疊微帶線(35)通過直角彎曲可以形成多條折線段，每條折線段之間基本相互平行。作為以上實(shí)例的較佳方案，每條折線段的長度相等，相鄰折線段之間的距離相等。作為以上實(shí)例的較佳方案，述饋線與所述折疊段平行設(shè)置，所述第一天線模塊中的饋線與所述第二天線模塊中的饋線對齊設(shè)置。按照本實(shí)用新型的又一方面，提供一種RFID標(biāo)簽，其包括基體，設(shè)置與所述基體上的、以上任意一種實(shí)例的所述射頻識別標(biāo)簽天線；以及用作饋源體的標(biāo)簽芯片。按照本實(shí)用新型的還一方面，提供一種RFID系統(tǒng)，包括多個(gè)以上任意一種實(shí)例的所述射頻識別標(biāo)簽。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是，根據(jù)標(biāo)簽芯片的阻抗特性，可以通過設(shè)計(jì)開路微帶線的長度尺寸，其電感參數(shù)易于調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)實(shí)部阻抗；也可以根據(jù)標(biāo)簽芯片的阻抗特性，通過設(shè)計(jì)折疊微帶線的具體結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)虛部阻抗。進(jìn)而，標(biāo)簽天線的阻抗與標(biāo)簽芯片的阻抗之間可以實(shí)現(xiàn)良好的共軛匹配。因此，本實(shí)用新型的RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)靈活性好，天線阻抗和標(biāo)簽芯片阻抗的共軛匹配靈活度大，RFID標(biāo)簽天線的阻抗特性得到提高。同時(shí)， 方塊狀的主輻射體可以有效地提高RFID標(biāo)簽天線的增益以及RCS (Radar Cross-Section, 雷達(dá)散射截面)值，本實(shí)用新型的RFID標(biāo)簽在860MHz至960MHz的頻段范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)良好的增益指標(biāo)，因此，輻射特性也得到提高。并且，該RFID標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、面積小。

從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會使本實(shí)用新型的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號表示。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的又一種RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是按照本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是按照本實(shí)用新型又一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是按照本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面介紹的是本實(shí)用新型的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對本實(shí)用新型的基本了解。并不旨在確認(rèn)本實(shí)用新型的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，在不變更本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下具體實(shí)施方式
以及附圖僅是對本實(shí)用新型的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的全部或者視為對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定或限制。圖3所示為按照本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，天線30應(yīng)用于RFID標(biāo)簽中，因此，其為二維平面天線(例如xy平面的平面天線)； 天線30整體上被設(shè)計(jì)為長方形，其所在的平面定義為xy平面，其中，天線30的長方向定義為χ方向，天線30的寬方向定義為y方向。以下說明中，基于該坐標(biāo)定義進(jìn)行說明，但是需要理解的是，該坐標(biāo)定義是相對的。天線30包括左半部分的第一天線模塊30a和右半部分的第二天線模塊30b (“左” 和“右”是相對于X軸的方向來定義的)，二者在結(jié)構(gòu)上基本以中心軸39軸對稱。其中，37 為RFID標(biāo)簽的饋電點(diǎn)，其用于置放饋源體(例如標(biāo)簽芯片)，中心軸39經(jīng)過饋電點(diǎn)37。繼續(xù)參閱圖3，每個(gè)天線模塊30a或30b設(shè)置有方塊狀的主輻射體31。具體地， 輻射體31可以設(shè)置為長方形或者正方形方塊狀；主輻射體31相對于圖1或圖2所示的折線型輻射體，有效輻射面積大大增加，例如，其面積可以設(shè)置在200平方毫米至600平方毫米。因此，該天線的增益可以大大增加，尤其適合于UHF(超高頻段)的應(yīng)用，例如，應(yīng)用于 860MHz至960MHz的頻段范圍。每個(gè)輻射體31上設(shè)置有兩條相互平行的開路微帶線33a和33b，在該實(shí)施例中， 開路微帶線33a和3 分別基本與主輻射體31的上邊沿和下邊沿對齊設(shè)置(“上”和“下” 是相對于y軸的方向來定義的)，并且，開路微帶線33a和3 相向于饋電點(diǎn)37形成開口， 開口的寬度基本等于輻射體31在y方向的寬度。開路微帶線33a的形狀可以完全與開路微帶線33b的形狀對應(yīng)相同。在開路微帶線33a和3 之間，設(shè)置折疊微帶線35，折疊微帶線35的首段和尾段與開路微帶線連接，其被設(shè)置為折疊狀，從而有利于節(jié)省天線30的面積，折疊微帶線35中經(jīng)過直角彎曲可以形成多條折線段，每條折線段之間基本相互平行，并在在該實(shí)施例中，每條折線段的長度相等，相鄰折線段之間的距離也相等。圖4所示為按照本實(shí)用新型又一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，RFID標(biāo)簽天線40與RFID標(biāo)簽天線30的差異主要在于折疊微帶線的具體結(jié)構(gòu)，如圖3和圖4所示，折疊微帶線45中，每條折線段的長度可以不相同，相鄰折疊線段之間的距離也可以不相等。當(dāng)然，折線段的具體條形也不是限制性的，其可以根據(jù)具體要求來靈活設(shè)計(jì)。繼續(xù)圖3所示，RFID標(biāo)簽天線30還包括饋線36，饋線36的兩端分別連接饋電點(diǎn) 37和折疊微帶線35，從而，可以實(shí)現(xiàn)折疊微帶線35與饋電點(diǎn)37的饋源體連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開路微帶線、主輻射體31也可以與饋源體耦合連接。具體地，饋線36可以平行于折疊微帶線 35中折線段設(shè)置，天線模塊30a的饋線36可以與天線模塊30b的饋線36對齊設(shè)置。