CN201117802Y - 一种超宽频带电子标签天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超宽频带电子标签天线，包括辐射体、电感环，所述的辐射体呈领带结状，包括矩形部分和三角形部分，所述的电感环和所述的辐射体不相连，二者是电感耦合，该电感环的一侧边上有一开口，所述电子标签天线的馈电点位于所述的电感环的开口处。电感耦合形式的天线以及领带结形式的辐射体结构都是实现宽频的方法，因此该结构的天线实现了超宽频带的效果。

Description

一种超宽频带电子标签天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术，特别是一种超宽频带电子标签天线。

背景技术

近年来，自动识别方法在许多服务领域、在货物销售与后勤分配方面、在商业部门、在生产企业和材料流通领域得到了快速的普及和推广。

几年前，条形码——纸带在识别系统领域引起了一场革命并得到了广泛应用。今天，这种条形码——纸带在越来越多的情况下已经不能满足人们的需求了。条形码虽然很便宜，但它的不足之处是存储能力小及不能改写。

一种技术上最佳的解决方案是将数据存储在一块硅芯片里。在日常生活中，具有触点排的IC卡(电话IC卡、银行卡等)是电子数据载体的最普遍的结构。然而，对IC卡来说，在许多情况下，机械触点的接通是不可靠的。数据载体与一个所属的阅读器之间的数据进行非接触传输将灵活得多。根据使用的能量和数据传输方法，我们把非接触的识别系统称作射频识别系统(RFID-Radio FrequencyIdentification)。因此，RFID是一种利用无线电波对纪录媒体进行读写，将射频技术与IC卡技术相结合并可用于远距离、动目标、无线识别的技术。

RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但就其工作原理来看，系统一般都由应答器、阅读器和PC机组成。应答器应放置在要识别的物体上，可以发送和接收信息，可根据收到的操作命令作读/写等处理；阅读器是采集应答器信息并对应答器发出操作命令的装置，发出的命令包括读/写，选择，取消选择等命令。

天线作为一种接收和发射电磁波的设备，是无线通信和雷达系统中的一个关键部件，它是自由空间和传输线的接口，通常称为“电子眼”或“电子耳”。天线在各种无线电技术设备中的作用基本上是相同的。任何无线电技术设备都是通过电磁波来传送信号的，它必须有能辐射或接收电磁波的装置，天线就是这种装置，因此天线的作用首先就是辐射和接收电磁波。基于这样的前提，自从无线通讯技术的产生，天线便随之诞生了。

从最简单的线天线、面天线开始，天线技术经历了数次革新。随着天线应用领域的扩大，无线通信技术的日益进步，人们对天线的要求越来越高：工作距离尽可能的远，增益尽可能的大，功耗尽可能的小，效率尽可能的高，极化尽可能的匹配等等。近年来又发明了微带天线和天线阵等技术，使得天线在更多的领域得到应用，特别是智能通信领域，比如TD-SCDMA手机。

电子标签为了降低成本标签往往采用打印到纸或者塑料薄膜上，这样标签贴在不同的物体上意味着具有不同的谐振频率。周边的环境对电子标签的谐振频率影响也比较大。还有UHF的电子标签的频率范围是860MHz-960MHz，比较宽的频带，保证不同国家使用其中的某个频带，而标签可以在任何国家使用。为此设计宽频带的电子标签天线是十分必要的。

在无源的电子标签中能量来自标签天线接收的读写器发送的电磁波能量。为此电子标签的增益越大，意味着电子标签接收的能量越多，系统的通信距离也就越远。

电子标签会张贴在物品的表面，天线的形状的美观会给人以赏心悦目的美感，因此具有美观形状的标签天线也是设计的一项要求。

一般的超高频电子标签的天线都是偶极子和折叠偶极子的变形，如图1a～图1f所示，其中图1e，图1f所示的领带结形式的天线是宽频带天线。几年来有人采用电感环馈电，电感耦合辐射体的方法来实现阻抗匹配，如图2a、图2b所示。

电子标签天线的阻抗一般其实部与标签芯片阻抗的实部相同或者相近，虚部和芯片阻抗的虚部复共扼。电子标签的阻抗受其贴的物体影响，不同的物体的电学性质，比如介电常数，损耗角，不同使得一个电子标签贴在不同的物体上的天线实部虚部变化很大，造成通信距离相差非常大。为此需要根据不同的物体预先校正标签天线的阻抗使得天线和芯片的阻抗基本匹配。为了设计相对通用的标签使其在大部分物体上应用不降低性能，需要超宽频带的标签天线设计解决这个问题。

