一種基于ebg結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識別，RFID(Rad1 Frequency Identificat1n)技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。
[0003]RFID標簽由標簽芯片和與芯片連接的標簽天線組成。在相當一部分超高頻射頻識別的應(yīng)用中，需要將標簽粘貼于金屬物體表面，比如:汽車、集裝箱、金屬托盤等由金屬構(gòu)成的物體。
[0004]由于電磁波碰到金屬表面會發(fā)生反相反射，因此在金屬表面處的信號是被削弱的，將普通標簽放置于該區(qū)域，標簽無法獲得能夠工作的能量，因此普通標簽無法在金屬表面工作，需要設(shè)計特殊的標簽，這種可以工作在金屬表面的標簽，我們稱為抗金屬標簽。
[0005]理想電導(dǎo)體(PEC: perf ect electronic conductors)與理想磁導(dǎo)體(PMC:perfectmagnetic conductors)是經(jīng)典電磁場理論中兩個非常重要的概念。理想電導(dǎo)體切向電場為零，可知當一平面波入射到其表面時，反射波與入射波之間有180度的相位差。這使得當金屬作為天線的反射面用以增強半空間輻射時，天線與反射面之間的距離需為四分之一波長左右，否則由于反射波電場相位反相，會急劇降低天線的輻射能力。理想磁導(dǎo)體切向磁場為零，平面波入射到理想磁導(dǎo)體時，入射波和反射波是同相的。同相信號可以起到加強信號強度的作用，使得標簽在理想磁導(dǎo)體表面可以獲得比金屬表面較多的能量信號，達到抗金屬的效果。EBG(Electromagnetic Band Gap)結(jié)構(gòu)就是模擬一種類似理想磁導(dǎo)體的對平面波同相反射的特性的微帶結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中平面波的折射波和反射波是同相的。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽，其米用EBG結(jié)構(gòu)做基板襯底使信號在EBG結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生同相反射，可以減小金屬對于標簽獲得能量的影響。
[0007]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽，包括設(shè)置在第一層的雙面膠，設(shè)置在第二層的天線，設(shè)置在第三層的天線基板，以及設(shè)置在第四層的EBG結(jié)構(gòu)。
[0008]進一步的，所述天線的材料是銀漿或銅，其通過燒結(jié)或者電鍍的方式附著在所述天線基板的上表面上。
[0009]進一步的，所述EBG結(jié)構(gòu)由設(shè)置在頂層的周期貼片單元層，設(shè)置在底層的金屬層，以及設(shè)置在所述周期貼片單元層和所述金屬層之間的介質(zhì)層構(gòu)成;所述周期貼片單元層上均勻分布的多個貼片單元和所述金屬層之間對應(yīng)設(shè)置有用于形成電連接的金屬過孔。
[0010]進一步的，所述介質(zhì)層采用不導(dǎo)電材質(zhì)制成，其厚度為3mm?12_。[0011 ]進一步的，所述貼片單元采用金屬制成的螺旋結(jié)構(gòu)層。
[0012]進一步的，所述螺旋結(jié)構(gòu)層為規(guī)則的弧線，或者多個矩形線條組成。
[0013]本實用新型的有益效果:
[OOM] 1、EBG結(jié)構(gòu)天線當用于抗金屬環(huán)境時，金屬環(huán)境對于天線的方向圖影響較小，大大改善天線的性能。
[0015]2、在相同面積上，由于貼片單元尺寸減小，因此貼片單元的數(shù)量獲得了增加，抗金屬的效果更加明顯，特別適用于小型抗金屬標簽的應(yīng)用。
[0016]3、頻率選擇表面的應(yīng)用，可以抑制表面波的傳播，可以提高天線的增益，降低背瓣。
[0017]4、EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于偶極子天線的天線反射面，通過同相反射可以增強信號的能量，提高天線的接受信號能力。
【附圖說明】
[0018]圖1本實用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2本實用新型的EBG結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
