專利名稱：一種微帶天線及射頻識別卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻識別技術(shù)，特別涉及射頻微帶天線和射頻識別卡。
背景技術(shù)：
射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。RFID系統(tǒng)一般由射頻識別卡或稱電子標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)和天線(Antenna)三部分組成。在實(shí)際應(yīng)用中還需要其他硬件和軟件的支持。其工作頻率包括433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz以及24.125GHz等，目前用于微波自動識別技術(shù)主要為915MHz、2.45GHz、5.8GHz三個(gè)頻率段。上述頻段具有天線方向性好、反向散射能力強(qiáng)、電磁干擾小等特點(diǎn)，因此在自動識別技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。射頻識別卡按工作制式分為主動式和被動式兩種，同屬于半雙工自動詢問應(yīng)答方式。主動式射頻識別卡最重要的特點(diǎn)是備有有源的微波發(fā)射與接收電路。而被動式射頻識別卡無有源的微波收發(fā)電路，不能主動發(fā)出詢問，只能處于被動應(yīng)答狀態(tài)。按其供電方式，射頻識別卡又分為有源識別卡和無源識別卡，無源識別卡必然工作于被動方式，而被動的射頻識別卡可以是有源的，也可以是無源的。工作在5.8GHz的RFID設(shè)備由于該頻段自身的特點(diǎn)要滿足較遠(yuǎn)識別距離的要求，識別卡是有源的，必須外置電池。目前只有2.45GHz、915MHz兩頻段的射頻識別卡可以工作在無源方式。但2.45GHz的無源射頻識別卡正常作用距離僅有2m左右，不能滿足自動識別的要求。而工作在915MHz頻段的無源識別卡在標(biāo)準(zhǔn)配置下其識別距離可達(dá)數(shù)米以上，因而在自動識別系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。無源識別卡其基本工作原理是讀寫器通過微波定向天線發(fā)射載波或調(diào)制的電磁波，激活電磁波輻射場內(nèi)的電子標(biāo)簽，向電子標(biāo)簽供電和發(fā)出讀寫指令，電子標(biāo)簽收到指令后將存儲的數(shù)據(jù)對負(fù)載進(jìn)行調(diào)制后反向散射電磁波到讀寫器，再經(jīng)解調(diào)后得到電子標(biāo)簽返回的數(shù)據(jù)信息。
對于無源識別卡，由于受到發(fā)射功率的限制，識別距離的大小與天線的增益密切相關(guān)。要提高天線的增益，就要增大天線的有效面積，同時(shí)還需確保工作頻率和阻抗的匹配。特別是在幾何尺寸較小的無源射頻識別卡上，要滿足天線的增益、諧振頻率及阻抗匹配要求，現(xiàn)有的微帶天線和常規(guī)的設(shè)計(jì)、制作工藝是難于實(shí)現(xiàn)的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種增益高，尺寸小的微帶天線及含有該天線的射頻識別卡。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是一種微帶天線，包括基片和附著在基片上的微帶天線；所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。
一種射頻識別卡，包括微帶天線及射頻識別芯片條；所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。
本實(shí)用新型的有益效果是，在有限的空間內(nèi)，既滿足了諧振頻率的要求，又最大限度地增加了微帶天線的有效面積。提高了微帶天線的增益和識別卡的識別距離，減小了識別卡的體積。


圖1是實(shí)施例1的微帶天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例2的射頻識別卡結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中A-A局部剖視放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
實(shí)施例1本例的微帶天線結(jié)構(gòu)如圖1所示。為便于描述，將圖1所示微帶天線分成三個(gè)部分，即圖中矩形條10、11、12所圍部分。
矩形條10所圍部分稱為脈沖波式變形折合振子部分。該部分由寬度為2mm的導(dǎo)電帶，形成高度(矩形條10的寬度)為11mm，寬度103為3mm的七個(gè)形狀、大小相同的矩形脈沖波峰101，以及相鄰矩形脈沖波峰101之間的六條長度為3mm的連線(導(dǎo)電帶)102構(gòu)成。
