一種射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別是設(shè)及一種射頻識(shí)別標(biāo)簽天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是利用磁場禪合或電磁波傳播進(jìn)行非接觸雙向通信的自動(dòng) 識(shí)別技術(shù)。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)前RFID系統(tǒng)的 工作頻段涵蓋低頻(LF,125~134KHZ)、高頻(HF,13. 56MHz)、特高頻(UHF,433MHz、860~ 960MHz)和微波(MW,2. 45細(xì)Z和5. 8細(xì)Z)頻段。其中,由于860~960MHz頻段的無源RFID 系統(tǒng)具有低成本、高通信速率、多標(biāo)簽識(shí)別等諸多優(yōu)勢(shì)尤為受產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注,是公認(rèn)的最具 應(yīng)用潛力的RFID技術(shù),現(xiàn)已在物流運(yùn)輸、服裝、倉儲(chǔ)管理、圖書等資產(chǎn)及設(shè)備管理領(lǐng)域得到 非常成功的應(yīng)用。
[0003] 在RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)中,半波偶極子類天線是最廣泛采用標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)方法的 天線。標(biāo)簽天線具有設(shè)計(jì)簡單,制造方便的特點(diǎn)。然而,當(dāng)標(biāo)簽天線粘貼于金屬物品或者內(nèi) 含液體的罐裝物品上時(shí),標(biāo)簽天線的性能就會(huì)極大惡化,甚至無法使用。性能惡化的主要原 因是當(dāng)標(biāo)簽天線接近金屬物體表面時(shí)會(huì)在金屬表面和標(biāo)簽天線之間引入較大的寄生電容, 從而引起標(biāo)簽天線阻抗值和諧振頻率的變化,破壞了標(biāo)簽天線上巧片與天線的共輛匹配關(guān) 系。
[0004] 針對(duì)上述問題引入了抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)。抗金屬標(biāo)簽天線中,微帶天線是一 個(gè)最直接的選擇,因?yàn)槠涮炀€本身就具備導(dǎo)體地面的設(shè)計(jì),因此受材質(zhì)影響較小,例如IFA 天線、PIFA天線。但是,微帶天線的缺點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)是基于同軸線非平衡饋電的,而RFID標(biāo) 簽天線則是平衡饋電,因此還需要額外進(jìn)行平衡-不平衡饋電轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)。但是,該類能夠進(jìn) 行平衡-不平衡饋電轉(zhuǎn)換的天線往往尺寸較大,而且?guī)捿^窄。
[0005] 近年來,本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了使用人工磁導(dǎo)體(AMC)或電子帶隙巧BG)結(jié)構(gòu)來 設(shè)計(jì)抗金屬標(biāo)簽的方法。WAMC面為地的偶極子天線設(shè)計(jì),能夠獲得4. 5地的增益,但該類 天線要求AMC面要足夠大,否則不足W抵消金屬物體的影響。EBG天線則制作復(fù)雜,成本較 高,帶寬較窄。本領(lǐng)域技術(shù)人員還提出了基于背腔的抗金屬標(biāo)簽設(shè)計(jì),但是背腔式天線需要 在基底材料底層覆蓋地面,并在基底的兩個(gè)邊緣將福射源與地面進(jìn)行短接,制作復(fù)雜,且成 本較局。
[0006] 針對(duì)上述RFID標(biāo)簽天線而言,天線的饋電結(jié)構(gòu)和標(biāo)簽天線是一體的,巧片直接被 倒裝到天線上,該樣標(biāo)簽天線將無法回收再利用,隨著RFID標(biāo)簽的大批量應(yīng)用,將造成資 源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明提供了一種射頻識(shí)別標(biāo)簽天線,用W解決現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)簽天線中的饋電結(jié) 構(gòu)和標(biāo)簽天線為一體式結(jié)構(gòu),無法回收再利用的問題。
[000引針對(duì)上述技術(shù)問題,本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案來解決的。
[0009] 本發(fā)明提供了一種射頻識(shí)別標(biāo)簽天線,包括;相互獨(dú)立的饋電單元和福射單元; 其中,在使用射頻識(shí)別標(biāo)簽天線時(shí),將饋電單元粘貼在福射單元上。
