[发明专利]基于折合振子的RFID超薄抗金属电子标签

说明书

技术领域

本发明属于无线技术领域，具体涉及一种可贴附于金属表面的超薄抗金属电子标签。

背景技术

射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID射频识别技术在物流管理、防伪、生产自动化和智能交通中都有重要的应用。

一套完整的RFID系统，一般是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应答器，用以驱动应答器将内部的数据送出，此时阅读器便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

在RFID系统中，一般的电子标签在靠近金属表面时无法工作，其主要原因是金属边界条件使得阅读器的询问信号的反射波与入射波相位相反，叠加后相互抵消，电磁波信号极大衰减，加之靠近金属时，电子标签天线的辐射电阻随着靠近金属面间距的减小会急剧减小，而损耗电阻基本不变，辐射效率和阻抗匹配因数也随之急剧减小，从而导致电子标签在距离金属表面接近1mm时天线增益非常低。多种原因导致金属表面的电子标签难以获得足够的能量激活芯片。

目前业界在解决抗金属电子标签的设计问题时常采用三种方法：

1.增加电子标签距离金属面高度。电子标签在距离金属表面大于0.05个工作波长(大约15mm)才能恢复自由空间特性，此方法必然增大电子标签体积。

2.使用吸波材料。吸波材料价格昂贵，大大增加了电子标签的制作成本，且只能抑制金属反射对电磁波信号的衰减，解决不了金属对电子标签阻抗的影响，且很难做到0.5mm以下。

3.采用特殊的电子标签设计结构。目前业界多采用微带或PIFA结构，辐射体通过金属通孔或者短路墙与金属薄层连接，此类电子标签的制作往往依赖于陶瓷、FR4或聚四氟乙烯材料，如中国专利ZL200820005922.1，采用微带结构设计，基板为FR4，其尺寸为64mm*32mm*3mm，工艺复杂，成本高，且这种结构的电子标签不能弯折，在金属包装物品的环境中难以应用。

现代的物流业中，金属物品随处可见，但是现有的电子标签并不能有效的解决其成本过高、在金属环境灵敏度不够的难题，需要提供一种既廉价又可以解决金属敏感性问题的电子标签。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于折合振子的RFID超薄抗金属电子标签，使其在不利用上述三种方法的情况下，有效解决现有技术中的抗金属电子标签成本太高、尺寸太厚、不能弯折、在金属表面灵敏度不高的技术难题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于折合振子的RFID超薄抗金属电子标签，其特性是，所述电子标签包括：辐射体、印刷基材及超高频RFID芯片，其特性在于，所述辐射体上设有细振子臂、粗振子臂和馈电环路缝隙，所述细振子臂中间设置有一缺口，所述超高频RFID芯片位于所述细振子臂缺口处。

进一步地，所述馈电环路缝隙为一个或者两个。

进一步地，所述馈电环路的缝隙形状为矩形、椭圆形或者梯形，所述馈电环路缝隙平行于细振子臂方向的缝隙长度大于垂直于细振子臂方向的缝隙长度。

进一步地，所述电子标签还包括一层金属薄层，且所述辐射体不与所述金属薄层连接。

进一步地，所述电子标签的整体厚度在1mm以下。

进一步地，所述电子标签的辐射体从天线结构来看为折合振子或者多折合振子或者折合振子多折合振子的变形结构。

进一步地，所述粗振子臂的宽度大于10mm，所述辐射体金属面积占整个辐射体边界所围成面积的三分之二以上。

进一步地，所述电子标签的剖面物理结构从上而下依次为：印刷基材，辐射体，第一胶层，超薄绝缘介质，金属薄层，第二胶层，或者为：印刷基材，辐射体，第一胶层，超薄绝缘介质，第二胶层。

进一步地，所述印刷基材为聚乙烯薄膜(PE)、聚丙烯薄膜(PP)、聚苯乙烯薄膜(PS)、聚酯薄膜(PET)、聚氯乙烯薄膜(PVC)、易碎纸、或者纸张。

进一步地，所述超薄绝缘介质为聚乙烯薄膜(PE)、聚丙烯薄膜(PP)、聚苯乙烯薄膜(PS)、聚酯薄膜(PET)、聚氯乙烯薄膜(PVC)、FR4、聚四氟乙烯、陶瓷、易碎纸或者纸张。