一种无源抗金属RFID标签天线制造技术

本申请提出一种无源抗金属RFID标签天线。该无源抗金属RF I D标签天线，包括：介质层,所述介质层的一侧面配置有带开槽的金属面层，与一侧相对的另一侧为金属地，所述金属面层包括：第一金属面、第二金属面及无源芯片，所述无源芯片配置于所述第一金属面与第二金属面之间的间隔，所述第一金属面及第二金属面对称配置成沿无源芯片为中心轴对称和/或中心对称。该金属面包括变型的工形槽来实现天线的低电阻和高感抗特性，该无源抗金属RF I D标签天线能够方便的黏贴在金属表面，且能被阅读器天线良好检测。良好检测。良好检测。

【技术实现步骤摘要】
一种无源抗金属RFID标签天线


[0001]本申请涉及射频
，具体的涉及一种无源抗金属RFID标签天线。

技术介绍

[0002]射频识别(RFID(Radio Frequency Identification))技术由于具有快速、可塑、抗污持久、可变更等优点，近年来被广泛应用于各领域；但也存在着些瓶颈与研究难题，例如抗金属性。金属特殊电磁性质会导致阅读失效现象；但在实际的生产实践过程中，目前各类行业均存在金属环境，例如物流中的货物架、智能医疗器械等；因此对于物流、钢铁等产业，RFID标签天线使用受到很大局限。研究金属环境对RFID影响，设计具有抗金属性的RFID标签天线也变得尤为重要。
[0003]近年来，国内外学者提出了多款抗金属RFID标签天线。文献[罗志勇,胡俊锋,张彬.用于金属表面的UHF RFID标签天线优化设计[J].微波学报,2015,31(03):31
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35]提出了一种改良的折叠型偶极子天线，利用优化算法附加短路段来调整标签天线输入阻抗。其结构相对简单，但尺寸较大，长90mm；且增益较小，在功率达到极限4W时，读取距离仅2.4m。文献[谢继鹏.电容耦合馈电方式的宽带抗金属标签天线设计[J].信息化研究,2014,40(01):51
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54]设计了一款容性耦合馈电的抗金属天线；天线采用单层FR4基板，在圆形贴片上开槽的方式，改变槽的尺寸方便达到阻抗匹配；但读取距离较近，在阅读器功率达到4W时，理论读取距离只能达到不足3米，尺寸较大，为160mm*40mm，不利于安装在平面小的场合。常采用一些高介电常数的基板来减小标签天线的尺寸，其相当于抬高标签与金属表面的距离；文献[张桥,周永刚,彭江露.UHF频段抗金属标签天线的分析与设计[J].电子科技,2016,29(08):4
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6]中采用陶瓷作为基底，加载开路枝节线及短路片，结构简单，但成本过高。文献[Wai
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Hau Ng； Eng
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Hock Lim；Fwee
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Leong Bong；Boon
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KuanChung.Folded Patch Antenna WithTunable Inductive Slots and Stubs for UHF Tag Design.IEEE Transactions onAntennas and Propagation.Year:2018,Volume:66,Issue:6,Page s:2799
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2806]中提出了一种以泡沫为基底的折叠缝隙天线，使用C形槽及L形槽调节谐振频率，其优点在于具有共形特点；但缺点在于其结构很复杂，工艺上不利于加工生产。文献[Cai
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Wei Moh；Eng
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Hock Lim；Fwee
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Leong Bong； Boon
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KuanChung.Miniature Coplanar
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Fed Folded Patch for Metal Mountable UHFRFID Tag.IEEE Transactions on Antennas and Propagation,Year:2018,Volume:66, Issue:5,Page s:2245
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2253]设计了一种可折叠的共面馈线供电的柔性折叠天线，增加C形槽增加电容性质、蚀刻凹口增加调谐范围、短截线可用于有效的调谐标签天线阻抗；但其厚度为3mm，不具有低轮廓的特点，不利于黏贴在金属表面。文献[Y.
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H.Lee,P.
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S.Chee,E.
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H.LimandF.
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L.Bong， "Coupled
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PILAs for Miniature On
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metal RFID Tag Design,"2020IEEE Asia
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PacificMicrowave Conference(APMC),Hong Kong,Hong Kong,2020,pp.878
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880,doi:1 0.1109/APMC47863.2020.9331605]中提出一种用于微型金属上的标签天线，其由两个平面倒L天线分别充当辐射器和耦合器进行磁耦合以实现小型化，理想情况下能够在4W工作频率下达到
8m读取距离，但其增益性能一般，且尺寸较大。
[0004]针对标签黏贴在金属表面的应用需求，除了要考虑阅读器天线与标签天线之间通信的有效性，还要考虑标签天线的低轮廓和尺寸问题，考虑标签的耐磨损特点。
[0005]为此，需要对现有的标签天线进行改进。

