[發(fā)明專利]一種基于開口諧振環(huán)的小型圓極化抗金屬標(biāo)簽天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310677273.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103715498A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀連星;趙學(xué)田;汪明健;商巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中科院杭州射頻識(shí)別技術(shù)研發(fā)中心;杭州中瑞思創(chuàng)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/22
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及射頻識(shí)別技術(shù)中的圓極化抗金屬標(biāo)簽天線。

背景技術(shù)

作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別(Radio?Frequency?Identification）技術(shù)利用射頻信號(hào)通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別的目的。

在?RFID?系統(tǒng)中，天線位于系統(tǒng)的最前端，是?RFID?系統(tǒng)的重要組成部分，天線結(jié)構(gòu)大小，阻抗，帶寬，極化方式，增益等都直接影響著系統(tǒng)的正常運(yùn)行，天線的質(zhì)量好壞，對(duì)整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的性能有著重要的影響。作為RFID系統(tǒng)關(guān)鍵部件的天線的設(shè)計(jì)和研究變得十分緊要和迫切。

為了增加無源射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀器和標(biāo)簽的讀取范圍，具有高靈敏度的信號(hào)檢測(cè)能力的芯片是必需的，但是這大大增加了制造成本。增加標(biāo)簽的讀取范圍，一種方法是通過增加讀寫器發(fā)送功率來提高，但等效全向輻射的功率的大小即EIRP，每個(gè)國(guó)家都有規(guī)定值。另一種方法，增加讀寫器和標(biāo)簽之間極化效率。大多數(shù)RFID系統(tǒng)采用圓極化的閱讀器天線去讀取偶極型線極化標(biāo)簽，這將導(dǎo)致標(biāo)簽天線和讀寫器的天線之間產(chǎn)生很大的極化失配，從而減少該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的最大的讀取范圍。需要補(bǔ)充的是，假若讀寫器天線采用線極化天線，那么想要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別，那將對(duì)普通偶極子標(biāo)簽天線的放置方向和位置提出更高的要求，不便于系統(tǒng)的實(shí)施與控制。即使不是出于能量的考慮，那么對(duì)于無論讀寫器天線是何種極化形式時(shí)，提出了圓極化標(biāo)簽天線是必要的。

而目前整個(gè)市場(chǎng)上，線天線標(biāo)簽天線已經(jīng)很多且很小，而對(duì)于圓極化標(biāo)簽天線的研究卻比較少且實(shí)現(xiàn)也比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種小型抗金屬圓極化標(biāo)簽天線，該天線的阻抗、軸比特性良好。一種基于開口諧振環(huán)的小型圓極化抗金屬標(biāo)簽天線，其特征在于：自上而下包括互相垂直的長(zhǎng)方形輻射金屬條和匹配結(jié)構(gòu)的頂層、介質(zhì)板、金屬反射板的下層。

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)板為高頻微波基板。?

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)板和金屬反射板的大小等同。

進(jìn)一步的，所述長(zhǎng)方形輻射金屬條為矩形。

進(jìn)一步的，所述長(zhǎng)方形輻射金屬條中切出彎折相互垂直的縫隙。

進(jìn)一步的，該標(biāo)簽天線的饋電方式是耦合饋電方式，且匹配結(jié)構(gòu)是典型的T型匹配。

進(jìn)一步的，所述T型匹配上加載了一對(duì)平行開口諧振環(huán)，產(chǎn)生兩個(gè)相近諧振頻率。?

進(jìn)一步的，每個(gè)諧振環(huán)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)諧振頻率，從而產(chǎn)生二個(gè)諧振頻率，由于這二個(gè)諧振頻率離的很近，進(jìn)而拓寬帶寬。

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)板的底部設(shè)置金屬反射板，使標(biāo)簽天線可以用在抗金屬場(chǎng)景中。

????本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供了帶寬覆蓋全球整個(gè)超高頻頻段的小型抗金屬圓極化標(biāo)簽天線，饋電結(jié)構(gòu)是加載了一對(duì)平行開口諧振環(huán)的T型匹配結(jié)構(gòu)，這樣做可以增加了天線的帶寬；通過在介質(zhì)板的背部加上反射板，主要是想達(dá)到抗金屬的目的；而加載變形垂直交叉縫隙的矩形長(zhǎng)條輻射體，提高了天線的阻抗帶寬和圓極化軸比帶寬。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于開口諧振環(huán)的小型圓極化抗金屬標(biāo)簽天線的總體結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為標(biāo)簽天線實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為標(biāo)簽天線實(shí)施例的加載平行諧振環(huán)的T型匹配結(jié)構(gòu)圖；

圖4為標(biāo)簽天線實(shí)施例的回波損耗曲線；

圖5為標(biāo)簽天線實(shí)施例的軸比曲線。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-2所示，本發(fā)明的小型抗金屬圓極化標(biāo)簽天線自上而下包括頂層是加載變形垂直交叉縫隙的矩形長(zhǎng)條輻射體和加載平行開口諧振環(huán)的變形T型匹配結(jié)構(gòu)101、介質(zhì)板201、金屬反射板301以及00是放芯片的位置，且整個(gè)結(jié)構(gòu)無通孔。

其中頂層加載變形垂直交叉縫隙的矩形長(zhǎng)條輻射體和加載平行開口諧振環(huán)的T型匹配結(jié)構(gòu)位于介質(zhì)板201之上，兩個(gè)長(zhǎng)方形條寬度都為5.4mm，長(zhǎng)度一個(gè)是F2為58mm，一個(gè)是F1為62mm，其上面分別挖的有細(xì)寬度都為1mm，寬縫隙都為2.5mm，且M為13.4mm，但是N為8.4mm，且Y為1.9mm，n1為4.5mm，n2為2.5mm，n3為2mm，m1為2.5mm，m2為3mm，m3為2mm，w為1mm，這樣做的目的，就是為了實(shí)現(xiàn)圓極化。