申请/专利权人：宁波大学

申请日：2023-07-10

公开（公告）日：2023-10-31

公开（公告）号：CN116979249A

主分类号：H01Q1/38

分类号：H01Q1/38;H01Q1/22;H01Q1/50

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.11.17#实质审查的生效;2023.10.31#公开

摘要：本发明公开了一种基于PIFA结构的超高频RFID柔性抗金属标签天线，包括第一金属层、第二金属层、第三金属层、第一介质层、第二介质层、第三介质层、连接部、第一黏胶层和第二黏胶层，第一金属层包括射频芯片、第一辐射单元、第二辐射单元和三个矩形金属支截块，第一辐射单元和第二辐射单元均包括七个矩形金属块，第二金属层包括第八矩形金属块，第三金属层包括三个矩形金属短路块和六个金属连接块；优点是在剖面较低，能够实现小型化的同时，电流集中，增益较高，阅读距离较长，通过仿真进行验证，在金属环境下具有2.1dB的增益,阅读距离超过17米，达到了比普通的PIFA天线的近2倍以上的阅读距离，阻抗匹配达到99.8％。

主权项：1.一种基于PIFA结构的超高频RFID柔性抗金属标签天线，其特征在于包括第一金属层、第二金属层、第三金属层、第一介质层、第二介质层、第三介质层、连接部、第一黏胶层和第二黏胶层，所述的第一介质层、所述的第二介质层、所述的第三介质层、所述的第一黏胶层、所述的第二黏胶层和所述的连接部均为矩形结构，所述的第一介质层、所述的第三介质层和所述的连接部均为柔性材质，所述的第二介质层为半刚性材质；将所述的第一介质层的长度方向定义为左右方向，宽度方向定义为前后方向，厚度方向定义为上下方向；所述的第一介质层、所述的第一黏胶层、所述的第二介质层、所述的第二黏胶层和所述的第三介质层从上到下依次排列，所述的第一黏胶层的上表面贴附在所述的第一介质层的下表面，所述的第一黏胶层的下表面贴附在所述的第二介质层的上表面，所述的第二黏胶层的上表面贴附在所述的第二介质层的下表面，所述的第二黏胶层的下表面贴附在所述的第三介质层的上表面，所述的第一介质层的前端面、所述的第一黏胶层的前端面、所述的第二介质层的前端面、所述的第二黏胶层的前端面和所述的第三介质层的前端面上下对齐，所述的第一介质层的后端面、所述的第一黏胶层的后端面、所述的第二介质层的后端面、所述的第二黏胶层的后端面和所述的第三介质层的后端面上下对齐，所述的第一介质层的左端面、所述的第一黏胶层的左端面、所述的第二介质层的左端面、所述的第二黏胶层的左端面和所述的第三介质层的左端面上下对齐，所述的第一介质层的右端面、所述的第一黏胶层的右端面、所述的第二介质层的右端面、所述的第二黏胶层的右端面和所述的第三介质层的右端面上下对齐；所述的连接部的上端面与所述的第一介质层的上端面位于同一平面，所述的连接部的下端面与所述的第三介质层的下端面位于同一平面，所述的连接部的前端面与所述的第一介质层的前端面位于同一平面，所述的连接部的后端面与所述的第一介质层的后端面位于同一平面，所述的连接部的右端面分别与所述的第一介质层的左端面、所述的第一黏胶层的左端面、所述的第二介质层的左端面、所述的第二黏胶层的左端面和所述的第三介质层左端面连接且呈贴合状态；所述的第一金属层包括射频芯片、第一辐射单元、第二辐射单元、第一矩形金属支截块、第二矩形金属支截块和第三矩形金属支截块，所述的第一辐射单元、所述的第二辐射单元、所述的第一矩形金属支截块、所述的第二矩形金属支截块、所述的第三矩形金属支截块均附着在所述的第一介质层的上表面；所述的第一辐射单元包括第一矩形金属块、第二矩形金属块、第三矩形金属块、第四矩形金属块、第五矩形金属块、第六矩形金属块和第七矩形金属块，所述的第一矩形金属块、所述的第二矩形金属块、所述的第三矩形金属块和所述的第四矩形金属块按照从前到后顺序依次排布，所述的第一矩形金属块的前端面与所述的第一介质层的前端面位于同一平面，所述的第一矩形金属块的右端面、所述的第