CN109755735A - 一种双频微带缝隙天线 - Google Patents
一种双频微带缝隙天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109755735A CN109755735A CN201910031573.3A CN201910031573A CN109755735A CN 109755735 A CN109755735 A CN 109755735A CN 201910031573 A CN201910031573 A CN 201910031573A CN 109755735 A CN109755735 A CN 109755735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- patch
- slot antenna
- wideband microstrip
- rectangular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种双频微带缝隙天线，馈电方式为底部50Ω微带线馈电，包括位于顶层的辐射金属贴片及位于底层的接地板金属层，辐射金属贴片与接地板金属层之间为介质层，其特征在于，辐射金属贴片为开有两个F形槽及一个H形槽的矩形辐射金属贴片，接地板金属层采用挖孔结构的矩形贴片。本发明的有益效果为：1、本发明提供的天线实现了小型化和双频带要求；2、天线使用双F形槽实现了双频工作频带；3、天线通过H形槽与修改底层接地板扩展了带宽；4、整个天线结构非常简单，适用于手持式RFID阅读器。
Description
技术领域
本发明涉及一种双频微带缝隙天线，属于无线通信技术领域。
背景技术
射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术。射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，广泛应用在身份证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理中。在未来，RFID技术的飞速发展对于物联网领域具有重要的意义。
一个基本的RFID系统包括两个组件，即一个RFID应答器和阅读器。阅读器天线发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。基本RFID系统框图如图1所示。
随着物联网的快速发展，对于集成度高的RFID系统来说，一个系统通常需要兼容多个频段，如果每个频段都对应一个天线，那么势必会增加系统的复杂度和体积。因此，在保证天线性能的前提下，阅读器天线的小型化和多频段是RFID系统的研究热点。
发明内容
本发明的目的是：提供一种小型化的双频微带缝隙天线。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种双频微带缝隙天线，馈电方式为底部50Ω微带线馈电，包括位于顶层的辐射金属贴片及位于底层的接地板金属层，辐射金属贴片与接地板金属层之间为介质层，其特征在于，辐射金属贴片为开有两个F形槽及一个H形槽的矩形辐射金属贴片，接地板金属层采用挖孔结构的矩形贴片。
优选地，所述矩形贴片的挖孔结构为矩形孔一。
优选地，所述矩形孔一的尺寸为9.1mm×4mm。
优选地，所述F形槽宽度为1.5mm。
优选地，所述H形槽的长臂尺寸为7mm×1mm。
优选地，所述H形槽的短臂尺寸为1mm×1.5mm。
优选地，在所述辐射金属贴片的底部两侧挖除两个矩形孔二。
优选地，所述矩形孔二的尺寸为4mm×3mm。
在本发明中，所用介质基板为FR4，相对介电常数为4.4，介电损耗为0.025。
本发明的有益效果为：1、本发明提供的天线实现了小型化和双频带要求；2、天线使用双F形槽实现了双频工作频带；3、天线通过H形槽与修改底层接地板扩展了带宽；4、整个天线结构非常简单，适用于手持式RFID阅读器。
本发明天线实现了良好的性能，为了验证天线设计的正确性，申请人将设计的天线加工成了实物。通过测试天线在UHF频段实际的阻抗带宽为0.04GHz,覆盖了0.865-0.905GHz频段，天线在2.45GHz的实际阻抗带宽为0.06GHz，可以覆盖2.425-2.485GHz频段。天线具有良好的辐射特性。
附图说明
图1为RFID系统的框图；
图2为本发明双频微带缝隙天线整体结构示意图；
图3为本发明双频微带缝隙天线的回波损耗示意图；
图4及图5为本发明双频微带缝隙天线的方向图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提出一种双频微带缝隙天线，如图2所示。天线结构包括介质基片、辐射贴片、微带馈线和参考地。介质基片采用厚度为1.32mm的FR4板，尺寸为48mm×47mm，其相对介电常数εr＝4.4，损耗正切tanδ＝0.025。介质基片上表面是50Ω微带馈线和辐射贴片，介质基片底部为接地平面，天线的结构如图1所示，天线的具体参数如表1所示：
表1天线参数
本发明为了进一步提高天线的带宽，在辐射贴片上刻蚀了H形槽，并且在接地板刻蚀了一个矩形，经过仿真与实物测试，天线实现了良好的阻抗匹配，具体参数详见表1。
本发明采用Ansoft公司开发的HFSS软件对天线进行了仿真，为了验证天线设计的正确性，将设计的天线模型加工为天线实物。为了验证天线仿真的准确性，对天线实物进行了测量，天线的回波损耗采用矢量网络分析仪测量，如图3所示。从图中可以看出该天线的仿真与实测回波损耗曲线基本一致，天线UHF频段实际的阻抗带宽为0.04GHz,覆盖了0.865-0.905GHz频段，天线在2.45GHz的实际阻抗带宽为0.06GHz，可以覆盖2.425-2.485GHz频段。天线的方向图在微波暗室中测得，图4及图5所示。从图中可以看出该天线在0.88和2.45GHz两个频点处的方向图，仿真与实测结果基本吻合，该天线具有良好的辐射特性。
Claims (8)
1.一种双频微带缝隙天线，馈电方式为底部50Ω微带线馈电，包括位于顶层的辐射金属贴片及位于底层的接地板金属层，辐射金属贴片与接地板金属层之间为介质层，其特征在于，辐射金属贴片为开有两个F形槽及一个H形槽的矩形辐射金属贴片，接地板金属层采用挖孔结构的矩形贴片。
2.如权利要求1所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述矩形贴片的挖孔结构为矩形孔一。
3.如权利要求2所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述矩形孔一的尺寸为9.1mm×4mm。
4.如权利要求1所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述F形槽宽度为1.5mm。
5.如权利要求1所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述H形槽的长臂尺寸为7mm×1mm。
6.如权利要求1所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述H形槽的短臂尺寸为1mm×1.5mm。
7.如权利要求1所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，在所述辐射金属贴片的底部两侧挖除两个矩形孔二。
8.如权利要求7所述的一种双频微带缝隙天线，其特征在于，所述矩形孔二的尺寸为4mm×3mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910031573.3A CN109755735A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种双频微带缝隙天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910031573.3A CN109755735A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种双频微带缝隙天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109755735A true CN109755735A (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=66404667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910031573.3A Pending CN109755735A (zh) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | 一种双频微带缝隙天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109755735A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110581356A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-17 | 天津大学 | 一种新型共面波导双频天线 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973102B1 (ko) * | 2008-06-30 | 2010-07-29 | 중앙대학교 산학협력단 | 슬롯을 이용한 이중 대역 안테나 |
