[发明专利]一种圆极化电子标签

说明书

本发明涉及一种圆极化电子标签，包括：基板，其用于容纳芯片和天线；芯片，其与天线匹配；以及天线，其具有：短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得所述支臂的相位分别相差90°。通过该电子标签，可以大大降低灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度，从而显著扩展RFID标签的应用场合和应用前景；此外该圆极化电子标签还具有高带宽并且能够灵活地设置阻抗、几何形状、工作频率等参数。

技术领域

本发明总体上涉及射频识别(RFID)领域，具体而言涉及一种圆极化电子标签。

背景技术

随着物联网的兴起，作为关键技术之一的RFID(射频识别)技术在日常生活中得到了广泛的应用，比如被应用于物流、防伪、交通、仓储等领域。RFID技术的关键参数之一是RFID电子标签的灵敏度，其直接决定了RFID技术在物联网技术中的应用场合和应用前景。

目前，RFID电子标签主要采用线极化天线。由于线极化天线的灵敏度与信号接收方向高度相关，因此采用线极化天线的RFID电子标签的粘贴方向必须与信号接收方向相匹配。在实际应用中，所述电子标签具有较大极化损失，这严重影响了其灵敏度，限制了其应用场景，降低了用户体验。

相反，圆极化天线的灵敏度与信号接收方向的相关度更低，但是目前在实际应用中还很少将圆极化天线应用于RFID标签。此外，在有限的圆极化电子标签应用中，灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度仍然没有低到令人满意的水平。

发明内容

本发明的任务是提供一种圆极化电子标签，通过该电子标签，可以大大降低灵敏度与粘贴方向和/或放置方向之间的相关度，从而显著扩展RFID标签的应用场合和应用前景；此外该圆极化电子标签还具有高带宽并且能够灵活地设置阻抗、几何形状、工作频率等参数。

根据本发明，前述任务通过一种圆极化电子标签来解决，该电子标签包括：

基板，其用于容纳芯片和天线；

芯片，其与天线匹配；以及

天线，其具有：

短路环，在所述短路环上布置所述芯片；以及

天线振子，所述天线振子与短路环耦合并且具有四个支臂，其中所述支臂分别间隔90°布置并且所述支臂的尺寸被设置为使得相邻支臂的相位相差90°。

在本发明的一个扩展方案中规定，其中短路环为下列形状之一：圆形、椭圆形、方形、以及多边形。例如短路环可以具有正五边形、正六边形之类的规则形状。

在本发明的一个优选方案中规定，相邻支臂的电气长度相差工作频率电磁波的四分之一波长。例如，所述四个支臂的尺寸可以依次为l₀、l₀+λ/4、l₀、l₀+λ/4，其中λ为工作频率电磁波的波长或称工作波长。

在本发明的一个扩展方案中规定，所述基板为下列形状之一：正方形、椭圆形和多边形。

在本发明的另一扩展方案中规定，所述天线的材料包括以下各项中的一项或多项：银、铜、铝和导电油墨。

在本发明的又一扩展方案中规定，所述基板的材料包括下列各项中的一项或多项：陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET以及聚酰亚胺PI。

在本发明的一个优选方案中规定，所述芯片的阻抗与所述天线的阻抗共轭。通过该优选方案，可以将因失配造成的损耗降低到最低。

在本发明的一个扩展方案中规定，所述支臂为下列形状之一：长方形、以及折线形。