抗金属射频识别标签以及包括该标签的射频识别系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种抗金属射频识别(RFID)标签以及包括该标签的射频识别系统，属于RFID技术领域。该RFID标签的标签天线包括一个关于中心轴对称的块状的主辐射体、在所述主辐射体的第一端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个倒L形开槽、在所述主辐射体的第二端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个块状开槽、在所述主辐射体上设置的由两部分开槽组成的Y形开槽。该RIFD标签具有抗金属特性好、成本低，厚度小并且频带宽的特点。

【技术实现步骤摘要】
抗金属射频识别标签以及包括该标签的射频识别系统
本技术属于射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)
，涉及一种可用于金属表面的抗金属RFID标签以及包括该RFID标签的RFID系统。
技术介绍
RFID技术已经被广泛已经被广泛应用于各个领域，例如，货物销售、运输、生产、废物管理、邮政跟踪、航空行李管理、车辆收费管理等领域，传统的纸带条形码因其存储能力小、不能改写等缺点，在识别领域，其已经慢慢被RFID系统所替代。RFID系统通常地包括多个RFID标签、至少一个与该RFID标签通信的具有天线的RFID读取器、以及用于控制该RFID读取器的计算装置。通常地，RFID标签由RFID标签天线和标签芯片组成；RFID读取器包括：用于将能量或信息提供到RFID标签的发送器以及用于从RFID标签接收身份和其它信息；计算装置处理通过RFID读取器所获得的信息。RFID读取器的发送器经由天线输出RF(RadioFrequency，射频)信号，从而产生电磁场，该电磁场使得标签返回携带信息的RF信号。在RFID标签中，电磁场所产生的无线电波信号是经由其RFID标签天线传送到标签芯片，并且，标签芯片的电流信号是通过RFID标签天线传送到空间中。但是，普通RFID标签在贴附应用于金属表面(例如车牌)的产品上时，由于金属表面对入射电磁波的反射作用，将会有较强的反方向电磁波也穿过电子标签，金属与RFID标签之间由此产生近距离耦合效应，使得RFID天线的输入阻抗、方向图、增益、带宽等参数都发生变化，进而严重影响RFID读取器对RFID标签的读取距离，甚至无法读取而导致天线失效。因此，为避免以上现象限制RFID标签在金属环境下的应用，现有技术中主要通过以下几种方式来改善RFID标签在金属环境下的读取情况。第一种是，通过调整RFID标签中的天线与金属表面之间距离。当天线与金属表面之间的距离被调整为0.25λ0(真空中的工作波长)时，金属表面造成的反射波和工作用电磁波将同相叠加，天线的性能将得以保持甚至改善。但是该方法不可避免地使RFID标签的厚度和体积大大增加。第二种是，在金属表面和RFID标签的天线之间填充高介电常数物质。该高介电常数物质可以用作RFID标签的衬底或基体，从而可以缩短金属表面与天线之间的电磁波波长，并使反射波变成有助于天线正常工作的电磁波。例如，申请号为PCT/JP2007/001287的国际中提出了EGB(ElectromagneticBand-Gap，电磁带隙)结构的RFID标签，这种EGB结构在结构上相对复杂，难于加工制造。并且这种方式依赖于高介电常数物质，不可避免地带来高成本的问题。另外，也还有在RFID标签中设置吸波材料以吸收反射波的解决方式，例如，IFA(InvertedFAntenna，反向F天线)。但是，吸波材料吸收也吸收RFID读取器发射的部分电磁波，导致能量容易耗散在吸波材料中，并没有被RFID标签(特别是无源标签类型)很好地利用。并且，吸波材料的设置也不可避免地带来高成本的问题。有鉴于此，有必要提出一种新型的抗金属RFID标签。
技术实现思路
本技术的目的之一在于，实现RFID标签的可用于金属表面的特性。本技术的又一目的在于，降低可用于金属表面的RFID标签的成本。为实现以上目的或者其它目的，本技术提供以下技术方案。按照本技术的一方面，提供一种抗金属RFID标签，包括基体以及设置于所述基体之上的标签天线以及标签芯片；所述标签天线包括：一个块状的主辐射体，其关于中心轴对称；在所述主辐射体的第一端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个倒L形开槽，该两个L形开槽关于中心轴对称；在所述主辐射体的第二端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个块状开槽，该两个扇形开槽关于中心轴对称，其中所述第一端和第二端沿所述中心轴方向定义的；在所述主辐射体上设置的由两部分开槽组成的Y形开槽，其中，所述两部分开槽之间形成馈线，所述Y形开槽的两部分开槽关于中心轴对称；其中，所述主辐射体和L形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片容性匹配，所述块状开槽和Y形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片感性匹配。按照本技术提供的抗金属RFID标签的一实施例，其中，所述标签天线的馈电点位于所述馈线与所述辐射体之间的接口处，所述标签芯片置于所述馈电点。