一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签制造技术

本发明专利技术属于无线能量传输领域，具体涉及一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，包括L型介质基板，在L型介质基板底部设置有接地金属层，L型介质基板上方设置有三组凹槽型开环谐振单元、L型传输微带线以及正六边形单极子天线，其中正六边形单极子天线通过L型传输微带线连接，每组凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两边；本发明专利技术利用凹槽型开环谐振器进行数据的编码，谐振单元具有谐振和短路两种状态，具有编码方便、编码密度高和小型化等优点；同时，在标签的两端放置相互垂直的正六边形单极子天线，分别作为标签信号的接收和发送，使响应信号的强度得到进一步的加强，增强标签的识别精度。增强标签的识别精度。增强标签的识别精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签


[0001]本专利技术属于无线能量传输领域，具体涉及一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的快速发展，系统环境应用越来越复杂，传统的的射频识别技术逐渐无法满足应用要求，射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术越来越受到人们的重视。射频识别技术是利用电磁信号来对物体进行数据的获取和信息的传递，具有读取方便快捷、适用性宽泛等优点，在智能餐饮、智能物流和图书馆等场景应用越来越广泛。传统的RFID标签的受到复杂环境的影响越来越大，系统的稳定性和准确性受到挑战，同时传统的射频识别芯片的加工、测试和封装等过程复杂，制作的周期也相对较长，传统的RFID标签也有体积较大和价格昂贵等缺点。因此无芯片RFID标签的发展变得火热，标签中不需要射频识别芯片，具有制造成本低、容易实现小型化和鲁棒性强等优点，在恶劣环境中也能够正常工作，但无芯片RFID标签在编码容量、编码密度和阅读距离等方面还需要得到进一步的加强。