技术实现思路

[0006]为克服上述缺陷点，本申请的目的在于：提供一种新型的无源抗金属RFID 标签天线也称超高频RFID抗金属标签天线,该标签天线便于加工且黏贴在金属表面环境时完全满足设计需求。
[0007]为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案：
[0008]一种无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，所述标签天线为缝隙微带天线，其包括：
[0009]介质层,所述介质层的一侧面配置有带开槽的金属面层，与一侧相对的另一侧为金属地，
[0010]所述金属面层包括：第一金属面、第二金属面及无源芯片，
[0011]所述无源芯片配置于所述第一金属面与第二金属面之间的间隔，
[0012]所述第一金属面及第二金属面分别配置成呈喇叭状，且沿无源芯片为中心轴对称和/或中心对称。
[0013]在一实施方式中，该无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，还包括至少铜箔层，所述铜箔层黏贴在金属面的侧臂及介质层的端部，以作为短路感应短截线，减小尺寸。
[0014]在一实施方式中，该金属面层的厚度介于0.03mm～0.05mm。
[0015]在一实施方式中，该第一金属面及第二金属面的两侧呈八字状的渐变形，用于提高天线带宽。
[0016]在一实施方式中，该第一金属面包括：一对对称配置的L形槽、工形槽及长方形槽，所述槽用于拓展带宽及微调谐振频率，
[0017]所述工形槽部分与所述长方形槽连接，且所述工形槽配置成沿长方形槽长度延伸方向对称配置。
[0018]在一实施方式中，该第一金属面边缘的中间配置凸部，所述凸部的两侧分别配置有第一长方形槽，所述凸部的侧壁会延伸与其同样宽的铜箔作为短路感应短截线连接到下层；以补充电流路径，提高增益。
[0019]在一实施方式中，该L形槽包括：长臂及与所述长臂一端连接的短臂，所述长臂配置成与所述间隔平行或大致平行。
[0020]在一实施方式中，该工形槽包括：基部及与所述基部一端连接的肩部，所述基部的另一端连接长方形槽。
[0021]在一实施方式中，该基部与所述长方形槽垂直。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，所述标签天线为缝隙微带天线，其包括：介质层,所述介质层的一侧面配置有带开槽的金属面层，与一侧相对的另一侧为金属地，所述金属面层包括：第一金属面、第二金属面及无源芯片，所述无源芯片配置于所述第一金属面与第二金属面之间的间隔，所述第一金属面及第二金属面分别配置成呈喇叭状，且沿无源芯片为中心轴对称和/或中心对称。2.如权利要求1所述的无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，还包括至少铜箔层，所述铜箔层黏贴在第一金属面及第二金属面的侧臂及介质层的端部，以作为短路感应短截线，减小尺寸。3.如权利要求1所述的无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，所述金属面层的厚度介于0.03mm～0.05mm。4.如权利要求1所述的无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，所述第一金属面及第二金属面的两侧呈八字状的渐变形，用于提高天线带宽。5.如权利要求1所述的无源抗金属RFID标签天线，其特征在于，所述第一金属面包括：一对对称配置的L形槽、工形槽及长方形槽，所述槽用于拓展带宽及微调谐振频率，所述工形槽部分与所述长方形槽连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学观，王叶鑫，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：