【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频天线领域，具体涉及一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线。
技术介绍
1、目前，随着我国对可持续发展的日益重视，新能源汽车市场正在快速增长，新能源电池作为其关键部件在不断研发和推进，在这个过程中对新能源电池的安全监测就变得尤为重要和不可或缺，尤其是对新能源电池在工作时进行温度监测。为了获得更加准确和即时的信息数据，在新能源电池组中的两块相邻电池之间进行温度监测和传感效果显著。rfid标签芯片有可以收集相关信号数据的能力，rfid技术就可用于无线监测和传感，rfid标签天线作为rfid系统的重要组成部分，其性能也会直接影响到整个rfid系统的应用以及传感监测的效果。
2、rfid标签的性能受应用环境的影响很大，当普通标签粘贴在金属物体表面时，标签的读取距离会变短甚至失效，这是因为金属物体破坏了标签天线与芯片的阻抗匹配。标签天线一般是采用厚度较厚的硬质材料，抗金属标签天线大多面对的是单面存在金属物体。而新能源电池常见为方形铝壳，在电池组中的两块电池会相邻紧挨，中间的缝隙间距很小，采用普通的抗金属标签在相邻电池中间，厚度会成为限制，且由于芯片要在两块相邻电池中间进行温度传感，两面都存在铝壳，会导致电磁能量无法传输，标签失效，无法正常监测和传感。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对以上问题，本专利技术提出一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线。此标签天线可应用于新能源电池组中两块相邻电池之间，能够在极窄且两面都有金属存在的环境下实
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，其特征在于，所述天线包括顶层金属贴片层，中间介质层和底层金属接地层；
4、所述标签天线顶层金属层包括辐射贴片主体、第一开槽结构、第二开槽结构、匹配凸块、第一金属线、第二金属线；
5、所述标签天线中间介质层是厚度为0.254mm的rogers 5880材料，底层金属接地层即接地部分；
6、所述标签其特征在于天线顶层贴片的基础是一个矩形贴片加上一个凸块，再有一段较长的矩形金属线，末端进行弯曲，在弯曲点前有一矩形缝口，为芯片安装处；
7、所述标签其特征在于天线顶层贴片中的矩形贴片部分进行开槽操作，开槽结构为矩形，同时在其侧加载“l”形开槽；
8、进一步的，所述标签天线其特征在于通过调整矩形开槽和“l”形开槽的整体位置来进行大范围的阻抗匹配调节，改变靠近标签天线中心处的金属凸块的长度和宽度进行小范围阻抗匹配调节，最终实现芯片与天线的共轭阻抗匹配。
9、进一步的，所述标签其特征在于天线底层是接地层，接地层是一块全覆盖的矩形金属贴片，天线本身具有金属地板，可以有效降低金属表面对其的影响。
10、进一步的，所述介质层厚度为0.254mm，该厚度可插入到两块相邻电池中间，基板采用介电常数为2.2的rogers 5880材料，损耗正切值为0.009，并且其在0.254mm的厚度下具有良好的弯曲性能。
11、进一步的，所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，其特征在于所述天线尺寸为170mm×26mm×0.254mm，长度足够，可将天线存在芯片的一端插入两块相邻电池之间，插入的长度为天线长度的一半。
12、本专利技术的优点在于：
13、1、本专利技术是一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，所述天线在能够在极窄且两面都有金属存在的环境下实现传感监测。通过将标签天线存在芯片的一半长度插入两块电池中间，另一半贴在电池侧壁实现了温度探测。
14、2、本专利技术是一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，在超高频频段能产生一个较宽带宽的频段，是从902mhz到928mhz，全面覆盖了我国最新的uhf rfid频段920mhz——925mhz，并且具有一定的多余带宽。保证了在实际使用时候的能量传输的适应性，稳定性和可行性。
15、3、本专利技术是一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，所述天线在902mhz到928mhz频段内均有低于-10db的反射系数，在这个频段的反射系数最低为-37.24db，中心频率为920mhz，保证了天线的绝大部分能量与信号功率传输良好，同时也说明了天线阻抗匹配良好，保证在实际使用时的稳定性。
16、4、本专利技术是一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，该天线结构是完全平面结构，易于加工实现，通过开槽结构的位置，易于调节标签天线阻抗，实现效果良好的阻抗匹配。
