[發明專利]一種平面圓極化電子標簽

在審

• 申請號: 201810735415.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108960393A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 馬紀豐
• 申請（專利權）人: 華大半導體有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發明涉及一種平面圓極化電子標簽，包括：基板，其用于容納芯片和天線；天線，其具有短路環和第一天線振子和第二天線振子，所述第一天線振子和第二天線振子分別具有彼此導電地連接的兩個偶極子臂，其中所述第一天線振子和第二天線振子彼此連接并且彼此交叉布置，使得所述偶極子臂分別間隔90°布置，并且所述偶極子臂的尺寸被設置為使得相鄰偶極子臂的相位相差90°；以及芯片，其與天線匹配并且所述芯片布置在第一天線振子與第二天線振子的連接點處。通過該電子標簽，可以大大降低極化損失。此外該平面圓極化電子標簽還具有高帶寬并且能夠靈活地設置阻抗、幾何形狀、工作頻率等參數。

技術領域

本發明總體上涉及射頻識別(RFID)領域，具體而言涉及一種平面圓極化電子標簽。

背景技術

隨著物聯網的興起，作為關鍵技術之一的RFID(射頻識別)技術在日常生活中得到了廣泛的應用，比如被應用于物流、防偽、交通、倉儲等領域。RFID技術的關鍵參數之一是RFID電子標簽的靈敏度，其直接決定了RFID技術在物聯網技術中的應用場合和應用前景。

目前，RFID電子標簽主要采用線極化天線。由于線極化天線的靈敏度與信號接收方向高度相關，因此采用線極化天線的RFID電子標簽的粘貼方向必須與信號接收方向相匹配。在實際應用中，這類電子標簽具有3dBi左右的較大極化損失，這限制了其應用場景，降低了用戶體驗。

相反，圓極化天線的靈敏度與信號接收方向的相關度更低，但是目前在實際應用中還很少將圓極化天線應用于RFID標簽。此外，在有限的圓極化電子標簽應用中，靈敏度與粘貼方向和/或放置方向之間的相關度仍然沒有低到令人滿意的水平。

發明內容

本發明的任務是提供一種平面圓極化電子標簽，通過該電子標簽，可以大大降低靈敏度與粘貼方向和/或放置方向之間的相關度，從而顯著降低極化損失，進而擴展RFID標簽的應用場合和應用前景；此外該平面圓極化電子標簽還具有高帶寬并且能夠靈活地設置阻抗、幾何形狀、工作頻率等參數。

根據本發明，前述任務通過一種平面圓極化電子標簽來解決，該電子標簽包括：

基板，其用于容納芯片和天線；

天線，其具有：

短路環；以及

第一天線振子和第二天線振子，所述第一天線振子和第二天線振子分別具有彼此導電地連接的兩個偶極子臂并且所述偶極子臂分別與短路環導電地連接，其中所述第一天線振子和第二天線振子彼此連接并且彼此交叉布置，使得所述偶極子臂分別間隔90°布置，并且所述偶極子臂的尺寸被設置為使得相鄰偶極子臂的相位相差90°；以及

芯片，其與天線匹配并且所述芯片布置在第一天線振子與第二天線振子的連接點處。

在本發明的一個優選方案中規定，短路環的中心同第一天線振子與第二天線振子的連接點重合。通過該方案，可以實現高度旋轉對稱的天線結構，從而進一步降低極化損失。

在本發明的另一優選方案中規定，通過調整短路環的形狀和/或尺寸來調整天線的電抗。通過該優選方案，可以靈活地調整天線的電抗，從而實現天線與芯片的共軛匹配，實現最大收發功率。例如可通過調整短路環的大小(外徑和內徑)、環粗細(內外徑之差)、弧度等等來調整天線的電抗。

在本發明的一個擴展方案中規定，其中短路環為下列形狀之一：圓形、橢圓形、方形、以及多邊形。例如短路環可以具有正五邊形、正六邊形之類的規則形狀。

在本發明的一個優選方案中規定，相鄰偶極子臂的電氣長度相差工作頻率電磁波的四分之一波長。例如，所述四個偶極子臂的尺寸可以依次為l₀、l₀+λ/4、l₀、l₀+λ/4，其中λ為工作頻率電磁波的波長或稱工作波長。