本發(fā)明涉及一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽。
背景技術(shù):
目前,射頻識(shí)別即RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù),又稱(chēng)電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別,是一種可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù),而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸的通信技術(shù)。常用的無(wú)源RFID 有低頻(125k~134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻(860-960MHz)。RFID 標(biāo)簽天線作為RFID系統(tǒng)的重要組成部分,它的性能將極大的影響整個(gè)RFID系統(tǒng)的效率與質(zhì)量。影響RFID 天線性能的主要因素包括天線的尺寸、工作頻段、阻抗及增益等,因此,如果需要一款較好的RFID的天線,就應(yīng)該具有較好的天線性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn),提供一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的具體方案如下:一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,包括有均是長(zhǎng)方形且疊在一起的第一介質(zhì)板以及第二介質(zhì)板;第一介質(zhì)板的頂面設(shè)有微帶天線;第二介質(zhì)板的頂面設(shè)有隔離環(huán)組;隔離環(huán)組位于第二介質(zhì)板的頂面和第一介質(zhì)板的底面之間;隔離環(huán)組包括有兩個(gè)同心設(shè)置的第一圓環(huán)與第二圓環(huán);還包括有RFID芯片,所述RFID芯片設(shè)于第二介質(zhì)板的底面,所述RFID芯片與微帶天線電性連接。
其中,所述微帶天線包括有微帶圓盤(pán);設(shè)定第一介質(zhì)板,其兩個(gè)長(zhǎng)邊分別為第一邊及第二邊,其兩個(gè)短邊分別為第三邊及第四邊;
所述微帶圓盤(pán)靠近第一邊的一側(cè)設(shè)有饋電凹槽,饋電凹槽內(nèi)設(shè)有凹字形的圈臂,圈臂與饋電凹槽的內(nèi)里邊相連接,饋電凹槽的內(nèi)里邊還延伸出有多個(gè)T形桿;所述第一介質(zhì)板還包括有饋電片,所述饋電片與圈臂之間通過(guò)饋電微帶臂相連;
所述微帶圓盤(pán)靠近第二邊的一側(cè)、靠近第三邊的一側(cè)以及遠(yuǎn)離第三邊的一側(cè)均設(shè)有凹槽式輻射單元;每個(gè)所述凹槽式輻射單元包括有矩形輻射缺口,從矩形輻射缺口的兩個(gè)側(cè)邊向中間延伸出的支撐塊,每個(gè)支撐塊向中間延伸出的橫桿;凹槽式輻射單元還包括有凹字形的第一輻射臂以及矩形的第二輻射臂,所述第二輻射臂位于第一輻射臂的缺口處;所述第一輻射臂與第二輻射臂分別與對(duì)應(yīng)的橫桿通過(guò)饋電桿相連;矩形輻射缺口的內(nèi)里邊向微帶圓盤(pán)中心延伸有凸字形的凸形凹陷,所述凸形凹陷的內(nèi)里邊向微帶圓盤(pán)中心延伸有圓形凹陷。
其中,所述微帶圓盤(pán)中心設(shè)有三角形缺孔,所述三角形缺孔的一個(gè)角對(duì)準(zhǔn)第二邊,另外兩個(gè)角分別對(duì)準(zhǔn)第三邊和第四邊。
其中,第一圓環(huán)的半徑是第二圓環(huán)半徑的2倍。
其中,所述饋電微帶臂的寬度為N,饋電凹槽的寬度為K,T形桿的數(shù)量為C,則K=20C*N。
其中,所述T形桿的數(shù)量為2。
其中,還包括有用于將第一介質(zhì)板、第二介質(zhì)板封裝在一起的封裝部,所述RFID設(shè)于封裝部?jī)?nèi);
其中,第一介質(zhì)板的四個(gè)角處均設(shè)有一個(gè)三角形的寄生輻射片;
其中,第一介質(zhì)板上靠近第三邊的一側(cè)還設(shè)有隔離微帶,所述隔離微帶遠(yuǎn)離第三邊的一側(cè)設(shè)有鋸齒狀結(jié)構(gòu);
其中,所述饋電片與微帶圓盤(pán)之間設(shè)有隔離凹槽,隔離凹槽內(nèi)填充有二氧化硅。
本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得RFID電子天線具有較好的電氣性能,實(shí)用性強(qiáng)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的截面圖;
圖2是本發(fā)明的第一介質(zhì)板板的俯視圖;
圖3是圖2的局部放大圖;
圖4是本發(fā)明的第二介質(zhì)板的俯視圖;
圖5是本發(fā)明天線具體實(shí)施例的S11參數(shù)的仿真和測(cè)試曲線圖。
圖6是本發(fā)明天線具體實(shí)施例的增益仿真測(cè)試曲線圖和效率測(cè)試曲線圖;
圖7是本發(fā)明天線具體實(shí)施例在5GHz的歸一化輻射方向圖。
圖1至圖7中的附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1-RFID芯片;2-封裝部;
v1-第一介質(zhì)板;v2-第二介質(zhì)板;v21-第一圓環(huán);v22-第二圓環(huán);
v3-隔離微帶;v4-寄生輻射片;v5-饋電片;v6-隔離凹槽;v7-饋電微帶臂;v8-微帶圓盤(pán);v81-饋電凹槽;v82-圈臂;v83-T形桿;v84-三角形缺孔;v85-支撐塊;v86-橫桿;v87-饋電桿;v88-第一輻射臂;v89-第二輻射臂;
v9-凸形凹陷;v91-圓形凹陷。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。
