專利名稱：一種超寬頻帶電子標簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及天線技術(shù)，特別是一種超寬頻帶電子標簽天線。
技術(shù)背景近年來，自動識別方法在許多服務(wù)領(lǐng)域、在貨物銷售與后勤分配方面、在 商業(yè)部門、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領(lǐng)域得到了快速的普及和推廣。幾年前，條形碼——紙帶在識別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場革命并得到了廣泛應用。 今天，這種條形碼——紙帶在越來越多的情況下己經(jīng)不能滿足人們的需求了。條形 碼雖然很便宜，但它的不足之處是存儲能力小及不能改寫。一種技術(shù)上最佳的解決方案是將數(shù)據(jù)存儲在一塊硅芯片里。在日常生活中，具 有觸點排的/C卡(電話/C卡、銀行卡等)是電子數(shù)據(jù)載體的最普遍的結(jié)構(gòu)。然而， 對/C卡來說，在許多情況下，機械觸點的接通是不可靠的。數(shù)據(jù)載體與一個所屬 的閱讀器之間的數(shù)據(jù)進行非接觸傳輸將靈活得多。根據(jù)使用的能量和數(shù)據(jù)傳輸方法，我們把非接觸的識別系統(tǒng)稱作射頻識別系統(tǒng)(Ay=7/ "Radio Frequency Identification^因此，A!P/"是一種利用無線電波對紀錄媒體進行讀寫，將射頻 技術(shù)與IC卡技術(shù)相結(jié)合并可用于遠距離、動目標、無線識別的技術(shù)。y F/"系統(tǒng)在具體的應用過程中，根據(jù)不同的應用目的和應用環(huán)境，系統(tǒng)的組成 會有所不同，但就其工作原理來看，系統(tǒng)一般都由應答器、閱讀器和W機組成。應 答器應放置在要識別的物體上，可以發(fā)送和接收信息，可根據(jù)收到的操作命令作讀/ 寫等處理；閱讀器是釆集應答器信息并對應答器發(fā)出操作命令的裝置，發(fā)出的命令 包括讀/寫，選擇，取消選擇等命令。天線作為一種接收和發(fā)射電磁波的設(shè)備，是無線通信和雷達系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵 部件，它是自由空間和傳輸線的接口，通常稱為"電子眼"或"電子耳"。天線在 各種無線電技術(shù)設(shè)備中的作用基本上是相同的。任何無線電技術(shù)設(shè)備都是通過電磁 波來傳送信號的，它必須有能輻射或接收電磁波的裝置，天線就是這種裝置，因此 天線的作用首先就是輻射和接收電磁波。基于這樣的前提，自從無線通訊技術(shù)的產(chǎn) 生，天線便隨之誕生了。從最簡單的線天線、面天線開始，天線技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次革新。隨著天線應用領(lǐng) 域的擴大，無線通信技術(shù)的日益進步，人們對天線的要求越來越高工作距離盡可 能的遠，增益盡可能的大，功耗盡可能的小，效率盡可能的高，極化盡可能的匹配 等等。近年來又發(fā)明了微帶天線和天線陣等技術(shù)，使得天線在更多的領(lǐng)域得到應用，特別是智能通信領(lǐng)域，比如n —5tB紛手機。電子標簽為了降低成本標簽往往采用打印到紙或者塑料薄膜上，這樣標簽貼在 不同的物體上意味著具有不同的諧振頻率。周邊的環(huán)境對電子標簽的諧振頻率影響 也比較大。還有UHF的電子標簽的頻率范圍是860MHz—960MHz，比較寬的頻帶，保 證不同國家使用其中的某個頻帶，而標簽可以在任何國家使用。為此設(shè)計寬頻帶的 電子標簽天線是十分必要的。在無源的電子標簽中能量來自標簽天線接收的讀寫器發(fā)送的電磁波能量。為此 電子標簽的增益越大，意味著電子標簽接收的能量越多，系統(tǒng)的通信距離也就越遠。電子標簽會張貼在物品的表面，天線的形狀的美觀會給人以賞心悅目的美感， 因此具有美觀形狀的標簽天線也是設(shè)計的一項要求。一般的超高頻電子標簽的天線都是偶極子和折疊偶極子的變形，如圖la 圖 lf所示，其中圖le,圖lf所示的領(lǐng)帶結(jié)形式的天線是寬頻帶天線。