一种射频识别天线制造技术

本发明专利技术涉及微波通信系统中常用的天线，尤其涉及一种适用于射频识别应用的天线。一种射频识别天线，该射频识别天线包括射频标签芯片、基体和涂覆在基体的金属图案，基体采用介电常数为５～１５０的陶瓷片，金属图案由辐射部分、馈线匹配部分、谐振匹配部分、侧面连接部分和抗金属部分构成；馈线匹配部分为曲折线，一端连接辐射部分，另一端连接射频标签芯片；谐振匹配部分位于基体正面的一个端部，一端连接射频标签芯片，另一端连接侧面连接部分；侧面连接部分位于基体的侧面，侧面连接部分与抗金属部分相连接。本发明专利技术与标签芯片匹配的标签天线能达到３ｄＢｉ的线极化增益，比同尺寸的抗金属标签的识别距离更远。本发明专利技术的天线适合频段为８００ＭＨｚ－１ＧＨｚ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波通信系统中常用的天线，尤其涉及一种适用于射频识别应 用的天线。
技术介绍
无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication， 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。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签 天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为 有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi— passivetag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电 子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电 子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、 纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实 现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块 (发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。目前，射频识别技术产品的需求日益增大，如银行系统，图书馆系统等。 目前采用的纸质标签，重量轻，但不能抗金属，而某些抗金属标签没有很好的 图案和芯片匹配，导致使用效果差。对于涉及匹配问题的适用于射频识别天线 还未有公开报道过。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是在于提供一种适应于射频识别 的天线，通过高介电常数和特殊金属图案的设计，使天线能在更小的尺寸下， 达到更好的技术指标。具有外形小巧美观，性能优良的特点。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案一种射频识别天线，该射频识别天线包括射频标签芯片、基体和涂覆在基体的金属图案，所述的基体采用介电常数为5 150的陶瓷片，金属图案由辐射部分、馈线匹配部分、谐振匹配部分、侧面连接部分和抗金属部分构成，辐射 部分、馈线匹配部分和谐振匹配部分处于基体的正面，抗金属部分位于基体背面；馈线匹配部分为曲折线，馈线匹配部分的一端连接辐射部分，另一端连接 射频标签芯片；谐振匹配部分位于基体正面的一个端部，谐振匹配部分的一端 连接射频标签芯片，另一端连接侧面连接部分；侧面连接部分位于基体的侧面， 侧面连接部分与抗金属部分相连接。作为优选，所述的曲折线呈矩形波状。作为再优选，所述的矩形波曲折线 为长度是零到四分之一个波长的金属线。本专利技术的馈线匹配部分的曲折线产生 感性匹配分量，馈线匹配部分矩形波可根据需求做出调整使天线能与标签芯片 匹配。作为优选，所述的谐振匹配部分具有两个分别沿边缘向辐射部分延伸的 谐振臂，谐振臂与辐射部分及馈线匹配部分产生容性匹配分量。本专利技术的谐振 匹配部分的两个谐振臂可根据需求做出调整以匹配芯片，并且其从芯片到侧面 连接部分的距离也可根据需求做出调整以匹配芯片。作为优选，所述的辐射部分的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形或不规 则多边形。当然，本专利技术的辐射部分可根据情况改变尺寸和形状，满足不同辐 射指标要求。本专利技术由于采用了上述的技术方案，由涂覆在陶瓷片上的金属层产生的感 性匹配分量和容性匹配分量构成芯片匹配所需电抗值。馈线匹配部分的曲折线 产生感性分量，使天线能与标签芯片匹配，谐振匹配部分产生的容性分量和馈 线匹配部分所产生的感性分量使天线与芯片的阻抗匹配。而辐射部分可根据情 况改变尺寸和形状，满足不同辐射指标要求。本专利技术与标签芯片匹配的标签天 线能达到3dBi的线极化增益，比同尺寸的抗金属标签的识别距离更远。本专利技术的天线适合频段为800MHz-lGHz。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构图。 