本實(shí)用新型涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)有源RFID標(biāo)簽的天線，具體涉及一種抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的上有源RFID(Radio Frequency Identification-射頻識別)技術(shù)也得到長足發(fā)展。有源RFID標(biāo)簽結(jié)合各種傳感器，也被應(yīng)用于各種環(huán)境之中。由于標(biāo)簽中的關(guān)鍵器件內(nèi)置天線在使用過程中極易受環(huán)境影響，容易頻偏，輻射方向圖惡化。因此如何設(shè)計(jì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，便于集成的天線，成為RFID標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)需要解決的問題。

目前用于有源RFID標(biāo)簽的內(nèi)置天線主要有三種形式，振子天線，IFA(Inverted-F Antenna)天線與陶瓷天線。振子天線由于天線尺寸大，主要應(yīng)用與對標(biāo)簽尺寸限制小的場合；陶瓷天線主要應(yīng)用于極小標(biāo)簽尺寸并且對天線性能要求不高的場合。IFA天線由于結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，性能好成為有源RFID標(biāo)簽的首選天線結(jié)構(gòu)。

IFA(Inverted-F Antenna)天線一般采用印刷電路天線結(jié)構(gòu)。要求天線布線在頂層，天線底層不得鋪地。這樣的結(jié)構(gòu)，在標(biāo)簽安裝在金屬表面上時，天線與底層金屬之間形成很大的耦合電容，天線性能會受到很大影響，會導(dǎo)致標(biāo)簽通訊性能惡化。

如何設(shè)計(jì)一種尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，又能保持天線性能，并且在標(biāo)簽安裝在金屬表面時，天線性能不受影響，是天線設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，能工作于金屬表面而不受金屬表面影響，其易于集成，性能穩(wěn)定。

為此，本實(shí)用新型提出一種抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其包括天線主體、介質(zhì)基板及覆銅金屬片，所述天線主體設(shè)置于所述介質(zhì)基板的上表面，所述覆銅金屬片固定于所述介質(zhì)基板的下表面，其中：

所述天線主體包括一信號端子、一接地端子以及一輻射枝，所述信號端子位于所述輻射枝與所述接地端子之間，其連接于所述輻射枝，并與所述接地端子間設(shè)有一交指結(jié)構(gòu)，所述接地端子與所述覆銅金屬片相連接。

如上所述的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其中，所述輻射枝為一長條狀的橫向片體，所述信號端子包括豎向設(shè)置的一內(nèi)端子及一外端子，所述內(nèi)端子與所述外端子間隔連接于所述輻射枝的一端處，使所述輻射枝與所述信號端子連接形成F型結(jié)構(gòu)。

如上所述的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其中，所述外端子上沿長度方向間隔設(shè)有多個外端支腳，各所述外端支腳沿橫向朝所述接地端子延伸設(shè)置，所述接地端子為一豎向片體，其沿長度方向間隔設(shè)有多個內(nèi)端支腳，各所述內(nèi)端支腳沿橫向朝所述外端子延伸設(shè)置，所述內(nèi)端支腳與所述外端支腳相互平行，且兩者的數(shù)量相等，各所述內(nèi)端支腳與各所述外端支腳沿豎向依次交替排列設(shè)置，且互不接觸，以形成所述交指結(jié)構(gòu)。

如上所述的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其中，所述介質(zhì)基板上設(shè)有一覆銅通孔，所述覆銅通孔的上端與所述接地端子相接觸，其下端與所述覆銅金屬片相接。

如上所述的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其中，所述輻射枝的另一端折彎形成一U型結(jié)構(gòu)。

如上所述的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，其中，所述介質(zhì)基板的厚度為2mm，其長度為25mm，其寬度為6.25mm。

本實(shí)用新型提出的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，輻射枝通過交指結(jié)構(gòu)、信號端子與地構(gòu)成的射頻端口相連，從而實(shí)現(xiàn)了分布結(jié)構(gòu)的天線匹配設(shè)計(jì)，有效消除了天線主體下方鋪地的影響；由于天線主體下方介質(zhì)基板底部已經(jīng)預(yù)先鋪設(shè)覆銅金屬，在這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在覆銅金屬下再增加金屬表面時，對本實(shí)用新型的影響變得微弱，減少了干擾；輻射枝采用U型結(jié)構(gòu)，有效的縮減了天線尺寸。

本實(shí)用新型提出的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，能工作于金屬表面而不受金屬表面影響，其易于集成，性能穩(wěn)定，適用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的有源RFID標(biāo)簽。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中：

圖1為本實(shí)用新型的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線的立體示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線的主視圖。

圖3為本實(shí)用新型中介質(zhì)基板的側(cè)視圖。

主要元件標(biāo)號說明：

1 天線主體 11 信號端子

111 內(nèi)端子 112 外端子

113 外端支腳

12 接地端子 121 內(nèi)端支腳

13 輻射枝 2 介質(zhì)基板

21 覆銅通孔 3 覆銅金屬片

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提出一種抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，包括天線主體、介質(zhì)基板及覆銅金屬片，所述天線主體設(shè)置于所述介質(zhì)基板的上表面，所述覆銅金屬片固定于所述介質(zhì)基板的下表面，其中：所述天線主體包括一信號端子、一接地端子以及一輻射枝，所述信號端子位于所述輻射枝與所述接地端子之間，其連接于所述輻射枝，并與所述接地端子間設(shè)有一交指結(jié)構(gòu)，所述接地端子與所述覆銅金屬片相連接。本實(shí)用新型的能工作于金屬表面而不受金屬表面影響的天線，該天線易于集成，性能穩(wěn)定，適用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的有源RFID標(biāo)簽。

