[发明专利]一种环境鲁棒型超高频射频识别标签

说明书

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种环境鲁棒型超高频射频识别标签，包括介质基板、天线图案以及金属地平面；所述天线图案包括辐射微带以及微带线；所述辐射微带包括辐射边和非辐射边，所述微带线的一个末端靠近所述辐射微带的非辐射边形成有馈电端口；所述微带线的另一个末端与所述辐射微带间隔设置，所述微带线与所述辐射微带之间设有用于形成电容耦合的间隙。本发明的微带线馈电结构实现了无通孔的微带天线；其次，馈电结构采用了电容耦合的馈电方法，电容耦合馈电方法可以有效降低辐射微带辐射电导的变化传递到天线的馈电端口，使得标签对应用环境不敏感；另外标签可以使用低成本低损耗的材质作为基板，具有读写距离远的特点。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种环境鲁棒型超高频射频识别标签。

背景技术

自动识别技术如条码、磁条、接触式IC卡在工业、商业、服务业等领域有着非常广泛的应用。射频识别技术（RFID， Radio Frequency Identification）作为一种新兴的自动识别技术，具有非接触、识别速度快、标签不易损坏同时识别的优点，近年来得到了广泛的关注。RFID技术从频段上分为低频（LF, Low Frequency）、高频(HF, High Frequency)、以及超高频(UHF, Ultra High Frequency)。 相对于其他频段， UHF RFID又具有芯片和标签成本低，读写距离远，多标签同时读取的特点。

但是UHF RFID的工作原理为反向散射，UHF RFID标签容易受到安装环境的影响，即标签安装在不同材质或大小的物体上其性能发生很大变化，甚至无法正常工作。针对这一缺点，现有技术研究了基于各种天线的UHF RFID标签设计方法，包括偶极子天线、微带天线、倒F天线等等。其中基于偶极子天线的标签在常规的低介电常数的非金属材质上有较好的性能，通过合适的设计，偶极子也可以应用在水等高介电常数的材质上，但是偶极子天线在靠近金属的时候其性能大幅下降，导致标签基本上无法使用。微带天线和倒F天线一般被应用在抗金属标签的设计中。由于金属边缘的散射效应，抗金属标签一般需要安装在比标签尺寸大的金属物体上才具有较好的读写性能，安装在非金属环境时，其最佳工作频率会偏离设计值。虽然一些采用对称倒F天线阵的设计方法可以消除这种差异，实现标签的环境鲁棒，使标签在任何安装环境下都具有一致的性能，但是倒F天线阵的结构复杂制造成本高；而且倒F天线的增益小，导致标签的读写距离较近。

UHF RFID的一大特点是标签的成本低，因此制造成本是标签设计中需要考虑的问题之一。上述三类天线中，偶极子天线为单层结构，一般采用卷到卷工艺进行制造，其成本最低。微带天线和倒F天线大多为带通孔的双层结构，一般只能使用成本较高的印刷电路板工艺进行制造，使得标签的实际成本远超过相同尺寸的HF RFID标签。为了降低成本，一些微带天线或者倒F天线通过特殊的设计消除通孔，可以采用与偶极子天线类似的卷到卷工艺来制作天线图案，然后进行装配从而得到最终的标签产品。

安装环境对UHF RFID标签的影响极大的限制的UHF RFID技术的应用，因此有必要研究一种低成本、远距离、环境鲁棒的超高频射频识别标签。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种环境鲁棒型超高频射频识别标签。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种环境鲁棒型超高频射频识别标签，包括介质基板、设于介质基板正面的天线图案以及设于介质基板背面的金属地平面；所述天线图案包括辐射微带以及用于向所述辐射微带馈电的微带线；

所述辐射微带包括辐射边和非辐射边，所述微带线的一个末端靠近所述辐射微带的非辐射边形成有馈电端口；所述微带线的另一个末端与所述辐射微带间隔设置，所述微带线与所述辐射微带之间设有用于形成电容耦合的间隙。

本发明进一步设置，所述馈电端口设于辐射边的中部。