[发明专利]采用光子晶体的金属电子标签

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子标签，特别是一种适用于860MHz～960MHz频率范围的金属电子标签。

背景技术

金属电子标签是射频识别RFID系统中的一类重要标签，但是由于受到使用标签的物体本身的金属表面的影响，在设计和制作金属标签的时候总是存在各种困难。根据镜像原理，UHF频段的天线直接粘接在金属表面时，天线效率会降至零，导致该频段的电子标签读取性能严重下降，而随着天线与金属标签之间的距离增大时，天线性能会有所改观，当天线距离金属表面为1/4波长时，天线增益会比该天线直接放置于无放射环境中增加3dB，性能有提升。所以，为保证金属电子标签的读取性能，通常增大标签厚度致6～7mm，或者使用陶瓷等大介电常数的材料来制作标签，但是前者会增大标签的厚度，增加了标签在使用过程中被碰撞的几率，严重限制了金属电子标签的使用范围；后者使用陶瓷材料作为标签基板，由于陶瓷基板本身具有硬、脆而易碎的特性，不具备使用在弯曲表面的可能性，而且高介电常数的陶瓷通常损耗比较大，高介电常数本身也决定了对于标签的加工需要有比较高的精度，陶瓷的这些特性也限制了此类金属电子标签的加工和使用。使用上述材料或方法制作的金属电子标签都具有窄带宽的特性，这也使其与读写设备的配合提出了较高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用光子晶体的金属电子标签，要解决的技术问题是在不较大增加金属标签厚度的情况下，保证金属电子标签的读写性能与普通电子标签一致，提高标签的带宽，增强其适应性。

本发明采用以下技术方案：一种采用光子晶体的金属电子标签，具有电子标签，所述电子标签粘贴在光子晶体上，所述光子晶体由相对磁导率为30-100、相对介电常数为10-20的柔性高磁导率材料作为标签衬底，其上粘贴有金属薄膜，金属薄膜上蚀刻有整齐的膜片阵元的金属阵列，阵元之间的缝隙宽度一致，电子标签粘贴在金属薄膜2上。

本发明的标签衬底长50-200mm，宽50-200，厚0.1-3.75mm。

本发明的金属薄膜长50-200，宽50-200，厚10μm。

本发明的金属薄膜采用铜箔或者铝箔。

本发明的标签衬底上用双面胶粘贴金属薄膜2。

本发明的膜片阵元形状为正方形、圆形、三角形或五边形。

本发明的电子标签的外围尺寸大于金属薄膜上的金属阵元尺寸，为不小于5倍。

本发明的标签衬底1采用ECCOPAD UHF-GL材料。

本发明的标签衬底，相对磁导率为30，相对介电常数为12，长为120mm，宽为50mm，厚为1.25mmmm，金属铜箔或铝箔，长为120mm，宽为50mm，厚为1.25mm，光子晶体上金属薄膜正方形阵元的边长为9mm，阵元之间的缝隙宽度为1mm。

本发明与现有技术相比，以柔性高磁导率材料作为光子晶体的衬底，在衬底上粘接金属薄膜，金属薄膜上蚀刻整齐的以正方形金属膜片为阵元的金属阵列，阵列之间的缝隙尺寸一致，利用粘接电子标签的物体的金属面作为反射面，将粘接电子标签的物体的导电性表面转化为导磁性表面，同时形成高阻反射面，当天线直接粘接于理想导磁性表面的时候，天线增益会增加3dB，所述光子晶体结构在UHF频段具有比较宽的带宽，这样即可以保证电子标签在金属表面的正常使用，又不会使标签厚度增加。

附图说明

图1是本发明实施例的反射相位图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。如图2和图3所示，本发明的采用光子晶体的金属电子标签，在光子晶体上粘贴电子标签3。

设a为光子晶体的阵元周期，w为光子晶体的阵元宽度，g＝a-w为光子晶体的阵元间隙，t为光子晶体的衬底厚度。

光子晶体的高阻反射面谐振频率为：

其中ω₀为光子晶体的谐振频率，C为光子晶体的电容，L为光子晶体的电感，