[發明專利]一種環境魯棒型超高頻射頻識別標簽

在審

• 申請號: 201911078547.2
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110676581A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 孫虎;任曉波;謝政;趙朝源;郭德;曾鳴;李水苗
• 申請（專利權）人: 廣東思谷智能技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/10;G06K19/077
• 代理公司: 44429 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 齊海迪

本發明涉及天線技術領域，具體涉及一種環境魯棒型超高頻射頻識別標簽，包括介質基板、天線圖案以及金屬地平面；所述天線圖案包括輻射微帶以及微帶線；所述輻射微帶包括輻射邊和非輻射邊，所述微帶線的一個末端靠近所述輻射微帶的非輻射邊形成有饋電端口；所述微帶線的另一個末端與所述輻射微帶間隔設置，所述微帶線與所述輻射微帶之間設有用于形成電容耦合的間隙。本發明的微帶線饋電結構實現了無通孔的微帶天線；其次，饋電結構采用了電容耦合的饋電方法，電容耦合饋電方法可以有效降低輻射微帶輻射電導的變化傳遞到天線的饋電端口，使得標簽對應用環境不敏感；另外標簽可以使用低成本低損耗的材質作為基板，具有讀寫距離遠的特點。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，具體涉及一種環境魯棒型超高頻射頻識別標簽。

背景技術

自動識別技術如條碼、磁條、接觸式IC卡在工業、商業、服務業等領域有著非常廣泛的應用。射頻識別技術（RFID， Radio Frequency Identification）作為一種新興的自動識別技術，具有非接觸、識別速度快、標簽不易損壞同時識別的優點，近年來得到了廣泛的關注。RFID技術從頻段上分為低頻（LF, Low Frequency）、高頻(HF, High Frequency)、以及超高頻(UHF, Ultra High Frequency)。 相對于其他頻段， UHF RFID又具有芯片和標簽成本低，讀寫距離遠，多標簽同時讀取的特點。

但是UHF RFID的工作原理為反向散射，UHF RFID標簽容易受到安裝環境的影響，即標簽安裝在不同材質或大小的物體上其性能發生很大變化，甚至無法正常工作。針對這一缺點，現有技術研究了基于各種天線的UHF RFID標簽設計方法，包括偶極子天線、微帶天線、倒F天線等等。其中基于偶極子天線的標簽在常規的低介電常數的非金屬材質上有較好的性能，通過合適的設計，偶極子也可以應用在水等高介電常數的材質上，但是偶極子天線在靠近金屬的時候其性能大幅下降，導致標簽基本上無法使用。微帶天線和倒F天線一般被應用在抗金屬標簽的設計中。由于金屬邊緣的散射效應，抗金屬標簽一般需要安裝在比標簽尺寸大的金屬物體上才具有較好的讀寫性能，安裝在非金屬環境時，其最佳工作頻率會偏離設計值。雖然一些采用對稱倒F天線陣的設計方法可以消除這種差異，實現標簽的環境魯棒，使標簽在任何安裝環境下都具有一致的性能，但是倒F天線陣的結構復雜制造成本高；而且倒F天線的增益小，導致標簽的讀寫距離較近。

UHF RFID的一大特點是標簽的成本低，因此制造成本是標簽設計中需要考慮的問題之一。上述三類天線中，偶極子天線為單層結構，一般采用卷到卷工藝進行制造，其成本最低。微帶天線和倒F天線大多為帶通孔的雙層結構，一般只能使用成本較高的印刷電路板工藝進行制造，使得標簽的實際成本遠超過相同尺寸的HF RFID標簽。為了降低成本，一些微帶天線或者倒F天線通過特殊的設計消除通孔，可以采用與偶極子天線類似的卷到卷工藝來制作天線圖案，然后進行裝配從而得到最終的標簽產品。

安裝環境對UHF RFID標簽的影響極大的限制的UHF RFID技術的應用，因此有必要研究一種低成本、遠距離、環境魯棒的超高頻射頻識別標簽。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的上述不足，提供了一種環境魯棒型超高頻射頻識別標簽。

本發明的目的通過以下技術方案實現：一種環境魯棒型超高頻射頻識別標簽，包括介質基板、設于介質基板正面的天線圖案以及設于介質基板背面的金屬地平面；所述天線圖案包括輻射微帶以及用于向所述輻射微帶饋電的微帶線；

所述輻射微帶包括輻射邊和非輻射邊，所述微帶線的一個末端靠近所述輻射微帶的非輻射邊形成有饋電端口；所述微帶線的另一個末端與所述輻射微帶間隔設置，所述微帶線與所述輻射微帶之間設有用于形成電容耦合的間隙。

本發明進一步設置，所述饋電端口設于輻射邊的中部。