抗金屬rfid標簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種抗金屬RFID標簽，標簽包括芯片以及與芯片連接的天線，其特征是，天線是由表層輻射面、中間基板、底層接地面組成，輻射面一端為匹配端另一端為輻射末端，輻射面的輻射末端為漸進型結構；輻射面的匹配端端面中部設置有漸進型結構。本實用新型所述標簽的輻射面是由導向型漸進結構組成，接地面采用和輻射面耦合良好的導向型結構，使得天線有更寬的帶寬，適應更為復雜的電磁環(huán)境。經(jīng)過仿真和實測，該標簽能在金屬表面讀取8m。
【專利說明】抗金屬RF ID標簽
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及RFID智能卡【技術領域】，具體的來說涉及一種應用在金屬表面上的RFID標簽。
【背景技術】
[0002]RFID應用中，標簽作為一個發(fā)送接收裝置，其主要的發(fā)射接收功能是通過天線來實現(xiàn)的。
[0003]標簽在金屬表面應用時，讀寫器接收到的信號主要是由金屬反射的電磁波和標簽本身反射的電磁波相融合的混合波構成，距離過近造成金屬反射電磁波的信號和標簽本身發(fā)射電磁波相位相差180度，由于振幅基本相同所以反射波會抵消掉發(fā)射波，此時金屬嚴重影響標簽的輻射效率，造成讀寫器基本接受不到標簽返回的信號；而且距離過近，金屬嚴重影響了標簽天線本身的實虛部阻抗特性，使之與芯片完全失配，導致標簽不能正常工作。
[0004]標簽作為一個大批量的產品而言，其實用性的前提是性能穩(wěn)定，加工容易，價格低
廉
fWr O
[0005]鑒于金屬場合的特殊性，有必要改變標簽的天線特性，使得RFID在金屬表面也能正常讀取。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題在于，克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種用于金屬表面的新型抗金屬RFID標簽。
[0007]為了解決上述問題本實用新型的技術方案是這樣的:
[0008]抗金屬RFID標簽，標簽包括芯片以及與芯片連接的天線，其特征是，天線是由表層輻射面、中間基板、底層接地面組成，輻射面一端為匹配端另一端為輻射末端，輻射面的輻射末端為漸進型結構；輻射面的匹配端端面中部設置有漸進型結構。
[0009]輻射末端的漸進型結構長度方向漸進尺寸為44.35±3腫1;寬度方向漸進尺寸為2±0.2mm。
[0010]匹配端的漸進型結構，為喇叭型開口，喇叭形開口內設置有耦合結構，耦合結構一端連接輻射面，另一端為喇叭形接地面口，喇叭形接地面口尺寸為喇叭型開口 1/2。
[0011]喇叭形開口的寬度為9皿1 ;喇叭形接地面口寬度為4.5mm。
[0012]接地面口具有通孔連接接地面。
[0013]標簽尺寸為95*23*3mm。
[0014]有益效果；本實用新型所述標簽的輻射面是由導向型漸進結構組成，接地面采用和輻射面耦合良好的導向型結構，使得天線有更寬的帶寬，適應更為復雜的電磁環(huán)境。經(jīng)過仿真和實測，該標簽能在金屬表面讀取8m。
【專利附圖】
【附圖說明】[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0016]圖1為本實用新型所述抗金屬RFID標簽的剖面結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型所述抗金屬RFID標簽的輻射面平面結構示意圖。
[0018]圖3為本實用新型所述抗金屬RFID標簽的反射系數(shù)實驗數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0020]參看圖1和圖2，標簽是由天線和芯片組成；標簽天線是由輻射面1，接地面3和基板2組成；輻射面一端為匹配端11另一端為輻射末端12，輻射面的輻射末端12為漸進型結構；輻射面的匹配端11端面中部設置有漸進型結構。
[0021]輻射末端12的漸進型結構長度方向漸進尺寸為a=44.35±3mm ;寬度方向漸進尺寸為 b=2±0.2_。
[0022]匹配端的漸進型結構，為喇叭型開口 13，喇叭形開口內設置有耦合結構，耦合結構一端連接輻射面，另一端為喇叭形接地面口，喇叭形接地面口 14尺寸為喇叭型開口 1/2。喇叭形開口的寬度為d=9mm ;喇叭形接地面口寬度為c=4.5mm。
[0023]匹配端的漸進結構通過通孔4和接地面3連接。標簽尺寸長寬厚分別為95*23*3_，基板為 FR-4。
[0024]輻射末端12漸進型結構的設計時根據(jù)電流流向集中型制定的，實驗表明漸進型要比平面型具有更好的電流導向型作用，能使得天線的方向性更為集中；匹配端11的耦合結構能使得天線實虛部阻抗在很大范圍內和芯片保持良好的匹配，實現(xiàn)標簽寬帶的作用；端口處的漸變結構可以讓標簽有IOMHz左右的匹配帶寬增加。
[0025]仿真設計中，在860?955MHz頻率下，Sll都在-1OdB以下，諧振點在925MHz，在915MHz的峰值增益為-0.83db。
[0026]UHF測試系統(tǒng)測試結果顯示，在0.8?IGHz頻段內，讀取峰值距離在915MHz處為
8.5m ;實驗室測試用的讀寫器設備為IMPINJ R420，讀寫頻率在920?924MHz跳頻發(fā)射，此時讀距距離在8m以內，和系統(tǒng)測試吻合。
[0027]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型專利要求保護的范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.抗金屬RFID標簽，標簽包括芯片以及與芯片連接的天線，其特征是，天線是由表層輻射面、中間基板、底層接地面組成，輻射面一端為匹配端另一端為輻射末端，輻射面的輻射末端為漸進型結構；輻射面的匹配端端面中部設置有漸進型結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的抗金屬RFID標簽，其特征是，輻射末端的漸進型結構長度方向漸進尺寸為44.35±3皿1;寬度方向漸進尺寸為2±0.2mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的抗金屬RFID標簽，其特征是，匹配端的漸進型結構，為喇叭型開口，喇叭形開口內設置有耦合結構，耦合結構一端連接輻射面，另一端為喇叭形接地面口，喇叭形接地面口尺寸為喇叭型開口 1/2。
4.根據(jù)權利要求3所述的抗金屬RFID標簽，其特征是，喇叭形開口的寬度為9mm;喇叭形接地面口寬度為4.5mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的抗金屬RFID標簽，其特征是，標簽尺寸為95*23*3mm。
【文檔編號】G06K19/077GK203606854SQ201320483351
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權日:2013年8月8日
【發(fā)明者】葉明超, 朱閣勇, 邱海濤 申請人:上海中卡智能卡有限公司