[發明專利]射頻識別系統中的電子標簽及射頻識別系統

在審

• 申請號: 201711118563.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107909136A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 杜光東
• 申請（專利權）人: 深圳市盛路物聯通訊技術有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;G06K7/10;H01Q1/38
• 代理公司: 深圳益諾唯創知識產權代理有限公司44447
• 代理人: 肖婉萍

技術領域

本發明涉及射頻技術領域，尤其涉及一種射頻識別系統中的電子標簽及射頻識別系統。

背景技術

隨著物聯網技術的不斷發展，射頻識別技術的應用越來越廣泛，在貨物供應鏈、資產管理、物流識別和跟蹤貨物中得到了廣泛應用。然而，在一些特定領域，比如金屬物體、裝有液體的瓶體表面，由于金屬的邊界效應使得標簽天線的輻射效率、輻射方向圖都會發生劇烈變化，尤其是標簽天線的阻抗會發生明顯變化，從而影響與標簽芯片的匹配，這就必然引起標簽無法工作。此外，為了實現遠距離識別，標簽增益必須提高，這就使得標簽尺寸變大。

目前在這些特定領域采用的電子標簽，一種方法是將電子標簽墊高一定距離，參考圖1，標簽天線1和金屬物體2之間設置填充物質3，經過計算，標簽天線距離金屬表面h＝0.25λ高度時，電場強度最大，然而在超高頻工作的射頻標簽工作波長范圍為312.5mm-348.8mm，則0.25λ的高度范圍為78mm-87mm，如此高的距離，即使標簽工作性能良好，也不易小型化。

另外一種方法是采用特殊的吸波材料，置于標簽和金屬之間，入射波經標簽后被吸波材料吸收，并且阻止了高頻反射波的能量，使得入射波和反射波無法形成駐波，通常，吸波材料通過磁環路諧振及環路的渦流損耗使得高頻能量以熱損耗的方式被吸收掉。由于標簽工作時的返回信號不受金屬反射波的干擾使得標簽可以正常工作。然而，吸波材料常采用高分子的多品鐵纖維隱身涂料或者泡沫吸波材料，鐵氧體吸波膠片等較為昂貴的材料。在超高頻段工作的標簽一般要求成本低，這就使得吸波材料無法廣泛應用到標簽中，而且，要具有遠距離的讀取性能的標簽天線需要使用較厚的吸波材料，也會明顯增加標簽體積，不易于小型化。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的特殊領域使用的電子標簽尺寸較大的問題，提出一種射頻識別系統中的電子標簽及射頻識別系統，能夠有效減小電子標簽體積，并且具有較高的增益。

一種射頻識別系統中的電子標簽，包括標簽天線、標簽芯片以及基底；

所述基底包括金屬外殼、填充材料以及介質材料，所述金屬外殼上表面設置有開口，所述填充材料填充于所述金屬外殼內，所述介質材料設置于所述金屬外殼上表面；

所述標簽芯片設置于所述介質材料上表面，且與所述金屬外殼上的開口相對；

所述標簽天線包括一對天線臂，所述標簽芯片位于所述一對天線臂之間，所述天線臂上設置有金屬環，所述天線臂的尾端為彎折結構。

進一步地，所述標簽天線為對稱結構，所述天線尾端為鋸齒形彎折結構。

進一步地，所述標簽天線為對稱結構，每個所述天線尾端分叉出四個分支，其中兩個分支向外彎折，另外兩個分支內彎折。

一種射頻識別系統，包括上述的電子標簽，還包括閱讀器以及閱讀器天線；

所述閱讀器天線包括介質基板，接地板以及輻射貼片；

所述接地板設置在所述介質基板的下表面，所述輻射貼片設置在所述介質基板的上表面；

所述輻射貼片為切角的正方形貼片，所述輻射貼片的幾何中心處設置有正方形孔洞。

本發明提供的射頻識別系統中的電子標簽及射頻識別系統，至少包括如下有益效果：

其中基底采用雙層耦合的形式，下層采用金屬外殼包裹低損耗材料，用于與標簽天線耦合，降低了金屬的表面效應，避免隨著標簽距離金屬表面越近電場衰減越大，此外，設置有耦合腔和耦合縫隙，通過耦合縫隙，標簽芯片可以更好的獲取耦合能量，從而激活標簽芯片，可以通過調節耦合縫隙的寬度調節諧振頻率，適用性更強；標簽天線設置有金屬環，相當于短路線，可以使得阻抗的實部較小，更好的與標簽芯片達到共軛匹配，標簽天線采用鋸齒形彎折結構，在不擴大面積的情況下相當于延長了偶極子的長度，從而實現減小天線的目的，有利于電子標簽整體體積的小型化；

射頻識別系統中的閱讀器天線，結構簡單，制作成本低，采用輻射貼片上挖孔、切角的方式，在同等天線性能下，可以有效減小天線的尺寸，有利于整體結構的小型化，還可以根據增益需要調整接地板的尺寸。

附圖說明

圖1為現有技術中通過填充物墊高標簽一種實施例的示意圖。

圖2為本發明提供的射頻識別系統中的電子標簽第一種實施例的結構示意圖。

圖3為本發明提供的射頻識別系統中的電子標簽第一種實施例中基底的結構示意圖。

圖4為本發明提供的射頻識別系統中的電子標簽第一種實施例中振頻率隨著耦合縫隙寬度變化的仿真示意圖。