[實用新型]一種耦合饋電水平全向環形RFID標簽天線

有效

• 申請號: 201320039758.7
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN203134983U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 劉琦;俞鈺峰;何賽靈
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01Q7/00
• 分類號: H01Q7/00;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于天線技術與無線通信領域，涉及一種耦合饋電水平全向環形RFID標簽天線。?

背景技術

射頻識別即RFID（Radio?Frequency?Identification）技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸的通信技術。常用的無源RFID有低頻（125k～134.2K）、高頻（13.56Mhz）、超高頻（860-960MHz）。?

RFID標簽天線作為RFID系統的重要組成部分，它的性能將極大的影響整個RFID系統的效率與質量。影響RFID天線性能的主要因素包括天線的尺寸、工作頻段、阻抗及增益等。一般常用的RFID天線常采用彎折線型偶極子形式，便于縮減天線尺寸及天線加工。該類型天線方向圖為垂直于天線面，因此使用時貼附于目標物體垂直外表面。?

當目標物體的垂直側面為不規則面或者面積不足以提供RFID標簽貼附的空間時，RFID標簽需要貼附于目標物體的頂面或底面，偶極子形式的RFID天線不再適用。為了應對這種特殊情況，方向圖平行于天線面的RFID標簽天線是一種比較好的選擇。?

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種耦合饋電水平全向環形RFID標簽天線。?

本實用新型包括基底、輻射外環及耦合饋電內環結構，輻射外環與饋電內環為同心結構。?

所述的輻射外環中周期性加載四個交指電容,四個交指電容結構相同。?

所述的饋電內環加載一個交指電容與一個RFID芯片，電容與芯片關于饋電內環圓心對稱。?

所述的耦合饋電水平全向環形RFID標簽天線工作在FCC頻段，即?902-928MHz頻段。?

本實用新型采用的技術方案是：?

耦合饋電水平全向環形RFID標簽，包括基底、輻射外環及耦合饋電內環結構，輻射外環與饋電內環為同心結構。?

其中，輻射外環中周期性加載四個交指電容，四個交指電容結構相同；?

其中，饋電內環加載一個交指電容與一個RFID芯片，電容與芯片關于饋電內環圓心對稱。?

本實用新型具有的有益效果是：?

本實用新型的RFID天線具有小型結構，且能夠工作在FCC頻段（902-928MHz）下，同時天線在水平面上具有良好的全向性，其閱讀距離可以達到9.5m，可貼附于目標物體的頂面與底面使用。同時該天線具有良好的可調節特性，可通過調節外環與內環的電容輕松實現整體尺寸的調節。?

附圖說明

圖1為天線的整體結構圖；?

圖2為外環中交指電容的結構圖；?

圖3為內環中的交指電容的結構圖；?

圖4為天線的輸入阻抗測試結果圖。?

圖5為標簽的閱讀距離測試圖。?

圖6為925MHz時標簽的方向性測試圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳述：?

如圖1所示，本實用新型中MIMO天線由輻射外環1-1和饋電內環1-2組成。天線的總體尺寸是43mm×43mm，基底1-6采用的是RFID標簽加工中常用的PET材料，它的介電常數為4.3，結構參數為45mm×45mm×0.05mm。外環上周期加載四個結構相同的交指電容1-3，內環加載一個交指電容1-4，RFID芯片1-5置于內環上與交指電容對稱的。外環半徑（從圓心到環寬中間處）為20mm，環寬3mm；內環半徑（從圓心到環寬中間處）為10mm，環寬3mm。?

外環加載的交指電容的結構如圖2所示，它是由3對交指組成的。每對交指為兩個平行且在平行方向的有一定間距的金屬結構。指長為13.1?mm，指寬為0.3mm，指間距為0.24mm，一對指（比如2-1與2-2）之間的平行方向間距為0.3mm。?

內環加載的交指電容結構如圖3所示，它是由圖2中的水平指變成了弧形指。其中指長為78°（相對于內環），指寬為0.3mm，指間距為0.24mm，一對指之間的位移為2°。?

該天線測試的輸入阻抗如圖4所示，所測得阻抗在925MHz時為11+144j歐姆，與芯片Monza4Dura的阻抗11+143j達到共軛匹配。標簽在925MHz時可以達到最優效果。?

標簽的測試最遠閱讀距離如圖5所示，在925MHz時，最遠閱讀距離可以達到9.5m，在FCC頻段（902-928MHz）內標簽表現良好。?