為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對本實(shí)用新型提出的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說明如后。另外，通過具體實(shí)施方式的說明，當(dāng)可對本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說明用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。

圖1為本實(shí)用新型的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線的立體示意圖。圖2為本實(shí)用新型的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線的主視圖。圖3為本實(shí)用新型中介質(zhì)基板的側(cè)視圖。

如圖1所示，本實(shí)用新型提出的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，包括天線主體1、介質(zhì)基板2及覆銅金屬片3，所述天線主體1設(shè)置于所述介質(zhì)基板2的上表面，所述覆銅金屬片3固定于所述介質(zhì)基板2的下表面，其中：

所述天線主體1包括一信號端子11、一接地端子12以及一輻射枝13，所述信號端子11位于所述輻射枝12與所述接地端子13之間，其連接于所述輻射枝13，并與所述接地端子12間設(shè)有一交指結(jié)構(gòu)，該交指結(jié)構(gòu)可以有效的增大等效L型匹配網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)電容值，這樣就無需增加額外的集總參數(shù)的電容器件，從而實(shí)現(xiàn)了采用分布參數(shù)進(jìn)行天線匹配的目的；所述接地端子12與所述覆銅金屬片3相連接。

較佳地，所述輻射枝13為一長條狀的橫向片體，所述信號端子11包括豎向設(shè)置的一內(nèi)端子111及一外端子112，所述內(nèi)端子111與所述外端子111間隔連接于所述輻射枝13的一端處，使所述輻射枝13與所述信號端子11連接形成F型結(jié)構(gòu)。

其中，所述外端子112上沿長度方向間隔設(shè)有多個外端支腳113，各所述外端支腳113沿橫向朝所述接地端子12延伸設(shè)置，所述接地端子12為一豎向片體，其沿長度方向間隔設(shè)有多個內(nèi)端支腳121，各所述內(nèi)端支腳121沿橫向朝所述外端子112延伸設(shè)置，所述內(nèi)端支腳121與所述外端支腳113相互平行，且兩者的數(shù)量相等，各所述內(nèi)端支腳121與各所述外端支腳113沿豎向依次交替排列設(shè)置，且互不接觸，以形成所述交指結(jié)構(gòu)。如在圖2所示中，最上側(cè)第一個為內(nèi)端支腳121，第二個為外端支腳113，第三個為內(nèi)端支腳121……，依次類推，使各所述內(nèi)端支腳121與外端支腳113交替排列放置。其中，如圖示的結(jié)構(gòu)中，上述橫向優(yōu)選為所述介質(zhì)基板的長度方向，豎向?yàn)樗鼋橘|(zhì)基板的寬度方向。

請一并參見圖2、圖3，所述介質(zhì)基板2上設(shè)有一覆銅通孔21，所述覆銅通孔21的上端與所述接地端子12相接觸，其下端與所述覆銅金屬片3相接，由此，可先行在所述介質(zhì)基板2上鉆設(shè)通孔，并利用PCB工藝在該通孔上覆銅，從而形成所述覆銅通孔21來等效金屬柱，使其兩端對應(yīng)與所述接地端子12及覆銅金屬片3相連接，以便于所述接地端子12及覆銅金屬片3之間的連接。

為了有效縮減天線尺寸，優(yōu)選所述輻射枝13的另一端折彎形成一U型結(jié)構(gòu)。如圖所示，優(yōu)選該U型結(jié)構(gòu)與所述接地端子12位于輻射枝13的相同側(cè)，且其開口朝向所述接地端子12。在實(shí)際應(yīng)用時，該介質(zhì)基板優(yōu)選為剛性材料構(gòu)成，例如是介電常數(shù)為44、厚度為2mm的印刷電路板基材，且介質(zhì)基板尺寸為25mm(長)*6.25mm(寬)。另外，優(yōu)選本實(shí)用新型的天線的工作頻率在2.4-2.483GHz。

本實(shí)用新型提出的抗金屬表面的有源射頻識別標(biāo)簽天線，射頻端口與交指結(jié)構(gòu)的左側(cè)部分(圖2中的外端子112)相連，交指結(jié)構(gòu)的右側(cè)部分(圖2中的內(nèi)端支腳121)通過覆銅通孔接地，從而實(shí)現(xiàn)了分布結(jié)構(gòu)的L型天線匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，有效消除了天線主體下方鋪地的影響；由于天線主體下方介質(zhì)基板底部已經(jīng)預(yù)先鋪設(shè)覆銅金屬，在這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在覆銅金屬下再增加金屬表面時，對本實(shí)用新型的影響變得微弱，減少了干擾。

以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。