本實用新型涉及一款高適應性PIFA結構電子標簽，屬微波通訊技術領域，適用800MHz～1.1GHz頻率范圍內的射頻識別領域。

背景技術：

傳統(tǒng)的物流盤點和倉儲管理需要耗費大量的人力資源且容易出錯，RFID電子標簽的使用可以方便的解決上述問題，節(jié)省人力物力而且出錯率低，方便監(jiān)控和跟蹤。物流盤點和倉儲管理應用時常遇到金屬環(huán)境、例如RFID芯片被金屬覆蓋或者在RFID芯片與讀取器之間存在金屬或其它導電物，因此需要RFID電子標簽有抗金屬特性，并且應用時需要達到一定的識讀距離和識讀率，方便貨物盤點。

技術實現要素：

針對這些問題，本實用新型設計了一款高適應性PIFA(Planar Inverted-F Antennas，平面倒F天線)結構電子標簽，可以同時應用于空氣和金屬的復雜電磁環(huán)境，并且具有較寬的帶寬，識讀距離較遠，形式簡單，可以方便的解決上述問題。

本實用新型的主要目的是提供一款高適應性PIFA結構電子標簽，旨在可以同時應用在金屬環(huán)境和空氣中，方便用于復雜環(huán)境的物流盤點和倉儲管理。

本實用新型的一種高適應性PIFA結構電子標簽，其特征在于，所述標簽包括天線、芯片和基板，其中所述基板用于容納所述天線和芯片，其中所述天線與芯片匹配，所述天線包括布置在基板上表面上的金屬輻射層、布置在基板下表面上的金屬接地板以及連接金屬接地板與輻射單元的短路金屬片，金屬輻射層由饋電回路和四個單極子組成，金屬接地板被設置為與基板等尺寸，短路金屬片為4個矩形，其中由輻射面的四個單極子、四個短路金屬片以及金屬接地板構成四個PIFA結構。

所述天線材質包括以下材質中的這一種：銅、鋁、銀漿及導電油墨。

所述基板的材質包括以下材質中的一種：FR4塑料和陶瓷。

所述饋電環(huán)的形狀包括以下形狀中的一種：矩形、多邊形或橢圓形。

所述輻射面的四個單極子是矩形或折線形或多邊形或橢圓形，所述金屬接地板是矩形或多邊形或橢圓形，所述短路金屬片是矩形或圓柱形，其中通過調整饋電環(huán)及輻射面天線尺寸來實現天線與芯片共軛匹配。

所述基板的形狀是矩形或多邊形或橢圓形。所述基板的尺寸范圍為長90mm～110mm,寬10mm～30mm，厚度1mm～2mm。

本實用新型高適應性PIFA結構電子標簽中，天線包括基板上表面的金屬輻射層、基板下表面的金屬接地板以及連接金屬接地板與輻射單元的短路金屬片組成。金屬輻射層由饋電回路和四個單極子組成，金屬接地板為與基板等尺寸矩形面，短路金屬片為4個矩形，其中由輻射面的四個單極子、四個短路金屬片以及金屬接地板構成四個PIFA結構。通過調整饋電環(huán)及輻射面天線尺寸來實現天線與芯片共軛匹配，使標簽輸出最大功率，從而進一步達到延長讀寫距離的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型的一個實施例中高適應性PIFA結構電子標簽的金屬輻射層結構示意圖。

圖2是本實用新型的一個實施例中高適應性PIFA結構電子標簽的金屬接地板結構示意圖。

圖3是本實用新型的一個實施例中高適應性PIFA結構電子標簽的側面短路金屬片結構示意圖。

具體實施方式

此處所描述的具體實施實例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

參照圖1，本實施例中高適應性PIFA結構電子標簽包括天線10、芯片20和基板30，所述基板30呈矩形設置，用于容納所述天線10和芯片20，其中所述天線10與芯片20匹配，天線10包含饋電環(huán)11、單極子12、金屬接地板13以及短路金屬片141、142、143、144，所述饋電環(huán)11位于所述基板30的中部，所述單極子12設有四個對稱臂121、122、123、124，所述對稱臂為折線形。所述芯片20位于饋電環(huán)上。

基板30的形狀和尺寸根據具體要求來設置。例如在一實施例中，可將基板30設置成矩形，其尺寸范圍為長90mm～110mm,寬10mm～30mm，厚度1mm～2mm。應當指出，矩形的基板在此僅僅是示例性的，在其它實施例中，基板也可以是其它形狀，比如橢圓形等。基板30的材質可以為FR4塑料、陶瓷等。由于基板30材料的介電常數和厚度影響天線10的傳輸效率，因此可進一步選取相對絕緣的材質作為基板30的材質，并根據天線10的尺寸設置基板30的厚度為1～2mm。

饋電環(huán)11的外形可以為矩形、多邊形或橢圓形等。參照圖1，在一個實施例中，饋電環(huán)11的外形為矩形，其位于基板30的中部。由于天線10的信號是靠四個PIFA結構天線輻射的，而且四個對稱PIFA結構的設計是為了達到更好的輻射方向圖，因此可增加天線增益。

在一實施例中可以通過調整饋電環(huán)11和單極子天線121、122、123、124的尺寸來實現天線10與芯片20共軛匹配。共軛匹配是指在信號源給定的情況下，天線阻抗與芯片阻抗共軛，當兩者共軛時輸出功率最大。本實施例無源電子標簽中天線10與芯片20的共軛匹配是指天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛匹配，從而輸出最大功率。例如可根據廠家所標簽的大小及材質等，變小或變大環(huán)的大小或者寬度從而使天線10的阻抗與芯片20的阻抗共軛，以達到輸出最大功率的目的。

天線10的材質可以為銅、鋁、銀漿和導電油墨等，可以通過蝕刻工藝、沉淀工藝或印刷工藝與基板30固定連接，芯片20既可以采用導電膠將芯片到封裝在天線10中饋電環(huán)11上，也可以用金線或鋁線接合機(Wire Bonder)用金線或鋁線將芯片20接合在饋電環(huán)11上。

上述實施例中，各部分的尺寸可以按照廠家要求的標簽大小進行設置，使用時可以直接粘貼在物體上。

高適應性PIFA結構電子標簽中設有上述天線10、芯片20以及基板30，可以在存在金屬的環(huán)境中和在空氣中均得到較遠的讀取距離和較寬的帶寬。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所做的等效結構變換，或者直接、間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。