[发明专利]超高频RFID抗金属标签天线

说明书

本发明提供一种超高频RFID抗金属标签天线，包括抗金属结构和天线辐射模块；所述抗金属结构包括金属底板、侧介质板、上介质板、导电柱和金属贴片；上介质板设置在金属底板上方，与金属底板间隔一个距离；所述侧介质板围合在金属底板和上介质板的四周侧面，形成金属底板与上介质板之间的内空间；多个金属贴片呈阵列排布在上介质板表面，且各金属贴片之间留有间隙；各金属贴片分别通过设置于内空间中的各导电柱连接金属底板；天线辐射模块布设抗金属结构上，位于金属贴片阵列的正中间。本发明可适用于金属物体表面，且具有体积小、成本低、带宽宽、增益高等优点。

技术领域

本发明涉及射频识别领域，尤其是一种超高频RFID抗金属标签天线。

背景技术

超高频RFID技术是一种利用无线电磁波耦合方式实现的双向数据通信非接触式自动识别技术。该技术具备防水、寿命长、耐高温、可加解密、成本低等优点，可广泛应用于运输、物流仓储、防伪、交通等领域。

超高频RFID系统主要由读写器、RFID标签以及后台计算机网络组成，读写器通过其天线发送射频调制信号，RFID标签的标签天线将收到的射频调制信号转变为电信号激活标签芯片，同时RFID标签将应答信号通过标签天线反射回读写器。

从上述应用中可看出标签芯片能够被激活，标签应答信号能否被成功发射等关键因素都要取决于标签天线的性能。RFID标签在很多应用场合都需要粘贴到金属表面，普通RFID标签天线一旦粘贴到金属表面，RFID标签几乎无法工作。

RFID标签粘贴到金属表面时，读写器天线发射的电磁波大部分会被金属表面反射回去，并且被反射的电磁波与入射电磁波相位相反且大小相当，所以金属表面的标签获得的电磁场很微弱。根据电磁感应理论，变化的电磁场产生感应电流，因为获得电磁场很微弱，所以产生的感应电流很微弱，基本无法达到激活标签芯片所需的最低功率要求，所以导致RFID标签无法工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种超高频RFID抗金属标签天线，解决超高频RFID标签应用于金属表面无法正常工作的难题，同时也解决目前市面上的一些抗金属标签方案体积偏大、增益偏小、标签结构复杂等问题。本发明采用的技术方案是：

一种超高频RFID抗金属标签天线，包括抗金属结构和天线辐射模块；

所述抗金属结构包括金属底板、侧介质板、上介质板、导电柱和金属贴片；

上介质板设置在金属底板上方，与金属底板间隔一个距离；所述侧介质板围合在金属底板和上介质板的四周侧面，形成金属底板与上介质板之间的内空间；

多个金属贴片呈阵列排布在上介质板表面，且各金属贴片之间留有间隙；

各金属贴片分别通过设置于内空间中的各导电柱连接金属底板；

天线辐射模块布设抗金属结构上，位于金属贴片阵列的正中间。

进一步地，所述内空间采用空气填充。

进一步地，导电柱上端与金属贴片的中心连接。

进一步地，侧介质板和上介质板采用陶瓷基板。

进一步地，所述阵列为m*n阵列，m≥2，n≥2。

进一步地，所述天线辐射模块包括辐射模块介质板、辐射天线；

辐射模块介质板安装在抗金属结构上，位于金属贴片阵列的正中间；在辐射模块介质板上设有辐射天线。

进一步地，辐射模块介质板采用环氧树脂覆铜板，然后在上面加工形成辐射天线，辐射天线为对称蛇形偶极子天线。

进一步地，辐射模块介质板采用环氧树脂覆铜板，去除覆铜层后，在辐射模块介质板上设置对称微带天线作为辐射天线。