CN209282392U - 一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 - Google Patents
一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209282392U CN209282392U CN201821990967.9U CN201821990967U CN209282392U CN 209282392 U CN209282392 U CN 209282392U CN 201821990967 U CN201821990967 U CN 201821990967U CN 209282392 U CN209282392 U CN 209282392U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- medium substrate
- patch
- antenna device
- rfid
- frequency micro
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，包括自下而上层叠的驱动层、中间层以及最顶层；驱动层包括第一介质基板，中间层包括第二介质基板，最顶层包括第三介质基板；微带天线装置的整体横截面为正方形形状，第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，第一介质基板底部为接地板、顶部设有第一贴片，第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，微带线靠近贴片处设有一段枝节，能够满足双频段的应用要求，以及达到可以调谐天线的谐振频率的目的，并且大幅度降低了天线尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，尤其是涉及一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置。
背景技术
UHF RFID系统具有读写距离远、读写速度快和信息存储能力强等优点，可用于物流管理、仓储管理、资产管理、人员门禁等。作为UHF RFID的主要设备,UHF天线在系统中起着重要的作用。
RFID系统的基本组成包括读写器、电子标签。读写器天线和电子标签天线是实现读写器与电子标签通信接口的空间物理接口。在UHF频段中RFID频率范围是840～845MHZ和920～925MHZ两个频段，在实际的RFID应用系统中得到广泛的使用，为了满足读写器天线工作于840～845MHZ和920～925MHZ两个频段的应用要求，如果直接采用微天线设计，则存在着天线的频带比较窄，不能满足这两个频段的要示。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，能够满足双频段的应用要求，以及达到可以调谐天线的谐振频率的目的，并且大幅度降低了天线尺寸。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，包括自下而上层叠的驱动层、中间层以及最顶层；所述驱动层包括第一介质基板，所述中间层包括第二介质基板，所述最顶层包括第三介质基板；
所述微带天线装置的整体横截面为正方形形状，所述第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，所述第一介质基板底部为接地板、顶部设有第一贴片，所述第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，所述微带线靠近贴片处设有一段枝节。
进一步的，所述第二介质基板的顶部设有第二贴片，所述第三介质基板的顶部设有第三贴片，所述中间层与所述驱动层的间距小于所述中间层与所述最顶层的间距。
进一步的，所述第一介质基板的厚度为2.5mm，所述第二介质基板和所述第三介质基板的厚度均为2.0mm，所述第一、第二以及第三介质基板的介电常数均为2.65。
进一步的，所述第一贴片为正方形形状，在正方形的两对角通过45°切角。
进一步的，所述第二贴片和所述第三贴片均为正方形形状，且在相同的位置有相应的45°切角。
进一步的，所述最顶层距离接地板为半波长。
进一步的，所述第一、第二以及第三介质基板具体为Rogers R04003基板。
进一步的，所述第一、第二以及第三介质基板的边长均为300mm。
进一步的，所述微带天线装置的馈点位置输入阻抗为50Ω。
相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，包括自下而上层叠的驱动层、中间层以及最顶层；所述驱动层包括第一介质基板，所述中间层包括第二介质基板，所述最顶层包括第三介质基板；所述微带天线装置的整体横截面为正方形形状，所述第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，所述第一介质基板底部为接地板、顶部设有第一贴片，所述第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，所述微带线靠近贴片处设有一段枝节。
通过将第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，能够满足读写器天线工作于840～845MHZ和920～925MHZ两个频段的应用要求，并且天线的频带不会较窄。
通过在第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，能够调谐天线的谐振频率，并且大幅度降低了天线的尺寸。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置的驱动层的结构示意图；
其中，说明书附图中的附图标记如下；
10、驱动层；11、第一介质基板；12、第一贴片；13、短路探针；14、同轴馈电探针；15、微带线；16、枝节；17、接地板；
20、中间层；21、第二介质基板；22、第二贴片；
30、最顶层；31、第三介质基板；32、第三贴片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作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。
