淺析折疊結構雙面抗金屬RFID標簽天線的設計

折疊貼片標簽天線是一種常見的RFID標簽天線形式，其由兩層鋁箔貼片和一層PVC貼片構成。這種貼片天線是應用最廣泛的天線形式之一，但在實際應用中，其受金屬表面影響較大，因此需要采取一定的措施。

折疊貼片標簽的天線結構是由多個折疊、交錯的導線層組成，當RFID信號從天線結構頂部進入時，信號會逐層反彈，直到到達底部通過感應器；這個過程中，信號會不斷地被反射和衰減。

當折疊貼片標簽與金屬表面接觸時，金屬表面會反射信號，進一步干擾信號的傳輸。這種干擾影響了RFID讀寫器對RFID電子標簽的識別率和讀取距離。

為了解決這個問題，折疊貼片標簽天線采用了抗金屬技術。該技術通過限制RFID信號的傳播方向，并在標簽和金屬表面之間建立一個小的間隙，從而減少或消除了金屬表面對RFID信號的反射干擾。

折疊貼片標簽天線對金屬表面反射的響應是其設計和制造的重要因素。由于RFID技術不同于其他通信技術，因此RFID標簽天線的設計需要特別注意，在設計抗金屬標簽時，需要考慮金屬表面與天線反射之間的相互作用。

折疊型超高頻RFID雙面抗金屬標簽天線，由頂部導體層，底部導體層和中間層構成的三層結構；所述中間層上設置有呈嵌套設置的第一變形環(huán)，第二變形環(huán)，第三變形環(huán)和芯片；所述第一變形環(huán)呈U型，位于中間層的最外側；所述第二變形環(huán)呈U型，位于第一變形環(huán)的內(nèi)側；所述第三變形環(huán)呈方環(huán)結構，位于第二變形環(huán)的內(nèi)側；所述芯片設置在第三變形環(huán)兩個彎折臂之間的狹長縫隙處；所述頂部導體層，底部導體層和中間層之間由絕緣材料填充，三層結構的一側由左側短接線連接頂部導體層和底部導體層，另一側由右側五段短接線連接三個變形環(huán)和底部導體層。該標簽天線結構簡單，尺寸緊湊，無需金屬過孔或短路柱。

典型的折疊結構貼片天線由接地面、介質(zhì)基板和導電貼片組成。通過時變信號激勵，在介質(zhì)基板的兩側分別是導電貼片和金屬接地面，且介質(zhì)基板的厚度通常在0.01λ和0.05λ之間。當貼片天線工作時，導電貼片和地平面之間產(chǎn)生時變電場，并伴隨著導電貼片表面與地平表面上的表面電流。導電貼片天線在垂直于表面電流的貼片兩端產(chǎn)生輻射。

經(jīng)過實測分析，該電子標簽在金屬環(huán)境和非金屬環(huán)境中雙面均能有效工作在我國所需的超高頻RFID頻段，且體積緊湊，可廣泛應用于特定的物聯(lián)網(wǎng)識別場景中。

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審核編輯 黃宇