[0010] 其中,饋電單元包括饋電基底、W及設(shè)置在饋電基底表面的禪合環(huán);其中,禪合環(huán) 上焊接有射頻識(shí)別巧片;福射單元包括福射基底、W及設(shè)置在福射基底上的福射貼片;在 使用射頻識(shí)別標(biāo)簽天線時(shí),將所述饋電基底粘貼在所述福射單元包含福射貼片的面上,并 且使所述禪合環(huán)的一部分位于所述福射貼片上方。
[0011] 其中,基于天線福射原理,在福射基底上設(shè)置福射貼片,使福射單元成為四分之一 波長極子天線。
[0012] 其中,在福射基底的面上設(shè)置位置對(duì)稱的第一福射貼片和第二福射貼片;其中,在 所述第一福射貼片和所述第二福射貼片的中間形成福射縫隙;在使用射頻識(shí)別標(biāo)簽天線 時(shí),使饋電單元和福射單元的幾何中屯、重合,禪合環(huán)和福射縫隙的幾何中屯、重合,使禪合環(huán) 第一部分位于所述第一福射貼片上方、第二部分位于所述第二福射貼片上方、第=部分位 于所述福射縫隙上方,使設(shè)置在所述禪合環(huán)上的射頻識(shí)別巧片位于所述福射縫隙上方。
[0013] 其中,所述禪合環(huán)為感性禪合環(huán)。
[0014] 其中,所述福射單元是基于諧振片結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
[0015] 本發(fā)明有益效果如下;
[0016] 本發(fā)明采用分離式的饋電單元和福射單元,該樣,福射單元可W反復(fù)使用、可W匹 配多種RFID巧片(饋電單元),從而使本發(fā)明的射頻識(shí)別標(biāo)簽天線經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[001引圖2A是本發(fā)明實(shí)施例中福射單元的俯視圖;
[0019] 圖2B是本發(fā)明實(shí)施例中福射單元的側(cè)視圖;
[0020] 圖2C是本發(fā)明實(shí)施例中饋電單元的俯視圖;
[0021] 圖2D是本發(fā)明實(shí)施例中饋電單元的側(cè)視圖;
[0022] 圖2E是本發(fā)明實(shí)施例中射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的俯視圖;
[0023] 圖2F是本發(fā)明實(shí)施例中射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的側(cè)視圖;
[0024] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中禪合環(huán)的饋電結(jié)構(gòu)的等效電路圖;
[0025] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中RFID標(biāo)簽天線在自由空間和粘貼于金屬表面后的阻抗曲 線示意圖;
[0026] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例中RFID標(biāo)簽天線粘貼在金屬表面上時(shí)的方向圖;
[0027] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中RFID標(biāo)簽天線粘貼在自由空間中的方向圖;
[002引圖7是本發(fā)明實(shí)施例中RFID標(biāo)簽天線在自由空間和金屬表面上的回波損耗的曲 線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明的主要思想在于,提供一種射頻識(shí)別標(biāo)簽天線(W下簡稱RFID標(biāo)簽天線)。 本發(fā)明RFID標(biāo)簽天線基于偶極子和貼片天線原理,通過相互獨(dú)立的禪合環(huán)與福射貼片之 間的禪合作用進(jìn)行饋電,從而獲得寬帶特性,并且通過將獨(dú)立的感性禪合環(huán)設(shè)置于薄介質(zhì) 材料上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了天線福射單元的可回收利用,使RFID標(biāo)簽天線具有廣泛的兼容性,可 適配不同的RFID巧片。而且,本發(fā)明采用單層福射振子結(jié)構(gòu),沒有地面和接地設(shè)計(jì),極大簡 化了標(biāo)簽制作工藝,可大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
[0030] W下結(jié)合附圖W及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述 的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明,并不限定本發(fā)明。
[0031] 如圖1所示,為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的射頻識(shí)別標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)圖。
[0032] RFID標(biāo)簽天線包括:相互獨(dú)立的饋電單元和福射單元。其中,福射單元是基于諧 振片結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
[0033] 在使用RFID標(biāo)簽天線時(shí),將饋電單元粘貼在福射單