| CN101800357A (zh) * | 2009-02-09 | 2010-08-11 | 智易科技股份有限公司 | 双频印刷式单极天线 |
| CN104900996A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 天津大学 | 具有带陷特性的超宽带单极子天线 |
| CN104916907A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-16 | 天津大学 | 具有三带阻特性的超宽带单极子天线 |
| CN106025528A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 天津大学 | 一种具有多陷波特性的宽带单极子天线 |
| CN208093758U (zh) * | 2018-03-06 | 2018-11-13 | 山东科技大学 | 刻有f形缝隙的三频段微带贴片天线 |
-
2019
- 2019-01-14 CN CN201910031573.3A patent/CN109755735A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973102B1 (ko) * | 2008-06-30 | 2010-07-29 | 중앙대학교 산학협력단 | 슬롯을 이용한 이중 대역 안테나 |
| CN101800357A (zh) * | 2009-02-09 | 2010-08-11 | 智易科技股份有限公司 | 双频印刷式单极天线 |
| CN104900996A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 天津大学 | 具有带陷特性的超宽带单极子天线 |
| CN104916907A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-16 | 天津大学 | 具有三带阻特性的超宽带单极子天线 |
| CN106025528A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 天津大学 | 一种具有多陷波特性的宽带单极子天线 |
| CN208093758U (zh) * | 2018-03-06 | 2018-11-13 | 山东科技大学 | 刻有f形缝隙的三频段微带贴片天线 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| AHMED EL HAMRAOUI等: "Compact dual-band microstrip slot antenna for UHF and microwave RFID applications", 《2016 11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT SYSTEMS: THEORIES AND APPLICATIONS (SITA)》 * |
| S. N. S. ISMAIL等: "Dual band inverted h-shaped slot monopole antenna for WLAN applications", 《2015 IEEE 12TH MALAYSIA INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (MICC)》 * |
| 龚龙艳等: "一种用于WLAN/WiMAX的宽带双频天线", 《现代电子技术》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110581356A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-17 | 天津大学 | 一种新型共面波导双频天线 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Preradovic et al. | Multiresonator-based chipless RFID: barcode of the future | |
| Griffin et al. | RF tag antenna performance on various materials using radio link budgets | |
| CN101355195A (zh) | 超高频射频识双频带抗金属标签天线 | |
| CN102437421A (zh) | 一款应用于uhf频段rfid系统的抗金属标签天线 | |
| Ukkonen et al. | Operability of folded microstrip patch-type tag antenna in the UHF RFID bands within 865-928 MHz | |
| CN101752648B (zh) | 宽频rfid超高频天线和标签以及其制造方法 | |
| Irfan et al. | Design of a microstrip-line-fed inset patch antenna for RFID Applications | |
| CN108321512A (zh) | 一种具有对称结构的超宽带抗金属uhf rfid标签天线 | |
| Kamalvand et al. | A single-sided meandered-dual-antenna structure for UHF RFID tags | |
| Lee et al. | Slotted circular patch with multiple loading stubs for platform insensitive tag | |
| El Hachimi et al. | A compact dual-band antenna including symmetrical slots for 2.45/5.8 GHz handheld RFID reader applications | |
| CN201194252Y (zh) | 一种线极化微带天线 | |
| Tedjini et al. | Antennas for RFID tags | |
| CN109755735A (zh) | 一种双频微带缝隙天线 | |
| Paredes et al. | Free-space and on-metal dual-band tag for UHF-RFID applications in Europe and USA | |
| Tang et al. | Broadband UHF RFID tag antenna with quasi-isotropic radiation performance | |
| Zhang et al. | Dual-band CPW-fed folded-slot monopole antenna for RFID application | |
| Ali et al. | Design of a miniaturized wideband disc monopole antenna used in RFID systems | |
| Lan et al. | A novel UHF-RFID tag using a planar inverted-F antenna mountable on the metallic objects | |
| He et al. | A new UHF anti-metal RFID tag antenna design with open-circuited stub feed | |
| de Alencar et al. | Characterization of chipless RFID tag in a 3-Dimensional reading zone | |
| CN202333115U (zh) | 微带贴片式rfid标签天线 | |
| CN206349502U (zh) | 一种薄型高增益uhf rfid抗金属标签天线 | |
| CN107230820A (zh) | 一种t型匹配阻抗结构的超高频rfid标签天线 | |
| KR100409047B1 (ko) | 장거리 인식을 위한 원격 인식 시스템을 내장한 신용카드형 트랜스폰더 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190514 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |