一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构的制作方法

1.本实用新型涉及标签天线结构技术领域，具体为一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构。


背景技术：

2.射频识别是一种利用射频技术非接触双向通信，自动识别目标读取相关数据的智能识别技术，传统的rfid系统主要包括标签，阅读器和主机控制系统三大部分，其中标签性能对于整个系统关键作用，为了能克服极端应用场景，这对标签天线的设计就有极高的要求，且对比普通的天线，标签天线的需要与使用的rfid芯片作阻抗匹配，不再是微带线或是同轴线馈电，因此在天线设计上引入不同的加载技术来满足与芯片达到共轭匹配的要求，同时还要兼顾天线的增益，效率，方向性等其他指标要求，满足复杂应用场景，天线设计复杂程度大幅提升，同时uhf rfid标签天线常见形式有半波偶极子天线、微带天线等，此类天线都具有体积小，平面性，低剖面的特点，成本低且易于大批量生产，其中在非金属环境下的应用场景，常用半波偶极子天线来作为天线原型来进行把标签天线的设计。
3.但是现有的半波偶极子标签天线，因此其在e面的方向图不够饱满，在标签于读写器天线成九十度摆放位置时，标签性能不佳，传统的全向标签，选用具有两对rf引脚的芯片来同时激励两对振子，从而实现类似蝴蝶型的3d方向图，但是此类标签阻抗匹配不宜调整，且芯片灵敏度对比常规一对rf引脚有天然的弱势，目前，市面上常见的芯片只有一对rf引脚，该方法无法适用。
4.因此，需要设计一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构来解决上述背景技术中的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，包括天线结构总成，所述天线结构总成包括有第一天线振子、第二天线振子和环形匹配网络结构，且第一天线振子和第二天线振子垂直对称设置，同时环形匹配网络结构位于第一天线振子、第二天线振子一端之间。
8.作为本实用新型优选的方案，所述第二天线振子包括有主体和耦合臂，且主体和耦合臂之间设置有断接区，同时耦合臂位于主体远离环形匹配网络结构的一端。
9.作为本实用新型优选的方案，所述环形匹配网络结构的内部中心处设置有芯片安装固定区。
10.作为本实用新型优选的方案，所述第一天线振子和第二天线振子远离环形匹配网络结构一端之间设置有缝隙。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1.本实用新型中，可通过改变耦合臂的长度，可以控制天线方向图在零度到九十度范围内旋转，且在rfid柜内应用e面方向旋转四十五度的标签，标签无论是在零度还是九十度性能都能稳定被读取，可大大减少柜内物品的摆放要求，对于药盒、档案袋此类规则立方体载体，确保贴标签时标签位置即可，起到类全向标签的效果，可有效的提升标签天线在不同方向上的性能。
13.2.本实用新型中，通过设置的耦合臂可起到提升天线带宽，同时其产生的场和原来振子的场叠加，从而达到旋转天线辐射方向的目的，进而可实现提升标签天线在不同方向上的性能，与此同时通过设置的缝隙可增强天线方向图缺陷处的增益，且通过设置的环形匹配网络结构可有效提升天线的虚部阻抗，从而达到共轭匹配的目的，而在断接区主体是通过耦合作用对耦合臂馈电。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体平面结构示意图；
15.图2为本实用新型的整体rfid柜内读写情况示意图；
16.图3为本实用新型的灵敏度测试结果示意图；
17.图4为本实用新型的方向性测试结果示意图；
18.图5为本实用新型的方向性测试结果对比示意图；
19.图中：1、天线结构总成；2、第一天线振子；3、第二天线振子； 31、主体；32、耦合臂；33、断接区；4、环形匹配网络结构；41、芯片安装固定区；5、缝隙。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-5本实用新型提供一种技术方案：
22.一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，包括天线结构总成1，天线结构总成1包括有第一天线振子2、第二天线振子3 和环形匹配网络结构4，且第一天线振子2和第二天线振子3垂直对称设置，同时环形匹配网络结构4位于第一天线振子2、第二天线振子3一端之间，通过对天线的结构进行改进，可有效的提升标签天线在不同方向上的性能。
23.实施例，请参照图1，第二天线振子3包括有主体31和耦合臂 32，且主体31和耦合臂32之间设置有断接区33，同时耦合臂32位于主体31远离环形匹配网络结构4的一端；环形匹配网络结构4的内部中心处设置有芯片安装固定区41；第一天线振子2和第二天线振子3远离环形匹配网络结构4一端之间设置有缝隙5，通过设置的耦合臂32可起到提升天线带宽，同时其产生的场和原来振子的场叠加，从而达到旋转天线辐射方向的目的，进而可实现提升标签天线在不同方向上的性能，与此同时通过设置的缝隙5可增强天线方向图缺陷处的增益，且通过设置的环形匹配网络结构4可有效提升天线的虚部阻抗，从而达到共轭匹配的目的，而在断接区33主体31是通过耦合作用对耦合臂馈电。
24.工作原理：使用时，可通过改变耦合臂32的长度，可以控制天线方向图在零度到九十度范围内旋转，且在rfid柜内应用e面方向旋转四十五度的标签，标签无论是在零度还是九十度性能都能稳定被读取，可大大减少柜内物品的摆放要求，对于药盒、档案袋此类规则立方体载体，确保贴标签时标签位置即可，起到类全向标签的效果，且通过对天线的结构进行改进，可有效的提升标签天线在不同方向上的性能，而通过设置的耦合臂32可起到提升天线带宽，同时其产生的场和原来振子的场叠加，从而达到旋转天线辐射方向的目的，进而可实现提升标签天线在不同方向上的性能，与此同时通过设置的缝隙 5可增强天线方向图缺陷处的增益，且通过设置的环形匹配网络结构 4可有效提升天线的虚部阻抗，从而达到共轭匹配的目的，而在断接区33主体31是通过耦合作用对耦合臂馈电，有一定的推广价值。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，包括天线结构总成(1)，其特征在于：所述天线结构总成(1)包括有第一天线振子(2)、第二天线振子(3)和环形匹配网络(4)，且第一天线振子(2)和第二天线振子(3)垂直对称设置，同时环形匹配网络(4)位于第一天线振子(2)、第二天线振子(3)一端之间。2.根据权利要求1所述的一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，其特征在于：所述第二天线振子(3)包括有主体(31)和耦合臂(32)，且主体(31)和耦合臂(32)之间设置有断接区(33)，同时耦合臂(32)位于主体(31)远离环形匹配网络(4)的一端。3.根据权利要求1所述的一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，其特征在于：所述环形匹配网络(4)的内部中心处设置有芯片安装固定区(41)。4.根据权利要求1所述的一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，其特征在于：所述第一天线振子(2)和第二天线振子(3)远离环形匹配网络(4)一端之间设置有缝隙(5)。

技术总结
本实用新型涉及标签天线结构技术领域，具体为一种可提升标签天线在不同方向上性能的天线结构，包括天线结构总成，天线结构总成包括有第一天线振子、第二天线振子和环形匹配网络，且第一天线振子和第二天线振子垂直对称设置，同时环形匹配网络位于第一天线振子、第二天线振子一端之间，通过对天线的结构进行改进，可有效的提升标签天线在不同方向上的性能。能。能。


技术研发人员：黄可成 王林 饶泽文 王莹
受保护的技术使用者：深圳锐驰物联科技有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/8/2