專利名稱：一種基于rfid的圓極化金屬壁微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微帶天線，具體涉及一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID)技術(shù)就是通過電磁波進(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)對靜止或移動的物體或人員的自動識別。RFID全稱為“Radio Frequency Identif ication”,是一種名叫“無線射頻識別”的非接觸自動識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對靜止或移動的物體或人員的自動識別。RFID在商品上置入特制的RFID標(biāo)簽?？梢杂脕碜粉櫤凸芾韼缀跛械奈锢韺ο螅俏锪鞴芾?、追蹤等領(lǐng)域信息化的重要手段之一。RFID技術(shù)的基礎(chǔ)主要是大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及無線電技術(shù)的發(fā)展。天線是系統(tǒng)中很重要的一部分，直接影響著系統(tǒng)的性能?，F(xiàn)有微帶天線體積和質(zhì)量較大，制作成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有微帶天線體積和質(zhì)量較大，制作成本較高的問題，進(jìn)而提出一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括地板、上層介質(zhì)板和下層介質(zhì)板，上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板由上至下依次設(shè)置，上層介質(zhì)板的上表面設(shè)有輻射貼片單元，下層介質(zhì)板的下表面設(shè)有饋電網(wǎng)絡(luò)，輻射貼片單元的上表面設(shè)有第一通孔和第二通孔，第一通孔由上至下依次穿過輻射貼片單元、上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)，且第一通孔的中心與輻射貼片單元上表面幾何中心的距離為18cm，第二通孔由上至下依次穿過輻射貼片單元、上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)，且第二通孔的中心與輻射貼片單元上表面幾何中心的距離為18cm，上層介質(zhì)板的四周設(shè)有金屬壁，輻射貼片單元通過探針與饋電網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過在上層介質(zhì)板四周設(shè)置金屬壁，縮小了天線的尺寸，比現(xiàn)有天線尺寸減少30%。另外，此發(fā)明也簡化了天線的設(shè)計(jì)。為了進(jìn)行天線小型化，通常采用的方式主要有采用特殊的介質(zhì)，采用特殊形狀的輻射單元以及在天線上開槽等方法。這些方法在設(shè)計(jì)中很不方便，而且天線的分析也很困難。此發(fā)明的天線在設(shè)計(jì)中和常規(guī)天線一致，只需要在天線四周加上金屬壁，通過不斷優(yōu)化金屬壁的高度，就可以達(dá)到良好的效果，從而簡化了天線設(shè)計(jì)。此發(fā)明的饋電網(wǎng)絡(luò)放置在地板下方，一方面可以減小天線的大小，更可以降低饋線對輻射貼片的影響，盡可能的保證天線的輻射特性不受饋電的影響。


圖1是本發(fā)明的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖1的仰視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線包括地板1、上層介質(zhì)板2和下層介質(zhì)板3，上層介質(zhì)板2、地板1、下層介質(zhì)板3由上至下依次設(shè)置，上層介質(zhì)板2的上表面設(shè)有輻射貼片單元4，下層介質(zhì)板3的下表面設(shè)有饋電網(wǎng)絡(luò)5，輻射貼片單元4的上表面設(shè)有第一通孔6和第二通孔7，第一通孔6由上至下依次穿過輻射貼片單元4、上層介質(zhì)板2、地板1、下層介質(zhì)板3、饋電網(wǎng)絡(luò)5，且第一通孔6的中心與輻射貼片單元4上表面幾何中心的距離Dl為18cm，第二通孔7由上至下依次穿過輻射貼片單元4、上層介質(zhì)板2、地板1、下層介質(zhì)板3、饋電網(wǎng)絡(luò)5，且第二通孔7的中心與輻射貼片單元4上表面幾何中心的距離D2為18cm，上層介質(zhì)板2的四周設(shè)有金屬壁8，輻射貼片單元4通過探針與饋電網(wǎng)絡(luò)5的輸出端連接。本實(shí)施方式中探針的直徑為1.6_，探針直接接觸饋電，探針下面接功率分配器，功率分配器輸入端與50歐姆的SMA接頭連接。
具體實(shí)施方式