请参见图1与图2，本实用新型优选实施例提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，包括自下而上层叠的驱动层10、中间层20以及最顶层30；驱动层10包括第一介质基板11，中间层20包括第二介质基板21，最顶层30包括第三介质基板31；微带天线装置的整体横截面为正方形形状，第一介质基板11内设有短路探针13和同轴馈电探针14，第一介质基板11底部为接地板17、顶部设有第一贴片12，第一贴片12的边缘处向外延伸出一条微带线15，微带线15靠近贴片处设有一段枝节16。
在本实施例中，利用短路探针13和同轴馈电探针14之间形成强耦合,等效于一个电容加载,进行阻抗补偿,使得在低于原谐振频率的位置达到阻抗匹配。
请参见图2，在本实施例中，微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线。它采用微带线进行馈电，在导体片和接地板之间激起电磁场，并通过贴片的四周与接地板的缝隙向外进行辐射。
需要说明的是，最底层是驱动贴片层，介质材料底部为接地板17，介质上层有铜皮覆盖成贴片，贴片边缘处由一条微带线15直接馈电，微带线15靠近贴片处有一段实现阻抗匹配的枝节16。
在本实用新型实施例中，第一贴片12为正方形形状，在正方形的两对角通过45°切角以实现圆极化，第二贴片22和第三贴片32均为正方形形状，且在相同的位置有相应的45°切角。
在本实施例中，贴片主体为正方形，在正方形的两对角通过45°切角以实现圆极化，上面两层寄生贴片均为正方形贴片，在相同的位置有相应的45°切角，各层之间用空气隔开。
请参见图1，在本实用新型实施例中，第二介质基板21的顶部设有第二贴片22，第三介质基板31的顶部设有第三贴片32，中间层20与驱动层10的间距小于中间层20与最顶层30的间距。
需要说明的是，利用多层贴片层叠起来，合理的调节各层之间的距离和各层贴片的大小，可以提高天线带宽也可以显著的提高天线的增益。两个贴片的相互作用形成一个谐振环，这个环的稳定度主要由各层之间的距离来决定，距离越大，环也越大。
在本实施例中，为了提高天线装置的增益和改善圆极化性能，天线装置最顶层30距离接地板17约半波长，为了扩展天线的带宽，把天线装置的中间层21距离驱动层10较近。
在本实用新型实施例中，第一介质基板11的厚度为2.5mm，第二介质基板21和第三介质基板31的厚度均为2.0mm，第一、第二以及第三介质基板11、21、31的介电常数均为2.65；第一、第二以及第三介质基板11、21、31的边长均为300mm。
在本实施例中，第一、第二以及第三介质基板11、21、31具体为Rogers R04003基板。
在本实用新型实施例中，微带天线装置的馈点位置输入阻抗为50Ω。
需要说明的是，选取合适的介质基板对设计天线至关重要，介质基板的参数直接影响微带天线的性能。若从提高增益和带宽性能指标考虑，则应选取介电常数较低同时厚度较厚的材料作为基板。若厚度过大，也会导致较大表面波激励而影响天线的性能。从优化角度考虑应选取介电常数为2.65，厚度为2.5mm的板材制作加工，对于上面两个附加贴片的介质板厚度为2.0mm。
接地板17的大小也直接影响天线的增益。接地板17越大，天线的后向辐射越小，更多的能量被反射到天线的辐射正方向上来，以此来提高天线的增益，但较大的接地板17也会使天线的体积变大、成本上升。综合各种因素考虑选取天线的接地板17宽度为300mm。
综上，本实用新型提供了一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，包括自下而上层叠的驱动层10、中间层20以及最顶层30；驱动层10包括第一介质基板11，中间层20包括第二介质基板21，最顶层30包括第三介质基板31；微带天线装置的整体横截面为正方形形状，第一介质基板11内设有短路探针13和同轴馈电探针14，第一介质基板11底部为接地板17、顶部设有第一贴片12，第一贴片12的边缘处向外延伸出一条微带线15，微带线15靠近贴片处设有一段枝节16。
相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
(1)通过将第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，能够满足读写器天线工作于840～845MHZ和920～925MHZ两个频段的应用要求，并且天线的频带不会较窄。
(2)通过在第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，能够调谐天线的谐振频率，并且大幅度降低了天线的尺寸。
(3)利用多层贴片层叠起来，合理的调节各层之间的距离和各层贴片的大小，可以提高天线带宽也可以显著的提高天线的增益。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，包括自下而上层叠的驱动层、中间层以及最顶层；所述驱动层包括第一介质基板，所述中间层包括第二介质基板，所述最顶层包括第三介质基板；
所述微带天线装置的整体横截面为正方形形状，所述第一介质基板内设有短路探针和同轴馈电探针，所述第一介质基板底部为接地板、顶部设有第一贴片，所述第一贴片的边缘处向外延伸出一条微带线，所述微带线靠近贴片处设有一段枝节。
2.如权利要求1所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第二介质基板的顶部设有第二贴片，所述第三介质基板的顶部设有第三贴片，所述中间层与所述驱动层的间距小于所述中间层与所述最顶层的间距。
3.如权利要求2所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第一介质基板的厚度为2.5mm，所述第二介质基板和所述第三介质基板的厚度均为2.0mm，所述第一、第二以及第三介质基板的介电常数均为2.65。
4.如权利要求3所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第一贴片为正方形形状，在正方形的两对角通过45°切角。
5.如权利要求4所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第二贴片和所述第三贴片均为正方形形状，且在相同的位置有相应的45°切角。
6.如权利要求1所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述最顶层距离接地板为半波长。
