[发明专利]一种超高频抗金属RFID标签天线

说明书

本发明公开了一种超高频抗金属RFID签天线，包括介质基板层、顶部辐射面与交指电容和底部辐射面的单层双面结构。所述介质基板层两边各有一个短接通孔，用于短接顶部辐射面和底部辐射面；所述顶部辐射面与交指电容所在面的中部开有一个用于焊接标签芯片的缝隙，缝隙与顶部辐射面之间串接着两个交指电容，极大减少了标签天线的宽度；所述底部辐射面为与顶部辐射面短接的一面金属。本发明的超高频抗金属射频识别标签天线结构简单，易于加工，便于安装，辐射效率高，应用稳定。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及具体涉及一种超高频抗金属RFID 标签天线。

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种兴起于20世纪90年代的非接触自动识别技术，是继条码技术、光学字符识别技术、磁条技术、IC卡识别技术、声音识别技术和视觉识别技术后的又一种自动识别技术。该技术在国外应用较早，我国起步较晚，但也已经在工程上得到相关应用，而且越来越广泛，生活中几乎随处可见，越发引起人们的重视。而RFID系统则是指应用RFID技术设计制造的用于特定场合的电子系统，例如电子商务防盗系统、门禁系统、交通支付和单位用餐支付系统等。

一个完整的RFID系统包括控制终端、读写器及标签，读写器与标签之间通过天线传递信息，从而实现自动识别，进行后续的读写操作。标签天线作为射频识别系统的一个重要组成部分，其地位非常重要。随着物联网的出现，大量传统行业纷纷走向智能化的道路，其中不乏许多金属制品的货物，而对于金属制品货物的射频识别，其难点就在于标签天线的设计。

传统的标签天线设计大多采用柔性基底上设计折叠偶极子的方式来设计标签天线，但这种标签天线在金属表面时，由于金属表面对电磁波的反射作用和金属与标签之间的电磁感应而使标签天线无法正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单，易于加工，便于安装，辐射效率高，应用稳定的长条形超高频抗金属RFID标签天线。

为实现以上目的，本发明采取如下技术方案：

一种超高频抗金属RFID标签天线，包括介质基层，顶部辐射层和底部接地层；顶部辐射层为对称结构；顶部辐射层和底部接地层为导电金属层；顶部辐射层、底部接地层和介质基层的尺寸相同；顶部辐射层和底部接地层通过天线两端过孔连通；顶部辐射层顶部辐射层中间开有缝隙，缝隙两侧的分别有一个交指电容结构。

进一步的，所述超高频抗金属RFID标签天线采用长条型设计，所述顶部辐射层、底部接地层和介质基底的尺寸相同，长度约为工作频段介质波长的二分之一，实现了较大的辐射效率。

介质波长可用如下公式计算：

其中，λ为介质波长，λ₀为真空中的波长，ε_r为介质基底的相对介电常数。

进一步的，所述两个过孔的间距约为介质波导波长的二分之一。

进一步的，超高频抗金属RFID标签天线的材料为双面敷铜的Fr-4，Fr-4 为介质基层，一个敷铜面作为顶部辐射层，另一个敷铜面作为底部接地层。

进一步的，作为顶部辐射层的敷铜面中间有一条缝隙，缝隙两侧分别有一条弯折缝隙，形成两个交指电容结构，交指电容结构起到了串联电容的作用，能够增加容性从而减小天线宽度。

进一步的，所述中间缝隙用于焊接芯片，进行馈电，其宽度根据所使用的标签芯片引脚宽度决定，如Alien Higgs-4芯片的SOT封装引脚宽度为 1.2mm-1.4mm，缝隙宽度设计为1mm

进一步的，所述天线关于长边镜面对称，属于对称结构，其辐射方向垂直顶部与底部，也就是垂直于安装物品表面，便于阅读。