二:結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的饋電網(wǎng)絡(luò)5包括主線5-1和支線5-2，主線5-1的一端與支線5-2連接，主線5-1的另一端與下層介質(zhì)板3的邊緣連接，支線5-2的一端與第一通孔6連接，支線5-2的另一端與第二通孔7連接。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:此實(shí)施方式采用功率分配器對天線進(jìn)行饋電，通過主線將能量等分到兩個饋電點(diǎn)。這種饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)簡單，加工方便。且通過探針從底部對天線進(jìn)行饋電，也是天線小型化的必然要求。 其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的主線5-1的寬度為2.40mm 2.42mm,支線5_2的寬度為0.65mm
0.67mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四:結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的主線5-1的寬度為2.42mm,支線5_2的寬度為0.67mm。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:此實(shí)施方案主要為實(shí)現(xiàn)功率等分。饋電網(wǎng)絡(luò)分為主線和和支線，主線的特征阻抗為50 Q，支線的特征阻抗為100 Q。因?yàn)轲侂娋W(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)板厚度和介電常數(shù)是確定的，根據(jù)相關(guān)理論，即可以算出主線和支線的寬度。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的上層介質(zhì)板2是聚四氟乙烯制作的上層介質(zhì)板2，上層介質(zhì)板2的介電常數(shù)為2.2,上層介質(zhì)板2為正方形板,且上層介質(zhì)板2的邊長為125mm 127mm,上層介質(zhì)板2的厚度為4.8mm 5mm,下層介質(zhì)板3是聚四氟乙烯制作的下層介質(zhì)板3,下層介質(zhì)板3的介電常數(shù)為2.2,下層介質(zhì)板3為正方形板,且下層介質(zhì)板3的邊長為125mm 127mm,下層介質(zhì)板3的厚度為0.5mm 0.8mm。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:此實(shí)施方案采用雙層結(jié)構(gòu)，天線的輻射單元在上層，饋電網(wǎng)絡(luò)在下層。這種結(jié)構(gòu)一方面有利于減小天線的尺寸，另一方面，這種結(jié)構(gòu)可以盡可能的降低饋電網(wǎng)絡(luò)對輻射單元的影響。因?yàn)榇颂炀€將地板的尺寸縮小了，相適應(yīng)的增厚了上層介質(zhì)板，從而減小輻射貼片的大小。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的上層介質(zhì)板2的邊長為127mm，上層介質(zhì)板2的厚度為5mm，下層介質(zhì)板3的邊長為127mm，下層介質(zhì)板3的厚度為0.8mm。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
七:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線金屬壁8的高度為4.5mm 5.0_。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:金屬壁(8)的高度為5.0_。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:金屬壁視為地板的延伸，只是將延伸方向由水平改為豎直。在天線的四周加入金屬壁，可以直接縮小天線的尺寸。而且天線四周的金屬壁圍成了一個金屬腔，對于天線的方向性也有一定的益處。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
七相同。
具體實(shí)施方式
九:結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的輻射貼片單元4為正方形貼片，且輻射貼片單元4的邊長為IOOmm 105_。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同具體實(shí)施方式
十:結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線的福射貼片單元4的邊長為105_。本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:在天線中，把地板進(jìn)行了彎折，變化為天線四周的金屬壁，金屬壁直接減小了天線的地板大小。為了與之相適應(yīng)，上層介質(zhì)板采用了 5mm厚的材料，從而縮小了輻射單元的尺寸。進(jìn)而整個天線的尺寸得到控制，達(dá)到了微帶天線小型化的目的。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
九相同。
權(quán)利要求