幾年來有人采 用電感環(huán)饋電，電感耦合輻射體的方法來實現(xiàn)阻抗匹配，如圖2a、圖2b所示。電子標簽天線的阻抗一般其實部與標簽芯片阻抗的實部相同或者相近，虛部和 芯片阻抗的虛部復共扼。電子標簽的阻抗受其貼的物體影響，不同的物體的電學性 質(zhì)，比如介電常數(shù)，損耗角，不同使得一個電子標簽貼在不同的物體上的天線實部 虛部變化很大，造成通信距離相差非常大。為此需要根據(jù)不同的物體預先校正標簽 天線的阻抗使得天線和芯片的阻抗基本匹配。為了設(shè)計相對通用的標簽使其在大部 分物體上應用不降低性能，需要超寬頻帶的標簽天線設(shè)計解決這個問題。實用新型內(nèi)容為克服上述已有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種超寬頻 帶電子標簽天線。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種超寬頻帶電子標簽天線，包括輻射體、電感環(huán)，所述的輻射體呈領(lǐng)帶結(jié)狀， 包括矩形部分和三角形部分，所述的電感環(huán)和所述的輻射體不相連，二者是電感耦 合，該電感環(huán)的一側(cè)邊上有一開口，所述電子標簽天線的饋電點位于所述的電感環(huán) 的開口處。所述的輻射體是左右軸對稱結(jié)構(gòu)。所述的輻射體的矩形部分是長方形或方形。所述的輻射體采用輪廓結(jié)構(gòu)，是部分或者全部中空。所述的電感環(huán)是軸對稱結(jié)構(gòu)，其對稱軸過所述側(cè)邊上的開口。所述電感環(huán)的對稱軸和所述輻射體的對稱軸的相同。所述的電感環(huán)的側(cè)邊的線寬大于該電感環(huán)的其他部分線條的寬度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是本實用新型中領(lǐng)帶結(jié)形式的天線本身就是一種寬頻帶形式，配合電感耦合的寬 頻帶形式實現(xiàn)了超寬頻帶的電子標簽天線。所述的輻射體呈領(lǐng)帶結(jié)狀，包括矩形部 分和三角形部分，進一步縮短常規(guī)領(lǐng)帶結(jié)形式天線的面積。其電感環(huán)的一側(cè)邊的線 寬大于電感環(huán)的其他部分線條，這樣降低線圈電感的同時增大了天線阻抗的實部。
圖la是已有技術(shù)半波偶極子天線示意圖；圖lb是已有技術(shù)帶有阻抗匹配的形變半波偶極子標簽天線示意圖； 圖lc是己有技術(shù)帶有阻抗匹配的折疊偶極子電子標簽天線示意圖； 圖ld是已有技術(shù)線寬加寬的形變折疊偶極子電子標簽天線示意圖； 圖le是已有技術(shù)扇形偶極子天線示意圖； 圖lf是己有技術(shù)領(lǐng)帶結(jié)天線示意圖；圖2a是已有技術(shù)垂直折線輻射體和導體環(huán)電感耦合的電子標簽天線示意圖；圖2b是已有技術(shù)弧線折線輻射體和導體環(huán)電感耦合的電子標簽天線示意圖；圖3是本實用新型超寬頻帶電子標簽天線示意圖；圖4a是本實用新型超寬頻帶電子標簽天線的第二示意圖；圖4b是本實用新型超寬頻帶電子標簽天線的第三示意圖。圖中標號-30:輻射體；32:輻射體的三角部分; 34:饋電點；31:輻射體的矩形部分;33:電感環(huán)；35:電感環(huán)的側(cè)邊。36:輻射體對稱軸具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方式