按照本技术提供的抗金属RFID标签的又一实施例，其中，在0.1mm至13mm范围内可操作地分别设置所述倒L形开槽水平部分和垂直部分的宽度，以实现标签天线与所述标签芯片容性匹配；并且/或者在0.1mm至15mm范围内可操作地分别设置所述倒L形开槽的水平部分和垂直部分与辐射体边沿的距离，以实现标签天线与所述标签芯片容性匹配；并且/或者在0.1mm至15mm范围内分别设置所述倒L形开槽水平部分和垂直部分与辐射体边沿的距离，以实现标签天线与所述标签芯片容性匹配。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述L形开槽为两段相互垂直的开槽连接而组成，每段开槽的宽度在0.1mm至13mm范围内可操作地分别设置。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，可选地，所述主辐射体可以为矩形方块状、梯形方块状、正方形方块状或者扇形块状，或者可以为矩形方块状、梯形方块状、正方形方块状和扇形块状的组合体。按照本技术提供的抗金属RFID标签的再一实施例，其中，在0mm至40mm范围内可操作地设置所述扇形开槽的半径，以实现标签天线与所述标签芯片感性匹配；并且/或者在0.2mm至30mm范围内可操作地分别设置所述Y形开槽的两部分开槽的任意一部分的三段线状开槽的宽度，也即所述三段线状开槽的宽度可以设置成各不相同，以实现标签天线与所述标签芯片感性匹配；并且/或者在0.2mm至30mm范围内可操作地分别设置所述组成Y形开槽的两部分开槽的任意一部分的三段线状开槽的长度，也即所述三段线状开槽的长度可以设置成各不相同，以实现标签天线与所述标签芯片感性匹配。在之前所述任一实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述Y形开槽的两部分开槽的任意一部分由三段开槽连接组成。其中，所述Y形开槽相对靠近所述第二端，所述Y形开槽的开口朝向所述第一端。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述Y形开槽位于所述中心轴处，并且关于中心轴对称。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述Y形开槽的两部开槽的三段开槽中的垂直段相对于所述主辐射体的垂直边沿基本平行设置。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述Y形开槽的两部开槽的三段开槽中的水平段相对于所述主辐射体的水平边沿基本平行设置。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述Y形开槽为线状开槽。在之前任一所述实施例的抗金属RFID标签中，优选地，所述主辐射体的面积范围为150平方毫米至10000平方毫米；所述基体的厚度范围为0.1mm至60mm。在之前任一所述的抗金属RFID标签中，优选地，所述基体为泡沫材料制成。按照本技术的又一方面，提供一种射频识别系统，其包括多个如上所述及的任意一种抗金属RFID标签。本技术的技术效果是，该抗金属RFID标签本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗金属射频识别标签，包括基体以及设置于所述基体之上的标签天线以及标签芯片，其特征在于，所述标签天线包括：一个块状的主辐射体，其关于中心轴对称；在所述主辐射体的第一端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个倒L形开槽，该两个L形开槽关于中心轴对称；在所述主辐射体的第二端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个块状开槽，该两个扇形开槽关于中心轴对称，其中所述第一端和第二端沿所述中心轴方向定义的；在所述主辐射体上设置的由两部分开槽组成的Y形开槽，其中，所述两部分开槽之间形成馈线，所述Y形开槽的两部分开槽关于中心轴对称；其中，所述主辐射体和L形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片容性匹配，所述块状开槽和Y形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片感性匹配。

【技术特征摘要】
1.一种抗金属射频识别标签，包括基体以及设置于所述基体之上的标签天线以及标签芯片，其特征在于，所述标签天线包括：一个块状的主辐射体，其关于中心轴对称；在所述主辐射体的第一端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个倒L形开槽，该两个L形开槽关于中心轴对称；在所述主辐射体的第二端设置的并位于所述中心轴的两侧的两个块状开槽，该两个扇形开槽关于中心轴对称，其中所述第一端和第二端沿所述中心轴方向定义的；在所述主辐射体上设置的由两部分开槽组成的Y形开槽，其中，所述两部分开槽之间形成馈线，所述Y形开槽的两部分开槽关于中心轴对称；其中，所述主辐射体和L形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片容性匹配，所述块状开槽和Y形开槽共同地被配置为使所述标签天线与所述标签芯片感性匹配。2.如权利要求1所述的抗金属射频识别标签，其特征在于，所述标签天线的馈电点位于所述馈线与所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，谢志刚，王彬，胡永华，张永生，杨作兴，陆会会，程银，孔维新，
申请(专利权)人：江苏稻源微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32