如圖1至圖7所示,本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,包括有均是長(zhǎng)方形且疊在一起的第一介質(zhì)板v1以及第二介質(zhì)板v2;第一介質(zhì)板v1的頂面設(shè)有微帶天線;第二介質(zhì)板v2的頂面設(shè)有隔離環(huán)組;隔離環(huán)組位于第二介質(zhì)板v2的頂面和第一介質(zhì)板v1的底面之間;隔離環(huán)組包括有兩個(gè)同心設(shè)置的第一圓環(huán)v21與第二圓環(huán)v22;還包括有RFID芯片1,所述RFID芯片1設(shè)于第二介質(zhì)板v2的底面,所述RFID芯片與微帶天線電性連接。通過(guò)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得RFID電子天線具有較好的電氣性能,實(shí)用性強(qiáng)。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,所述微帶天線包括有微帶圓盤(pán)v8;設(shè)定第一介質(zhì)板v1,其兩個(gè)長(zhǎng)邊分別為第一邊及第二邊,其兩個(gè)短邊分別為第三邊及第四邊;所述微帶圓盤(pán)v8靠近第一邊的一側(cè)設(shè)有饋電凹槽v81,饋電凹槽v81內(nèi)設(shè)有凹字形的圈臂v82,圈臂v82與饋電凹槽v81的內(nèi)里邊相連接,饋電凹槽v81的內(nèi)里邊還延伸出有多個(gè)T形桿V83;所述第一介質(zhì)板v1還包括有饋電片v5,所述饋電片v5與圈臂v82之間通過(guò)饋電微帶臂v7相連;所述微帶圓盤(pán)v8靠近第二邊的一側(cè)、靠近第三邊的一側(cè)以及遠(yuǎn)離第三邊的一側(cè)均設(shè)有凹槽式輻射單元;每個(gè)所述凹槽式輻射單元包括有矩形輻射缺口,從矩形輻射缺口的兩個(gè)側(cè)邊向中間延伸出的支撐塊v85,每個(gè)支撐塊v85向中間延伸出的橫桿v86;凹槽式輻射單元還包括有凹字形的第一輻射臂v88以及矩形的第二輻射臂v89,所述第二輻射臂v89位于第一輻射臂v88的缺口處;所述第一輻射臂v88與第二輻射臂v89分別與對(duì)應(yīng)的橫桿v86通過(guò)饋電桿v87相連;矩形輻射缺口的內(nèi)里邊向微帶圓盤(pán)v8中心延伸有凸字形的凸形凹陷v9,所述凸形凹陷v9的內(nèi)里邊向微帶圓盤(pán)v8中心延伸有圓形凹陷v91。
第一介質(zhì)板v1與第二介質(zhì)板v2疊加時(shí),即隔離環(huán)組與微帶天線的互耦作用時(shí),在盡可能的避免耦合干擾后,其能達(dá)到優(yōu)異的天線特性,參照?qǐng)D5,本發(fā)明實(shí)施例仿真與測(cè)試的|S11|參數(shù)較為吻合,測(cè)試的10dB阻抗帶寬是28.4%,阻帶|S11|接近于0。參照?qǐng)D6,本發(fā)明實(shí)施例仿真與測(cè)試的增益曲線比較吻合,測(cè)試通帶內(nèi)平均增益8.2dBi,并且在通帶邊沿有很高的滾降度,在很寬的阻帶內(nèi)帶外抑制超過(guò)20dBi,0~10GHz范圍內(nèi)有較好的濾波效果;本發(fā)明實(shí)施例的帶內(nèi)效率高達(dá)95%。參閱圖7,中心頻率5GHz的歸一化方向圖;最大輻射方向在輻射體的正上方,主極化比交叉極化大25dBi以上。通帶內(nèi)其他頻率的方向圖與5GHz的方向圖類(lèi)似,整個(gè)通帶內(nèi)方向圖穩(wěn)定。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,所述微帶圓盤(pán)v8中心設(shè)有三角形缺孔v84,所述三角形缺孔v84的一個(gè)角對(duì)準(zhǔn)第二邊,另外兩個(gè)角分別對(duì)準(zhǔn)第三邊和第四邊??梢杂行Ы档婉詈细蓴_。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,第一圓環(huán)v21的半徑是第二圓環(huán)v22半徑的2倍;隔離性能最佳,提高隔離性。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,所述饋電微帶臂v7的寬度為N,饋電凹槽v81的寬度為K,T形桿V83的數(shù)量為C,則K=20C*N。滿(mǎn)足該公式的時(shí)候,測(cè)試通帶內(nèi)平均增益可達(dá)到9.15dBi的水平
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,所述T形桿V83的數(shù)量為2。該數(shù)量的T形是與微帶天線達(dá)到最佳的匹配性能,駐波比可降至1.15。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,還包括有用于將第一介質(zhì)板v1、第二介質(zhì)板v2封裝在一起的封裝部2,所述RFID設(shè)于封裝部2內(nèi);不僅能防水還防腐蝕。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,第一介質(zhì)板v1的四個(gè)角處均設(shè)有一個(gè)三角形的寄生輻射片v4;增加增益,提高距離,提高實(shí)用性。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,第一介質(zhì)板v1上靠近第三邊的一側(cè)還設(shè)有隔離微帶v3,所述隔離微帶v3遠(yuǎn)離第三邊的一側(cè)設(shè)有鋸齒狀結(jié)構(gòu);能有效降低駐波比,提高天線特性。
本實(shí)施例所述的一種設(shè)有隔離凹槽的RFID電子天線標(biāo)簽,所述饋電片v5與微帶圓盤(pán)v8之間設(shè)有隔離凹槽v6,隔離凹槽v6內(nèi)填充有二氧化硅;降低回波損耗,提高特性。
以上所述僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例,故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾,包含在本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。