一种能适应多种环境的环形UHFRFID标签天线制造技术

本发明专利技术涉及一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，采用全新结构设计，针对闭环天线本体（2）加设匹配槽（3）结构，并在匹配槽（3）其中一侧边上设置用于断开该侧边的缺口，通过射频标签芯片（1）两射频引脚分别与缺口两端的连接，构建所设计环形UHF RFID标签天线，对外界环境具有良好的适应性，粘贴于各种介质材料上，能够始终保持良好性能，即可以适应不同基板的相对介电常数，此外所设计标签天线可以通过简单的印刷实现生产，具有成本低、易于大规模生产的优点。模生产的优点。模生产的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线


[0001]本专利技术涉及一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，属于射频标签


技术介绍

[0002]RFID标签天线，分为远场和近场两大类，其中，近场标签读写距离近，通常在一个波长（约30cm）以内，远场标签读写距离较远；RFID标签在实际使用时，往往需要粘贴在不同电磁特性的介质上，为了降低环境对标签的影响，现有的方案有抗金属标签、使用窄槽的偶极子天线、添加匹配枝节的偶极子天线，其中，抗金属标签带有地平面，可以屏蔽其后方的外部环境，使得这种标签受外部环境的影响较小，但是抗金属标签通常需要采用过孔、短路贴片，以及介质基板，使得其加工复杂，成本较高，且频带较窄。
[0003]使用窄槽的偶极子天线，使用特别细长的窄槽，对芯片进行匹配，可以在不同介电常数的介质上，保持天线电抗的变化较小，使得天线可以适应不同介电常数的材料，但是使用窄槽的偶极子天线，其窄槽需要特别窄来保证效果良好。在大规模生产时，这种窄槽宽度难以控制，两端易粘连，影响良率。
[0004]添加匹配枝节的偶极子天线，通过给偶极子添加一对枝节，使其增加一个谐振回路，通过调整枝节的尺寸和形状，可以使天线在液体瓶表面的匹配保持良好，但是添加匹配枝节的偶极子天线，其结构较复杂，设计周期更长。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，采用全新结构设计，通过天线本体加匹配槽的组合，能够适用多种应用场景，并保证良好的射频性能。
[0006]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，包括射频标签芯片和闭环天线本体，其中，沿闭环天线本体结构轨迹设置预设长度、且贯穿闭环天线本体所在面两侧的匹配槽，匹配槽的其中一侧边上设置用于断开该侧边的缺口，射频标签芯片置于该缺口位置，且射频标签芯片的两个射频引脚分别连接该缺口的两端。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述匹配槽上的缺口设置于匹配槽对应闭环天线本体内侧方向的侧边上。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述匹配槽上的缺口位于其所设匹配槽侧边上的中点位置。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述闭环天线本体、以及闭环天线本体上所设匹配槽的整体结构呈轴对称结构，且该对称轴经过匹配槽上的缺口。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述闭环天线本体为矩形形状。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述射频标签芯片为NXP UCODE 9。
[0012]本专利技术所述一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术所设计一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，采用全新结构设计，针对闭环天线本体加设匹配槽结构，并在匹配槽其中一侧边上设置用于断开该侧边的缺口，通过射频标签芯片两射频引脚分别与缺口两端的连接，构建所设计环形UHF RFID标签天线，对外界环境具有良好的适应性，粘贴于各种介质材料上，能够始终保持良好性能，即可以适应不同基板的相对介电常数，此外所设计标签天线可以通过简单的印刷实现生产，具有成本低、易于大规模生产的优点。
附图说明
