一種雙層RFID天線標簽的制作方法

本發明涉及一種雙層RFID天線標簽。

背景技術：

目前，射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸的通信技術。常用的無源RFID 有低頻（125k~134.2K）、高頻（13.56Mhz）、超高頻（860-960MHz）。RFID 標簽天線作為RFID系統的重要組成部分，它的性能將極大的影響整個RFID系統的效率與質量。影響RFID 天線性能的主要因素包括天線的尺寸、工作頻段、阻抗及增益等,因此，如果需要一款較好的RFID的天線，就應該具有較好的天線性能。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種雙層RFID天線標簽。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：一種雙層RFID天線標簽，包括有上下疊加在一起的、均是矩形的第一PCB板和第二PCB板，第二PCB板的橫向長度比第一PCB板長；第一PCB板和第二PCB板的縱向寬度相同；所述第一PCB板頂面上設有兩個左右對稱的第一微帶單元振子；所述第二PCB板頂面上設有兩個左右對稱的第二微帶單元振子；所述第二PCB板的底面上設有RFID芯片；所述RFID芯片與第一微帶單元振子及第二微帶單元振子饋電耦合連接。

其中，所述第一微帶單元振子包括有第一饋電縱臂，所述第一饋電縱臂延伸出有兩條平行設置的第一輻射橫臂；每個第一輻射橫臂均向外延伸出有寄生振子單元，每個寄生振子單元包括有矩形的外輻射臂，外輻射臂的兩條縱向臂均向內延伸出有多個矩形的內輻射臂；兩個所述第一輻射橫臂遠離第一饋電縱臂的一端設有Z形連接臂，兩個所述Z形連接臂的另一端連接形成有弧形的第一圓弧輻射臂；還包括有圓弧狀的第二圓弧輻射臂，第一圓弧輻射臂與第二圓弧輻射臂之間連接有兩個平行設置的連接橋，所述第二圓弧輻射臂的兩個端均設有L形輻射桿，Z形連接臂上設有用于容納L形輻射桿的L形耦合槽；

所述第二微帶單元振子包括有第二饋電縱臂，還包括有第二輻射橫臂，所述第二輻射橫臂的一端與第二饋電縱臂連接，第二輻射橫臂的另一端連接設有T形的增益桿，所述增益桿的橫臂的兩個端均設有縱向輻射桿；所述第一PCB板上還設有兩個饋電孔，每個饋電孔用于與其對應的第二微帶單元振子進行耦合饋電。

其中，所述每個外輻射臂中的內輻射臂數量為四個。

其中，第二圓弧輻射臂的半徑為L1，第一圓弧輻射臂的半徑為L2，則L2=L1*1.35。

其中，所述第一PCB板的外圍設有一圈屏蔽微帶線。

其中，所述第二PCB板的外圍設有一圈屏蔽微帶線。

其中，兩個所述第一輻射橫臂均向內延伸出有T形輻射桿，每個T形輻射桿的橫向臂的外側為弧狀；其中，縱向輻射桿上設有半圓寄生片；

其中，所述第二PCB板的底面上還封裝有封裝部，RFID芯片設于封住部內；

其中，所述第二PCB板頂面上還設有兩個左右對稱的矩形寄生片，所述矩形寄生片靠近第二輻射橫臂的一側設有多個呈半圓形的花瓣寄生片，所述矩形寄生片遠離第二輻射橫臂的一側設有一個梯形缺口；

本發明的有益效果為：通過合理的設置，本發明具有較好的RFID標簽特性，距離遠，在天線性能方面表現優異。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖；

圖2是本發明的俯視圖；

圖3是本發明的第一PCB板和第二PCB板的俯視圖；

圖4是本發明的第一微帶單元振子的結構示意圖；

圖5是本發明的駐波比的數據圖

圖6是本發明的回波損耗的數據圖

圖1至圖6中的附圖標記說明：

N1-第一PCB板；N11-第一饋電縱臂；N12-第一輻射橫臂；N13-外輻射臂；N14-T形輻射桿；N15-Z形連接臂；N16-L形輻射桿；N17-第二圓弧輻射臂；N18-第一圓弧輻射臂；N19-連接橋；

N2-第二PCB板；N21-第二饋電縱臂；N22-第二輻射橫臂；N23-增益桿；N24-縱向輻射桿；N25-半圓寄生片；

N3-饋電孔；

N4-矩形寄生片；N5-RFID芯片；N6-封裝部；N7-屏蔽微帶線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，并不是把本發明的實施范圍局限于此。

