[發明專利]一種超高頻寬帶準圓極化微帶貼片天線

有效

• 申請號: 201010199159.2
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101867093A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 何怡剛;唐志軍;詹杰
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H01Q13/08
• 分類號: H01Q13/08;H01Q1/36;H01Q1/38;G06K7/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明屬于非接觸式自動識別技術領域，具體地說，是涉及一種適用于無源射頻識別系統中的標簽天線，尤其是涉及一種具有雙T形金屬反饋環的超高頻寬帶準圓極化微帶貼片天線。

背景技術

射頻識別（RFID）技術作為快速、實時、準確采集和處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，已經被公認為21世紀十大重要技術之一。在應用前景上，商業、企業，甚至政府都將新興的RFID看作為一個普遍的、無處不在的自動識別技術。RFID是一種非接觸式自動識別和數據采集技術，操作無需人工干預，在生產、零售、物流、交通等各個行業有著廣闊的應用前景。射頻識別系統通常由閱讀器和標簽組成，而天線是標簽的核心組件。

現有超高頻RFID微帶貼片天線結構通常有：方形貼片切角、單一T形匹配、單一感應反饋環匹配、共面倒F形和曲折型偶極子等天線結構。單一T形匹配天線結構由于具有較大的輸入電阻值，因而與具有較小電阻特性的標簽芯片匹配會變得十分困難，也就是說其不能滿足與具有高阻抗相位角的標簽芯片直接相匹配的要求。單一感應反饋環匹配天線結構,僅對具有高阻抗相位角的標簽微芯片有效，而對其它類型的標簽芯片則難以實現調諧。共面倒F形天線結構和曲折型偶極子天線結構都要求將輻射體折疊一次或多次，且共面倒F型天線結構另需增加一個接地面。共面倒F天線結構具有的主要優點為：天線阻抗表現為高容抗性，所以特別適用于高容抗性材料上；其次，由于其存在大的接地面，所以也適合用于金屬表面環境中；但其不足之處主要為：大的接地面和短路腳的存在使得天線制造起來困難，并且成本較高。與相同高度的直偶極子天線比較，曲折型偶極子天線在減小帶寬和降低效率的代價下能取得較小的諧振頻率，即在取得相同諧振頻率條件下，曲折型天線尺寸要比傳統的直線型天線的尺寸小的多，但其遠場輻射特性較差。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述缺陷，本發明提供一種結構簡單，尺寸較小，寬帶寬，高增益，準圓極化，制造成本低，遠場輻射特性較好的超高頻寬帶圓極化微帶貼片天線。

本發明的技術方案是:其包括金屬輻射單元Ⅰ、金屬輻射單元Ⅱ、雙T形金屬反饋環、平板狀絕緣介質基板，金屬輻射單元Ⅰ采用U形金屬微帶貼片形式，金屬輻射單元Ⅱ采用非等距折線型金屬微帶貼片形式，平板狀絕緣介質基板設于金屬輻射單元Ⅰ和金屬輻射單元Ⅱ的下方，雙T形金屬反饋環處于U形金屬微帶貼片和非等距折線型金屬微帶貼片之間，并且雙T形金屬反饋環中心位于U形金屬微帶貼片和非等距折線型金屬微帶貼片的中心線上，雙T形金屬反饋環、U形金屬微帶貼片和非等距折線型金屬微帶貼片處于同一平面，天線饋電位置處于雙T形金屬反饋環末端。

所述平板狀絕緣介質基板為矩形，制造材料為環氧樹脂板、玻璃纖維板或柔性聚酯(FlexiblePolyester)。

所述雙T形金屬反饋環的天線饋電位置上設有焊盤。

所述雙T形金屬反饋環厚度、U形金屬微帶貼片厚度和非等距折線型金屬微帶貼片厚度均相同。

所述U形金屬微帶貼片和非等距折線型金屬微帶貼片均可用覆蓋于平板狀絕緣介質基板表面的銅層代替，以利于降低天線制造成本。

使用本發明，標簽專用芯片置于焊盤上方，由于焊盤的存在，本發明之超高頻寬帶準圓極化微帶貼片天線采用直接饋電形式，不需要任何饋電裝置或阻抗匹配網絡，以利于進一步使天線小型化，結構簡單化，降低制造成本。

本發明之超高頻寬帶準圓極化微帶貼片天線與傳統的標簽天線比較，具有結構簡單、緊湊，尺寸較小，寬帶寬，高增益，準圓極化，工作頻率可調，易加工、低成本等優點。本發明不僅具有T形匹配、感應反饋環和折線型天線的優點，而且克服了現有單一T形匹配、單一感應反饋環和倒F共面天線尺寸較大，阻抗帶寬，軸比帶寬較窄和難以與現有標簽芯片匹配的缺陷；與現有其它多級T形匹配、感應反饋環和折線型天線比較，本發明所述的超高頻寬帶準圓極化微帶貼片天線結構比較簡單，成本較低，更適用于寬帶，高增益，圓極化，結構緊湊、低成本的無源RFID應用。

附圖說明

圖1為本發明實施例天線幾何結構主視圖；

圖2為圖1所示實施例天線幾何結構俯視圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。