[实用新型]一种薄型高增益UHFRFID抗金属标签天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及标签天线领域，特别是一种薄型高增益UHF RFID抗金属标签天线。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，是一种通过射频信号对目标对象信息进行采集和识别的短程通信技术，因其非接触式识别方式和高速识别效率而得到了广泛的重视和发展。其中，超高频段(Ultra High Frequency，UHF)的RFID技术，有工作性能稳定、识别距离远、成本低廉等优点，故被广泛的应用于物流供应、仓储管理、商品零售和生产自动化管理等领域。

然而，当标签天线置于金属表面时，由于金属表面对标签天线近场产生的影响，标签的输入阻抗、谐振频率、方向图和增益都会产生迅速的衰减，导致天线失效。为了解决金属环境对标签天线工作性能影响的问题，人们做过很多研究，例如在标签天线下方附着EBG(Electronic Band Gap)介质材料或人工磁导体AMC(Artificial Magnetic Conductor)材料，改变反射波相位从而提高标签天线的性能，但这种方法往往成本高、加工难度大；还有根据PIFA天线需要作为金属地板的特性，将金属表面作为地板的PIFA型标签天线，但此种结构一般需要短路销钉或贴片将天线与地板相连，增加了加工难度。

传统抗金属标签天线都会通过短路销钉、短路通孔或短路贴片将标签天线与地面相连接，来消除金属表面对标签天线性能的影响，但这样会增加标签天线的体积、生产难度和成本，而且金属表面的大小会对抗金属标签天线的性能产生一定影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种采用缝隙结构、降低天线制造难度，并确保天线高增益的薄型高增益UHF RFID抗金属标签天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种薄型高增益UHF RFID抗金属标签天线，包括介质基板，及分别贴设于该介质基板上下表面的上层金属贴片和下层接地金属贴片，该上层金属贴片上设有标签芯片；其特征在于：所述上层金属贴片开设有一第一槽和两第二槽以增加天线表面电流的路径；该第一槽横向贯穿该上层金属贴片；该两第二槽为纵向延伸并分别与第一槽两侧相连；该标签芯片连接于该第一槽中部。

优选的，所述介质基板为采用介电常数为9.8，正切损耗角为0.0015的氧化铝陶瓷基板。

优选的，所述两第二槽与标签芯片距离相同，且该两第二槽之间的距离介于10.4mm-11.9mm。

优选的，所述第一槽与所述第二槽垂直，且该两第二槽互相平行。

优选的，所述第二槽的宽度介于3.3mm-4.8mm。

优选的，所述第二槽为长方形。

优选的，所述介质基板的长度介于70mm-90mm，宽度介于35mm-45mm，厚度介于0.5mm-1mm。

优选的，所述标签芯片为美国意联科技生产的Higgs3芯片。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的标签天线结构简单，不需要通过短路通孔、短路销钉或短路贴片，将天线上层金属贴片与地板相连。通过改变天线上层金属贴片中第一槽和第二槽的相关结构，可以对标签天线阻抗进行有效的调节，从而与标签芯片达到很好的共轭匹配。具有加工方便，抗金属性好，识别距离远等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型天线的等效电路图；

图4为间距d对天线输入阻抗实部的影响；

图5为间距d对天线输入阻抗虚部的影响；

图6为间距d对天线反射系数S1的影响；

图7为宽度W2对天线输入阻抗实部的影响；

图8为宽度W2对天线输入阻抗虚部的影响；

图9为宽度W2对天线反射系数S1的影响；

图10为金属板对天线输入阻抗实部的影响；

图11为金属板对天线输入阻抗虚部的影响；

图12为金属板对天线反射系数S1的影响；

图13为金属板对标签天线增益的影响；

图14为本实用新型标签天线2D方向图；

图15为本实用新型标签天线实测输入阻抗实部；

图16为本实用新型标签天线实测输入阻抗虚部；