图2为实施例1正面的结构示意图。 图3为实施例1背面的结构示意图。 图4为实施例1射频识别天线增益三维图。 图5为实施例1射频识别天线增益2维图。 图6为实施例2的正面的结构示意图。 图7为实施例3的正面的结构示意图。 图8为实施例4的正面的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做一个详细的说明，但本专利技术保护 的陶瓷并不局限于以下所陈述的实施例，其他相似的结构也属本专利技术保护范围 内。实施例1如图l、图2、图3所示的一种射频识别天线，该射频识别天 包括射频标 签芯片3、基体和涂覆在基体的金属图案，所述的基体采用介电常数为5 150的陶瓷片，金属图案由辐射部分l、馈线匹配部分2、谐振匹配部分4、侧面连接部分5和抗金属部分7构成。辐射部分l、馈线匹配部分2和谐振匹配部分4 处于基体的正面，抗金属部分7位于基体背面。如图2所示，辐射部分l的形 状为矩形；馈线匹配部分2矩形波曲折线是0.115个波长的矩形波形，能产生 j700 j900的感性匹配分量。馈线匹配部分2的一端连接辐射部分1，另一端连 接射频标签芯片3，馈线匹配部分2的矩形波形图案产生感性分量，馈线匹配部 分2矩形波可根据需求做出调整使天线能与标签芯片3匹配。谐振匹配部分4 位于基体正面的一个端部，谐振匹配部分4的一端连接射频标签芯片3，另一端 连接侧面连接部分5，谐振匹配部分4具有两个分别沿边缘向辐射部分1延伸的 谐振臂，谐振臂与辐射部分1及馈线匹配部分2产生容性分量。如图3所示， 侧面连接部分5位于基体的侧面，侧面连接部分5与抗金属部分7相连接。本 实施例的射频识别天线能达到3dBi的线极化增益，比同尺寸的抗金属标签的识 别距离更远，适合频段为800MHz-lGHz。图4为本实施例射频识别天线增益三 维图，图5为本实施例射频识别天线增益2维图。 实施例2如图6所示的一种射频识别天线，该射频识别天线包括实施例1所述的射 频标签芯片3、基体和涂覆在基体的金属图案，金属图案由辐射部分l、馈线匹 配部分2、谐振匹配部分4、侧面连接部分5和抗金属部分7构成，其区别在于 辐射部分1的形状为八边形；馈线匹配部分2的矩形波曲折线是0.11个波长的 矩形波形，能产生j700 j900的感性匹配分量。 实施例3如图7所示的一种射频识别天线，该射频识别天线包括实施例1所述的射 频标签芯片3、基体和涂覆在基体的金属图案，金属图案由辐射部分l、馈线匹配部分2、谐振匹配部分4、侧面连接部分5和抗金属部分7构成，其区别在于辐射部分1的形状为多边形；馈线匹配部分2的矩形波曲折线是0.15个波长的 矩形波形，能产生j700 j900的感性匹配分量。谐振匹配部分4中谐振臂的长度 变成近乎零，使容性匹配分量减少，以匹配电路。 实施例4如图8所示的一种射频识别天线，该射频识别天线包括实施例1所述的射 频标签芯片3、基体和涂覆在基体的金属图案，金属图案由辐射部分l、馈线匹 配部分2、谐振匹配部分4、侧面连接部分5和抗金属部分7构成，其区别在于 辐射部分1的形状为矩形；馈线匹配部分2的矩形波曲折线是0.11个波长的矩 形波形，能产生j700 j900的感性匹配分量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别天线，该射频识别天线包括射频标签芯片（３）、基体和涂覆在基体的金属图案，其特征在于：基体采用介电常数为５～１５０的陶瓷片，金属图案由辐射部分（１）、馈线匹配部分（２）、谐振匹配部分（４）、侧面连接部分（５）和抗金属部分（６）构成，辐射部分（１）、馈线匹配部分（２）和谐振匹配部分（４）处于基体的正面，抗金属部分（６）位于基体背面；馈线匹配部分（２）为曲折线，馈线匹配部分（２）的一端连接辐射部分（１），另一端连接射频标签芯片（３）；谐振匹配部分（４）位于基体正面的一个端部，谐振匹配部分（４）的一端连接射频标签芯片（３），另一端连接侧面连接部分（５）；侧面连接部分（５）位于基体的侧面，侧面连接部分（５）与抗金属部分（６）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种射频识别天线，该射频识别天线包括射频标签芯片(3)、基体和涂覆在基体的金属图案，其特征在于基体采用介电常数为5～150的陶瓷片，金属图案由辐射部分(1)、馈线匹配部分(2)、谐振匹配部分(4)、侧面连接部分(5)和抗金属部分(6)构成，辐射部分(1)、馈线匹配部分(2)和谐振匹配部分(4)处于基体的正面，抗金属部分(6)位于基体背面；馈线匹配部分(2)为曲折线，馈线匹配部分(2)的一端连接辐射部分(1)，另一端连接射频标签芯片(3)；谐振匹配部分(4)位于基体正面的一个端部，谐振匹配部分(4)的一端连接射频标签芯片(3)，另一端连接侧面连接部分(5)；侧面连接部分(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：史纪元，葛伟平，沈杰，高升，闫文力，占丰富，许赛卿，
申请(专利权)人：嘉兴佳利电子有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]