射频识别标签天线制造技术

本发明专利技术提供了一种射频识别标签天线，包括一壳体，在所述壳体内设有一绝缘介质层，在所述绝缘介质层上设置有天线电路图案，复数个金属辐射臂通过金属连接线连接所述天线电路图案，其中：所述金属辐射臂所在平面垂直于所述天线电路图案所在平面。本发明专利技术中的金属辐射臂所在平面垂直于所述天线电路图案所在平面，使得电流不仅在天线电路图案表面一个平面中流动，还在复数个不同的垂直金属面上流动，形成三维立体标签，使辐射的角度更大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天线，尤指一种用于物联网射频识别系统中的射频识别标签天线。
技术介绍
现有射频识别标签在结构上大多采用平面设计。在方向上只能根据标签天线所依附的环境表面来确定辐射的方向。并且由于依附表面一般是平面，所用只能在垂直于此平面的方向上达到最佳辐射距离。而其中大部分的抗金属标签为有反射面的平面标签方式， 天线的方向图也只能限制于平面式和单一的电路结构使有效辐射角度和最佳辐射方向受到限制。作为这样的反射式平面标签天线的一个例子，图1展示出现有平面标签天线的结构示意图。常规平面标签天线包括天线基材10，和在其表面的环形天线回路20、第一连接线21、第二连接线22、第一谐振辐射臂23、第二谐振辐射臂24、芯片焊盘图案。在图1中。 第一连接线21 —端与环形天线回路20连接于第一相位点25，另一端连接于第一谐振辐射臂23 ；第二连接线22 —端与环形天线回路20连接于第二相位点26，另一端连接于第二谐振辐射臂对；在图1中，芯片焊盘图案包括第一芯片焊脚图案27，第二芯片焊脚图案观，且第一芯片焊脚图案27与第二芯片焊脚图案观分别连接于环形天线回路20的两端。由于现有平面标签天线的整个辐射结构都位于天线基材10的一个平面的表面上，导致电流只能在此平面上流动，在其被使用在抗金属应用中时，往往导致其整个结构都平行于环境金属平面而造成辐射角度的狭窄。而谐振臂和环形天线回路20的数量和面积决定了其带宽不是很宽。另外，其芯片焊盘图案只能有两个焊脚图案组成一个射频识别端口连接一个环形天线回路，使其不能适应双端口射频识别芯片的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种电流不仅在绝缘介质层表面一个平面中流动的三维立体标签，使辐射的角度更大。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种射频识别标签天线，包括一壳体，在所述壳体内设有一绝缘介质层，在所述绝缘介质层上设置有天线电路图案，复数个金属辐射臂通过金属连接线连接所述天线电路图案，其中所述金属辐射臂所在平面垂直于所述绝缘介质层上设置的天线电路图案所在平面。本专利技术中的金属辐射臂所在平面垂直于所述绝缘介质层所在平面，使得电流不仅在绝缘介质层表面一个平面中流动，还在复数个不同的垂直金属面上流动，形成三维立体标签，使辐射的角度更大。本专利技术的进一步改进在于所述天线电路图案包括一闭环金属线路图案，四条金属回路线以及一芯片引脚电极图案，所述四条金属回路线的第一端分别连接所述闭环金属线路图案四个相位点，所述芯片引脚电极图案为一用于连接单端口芯片的图案，所述芯片引脚电极图案包括两个电气连接点，所述每个电气连接点连接两条所述金属回路线的第二端；所述芯片引脚电极图案也可以为一用于连接双端口芯片的图案，所述芯片引脚电极图案包括四个电气连接点，所述每个电气连接点连接一条所述金属回路线的第二端。这种双环形天线回路增加了天线的增益和带宽。本专利技术的进一步改进在于所述壳体包括一上壳体和一下壳体，所述下壳体包括一贴合使用环境表面的外表面和一个平行于外表面的内表面，所述内表面与所述外表面的距离大于0. 1mm，使天线电路与使用环境表面电路不导通，可以有效增加环境适应性。本专利技术的进一步改进在于所述天线电路图案所在平面平行于所述下壳体的外表面，且所述绝缘介质层贴合或靠近所述上壳体的内表面。这样的Π形的结构能更有效利用空间，且天线电路图案远离环境表面，使本专利技术标签受环境影响变小，鲁棒性更好。本专利技术的进一步改进在于所述天线电路图案所在平面平行于所述下壳体的外表面，且所述绝缘介质层贴合或靠近所述下壳体的内表面。这样的倒Π形的结构能更有效利用空间，且天线电路图案更靠近环境表面，能起到更大的反射效果。本专利技术的进一步改进在于所述天线电路图案所在平面与所述下壳体的外表面形成一 0 45度的夹角，此夹角可以根据使用环境的不同来调整大小，以达到最佳辐射角度和方向。本专利技术的进一步改进在于所述复数个金属辐射臂分别拥有不同的辐射频率，以增加整个标签天线的频率响应带宽。