[發明專利]超高頻RFID抗金屬標簽天線

有效

• 申請號: 201910060228.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109509960B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 楊勇;孫正良;王軍華;黃金;蔣虎;朱劍欣;戴佳;許超
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q9/16
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

本發明提供一種超高頻RFID抗金屬標簽天線，包括抗金屬結構和天線輻射模塊；所述抗金屬結構包括金屬底板、側介質板、上介質板、導電柱和金屬貼片；上介質板設置在金屬底板上方，與金屬底板間隔一個距離；所述側介質板圍合在金屬底板和上介質板的四周側面，形成金屬底板與上介質板之間的內空間；多個金屬貼片呈陣列排布在上介質板表面，且各金屬貼片之間留有間隙；各金屬貼片分別通過設置于內空間中的各導電柱連接金屬底板；天線輻射模塊布設抗金屬結構上，位于金屬貼片陣列的正中間。本發明可適用于金屬物體表面，且具有體積小、成本低、帶寬寬、增益高等優點。

技術領域

本發明涉及射頻識別領域，尤其是一種超高頻RFID抗金屬標簽天線。

背景技術

超高頻RFID技術是一種利用無線電磁波耦合方式實現的雙向數據通信非接觸式自動識別技術。該技術具備防水、壽命長、耐高溫、可加解密、成本低等優點，可廣泛應用于運輸、物流倉儲、防偽、交通等領域。

超高頻RFID系統主要由讀寫器、RFID標簽以及后臺計算機網絡組成，讀寫器通過其天線發送射頻調制信號，RFID標簽的標簽天線將收到的射頻調制信號轉變為電信號激活標簽芯片，同時RFID標簽將應答信號通過標簽天線反射回讀寫器。

從上述應用中可看出標簽芯片能夠被激活，標簽應答信號能否被成功發射等關鍵因素都要取決于標簽天線的性能。RFID標簽在很多應用場合都需要粘貼到金屬表面，普通RFID標簽天線一旦粘貼到金屬表面，RFID標簽幾乎無法工作。

RFID標簽粘貼到金屬表面時，讀寫器天線發射的電磁波大部分會被金屬表面反射回去，并且被反射的電磁波與入射電磁波相位相反且大小相當，所以金屬表面的標簽獲得的電磁場很微弱。根據電磁感應理論，變化的電磁場產生感應電流，因為獲得電磁場很微弱，所以產生的感應電流很微弱，基本無法達到激活標簽芯片所需的最低功率要求，所以導致RFID標簽無法工作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種超高頻RFID抗金屬標簽天線，解決超高頻RFID標簽應用于金屬表面無法正常工作的難題，同時也解決目前市面上的一些抗金屬標簽方案體積偏大、增益偏小、標簽結構復雜等問題。本發明采用的技術方案是：

一種超高頻RFID抗金屬標簽天線，包括抗金屬結構和天線輻射模塊；

所述抗金屬結構包括金屬底板、側介質板、上介質板、導電柱和金屬貼片；

上介質板設置在金屬底板上方，與金屬底板間隔一個距離；所述側介質板圍合在金屬底板和上介質板的四周側面，形成金屬底板與上介質板之間的內空間；

多個金屬貼片呈陣列排布在上介質板表面，且各金屬貼片之間留有間隙；

各金屬貼片分別通過設置于內空間中的各導電柱連接金屬底板；

天線輻射模塊布設抗金屬結構上，位于金屬貼片陣列的正中間。

進一步地，所述內空間采用空氣填充。

進一步地，導電柱上端與金屬貼片的中心連接。

進一步地，側介質板和上介質板采用陶瓷基板。

進一步地，所述陣列為m*n陣列，m≥2，n≥2。

進一步地，所述天線輻射模塊包括輻射模塊介質板、輻射天線；

輻射模塊介質板安裝在抗金屬結構上，位于金屬貼片陣列的正中間；在輻射模塊介質板上設有輻射天線。

進一步地，輻射模塊介質板采用環氧樹脂覆銅板，然后在上面加工形成輻射天線，輻射天線為對稱蛇形偶極子天線。

進一步地，輻射模塊介質板采用環氧樹脂覆銅板，去除覆銅層后，在輻射模塊介質板上設置對稱微帶天線作為輻射天線。