一種采用開路線饋電結構的rfid標簽天線的制作方法【專利摘要】本發明公開了一種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，包括介質基板1、輻射體2、彎折環3以及饋電芯片4；所述輻射體2、彎折環3及饋電芯片4均設置于介質基板1的正面；所述輻射體2設置于介質基板1的正面中間，所述彎折環3全包圍設置在輻射體2四周；所述饋電芯片4設置于輻射體2的上面。提出了彎折環3全包圍于輻射體2周圍的結構，與傳統RFID天線所采用的結構相比，全包圍方式不僅結構緊湊，減小天線所占面積，而且可以更大程度地增加天線的感性負載，從而使天線的帶寬有了很大提高，能夠同時覆蓋840?845MHz和920?925MHz兩個超高頻頻段，結構簡單且魯棒性好。【專利說明】-種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線
技術領域：
[0001]本發明屬于天線
技術領域：
，設及一種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線。【
背景技術：
】[0002]無線射頻識別技術(RFID，RadioFrequen巧Identification)是利用射頻方式進行的非接觸式自動識別技術，具有精度高、適應能力強、抗干擾強等諸多優點。近年來，隨著低頻和高頻的RFID技術逐漸被廣泛地商業化，超高頻(840MHz~960MHz)射頻識別技術由于識別距離遠、準確率高、速度快，得到了廣泛的關注。[0003]-個基本的RFID系統包括讀寫器、電子標簽W及數據管理系統3部分。其中標簽天線是RFID系統的關鍵部件，它與忍片阻抗匹配的好壞對系統性能有很大的影響。標簽天線主要性能指標包括天線的功率反射系數、尺寸、讀寫距離W及天線對所粘附物體的兼容性等。[0004]然而在天線工藝技術上，傳統天線的尺寸和功能并不能夠滿足電子設備的小型化需求。RFID天線的體積已成為了RFID電子設備尺寸縮減的"瓶頸"，況且RFID忍片一般具有小電阻、大容抗的阻抗特性，對天線與忍片的匹配帶來很大的問題，普通的天線往往通過外加電路來實現阻抗匹配，運增加了天線結構的復雜度。此外，要使RFID標簽得到廣泛應用，標簽必須降低成本和方便大規模制造，運要求標簽圖案必須盡可能簡單，最好能在同一平面上。因此設計一款尺寸小、阻抗匹配容易、結構簡單的RFID標簽天線尤為重要。【
發明內容】[0005]本發明提供了一種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，其目的在于，克服現有技術中RFID標簽天線尺寸過大、阻抗匹配復雜的問題。[0006]-種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，包括介質基板1、福射體2、彎折環3W及饋電忍片4;[0007]所述福射體2、彎折環3及饋電忍片4均設置于介質基板1的正面；[000引所述福射體2設置于介質基板1的正面中間，所述彎折環3全包圍設置在福射體2四周；[0009]所述饋電忍片4設置于福射體2的上面。[0010]全包圍方式結構緊湊，減小天線所占面積，增加天線的感性負載，從而使天線的帶寬有了很大提高，能夠同時覆蓋840-845MHZ和920-925MHZ兩個超高頻頻段；[0011]所述福射體2兩端部為圓形，中間部為矩形，矩形部分的寬度不超過端部圓形的半徑長度。[0012]中間為矩形，兩端為圓形的結構簡單且魯棒性好；[0013]所述彎折環3為彎折矩形環，彎折處均為直角，彎折環中間部分向內凹陷，且彎折環一側的凹陷部分的兩端與福射體相連接。[0014]所述彎折矩形環的長為54-56mm，寬為且彎折矩形環的線寬為1.5-25inm〇[0015]所述饋電忍片位正方形，邊長為2.4-2.6mm，固定于福射體中間。[0016]根據實驗測量結果，忍片4位于福射體2正中間位置時與本天線匹配效果最佳。[0017]所述福射體的端部圓形的半徑為2.1-3.2mm。[001引所述介質基板1為矩形，采用相對介電常數為4.4的FR4版，厚度為0.8mm。[0019]所述介質基板1與彎折環3的長和寬的長度相同。[0020]采用相同的長度設置，可W達到節省空間，W確保天線尺寸最小的效果。[0021]有益效果[0022]本發明提供了一種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，包括介質基板1、福射體2、彎折環3W及饋電忍片4;所述福射體2、彎折環3及饋電忍片4均設置于介質基板1的正面；所述福射體2設置于介質基板1的正面中間，所述彎折環3全包圍設置在福射體2四周;所述饋電忍片4設置于福射體2的上面。創新性地提出彎折環3全包圍于福射體2周圍的結構，彎折環3的上方橫線連接左右兩邊正方形框架，下方橫線在福射體下方對稱位置與福射體相連接。與傳統RFID天線所采用的結構相比，全包圍方式不僅結構緊湊，減小天線所占面積，更重要的是，運種結構可W更大程度地增加天線的感性負載，從而使天線的帶寬有了很大提高，能夠同時覆蓋840-845MHZ和920-925MHZ兩個超高頻頻段;福射體由一個矩形及位于其兩端的兩個圓形組成，結構簡單且魯棒性好。[0023]利用彎折線技術縮減天線尺寸，采用開路線饋電結構進行饋電，可通過調整饋電忍片4的位置來調整輸入阻抗，通過在福射體周圍加上彎折環結構來加載感性負載，天線的帶寬性能得到了很大的提高。另外，采用開路線結構進行饋電，天線完全集成在一個平面內，結構簡單，有效地降低了制作成本。有良好阻抗帶寬（808-1049M化），覆蓋了我國840-845MHz和920-925MHZ超高頻頻段，福射特性好，更能適應標簽小型化的應用趨勢。【附圖說明】[0024]圖1是采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線結構示意圖；[0025]圖2是采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線參數圖；[0026]圖3是采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線的Sll曲線圖；[0027]圖4是實施例天線的福射方向圖；[00%]圖5是實施例天線的輸入阻抗圖；[0029]標號說明：1-介質基板，2-福射體，3-彎折環，4-饋電忍片。【具體實施方式】[0030]下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。[0031]-種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，包括介質基板1、福射體2、彎折環3W及饋電忍片4;[0032]所述福射體2、彎折環3及饋電忍片4均設置于介質基板1的正面；[0033]所述福射體2設置于介質基板1的正面中間，所述彎折環3全包圍設置在福射體2四周；[0034]所述饋電忍片4設置于福射體2的上面。[0035]全包圍方式結構緊湊，減小天線所占面積，增加天線的感性負載，從而使天線的帶寬有了很大提高，能夠同時覆蓋840-845MHZ和920-925MHZ兩個超高頻頻段；[0036]所述福射體2兩端部為圓形，中間部為矩形，矩形部分的寬度不超過端部圓形的半徑長度，運種結構簡單且魯棒性好；[0037]所述彎折環3為彎折矩形環，彎折處均為直角，彎折環中間部分向內凹陷，且彎折環一側的凹陷部分的兩端與福射體相連接。[003引所述彎折矩形環的長為54-56mm，寬為且彎折矩形環的線寬為1.5-25inm0[0039]所述饋電忍片位正方形，邊長為2.4-2.6mm，固定于福射體中間。[0040]根據實驗測量結果，忍片4位于福射體2正中間位置時與本天線匹配效果最佳。[0041]所述福射體的端部圓形的半徑為2.1-3.2mm。[0042]所述介質基板1為矩形，采用相對介電常數為4.4的FR4版，厚度為0.8mm。[0043]所述介質基板1與彎折環3的長和寬的長度相同。[0044]節省空間，W確保天線尺寸最小。[0045]天線結構如圖1所示，對應參數如圖2所示，參數詳情見表1。[0046]表1實施例天線參數(單位:mm)[0047][004引天線印制在尺寸為55X12X0.Smm3的介質基板上1上，即FR4基板上。饋電忍片4位于福射體2上中間位置，可通過調節4的位置來調節天線的阻抗匹配;福射體2和彎折環3共同位于介質基板1上，并且彎折環3包圍于福射體2周圍；福射體有一個矩形及位于其兩端的兩個圓形組成；彎折環的上方橫線連接左右兩邊正方形環，下方橫線在福射體下方對稱位置與福射體相連接。[0049]在本實施例采用飛利浦公司的EPCGen2忍片，在900MHz時，其阻抗測試值約為43+巧OOQ。在此頻率下進行天線設計。[0050]圖3是采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線回波損耗圖。從圖中可W看出，天線工作頻段寬度為241MHz(808-1049MHz)，包含了840-845MHZ和920-925MHz兩個超高頻工作頻段。[0051]圖4是實施例采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線的方向圖。從圖中可W看到，該天線有很好的福射特性:E面方向圖呈8字形;H面方向圖呈圓形，具有良好的全向特性，即對方向性不敏感。[0052]圖5是實施例采用開路線饋電結構的寬帶超高頻彎折偶極子RFID標簽天線的輸入阻抗圖，在900MHz時，該天線的虛部為815Q，實部約為44Q，與實際忍片匹配良好。[0053]本發明利用彎折線技術縮減天線尺寸，采用開路線饋電結構進行饋電，方便調整輸入阻抗，通過在福射體周圍加上彎折環結構來加載感性負載，天線的帶寬性能得到了很大的提高。另外，通過引入開路線結構替代短路片，天線完全集成在一個平面內，結構簡單，有效地降低了制作成本。有良好阻抗帶寬（808-1049MHZ)，覆蓋了我國840-845MHZ和920-925MHz超高頻頻段，福射特性好，更能適應標簽小型化的應用趨勢。[0054]對比同類設計，胡中瞧等人提出了彎折線偶極子天線的設計方法，將面積減小到42mmX27mm，但是該設計的回波損耗特性不太理想[參見論文："彎折偶極子射頻識別標簽天線設計方法研究[J].計算機仿真，2011,28(1):162~165"];馬中華等人設計了一種彎折標簽天線結構，將天線尺寸從理論上的90mmX60mm減小到67mmX33mm，但是面積依然太大[一種小型化UHF頻段彎折標簽天線[J].福州大學學報（自然科學版），2013,41(2):182~185]；[0055]在阻抗帶寬方面更是比同類設計優越:L.Xu等人提出的超寬帶天線在自由空間中半功率帶寬（回波損耗小于-3地)是102MHz(852-954MHz)[參見論文："ANovel化oa化andUHFRFIDTagAntennaMountableonMetallicSurface",InternationalConferenceonWirelessCommunications,Networking&MobiIeComputing.2007:2128-2131]cAIbrahiem等人提出的新型RFIDU冊天線輸入阻抗帶寬（回波損耗小于-lOdB)為87MHz(0.802-0.88GHz)[參見論文："NewdesignantennaforRFIDUHF1:ags",IE邸AntennasandPropagationSocietyInternationalSymposium,2006,pp.1355-1358]。[0056]本文雖然已經給出了本發明的一些實施例，但是本領域的技術人員應當理解，在不脫離本發明精神的情況下，可W對本文的實施例進行改變。上述實施例只是示例性的，不應W本文的實施例作為本發明權利范圍的限定。【主權項】1.一種采用開路線饋電結構的RFID標簽天線，其特征在于，包括介質基板（I)、輻射體(2)、彎折環(3)以及饋電芯片(4);所述輻射體(2)、彎折環(3)及饋電芯片(4)均設置于介質基板(1)的正面；所述輻射體(2)設置于介質基板（1)的正面中間，所述彎折環(3)全包圍設置在輻射體(2)四周；所述饋電芯片(4)設置于輻射體(2)的上面。2.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述輻射體(2)兩端部為圓形，中間部為矩形，矩形部分的寬度不超過端部圓形的半徑長度。3.根據權利要求2所述的天線，其特征在于，所述彎折環(3)為彎折矩形環，彎折處均為直角，彎折環中間部分向內凹陷，且彎折環一側的凹陷部分的兩端與輻射體相連接。4.根據權利要求3所述的天線，其特征在于，所述彎折矩形環的長為54-56mm，寬為11-13mm，且彎折矩形環的線寬為1.5-2.5mm。5.根據權利要求3所述的天線，其特征在于，所述饋電芯片位正方形，邊長為2.4-2.6mm，固定于福射體中間。6.根據權利要求3所述的天線，其特征在于，所述輻射體的端部圓形的半徑為2.1-3.2mm〇7.根據權利要求1-6任一項所述的天線，其特征在于，所述介質基板（1)為矩形，采用相對介電常數為4.4的FR4版，厚度為0.8mm。8.根據權利要求7所述的天線，其特征在于，所述介質基板（1)與彎折環(3)的長和寬的長度相同。【文檔編號】G06K19/077GK105956650SQ201610245102【公開日】2016年9月21日【申請日】2016年4月19日【發明人】董健,余夏蘋,胡宇,施榮華【申請人】中南大學