環(huán)路饋源標(biāo)簽天線的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，工作在UHF波段，設(shè)置有偶極子導(dǎo)體，偶極子導(dǎo)體呈“Z”字形布置，偶極子導(dǎo)體中的每根導(dǎo)體外側(cè)增加相同結(jié)構(gòu)的“勺”型信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體，并在偶極子導(dǎo)體與信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體之間設(shè)置耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體，從而增強(qiáng)IC附近的耦合效應(yīng)，該天線整體呈“卍”字形，實(shí)現(xiàn)z-x和z-y兩個(gè)平面的雙極化接收方式。
【專(zhuān)利說(shuō)明】環(huán)路饋源標(biāo)簽天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，屬于一種增強(qiáng)型偶極子標(biāo)簽天線。

【背景技術(shù)】
[0002] RFID被稱(chēng)為自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。RFID是一個(gè)應(yīng)用RF信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并快速發(fā)展的 技術(shù)?，F(xiàn)在RFID已在各種領(lǐng)域有很多應(yīng)用，例如ETC，資產(chǎn)識(shí)別，零售項(xiàng)目管理，門(mén)禁控制， 動(dòng)物跟蹤，車(chē)輛安全等。
[0003] RFID系統(tǒng)包括閱讀器、標(biāo)簽天線和計(jì)算機(jī)，其工作原理是由閱讀器通過(guò)發(fā)射天線 發(fā)送特定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入有效工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量、 電子標(biāo)簽被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過(guò)內(nèi)置射頻天線發(fā)送出去；閱讀器的接 收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的調(diào)制信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器信號(hào)處理模塊，經(jīng)解 調(diào)和解碼后將有效信息送至后臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的處理；主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算識(shí)別該 標(biāo)簽的身份，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，最終發(fā)出指令信號(hào)控制閱讀器完成 相應(yīng)的讀寫(xiě)操作。RFID標(biāo)簽包括一個(gè)微型硅（CMOS)芯片和一個(gè)標(biāo)簽天線，物體經(jīng)過(guò)閱讀器 的掃描，標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)。RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是天線，它是使標(biāo)簽和閱讀 器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，傳輸射頻能量的裝置。閱讀器的射頻能量傳輸通常是因?yàn)闃?biāo)簽天線電 路能量的激發(fā)，為避免高消費(fèi)電池的使用，小型化、低損耗、被動(dòng)標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中 是必需的。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種增強(qiáng)型偶極子標(biāo)簽 天線，可以在不增加尺寸和損耗的設(shè)計(jì)下，提高發(fā)射功率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] 環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，工作在UHF波段，設(shè)置有偶極子導(dǎo)體，偶極子導(dǎo)體呈"Z"字形 布置，偶極子導(dǎo)體中的每根導(dǎo)體外側(cè)增加相同結(jié)構(gòu)的"勺"型信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體，并在偶極子導(dǎo) 體與信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體之間設(shè)置耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體，從而增強(qiáng)IC附近的耦合效應(yīng)，該天線整體 呈"卍"字形，實(shí)現(xiàn)z-x和z-y兩個(gè)平面的雙極化接收方式。
[0007] 進(jìn)一步，所述天線的輸出阻抗和輸入阻抗實(shí)現(xiàn)共軛匹配，工作頻段866 - 869MHz， 中心頻率為867MHz。
[0008] 進(jìn)一步，所述天線中，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體和偶極子導(dǎo)體"間距c"為5. 18mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo) 體"帶寬a"為3. 14mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段"高度b"為37. 58mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段"寬 度g"為50臟，偶極子導(dǎo)體折線段"高度d"為52. 86臟，偶極子導(dǎo)體折線段比信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體 直線段長(zhǎng)出"距離e"為4. 32mm ;耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體"高度f(wàn)"為5mm。
[0009] 進(jìn)一步,所述天線的IC尺寸為2. 5_X 4mm。
[0010] 進(jìn)一步，所述天線印刷在電介質(zhì)基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)尺寸為128mmX 125mmX2mm，電介質(zhì) 采用"雅龍板材"。 toon] 采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的促動(dòng)器拆換機(jī)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0012] 該標(biāo)簽天線工作在歐洲UHF頻段866 - 869MHz，中心頻率為867MHz，選擇Higgs IC 作為環(huán)路饋源標(biāo)簽天線的1C，輸入阻抗為13-j 140 Ω。