[0013]图1是本专利技术设计能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线的结构示意图；图2是本专利技术设计能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线的仿真电场图；图3是本专利技术设计环形UHF RFID标签天线实施例粘贴在不同介电常数的5mm厚度介质板上时，仿真回波损耗随频率的变化示意；图4是本专利技术设计环形UHF RFID标签天线实施例粘贴在不同介电常数的5mm厚度介质板上时，仿真峰值增益随频率的变化示意；图5是本专利技术设计环形UHF RFID标签天线实施例添加文字的示意；其中，1. 射频标签芯片，2. 闭环天线本体，3. 匹配槽。
具体实施方式
[0014]下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0015]本专利技术所设计一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，如图1所示，包括射频标签芯片1和闭环天线本体2，其中，沿闭环天线本体2结构轨迹设置预设长度、且贯穿闭环天线本体2所在面两侧的匹配槽3，匹配槽3的其中一侧边上设置用于断开该侧边的缺口，射频标签芯片1置于该缺口位置，且射频标签芯片1的两个射频引脚分别连接该缺口的两端。
[0016]具体关于上述技术方案的应用中，诸如设计匹配槽3上的缺口设置于匹配槽3对应闭环天线本体2内侧方向的侧边上，并且关于缺口的位置，具体设计位于其所设匹配槽3侧边上的中点位置。
[0017]在实际的实施应用当中，设计闭环天线本体2、以及闭环天线本体2上所设匹配槽3的整体结构呈轴对称结构，且该对称轴经过匹配槽3上的缺口。
[0018]将本专利技术所设计能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，应用于实际当中，关于射频标签芯片1，具体选用NXP UCODE 9型号的射频标签芯片1，具有较大的容抗，并且为了保持匹配，需要设计标签天线具有较大的感抗，具体感抗由闭环天线本体2上的匹配槽3提供，匹配槽3使射频标签芯片1两端经过一段较细的线相连，起到电感作用，所提供感抗抵消芯片容抗。
[0019]在实际应用中，本专利技术设计的环形UHF RFID标签天线能够达到数米的读写距离，可以直接置于空气当中，也可以粘贴在纸张、纸板、木板、塑料、玻璃、布料等各种介质材料上，始终保持良好性能，具体来说，使用本天线制作的标签，粘贴在介质基板上时，可以适应
不同的基板相对介电常数，从1到10左右，始终保持良好匹配，如图3所示，对于5mm厚的介质板，其相对介电常数从1到10左右变化时，所设计环形UHF RFID标签天线的回波损耗始终在可接受范围内。同时，所设计环形UHF RFID标签天线具有大致相同的峰值增益，天线的峰值增益始终保持在较好的水平，如图4。
[0020]本专利技术设计通过匹配槽3和闭环天线本体2的组合，并调整它们的尺寸，可以实现较大的带宽，能覆盖各种主流UHF RFID频段，如ETSI规定的865
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868 MHz，以及FCC规定的902
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928 MHz；实际使用当中，关于闭环天线本体2，可以在其闭环结构中灵活的添加各种形状，例如文字、商标等，起装饰作用，对天线性能的影响较小；并且关于闭环天线本体2的形状，设计选择矩形形状，但不限于矩形，也可以为圆形，椭圆形，多边形，特殊曲线和折线形如哑铃型，蛇形线等各种形状，闭环天线本体2可以视为一个折合偶极子，如图2所示，可以实现合适的辐射阻抗，使得天线更容易与标签匹配。
[0021]整个方案所设计环形UHF RFID标签天线，使用匹配槽3，提供感抗，抵消射频标签芯片1的容抗，实现阻抗匹配；使用闭环天线本体2，实现良好的辐射性能；通过匹配槽3和闭环天线本体2的组合，以及合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，其特征在于：包括射频标签芯片（1）和闭环天线本体（2），其中，沿闭环天线本体（2）结构轨迹设置预设长度、且贯穿闭环天线本体（2）所在面两侧的匹配槽（3），匹配槽（3）的其中一侧边上设置用于断开该侧边的缺口，射频标签芯片（1）置于该缺口位置，且射频标签芯片（1）的两个射频引脚分别连接该缺口的两端。2.根据权利要求1所述一种能适应多种环境的环形UHF RFID标签天线，其特征在于：所述匹配槽（3）上的缺口设置于匹配槽（3）对应闭环天线本体（2）内侧方向的侧边上。3.根据权利要求1所述一种能适应多种环境的环形UHF RF...

【专利技术属性】
技术研发人员：董元旦，潘永生，李仲卿，傅博，张庆信，
申请(专利权)人：上海英内物联网科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：