[發明專利]應用于公交車的雙頻RFID標簽天線

在審

• 申請號: 201510373381.2
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN104966893A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 陳曉琦
• 申請（專利權）人: 成都眾易通科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/32
• 分類號: H01Q1/32;H01Q1/36;G06K19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明涉及汽車天線技術，具體是應用于公交車的雙頻RFID標簽天線。

背景技術

常見的公交車天線均是柱狀體天線，其安裝不方便，使得車體頂部設置有突出，外觀影響大，而天線外置經常遭受風吹日曬，使用壽命低，因此，我們需要設置一種具備較寬寬度的平板式天線，可以克服傳統柱狀天線的缺陷，而設置出的平板天線可以集成在車頂，不會外露，外觀結構造型良好，使用壽命可以提高，過去幾年的研究表明，TEM?喇叭?、貼片天線和開槽天線等可以作為超寬帶天線使用，其中貼片天線有輪廓低、重量輕、容易集成和制造成本低等優點，在移動通信的應用中有潛在的優勢。但是貼片天線的帶寬比較窄，一些研究者已經嘗試做了增進帶寬的工作，電阻加載和改變天線的形狀是兩類成功的嘗試。電阻加載會降低天線的效。有的平面單極子天線有一個較大的地板與天線臂垂直放置，這給天線的小型化設計帶來了不便。共面波導饋電和開槽相結合的方法也可以增加天線的帶寬。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于公交車的雙頻RFID標簽天線，可以實現了天線的較寬的寬帶。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：應用于公交車的雙頻RFID標簽天線，包括介質基板，介質基板上方設置有輻射銅板，輻射銅板為一個長為L1、寬為W的矩形銅板，矩形銅板設置有矩形的第一中心裂縫、矩形的第二中心裂縫、矩形的第三中心裂縫，矩形的第四中心裂縫，第一中心裂縫的軸線、第二中心裂縫的軸線、第三中心裂縫的軸線，第四中心裂縫的軸線重合于一根直線P，直線P為矩形銅板的長邊的中線，第一中心裂縫的軸線、第二中心裂縫的軸線、第三中心裂縫的軸線，第四中心裂縫順次連接，且第一中心裂縫遠離第二中心裂縫的長邊與矩形銅板的一個長邊齊平，第四中心裂縫遠離第三中心裂縫的長邊與矩形銅板的另一個長邊齊平，還包括四個第一側裂縫和四個第二側裂縫，四個第一側裂縫中有2個第一側裂縫位于直線P左側、另外2個第一側裂縫位于直線P右側，四個第二側裂縫中有2個第二側裂縫位于直線P左側、另外2個第二側裂縫位于直線P右側。

介質基板為相對介電常數為4.4、厚度為1.6mm的FR4介質基板。天線的基本結構是一個采用中心饋電的對稱偶極子結構。為使天線具有雙頻特性，在長度為L1的偶極子結構中加入了三個長度分別為L2、L3、L4的耦合縫隙，即第一中心裂縫和第二側裂縫和第一側裂縫。使得長度為L1的偶極子結構末端處電流和長度為L2的耦合縫隙末端處的電流相位差約為180°。頻率在910MHz時，天線表面電流強度分布由中央向兩端逐漸減小，而頻率是2.45GHz時，天線表面電流分布則主要集中在天線中央長度大約為第一中心裂縫部分上。這表明，天線可看成是兩個獨立的偶極子天線組合而成，其中一個長度為L1，工作頻段為910MHz附近，?另一個長度為L2。工作頻段為2.45GHz附近。可見，通過控制L1、L2的長度，就可調節天線兩個不同的工作頻段。

在設計中，可首先根據文獻和經驗確定各參數的初始值。初始值的確定可根據下述方式：對于長度L1和L2，根據對稱偶極子天線的設計理論，選取準則為工作波段波長的四分之一的整數倍。設計時中心頻率設定為910MHz和2.45GHz，對應的自由空間波長分別為330mm和122mm，L1的長度取為四分之一波長的兩倍，即165mm；L2選為四分之一波長，即30mm。在上述參數的基礎上，發現隨著長度L2的增加，天線的較高的諧振頻率會向低頻帶下降，而較低的諧振頻率則幾乎不變。當縫隙寬度S從0.5mm以步長0.5mm增加到3mm時，天線的較高的諧振頻率從2.58GHz逐步降到2.13GHz，同樣較低的諧振頻率則幾乎不變。當寬度d變化時，天線的回波損耗幾乎保持不變。

由此可見，本文所設計的天線所具有的工作帶寬足以同時覆蓋ISO?18000-6和ISO?18000-4這兩個標準所規定的頻段。天線的峰值增益，從900MHz到920MHz，增益大概是2.14–2.23?dBi；從2.38GHz到2.52GHz，增益大概是5.30–5.70dBi。在910MHz和2.45GHz時，H平面的方向圖幾乎是圓形的。

所述第二側裂縫的長為L4、寬為S，所述第一側裂縫的長為L3、寬為S。

第一中心裂縫的長為L2、第二中心裂縫的長為d，第三中心裂縫的長為L2，第四中心裂縫的長為S1，L2＞S1＞d。

第一中心裂縫的寬為W2、第二中心裂縫的寬為W2，第三中心裂縫的寬為Q，第四中心裂縫的款為I，Q+I=W2，W=3*W2。