17、5、本专利技术是一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，该天线在相邻电池之间传感时的最大增益为-12.73dbi，在自由空间的最大增益为-3.42dbi。
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1.一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，所述标签天线从上往下为顶层金属贴片层，中间介质层和底层金属接地层；顶层金属层包括辐射贴片主体，馈电结构，馈电端口，矩形开槽；中间介质层是厚度为0.254mm的Rogers 5880材料，底层金属接地层即接地部分，馈电端口为顶层长直金属线与弯曲金属线之间处，此处也就是RFID标签天线的芯片安装处；将标签天线存在芯片的一端插入两块电池中间，插入的长度为天线长度的一半，标签的另一半则贴在电池侧壁，读取器利用射频信号给标签提供能量，芯片被激活后会收集信息数据，再利用标签天线将存储的信息反馈给读取器，从而实现温度探测。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，其特征在于，所述标签其特征在于天线顶层贴片的基础是一个矩形贴片加上一个凸块，可小范围调节天线阻抗，再有一段较长的矩形金属线，末端进行弯曲，可增加一定的带宽，在弯曲点前有一矩形缝口，为芯片安装处，在矩形贴片上进行开槽操作，主开槽结构为矩形，同时在其侧加载“L”形开槽，由此调节标签天线的阻抗匹配。
3.根据权利要求1所述
4.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，其特征在于，所述天线的介质层尺寸为170mm×26mm×0.254mm，材料采用介电常数为2.2的Rogers 5880材料，损耗正切值为0.0009。
5.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，其特征在于，在超高频频段能产生一个较宽带宽的频段，是从902MHz到928MHz，全面覆盖了我国最新的UHF RFID频段920MHz——925MHz，并且具有一定的多余带宽，保证了在实际使用时候的能量传输的适应性，稳定性和可行性。
6.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，其特征在于，所述天线在902MHz到928MHz频段内均有低于-10dB的反射系数，在这个频段的反射系数最低为-37.24dB，中心频率为920MHz，保证了天线的绝大部分能量与信号功率传输良好，同时也说明了天线阻抗匹配良好，保证在实际使用时的稳定性。
7.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄RFID传感标签天线，其特征在于，所述天线在相邻电池之间传感时的最大增益为-12.73dBi，在自由空间的最大增益为-3.42dBi，并且具有较好的定向性的辐射方向，确保了标签天线的读取。
...【技术特征摘要】
1.一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，所述标签天线从上往下为顶层金属贴片层，中间介质层和底层金属接地层；顶层金属层包括辐射贴片主体，馈电结构，馈电端口，矩形开槽；中间介质层是厚度为0.254mm的rogers 5880材料，底层金属接地层即接地部分，馈电端口为顶层长直金属线与弯曲金属线之间处，此处也就是rfid标签天线的芯片安装处；将标签天线存在芯片的一端插入两块电池中间，插入的长度为天线长度的一半，标签的另一半则贴在电池侧壁，读取器利用射频信号给标签提供能量，芯片被激活后会收集信息数据，再利用标签天线将存储的信息反馈给读取器，从而实现温度探测。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，其特征在于，所述标签其特征在于天线顶层贴片的基础是一个矩形贴片加上一个凸块，可小范围调节天线阻抗，再有一段较长的矩形金属线，末端进行弯曲，可增加一定的带宽，在弯曲点前有一矩形缝口，为芯片安装处，在矩形贴片上进行开槽操作，主开槽结构为矩形，同时在其侧加载“l”形开槽，由此调节标签天线的阻抗匹配。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池温度探测的超薄rfid传感标签天线，其特征在于，所述标签天线结构为完全平面结构，易于加工实现，具有较好的定向辐射性能，可以用于新能源电池组中两块相邻电池中间进行温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘露，朱庆晖，张旭，俞硕，刘小明，蔺玉柱，景晓军，崔原豪，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：
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