本发明专利技术公开了一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，包括介质层、天线层、地板层和射频识别标签芯片，天线层位于介质层之上，地板层位于介质层之下，天线层包括：第一金属贴片区域，开有第一预设区域并桥接有第一温控开关；第二金属贴片区域，开有第二预设区域并桥接有第二温控开关；其中，第一金属贴片区域和第二金属贴片区域通过射频识别标签芯片间隔设置，射频识别标签芯片与金属贴片区域连接，第一、第二温控开关分别根据环境温度调节第一金属贴片区域的第一频点和第二金属贴片区域的第二频点。本发明专利技术具有如下优点：采用无源设计，使得传感节点趋向于微型化，持久化；无源传感节点体积更小，安装方便，无需更换电池，节能环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天线
，具体设计一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线。
技术介绍
如今，人们关注自然环境的变化，有大量的传感器用于环境监控环境，比如温度、湿度、压力等，随着技术的发展，可监控的环境变量越来越多，传感器也趋向于微型化，数字化，智能化，多功能化，系统化，网络化。目前，所用的传感器多为有源传感器，这些传感器需要携带电池，这样有两个缺点，一是使得传感节点大小无法进一步缩小，且无法用于一些特殊的环境；二是电池电量限制了传感器的有效时间，需要频繁更换电池。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线。为了实现上述目的，本专利技术的实施例公开了一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，包括介质层、天线层、地板层和射频识别标签芯片，所述天线层位于所述介质层之上，所述地板层位于所述介质层的下方，所述天
线层包括：第一金属贴片区域，所述第一贴片区域上开有第一预设区域，在所述第一预设区域上还桥接有第一温控开关；第二金属贴片区域，所述第二天线区域上开有第二预设区域，在所述第二预设区域上还桥接有第二温控开关；其中，所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域通过所述射频识别标签芯片间隔设置，所述射频识别标签芯片与所述第一金属铁片区域和所述第二金属贴片区域连接；所述第一温控开关和所述第二温控开关分别根据环境温度连通或闭合以相应调节所述第一金属贴片区域的第一频点和所述第二金属贴片区域的第二频点。根据本专利技术实施例的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，采用无源设计，使得传感节点趋向于微型化，持久化。对于某些需要监控但不适于人所处的地方，无源传感节点体积更小，安装方便，无需更换电池，节能环保，安装完后可长期使用，体现出无源、小型化的优势，有很高的研究价值、实用价值和经济价值。另外，根据本专利技术上述实施例的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述第一金属贴片区域远离所述射频识别标签芯片的一端至所述射频识别标签芯片之间的距离是根据第一基础频点、所述介质层中介质的相对介电常数确定的；所述第二金属区域远离所述射频识别标签芯片的一端至所述射频识别标签芯片之间的距离是根据第二基础频点、所述介质层中介质的相对介电常数确定的。进一步地，所述第一预设区域和/所述第二预设区域为矩形槽、圆弧槽或折线槽。进一步地，所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域远离所述射频
识别标签芯片的一端均设置有短路通孔。进一步地，所述射频识别标签芯片为Alien公司的Higgs3芯片、Higgs4芯片、NXP公司的G2iL芯片、G2XM芯片、7XM芯片、Impinj的Monza3芯片和Monza4芯片之中的一种。进一步地，所述第一温控开关和/或所述第二温控开关为KSD-01F温控开关，所述第一温控开关和/或所述第二温控开关为KSD-01F温控开关、JUC-31F开关、AIRPAX67L开关和KSD301开关中的一种。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线的优选结构的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。以下结合附图描述根据本专利技术实施例的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线。请参考图1，一种用于环境监测的双频高灵敏度可重构传感天线，包括介质层1、天线层2、地板层4和射频识别标签芯片3。天线层2位于介质层1之上。地板层4位于介质层3的下方。天线层2包括第一金属贴片区域201和第二金属贴片区域202。在第一金属贴片区域201上开有第一预设区域203，在对第一预设区域203
上设置有第一温控开关205。在第二金属贴片区域202上开有第一预设区域204在对第二预设区域204上设置有第二温控开关206。其中，第一金属贴片区域201和第二金属贴片区域202通过射频识别标签芯片3间隔设置。射频识别标签芯片3与第一金属贴片区域201和第二金属贴片区域202连接，置于介质层1上方。第一温控开关205和第二温控开关206分别根据环境温度连通或闭合以相应调节第一金属贴片区域201的第一频点和所述第二金属贴片区域202的第二频点。具体地，根据天线原理，贴片天线的谐振尺寸由如下公式(1)可得，L=C2ϵrf]]>其中，c为光速，f为谐振频率，εr为介质的相对介电常数。本设计使用的介质材料为0.79mm厚的Rogers5880，相对介电常数为2.2。对于工作在UHF频段的射频标签，按照900MHZ的工作频率，进行粗略估算，得到天线谐振尺寸(横向长度)约为11cm。在本专利技术的一个实施例中，第一金属贴片区域201的远离射频识别标签芯片3的一端至射频识别标签芯片3之间的距离是根据第一基础频点、介质层3中介质的相对介电常数确定的。第二金属区域202远离射频识别标签芯片3的一端至射频识别标签芯片3之间的距离是根据第二基础频点、介质层3中介质的相对介电常数确定的。具体地，天线根据上述原理，将左右两侧贴片尺寸进行微调，使其工作在850MHz和950MHz两个频点，按照共轭匹配原理进行双频结构的设计，两边的开槽加载了不同动作类型的开关，常温时，左闭合右断开，天线谐振在
840MHz和903MHz附近，两频本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，其特征在于，包括介质层、天线层、地板层和射频识别标签芯片，所述天线层位于所述介质层之上，所述地板层位于所述介质层的下方，所述天线层包括：第一金属贴片区域，所述第一贴片区域上开有第一预设区域，在所述第一预设区域上还桥接有第一温控开关；第二金属贴片区域，所述第二天线区域上开有第二预设区域，在所述第二预设区域上还桥接有第二温控开关；其中，所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域通过所述射频识别标签芯片间隔设置，所述射频识别标签芯片分别与所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域连接，所述第一温控开关和所述第二温控开关分别根据环境温度连通或闭合以相应调节所述第一金属贴片区域的第一频点和所述第二金属贴片区域的第二频点。
【技术特征摘要】
1.一种用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，其特征在于，包括介质层、天线层、地板层和射频识别标签芯片，所述天线层位于所述介质层之上，所述地板层位于所述介质层的下方，所述天线层包括：第一金属贴片区域，所述第一贴片区域上开有第一预设区域，在所述第一预设区域上还桥接有第一温控开关；第二金属贴片区域，所述第二天线区域上开有第二预设区域，在所述第二预设区域上还桥接有第二温控开关；其中，所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域通过所述射频识别标签芯片间隔设置，所述射频识别标签芯片分别与所述第一金属贴片区域和所述第二金属贴片区域连接，所述第一温控开关和所述第二温控开关分别根据环境温度连通或闭合以相应调节所述第一金属贴片区域的第一频点和所述第二金属贴片区域的第二频点。2.根据权利要求1所述的用于环境监测的双频高灵敏度无源可重构传感天线，其特征在于，所述第一金属贴片区域远离所述射频识别标签芯片的一端至所述射频识别标签芯片之间的距离是根据第一基础频点、所述介质层中介质的相对介电常数确定的；所述第二金属区域远离所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：董凯明，杨帆，许慎恒，李懋坤，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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