[发明专利]一种UHF频段RFID窄带陷波掩膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频陷波结构，尤其涉及一种UHF频段RFID窄带陷波掩膜。

背景技术

射频识别(RFID)技术是一种先进的无线自动识别技术，尤其是UHF频段(860MHz～960MHz)的RFID技术，由于其具有电波穿透、高速传输、多标签防碰撞等显著优点，已在人员管理、门禁管理、资产管理、物流运输、轨迹跟踪等各领域得到广泛应用。

由于不同国家和地区频谱资源分配的不同，各个国家分配给RFID的频段也各不相同，为了适应不同国家和地区的应用需求，RFID标签的设计和制造往往采用与国际标准ISO/IEC18000-6相符合的宽带设计，既通信频带涵盖860MHz～960MH频段。宽带RFID标签在应用系统部署时存在严重的无线电干扰问题，例如中国的GSM频段、调频立体声频段等都与RFID频段存在重叠，处于这种环境中的RFID系统将会受到外来无线信号的显著干扰，从而导致RFID标签识读距离和读取/写入成功率显著下降。本发明为解决该问题，提升UHF频段RFID标签的抗无线电干扰性能提出了解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种UHF频段RFID窄带陷波掩膜，对空间中电磁波进行陷波处理，从而显著提升UHF频段RFID标签的抗无线电干扰能力。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述RFID窄带滤波掩膜，由柔性介质基底材料，以及一对印刷在其上的对称分布的裂口环组成。通过调节所述裂口环对各边长、线宽和间距等参数使其谐振频率在RFID通带内。所述该窄带陷波掩膜覆盖于UHF频段RFID标签表面上进行使用。所述窄带陷波掩膜上的裂口环对谐振时，由于其上的电流方向与被其覆盖的RFID标签天线上的电流方向相反，从两者所产生的电磁场在空间相互抵消，从而对RFID标签通带内形成窄带陷波，使其成为窄带标签。

作为优选，所述窄带滤波掩膜的基底介质可为PVB、PET、PEN等薄膜材料，更优选为PET材料。

作为优选，所述裂口环对可为矩形环、圆形环、ELC等结构，更优选为矩形裂口环结构。

作为优选，所述矩形裂口环的长边长度为八分之一至四分之一介质波长，更优选为五分之一。

作为优选，所述矩形裂口环的宽边长度为十分之一至六分之一介质波长，更优选为八分之一。

附图说明

图1是本发明所述RFID窄带陷波掩膜的透视效果俯视结构示意图；

图2是本发明所述RFID窄带陷波掩膜应用时在其厚度方向的相对位置关系结构示意图；

图3是本发明优选实施例的结构参数；

图4是本发明优选实施例应用所针对的商用UHF频段RFID标签Alien Z9654的结构；

图5是本发明优选实施例的反射系数仿真结果；

图6是本发明优选实施例的辐射方向图仿真结果。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施例，对本发明进行详细阐述。

如图1和图2所示，本发明中提出的RFID窄带陷波掩膜由柔性介质基底材料102，以及一对印刷在其上的对称分布的裂口环101组成。介质基底材料102为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，其介电系数为3.9，损耗角正切为0.003，其长度为二分之一波长，宽度为六分之一波长，厚度为0.3mm。对称矩形裂口环101的材料为铜，其厚度为0.17mm，其物理尺寸参数设置分别为：长边为五分之一波长，宽边为二十分之一波长，开口长度为十分之一波长，线宽为1mm，两个裂口环中心距离为四分之一波长。

如图2所示，所述RFID窄带滤波掩膜使用时将其覆盖商用RFID标签即可，最上层为对称矩形裂口环对101，中间层为所述RFID窄带滤波掩膜基地材料PET薄膜102，底层为商用RFID标签103，此实例所使用的是Alien Z9654标签。

所述RFID窄带滤波掩膜的各项结构参数如图3所示，RFID标签Alien Z9654的结构如图4所示。

如图5所示，以商用RFID标签Alien Z9654结构为标准，以FR4为基底材料的RFID标签的-10dB带宽为750MHz～1.14GHz，而当在该标签表面覆盖本发明实施例后其-10dB带宽变为840MHz～920MHz，对高于920MH在的频率实现了陷波，因此920MHz～1.14GHz频段的外部无线信号将很难对标签产生无线电干扰，极大提升了系统性能。

如图6所示，是商用标签Alien Z9654模型原始方向图，以及覆盖了本发明实施例之后的方向图的比较，可以发现，标签覆盖本发明实施例之后对标签增益只有-0.3dB的损失，可以认为几乎没有损失。