射频识别系统及其天线结构技术方案

本实用新型专利技术涉及射频识别系统及其天线结构。该天线结构包括：介质基板；馈线，位于介质基板上，包括馈电点，用于输入或输出射频信号；金属片，位于介质基板上，包括由镂空的微槽结构限定的金属走线；以及至少一个连接元件，其中，所述天线结构还包括至少一个连接位置，所述连接位置包括以下至少一种：所述馈线的断开区域、所述金属走线的断开区域、所述馈线与所述金属走线之间的邻接区域、所述金属走线彼此之间的邻接区域，所述至少一个连接元件跨接所述断开区域或所述邻接区域。该天线结构修改了天线图案，其中形成断开区域，并且利用连接元件跨接断开区域，从而可以微调天线的辐射性能，以提高天线的适用性并且降低调试难度。

【技术实现步骤摘要】
射频识别系统及其天线结构
本技术属于通信领域，具体地，涉及射频识别系统及其天线结构。
技术介绍
射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分，其中电子标签附在物品上面并包含有唯一的标识号和物品的信息。读写器用于读取电子标签上的信息，从而实现物体的自动识别。在RFID系统工作时，由读写器通过读写器天线发出射频信号，电子标签通过标签天线接收到读写器发出的读写指令后，返回射频信号进行响应，把标识号和物品信息传递给读写器，从而实现物品的自动识别。RFID系统包括用于实现通信功能的射频模块和天线。天线作为最终射频信号的辐射单元和接收器件，其工作特性将直接影响整个电子系统的工作性能。然而，天线的尺寸、带宽、增益、辐射效率等重要指标却受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益极限、带宽极限等)。RFID系统的小型化主要受到天线性能和尺寸的限制。天线的小型化也是亟待解决的问题。在不同的产品中工作的环境及电磁特性存在较大的差异性，将会导致天线性能在设计和使用中存在较大的差异。针对不同的RFID系统需要重新设计天线，因而，天线在使用中存在着通用性及性能差异性的问题，且也存在着天线调试困难的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种射频识别系统及其天线结构，其中修改天线图案，针对不同类型的电子元件预留连接位置，以提高天线的适用性并且降低调试难度。根据本技术的一方面，提供一种用于射频识别系统的天线结构，其特征在于，包括：介质基板；馈线，位于介质基板上，并且包括馈电点，用于输入或输出射频信号；金属片，位于介质基板上，包括由镂空的微槽结构限定的金属走线；以及至少一个连接元件，其中，所述天线结构还包括至少一个连接位置，所述连接位置包括以下至少一种：所述馈线的断开区域、所述金属走线的断开区域、所述馈线与所述金属走线之间的邻接区域、所述金属走线彼此之间的邻接区域，所述至少一个连接元件跨接所述断开区域或所述邻接区域。优选地，所述至少一个连接元件包括以下至少一种：电阻、电容、电感和短接线。优选地，所述电阻、所述电感和所述短接线跨接所述断开区域，所述电容跨接所述邻接区域。优选地，所述天线结构在短接全部的断开区域的情形下具有预定谐振频率。优选地，所述电感和所述电容用于提高所述天线结构的谐振频率。优选地，所述电感的电感值小于预定值以减小射频信号的损耗。优选地，所述电容用于扩展所述天线结构的通频带。优选地，所述连接位置包括位于所述馈线和/所述金属走线上的焊盘。优选地，所述馈线通过耦合方式馈入所述金属片。根据本技术的另一方面，提供一种射频识别系统，包括：电子标签，附在物品上面并且存储有唯一的标识号和物品的信息；从及读写器，用于读取电子标签中存储的信息，其中，所述电子标签和所述读写器中的至少一个包括上述的天线结构。根据本技术实施例的天线结构及其射频识别系统，馈线和/或金属走线包括断开区域和相邻区域，从而预留电子元件的连接位置。该天线结构可以嵌入电子元件，因此可以按照预定谐振频率设计金属走线图案，使得预定谐振频率大于实际谐振频率。在实际使用期间，嵌入电子元件进一步减小谐振频率，从而达到实际谐振频率和拓展通频带宽。该天线结构可以减小金属走线的长度，从而减小天线结构的尺寸。通过改变嵌入的电子元件的性能对天线的性能进行微调，可以设计出满足适应性及通用性要求的天线，无需更换标签天线即可满足不同的应用场景。进一步地，该天线结构的预留连接位置为馈线和/或金属走线预置的断开区域或邻接区域。在天线结构中嵌入电子元件时对辐射性能的影响不会受到随意的连接位置的影响，从而可以减小调试难度。附图说明图1示出根据现有技术的用于射频读写器的天线结构示意图。图2示出根据本技术实施例的用于射频读写器的天线结构示意图。图3示出根据本技术实施例的用于射频读写器的天线结构的透视图。