CN106711598A - 一种过孔弯折小型化pcb_rfid天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过孔弯折的小型化PCB RFID天线，包括PCB基板、馈电芯片，还包括匹配环，匹配环位于PCB基板的上表面，其上方连接馈电芯片的两侧，所述匹配环右上角连接第一上过孔，第一上过孔底端连接第一下竖向走线，第一下竖向走线的右下方连接第一下横向走线，第一下横向走线右侧连接第一下过孔，第一下过孔顶端连接第一上竖向走线，第一上竖向走线的右上方连接第一上横向走线，第一上横向走线右侧连接第二上过孔，第二上过孔底端连接第二下竖向走线，第二下竖向走线的右下方连接第二下横向走线，第二下横向走线右侧连接第二下过孔，第二下过孔顶端连接第二上竖向走线，第二上竖向走线的顶端连接第三上过孔。

Description

一种过孔弯折小型化PCB_RFID天线
技术领域
本发明属于RFID天线领域，具体是一种过孔弯折小型化PCB RFID天线。
背景技术
随着物联网的发展，RFID技术被应用于各个领域。RFID技术是物联网中的关键技术，它是一种无线通信技术，通过电磁场传播，能够在RFID电子标签和读写器之间实现非触式的自动识别。天线是RFID系统中最重要的组成部分，天线和芯片共同组成了RFID电子标签，被广泛地运用到各个领域中进行物品的标识。制造业在实施智能制造战略时大量采用RFID技术，而电子产品作为制造业中必不可少的一部分，其特点是体积较小而且种类复杂，因此很难利用传统的黏贴式电子标签对电子产品进行标识。为了方便对产品整个生命周期进行信息追溯，所以需要利用RFID电子标签在产品制造的最初环节进行标识。在产品的PCB板上设计出RFID天线，贴芯片完成RFID标签，可以方便有效地实现这一目标。由于电子产品本身可以利用的PCB板面积十分有限，所以缩小RFID天线尺寸是关键。
单极子天线或是缝隙天线尺寸相对较小，但是需要产品的PCB板上存在完整的覆铜接地板，因此这两类天线通用性较差。普通偶极子天线的性能较好，但是尺寸过大，不能直接应用，利用弯折技术可以有效缩小RFID天线的尺寸。将偶极子天线进行多次弯折处理，调整其长度，使电子标签工作在中心频率上，并实现较宽带宽和较低回波损耗。虽然经过单面的弯折技术处理，但对于集成度较大的电子产品，RFID天线的尺寸还是稍显过大，而且形式单一不具有美感。
发明内容
本发明基于过孔、弯折和匹配环技术，针对现有技术存在的缺点，本发明提供了一种过孔弯折的小型化PCB RFID天线，包括PCB基板，该天线由基板中上方的馈电芯片进行馈电，并且关于馈电芯片的竖向中线对称，还包括匹配环，匹配环位于PCB基板的上表面，其上方连接馈电芯片的两侧，所述匹配环右上角连接第一上过孔，第一上过孔底端连接第一下竖向走线，第一下竖向走线的右下方连接第一下横向走线，第一下横向走线右侧连接第一下过孔，第一下过孔顶端连接第一上竖向走线，第一上竖向走线的右上方连接第一上横向走线，第一上横向走线右侧连接第二上过孔，第二上过孔底端连接第二下竖向走线，第二下竖向走线的右下方连接第二下横向走线，第二下横向走线右侧连接第二下过孔，第二下过孔顶端连接第二上竖向走线，第二上竖向走线的顶端连接第三上过孔。
进一步的，该 PCB基板为聚酰亚胺或玻璃纤维环氧树脂材料，长度为20mm，宽度为10mm，厚度为1.6mm。
进一步的，该馈电芯片长度和宽度均为2mm。
进一步的，所述匹配环高度为0.035mm-0.036mm，外环长度为11mm-12mm，外环宽度为9mm-9.5mm，内环长度为9mm-10mm，内环宽度为7mm-7.5mm。
进一步的，该第一上过孔为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm，该第一下竖向走线长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
进一步的，该第一下横向走线长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第一下过孔为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
进一步的，该第一上竖向走线长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第一上横向走线长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
进一步的，该第二上过孔为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm，该第二下竖向走线长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
进一步的，该第二下横向走线长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第二下过孔为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
进一步的，该第二上竖向走线长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第三上过孔为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
本发明不需要覆铜接地板，将性能较好的偶极子天线利用PCB板的双面进行弯折，结合过孔实现天线的小型化，充分缩小了RFID天线的尺寸，天线面积可以缩小到20mm×10mm，并且性能良好，利用匹配环可以匹配各类电子芯片及电路，可以集成于众多电子产品的PCB板上，实现产品整个生命周期的标识和追踪。
附图说明
图1是本发明的过孔弯折小型化PCB RFID天线结构示意图；
图2是该过孔弯折小型化PCB RFID天线的正面图；
图3是该过孔弯折小型化PCB RFID天线的反面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-3所示，本发明的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，包括PCB基板1，该 PCB基板1为聚酰亚胺或玻璃纤维环氧树脂材料，长度为20mm，宽度为10mm，厚度为1.6mm。天线由基板中上方的馈电芯片2进行馈电，并且关于馈电芯片2的竖向中线对称，因此只标注的PCB RFID天线的右半部分，左半部分结构参数完全相同，馈电芯片长度和宽度均为2mm。匹配环3位于PCB基板1的上表面，其上方连接馈电芯片的两侧，高度为0.035mm-0.036mm，外环长度为11mm-12mm，外环宽度为9mm-9.5mm，内环长度为9mm-10mm，内环宽度为7mm-7.5mm。匹配环3右上角连接第一上过孔4，该第一上过孔4为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。第一上过孔4底端连接第一下竖向走线5，其长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第一下竖向走线5的右下方连接第一下横向走线6，其长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第一下横向走线6右侧连接第一下过孔7，该第一下过孔7为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。第一下过孔7顶端连接第一上竖向走线8，其长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第一上竖向走线8的右上方连接第一上横向走线9，其长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第一上横向走线9右侧连接第二上过孔10，该第二上过孔10为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。第二上过孔底端连接第二下竖向走线11，其长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第二下竖向走线11的右下方连接第二下横向走线12，其长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第二下横向走线12右侧连接第二下过孔13，该第二下过孔13为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。第二下过孔13顶端连接第二上竖向走线14，其长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。第二上竖向走线14的顶端连接第三上过孔15，该第三上过孔15为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
本发明利用匹配环技术，弯折技术和过孔技术，在PCB板的双面进行弯折，集成了一种过孔弯折的小型化PCB RFID天线，具有多种优点。本发明充分缩小了RFID天线的尺寸，面积可以缩小到20mm×10mm，实现了RFID天线的小型化，不仅性能良好且具有美观性，利用调整匹配环可以匹配多种芯片和电路，可以集成于不同类型和型号的电子产品PCB板上，实现产品整个生命周期的标识和追踪。本发明性能良好，具有较低回波损耗达到了-29dB，较宽带宽，回波损耗低于-20dB以下的频带宽度达到了260MHz。

