小型化uhf弯折偶极子抗金属rfid标签天线的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种标签天线，尤其是一种小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，属于RFID标签天线的技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，由于超高频频段RFID标签具有数据传输快、成本低、读取距离远等诸多的优点，被广泛应用于很多民生领域，为社会创造了巨大的经济价值。随着应用需求的不断扩大，无源RFID标签技术也在不断的发展和进步，这使得作为RFID系统关键部件的天线的设计和研宄变得十分紧要和迫切。
[0003]UHF RFID系统依据各个国家无线电法规的不同其工作频段也不同。例如欧盟(EU)频段为 865.6-867.6MHz，美国(US)频段为 902_928MHz，我国频段为 840_845MHz 和920-925MHZ。标签要能在该国家或地区能够读取就必须在规定的频段范围之内工作。
[0004]在一些实际应用中，超高频RFID标签可能会被贴附于金属物体表面，但是金属环境对天线的近场有显著影响，这些影响将改变标签的辐射方向图、输入阻抗、辐射效率和频率响应等。所以，超高频RFID标签在诸如集装箱、钢材构架、汽车和油气罐等金属物体上的使用是一个巨大的挑战。
[0005]通常的UHF频段具有宽频带特性的标签尺寸较大，且大都基于FR4介质基板，在使用中不能弯曲，使得标签无法用在具有共性要求的物体上。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其结构紧凑，体积小，可用于具有共形要求的物体上，能增加辐射效率，降低谐振频率，安全可靠。
[0007]按照本发明提供的技术方案，所述小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，包括介质基板，在介质基板的底面设有金属地板，在介质基板的上表面上设有IC天线芯片，在所述IC天线芯片的两侧设置对称分布的折叠辐射贴片，所述折叠辐射贴片与金属地板电连接。
[0008]在所述折叠辐射贴片外的两侧设有耦合带条。所述折叠辐射贴片通过短路探针与金属地板电连接。
[0009]所述介质基板的材料包括Rogers材料，介质基板厚度为0.5mm。所述折叠福射贴片的末端设置用于降低天线容抗的大贴片。
[0010]本发明的优点:采用渐进式弯折偶极子形式使得标签小型化更加易于加工实现，同时在不影响天线阻抗情况下增加了辐射效率；引入了在天线末端加载大贴片的方法，在相同的天线长度下，可以有效的降低谐振频率；在天线两侧加入了耦合带条，以使更好实现天线的阻抗匹配；介质基板采用厚度为0.5mm的Rogers高频微波材料，实现了标签可应用在具有共性要求的物体上，从而得到带宽覆盖全球超高频频段的小型化可用于具有共形要求的抗金属标签天线。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为本发明的参数标注图。
[0013]图3为本发明的反射系数图。
[0014]图4为本发明的平面增益图。
[0015]附图标记说明:1_折叠辐射贴片、2-耦合带条、3-1C天线芯片、4-短路探针、5_介质基板以及6-金属地板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0017]如图1所示:为了能用于具有共形要求的物体上，能增加辐射效率，降低谐振频率，本发明包括介质基板5，在介质基板5的底面设有金属地板6，在介质基板5的上表面上设有IC天线芯片3，在所述IC天线芯片3的两侧设置对称分布的折叠辐射贴片1，所述折叠辐射贴片I与金属地板6电连接。
[0018]具体地，金属地板6通过在介质基板5的底面覆盖金属薄层形成，通过金属地板6能形成接地面，以通过金属地板6能进行接地，在介质基板5的上表面刻蚀得到对称分布的折叠福射贴片I，折叠福射贴片I的头端与位于介质基板5中心区的IC天线芯片3连接，折叠辐射贴片I采用多个渐进折弯结构，对称分布在IC天线芯片3的两端，两折叠辐射贴片I间能形成偶极子平面，IC天线芯片3可以采用本技术领域常用的芯片类型，IC天线芯片3通过折叠辐射贴片I能进行所需的耦合收发信号。
[0019]在所述折叠辐射贴片I外的两侧设有耦合带条2。耦合带条2与折叠辐射贴片I在介质基板5的上表面同步刻蚀得到，耦合带条2在介质基板5的上表面呈条状分布，耦合条带2的长度方向与折叠辐射贴片I的长度方向相一致，且耦合条带2的长度小于两折叠辐射贴片I间的距离，通过耦合条带2能够达到阻抗匹配，同时能调节天线的感抗，拓宽工作频率带宽。