[0042]圖5所示為按照本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，RFID標(biāo)簽300包括如圖3所示實(shí)施例的RFID標(biāo)簽天線30，其設(shè)置于基體50之上，具體地，RFID標(biāo)簽天線30可以通過印刷、刻蝕等方法在基體50之上形成，基體50的具體材料種類不是限制性的。標(biāo)簽芯片90置于饋電點(diǎn)37之上，因此，RFID標(biāo)簽天線30可以通過其饋線36與標(biāo)簽芯片90中的電流信號耦合。在圖3和圖4所示的RFID標(biāo)簽天線30中，其阻抗可以表示為A+Bj，其中“A”表示阻抗的實(shí)部，“B”表示阻抗的虛部，實(shí)部A主要由開路微帶線決定，虛部B主要由折疊微帶線35和主輻射體31決定；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)標(biāo)簽芯片90的阻抗特性，通過設(shè)計(jì)開路微帶線33a和33b的長度尺寸，其電感參數(shù)易于調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)實(shí)部阻抗A ；本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)標(biāo)簽芯片90的阻抗特性，通過設(shè)計(jì)折疊微帶線35的具體結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)虛部阻抗B。進(jìn)而，標(biāo)簽天線30的阻抗A+Bj與標(biāo)簽芯片90的阻抗之間可以實(shí)現(xiàn)良好的共軛匹配。因此，RFID標(biāo)簽天線30設(shè)計(jì)靈活性好，天線阻抗和標(biāo)簽芯片阻抗的共軛匹配靈活度大，RFID標(biāo)簽天線的阻抗特性得到提高。同時(shí)，方塊狀的主輻射體可以有效地提高RFID標(biāo)簽天線的增益以及RCS (Radar Cross-Section,雷達(dá)散射截面)值，本實(shí)用新型的RFID標(biāo)簽在860MHz至960MHz的頻段范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)良好的增益指標(biāo)，因此，輻射特性也得到提高。本實(shí)用新型同時(shí)提供RFID系統(tǒng)，其包括多個(gè)以上實(shí)施例中所描述的RFID標(biāo)簽 300，該RFID系統(tǒng)還包括具有天線的RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計(jì)算裝置。RFID讀取器和計(jì)算裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員完全能夠?qū)崿F(xiàn)的部件，在此不再一一描述。以上例子主要說明了本實(shí)用新型的RFID標(biāo)簽天線、RFID標(biāo)簽及其RFID系統(tǒng)。盡管只對其中一些本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解， 本實(shí)用新型可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本實(shí)用新型精神及范圍的情況下，本實(shí)用新型可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求1.一種射頻識別標(biāo)簽天線，所述天線與饋源體連接，其特征在于，所述天線包括第一天線模塊和第二天線模塊，所述第一天線模塊和第二天線模塊在結(jié)構(gòu)上軸對稱，并且，每個(gè)天線模塊包括方塊狀的主輻射體；兩條開路微帶線，其相互平行設(shè)置并均與所述主輻射體連接；折疊微帶線，其置于所述兩條開路微帶線之間并與開路微帶線連接；以及饋線，其可操作地與饋源體連接以實(shí)現(xiàn)所述折疊微帶線和所述饋源體之間的連接。
2.如權(quán)利要求1所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述方塊狀的主輻射體為長方形狀或者正方形方塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述主輻射體的面積范圍為 200平方毫米至600平方毫米。
4.如權(quán)利要求1所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述兩條開路微帶線分別與所述主輻射體的上邊沿和下邊沿對齊設(shè)置，并且，所述兩條開路微帶線相向于所述饋源體形成開口。
5.如權(quán)利要求1所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述第一天線模塊和第二天線模塊在結(jié)構(gòu)上關(guān)于所述饋源體上的軸線軸(39)對稱。
6.如權(quán)利要求1所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述折疊微帶線通過直角彎曲可以形成多條折線段，每條折線段之間基本相互平行。
7.如權(quán)利要求6所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，每條折線段的長度相等，相鄰折線段之間的距離相等。
8.如權(quán)利要求6所述射頻識別標(biāo)簽天線，其特征在于，所述饋線與所述折疊段平行設(shè)置，所述第一天線模塊中的饋線與所述第二天線模塊中的饋線對齊設(shè)置。
9.一種射頻識別標(biāo)簽，其包括基體，設(shè)置與所述基體上的如權(quán)利要求1所述的射頻識別標(biāo)簽天線；以及用作饋源體的標(biāo)簽芯片。
10.一種射頻識別系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)如權(quán)利要求9所述的射頻識別標(biāo)簽。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種射頻識別標(biāo)簽天線、射頻識別標(biāo)簽以及射頻識別系統(tǒng)，屬于射頻識別(RFID)技術(shù)領(lǐng)域。該RFID標(biāo)簽天線包括第一天線模塊和第二天線模塊，所述第一天線模塊和第二天線模塊在結(jié)構(gòu)上軸對稱，并且，每個(gè)天線模塊包括方塊狀的主輻射體、兩條相互平行設(shè)置的開路微帶線、折疊微帶線以及饋線。該RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)靈活性好、天線阻抗和標(biāo)簽芯片阻抗的共軛匹配靈活度大，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽芯片的阻抗之間可以實(shí)現(xiàn)良好的共軛匹配；并且，輻射特性好、面積小。
文檔編號H01Q13/08GK202111218SQ20112017287
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者劉理, 夏玥, 安文星, 朱曉東, 李書芳, 洪衛(wèi)軍, 王彬, 韓方正 申請人:揚(yáng)州稻源微電子有限公司, 江蘇瀚源電子科技有限公司