紧凑型双圆极化rfid微带天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种RFID微带天线,尤其涉及一种紧凑型双圆极化RFID微带天线。
【背景技术】
[0002]一般地，为了实现低剖面和将馈线与辐射贴片分隔开，多使用缝隙耦合微带天线，该类天线使设计者能够根据微波集成电路应用要求，选择不同于辐射层的介质。用于RFID系统微波频段的双圆极化天线，一般基于3dB分支线型定耦合器或其它复杂的微波网络，来对两个相互独立、相互隔离的耦合馈电缝隙馈电。然而这种结构存在一个结构上的瓶颈:相互独立的耦合馈电缝隙和馈电网络限制了天线和射频卡的小型化，使用微波网络，要求较大的布线面积，限制了后端电路的布局。众所周知，微波频段的RFID天线，虽可以实现远距离通讯，但存在有时会发生驻波无效的缺陷，因此，有必要将微波频段的天线和线圈集成在一起，该线圈可以用来向低频系统通过电感耦合提供功率，这样需要尽可能减小馈线的布线面积。为了节省馈线网络的布线面积，打破瓶颈，需要设计出不使用复杂馈线网络具有紧凑结构的缝隙耦合微带天线，来实现双圆极化。在RFID应用中，一般来说数据通讯量都不是很大，甚至有时只有几个字节，因此RFID系统一般不要求宽带，而圆极化调制方式可以进行窄带通讯，实现简化了的数据通讯，这样就需要设计出可用于圆极化调制的两馈电端口具有良好隔离度的双圆极化天线。本发明正极基于此种设计要求而提出。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种紧凑型双圆极化RFID微带天线。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]本发明所述紧凑型双圆极化RFID微带天线，由上而下依次设有上泡沫介质层、空气介质层、下泡沫介质层，所述上泡沫介质层与所述空气介质层之间设有贴片，所述空气介质层和所述下泡沫介质层之间设有底板，所述下泡沫介质层的下表面设有微带线，所述贴片的中心设有由两条等长的“一”字形缝隙正交形成的“十”字形缝隙；所述贴片的中心设有与所述“十”字形缝隙同中心的正方形通孔，所述正方形通孔的边长为所述“十”字形缝隙的其中一条“一”字形缝隙长度的五分之一至三分之一。
[0006]作为优选，所述正方形通孔的边长为所述“十”字形缝隙的其中一条“一”字形缝隙长度的四分之一。
[0007]进一步，所述贴片为正方形切角贴片，其结构为:将正方形贴片的其中一对对角切除。
[0008]作为优选，切除的所述对角为等腰三角形，其等腰边长为所述正方形贴片边长的八分之一至四分之一，更优选为五分之一。
[0009]本发明的有益效果在于:
[0010]本发明通过在贴片中心设置正方形通孔，从而可以约束贴片电流，以获得更好的端口隔离度，能实现高于20dB的端口隔离；将传统的正方形贴片改为正方形切角贴片后，可以进一步提高天线的圆极化性能和端口性能，其结构紧凑、体积小，完全满足RFID系统窄带通讯的要求。
【附图说明】
[0011]图1是本发明所述紧凑型双圆极化RFID微带天线的透视效果俯视结构示意图；
[0012]图2是本发明所述紧凑型双圆极化RFID微带天线在其厚度方向的相对位置关系结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0014]如图1和图2所示，本发明所述紧凑型双圆极化RFID微带天线，由上而下依次设有上泡沫介质层8、空气介质层9、下泡沫介质层10，上泡沫介质层8与空气介质层9之间设有贴片4，空气介质层9和下泡沫介质层10之间设有底板3，下泡沫介质层10的下表面设有微带线6，贴片4的中心设有由两条等长的“一”字形缝隙正交形成的“十”字形缝隙5，贴片4的中心还设有与“十”字形缝隙5同中心的正方形通孔7，正方形通孔7的边长为“十”字形缝隙5的其中一条“一”字形缝隙长度的四分之一，也可以为五分之一至三分之一之间的其它比例；贴片4为正方形切角贴片，其结构为:将正方形贴片的其中一对对角2切除，切除的对角2为等腰三角形，其等腰边长为正方形贴片边长的五分之一，也可以为八分之一至四分之一之间的其它比例。图1中还示出了微带线6的两个端口 I，两个端口 I的轴线之间呈90度夹角。
[0015]通过对本紧凑型双圆极化RFID微带天线的仿真测试，该微带天线满足了 RFID应用的要求，高的端口隔离和圆极化性能使系统能够使用圆极化调制。该天线具有小尺寸、低剖面特性，同时使用该耦合和馈电方式实现了高于20dB的端口隔离和良好的圆极化性能，而没有使用3dB分支线型定向耦合器或其它的复杂馈电网络，这样就为IC设计节省了布线空间，天线小型化只限制于贴片4的大小了。本紧凑型双圆极化RFID微带天线主要应用于一般的RFID系统，也可应用于一些识别卡和一些其它的无线通讯系统。
【主权项】
1.一种紧凑型双圆极化RFID微带天线，由上而下依次设有上泡沫介质层、空气介质层、下泡沫介质层，所述上泡沫介质层与所述空气介质层之间设有贴片，所述空气介质层和所述下泡沫介质层之间设有底板，所述下泡沫介质层的下表面设有微带线，所述贴片的中心设有由两条等长的“一”字形缝隙正交形成的“十”字形缝隙；其特征在于:所述贴片的中心设有与所述“十”字形缝隙同中心的正方形通孔，所述正方形通孔的边长为所述“十”字形缝隙的其中一条“一”字形缝隙长度的五分之一至三分之一。
2.根据权利要求1所述的紧凑型双圆极化RFID微带天线，其特征在于:所述正方形通孔的边长为所述“十”字形缝隙的其中一条“一”字形缝隙长度的四分之一。
3.根据权利要求1或2所述的紧凑型双圆极化RFID微带天线，其特征在于:所述贴片为正方形切角贴片，其结构为:将正方形贴片的其中一对对角切除。
4.根据权利3述的紧凑型双圆极化RFID微带天线，其特征在于:切除的所述对角为等腰三角形，其等腰边长为所述正方形贴片边长的八分之一至四分之一。
5.根据权利4述的紧凑型双圆极化RFID微带天线，其特征在于:所述等腰边长为所述正方形贴片边长的五分之一。
【专利摘要】本发明公开了一种紧凑型双圆极化RFID微带天线，由上而下依次设有上泡沫介质层、空气介质层、下泡沫介质层，上泡沫介质层与空气介质层之间设有贴片，空气介质层和下泡沫介质层之间设有底板，下泡沫介质层的下表面设有微带线，贴片的中心设有由两条等长的“一”字形缝隙正交形成的“十”字形缝隙；贴片的中心设有与“十”字形缝隙同中心的正方形通孔，正方形通孔的边长为“十”字形缝隙的其中一条“一”字形缝隙长度的五分之一至三分之一。本发明通过在贴片中心设置正方形通孔，从而可以约束贴片电流，以获得更好的端口隔离度，能实现高于20dB的端口隔离，完全满足RFID系统窄带通讯的要求。
【IPC分类】H01Q13-10, H01Q1-52, H01Q13-08, H01Q9-04
【公开号】CN104577343
【申请号】CN201310493688
【发明人】巫梦飞, 陈伟, 周卫民
【申请人】成都新方洲信息技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月21日