[实用新型]一种多功能标签天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种多功能标签天线。

背景技术

随着物联网技术的不断发展，RFID技术面临巨大的挑战。市场要求的标签天线应该具有以下基本特性：体积小、成本低、可读取距离远、适应全球不同国家超高频RFID频段要求、能贴敷于金属、肌肉等任意物体表面、能适应各种恶劣的工作环境等。这些要求都是RFID标签天线研究领域亟待解决的难题。目前，RFID标签天线的适应于各种环境的问题是研究热点之一，围绕该领域的研究也取得了一定的研究成果，但是随着行业的发展和不断增加的需求多样性给RFID标签天线带来了许多新的挑战，例如：能够贴敷于人体表面的标签；能够贴敷于液体(水、血液等)表面的标签；能够用于医疗、物流等多种领域的标签。

目前适用于特殊介质物体的标签一般通过三种方法来降低复杂的物体背景对标签天线近场的影响：(1)使用高介电常数的基板，如陶瓷基板，或者插入一个高阻抗接地板，如光子带隙(PBG)结构；(2)使用超材料制作天线，如EBG、AMC、HIS结构等；(3)在标签天线设计中加入金属接地板，通过短路结构将辐射单元与金属接地板连接起来。如果使用高介电常数的基板，会增加天线的商业成本；采用高阻抗地板结构或超材料又会增加天线的设计成本；而第三种加入金属接地板一般会降低标签天线的辐射效率。

为了满足多功能标签的设计要求，同时又要考虑到天线的各种指标，需要对多功能标签天线设计进行综合考虑。另外，由于各个国家和地区的超高频RFID频段划分不一致，如欧盟为865.6～867.6MHz，北美为902～928MHz，日本为952～954MHz，中国为840～845MHz和920～925MHz等，所以设计的标签天线要能满足全球通用性的话，要求标签天线至少具有100MHz的工作带宽，即要覆盖860～960MHz频段。天线的工作频带展宽可以通过降低Q值、采用小介电常数的基板、增加基板厚度、在地板或辐射单元表面开缝等方法来实现。

如前面所说，通过加短路探针或者短路墙结构来达到降低含水量较高的物体背景对天线性能的影响会增大制作工艺的难度，增加制作天线的成本。而天线贴敷有辐射损耗的物体背景时，又会减小天线的辐射强度，降低天线的增益，缩短天线的读写距离。

随着射频识别技术的不断发展，对标签天线提出了许多具体的要求，一般针对不同的应用领域，需要不同的标签。比如对金属物体，需要能用于金属物体表面的抗金属标签；对肌肉、血液等物体，需要能用于易腐坏物体表面的多功能标签。

目前，市场上出现的标签普遍存在这样几个问题：(1)适用环境单一，不能用于水、血液等特殊介质的环境；(2)工作频带宽度不够，只能针对于某个地区特定的超高频RFID频段；(3)结构复杂，制作工艺繁复；(4)成本不够低。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，制作方便，适用于多种复杂环境，能有效地避免标签天线和背景物体之间的电气连接，减小背景物体对天线辐射强度的损耗，可以保持辐射性能稳定，达到天线小型化目的的多功能标签天线。

本实用新型的技术方案如下：

上述的多功能标签天线，包括辐射贴片、介质基板、天线接地板和塑料薄层；所述辐射贴片印刷于所述介质基板的正面，其沿周向边缘布设有金属边框，正面中部设有对称的弯折微带贴片；RFID芯片位于辐射贴片的中间，其采用微带馈线连接所述辐射贴片；所述天线接地板采用金属接地板，其印刷于所述介质基板的背面；所述标签天线的谐振频率是通过调整所述弯折微带贴片弯折的个数和贴片的长度来实现；所述塑料薄层贴敷于所述天线接地板的背面。

所述多功能标签天线，其中：所述弯折微带贴片的宽度为W＝1mm，弯折的高度为H＝10mm。

所述多功能标签天线，其中：所述辐射贴片采用0.035mm厚的的印制铜层。

所述多功能标签天线，其中：所述标签天线的工作频带宽度不小于100MHz。

所述多功能标签天线，其中：所述介质基板采用聚四氟乙烯板。

所述多功能标签天线，其中：所述标签天线的整体形状具有可重塑性，可将矩形改变为圆形、椭圆形等。

有益效果：