矩形條11所圍部分稱為天線引出端。該部分由兩條分別連接在上述首尾兩個(gè)矩形脈沖波峰101的上升沿和下降沿，寬度為2mm，長度(矩形條11的寬度)為3mm的導(dǎo)電帶構(gòu)成。
矩形條12所圍部分稱為天線饋電端。這部分由連接在上述天線的兩個(gè)引出端的兩條寬度(矩形條12的寬度)為8mm，長度為13mm的導(dǎo)電帶構(gòu)成。
上述形狀的天線附著在基片上，就構(gòu)成脈沖波式變形折合振子天線。經(jīng)測試，該天線的諧振頻率為915MHz。根據(jù)不同的諧振頻率和基片大小，上述參數(shù)(尺寸)、脈沖伯峰數(shù)量可作相應(yīng)調(diào)整。上述天線采用67×22mm的PE-14聚酯薄膜撓性覆銅板，按照印刷電路加工工藝制成圖1中粗實(shí)線所示的形狀，粘貼在基片上構(gòu)成。不言而喻，采用厚膜電路工藝，在基片上按照圖1中粗實(shí)線所示形狀印制導(dǎo)電帶，亦可制成上述天線。用于射頻識別卡的上述天線，其導(dǎo)電帶厚度，一般不超過0.20mm。本例的微帶天線，在有限的空間內(nèi)最大限度地增加了微帶天線的有效面積，同時(shí)兼顧了諧振頻率的要求。
實(shí)施例2參見圖2。本例的射頻識別卡，基片材料為PVC，微帶天線采用實(shí)施例1所示的脈沖波式變形折合振子天線，芯片條3選用美國SCS公司的DL-1000型無源芯片條。該型芯片條由附著在薄膜上的微帶電路31，以及與微帶電路31連接的芯片30構(gòu)成。該芯片條上的微帶電路31諧振頻率約2.45GHz。圖2是還未覆蓋面板的射頻識別卡。
本例的微帶天線采用PE-14聚酯薄膜撓性覆銅板，用印刷電路加工工藝制作好天線1，以無水酒精進(jìn)行清潔處理，先將天線1固定在70×25mm的PVC基片2上。在微帶天線兩饋電端間的中心點(diǎn)處挖一小坑，用于固定芯片和定位芯片條。將芯片條3反面涂上膠水，粘貼到基片2上，使芯片條與天線1的饋電端平行，芯片條上的微帶電路31與天線1的兩饋電端有部分重合。這樣的耦合連接稱為反向耦合連接。連接處的結(jié)構(gòu)見圖3，圖中4為膠水。改變膠水4的厚度及選用不同的膠水(介電常數(shù)不同)，可以調(diào)整芯片條與微帶天線的耦合參數(shù)。這樣的反向耦合連接，可以使芯片條與微帶天線的耦合最佳，阻抗匹配好，達(dá)到有效補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 本實(shí)用新型的微帶天線應(yīng)用于射頻識別技術(shù)，特別是工作在915MHz的無源射頻識別卡，使識別卡的尺寸大大減小，達(dá)到70×25×2mm的徽章大小，而識別距離大于5m。
權(quán)利要求1.一種微帶天線，包括基片和附著在基片上的微帶天線；其特征在于所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于所述脈沖波式變形折合振子天線設(shè)置在67×22mm的平面上。
3.一種射頻識別卡，包括微帶天線及射頻識別芯片條；其特征在于所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻識別卡，其特征在于所述射頻識別卡為無源射頻識別卡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的射頻識別卡，其特征在于所述射頻識別卡長度為68-73mm，寬度為23-26mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的射頻識別卡，其特征在于所述射頻識別卡長度為70mm，寬度為25mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的射頻識別卡，其特征在于所述微帶天線與射頻識別芯片條反向連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、4或6所述的射頻識別卡，其特征在于所述微帶天線與射頻識別芯片條反向連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及射頻識別技術(shù)，特別涉及射頻微帶天線和射頻識別卡。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種微帶天線，包括基片和附著在基片上的微帶天線；所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。一種射頻識別卡，包括微帶天線及射頻識別芯片條；所述微帶天線為脈沖波式變形折合振子天線。本實(shí)用新型的有益效果是，在有限的空間內(nèi)，既滿足了諧振頻率的要求，又最大限度地增加了微帶天線的有效面積。提高了微帶天線的增益和識別卡的識別距離，減小了識別卡的體積。本實(shí)用新型的微帶天線及射頻識別卡，特別適合用于915MHz射頻識別領(lǐng)域。
文檔編號G06K19/067GK2692749SQ20042003341
公開日2005年4月13日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者陳炳良 申請人:四川華展智能科技有限公司