Claims (10)

1.一种过孔弯折的小型化PCB RFID天线，包括PCB基板（1），该天线由基板中上方的馈电芯片（2）进行馈电，并且关于馈电芯片（2）的竖向中线对称，其特征在于：还包括匹配环（3），匹配环（3）位于PCB基板（1）的上表面，其上方连接馈电芯片的两侧，所述匹配环（3）右上角连接第一上过孔（4），第一上过孔（4）底端连接第一下竖向走线（5），第一下竖向走线（5）的右下方连接第一下横向走线（6），第一下横向走线（6）右侧连接第一下过孔（7），第一下过孔（7）顶端连接第一上竖向走线（8），第一上竖向走线（8）的右上方连接第一上横向走线（9），第一上横向走线（9）右侧连接第二上过孔（10），第二上过孔底端连接第二下竖向走线（11），第二下竖向走线（11）的右下方连接第二下横向走线（12），第二下横向走线（12）右侧连接第二下过孔（13），第二下过孔（13）顶端连接第二上竖向走线（14），第二上竖向走线（14）的顶端连接第三上过孔（15）。
2.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该 PCB基板（1）为聚酰亚胺或玻璃纤维环氧树脂材料，长度为20mm，宽度为10mm，厚度为1.6mm。
3.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该馈电芯片长度和宽度均为2mm。
4.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：所述匹配环（3）高度为0.035mm-0.036mm，外环长度为11mm-12mm，外环宽度为9mm-9.5mm，内环长度为9mm-10mm，内环宽度为7mm-7.5mm。
5.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第一上过孔（4）为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm，该第一下竖向走线（5）长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
6.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第一下横向走线（6）长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第一下过孔（7）为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
7.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第一上竖向走线（8）长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第一上横向走线（9）长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
8.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第二上过孔（10）为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm，该第二下竖向走线（11）长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm。
9.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第二下横向走线（12）长度为1mm-1.5mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第二下过孔（13）为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
10.如权利要求1所述的过孔弯折的小型化PCB RFID天线，其特征在于：该第二上竖向走线（14）长度为8mm-9mm，宽度为1mm，高度为0.035mm-0.036mm，该第三上过孔（15）为圆柱过孔，半径为0.4mm-0.5mm，高度为1.6mm。
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