本發(fā)明涉及一種射頻陷波結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種uhf頻段rfid窄帶陷波掩膜。

背景技術(shù)：

射頻識(shí)別(rfid)技術(shù)是一種先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，尤其是uhf頻段(860mhz～960mhz)的rfid技術(shù)，由于其具有電波穿透、高速傳輸、多標(biāo)簽防碰撞等顯著優(yōu)點(diǎn)，已在人員管理、門(mén)禁管理、資產(chǎn)管理、物流運(yùn)輸、軌跡跟蹤等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

由于不同國(guó)家和地區(qū)頻譜資源分配的不同，各個(gè)國(guó)家分配給rfid的頻段也各不相同，為了適應(yīng)不同國(guó)家和地區(qū)的應(yīng)用需求，rfid標(biāo)簽的設(shè)計(jì)和制造往往采用與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iso/iec18000-6相符合的寬帶設(shè)計(jì)，既通信頻帶涵蓋860mhz～960mh頻段。寬帶rfid標(biāo)簽在應(yīng)用系統(tǒng)部署時(shí)存在嚴(yán)重的無(wú)線(xiàn)電干擾問(wèn)題，例如中國(guó)的gsm頻段、調(diào)頻立體聲頻段等都與rfid頻段存在重疊，處于這種環(huán)境中的rfid系統(tǒng)將會(huì)受到外來(lái)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的顯著干擾，從而導(dǎo)致rfid標(biāo)簽識(shí)讀距離和讀取/寫(xiě)入成功率顯著下降。本發(fā)明為解決該問(wèn)題，提升uhf頻段rfid標(biāo)簽的抗無(wú)線(xiàn)電干擾性能提出了解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種uhf頻段rfid窄帶陷波掩膜，對(duì)空間中電磁波進(jìn)行陷波處理，從而顯著提升uhf頻段rfid標(biāo)簽的抗無(wú)線(xiàn)電干擾能力。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明所述rfid窄帶濾波掩膜，由柔性介質(zhì)基底材料，以及一對(duì)印刷在其上的對(duì)稱(chēng)分布的裂口環(huán)組成。通過(guò)調(diào)節(jié)所述裂口環(huán)對(duì)各邊長(zhǎng)、線(xiàn)寬和間距等參數(shù)使其諧振頻率在rfid通帶內(nèi)。所述該窄帶陷波掩膜覆蓋于uhf頻段rfid標(biāo)簽表面上進(jìn)行使用。所述窄帶陷波掩膜上的裂口環(huán)對(duì)諧振時(shí)，由于其上的電流方向與被其覆蓋的rfid標(biāo)簽天線(xiàn)上的電流方向相反，從兩者所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在空間相互抵消，從而對(duì)rfid標(biāo)簽通帶內(nèi)形成窄帶陷波，使其成為窄帶標(biāo)簽。

作為優(yōu)選，所述窄帶濾波掩膜的基底介質(zhì)可為pvb、pet、pen等薄膜材料，更優(yōu)選為pet材料。

作為優(yōu)選，所述裂口環(huán)對(duì)可為矩形環(huán)、圓形環(huán)、elc等結(jié)構(gòu)，更優(yōu)選為矩形裂口環(huán)結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述矩形裂口環(huán)的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為八分之一至四分之一介質(zhì)波長(zhǎng)，更優(yōu)選為五分之一。

作為優(yōu)選，所述矩形裂口環(huán)的寬邊長(zhǎng)度為十分之一至六分之一介質(zhì)波長(zhǎng)，更優(yōu)選為八分之一。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述rfid窄帶陷波掩膜的透視效果俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述rfid窄帶陷波掩膜應(yīng)用時(shí)在其厚度方向的相對(duì)位置關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)參數(shù)；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例應(yīng)用所針對(duì)的商用uhf頻段rfid標(biāo)簽alienz9654的結(jié)構(gòu)；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的反射系數(shù)仿真結(jié)果；

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的輻射方向圖仿真結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明中提出的rfid窄帶陷波掩膜由柔性介質(zhì)基底材料102，以及一對(duì)印刷在其上的對(duì)稱(chēng)分布的裂口環(huán)101組成。介質(zhì)基底材料102為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)材料，其介電系數(shù)為3.9，損耗角正切為0.003，其長(zhǎng)度為二分之一波長(zhǎng)，寬度為六分之一波長(zhǎng)，厚度為0.3mm。對(duì)稱(chēng)矩形裂口環(huán)101的材料為銅，其厚度為0.17mm，其物理尺寸參數(shù)設(shè)置分別為：長(zhǎng)邊為五分之一波長(zhǎng)，寬邊為二十分之一波長(zhǎng)，開(kāi)口長(zhǎng)度為十分之一波長(zhǎng)，線(xiàn)寬為1mm，兩個(gè)裂口環(huán)中心距離為四分之一波長(zhǎng)。

如圖2所示，所述rfid窄帶濾波掩膜使用時(shí)將其覆蓋商用rfid標(biāo)簽即可，最上層為對(duì)稱(chēng)矩形裂口環(huán)對(duì)101，中間層為所述rfid窄帶濾波掩膜基地材料pet薄膜102，底層為商用rfid標(biāo)簽103，此實(shí)例所使用的是alienz9654標(biāo)簽。

所述rfid窄帶濾波掩膜的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖3所示，rfid標(biāo)簽alienz9654的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

如圖5所示，以商用rfid標(biāo)簽alienz9654結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，以fr4為基底材料的rfid標(biāo)簽的-10db帶寬為750mhz～1.14ghz，而當(dāng)在該標(biāo)簽表面覆蓋本發(fā)明實(shí)施例后其-10db帶寬變?yōu)?40mhz～920mhz，對(duì)高于920mh在的頻率實(shí)現(xiàn)了陷波，因此920mhz～1.14ghz頻段的外部無(wú)線(xiàn)信號(hào)將很難對(duì)標(biāo)簽產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)電干擾，極大提升了系統(tǒng)性能。

如圖6所示，是商用標(biāo)簽alienz9654模型原始方向圖，以及覆蓋了本發(fā)明實(shí)施例之后的方向圖的比較，可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)簽覆蓋本發(fā)明實(shí)施例之后對(duì)標(biāo)簽增益只有-0.3db的損失，可以認(rèn)為幾乎沒(méi)有損失。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種UHF頻段RFID窄帶陷波掩膜，該窄帶陷波掩膜是柔性介質(zhì)基底材料，以及一對(duì)印刷在其上的對(duì)稱(chēng)分布的矩形裂口環(huán)組成。該矩形裂口環(huán)對(duì)的諧振頻率在RFID通帶內(nèi)，將該窄帶陷波掩膜粘貼于UHF頻段RFID標(biāo)簽表面上進(jìn)行使用，當(dāng)掩膜上的矩形裂口環(huán)對(duì)諧振時(shí)由于其上的電流方向與RFID標(biāo)簽天線(xiàn)上的電流方向相反，從兩者所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在空間相互抵消，從而對(duì)商用的寬帶RFID標(biāo)簽形成窄帶陷波，使其成為窄帶標(biāo)簽,從而大大提高RFID系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電抗干擾能力。通過(guò)改變矩形裂口環(huán)的尺寸和形狀可以調(diào)整陷波頻率和陷波帶寬，使本發(fā)明適用于各個(gè)不同國(guó)家和地區(qū)所規(guī)定的不同頻段的RFID應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：洪衛(wèi)軍;陳德肯;董雅儒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京郵電大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.04
技術(shù)公布日：2017.11.10