基于磁电偶极子结构的RFID标签天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，所述的天线由附着在介质板上表面的磁偶极子结构和附着在介质板下表面的电偶极子天线组成；其中，磁偶极子结构选用的是小环结构，小环结构通过金属条带与RFID芯片电连接，电偶极子选用的是折叠臂偶极子结构，折叠臂偶极子结构通过金属化通孔与RFID芯片电连接。本发明专利技术通过磁偶极子和电偶极子的组合设置，实现两种天线的方向图互补，在远场可以实现前向辐射的增强和后向辐射的相互抵消，实现较好的定向辐射特性。

【技术实现步骤摘要】
基于磁电偶极子结构的RFID标签天线
本专利技术属于射频识别技术，具体涉及基于磁电偶极子结构的RFID标签天线。
技术介绍
射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)作为一种非接触式自动识别技术，由于其本身具有的追踪和自动识别特性，广泛应用于物流管理和生产流水线等领域中，实现智能化管理。标签作为RFID技术中关键的部分，其性能直接影响RFID系统读取的可靠性。超高频(UltraHighFrequency,UHF)频段的标签由于在识别距离和性能中表现最为突出，被业界认为是最具前景的发展方向，也是世界范围内广泛关注的焦点。偶极子天线由于具有辐射能力好，结构简单的特点，可以应用于全向通信的RFID系统，被广泛用于远距离的RFID标签设计中。但是偶极子天线受其结构的制约，天线的增益无法提高，所以读距在其使用平面内大致相同。此外，全向性的标签在某些特定排布方式的应用场合并不适用，因此，如何提高RFID标签在特定排布方式下的读写距离是需要解决的一个技术问题。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种基于磁电偶极子结构的RFID标签天线。技术方案：基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，包括介质板、RFID天线和RFID标签芯片，所述天线由附着在介质板上表的磁偶极子结构和附着在介质板下表面的电偶极子结构天线组成；所述磁偶极子结构通过金属条带与RFID标签芯片电连接，电偶极子结构通过金属化通孔与RFID标签芯片电连接，所述RFID天线设置在设RFID标签芯片的介质板上，所述的RFID标签芯片与RFID天线电连接。进一步的，所述的磁偶极子结构为小环结构；所述的磁偶极子结构包括通过任意方式实现磁偶极子天线辐射特性的结构。进一步的，所述的电偶极子结构为折叠臂偶极子结构；所述的电偶极子结构包括通过任意方式实现电偶极子天线辐射特性的结构。更进一步的，所述RFID标签芯片为无源的RFID芯片。更进一步的，所述RFID标签天线通过印刷或蚀刻加工到介质板上。本专利技术利用磁电偶极子的工作原理，当对磁偶极子和电偶极子进行合理组合时，由于两种天线的方向图互补，所以在远场可以实现前向辐射的增强和后向辐射的相互抵消，实现较好的定向辐射特性。当电偶极子选择传统的偶极子天线时，偶极子天线会产生定向辐射特性，提高天线增益，进而产生更远的读距。有益效果：本专利技术标签天线在远场可以实现前向辐射的增强和后向辐射的相互抵消，前后比大于8dB，与传统偶极子天线相比可以实现较高的增益和较好的定向辐射特性，故可以获得更远的读写距离；天线结构简单紧凑，易于与不同的RFID芯片匹配。此外，本专利技术标签天线由于后向辐射小，所以不易受后向环境的影响。附图说明图1是本专利技术所述天线的结构示意图；图2是本专利技术所述天线的dB(|S11|)示意图；图3是本专利技术所述天线xoy面的天线增益图。具体实施方式为了详细的说明本专利技术所公开的技术方案，下面结合说明书附图及具体实施例做进一步的阐述。如图1所示，本专利技术所公开的是基于磁电偶极子结构的RFID标签，包括：介质板、RFID天线和RFID标签芯片。RFID标签天线天线设置于介质板1上，由磁偶极子结构3和电偶极子结构4组成。附着在介质板1上表面的磁偶极子3与RFID芯片2直接电连接，附着在介质板1下表面的电偶极子4通过金属化通孔与RFID芯片2电连接。磁偶极子结构可以是通过任意方式实现磁偶极子天线辐射特性的结构，电偶极子结构也可以是通过任意方式实现电偶极子天线辐射特性的结构。由于两种天线在远场可以实现前向辐射的增强和后向辐射的相互抵消，所以可以提高天线的增益，实现较好的定向辐射特性。介质板1的介电常数范围为2-20，RFID标签芯片2选用的是无源的RFID芯片，RFID天线是通过印刷或蚀刻加工到介质板上，以保证天线的电磁特性稳定。优选的磁偶极子结构3选用的是一个小环天线，电偶极子结构4为了同时兼顾标签小型化的需求，选用的是一个折叠臂的偶极子天线。在高频电磁仿真软件HFSS中，对图1的标签进行建模仿真，仿真结果表明，天线在驻波比(VSWR)小于2的情况下，可以覆盖860MHz-960MHz超高频RFID应用频段，满足多标准的应用需求。图3中给出的天线增益图表明，本专利技术标签天线在远场可以实现前向辐射的增强和后向辐射的相互抵消，最大增益为3.8dB，前后比大于8dB，与传统偶极子天线相比可以实现较高的增益和较好的定向辐射特性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，包括介质板、RFID天线和RFID标签芯片，其特征在于：所述天线由附着在介质板上表的磁偶极子结构和附着在介质板下表面的电偶极子结构天线组成；所述磁偶极子结构通过金属条带与RFID标签芯片电连接，电偶极子结构通过金属化通孔与RFID标签芯片电连接，所述RFID天线设置在设有RFID标签芯片的介质板上，所述的RFID标签芯片与RFID天线电连接。

【技术特征摘要】
1.基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，包括介质板、RFID天线和RFID标签芯片，其特征在于：所述天线由附着在介质板上表的磁偶极子结构和附着在介质板下表面的电偶极子结构天线组成；所述磁偶极子结构通过金属条带与RFID标签芯片电连接，电偶极子结构通过金属化通孔与RFID标签芯片电连接，所述RFID天线设置在设有RFID标签芯片的介质板上，所述的RFID标签芯片与RFID天线电连接。2.根据权利要求1所述的基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，其特征在于：所述的磁偶极子结构为小环结构。3.根据权利要求1所述的基于磁电偶极子结构的RFID标签天线，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛臻弋，李梦媛，陈伟康，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32