附图说明图1为一种现有平面标签天线的结构示意图；图2为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线的等轴侧透视图；图3为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线的侧面透视图；图4为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线的等轴侧分解透视图；图5为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线绝缘介质层表面设置的一种天线电路图案；图6为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线绝缘介质层表面设置的另一种天线电路图案；图7为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线金属辐射臂的外形线图案；图8为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线和其使用环境的组合等轴示意图；图9为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线和其使用环境的组合情况下的等轴侧IdBi增益方向图；图10为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线和其使用环境的组合情况下的二维增益方向图；图11为本专利技术第一较佳实施例的射频识别标签天线匹配单端口芯片后的回波损耗与频率图；图12为本专利技术第二较佳实施例的射频识别标签天线的等轴侧透视图；图13为本专利技术第三较佳实施例的射频识别标签天线的等轴侧透视图14为本专利技术第二、三较佳实施例的射频识别标签天线金属辐射臂的外形线图案。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参阅图2 4所示，本专利技术的射频识别标签天线主要包括一壳体30，置于壳体30 内的绝缘介质层40，设置于绝缘介质层40上的天线电路图案50以及四个金属辐射臂60， 金属辐射臂60通过金属连接线70连接天线电路图案50，且金属辐射臂60所在平面垂直于所述绝缘介质层40所在平面，使得电流不仅在绝缘介质层40表面一个平面中流动，还在复数个不同的垂直金属面上流动，形成三维立体标签，使辐射的角度更大，其中壳体30包括一上壳体31和一下壳体32，上壳体31包含一个内表面311，此内表面 311是结构平面；所述下壳体32包括一贴合使用环境表面的外表面321和一个平行于外表面的内表面322，作为本专利技术的较佳实施方式，内表面322与外表面321的距离大于0. Imm, 使天线电路与使用环境表面电路不导通，可以有效增加环境适应性(图中6角星型和小点填充的部分为壳体的内表面和外表面)；绝缘介质层40采用0.8mm Imm厚的介电常数为1 3的微波介质，所述天线电路图案50所在平面与下壳体32的外表面321形成一 0 45度的夹角，此夹角可以根据使用环境的不同来调整大小，以达到最佳辐射角度和方向。天线电路图案50包括一闭环金属线路图案51，四条金属回路线52 55，以及一芯片引脚电极图56，四条金属回路线52 55的第一端分别连接闭环金属线路图案51的四个相位点511 514，第二端连接芯片引脚电极图56 ；芯片引脚电极图56可以选用如图5所示能连接单端口芯片的图案，该种芯片引脚电极图案包括两个电气连接点561、562，其中电气连接点561连接金属回路线52与金属回路线53的第二端，电气连接点562连接金属回路线M与金属回路线55的第二端，在该实施例中信号经过电气连接点561连接金属回路线52，金属回路线52的第一端连接闭环金属线路图案51于相位点511，再通过闭环金属线路图案51到达金属回路线54，金属回路线M 连接电气连接点562构成双环形天线回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种射频识别标签天线，包括一壳体，在所述壳体内设有一绝缘介质层，在所述绝缘介质层上设置有天线电路图案，复数个金属辐射臂通过金属连接线连接所述天线电路图案，其特征在于：所述金属辐射臂所在平面垂直于所述绝缘介质层上设置的天线电路图案所在平面。

【技术特征摘要】
1.一种射频识别标签天线，包括一壳体，在所述壳体内设有一绝缘介质层，在所述绝缘介质层上设置有天线电路图案，复数个金属辐射臂通过金属连接线连接所述天线电路图案，其特征在于所述金属辐射臂所在平面垂直于所述绝缘介质层上设置的天线电路图案所在平面。2.如权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线电路图案包括一闭环金属线路图案，四条金属回路线以及一芯片引脚电极图案，所述四条金属回路线的第一端分别连接所述闭环金属线路图案四个相位点，所述芯片引脚电极图案为一用于连接单端口芯片的图案，所述芯片引脚电极图案包括两个电气连接点，所述每个电气连接点连接两条所述金属回路线的第二端。3.如权利要求1所述的天线，其特征在于所述天线电路图案包括一闭环金属线路图案，四条金属回路线以及一芯片引脚电极图案，所述四条金属回路线的第一端分别连接所述闭环金属线路图案四个相位点，所述芯片引脚电极图案为一用于连接双端口芯片的图案，所述芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：史纪元，
申请(专利权)人：群淂数码科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31