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环形加载结构超薄双面抗金属RFID标签天线

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-12-06 13:04:32

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 黄哲芬 | 2023-12-06 13:04:32

本发明提出一种环形加载结构超薄双面抗金属RFID标签天线,包括标签芯片、中间层辐射单元、顶部金属片和底部金属片;中间层辐射单元包括矩形环、弯折臂和中间金属片;矩形环位于中间层辐射单元外侧,内部与弯折臂和中间金属片依次相连;标签芯片位于弯折臂和中间金属片连接处;中间层辐射单元、顶部金属片和底部金属片之间由绝缘介质基板和薄膜隔开;三层结构的左侧由左侧短接线连接顶部金属片和底部金属片,另一侧由右侧短接线连接中间层辐射单元和底部金属片。该结构实现了一种超薄双面抗金属RFID标签天线,双面均具有良好的抗金属性能,该标签天线可被我国超高频RFID标签天线的应用频段覆盖,实现超薄双面抗金属RFID标签天线。

应用于UHF频段的环形加载结构超薄双面抗金属RFID标签天线。包括标签芯片、中间层辐射单元、顶部金属片和底部金属片;中间层辐射单元包括矩形环、弯折臂和中间金属片;矩形环位于中间层辐射单元外侧,内部与弯折臂和中间金属片依次相连;标签芯片位于弯折臂和中间金属片连接处;中间层辐射单元、顶部金属片和底部金属片之间由绝缘介质基板和薄膜隔开;三层结构的左侧由左侧短接线连接顶部金属片和底部金属片,另一侧由右侧短接线连接中间层辐射单元和底部金属片。该结构实现了一种超薄双面抗金属RFID标签天线,双面均具有良好的抗金属性能,该标签天线可被我国超高频RFID标签天线的应用频段覆盖,实现超薄双面抗金属RFID标签天线。

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)作为一种短距离无线通信技术,由于其无线、无源特性受到了制造业、物流业、医疗等领域的广泛青睐。RFID标签通常由标签芯片和标签天线组成,被识别对象的相关信息就存储在标签芯片中,而标签天线则负责从电磁波中获取足够的能量来使标签芯片进入正常工作状态,完成射频信号的接收和发射,从而使RFID标签乃至RFID系统能够正常工作。标签可以接收RFID读写器发射来的电磁波,并完成与读写器之间的信息交流。

发明人:袁家德 王锦浩福州大学(Fuzhou University),简称福大,位于福建省福州市,创建于1958年,是国家“双一流”建设高校,国家“211工程”建设高校,国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校,福建省三所重点建设的高水平大学之一,福建省一流大学建设高校,入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

本发明及其优选方案提供的标签天线经过折叠后呈现三层辐射结构,包括中间层辐射单元、顶部金属片(6)和底部金属片(7)。芯片位于中间层辐射单元中。三层结构通过两层介质基板(10)泡沫隔离开,两层泡沫基板起到支撑天线结构和保护芯片的作用。中间层辐射单元由矩形环(1)、弯折臂(2)和中间金属片(3)构成,矩形环(1)可有效的扩展标签的带宽,使标签能够稳定的工作在所需频段内;通过调节弯折臂(2)的尺寸,达到标签芯片和天线共轭匹配的目的;通过在金属片(3)上蚀刻细槽,对天线的谐振频率进行微调。顶部金属片(6)和底部金属片(7)为尺寸结构相同的长方形,保证任何一面接触到金属环境,标签天线均具有稳定一致的抗金属性能。当顶部金属片(6)接触金属环境时,中间层辐射单元和底部金属片(7)可共同视为辐射层;当底部金属片(7)接触金属环境时,中间层辐射单元和顶部金属片(6)可共同视为辐射层。该天线的整体尺寸为38mm×20mm×1.15mm。当顶部金属面(6)接触金属时,标签天线的-10dB的频带为855MHz - 951MHz,最大传输功率为98%,最远读取距离为5.4m;当底部金属面(7)接触金属时,标签天线的-10dB的频带为848MHz - 956MHz,最大传输功率为98%,最远读取距离为5.2m,并且都具有良好的定向辐射性能。

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