图4a为互补式开口谐振环结构的示意图；图4b所示为互补式螺旋线结构的示意图；图4c所示为开口螺旋环结构的示意图；图4d所示为双开口螺旋环结构的示意图；图4e所示为互补式弯折线结构的示意图；图5a为图4a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；图5b为图4a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；图6a为三个图4a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图；图6b为两个图4a所示的互补式开口谐振环结构与图4b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；图7为四个图4a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图；图8是本技术的射频识别系统的结构示意图；图9是本技术的另一射频识别系统的结构示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1示出根据现有技术的用于射频读写器的天线结构示意图。该天线结构既适用于射频识别读写器天线，也适用于射频识别标签天线。下面以射频识别读写器天线为例进行阐述。天线结构100包括介质基板110以及在其上形成的馈线120和金属片130。馈线120的一端提供馈电点，经由同轴电缆连接至射频模块。馈线120围绕金属片130设置以实现信号耦合。馈线120与金属片130之间可以接触，也可以不接触。当金属片130与馈线120接触时，馈线120与金属片130之间感性耦合。当金属片130与馈线120不接触时，馈线120与金属片130之间容性耦合。金属片130上镂空有微槽结构131，从而将金属片图案化，形成金属走线132。在图中采用阴影线表示金属走线132，金属走线132之间的空白区域表示微槽结构。在该现有的天线结构中，电子元件例如设置在金属片130的上方。根据期望的天线性能设计金属片中的镂空图案，通过将电子元件与金属片相连接，从而微调天线性能。然而，该天线结构的镂空图案中没有设置电子元件的连接位置。由于电子元件可以连接至天线的金属片的任意位置，因此存在着天线调试困难的问题。图2示出根据本技术实施例的用于射频读写器的天线结构示意图。天线结构200包括介质基板110以及在其上形成的馈线220和金属片230。馈线220的一端提供馈电点，经由同轴电缆连接至射频模块。馈线220围绕金属片230设置以实现信号耦合。金属片230上镂空有微槽结构231，从而将金属片图案化，形成金属走线232，所述天线200设置有电子元件嵌入的空间位置。在图中采用阴影线表示金属走线232，金属走线232之间的空白区域表示微槽结构231。在该实施例中，电子元件设置在金属片130的上方。与图1所示的现有技术的天线结构100不同，根据该实施例的天线结构200还设置了电子元件的连接位置，并且相应地修改了馈线220和金属片230的镂空图案。在图2中将连接位置221、234至237示出为焊盘。然而，本技术不限于此，而是可以省去焊盘，将电子元件直接焊接在馈线或金属走线的相应位置上。根据电子元件的连接方式不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于射频识别系统的天线结构，其特征在于，包括：介质基板；馈线，位于介质基板上，包括馈电点，用于输入或输出射频信号；金属片，位于介质基板上，包括由镂空的微槽结构限定的金属走线；以及至少一个连接元件，其中，所述天线结构还包括至少一个连接位置，所述连接位置包括以下至少一种：所述馈线的断开区域、所述金属走线的断开区域、所述馈线与所述金属走线之间的邻接区域、所述金属走线彼此之间的邻接区域，所述至少一个连接元件跨接所述断开区域或所述邻接区域。

【技术特征摘要】
1.一种用于射频识别系统的天线结构，其特征在于，包括：介质基板；馈线，位于介质基板上，包括馈电点，用于输入或输出射频信号；金属片，位于介质基板上，包括由镂空的微槽结构限定的金属走线；以及至少一个连接元件，其中，所述天线结构还包括至少一个连接位置，所述连接位置包括以下至少一种：所述馈线的断开区域、所述金属走线的断开区域、所述馈线与所述金属走线之间的邻接区域、所述金属走线彼此之间的邻接区域，所述至少一个连接元件跨接所述断开区域或所述邻接区域。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个连接元件包括以下至少一种：电阻、电容、电感和短接线。3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述电阻、所述电感和所述短接线跨接所述断开区域，所述电容跨接所述邻接区域。4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44