7.如权利要求1-6任一项所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第一、第二以及第三介质基板具体为Rogers R04003基板。
8.如权利要求7所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述第一、第二以及第三介质基板的边长均为300mm。
9.如权利要求1所述的基于RFID短路针加载层叠双频微带天线装置，其特征在于，所述微带天线装置的馈点位置输入阻抗为50Ω。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821990967.9U CN209282392U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821990967.9U CN209282392U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209282392U true CN209282392U (zh) | 2019-08-20 |
Family
ID=67609260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821990967.9U Expired - Fee Related CN209282392U (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209282392U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113285228A (zh) * | 2020-02-19 | 2021-08-20 | 株式会社电装 | 天线装置 |
| CN114899610A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-12 | 中国人民解放军63660部队 | 一种工作于x波段的宽带微带贴片天线 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201821990967.9U patent/CN209282392U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113285228A (zh) * | 2020-02-19 | 2021-08-20 | 株式会社电装 | 天线装置 |
| CN114899610A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-08-12 | 中国人民解放军63660部队 | 一种工作于x波段的宽带微带贴片天线 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7416135B2 (en) | IC tag and IC tag attachment structure | |
| US8098161B2 (en) | Radio frequency identification inlay with improved readability | |
| US20110273360A1 (en) | Combination radio frequency identification and electronic article surveillance antenna system | |
| EP2343834A1 (en) | Radio communication device | |
| US20110220724A1 (en) | Rfid tag and method of manufacturing the same | |
| KR101954819B1 (ko) | 1차원 강한 결합 다이폴 배열 안테나 | |
| CN209282392U (zh) | 一种基于rfid短路针加载层叠双频微带天线装置 | |
| CN103515710A (zh) | 一种基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线 | |
| JP2014513473A (ja) | 近距離場用途用小型広帯域ループ・アンテナ | |
| JP5472322B2 (ja) | Ｒｆｉｄタグ | |
| CN104241824A (zh) | 一种组合式通用阅读器天线 | |
| US8248307B2 (en) | Planar antenna and electromagnetic band gap structure thereof | |
| CN108963452A (zh) | 双向辐射宽带微带天线 | |
| CN103715498B (zh) | 一种基于开口谐振环的小型圆极化抗金属标签天线 | |
| CN103606756A (zh) | 一种小型圆极化天线 | |
| CN205302816U (zh) | 一种基于ebg结构的抗金属标签 | |
| CN206490172U (zh) | 超高频射频识别天线 | |
| CN202405420U (zh) | 小型化圆极化天线 | |
| CN107749516B (zh) | 无源电子标签天线 | |
| KR101605191B1 (ko) | 이중 루프를 가지는 uhf 대역 다중 부착 알에프아이디 태그 | |
| CN202817177U (zh) | 用于uhf频段的近场rfid读写器平面开口双环天线 | |
| Tiwari et al. | Dual U-slot loaded patch antenna with a modified L-probe feeding | |
| CN204205046U (zh) | 一种组合式通用阅读器天线 | |
| WO2013075657A1 (zh) | 微带贴片式rfid标签天线 | |
| CN103730714A (zh) | 一种rfid标签天线 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190820 Termination date: 20211128 |