[0013] 環(huán)路饋源標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)在損耗小介電系數(shù)相對(duì)較小的"雅龍板材"電介質(zhì)上。本 標(biāo)簽設(shè)計(jì)滿(mǎn)足RFID系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)（EPC global Class-1 Gen-2);應(yīng)用HFSS和CST兩種電磁 仿真軟件驗(yàn)證標(biāo)簽天線的特性，原型天線的輸入阻抗和反射損耗得到了很好的驗(yàn)證，在整 個(gè)Alien RFID系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)5米的閱讀距離。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本實(shí)用新型的立體圖；
[0016] 圖3為本實(shí)用新型的反射損耗仿真圖；
[0017] 圖4為本實(shí)用新型的負(fù)載阻抗和輸入阻抗的匹配圖；
[0018] 圖5為本實(shí)用新型的z-x平面輻射方向圖；
[0019] 圖6為本實(shí)用新型的ζ-y平面輻射方向圖；
[0020] 圖7為本實(shí)用新型的輸入阻抗的史密斯圓圖。
[0021] 圖中：1、偶極子導(dǎo)體；2、信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體；3、耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)到預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖和較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征以及功效詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0023] 本實(shí)施例所描述的環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，設(shè)置有偶極子導(dǎo)體 1，偶極子導(dǎo)體1呈"Z"字形布置，偶極子導(dǎo)體1中的每根導(dǎo)體外側(cè)增加相同結(jié)構(gòu)的"勺"型 信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體2,并在偶極子導(dǎo)體1與信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體2之間設(shè)置耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體3,從而 增強(qiáng)IC附近的耦合效應(yīng)，該天線整體呈"卍"字形，實(shí)現(xiàn)z-x和ζ-y兩個(gè)平面的雙極化接收 方式。
[0024] 環(huán)路饋源標(biāo)簽天線的輸出阻抗和輸入阻抗實(shí)現(xiàn)共軛匹配，工作頻段866 - 869MHz， 中心頻率為867MHz。
[0025] 環(huán)路饋源標(biāo)簽天線中，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體和偶極子導(dǎo)體"間距c"為5. 18mm，信號(hào)增強(qiáng) 導(dǎo)體"帶寬a"為3. 14_，偶極子導(dǎo)體也可以采用3. 14_的帶寬，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段"高 度b"為37. 58mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段"寬度g"為50mm，偶極子導(dǎo)體折線段"高度d"為 52. 86mm，偶極子導(dǎo)體折線段比信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體直線段長(zhǎng)出"距離e"為4. 32mm ;耦合效應(yīng)增強(qiáng) 導(dǎo)體"高度f(wàn)"為5mm。
[0026] 天線的IC尺寸為2. 5mmX 4mm。
[0027] 上述尺寸特征可以結(jié)合圖1和表1來(lái)看。
[0028] 表1.環(huán)路饋源標(biāo)簽天線的幾何尺寸
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，工作在UHF波段，其特征在于，設(shè)置有偶極子導(dǎo)體，偶極子導(dǎo)體 呈"Z"字形布置，偶極子導(dǎo)體中的每根導(dǎo)體外側(cè)增加相同結(jié)構(gòu)的"勺"型信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體，并 在偶極子導(dǎo)體與信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體之間設(shè)置耦合效應(yīng)增強(qiáng)導(dǎo)體，從而增強(qiáng)1C附近的耦合效應(yīng)， 該天線整體呈"卍"字形，實(shí)現(xiàn)z-x和z-y兩個(gè)平面的雙極化接收方式。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，其特征在于，所述天線的輸出阻抗和輸入 阻抗實(shí)現(xiàn)共軛匹配，工作頻段866 - 869MHz，中心頻率為867MHz。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，其特征在于，所述天線中，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體和 偶極子導(dǎo)體"間距c"為5. 18mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體"帶寬a"為3. 14mm，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段 "高度b"為37. 58_，信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體折線段"寬度g"為50_，偶極子導(dǎo)體折線段"高度d"為 52. 86mm，偶極子導(dǎo)體折線段比信號(hào)增強(qiáng)導(dǎo)體直線段長(zhǎng)出"距離e"為4. 32mm ;耦合效應(yīng)增強(qiáng) 導(dǎo)體"高度f(wàn)"為5mm。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，其特征在于，所述天線的1C尺寸為 2. 5mm X 4mm 〇
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)路饋源標(biāo)簽天線，其特征在于，所述天線印刷在電介質(zhì)基礎(chǔ) 上，基礎(chǔ)尺寸為128mmX 125mmX2mm，電介質(zhì)米用"雅龍板材"。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK204189947SQ201420603673
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】馬月, R·A·阿布迪·艾哈米德, 周大為, C·H·希, Z·Z·阿比丁, 金乘進(jìn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)