做進一步詳細的說明，但 不應以此限制本實用新型的保護范圍。請參閱圖3本實用新型超寬頻帶電子標簽天線示意圖。本實用新型超寬頻帶電 子標簽天線，包括輻射體30、電感環(huán)33。所述的輻射體30呈領(lǐng)帶結(jié)狀，包括矩形 部分31和三角形部分32。所述的電感環(huán)33和所述的輻射體30不相連，二者是電感耦合，該電感環(huán)33的 一側(cè)邊35上有一開口 ，所述電子標簽天線的饋電點34位于所述的電感環(huán)33的開口 處。所述的輻射體30是左右軸對稱結(jié)構(gòu)。所述的輻射體30的矩形部分是長方形或方形。所述的輻射體30采用輪廓結(jié)構(gòu)，是部分或者全部中空。所述的電感環(huán)33是軸對稱結(jié)構(gòu)，其對稱軸36過所述側(cè)邊35上的開口 。所述電感環(huán)33的對稱軸和所述輻射體30的對稱軸的相同。所述的電感環(huán)33的側(cè)邊35的線寬大于該電感環(huán)33的其他部分線條的寬度。這 樣降低線圈電感的同時增大了天線阻抗的實部。本實用新型超寬頻帶電子標簽天線阻抗的虛部基本上由電感環(huán)33的感抗決定。 天線的阻抗實部由該電感環(huán)33和輻射體30的間距以及該電感環(huán)33的側(cè)邊35加寬 或者變窄來共同決定。電子標簽的兩個焊盤和開口的天線電感環(huán)33連接在電感環(huán)33的側(cè)邊35的開口 處；開口的天線電感環(huán)33的感抗基本等于天線阻抗的虛部，其大小與電感環(huán)33的 面積成正比，與線條的寬度成反比。請參閱圖4a本實用新型超寬頻帶電子標簽天線的第二示意圖；圖4b本實用新 型超寬頻帶電子標簽天線的第三示意圖。該圖4a、圖4b所示天線分別是圖3所示 天線的部分線圈的兩種變形情況。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理 解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技 術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求1. 一種超寬頻帶電子標簽天線，包括輻射體(30)、電感環(huán)(33)，其特征在于所述的輻射體(30)呈領(lǐng)帶結(jié)狀，包括矩形部分(31)和三角形部分(32)，所述的電感環(huán)(33)和所述的輻射體(30)不相連，二者是電感耦合，該電感環(huán)(33)的一側(cè)邊(35)上有一開口，所述電子標簽天線的饋電點(34)位于所述的電感環(huán)(33)的開口處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于所述的 輻射體(30)是左右軸對稱結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于所述的 輻射體(30)的矩形部分(31)是長方形或方形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于-所述的輻射體(30)采用輪廓結(jié)構(gòu)，是部分或者全部中空。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于所 述的電感環(huán)(33)是軸對稱結(jié)構(gòu)，其對稱軸過所述側(cè)邊(35)上的開口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于所述電 感環(huán)(33)的對稱軸和所述輻射體(30)的對稱軸的相同。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超寬頻帶電子標簽天線，其特征在于所述的 電感環(huán)(33)的側(cè)邊(35)的線寬大于該電感環(huán)(33)的其他部分線條的寬度。
專利摘要本實用新型公開了一種超寬頻帶電子標簽天線，包括輻射體、電感環(huán)，所述的輻射體呈領(lǐng)帶結(jié)狀，包括矩形部分和三角形部分，所述的電感環(huán)和所述的輻射體不相連，二者是電感耦合，該電感環(huán)的一側(cè)邊上有一開口，所述電子標簽天線的饋電點位于所述的電感環(huán)的開口處。電感耦合形式的天線以及領(lǐng)帶結(jié)形式的輻射體結(jié)構(gòu)都是實現(xiàn)寬頻的方法，因此該結(jié)構(gòu)的天線實現(xiàn)了超寬頻帶的效果。
文檔編號H01Q9/16GK201117802SQ20072007153
公開日2008年9月17日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者菅洪彥 申請人:上海坤銳電子科技有限公司