[发明专利]无源电子标签天线

说明书

技术领域

本发明涉及物联网无源超高频射频识别技术领域，特别涉及一种无源电子标签天线。

背景技术

物联网RFID(射频识别)技术主要分为有源RFID和无源RFID技术。无源RFID技术主要以UHF-RFID(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification，超高频射频识别。超高频是指频率为300～3000MHz，波长在1m～1dm的无线电波。该波段的无线电波又称为分米波)为主。无源UHF-RFID电子标签凭借低廉的成本，优异的性能已经深入应用到各行各业之中。UHF-RFID电子标签主要由芯片和标签天线组成，标签天线的性能对标签的读取距离、速度等参数有着至关重要的影响。UHF-RFID标签天线设计是物联网RFID的核心技术之一。

目前，最新的无源UHF-RFID技术已经从单一空中读写接口升级为同时提供空中与电路接口的双界面UHF-RFID技术，这意味着无源电子标签的产品实现形态，要从简单的独立标签形式转变为标签与电路的集成形式。传统的无源UHF-RFID标签天线(图1所示)一般为尺寸较大(在满足技术指标需求的前提下，长度一般大于92mm)的对称振子结构，电子标签工作的时候，需要有足够的无金属屏蔽的“避空区”。但是采用双界面技术的无源电子标签与电路集成设计的时候，由于尺寸限制无法实现对称振子结构，而且电路板上的金属铺地会加大天线振子与地之间的等效电容，造成天线端口失配，会严重的恶化标签天线的性能，因此需要一种新型的无源电子标签天线来解决以上问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种无源电子标签天线，可以缩减标签天线的尺寸，消除电路大面积铺地结构对标签天线的影响。

该无源电子标签天线采用印刷电路板双面板的结构，该无源电子标签天线包括：天线主体结构、介质基板、通孔、底层铺地金属、射频信号端口和接地端口；其中，天线主体结构包括天线共轭匹配结构；

天线主体结构分布在介质基板的顶层，在介质基板的底层上、且与天线主体结构对应的区域范围外布置底层铺地金属，天线共轭匹配结构分别与射频信号端口和接地端口连接；接地端口通过通孔与底层铺地金属连接。

在一个实施例中，天线主体结构包括天线折叠调谐枝、天线曲折线辐射枝、天线曲折线馈电枝和天线曲折线接地枝；

其中，天线曲折线辐射枝的第一端与天线折叠调谐枝结构连接；天线曲折线辐射枝的第二端与天线曲折线馈电枝结构连接；天线曲折线辐射枝的第三端与天线曲折线接地枝结构连接；

天线共轭匹配结构包括天线曲折线馈电枝和天线曲折线接地枝；

射频信号端口与天线曲折线馈电枝结构连接；接地端口与天线曲折线接地枝结构连接。

在一个实施例中，天线主体结构包括天线折叠调谐枝、天线曲折线辐射枝、天线直线馈电枝和天线直线接地枝；

其中，天线曲折线辐射枝的第一端与天线折叠调谐枝结构连接；天线曲折线辐射枝的第二端与天线直线馈电枝结构连接；天线曲折线辐射枝的第三端与天线直线接地枝结构连接；

天线共轭匹配结构包括天线曲折线馈电枝和天线曲折线接地枝；

射频信号端口与天线直线馈电枝结构连接；接地端口与天线直线接地枝结构连接。

在一个实施例中，该无源电子标签天线的长度小于46mm。

在本发明实施例中，提供的无源电子标签天线采用印刷电路板双面板的结构，该无源电子标签天线包括：天线主体结构、介质基板、通孔、底层铺地金属、射频信号端口和接地端口；其中，天线主体结构包括天线共轭匹配结构；天线主体结构分布在介质基板的顶层，底层铺地金属分布在介质基板的底层，天线主体的正下方没有底层铺地金属；天线共轭匹配结构分别与射频信号端口和接地端口连接；接地端口通过通孔与底层铺地金属连接。由于该方案采用了集成式的设计技术，标签天线与电路结构紧凑的结合在一起，把电路板底层铺地变成了天线的一部分，既缩减了标签天线的尺寸，又消除了电路大面积铺地结构对标签天线的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种普通UHF-RFID电子标签示意图；

图2是本发明实施例提供的一种无源电子标签天线的立体结构示意图；