实用新型内容

为克服上述已有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种超宽频带电子标签天线。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种超宽频带电子标签天线，包括辐射体、电感环，所述的辐射体呈领带结状，包括矩形部分和三角形部分，所述的电感环和所述的辐射体不相连，二者是电感耦合，该电感环的一侧边上有一开口，所述电子标签天线的馈电点位于所述的电感环的开口处。

所述的辐射体是左右轴对称结构。

所述的辐射体的矩形部分是长方形或方形。

所述的辐射体采用轮廓结构，是部分或者全部中空。

所述的电感环是轴对称结构，其对称轴过所述侧边上的开口。

所述电感环的对称轴和所述辐射体的对称轴的相同。

所述的电感环的侧边的线宽大于该电感环的其他部分线条的宽度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中领带结形式的天线本身就是一种宽频带形式，配合电感耦合的宽频带形式实现了超宽频带的电子标签天线。所述的辐射体呈领带结状，包括矩形部分和三角形部分，进一步缩短常规领带结形式天线的面积。其电感环的一侧边的线宽大于电感环的其他部分线条，这样降低线圈电感的同时增大了天线阻抗的实部。

附图说明

图1a是已有技术半波偶极子天线示意图；

图1b是已有技术带有阻抗匹配的形变半波偶极子标签天线示意图；

图1c是已有技术带有阻抗匹配的折叠偶极子电子标签天线示意图；

图1d是已有技术线宽加宽的形变折叠偶极子电子标签天线示意图；

图1e是已有技术扇形偶极子天线示意图；

图1f是已有技术领带结天线示意图；

图2a是已有技术垂直折线辐射体和导体环电感耦合的电子标签天线示意图；

图2b是已有技术弧线折线辐射体和导体环电感耦合的电子标签天线示意图；

图3是本实用新型超宽频带电子标签天线示意图；

图4a是本实用新型超宽频带电子标签天线的第二示意图；

图4b是本实用新型超宽频带电子标签天线的第三示意图。

图中标号：

30：辐射体；              31：辐射体的矩形部分；

32：辐射体的三角部分；    33：电感环；

34：馈电点；              35：电感环的侧边。

36：辐射体对称轴

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请参阅图3本实用新型超宽频带电子标签天线示意图。本实用新型超宽频带电子标签天线，包括辐射体30、电感环33。所述的辐射体30呈领带结状，包括矩形部分31和三角形部分32。

所述的电感环33和所述的辐射体30不相连，二者是电感耦合，该电感环33的一侧边35上有一开口，所述电子标签天线的馈电点34位于所述的电感环33的开口处。

所述的辐射体30是左右轴对称结构。

所述的辐射体30的矩形部分是长方形或方形。

所述的辐射体30采用轮廓结构，是部分或者全部中空。

所述的电感环33是轴对称结构，其对称轴36过所述侧边35上的开口。

所述电感环33的对称轴和所述辐射体30的对称轴的相同。

所述的电感环33的侧边35的线宽大于该电感环33的其他部分线条的宽度。这样降低线圈电感的同时增大了天线阻抗的实部。

本实用新型超宽频带电子标签天线阻抗的虚部基本上由电感环33的感抗决定。天线的阻抗实部由该电感环33和辐射体30的间距以及该电感环33的侧边35加宽或者变窄来共同决定。

电子标签的两个焊盘和开口的天线电感环33连接在电感环33的侧边35的开口处；开口的天线电感环33的感抗基本等于天线阻抗的虚部，其大小与电感环33的面积成正比，与线条的宽度成反比。

请参阅图4a本实用新型超宽频带电子标签天线的第二示意图；图4b本实用新型超宽频带电子标签天线的第三示意图。该图4a、图4b所示天线分别是图3所示天线的部分线圈的两种变形情况。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1. 一种超宽频带电子标签天线，包括辐射体(30)、电感环(33)，其特征在于：

所述的辐射体(30)呈领带结状，包括矩形部分(31)和三角形部分(32)，

所述的电感环(33)和所述的辐射体(30)不相连，二者是电感耦合，该电感环(33)的一侧边(35)上有一开口，所述电子标签天线的馈电点(34)位于所述的电感环(33)的开口处。

2. 根据权利要求1所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述的辐射体(30)是左右轴对称结构。

3. 根据权利要求1所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述的辐射体(30)的矩形部分(31)是长方形或方形。

4. 根据权利要求1或2或3所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述的辐射体(30)采用轮廓结构，是部分或者全部中空。

5. 根据权利要求1或2所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述的电感环(33)是轴对称结构，其对称轴过所述侧边(35)上的开口。

6. 根据权利要求5所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述电感环(33)的对称轴和所述辐射体(30)的对称轴的相同。

7. 根据权利要求1所述的超宽频带电子标签天线，其特征在于：所述的电感环(33)的侧边(35)的线宽大于该电感环(33)的其他部分线条的宽度。

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