一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法技术

本发明专利技术公开了一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，该超高频RFID标签贴在弯曲物体上后天线发生弯曲，天线阻抗发生变化，本发明专利技术的调整方法是在不改变原来设计的天线形状时，采用可移动的环形中心结构，移动扩缩和偶极子天线的接触位置的移动距离远近来调整阻抗，本发明专利技术在不增加任何功耗的情况下使得标签能适应不同的物体表面环境达到原来平整的天线设计效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超高频RFID标签
，特别是一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法。
技术介绍
超高频RFID(射频识别)是RFID技术中近年来发展最为快速的一种技术，现已得到世界各国各领域相关行业的重视和青睐。超高频RFID有广泛的应用领域，包括了物流、食品、酒类防伪等等。超高频系统包括了读写器和标签两个主要部分，其中标签要根据不同的应用情况，贴在不同的物体上。通常情况下，标签天线的设计适用于平整物体。但是实际应用环境中，会有很多弯曲表面物体，比如酒瓶、桶装物体等等。这种情况下，标签天线受到实际应用环境限制，天线表面可能需要发生弯曲，导致标签天线原设计中的平整假设被打破，使用时标签性能效果将大打折扣，导致达不到预期效果，还需要重新设计天线。因为标签天线设计中阻抗影响的复杂性，弯曲表面可能会使天线设计完全重新开始，这样会导致产品应该环境（应用难度和价格变化等因素）受到影响，从而阻碍了产品实际应用和推广。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，使原来采用平整设计的标签不会因为所贴环境的变化（弯曲面）导致对该标签进行重新设计，达到同样的使用效果。所谓标签弯曲角度，我们通常定义为：将标签长度方向四等分，标签弧线1/4和2/4长度处切线的夹角。如附图8所示，粗实线代表弯曲的标签，为标签俯视图，d2、d1、d3将标签长度方向分为等长的四段。在d2和d3处做切线，如图两条细实线。两条切线相交的夹角定义为弯曲角度。平整标签：很显然两条切线平行重合，角度为180度。轻度弯曲：两条切线夹角为180度-175度，不包括180度。中度弯曲：两条切线夹角为175度-90度。特殊的，标签绕物体整半圈，两条切线相交角度是90度。重度弯曲：两条切线夹角为90度-0度。特殊的，标签绕物体一整圈，两条切线平行不相交，认为角度是0度。为达到上述目的，本专利技术提供一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，是基于在有环形中心结构的标签天线上进行了在弯曲和平整两个条件下的阻抗关系和比值调整。为了达到上述目的，所述调整标签天线的环形中心结构的b1和b2是链接在天线外部的偶极子的金属线上并可以双向移动。通常轻度弯曲标签可以选择调整或者不调整天线；中度弯曲标签需要调整天线；重度弯曲标签必须调整天线。平整标签天线和轻度、中度、重度弯曲标签天线的阻抗值如附图4所示。附图5中，a1为平整标签天线的阻抗，a2为轻度弯曲标签天线的阻抗，a3为中度弯曲标签天线的阻抗，a4为重度弯曲标签天线的阻抗。四个阻抗值均在史密斯图上，从史密斯图上可以清晰的看到，随着弯曲程度增加，史密斯图上的阻抗曲线半径增大。由此可以得到弯曲超高频RFID标签天线的阻抗调整方法。弯曲超高频RFID标签天线的阻抗调整方向是使得史密斯图上的阻抗曲线半径缩小。使史密斯图上的阻抗曲线半径缩小的方法是调整标签天线的环形中心结构。调整方向是使得标签天线的两个中心环形馈电接触点距离缩短，图6中b1处调整；使得标签天线的中心环形结构尺寸增大，图6中b2处调整。弯曲程度增加，b1和b2的移动数据正比增加。b1和b2的变化值近似为1：1的关系，随芯片阻抗不同，b1和b2的比值有轻微变化。轻微变化指b1和b2的比值在1:0.5到1:2之间。进一步地，基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，是根据弯曲的程度（严重性/角度大小）来调整标签天线的两个中小环形馈电接触点距离，而天线外部偶极子形状和尺寸不变。进一步地，基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，是根据弯曲的程度（严重性/角度大小）来调整标签天线的环形中心结构，使得标签天线的中心环形结构尺寸增大，标签弯曲的越严重，则标签天线尺寸调整量越大，不管如何调整天线的金属线条宽度不变。附图说明图1为平整标签天线。图2为轻度弯曲标签天线。图3为中度弯曲标签天线。图4为重度弯曲标签天线。图5为平整标签天线和轻度、中度、重度弯曲标签天线阻抗图。图6为标签天线环形中心结构，并标注尺寸调整方向。图7为标签天线尺寸调整后阻抗对比。图8为标签弯曲角度示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他特点与功效。本专利技术亦可以通过其他不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不脱离本专利技术的精神下进行各种替换、修饰与变更。下面参照本专利技术的附图，更详细的描述出本专利技术的一个实施例。本实施例采用的原设计为图1所示的标签天线，假设其阻抗满足匹配要求，其阻抗如图5a1所示。在中度弯曲后，其阻抗发生变化，如图5a3所示。所以，设计目的是调整天线尺寸，使中度弯曲后的天线阻抗从a3位置回到a1位置。本实施例中的天线外部偶极子形状和尺寸不变，仅改变环形中心结构尺寸。调整方法如图6，b1是环形中心结构和偶极子天线的接触位置，b1调整方法是使得接触点位置靠近。位置b2调整方法是向外拉伸，拉伸后环形中心结构增大。图6中纯黑色填充结构是调整后的天线结构，黑色边框是调整前的天线结构，调整前后天线的金属线条宽度不变。通过b1和b2调整后的阻抗值见图7。图7中c1是平整标签阻抗值，c2是中度弯曲下的标签阻抗值。阻抗c1和阻抗c2是在天线图形不变的情况下天线阻抗。阻抗c3是天线图形在经过b1和b2两处形状调整，并在中度弯曲情况下的阻抗值，可以看到c3和c1基本重合，说明调整方式有效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，是基于在有环形中心结构的标签天线上进行了在弯曲和平整两个条件下的阻抗关系和比值调整，其特征在于：调整标签天线的环形中心结构的b1和 b2是链接在天线外部的偶极子的金属线上并可以双向移动。

【技术特征摘要】
1.一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，是基于在有环形中心结构的标签天线上进行了在弯曲和平整两个条件下的阻抗关系和比值调整，其特征在于：调整标签天线的环形中心结构的b1和b2是链接在天线外部的偶极子的金属线上并可以双向移动。2.根据权利要求1所述的一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，其特征在于：所述b1调整方向是使得标签天线的两个中心环形馈电接触点距离缩短。3.根据权利要求1所述的一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，其特征在于：所述调整方向是使得标签天线的中心环形结构b2尺寸增大。4.根据权利要求2和3所述的一种基于环形中心结构形状的超高频RFID标签天线的阻抗调整方法，其特征在于：b1和b2的变化值近似是1：1的关系，但随着弯曲程度增加，b1和b2的移动数据正比增加，b...

【专利技术属性】
技术研发人员：季有为，汪涛，
申请(专利权)人：南通芯电物联网科技有限责任公司，季有为，
类型：发明
国别省市：江苏;32