[发明专利]一种抗金属表面的有源射频识别标签天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于物联网有源RFID标签的天线，具体涉及一种抗金属表面的有源射频识别标签天线。

背景技术

随着物联网的蓬勃发展，作为物联网核心技术的上有源RFID(Radio Frequency Identification-射频识别)技术也得到长足发展。有源RFID标签结合各种传感器，也被应用于各种环境之中。由于标签中的关键器件内置天线在使用过程中极易受环境影响，容易频偏，辐射方向图恶化。因此如何设计环境适应性强，便于集成的天线，成为RFID标签天线设计需要解决的问题。

目前用于有源RFID标签的内置天线主要有三种形式，振子天线，IFA(Inverted-F Antenna)天线与陶瓷天线。振子天线由于天线尺寸大，主要应用与对标签尺寸限制小的场合；陶瓷天线主要应用于极小标签尺寸并且对天线性能要求不高的场合。IFA天线由于结构紧凑，尺寸小，性能好成为有源RFID标签的首选天线结构。

IFA(Inverted-F Antenna)天线一般采用印刷电路天线结构。要求天线布线在顶层，天线底层不得铺地。这样的结构，在标签安装在金属表面上时，天线与底层金属之间形成很大的耦合电容，天线性能会受到很大影响，会导致标签通讯性能恶化。

如何设计一种尺寸小，结构紧凑，又能保持天线性能，并且在标签安装在金属表面时，天线性能不受影响，是天线设计中的难点问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗金属表面的有源射频识别标签天线，能工作于金属表面而不受金属表面影响，其易于集成，性能稳定。

为此，本发明提出一种抗金属表面的有源射频识别标签天线，其包括天线主体、介质基板及覆铜金属片，所述天线主体设置于所述介质基板的上表面，所述覆铜金属片固定于所述介质基板的下表面，其中：

所述天线主体包括一信号端子、一接地端子以及一辐射枝，所述信号端子位于所述辐射枝与所述接地端子之间，其连接于所述辐射枝，并与所述接地端子间设有一交指结构，所述接地端子与所述覆铜金属片相连接。

如上所述的抗金属表面的有源射频识别标签天线，其中，所述辐射枝为一长条状的横向片体，所述信号端子包括竖向设置的一内端子及一外端子，所述内端子与所述外端子间隔连接于所述辐射枝的一端处，使所述辐射枝与所述信号端子连接形成F型结构。

如上所述的抗金属表面的有源射频识别标签天线，其中，所述外端子上沿长度方向间隔设有多个外端支脚，各所述外端支脚沿横向朝所述接地端子延伸设置，所述接地端子为一竖向片体，其沿长度方向间隔设有多个内端支脚，各所述内端支脚沿横向朝所述外端子延伸设置，所述内端支脚与所述外端支脚相互平行，且两者的数量相等，各所述内端支脚与各所述外端支脚沿竖向依次交替排列设置，且互不接触，以形成所述交指结构。

如上所述的抗金属表面的有源射频识别标签天线，其中，所述介质基板上设有一覆铜通孔，所述覆铜通孔的上端与所述接地端子相接触，其下端与所述覆铜金属片相接。

如上所述的抗金属表面的有源射频识别标签天线，其中，所述辐射枝的另一端折弯形成一U型结构。

如上所述的抗金属表面的有源射频识别标签天线，其中，所述介质基板的厚度为2mm，其长度为25mm，其宽度为6.25mm。

本发明提出的抗金属表面的有源射频识别标签天线，辐射枝通过交指结构、信号端子与地构成的射频端口相连，从而实现了分布结构的天线匹配设计，有效消除了天线主体下方铺地的影响；由于天线主体下方介质基板底部已经预先铺设覆铜金属，在这样的结构，当在覆铜金属下再增加金属表面时，对本发明的影响变得微弱，减少了干扰；辐射枝采用U型结构，有效的缩减了天线尺寸。

本发明提出的抗金属表面的有源射频识别标签天线，能工作于金属表面而不受金属表面影响，其易于集成，性能稳定，适用于物联网领域的有源RFID标签。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明的抗金属表面的有源射频识别标签天线的立体示意图。

图2为本发明的抗金属表面的有源射频识别标签天线的主视图。

图3为本发明中介质基板的侧视图。

主要元件标号说明：

1天线主体 11信号端子

111内端子 112 外端子

113外端支脚

12 接地端子 121 内端支脚

13 辐射枝 2 介质基板