[发明专利]一种适用于金属液体互耦环境下的超宽频带标签天线

说明书

本发明涉及一种适用于金属液体互耦环境下的超宽频带标签天线，属于射频识别电子标签技术领域。包括天线导体结构和标签芯片；天线导体结构由弯折双L型臂、双T匹配网络和中心螺旋偶极子构成平面结构，为一个对称的类偶极子；双T匹配网络包括第一上馈线、第一下馈线、第二上馈线和第二下馈线；弯折双L型臂包括馈线第一连接馈线、左臂外馈线和右臂外馈线；中心螺旋偶极子包括第二连接馈线、左臂内馈线和右臂内馈线。本发明在自由环境时，‑3dB带宽为550MHz‑1300MHz，实现覆盖840‑960MHz超高频段，且在工作频率915MHz时，具有11‑j143Ω的输入阻抗；在915MHz处的回波损耗为‑47.3dB。

技术领域

本发明属于射频识别技术领域，具体涉及工作在超高频段适用于金属、液体、互耦环境的标签天线。

背景技术

射频识别（RFID）系统基于电磁波反向散射原理的无线传输系统，相对于传统的条形码技术，射频识别（RFID）具有识别距离远、读取速度快、识别过程无需“可视化”条件以及人工参与等众多优势，其最大的优势是RFID的标签具有重复读写功能，其芯片容纳数据能力强，能够克服传统识别技术中的“可视化”、近距离等诸多缺点。不过在RFID技术快速发展的过程中，在展现其众多优势的同时，其弊端也是我们不可忽视的，这些弊端阻碍了这项技术的发展，是目前这项技术广泛推广的巨大障碍，由于电磁波通信的复杂性，标签之间的相互影响，外在环境如金属、液体等对波对标签自身的影响，严重的降低标签数据的无误可靠性，解决这些问题，是接下来这项技术发展的关键。

在RFID标签的实际使用中，往往是同时使用多个标签，其应用环境或金属、或液体或其他，当标签临近这些介质时，这些介质的非线性干扰和互耦分布标签间的耦合效应同时作用于RFID系统，导致系统性能显著变化。近年来，对标签在不同环境中的应用研究颇多，如标签在金属中的应用，在液体中的应用以及多标签环境中的应用，先前的研究多数以单一环境的影响出发，对于普遍适用于金属、液体、互耦环境下的标签研究较少。

其次，对于自由环境中，各个国家对超高频段定义范围不同，每个国家都有自己的频率分配。例如，中国的超高频频段为840-845MHz、920-925MHz，欧洲的为866-869MHz，北美和南美为902-928MHz，日本为950-956MHz。目前研究的标签主要以915MHz为中心频段，主要频率覆盖范围是北美和南美的902-928MHz，无法覆盖全球840-960MHz超高频段。有鉴于此，有必要提出一种新型的适用于金属、液体、互耦环境下的标签天线。

发明内容

为了解决天线适用性问题，使天线能够在多种工作环境正常适用，本发明提供一种适用于金属液体互耦环境下的超宽频带标签天线。

一种适用于金属液体互耦环境下的超宽频带标签天线包括天线导体结构和标签芯片11；所述天线导体结构由弯折双L型臂、双T匹配网络和中心螺旋偶极子构成平面结构，为一个对称的类偶极子；

所述双T匹配网络包括第一上馈线1、第一下馈线2、第二上馈线3和第二下馈线4；第一下馈线2的一端固定连接着第一上馈线1的中部构成T形结构；第二下馈线4的一端固定连接着第二上馈线3的中部构成T形结构；第一下馈线2的另一端和第二下馈线4的另一端之间连接着标签芯片11，构成两个闭合环；

弯折双L型臂包括馈线第一连接馈线5、左臂外馈线7和右臂外馈线10；第一连接馈线5的两端分别连接着左臂外馈线7的一端和右臂外馈线10的一端，左臂外馈线7和右臂外馈线10对称形成门字形结构；左臂外馈线7上开设有开口的L型槽，右臂外馈线10上开设有开口的L型槽；所述L型槽使左臂外馈线7和右臂外馈线10分别形成两根粗细不一的长馈线，增加了开路线的长度；左臂外馈线7的L型槽的开口端与右臂外馈线10的L型槽的开口端相对应；