[实用新型]天线和电子标签

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线及电子标签，尤其是基于RFID技术的电子标签及其天线设计。 

背景技术

电子标签，是通过RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术实现，又可称为RFID或RFID电子标签。电子标签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，广泛应用在物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处、动物身份标识、门禁控制、电子门票、道路自动收费等领域。电子标签的一般结构包括：一基板，基板上设有天线，天线一般是蚀刻金属层或金属浆形成的，并附着在基板上，同时基板上还设有一个RFID芯片，芯片的相应接口与天线电连接。 

天线设计及制造技术是无线射频识别技术的核心关键技术之一。天线的各项特性及形态大小，极大程度地影响了射频识别系统的工作性能及应用领域。为与现有厂商的含较大的容性的RFID芯片的阻抗匹配,电子标签的天线设计形式往往形式相对单一，大多是采用弯折的二维结构设计来实现较大的容感性，从而与RFID芯片匹配。 

在电子标签天线在物流的应用中，尤其是应用于有金属的环境下，其方向图在金属环境不但会导致RFID天线辐射方向图的变形进而严重地影响读写器对电子标签的读取距离，甚至无法读取电子标签上的数据。因此，应用于金属环境下（如金属物流货运箱）的方向图可调标签天线需要、必要且重要。现有专利公开号1599132的实用新型专利采用微带矩形贴片天线的结构,在矩形贴片上开几个周长各不相同的环行槽,构成一个新结构的金属贴片14,用微机电开关将彼此相邻的环行导带或环行导带与中间位置的小矩形贴片15搭接起来,通过改变各个微机电开关19～30的工作状态,从而改变金属贴片14整个结构上的电流分布情况,便可以在同一个频率点得到同一个平面内主瓣指向不同的天线辐射方向图。另，专利公开号1599133、专利公开号1599134、专利公开号1925222、专利公开号1925223、专利公开号101017927、专利公开号101431182、专利公开号101202379、专利公开号101320845的实用新型专利所涉及的方向图可重构天线，同样如同上述专利公开号1599132，全部采用MEMS开关驱动，或使用PIN二极管开关通断，需增加偏置电路，既增加了功耗，也提高了RFID系统的复杂度，并不适合实际RFID系统的应用。 

因而如何实现既能匹配各种RFID芯片的阻抗可调，同时又天线辐射图方向可调的一种低成本的、制作容易的电子标签天线来供到金属环境下使用，则是业内需要解决的技术难题。 

另，电子标签在应用于实际生产中，基于商业考虑，企业是希望将其名称标识直接在电子标签上体现，应用企业名称标识作为天线的主要形状亦是艺术天线的风格体现。 

实用新型内容

于是，本实用新型的第一个目的在于提供一种天线，来实现阻抗可调和天线辐射方向图可调。该天线包括：两个介质层，分别是第一介质层、第二介质层，一个金属线型层和二个电磁带隙周期性结构；其中， 

该第一介质层位于底层；

该金属线型层为偶极子天线结构，设置于该第一介质层的上表面和第二介质层的下表面之间，该金属线型层上的线型布置结构具体是：中间具有断开间隙以形成馈电点，该断开间隙向左和向右均为连续不间断的曲线段和直线段连接组成第一、第二汉字字体的第一偶极子臂和第三、第四汉字字体的第二偶极子臂；

该第二介质层下表面叠加设置于该金属线型层之上；

该二个电磁带隙周期性结构均设置于该第二介质层的上表面，分别对应设于第一偶极子臂和第二偶极子臂的上方；

该第一介质层、第二介质层、金属线型层和电磁带隙周期性结构可沿该金属线型层的馈电点为中轴而同步翻转折叠，亦即第二偶极子臂相对第一偶极子臂摆动。

优选的，所述的第一偶极子臂的第二汉字字体和第二偶极子臂的第三汉字字体在临近中间的断开间隙的位置通过一弧线连接。通过该弧线来调节天线的容感性。 

其中，所述的第一偶极子臂的第一汉字字体和第二汉字字体互呈90°，且第一汉字字体和第二汉字字体的下端通过折线段连接；所述的第二偶极子臂的第三汉字字体和第四汉字字体互呈90°，且第三汉字字体和第四汉字字体的下端通过折线段连接。 

或者，所述的第一偶极子臂的第一、第二汉字字体与第二偶极子臂的第三、第四汉字字体平齐，且第一偶极子臂的第一汉字字体和第二汉字字体及的第二偶极子臂的第三汉字字体和第四汉字字体下端均通过直线段连接。 

优选的，所述的电磁带隙周期性结构是周期性矩形孔的周期性结构。