[發明專利]一種多介質結構的UHF_RFID標簽及天線

有效

• 申請號: 201110031208.6
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102567775A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉智佳
• 申請（專利權）人: 劉智佳
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及RFID（無線射頻識別）標簽，尤其涉及一種UHF（超高頻，UHF?-Ultra?High?Frequency)?RFID標簽。?

背景技術

射頻識別系統通常由讀寫器(Reader)和射頻標簽(RFID?Tag)和操作系統等三部分構成。附著在待識別物體上的射頻標簽內存有約定格式的電子數據，作為待識別物品的標識性信息。讀寫器可無接觸地讀出標簽中所存的電子數據或者將信息寫入標簽，從而實現對各類物體的自動識別和管理。讀寫器與射頻標簽按照約定的通信協議采用先進的射頻技術互相通信，基本通訊過程如下：(1)讀寫器作用范圍內的標簽接收讀寫器發送的載波能量，上電復位；?(2)標簽接收讀寫器發送的命令并進行操作；?(3)讀寫器發出選擇和盤存命令對標簽進行識別，選定單個標簽進行通訊，其余標簽暫時處于休眠狀態；?(4)被識別的標簽執行讀寫器發送的訪問命令，并通過反向散射調制方式向讀寫器發送數據信息，進入睡眠狀態，此后不再對讀寫器應答；?(5)讀寫器對余下標簽繼續搜索，重復(3)?(4)分別喚醒單個標簽進行讀取，直至識別出所有標簽。?

每一標簽上至少包含有天線和IC芯片。IC芯片上存儲有電子數據，而天線的性能對整個射頻識別系統的工作指標有著關鍵性的作用。現有的一種抗金屬的UHF_RFID標簽天線是在一個薄介質基片上，在該基片的一面附上金屬薄層作為接地層，對面的另一面用光刻腐蝕或印刷的方法制成一定形狀的金屬貼片，利用微帶線或探針對貼片饋電構成的天線，在該基片的金屬貼片上方或側面或底部設置IC芯片，IC芯片通過微帶線或探針等與金屬貼片以及接地層連接。?

現有的小型介質加載天線的基片多使用陶瓷或塑料、環氧板等。陶瓷的性能良好，但是價格都比較昂貴。塑料、環氧板價格比較便宜，但是天線輻射存在比較大的介質損耗，影響天線的性能。而且，即使現有的基片有兩層介質組成，但是如果要使用天線的Q值比較好的話，則需要選用介質比較貴，如陶瓷，其成本較高。如果要使用介質的成本比較便宜，如塑料、環氧板，但是它們的損耗角正切值都大于0.01，則其Q值是損耗角正切值的倒數，由此導致使用塑料、環氧板作為介質的天線性能比較差。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種多介質結構的UHF_RFID標簽，以解決現有技術中天線的基片存在性能與天線基片材質成本存在正比，不具有性能價格比比較良好的技術問題。?

一種多介質結構的UHF_RFID抗金屬標簽，包括天線與IC芯片，其特征在于，所述天線進一步包括介質基片，介質基片的一面設置接地層，其對應面上設置輻射電極層，所述輻射電極層通過微帶線或探針與IC芯片的RF端口連接，所述接地層通過一段金屬層或直接與IC芯片的GND端口連接,所述介質基片包括至少兩層介質層，相鄰兩層的介質層的介電常數不相同，所述介質層的介質為非金屬材料，所述介質層中至少包括一空氣層，每一空氣層包括支架，每一空氣層通過支架建立與接地層或其它介質層連接，該一或該些空氣層的厚度之和不小于所述介質基片的厚度的40%?。?

所述介質層包括以下材質層的一種或幾種組合：環氧板層、塑料層、該些層的組合。?

按照組合后的等效介電常數根據以下公式來確定介質體的組成及對應的厚度?

所述IC芯片設置在介質基片的上方、側面、或下方。

所述該些介質層是從上到下、或從下到上依次連接。?

所述介質層還包括介電常數小于2的材料組成的層。?

一種多介質結構的UHF_RFID抗金屬標簽的制作工藝，包括以下步驟：?

（1）確認組合后的等效介電常數;

（2）以下公式來確定介質基片組成的層數、選用的介質體及對應的厚度，其中包括至少一空氣層，該一或該些空氣層的厚度之和不小于所述介質基片的厚度的40%;

（3）將制作好的介質基片的一面設置接地層，其對應面上設置輻射電極層，所述輻射電極層通過微帶線或探針與IC芯片的RF端口連接，所述接地層通過一段金屬層或直接與IC芯片的GND端口連接。

所述介質層包括以下材質層的一種或幾種組合：環氧板層、塑料層、該些層的組合。?

所述介質層還包括介電常數小于2的材料組成的層。?

與現有技術相比，本發明具有以下優點：?