一种超高频平面宽带标签天线制造技术

本实用新型专利技术提供了一种超高频平面宽带标签天线，包括：设于介质基材上的辐射面及设于辐射面中部的馈电位置和设于辐射面两侧的凹槽；凹槽为H型槽或斜槽。本实用新型专利技术在磁场强度较弱的地方开槽，使强磁场能量通过槽耦合到磁场强度较弱的区域，从而使磁场强度均匀分布达到增宽带宽的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超高频平面宽带标签天线
本技术涉及射频识别技术，具体涉及一种超高频平面宽带标签天线。
技术介绍
超高频(UHF)射频识别(RFID)是通过无线射频信号，自动获取相关数据的技术。它的工作原理是标签天线接收读写器天线发射的超高频电磁波，电磁波转换成电能，激活标签芯片，芯片接收到读写器的指令后把所要求的信息发回读写器，读写器将这些信息再发给检测中心。这可实现物体之间的信息交换，是物联网的核心技术，广泛应用于物流管理、汽车电子标识、资产管理、智能生产线等领域。在无线通信技术快速发展的今天，天线作为能量的转换器日益重要。宽带天线是无线通信领域的一个重要的发展方向，可以提高通信系统的容量和频谱利用率等。在RFID领域，无源天线的性能是重要的因素，它影响整个RFID系统的性能，平面缝隙天线具有频带宽，低剖面，重量轻，易于共性等特点。可以用较简单的结构，产生较宽的带宽，在不同的物理材料的变化下，宽带天线有良好的鲁棒性。特别是在高速运动远距离读写时，宽带天线可以实现稳定的读写。目前宽带天线主流的设计方法是采用具有宽带性质天线类型，例如V型、波纹喇叭天线；利用tuner增加带宽，例如patch天线；或者利用加载的方法增大天线能量损耗，从而加大带宽。但这些方法都不适合宽带标签天线的设计，对于宽带标签天线的设计，目前只是从结果上来推断天线的带宽，没有具体的指导方法来有效的设计宽带标签天线。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种超高频平面宽带标签天线，包括：设于介质基材上的辐射面及设于辐射面中部的馈电位置和设于辐射面两侧的凹槽；凹槽为H型槽或斜槽。H型槽距离辐射面的两侧边0-20cm。H型槽的横槽宽度大于纵槽宽度。斜槽分别以辐射面的四个角为起点，斜槽与辐射面的短边成30-45°。斜槽的宽度在1-3mm之间，长度在15-32mm之间。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1.本技术通过分析天线附近的磁场强度分布，在磁场强度较弱的地方开缝，使强磁场能量通过槽耦合到磁场强度较弱的区域，从而使磁场强度均匀分布达到增宽带宽的效果；2.本技术提供了一种高效而具体的增宽带宽的方法，使标签安装在不同的材料上鲁棒性好，通信效率高，便于广泛应用在物联网领域；3.本技术通过以上两种开槽方式来耦合磁场能量，使天线表面的磁场分布均匀，天线的Q值减小，带宽增宽。附图说明图1(a)是本技术实施例一(未开槽)的磁场图；图1(b)是本技术实施例一(未开槽)的平面图；图2(a)是本技术实施例一开H型槽的磁场图；图2(b)是本技术实施例一开H型槽的平面图；图3是本技术实施例一的带宽增宽对比图；图4(a)是本技术实施例二(未开槽)的磁场图；图4(b)是本技术实施例二(未开槽)的平面图；图5(a)是本技术实施例二开45°斜槽的磁场图；图5(b)是本技术实施例二开45°斜槽的平面图；图6是本技术实施例二的带宽增宽对比图；图中，11为实施例一的辐射面，12为实施例一的馈电位置，13为实施例一的陶瓷基材，14和15为实施例一的磁场强度较小区域，21为实施例一开H型槽的辐射面，22为实施例一开H型槽的馈电位置，23为实施例一开H型槽的陶瓷基材，24为实施例一开H型槽的横槽，25为实施例一开H型槽的纵槽，31为实施例二的辐射面，32为实施例二的馈电位置，33为实施例二的陶瓷基材，34和35为实施例二的磁场强度较小区域，41为实施例二开45°斜槽的辐射面，42为实施例二开45°斜槽的馈电位置，43为实施例二开45°斜槽的陶瓷基材，44为实施例二开45°斜槽的开槽。