[發明專利]一種含有非水平鞭狀天線的抗金屬標簽

在審

• 申請號: 201510143896.3
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN104732267A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 郭磊
• 申請（專利權）人: 江蘇光導通信科技有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H01Q1/22
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及射頻識別領域，具體公開一種含有非水平鞭狀天線的抗金屬標簽。

背景技術

RFID做為物聯網的關鍵技術之一，已經在各個行業得到大規模推廣應用。但在金屬復雜環境下，由于金屬對電波的阻擋、反射以及金屬表面附近有效感應磁場的變型、減弱甚至消失，造成目前普遍使用的平行天線振子RFID標簽應用于金屬表面時，讀取效果差，讀取距離近，甚至不能被有效讀取。采用業界主流的標簽天線緊貼金屬表面設計方法，即使把標簽尺寸做的很大，或者使用某些吸波材料，也不能解決金屬環境的根本性矛盾，從而限制了抗金屬標簽在金屬復雜環境的推廣應用。

主要體現在：?

1、讀寫器與RFID標簽非視距被金屬阻擋時，標簽較難讀取，甚至無法讀取；

2、當傳統的RFID標簽貼附在導體表面時，電場/磁場(電磁波)方向會逐漸與金屬表面平行，進而RFID標簽感應電場減弱。同時，形成的兩個平行天線振子近距離平行，電流相位相反，這種情況是難以輻射(或接收)電磁波的，因此RFID天線會性能惡化，幾乎失效。

3、金屬表面對天線的輸入阻抗影響較大，其諧振頻率及帶寬也?受到較大的影響，發生頻率偏移。非金屬環境下，由于天線可以調節輸入阻抗，這種影響較容易消除；而金屬環境下簡單的改變原有平行天線的尺寸大小是很難消除這種影響的。

可見一般的抗金屬標簽在金屬表面性能差，如果跳出原有的平行天線主流設計思想，很難大幅度提高抗金屬標簽性能。因此抗金屬標簽必須另辟蹊徑為其專門設計新的天線結構。

發明內容

本發明的目的在于：為解決以上問題提供一種通過在水平振子標簽天線上疊加非水平(垂直)天線振子增強標簽的電磁波接收靈敏度和發射能力，從而實現RFID信息的快速、穩定和遠距離讀寫，便于對金屬部材和金屬制品的管理，拓展抗金屬標簽的應用領域和范圍的抗金屬標簽。

本發明所采用的技術方案是這樣：

一種含有非水平鞭狀天線的抗金屬標簽，包括標簽本體和鞭狀天線，所述標簽本體包括若干金屬導孔、上下水平天線和標簽IC，所述金屬導孔穿透所述標簽本體的正背面的水平天線，并將水平天線上下電路導通；所述鞭狀天線垂直插入金屬孔內，所述金屬導孔孔徑與所述鞭狀天線直徑匹配；所述鞭狀天線、金屬導孔、水平天線和標簽IC間導通連接。

進一步地，所述標簽本體可以是LF、HF、UHF各種標準頻段的有源或無源標簽。

進一步地，所述鞭狀天線在上水平天線以上的長度L為λ/4的奇?數倍或小于λ/4，其中λ是標簽適用頻率的電波波長。

進一步地，所述鞭狀天線選用銅、銀、鎳鎘合金導電體制成，導電體上具有絕緣外套；所述絕緣外套的材料，選用塑料套管、PVC套管、PO套管。

進一步地，所述鞭狀天線由鎳鎘合金線制成，其絕緣外套為PO材料吹塑而成。

進一步地，所述鞭狀天線與所述標簽本體背面水平天線通過點焊固定或所述鞭狀天線底端成倒鉤狀，形成回折，通過相鄰兩金屬導孔固定。

進一步地，所述標簽本體背面附有雙面膠。

綜上所述，由于采用上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明大大提高了抗金屬標簽在復雜金屬環境下的讀寫距離、讀取率和讀寫穩定性，增強了標簽的信號接收與發射能力，減小抗金屬標簽本體的天線設計難度，可支持抗金屬標簽本體的更小型化設計，使RFID標簽能使用于更多的金屬環境中。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明金屬表面平行天線振子和垂直天線振子的鏡像圖；

圖3為本發明中鞭狀天線半波對稱振子原理圖。

圖4為本發明中鞭狀天線電感線圈的安裝位置圖。

圖中標記：1、標簽本體；2、鞭狀天線；3、金屬導孔；4、水平天線；5、標簽IC；6、專用膠。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細闡述，從而對本發明的保護范圍做出更明確的界定。

如圖1所示，一種含有非水平鞭狀天線的抗金屬標簽，包括標簽本體1和鞭狀天線2，所述標簽本體1包括若干金屬導孔3、上下水平天線4和標簽IC5，所述金屬導孔3穿透所述標簽本體1的正背面的水平天線4，并將水平天線4上下電路導通；所述鞭狀天線2垂直插入金屬導孔3內，所述金屬導孔3孔徑與所述鞭狀天線2直徑匹配；所述鞭狀天線2、金屬導孔3、水平天線4和標簽IC5間導通連接，確保鞭狀天線2與標簽IC5電路連接導通。