[發(fā)明專利]近距離無線通信標(biāo)簽天線

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410073402.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN103825099A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁迪飛;趙青;李東月;鄒世鳳;鄧龍江;謝建良;王昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q7/06
• 分類號(hào): H01Q7/06
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所 51215
• 代理人: 劉勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻技術(shù)。

背景技術(shù)

NFC是Near?Field?Communication縮寫，即近距離無線通信技術(shù)。NFC是由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來，在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換。目前許多手機(jī)都用到NFC技術(shù)，然而，NFC技術(shù)在應(yīng)用中也遇到了很多的問題，如金屬接觸面使其接收距離縮短等，在這方面已經(jīng)有許多的解決方法，如在NFC天線下方放置磁性基板等。然而，一個(gè)具有NFC功能的手機(jī)要想正常工作在其頻點(diǎn)，其內(nèi)部天線和外接電路及芯片首先要在頻點(diǎn)漂移范圍內(nèi)達(dá)到匹配，而匹配電路器件參數(shù)的選擇跟NFC系統(tǒng)RF端口的阻抗密切相關(guān)，環(huán)形天線工作環(huán)境也會(huì)影響其端口的阻抗，從而影響匹配電路，以至于對(duì)標(biāo)簽天線工作頻點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。NFC手機(jī)天線緊挨著手機(jī)外殼，而外殼是介電材料，正如模型中給出的矩形介電材料層1，為了使具有NFC系統(tǒng)的手機(jī)更好的工作，還需考慮介電材料是不是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)也產(chǎn)生了影響，而在這方面還沒有人提出有效理論以及說明，從而可以使其最小程度的影響NFC手機(jī)正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述問題，提供一種近距離無線通信標(biāo)簽天線，頻點(diǎn)漂移小于150K。

本發(fā)明所述的標(biāo)簽天線解決了現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用時(shí)天線沒有工作在作用頻點(diǎn)的問題，使標(biāo)簽天線的生產(chǎn)大規(guī)模化更嚴(yán)謹(jǐn)。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，近距離無線通信標(biāo)簽天線，包括介電材料層、環(huán)形天線和磁性承載基板，所述環(huán)形天線設(shè)置于介電材料層和磁性承載基板之間，介電材料層的介電參數(shù)為：ε′為1～7，tgε小于0.001。

所述磁性承載基板的厚度為0.1mm～0.25mm,其材質(zhì)為鐵氧體材料，磁性參數(shù)為：μ′為90～150、tgμ小于0.1。所述介電材料層與環(huán)形天線之間可以設(shè)置有介電常數(shù)接近1的薄膜。進(jìn)一步的，所述介電材料層、環(huán)形天線和磁性承載基板皆為矩形。

本發(fā)明的有益效果是，頻點(diǎn)漂移范圍小，小于150K（見圖5～7），工作穩(wěn)定，系統(tǒng)兼容性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（俯視狀態(tài)）。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（縱向剖視狀態(tài)）。

圖3是天線電阻隨介電參數(shù)變化的曲線圖。

圖4是天線電感隨介電參數(shù)變化的曲線圖。

圖5是介電材料層介電參數(shù)實(shí)部為1時(shí)天線S11的曲線圖。

圖6是介電材料層介電參數(shù)實(shí)部為7時(shí)天線S11的曲線圖。

圖7是介電材料層介電參數(shù)為1～7時(shí)天線S11的曲線圖。

具體實(shí)施方式

近距離無線通信標(biāo)簽天線，包括矩形介電材料層1、環(huán)形天線2和矩形磁性承載基板3，所述環(huán)形天線位于矩形介電材料層1和矩形磁性承載基板3之間。所述矩形磁性承載基板3采用鐵氧體材料，其磁參數(shù)為：μ′為90～150、tgμ小于0.1，所述矩形介電材料層1的介電參數(shù)為：ε′為1～7，tgε小于0.001。介電材料層的材質(zhì)可以采用FR-4等級(jí)玻璃纖維環(huán)氧樹脂覆銅板耐燃材料。

本發(fā)明提供的近距離無線通信標(biāo)簽天線，其中外部矩形介電材料層的介電常數(shù)實(shí)部越小越好，其越小對(duì)整個(gè)RF端口的阻抗影響越小，對(duì)標(biāo)簽天線的影響越小。

環(huán)形天線2可采用銀漿印刷并燒結(jié)的方式制作于矩形磁性承載基板3表面，也可以采用印刷電路粘接于矩形磁性承載基板3表面；矩形介電材料層1自然緊貼著環(huán)形天線2的表面，其二者之間的間隔也會(huì)影響RF端口特性，為避免誤差，應(yīng)盡量緊貼環(huán)形天線2表面。

本發(fā)明提供的近距離無線標(biāo)簽天線應(yīng)用時(shí)，矩形介電材料層與天線線圈電路接觸的表面常涂覆一層介電常數(shù)較小的薄膜。

本發(fā)明提供的近距離無線通信標(biāo)簽天線應(yīng)用時(shí)，將矩形磁性承載基板3的背面靠近于金屬層表面，使環(huán)形天線2位于矩形磁性承載基板和矩形介電材料層1之間。

本發(fā)明提供的近距離無線通信標(biāo)簽天線，其中位于環(huán)形天線2上方的介電材料的介電參數(shù)為：ε′為1～7，tgε小于0.001。這樣對(duì)天線工作沒有很大的影響，如果介電常數(shù)過大，不利于NFC標(biāo)簽天線在工作頻點(diǎn)處讀取數(shù)據(jù)。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)施例包括矩形介電材料層1、環(huán)形天線2和矩形磁性承載基板3。其中矩形磁性承載基板3的厚度為0.15mm,其磁參數(shù)為：（磁導(dǎo)率實(shí)部）μ′為100，（磁導(dǎo)率虛部）μ″為1。此時(shí)應(yīng)用外部電路使其達(dá)到匹配，當(dāng)矩形介電材料的介電參數(shù)為：（介電常數(shù)實(shí)部）ε′為1～7（優(yōu)選為4.2）、（介電常數(shù)正切角）tgε為0.001時(shí)，對(duì)端口阻抗特性影響小于百分之十，可以不改變匹配電路，此時(shí)天線工作頻點(diǎn)變化在頻帶漂移范圍，仍能正常通信。