[发明专利]用于金属表面的RFID标签天线

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电信技术领域的天线装置，具体是一种用于金属表面的RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别技术)标签天线。

背景技术

无线射频识别技术是从二十世纪九十年代兴起的一项利用射频信号进行非接触式双向通 信，自动识别目标对象并获取相关信息数据的无线通信技术。该技术较传统条形码技术有七大 优势：扫描快，体积小，形状多，重复使用率高，穿透性强，，数据记忆容量大，安全性高， 可无屏障阅读等优点。其中RFID标签天线是无线射频的关键技术之一。普通的RFID标签天线 当靠近金属表面时，由于在金属中产生了与之相反的感应电流，使得有效信号无法接收或发送， 导致RFID标签天线无法工作。而恰恰在许多场合，RFID标签天线需要工作在金属表面，比如 集装箱，冰箱或者电视。

经对现有技术的文献检索发现，K.won等人发表在2005年11月电子短文(Electronics Letters)第41册的文章：一种紧凑开槽平面倒F型标签天线(A Compact Slotted Inverted-F RFID TAG Antenna)，提出了一种倒F型结构可以使天线在900MHz附近工作在金属表面；

C.Cho等人发表在2008年1月电子短文(Electronics Letters)第44册的文章：一种用 于金属表面的RFID平面标签天线设计(Design of planar RFID tag antenna for metallic objects)，采用了内部螺旋型双极子结构；

Bo Gao等人发表在2008年5月电子构件和技术(Electronic Components and Technology) 会议的文章：用于金属物体追踪的采用EBG材料被动超高频段RFID标签天线(Passive UHF RFID with ferrite electromagnetic band gap(EBG)material for metal objects tracking)， 提出了采用EBG结构来解决金属对天线的影响。

但以上的解决方法往往因为结构复杂而造价昂贵，另外也没有一种解决方法适用于 840MHz-845MHz，920MHz-925MHz，即中国的UHF频段。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于金属表面的RFID标签天线，采用双 层部分镂空结构的贴片RFID标签天线，该天线适用于840MHz-845MHz，在采用双层结构保证其 在金属表面正常工作的同时，采用常用的板材，大大减少了生产成本。本发明天线的定向辐射 特性好，结构紧凑，体积小，而且辐射和接收距离较远。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：贴片天线部分、上层电介质板、激励线、 中间接地板、下层电介质板、下层金属板和馈电端口，其中：贴片天线部分位于上层电介质板 的上表面，中间接地板位于下层电介质板和上层电介质板之间，中间接地板与下层金属板位于 下层电介质板的不同表面，中间接地板接地，馈电端口设置于激励线的入口端的中央与其相连， 激励线的一端与贴片天线部分相连，另一端与馈电端口相连。

所述的贴片天线部分为非对称多分支结构的金属层，对应所述的中间接地板为部分镂空结 构，实现在金属表面进行工作的目的。

所述的贴片天线部分包括若干块边长相同且相互连接的正方形金属贴片块，其中：位于贴 片天线部分中央的贴片块的左侧、上侧和右侧分别设有3个分支结构，该分支结构为若干贴片 块依次连接组成。

所述的贴片块的下侧设置了金属过渡片，该金属过渡片设置于正方形贴片块正下侧且与分 支结构电接触，作为贴片天线与激励线的过渡桥梁。

本发明通过调节天线尺寸、贴片天线部分的形状以及部分镂空中间层地板可调整天线频带。 通过减少尺寸可以让频带右移，也可让其满足920MHz-925MHz的频段(中国标准)。同样特殊 形状的贴片天线部分以及部分镂空中间层地板可以让频带移动。

本发明首先通过馈电端口将信号传输给馈电端口，为了与通用的传输线阻抗相匹配，标签 天线设置为50Ω阻抗，激励线与贴片天线部分相连接，将电磁能量传输给贴片天线部分，由辐 射天线向外辐射能量。