[發明專利]一種基于微帶結構的超高頻RFID抗金屬標簽天線

有效

• 申請號: 202110439790.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113285204B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王健;陳德懷;時穩;霍建建
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/38
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

1.一種基于微帶結構的超高頻RFID抗金屬標簽天線，包括介質基板以及設置在所述的介質基板上的輻射模塊，所述的介質基板為矩形板，所述的輻射模塊采用微帶結構實現，其特征在于所述的輻射模塊包括射頻芯片、金屬層、第一矩形槽、第二矩形槽、第三矩形槽、第一輻射單元和第二輻射單元，所述的金屬層附著在所述的介質基板的上表面，所述的金屬層的前端面與所述的介質基板的前端面齊平，所述的金屬層的后端面與所述的介質基板的后端面齊平，所述的金屬層的左端面與所述的介質基板的左端面齊平，所述的金屬層的右端面與所述的介質基板的右端面齊平，所述的第一矩形槽、所述的第二矩形槽和所述的第三矩形槽分別開設在所述的金屬層上，且按照從左到右順序依次排布，所述的介質基板的上表面在所述的第一矩形槽、所述的第二矩形槽和所述的第三矩形槽處暴露出來，所述的第一矩形槽、所述的第二矩形槽和所述的第三矩形槽的前端面所在平面分別平行于所述的介質基板的前端面所在平面，所述的第二矩形槽沿前后方向的對稱面與所述的介質基板沿前后方向的對稱面位于同一平面，所述的第二矩形槽沿左右方向的對稱面與所述的介質基板沿左右方向的對稱面位于同一平面，所述的第一矩形槽的右端面與所述的第二矩形槽的左端面連通且呈貼合狀態，所述的第三矩形槽的左端面與所述的第二矩形槽的右端面連通且呈貼合狀態，所述的第一矩形槽、所述的第二矩形槽和所述的第三矩形槽的后端面位于同一平面，所述的第一矩形槽和所述的第三矩形槽的前端面位于同一平面，且該平面位于所述的第二矩形槽的前端面所在平面的后側，所述的第一矩形槽沿左右方向的長度等于所述的第三矩形槽沿左右方向的長度，所述的第一矩形槽的左端面所在平面與所述的介質基板的左端面所在平面具有一段距離，所述的第一輻射單元包括第一矩形金屬塊、第二矩形金屬塊、第三矩形金屬塊、第四矩形金屬塊、第五矩形金屬塊、第六矩形金屬塊、第七矩形金屬塊和第八矩形金屬塊，所述的第一矩形金屬塊、所述的第二矩形金屬塊、所述的第三矩形金屬塊、所述的第四矩形金屬塊、所述的第五矩形金屬塊、所述的第六矩形金屬塊、所述的第七矩形金屬塊和所述的第八矩形金屬塊分別附著在所述的介質基板的上表面，所述的第一矩形金屬塊、所述的第二矩形金屬塊、所述的第三矩形金屬塊和所述的第四矩形金屬塊按照從前到后的順序依次間隔排布，所述的第五矩形金屬塊、所述的第六矩形金屬塊、所述的第七矩形金屬塊和所述的第八矩形金屬塊按照從左到右的順序依次排布，所述的第一矩形金屬塊的前端面與所述的第二矩形槽的前端面平行且兩者之間具有一段距離，所述的第一矩形金屬塊的右端面位于所述的介質基板沿前后方向的對稱面的左側，且兩者之間具有一段距離，所述的第二矩形金屬塊、所述的第三矩形金屬塊和所述的第四矩形金屬塊的右端面位于同一平面，且該平面位于所述的第一矩形金屬塊的右端面所在平面的左側，所述的第二矩形金屬塊和所述的第三矩形金屬塊的左端面位于同一平面，且該平面位于所述的第四矩形金屬塊的左端面所在平面的右側，所述的第四矩形金屬塊的左端面位于所述的第一矩形金屬塊的左端面所在平面的右側，所述的第四矩形金屬塊的后端面與所述的第二矩形槽的后端面平行，且兩者之間具有一段距離，所述的第五矩形金屬塊的前端面與所述的第一矩形金屬塊的前端面位于同一平面，所述的第五矩形金屬塊的后端面與所述的第二矩形槽的后端面位于同一平面，所述的第五矩形金屬塊的左端面與所述的第二矩形槽的左端面之間具有一段距離，所述的第五矩形金屬塊的右端面與所述的第一矩形金屬塊的左端面貼合連接，所述的第六矩形金屬塊的后端面與所述的第五矩形金屬塊的后端面位于同一平面，所述的第六矩形金屬塊的左端面與所述的第五矩形金屬塊的右端面貼合連接，所述的第六矩形金屬塊的右端面與所述的第四矩形金屬塊的左端面貼合連接，所述的第六矩形金屬塊的前端面與所述的第四矩形金屬塊的前端面位于同一平面，所述的第七矩形金屬塊的前端面與所述的第二矩形金屬塊的前端面齊平，所述的第七矩形金屬塊的后端面與所述的第三矩形金屬塊的后端面齊平，所述的第七矩形金屬塊的右端面分別與所述的第二矩形金屬塊的左端面和所述的第三矩形金屬塊的左端面貼合連接，所述的第七矩形金屬塊的左端面所在平面位于所述的第六矩形金屬塊的右端面所在平面的右側，且兩者之間具有一段距離，所述的第八矩形金屬塊位于所述的第三矩形金屬塊和所述的第四矩形金屬塊之間，所述的第八矩形金屬塊的前端面與所述的第三矩形金屬塊的后端面貼合連接，所述的第八矩形金屬塊的后端面與所述的第四矩形金屬塊的前端面貼合連接，所述的第八矩形金屬塊的右端面與所述的第三矩形金屬塊的右端面位于同一平面，所述的第八矩形金屬塊的左端面所在平面位于所述的第三矩形金屬塊的左端面所在平面的右側；所述的第二輻射單元與所述的第一輻射單元相對于所述的第二矩形槽沿前后方向的對稱面左右對稱，所述的第一輻射單元的第一矩形金屬塊與所述的第二輻射單元中與所述的第一矩形金屬塊對稱的矩形金屬塊之間形成第一間隙，所述的射頻芯片設置在所述的第一間隙處，所述的射頻芯片分別與所述的第一輻射單元的第一矩形金屬塊和所述的第二輻射單元中與所述的第一矩形金屬塊對稱的矩形金屬塊連接，所述的金屬層上還設置有第四矩形槽，所述的介質基板的上表面在所述的第四矩形槽處暴露出來，所述的第四矩形槽相對于所述的第二矩形槽沿前后方向的對稱面左右對稱，所述的第四矩形槽的前端面與所述的第二矩形槽的后端面貼合連通，所述的第四矩形槽的后端面與所述的金屬層的后端面齊平，所述的第四矩形槽沿左右方向的長度大于所述的第一間隙沿左右方向的長度；