二矩形金属块的右端面、所述的第三矩形金属块的右端面和所述的第四矩形金属块的右端面均与所述的第一介质层的右端面位于同一平面，所述的第一矩形金属块的后端面与所述的第二矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态，所述的第二矩形金属块的后端面与所述的第三矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态，所述的第三矩形金属块的后端面与所述的第四矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态，所述的第四矩形金属块的后端面与所述的第一介质层的后端面所在平面平行且位于所述的第一介质层沿左右方向对称面所在平面的前侧，所述的第四矩形金属块的左端面位于所述的第一矩形金属块的左端面所在平面的右侧，所述的第三矩形金属块的左端面位于所述的第四矩形金属块的左端面所在平面的右侧，所述的第二矩形金属块的左端面位于所述的第三矩形金属块的左端面所在平面的右侧，所述的第一矩形金属块的左端面位于所述的第一介质层的左端面所在平面的右侧，所述的第五矩形金属块、所述的第六矩形金属块和所述的第七矩形金属块按照从前到后顺序依次排列，所述的第五矩形金属块、所述的第六矩形金属块和所述的第七矩形金属块均位于所述的第一矩形金属块的左侧，所述的第五矩形金属块的前端面与所述的第一矩形金属块的前端面位于同一平面，所述的第五矩形金属块的左端面、所述的第六矩形金属块的左端面和所述的第七矩形金属块的左端面均与所述的第一介质层的左端面位于同一平面，所述的第五矩形金属块的右端面、所述的第六矩形金属块的右端面和所述的第七矩形金属块的右端面均与所述的第一矩形金属块的左端面连接且呈贴合状态，所述的第六矩形金属块的前端面与所述的第五矩形金属块的后端面之间存在一段距离，所述的第七矩形金属块的前端面与所述的第六矩形金属块的后端面之间存在一段距离，所述的第七矩形金属块的后端面与所述的第一矩形金属块的后端面位于同一平面；所述的第二辐射单元与所述的第一辐射单元相对于所述的第一介质层沿左右方向的对称面所在平面呈前后对称；所述的第一矩形金属支截块、所述的第二矩形金属支截块和所述的第三矩形金属支截块按照从右到左的顺序依次排布，所述的第一矩形金属支截块的前端面与所述的第四矩形金属块的后端面连接且呈贴合状态，所述的第一矩形金属支截块的后端面和所述的第二辐射单元中与所述的第四矩形金属块呈前后对称的矩形金属块的前端面连接且呈贴合状态，所述的第一矩形金属支截块的右端面与所述的第一介质层的右端面位于同一平面，所述的第二矩形金属支截块的右端面与所述的第一矩形金属支截块的左端面之间具有一段距离，所述的第三矩形金属支截块的右端面与所述的第二矩形金属支截块的左端面之间具有一段距离，所述的第三矩形金属支截块的左端面与所述的第一介质层的左端面位于同一平面，所述的第二矩形金属支截块的前端面、所述的第三块矩形金属支截块的前端面与所述的第一矩形金属支截块的前端面位于同一平面，所述的第二矩形金属支截块的后端面、所述的第三块矩形金属支截块的后端面与所述的第一矩形金属支截块的后端面位于同一平面，所述的第一矩形金属支截块的右端面和所述的第二矩形金属支截块的左端面均位于所述的第四矩形金属块的左端面所在平面和所述的第一矩形金属块的左端面所在平面之间，所述的第二矩形金属支截块的左端面位于所述的第一矩形金属块的左端面所在平面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间，所述的第一矩形金属支截块、所述的第二矩形金属支截块和所述的第三矩形金属支截块分别相对于所述的第一介质层沿左右方向的对称面所在平面呈前后对称；所述的第二矩形金属支截块的右端面和所述的第一矩形金属支截块的左端面之间形成第一间隙，所述的射频芯片设置在所述的第一间隙处，所述的射频芯片分别与所述的第一矩形金属支截块和所述的第二矩形金属支截块连接，所述的第三矩形金属支截块的右端面和所述