如圖1至圖6所示，本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，包括有上下疊加在一起的、均是矩形的第一PCB板N1和第二PCB板N2，第二PCB板N2的橫向長度比第一PCB板N1長；第一PCB板N1和第二PCB板N2的縱向寬度相同；所述第一PCB板N1頂面上設有兩個左右對稱的第一微帶單元振子；所述第二PCB板N2頂面上設有兩個左右對稱的第二微帶單元振子；所述第二PCB板N2的底面上設有RFID芯片N5；所述RFID芯片N5與第一微帶單元振子及第二微帶單元振子饋電耦合連接；本發明具有較好的RFID標簽特性，距離遠，在天線性能方面表現優異。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述第一微帶單元振子包括有第一饋電縱臂N11，所述第一饋電縱臂N11延伸出有兩條平行設置的第一輻射橫臂N12；每個第一輻射橫臂N12均向外延伸出有寄生振子單元，每個寄生振子單元包括有矩形的外輻射臂N13，外輻射臂N13的兩條縱向臂均向內延伸出有多個矩形的內輻射臂；兩個所述第一輻射橫臂N12遠離第一饋電縱臂N11的一端設有Z形連接臂N15，兩個所述Z形連接臂N15的另一端連接形成有弧形的第一圓弧輻射臂N18；還包括有圓弧狀的第二圓弧輻射臂N17，第一圓弧輻射臂N18與第二圓弧輻射臂N17之間連接有兩個平行設置的連接橋N19，所述第二圓弧輻射臂N17的兩個端均設有L形輻射桿N16，Z形連接臂N15上設有用于容納L形輻射桿N16的L形耦合槽；所述第二微帶單元振子包括有第二饋電縱臂N21，還包括有第二輻射橫臂N22，所述第二輻射橫臂N22的一端與第二饋電縱臂N21連接，第二輻射橫臂N22的另一端連接設有T形的增益桿N23，所述增益桿N23的橫臂的兩個端均設有縱向輻射桿N24；所述第一PCB板N1上還設有兩個饋電孔N3，每個饋電孔N3用于與其對應的第二微帶單元振子進行耦合饋電；由于使用了兩個PCB板的雙層設計，其在保證增益的情況下，大大減小了駐波比和互相干擾性；利用旋轉儀以及網絡分析儀以及電調分析其數據如下，由于該天線頻譜主要通信頻帶為0.7-1.1GHz，在整個頻帶內，所測的前后比在30.30db到34.20dB，說明在頻帶內其增益性能都較為完善，另外，如圖6，器回波損耗方面的性能凸出，有其在較寬的頻帶內保持在-35dB左右，在整個高頻段的回波損耗均保持在-10dB以下，水平均超過其他同類天線水平；另外，由于結構的優良設計，其駐波比性能也非常優良，如圖5所示，其整個頻帶內的駐波比均在1.25以內，某些頻段甚至達到1.1左右。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述每個外輻射臂N13中的內輻射臂數量為四個。該數量的內輻射臂在網絡分析儀分析后，發現該數量最佳。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，第二圓弧輻射臂N17的半徑為L1，第一圓弧輻射臂N18的半徑為L2，則L2=L1*1.35。通過不下500次的回路設計和耦合實驗，發現符合該公式的輻射臂其駐波比以及前后比均達到最優，接近1.1，而且增益性能最高，全向性最佳。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述第一PCB板N1的外圍設有一圈屏蔽微帶線N7；增加屏蔽性能，降低外界干擾。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述第二PCB板N2的外圍設有一圈屏蔽微帶線；增加屏蔽性能，降低外界干擾。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，兩個所述第一輻射橫臂N12均向內延伸出有T形輻射桿N14，每個T形輻射桿N14的橫向臂的外側為弧狀；其中，縱向輻射桿N24上設有半圓寄生片N25；能有效降低互耦性，增強隔離度，降低駐波比。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述第二PCB板N2的底面上還封裝有封裝部N6，RFID芯片N5設于封住部內；封住部用于芯片的防水，防塵等。另外，封住部還可以設在微帶天線上，防止微帶天線氧化，影響天線性能。

本實施例所述的一種雙層RFID天線標簽，所述第二PCB板N2頂面上還設有兩個左右對稱的矩形寄生片N4，所述矩形寄生片N4靠近第二輻射橫臂N22的一側設有多個呈半圓形的花瓣寄生片，所述矩形寄生片N4遠離第二輻射橫臂N22的一側設有一個梯形缺口；能提高天線穩定性，提高整體協作性能，降低駐波比。

以上所述僅是本發明的一個較佳實施例，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發明專利申請的保護范圍內。