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术的技术方案做进一步详细说明。实施例一：如图1(a)所示的(未开槽)磁场图和图1(b)所示的(未开槽)平面图，在陶瓷基材13上的辐射面11中间的馈电位置12，通过仿真软件ANSYSHFSS可得到天线附近磁场强度分布图，把磁场强度是最大磁场强度的1e-002至1e-004倍的区域14和15，认为是磁场强度较弱的区域。如图2(a)所示的磁场图和图2(b)所示的平面图，在陶瓷基材23上的辐射面21中间的馈电位置23两边设置H型槽。在磁场强度较小的地方，即距离两侧边0-20cm之间开对称的H型槽，来耦合磁场能量，H型槽由1个横槽24和2个纵槽25组成，横槽的宽度大于纵槽的宽度。在这个磁场强度较小的区域开槽，强磁场能量可通过槽耦合到磁场强度较弱的区域，从而使磁场强度分布均匀，增大天线的带宽。如图3所示，加H形槽后，天线表面的磁场分布相对均匀，最大值从4.0e+001A/m变为3.6e+001A/m，最小值从9.2e-003A/m变为1.5e-002A/m，在比较大的面积上磁场强度相对较大，与不加槽的情况相比，VSWR≤1.2的阻抗带宽增加了49MHz。实施例二：如图4(a)所示的(未开槽)磁场图和图4(b)所示的(未开槽)平面图，在陶瓷基材33上的辐射面31中间的馈电位置32，通过仿真软件ANSYSHFSS可得到天线附近磁场强度分布图，把磁场强度是最大磁场强度的1e-002至1e-004倍的区域34和35，认为是磁场强度较弱的区域。如图5(a)所示的磁场图和图5(b)所示的平面图，在实施例二陶瓷基材43辐射面41的四边形天线的四个角附近，每个角上开槽44，馈电位置42设于辐射面中央，利用四个槽耦合磁场能量，把中间的能量向两边分散，使磁场分布均匀。槽与天线辐射体的短边成30-45°角，槽的宽度在1-3mm之间，长度可在15-32mm之间，槽的宽度长度可以按照阻抗和磁场分布调整，长度越长，阻抗实部和虚部越大，最大磁场强度值越大，宽度越宽实部越大，虚部越小，最大磁场强度呈非线性关系。本专利技术的斜缝为四个，分别以天线的四个角为起点，共同作用来分散天线辐射面中间的磁场能量，使磁场强度分布均匀，从而增大带宽。如图6为天线每个角开45°斜槽后，天线表面的磁场分布均匀，最大值从2.1e+001A/m变为3.3+e001A/m，最小值从5.6e-003A/m变为6.8e-003A/m，在比较大的面积上磁场强度相对较大，与不加槽的情况相比，VSWR≤1.2的阻抗带宽增加了28MHz。实施例一和实施例二相比，实施例一加H型槽比实施例二加斜槽的磁场强度最大值和磁场强度最小值都大，实施例一最大磁场强度和最小磁场强度的差值更小，磁场强度分布更均匀，带宽增加的更多。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高频平面宽带标签天线，其特征在于，包括：设于介质基材上的辐射面及设于辐射面中部的馈电位置和设于辐射面两侧的凹槽；所述凹槽为H型槽或斜槽。

【技术特征摘要】
1.一种超高频平面宽带标签天线，其特征在于，包括：设于介质基材上的辐射面及设于辐射面中部的馈电位置和设于辐射面两侧的凹槽；所述凹槽为H型槽或斜槽。2.根据权利要求1所述的超高频平面宽带标签天线,其特征在于，所述H型槽距离所述辐射面的两侧边0-20cm。3.根据权利要求2所述的超高频平面宽带标签天线，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：任永丽，管超，马岩，
申请(专利权)人：睿芯联科北京电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11