[0020]进一步地，所述折叠辐射贴片I通过短路探针4与金属地板6电连接。短路探针4将折叠辐射贴片I的头端与位于介质基板5底面上的金属地板6电连接，所述折叠辐射贴片I的末端设置用于降低天线容抗的大贴片，所述大贴片是指面积较大的尾端，通过大贴片能降低天线的容抗。
[0021]如图2~图4所示，以介质基板5采用Rogers为例做进一步地说明，其中介质基板5采用Rogers 5880的材料，相对介电常数为2.2，损耗正切为0.0009。介质基板5的长度为50mm，宽度为40mm，厚度为0.5mm。在具体实施时，主要针对意联科技(Alien Technology)的Higgs3芯片(IC天线芯片3)，在915MHz下芯片阻抗值为Zc=16.6_jl55 Ω和-18dBm的功率敏感度。
[0022]短路探针4的半径r为0.35mm，短路探针4距天线中轴线的距离Ip为16.5mm，以满足天线的谐振频率为890MHz下天线输入阻抗与芯片阻抗匹配最优。
[0023]采用渐进式偶极子天线弯折结构，弯折次数为3次，这种结构对于天线的阻抗基本没什么影响，但可以增加辐射效率。为了进一步小型化，在天线的末端加载大贴片结构，增加了天线的电容，降低了天线的容抗，在相同的天线长度下，可以有效的降低谐振频率。天线加载两侧耦合带条2，从而使得到的天线和IC天线芯片3更好的匹配。具体天线的参数如下:l=50mm, w=40mm, d=lmm, I a=3mm, Ib=Imm, I c=5mm, p=4mm, wa=20mm, wb=25mm, wc=30mm,le=32mm, dp=lmmo
[0024]标签天线反射系数仿真图，如图3所示。在频率为890MHz，天线阻抗和芯片阻抗共轭匹配。天线小于-1OdB的频带为835MHz-960MHz，中心频率为890MHz，谐振深度为_30dB，带宽为124MHz。标签天线的平面增益仿真图，如图4所示。天线在Φ=90°平面的增益，天线的最大增益为1.65dB。
[0025]本发明采用渐进式弯折偶极子形式使得标签小型化更加易于加工实现，同时在不影响天线阻抗情况下增加了辐射效率；引入了在天线末端加载大贴片的方法，在相同的天线长度下，可以有效的降低谐振频率；在天线两侧加入了耦合带条2，以使更好实现天线的阻抗匹配；介质基板5采用厚度为0.5mm的Rogers高频微波材料，实现了标签可应用在具有共性要求的物体上，从而得到带宽覆盖全球超高频频段的小型化可用于具有共形要求的抗金属标签天线。
【主权项】
1.一种小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其特征是:包括介质基板(5)，在介质基板(5)的底面设有金属地板(6)，在介质基板(5)的上表面上设有IC天线芯片(3)，在所述IC天线芯片(3)的两侧设置对称分布的折叠辐射贴片(1)，所述折叠辐射贴片(I)与金属地板(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其特征是:在所述折叠辐射贴片(I)外的两侧设有耦合带条(2 )。
3.根据权利要求1所述的小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其特征是:所述折叠福射贴片(I)通过短路探针(4)与金属地板(6)电连接。
4.根据权利要求1所述的小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其特征是:所述介质基板(5)的材料包括Rogers材料，介质基板(5)厚度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，其特征是:所述折叠辐射贴片(I)的末端设置用于降低天线容抗的大贴片。
【专利摘要】本发明涉及一种标签天线，尤其是一种小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，属于RFID标签天线的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述小型化UHF弯折偶极子抗金属RFID标签天线，包括介质基板，在介质基板的底面设有金属地板，在介质基板的上表面上设有IC天线芯片，在所述IC天线芯片的两侧设置对称分布的折叠辐射贴片，所述折叠辐射贴片与金属地板电连接。本发明结构紧凑，体积小，可用于具有共形要求的物体上，能增加辐射效率，降低谐振频率，安全可靠。
【IPC分类】H01Q1-22, H01Q1-38, H01Q1-50, H01Q1-48
【公开号】CN104733846
【申请号】CN201510131798
【发明人】林万华, 王卫东, 欧文
【申请人】江苏物联网研究发展中心
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月24日