[0020]圖3本實用新型的EBG結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如附圖1所示，為一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽，包括設(shè)置在第一層的雙面膠I，設(shè)置在第二層的天線2，設(shè)置在第三層的天線基板3，以及設(shè)置在第四層的EBG結(jié)構(gòu)4。
[0022]其中，天線2的材料是銀漿或銅，其通過燒結(jié)或者電鍍的方式附著在所述天線基板3的上表面上。而天線基板3與EBG結(jié)構(gòu)4緊密結(jié)合在一起。設(shè)置的雙面膠I起到安裝的作用，可以使標簽牢固的安裝到其他物體表面使用。
[0023]如附圖2是EBG結(jié)構(gòu)的立體示意圖。圖中可知，該所述EBG結(jié)構(gòu)4由設(shè)置在頂層的周期貼片單元層6，設(shè)置在底層的金屬層7，以及設(shè)置在所述周期貼片單元層6和所述金屬層7之間的介質(zhì)層8構(gòu)成;所述周期貼片單元層6上均勻分布的多個貼片單元61和所述金屬層7之間對應(yīng)設(shè)置有用于形成電連接的金屬過孔9。其中，周期貼片單元層6構(gòu)成了標簽的頻率選擇表面;而設(shè)置的金屬層7則可以屏蔽標簽背部的信號。
[0024]另外，設(shè)置的介質(zhì)層8則用于填充周期貼片單元層6和金屬層7之間的空間，可以采用空氣、FR4等不導(dǎo)電材質(zhì)制成，其厚度為3mm?12_。
[0025]如附圖3所示，是EBG結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。圖中可知，所述貼片單元61采用銅、銀等金屬制成的螺旋結(jié)構(gòu)，其作用是增加貼片單元中心到貼片單元邊緣的距離。而設(shè)置成螺旋結(jié)構(gòu)是為了減小貼片單元61的尺寸，增加電流從貼片單元61的中心到貼片單元61邊緣的距離，可以減小貼片單元61的尺寸，螺旋結(jié)構(gòu)可以是規(guī)則的弧線，也可以由多個矩形線條組成。一般可通過增加螺旋結(jié)構(gòu)的長度，減小貼片單元61的尺寸，使得同樣面積上，貼片單元61的數(shù)量增加，抗金屬的效應(yīng)就更加明顯。本設(shè)計中，通常選用6個以上的貼片單元61組成頻率選擇表面。
[0026]本實用新型在標簽與金屬之間增加EBG結(jié)構(gòu)，可以使得閱讀器天線信號在EBG結(jié)構(gòu)表面正向反射，從而達到增強信號的能力。
[0027]以上僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽，其特征在于，包括設(shè)置在第一層的雙面膠，設(shè)置在第二層的天線，設(shè)置在第三層的天線基板，以及設(shè)置在第四層的EBG結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的抗金屬標簽，其特征在于，所述天線的材料是銀漿或銅，其通過燒結(jié)或者電鍍的方式附著在所述天線基板的上表面上。3.如權(quán)利要求1所述的抗金屬標簽，其特征在于，所述EBG結(jié)構(gòu)由設(shè)置在頂層的周期貼片單元層，設(shè)置在底層的金屬層，以及設(shè)置在所述周期貼片單元層和所述金屬層之間的介質(zhì)層構(gòu)成;所述周期貼片單元層上均勻分布的多個貼片單元和所述金屬層之間對應(yīng)設(shè)置有用于形成電連接的金屬過孔。4.如權(quán)利要求3所述的抗金屬標簽，其特征在于，所述介質(zhì)層采用不導(dǎo)電材質(zhì)制成，其厚度為3mm?12mm。5.如權(quán)利要求3或4所述的抗金屬標簽，其特征在于，所述貼片單元為金屬制成的螺旋結(jié)構(gòu)層。6.如權(quán)利要求5所述的抗金屬標簽，其特征在于，所述螺旋結(jié)構(gòu)層采用規(guī)則的弧線，或者多個矩形線條組成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于EBG結(jié)構(gòu)的抗金屬標簽，包括設(shè)置在第一層的雙面膠，設(shè)置在第二層的天線，設(shè)置在第三層的天線基板，以及設(shè)置在第四層的EBG結(jié)構(gòu)。本實用新型在標簽與金屬之間增加EBG結(jié)構(gòu)，可以使得閱讀器天線信號在EBG結(jié)構(gòu)表面正向反射，從而達到增強信號的能力。
【IPC分類】H01Q1/22, G09F3/02
【公開號】CN205302816
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】鄧力鵬, 黃文韜, 張建
【申請人】無錫鍵橋電子科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月25日