1.一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線包括地板(I)、上層介質(zhì)板(2)和下層介質(zhì)板(3)，上層介質(zhì)板(2)、地板(I)、下層介質(zhì)板(3)由上至下依次設(shè)置，上層介質(zhì)板(2)的上表面設(shè)有輻射貼片單元(4)，下層介質(zhì)板(3)的下表面設(shè)有饋電網(wǎng)絡(luò)(5)，輻射貼片單元(4)的上表面設(shè)有第一通孔(6)和第二通孔(7)，第一通孔￠)由上至下依次穿過輻射貼片單元(4)、上層介質(zhì)板(2)、地板(I)、下層介質(zhì)板(3)、饋電網(wǎng)絡(luò)(5)，且第一通孔￠)的中心與輻射貼片單元(4)上表面幾何中心的距離(Dl)為18cm，第二通孔(7)由上至下依次穿過輻射貼片單元(4)、上層介質(zhì)板(2)、地板(I)、下層介質(zhì)板(3)、饋電網(wǎng)絡(luò)(5)，且第二通孔(7)的中心與輻射貼片單元(4)上表面幾何中心的距離(D2)為18cm，上層介質(zhì)板(2)的四周設(shè)有金屬壁(8)，輻射貼片單元⑷通過探針與饋電網(wǎng)絡(luò)(5)的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:饋電網(wǎng)絡(luò)(5)包括主線(5-1)和支線(5-2)，主線(5-1)的一端與支線(5-2)連接，主線(5_1)的另一端與下層介質(zhì)板(3)的邊緣連接，支線(5-2)的一端與第一通孔(6)連接，支線(5-2)的另一端與第二通孔(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:主線(5-1)的寬度為2.40mm 2.42mm,支線(5-2)的寬度為0.65mm 0.67_。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:主線(5-1)的寬度為2.42mm，支線(5-2)的寬度為0.67mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:上層介質(zhì)板(2)是聚四氟乙烯制作的上層介質(zhì)板(2)，上層介質(zhì)板(2)的介電常數(shù)為2.2，上層介質(zhì)板(2)為正方形板，且上層介質(zhì)板(2)的邊長為125mm 127mm,上層介質(zhì)板(2)的厚度為4.8mm 5mm,下層介質(zhì)板(3)是聚四氟乙烯制作的下層介質(zhì)板(3),下層介質(zhì)板(3)的介電常數(shù)為2.2,下層介質(zhì)板(3)為正方形板,且下層介質(zhì)板(3)的邊長為125mm 127mm,下層介質(zhì)板(3)的厚度為0.5mm 0.8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:上層介質(zhì)板(2)的邊長為127mm,上層介質(zhì)板(2)的厚度為5mm,下層介質(zhì)板(3)的邊長為127mm,下層介質(zhì)板(3)的厚度為0.8_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:金屬壁(8)的高度為4.5臟 5.0臟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:金屬壁(8)的高度為5.0mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:輻射貼片單元(4)為正方形貼片，且輻射貼片單元(4)的邊長為IOOmm 105mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，其特征在于:輻射貼片單元⑷的邊長為105mm。
全文摘要
一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線，它涉及一種微帶天線，具體涉及一種基于RFID的圓極化金屬壁微帶天線。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有微帶天線體積和質(zhì)量較大，制作成本較高的問題。本發(fā)明的上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板由上至下依次設(shè)置，上層介質(zhì)板的上表面設(shè)有輻射貼片單元，下層介質(zhì)板的下表面設(shè)有饋電網(wǎng)絡(luò)，輻射貼片單元的上表面設(shè)有第一通孔和第二通孔，第一通孔由上至下依次穿過輻射貼片單元、上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)，第二通孔由上至下依次穿過輻射貼片單元、上層介質(zhì)板、地板、下層介質(zhì)板、饋電網(wǎng)絡(luò)，上層介質(zhì)板的四周設(shè)有金屬壁，輻射貼片單元通過探針與饋電網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接。本發(fā)明用于無線電領(lǐng)域。
文檔編號H01Q9/04GK103199345SQ20131013690
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者傅佳輝, 黃永祥, 郭路, 滑藝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)