技术实现思路

[0003]为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，包括L型介质基板，在L型介质基板底部设置有接地金属层，L型介质基板上方设置有三组凹槽型开环谐振单元、L型传输微带线以及正六边形单极子天线，其中正六边形单极子天线通过L型传输微带线连接，每组凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两边。
[0004]进一步的，接地金属层整体为L型，接地金属层没有覆盖正六边形单极子天线，且接地金属层在L型传输微带线与正六边形单极子天线连接位置处设置有一个等腰梯形缺口，等腰梯形缺口的腰长与上底边等长。
[0005]进一步的，每组凹槽型开环谐振单元包括两个相近(相近指结构、宽度相同、高度不同)的凹槽型开环谐振单元，每组的两个凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两侧，每个凹槽型开环谐振单元的凹口均朝向其中一个正六边形单极子天线，每个凹槽型开环谐振单元凹口对应另一侧设置有一个缺口。
[0006]进一步的，凹槽型开环谐振单元与L型传输微带线之间的距离为0.12mm。
[0007]进一步的，同一侧相邻的凹槽型开环谐振单元之间相距3mm。
[0008]进一步的，每个凹槽型开环谐振单元的高度不同，距离凹口朝向的正六边形单极子天线越近，高度越低；在每组凹槽型开环谐振单元中位于上方的凹槽型开环谐振单元高度小于位于其下方的凹槽型开环谐振单元。
[0009]进一步的，介质基板的相对介电常数为2.55，损耗角正切为0.0014，介质基板的厚度为0.762mm。
[0010]进一步的，接地金属板、传输微带线、凹槽型开环谐振单元以及正六边形盘均为铜皮，厚度均为0.035mm。
[0011]本专利技术利用凹槽型开环谐振器进行数据的编码，谐振单元具有谐振和短路两种状态，具有编码方便、编码密度高和小型化等优点；同时，在标签的两端放置相互垂直的正六边形单极子天线，分别作为标签信号的接收和发送，使响应信号的强度得到进一步的加强，增强标签的识别精度；通过调整凹槽型开环谐振器的高度和离传输微带线的距离可以得到不同的谐振频率和谐振幅值；本标签的工作频段3.83
‑
4.92GHz，编码标签的尺寸为20
×
30
×
0.762mm3，编码容量为6bits；正六边形单极子天线的工作频段为3.54
‑
10.6GHz，尺寸为20
×
33
×
0.762mm3，该天线完全能满足标签信息的接收和发送；本标签对频谱的利用率较高、具备标签信息的接收和发送和小型化，具备一定的工程实用价值。
附图说明
[0012]图1为本专利技术的无芯片RFID标签整体结构；
[0013]图2为本专利技术的凹槽型开环谐振单元基本结构图；
[0014]图3为本专利技术的无芯片RFID标签结构图；
[0015]图4为本专利技术的正六边形单极子天线结构示意图；
[0016]图5为本专利技术的凹槽型开环谐振器编码频谱特征曲线；
[0017]图6为本专利技术的正六边形单极子天线S曲线参数图；
[0018]图7为本专利技术的正六边形单极子天线增益图；
[0019]其中，1、正六边形单极子天线；2、L型传输微带线；3、凹槽型开环谐振单元；4、RFID标签；5、接地金属板；6、L型介质基板；7、等腰梯形缺口。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术提供一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，RFID标签4包括L型介质基板6，在L型介质基板底部设置有接地金属层5，L型介质基板上方设置有三组凹槽型开环谐振单元3、L型传输微带线2以及正六边形单极子天线1，其中正六边形单极子天线通过L型传输微带线连接，每组凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两边。
[0022]本实施例提出了一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，如附图1所示主要由两个相互正交的正六边形单极子天线和无芯片RFID标签组成，进一步细分包括：接地金属板5、六个凹槽型开环谐振单元3、L型介质基板6、传输微带线2以及两个正六边形单极子天线1；所述介质基板设置在接地金属板的上方；所述凹槽型开环谐振单元、传输微带线以及正六边形盘均设置在介质基板的上方；所述两个正六边形盘通过传输微带线进行连接。
[0023]如图1，接地金属层设置在介质层的底部，介质层的表面上设置凹槽型开环谐振单元、传输微带线以及正六边形单极子天线，介质层为L型结构，在L型结构的两端分别安装一
个正六边形单极子天线，两个正六边形单极子天线通过传输微带线连接，所述传输微带线也呈L型，将L型传输微带线较长的一条边上设置有三组凹槽型开环谐振单元，每一组凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两侧，接地金属层没有覆盖正六边形单极子天线，并且其在正六边形单极子天线与传输微带线连接处设置有一个等腰梯形缺口7，该等腰梯形的形状是一个正六边形的一般，即等腰梯形的腰长和上底边等长。
[0024]如图2，凹槽型开环谐振单元依次由第一竖部、第一横部、第二竖部、第二横部、第三竖部、第三横部、第四竖部、第四横部、第五竖部连接成型，横部和竖部相互垂直，第一竖部和第五竖部长度相等，第一横部和四横部相等(长度为L)，第二竖部和第四竖部长度相等(长度为L1)，第二横部和第三横部等长(长度为L2)，第三竖部(长度为L3)位于第二横部和第三横部中间，第一竖部和第五竖部的长度之和小于凹槽型开环谐振单元正的高度，第一竖部和第五竖部的长度之和再加上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，其特征在于，包括L型介质基板，在L型介质基板底部设置有接地金属层，L型介质基板上方设置有三组凹槽型开环谐振单元、L型传输微带线以及正六边形单极子天线，其中正六边形单极子天线通过L型传输微带线连接，每组凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两边。2.根据权利要求1所述的一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，其特征在于，接地金属层整体为L型，接地金属层没有覆盖正六边形单极子天线，且接地金属层在L型传输微带线与正六边形单极子天线连接位置处设置有一个等腰梯形缺口，等腰梯形缺口的腰长与上底边等长。3.根据权利要求1所述的一种基于凹槽型开环谐振器的无芯片RFID标签，其特征在于，每组凹槽型开环谐振单元包括两个高度不同的凹槽型开环谐振单元，每组的两个凹槽型开环谐振单元对称地设置在L型传输微带线两侧，每个凹槽型开环谐振单元的凹口均朝向其中一个正六边形单极子天线，每个凹槽型开环谐振单元凹口对应另一侧设置有一个缺口。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：严冬，孙晓斌，王平，胡上国，王佩月，
申请(专利权)人：重庆邮电大学工业互联网研究院，
类型：发明
国别省市：