环路馈源标签天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种环路馈源标签天线，工作在UHF波段，设置有偶极子导体，偶极子导体呈“Z”字形布置，偶极子导体中的每根导体外侧增加相同结构的“勺”型信号增强导体，并在偶极子导体与信号增强导体之间设置耦合效应增强导体，从而增强IC附近的耦合效应，该天线整体呈“卍”字形，实现z-x和z-y两个平面的双极化接收方式。
【专利说明】环路馈源标签天线
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种环路馈源标签天线，属于一种增强型偶极子标签天线。
【背景技术】
[0002] RFID被称为自动识别系统。RFID是一个应用RF信号自动识别目标并快速发展的 技术。现在RFID已在各种领域有很多应用，例如ETC，资产识别，零售项目管理，门禁控制， 动物跟踪，车辆安全等。
[0003] RFID系统包括阅读器、标签天线和计算机，其工作原理是由阅读器通过发射天线 发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量、 电子标签被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去；阅读器的接 收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线调节器传送到阅读器信号处理模块，经解 调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关的处理；主机系统根据逻辑运算识别该 标签的身份，针对不同的设定做出相应的处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成 相应的读写操作。RFID标签包括一个微型硅（CMOS)芯片和一个标签天线，物体经过阅读器 的扫描，标签对应的信息存储在数据库。RFID系统的关键部分是天线，它是使标签和阅读 器发送和接收数据，传输射频能量的装置。阅读器的射频能量传输通常是因为标签天线电 路能量的激发，为避免高消费电池的使用，小型化、低损耗、被动标签天线设计在本项目中 是必需的。 实用新型内容
[0004] 针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种增强型偶极子标签 天线，可以在不增加尺寸和损耗的设计下，提高发射功率。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006] 环路馈源标签天线，工作在UHF波段，设置有偶极子导体，偶极子导体呈"Z"字形 布置，偶极子导体中的每根导体外侧增加相同结构的"勺"型信号增强导体，并在偶极子导 体与信号增强导体之间设置耦合效应增强导体，从而增强IC附近的耦合效应，该天线整体 呈"卍"字形，实现z-x和z-y两个平面的双极化接收方式。
[0007] 进一步，所述天线的输出阻抗和输入阻抗实现共轭匹配，工作频段866 - 869MHz， 中心频率为867MHz。
[0008] 进一步，所述天线中，信号增强导体和偶极子导体"间距c"为5. 18mm，信号增强导 体"带宽a"为3. 14mm，信号增强导体折线段"高度b"为37. 58mm，信号增强导体折线段"宽 度g"为50臟，偶极子导体折线段"高度d"为52. 86臟，偶极子导体折线段比信号增强导体 直线段长出"距离e"为4. 32mm ;耦合效应增强导体"高度f"为5mm。
[0009] 进一步,所述天线的IC尺寸为2. 5_X 4mm。
[0010] 进一步，所述天线印刷在电介质基础上，基础尺寸为128mmX 125mmX2mm，电介质 采用"雅龙板材"。 toon] 采用上述结构设置的促动器拆换机构，具有以下优点：
[0012] 该标签天线工作在欧洲UHF频段866 - 869MHz，中心频率为867MHz，选择Higgs IC 作为环路馈源标签天线的1C，输入阻抗为13-j 140 Ω。
[0013] 环路馈源标签天线的设计在损耗小介电系数相对较小的"雅龙板材"电介质上。本 标签设计满足RFID系统的标准（EPC global Class-1 Gen-2);应用HFSS和CST两种电磁 仿真软件验证标签天线的特性，原型天线的输入阻抗和反射损耗得到了很好的验证，在整 个Alien RFID系统中可以实现5米的阅读距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0015] 图2为本实用新型的立体图；
[0016] 图3为本实用新型的反射损耗仿真图；
[0017] 图4为本实用新型的负载阻抗和输入阻抗的匹配图；
[0018] 图5为本实用新型的z-x平面辐射方向图；
[0019] 图6为本实用新型的ζ-y平面辐射方向图；
[0020] 图7为本实用新型的输入阻抗的史密斯圆图。
[0021] 图中：1、偶极子导体；2、信号增强导体；3、耦合效应增强导体。
【具体实施方式】
[0022] 为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图和较佳实施例，对本实用新型的结构、特征以及功效详细说明如后。
[0023] 本实施例所描述的环路馈源标签天线，结构如图1、图2所示，设置有偶极子导体 1，偶极子导体1呈"Z"字形布置，偶极子导体1中的每根导体外侧增加相同结构的"勺"型 信号增强导体2,并在偶极子导体1与信号增强导体2之间设置耦合效应增强导体3,从而 增强IC附近的耦合效应，该天线整体呈"卍"字形，实现z-x和ζ-y两个平面的双极化接收 方式。
[0024] 环路馈源标签天线的输出阻抗和输入阻抗实现共轭匹配，工作频段866 - 869MHz， 中心频率为867MHz。
[0025] 环路馈源标签天线中，信号增强导体和偶极子导体"间距c"为5. 18mm，信号增强 导体"带宽a"为3. 14_，偶极子导体也可以采用3. 14_的带宽，信号增强导体折线段"高 度b"为37. 58mm，信号增强导体折线段"宽度g"为50mm，偶极子导体折线段"高度d"为 52. 86mm，偶极子导体折线段比信号增强导体直线段长出"距离e"为4. 32mm ;耦合效应增强 导体"高度f"为5mm。
[0026] 天线的IC尺寸为2. 5mmX 4mm。
[0027] 上述尺寸特征可以结合图1和表1来看。
[0028] 表1.环路馈源标签天线的几何尺寸
[0029]
【权利要求】
1. 环路馈源标签天线，工作在UHF波段，其特征在于，设置有偶极子导体，偶极子导体 呈"Z"字形布置，偶极子导体中的每根导体外侧增加相同结构的"勺"型信号增强导体，并 在偶极子导体与信号增强导体之间设置耦合效应增强导体，从而增强1C附近的耦合效应， 该天线整体呈"卍"字形，实现z-x和z-y两个平面的双极化接收方式。
2. 如权利要求1所述的环路馈源标签天线，其特征在于，所述天线的输出阻抗和输入 阻抗实现共轭匹配，工作频段866 - 869MHz，中心频率为867MHz。
3. 如权利要求1所述的环路馈源标签天线，其特征在于，所述天线中，信号增强导体和 偶极子导体"间距c"为5. 18mm，信号增强导体"带宽a"为3. 14mm，信号增强导体折线段 "高度b"为37. 58_，信号增强导体折线段"宽度g"为50_，偶极子导体折线段"高度d"为 52. 86mm，偶极子导体折线段比信号增强导体直线段长出"距离e"为4. 32mm ;耦合效应增强 导体"高度f"为5mm。
4. 如权利要求1所述的环路馈源标签天线，其特征在于，所述天线的1C尺寸为 2. 5mm X 4mm 〇
5. 如权利要求1所述的环路馈源标签天线，其特征在于，所述天线印刷在电介质基础 上，基础尺寸为128mmX 125mmX2mm，电介质米用"雅龙板材"。
【文档编号】H01Q1/22GK204189947SQ201420603673
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】马月, R·A·阿布迪·艾哈米德, 周大为, C·H·希, Z·Z·阿比丁, 金乘进 申请人:中国科学院国家天文台