[实用新型]一种无源抗金属RFID标签天线

说明书

本申请提出一种无源抗金属RFID标签天线。该无源抗金属RF I D标签天线，包括：介质层,所述介质层的一侧面配置有带开槽的金属面层，与一侧相对的另一侧为金属地，所述金属面层包括：第一金属面、第二金属面及无源芯片，所述无源芯片配置于所述第一金属面与第二金属面之间的间隔，所述第一金属面及第二金属面对称配置成沿无源芯片为中心轴对称和/或中心对称。该金属面包括变型的工形槽来实现天线的低电阻和高感抗特性，该无源抗金属RF I D标签天线能够方便的黏贴在金属表面，且能被阅读器天线良好检测。

技术领域

本申请涉及射频技术领域，具体的涉及一种无源抗金属RFID标签天线。

背景技术

射频识别(RFID(Radio Frequency Identification))技术由于具有快速、可塑、抗污持久、可变更等优点，近年来被广泛应用于各领域；但也存在着些瓶颈与研究难题，例如抗金属性。金属特殊电磁性质会导致阅读失效现象；但在实际的生产实践过程中，目前各类行业均存在金属环境，例如物流中的货物架、智能医疗器械等；因此对于物流、钢铁等产业，RFID标签天线使用受到很大局限。研究金属环境对RFID影响，设计具有抗金属性的RFID标签天线也变得尤为重要。

近年来，国内外学者提出了多款抗金属RFID标签天线。文献[罗志勇,胡俊锋,张彬.用于金属表面的UHF RFID标签天线优化设计[J].微波学报,2015,31(03):31-35]提出了一种改良的折叠型偶极子天线，利用优化算法附加短路段来调整标签天线输入阻抗。其结构相对简单，但尺寸较大，长90mm；且增益较小，在功率达到极限4W时，读取距离仅2.4m。文献[谢继鹏.电容耦合馈电方式的宽带抗金属标签天线设计[J].信息化研究,2014,40(01):51-54]设计了一款容性耦合馈电的抗金属天线；天线采用单层FR4基板，在圆形贴片上开槽的方式，改变槽的尺寸方便达到阻抗匹配；但读取距离较近，在阅读器功率达到4W时，理论读取距离只能达到不足3米，尺寸较大，为160mm*40mm，不利于安装在平面小的场合。常采用一些高介电常数的基板来减小标签天线的尺寸，其相当于抬高标签与金属表面的距离；文献[张桥,周永刚,彭江露.UHF频段抗金属标签天线的分析与设计[J].电子科技,2016,29(08):4-6]中采用陶瓷作为基底，加载开路枝节线及短路片，结构简单，但成本过高。文献[Wai-Hau Ng； Eng-Hock Lim；Fwee-Leong Bong；Boon-KuanChung.Folded PatchAntenna With Tunable Inductive Slots and Stubs for UHF Tag Design.IEEETransactions on Antennas and Propagation.Year:2018,Volume:66,Issue:6,Page s:2799–2806]中提出了一种以泡沫为基底的折叠缝隙天线，使用C形槽及L形槽调节谐振频率，其优点在于具有共形特点；但缺点在于其结构很复杂，工艺上不利于加工生产。文献[Cai-Wei Moh；Eng-Hock Lim；Fwee-Leong Bong； Boon-KuanChung.Miniature Coplanar-Fed Folded Patch for Metal Mountable UHF RFID Tag.IEEE Transactions onAntennas and Propagation,Year:2018,Volume:66, Issue:5,Page s:2245–2253]设计了一种可折叠的共面馈线供电的柔性折叠天线，增加C形槽增加电容性质、蚀刻凹口增加调谐范围、短截线可用于有效的调谐标签天线阻抗；但其厚度为3mm，不具有低轮廓的特点，不利于黏贴在金属表面。文献[Y.-H.Lee,P.-S.Chee,E.-H.LimandF.-L.Bong， Coupled-PILAsfor Miniature On-metal RFID Tag Design,2020IEEE Asia-Pacific MicrowaveConference(APMC),Hong Kong,Hong Kong,2020,pp.878-880,doi:1 0.1109/APMC47863.2020.9331605]中提出一种用于微型金属上的标签天线，其由两个平面倒L天线分别充当辐射器和耦合器进行磁耦合以实现小型化，理想情况下能够在4W工作频率下达到8m读取距离，但其增益性能一般，且尺寸较大。