[發(fā)明專利]微帶天線、抗金屬電子標(biāo)簽及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811223811.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN111079881B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡發(fā)軍;徐立宇;宗欣
• 申請（專利權(quán)）人: 上海炘璞電子科技有限公司
• 主分類號: G06K19/073
• 分類號: G06K19/073;G06K19/077
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 劉世杰;金欽華

一種微帶天線，包括：輻射片；與輻射片平行的接地板；導(dǎo)電地連接輻射片與接地板的短路片；及位于輻射片和接地板之間的饋電片；其中輻射片開設(shè)有狹縫以使得輻射片總體上形成為U形，該U形包括構(gòu)成U形的兩個臂的兩個子片以及構(gòu)成U形底邊的連接部；其中在狹縫中設(shè)置有饋源，饋源的正極和負(fù)極中的一個與述連接部電連接，饋源的正極和負(fù)極中的另一個通過饋線與饋電片電連接；其中饋電片的底側(cè)設(shè)置為緊貼接地板并通過絕緣膜與接地板間隔開，絕緣膜的厚度遠(yuǎn)小于與微帶天線的諧振頻率對應(yīng)的1/4波長。本發(fā)明的微帶天線易于實現(xiàn)大批量生產(chǎn)并保持一致的性能，具有良好的抗金屬性能，且易于調(diào)節(jié)，能夠以簡單方式適配于不同國家和地區(qū)的不同頻段要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微帶天線、具有抗金屬功能的電子標(biāo)簽及電子標(biāo)簽的制作方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今越來越多商品都被納入了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，電子標(biāo)簽的使用越來越廣泛。目前價格最低廉的電子標(biāo)簽是工作在UHF(Ultra High Frequency，特高頻)頻率的超高頻電子標(biāo)簽，其中適用于歐洲的UHF RFID頻段為ETSI頻段(865-868MHz)，適用于美國的UHF RFID頻段為FCC頻段(902-928MHz)，在中國其主要頻率為915MHz。與前兩代125KHz和13.56MHz的磁感應(yīng)耦合數(shù)據(jù)傳輸不同，超高頻RFID采用的是與主動式RFID類似的電磁波直接傳輸?shù)姆绞剑渥x寫距離在被動式標(biāo)簽中式最遠(yuǎn)。其數(shù)據(jù)通信速率也比較高，最高可達(dá)640kbit/s,一次性最多可讀取數(shù)百個標(biāo)簽。加上其更為低廉的成本，因此成為了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用熱點。

但在金屬貨品管理領(lǐng)域，普通的超高頻電子標(biāo)簽性能會急劇惡化。因為金屬物體也會反射電磁波，會干擾標(biāo)簽正常接受和散射電磁波。而且增加金屬邊界條件后，標(biāo)簽天線的工作頻率、輸入阻抗、增益這些指標(biāo)也會嚴(yán)重偏離正常值，導(dǎo)致讀寫距離下降甚至無法讀寫。

雖然市場上也推出了一些抗金屬功能的電子標(biāo)簽，例如，中國專利CN102955969A公開了一種超薄、柔性、抗金屬超高頻電子標(biāo)簽，CN203644063U公開了一種柔性UHF頻段RFID標(biāo)簽，CN203616775U公開了一種超薄柔性的新型RFID抗金屬標(biāo)簽，CN106845604A公開了一種柔性UHF RFID抗金屬標(biāo)簽，CN206209826U公開了一種超薄柔性抗金屬電子標(biāo)簽，CN106981722A公開了一種柔性抗金屬RFID標(biāo)簽。

但這些產(chǎn)品大多采用印制電路板結(jié)構(gòu)，無法彎曲貼合到諸如鋼瓶、啤酒桶和化學(xué)品一類的球狀面金屬物體上。少數(shù)產(chǎn)品采用了鐵氧體吸波材料加普通天線結(jié)構(gòu)，可以像非抗金屬標(biāo)簽?zāi)菢幼龅暮苘浐鼙∮旨婢呖菇饘俟δ堋５钟谐杀靖?、讀寫距離近等問題，無法滿足UHF頻率常需要的群讀群寫要求。因此，設(shè)計合適的天線用于RFID電子標(biāo)簽，并相應(yīng)地設(shè)計電子標(biāo)簽克服上述的技術(shù)問題成為本領(lǐng)域的研究關(guān)注點。

美國專利US8477079B2公開了一種可用于RFID標(biāo)簽的天線，如圖1所示，其設(shè)計的天線具有諧振結(jié)構(gòu)650，包括三個平行布置且彼此間隔開的導(dǎo)電片，即導(dǎo)電片610-1、610-2以及浮動元件670，導(dǎo)電片610-1、610-2在它們相鄰的一側(cè)通過電連接620相連，浮動元件670與導(dǎo)電片610-1經(jīng)由介電結(jié)構(gòu)610-1間隔開，負(fù)載元件630通過兩個連接點640-1和640-2連接在導(dǎo)電片610-2和浮動元件670之間。其中，導(dǎo)電片610-2和浮動元件670之間具有距離660，距離660不小于導(dǎo)電片610-1、610-2間距的一半。

雖然上述美國專利US8477079B2公開的天線可用于RFID標(biāo)簽，但是其性能(例如諧振頻率)對于結(jié)構(gòu)尺寸的高度敏感要求在其制造過程中嚴(yán)格控制相關(guān)參數(shù)(例如距離660、導(dǎo)電片610-1、610-2間距等)，由此限制了其進行大批量生產(chǎn)并保持一致的性能，并要求較高的生產(chǎn)成本。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中公開的天線結(jié)構(gòu)需要進行復(fù)雜的定制才能適配美國、歐洲和中國等不同國家和地區(qū)的超高頻電子標(biāo)簽頻段。