所述的第二矩形槽的左端面、所述的第二矩形槽的前端面、所述的第二矩形槽的右端面、所述的第五矩形金屬塊、所述的第一矩形金屬塊、所述的第二輻射單元中與所述的第一矩形金屬塊對稱的矩形金屬塊以及所述的第二輻射單元中與所述的第五矩形金屬塊對稱的矩形金屬塊圍成一個U型槽，該U型槽分別與所述的第一矩形槽和所述的第三矩形槽連通后用于調整所述的超高頻RFID抗金屬標簽天線表面電流流經路徑，減小所述的超高頻RFID抗金屬標簽天線尺寸；所述的第一輻射單元中的第二矩形金屬塊、第三矩形金屬塊、第四矩形金屬塊、第六矩形金屬塊、第七矩形金屬塊和第八矩形金屬塊構成一個振子天線結構，所述的第二輻射單元中與所述的第一輻射單元中第二矩形金屬塊、第三矩形金屬塊、第四矩形金屬塊、第六矩形金屬塊、第七矩形金屬塊和第八矩形金屬塊對稱的結構也構成一個振子天線結構，兩個振子天線結構構成的對稱振子結構用于拓展所述的超高頻RFID抗金屬標簽天線的頻帶，使其具有寬頻帶特性；所述的第四矩形槽、所述的第一輻射單元中第二矩形金屬塊、第三矩形金屬塊和第七矩形金屬塊之間形成的第一個矩形槽、所述的第一輻射單元中第三矩形金屬塊、第四矩形金屬塊和第八矩形金屬塊之間形成的第二個矩形槽、所述的第一輻射單元中第四矩形金屬塊、第六矩形金屬塊和第二矩形槽的后端面之間形成的第三個矩形槽、所述的第二輻射單元中與第一個矩形槽對稱的矩形槽、所述的第二輻射單元中與第二個矩形槽對稱的矩形槽以及所述的第二輻射單元中與第三個矩形槽對稱的矩形槽構成阻抗調節結構，用于調節所述的超高頻RFID抗金屬標簽天線的阻抗進行阻抗匹配。