的第二矩形金属支截块的左端面之间形成第二间隙；所述的第一矩形金属块的后端面所在平面、所述的第二矩形金属块的左端面、所述的第三矩形金属块的前端面所在平面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间围成第一矩形槽，所述的第三矩形金属块的前端面所在平面、所述的第三矩形金属块的左端面、所述的第三矩形金属块的后端面所在平面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间围成第二矩形槽，所述的第四矩形金属块的前端面所在平面、所述第四矩形金属块的左端面、所述的第四矩形金属块的后端面所在平面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间围成第三矩形槽，所述的第一矩形金属块的左端面、所述的第五矩形金属块的后端面、所述的第六矩形金属块的前端面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间围成第四矩形槽，所述的第一矩形金属块的左端面、所述的第六矩形金属块的后端面、所述的第七矩形金属块的前端面和所述的第五矩形金属块的左端面所在平面之间围成第五矩形槽；所述的第二金属层包括第八矩形金属块，所述的第八矩形金属块附着在所述的第三介质层的下表面；所述的第八矩形金属块的前端面与所述的第三介质层的前端面位于同一平面，所述的第八矩形金属块的后端面与所述的第三介质层的后端面位于同一平面，所述的第八矩形金属块的左端面与所述的第三介质层的左端面位于同一平面，所述的第八矩形金属块的右端面与所述的第三介质层的右端面位于同一平面；所述的第三金属层包括第一矩形金属短路块、第二矩形金属短路块、第三矩形金属短路块、第一金属连接块、第二金属连接块、第三金属连接块、第四金属连接块、第五金属连接块和第六金属连接块，所述的第一矩形金属短路块、所述的第二矩形金属短路块和所述的第三矩形金属短路块均附着在所述的连接部的左端面上，所述的第一金属连接块、所述的第二金属连接块和所述的第三金属连接块均附着在所述的连接部的上端面上，所述的第四金属连接块、所述的第五金属连接块和所述的第六金属连接块均附着在所述的连接部的下端面上；所述的第一矩形金属短路块的前端面与所述的第六矩形金属块的前端面位于同一平面，所述的第一矩形金属短路块的后端面与所述的第六矩形金属块的后端面位于同一平面，所述的第一矩形金属短路块的上端面通过所述的第一金属连接块与所述的第六矩形金属块的左端面连接，所述的第二矩形金属短路块的前端面平行于所述的第三矩形金属支截块的前端面所在平面，且位于所述的第三矩形金属支截块的前端面所在平面的后侧，所述的第二矩形金属短路块的后端面位于所述的第三矩形金属支截块的后端面所在平面的前侧，所述的第二矩形金属短路块的前端面与所述的第三矩形金属支截块的前端面所在平面的距离等于所述的第二矩形金属短路块的后端面与所述的第三矩形金属支截块的后端面所在平面的距离，所述的第二矩形金属短路块的上端面通过所述的第二金属连接块与所述的第三矩形金属支截块的左端面连接，所述的第三矩形金属短路块的前端面与所述的第二辐射单元中与所述的第六矩形金属块呈前后对称的矩形金属块的前端面位于同一平面，所述的第三矩形金属短路块的后端面与所述的第二辐射单元中与所述的第六矩形金属块呈前后对称的矩形金属块的后端面位于同一平面，所述的第三矩形金属短路块的上端面通过所述的第三金属连接块与所述的第二辐射单元中与所述的第六矩形金属块呈前后对称的矩形金属块的左端面连接，所述的第一矩形金属短路块的下端面通过所述的第四金属连接块与所述的第八矩形金属块的左端面连接，所述的第二矩形金属短路块的下端面通过所述的第五金属连接块与所述的第八矩形金属块的左端面连接，所述的第三矩形金属短路块的下端面通过所述的第六金属连接块与所述的第八矩形金属块的左端面连接。

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