一种无源超高频和特高频标签天线制造技术

本发明专利技术提出了一种无源超高频和特高频标签天线，包括：设计2.5G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线在两侧向下延伸，同时在顶部设有一个向下的弯折部，形成对称蝴蝶形状；设计5.8G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线向上延伸由凸起部，同时在两侧分别设有向下的弯折部，整体形成川字型。本发明专利技术通过结构弯折设计，改变减小折叠槽天线的尺寸，是天线更加小型化。

A Passive UHF and UHF Label Antenna

The invention provides a passive UHF and UHF tag antenna, which includes: designing a 2.5G tag antenna structure, including: a dielectric plate, printed on one side of the dielectric plate with folding grooves, input by SMA joint, fed by a coplanar waveguide, exciting the folding groove to transmit power, the groove line extending downwards on both sides, and a downward direction on the top. A 5.8G tag antenna structure consists of a dielectric plate printed on one side of the dielectric plate with a square metal sheet with folding groove input by SMA connector, fed by a coplanar waveguide, the folding groove is stimulated to transmit power, the groove line extends upward from the protrusion part, and downward bends are arranged on both sides to form a whole Sichuan. Font. By means of structure bending design, the size of folded slot antenna is changed and reduced, so that the antenna is more miniaturized.

【技术实现步骤摘要】
一种无源超高频和特高频标签天线
本专利技术涉及标签天线
，特别涉及一种无源超高频和特高频标签天线。
技术介绍
现有的标签天线存在以下缺陷：1.天线小型化程度不够，急需优化，以便更好的适应市场需求；2.性能不稳定，影响因素较多；3.谐振频率调整不便。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种无源超高频和特高频标签天线。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种无源超高频和特高频标签天线，包括：设计2.5G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线在两侧向下延伸，同时在顶部设有一个向下的弯折部，形成对称蝴蝶形状；设计5.8G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线向上延伸由凸起部，同时在两侧分别设有向下的弯折部，整体形成川字型。进一步，所述2.5G标签天线结构的天线参数长度和宽度等于四分之一的工作频率的波长，而折叠槽的总长度大约1倍的工作频率的波长。进一步，所述2.5G标签天线结构和5.8G标签天线结构中的介质板采用聚四氟乙烯材料。进一步，所述2.5G标签天线结构中，所述介质板的长度和宽度分别为30mm。进一步，所述2.5G标签天线结构中，每个所述弯折部的侧边长度为14mm，上端部宽度为7mm，下端部宽度为5mm。进一步，所述5.8G标签天线结构中，所述介质板的长度为15mm，宽度为30mm。进一步，所述5.8G标签天线结构中，每个所述弯折部的侧边长度为7.5mm，凸起部宽度为2mm，下端部宽度为4mm。根据本专利技术实施例的无源超高频和特高频标签天线，通过结构弯折设计，改变减小折叠槽天线的尺寸，是天线更加小型化。因焊接技术对标签性能的影响，经研究采用聚四氟乙烯材料，具有极小的损耗角正切，减少了较高频率下的损耗，提高了天线的性能。通过结构设计，改变尺寸就可以简单的调整到所希望的谐振频率上。本专利技术附加的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为折叠偶极子天线的示意图；图2为折叠槽天线的等效电路图；图3为折叠槽天线的输入阻抗示意图；图4为折叠槽天线的方向图；图5a和图5b为2.5G天线的结构图和反射系统仿真结果图；图6a和图6b为两个2.5G天线样品的测试结果图；图7为改进的2.5G天线的结构图；图8为改进的2.5G天线的输入阻抗实部示意图；图9为改进的2.5G天线的输入阻抗虚部示意图；图10a和图10b为使用AgilentE8363B矢量网络分析仪对设计的天线进行测试的仿真对比图和仿真方向图；图11为挖洞后天线的结构图；图12a和图12b为挖洞后天线的反射系数和输入阻抗的仿真示意图；图13a和图13b为5.8G天线的结构图和反射系统仿真结果图；图14a和图14b为两个5.8G天线样品的测试结果图；图15为改进的5.8G天线的示意图；图16a和图16b为改进的5.8G天线的反射系数和输入阻抗的仿真示意图；图17为使用AgilentE8363B矢量网络分析仪对设计的天线进行测试的仿真对比图；图18a为天线的几种不同弯折方式的示意图；图18b为天线尺寸与总槽长度比较示意图；图19a和图19b为几种天线的输入阻抗的实部和虚部示意图；图20为各种天线的天线增益与天线尺寸比示意图。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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。应用于RFID的微波频率为2.5GHz与5.8GHz，在这两个频段的常用天线为共面波导馈电的折叠槽天线(CPW-fedFolded-slotAntenna)。一个一般的共面波导馈电的折叠槽天线的结构如下图1。折叠槽天线可以看作是折叠偶极子天线的镜像，将折叠偶极子天线的金属部分和空间部分置换就得到了折叠槽天线。折叠槽天线的金属面不会无限大，通常只要比折叠槽的尺寸大一些即可。作为折叠偶极子天线的镜像，通常要求槽的总长度为1倍的导波波长左右，即：Lsum＝2L1+2L2+2W3-4W1-W2≈λg采用不接地的共面波导馈电，有以下优点:1)传播模式TEM；2)信号在暴露的表面导体上传播，容易安装集总参数元件；3)容易与同轴电缆相连；4)主要电磁场位于信号导体和地之间，几乎没有介质损耗。这种馈电方式的缺点：1)设计困难；2)当导带宽度和缝隙宽度的比例过大或过小时，TEM模式将被微带线的准TEM模式替代，性能降低。图2为天线的等效电路，Za为折叠槽天线阻抗，而不接地的共面波导的特性阻抗Z0为：其中K表示椭圆积分，h为介质板厚度，E为介质板相对介电系数。可以看出其特性阻抗由介质基片的相对介电常数、厚度、导带宽度及导带与地板之间的间隙共同决定。图3为折叠槽天线的输入阻抗示意图。按照上边的理论和公式，计算5.8GHz的天线参数来研究这种天线的一般特性，使用有限元法优化仿真，得到的输入阻抗及方向图如下图4。可以看出输入阻抗虚部为0的附近，实部曲线有一段平坦的底部，可以利用这种特性通过设计使输入阻抗正好为50Ω或者75Ω。方向图与偶极子天线旋转90度后的方向图相似，具有较强的方向性。(1)2.5G天线设计设计2.5GHz天线，尺寸30×35×1.6mm，天线尺寸较小。天线结构图和反射系数仿真结果如下图5a和图5b所示。由于在仿真中的介质介电系数比实际中用的大，所以实际的天线测量的谐振频率比设计要高很多。每种天线制作了两个相同的样品。两个样品的测试结果如下图6a和图6b所示。两个样品的不同之处就是加工误差以及焊接不规则。而电路板加工的误差应该不会太大，所以就是焊接的不确定性就可以造成100MHz左右的谐振频率的差别，可以看出，这些因素对天线有着相当大的影响。为此，本专利技术提供一种改进设计2.5G标签天线结构包括：介质板，在介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线在两侧向下延伸，同时在顶部设有一个向下的弯折部，形成对称蝴蝶形状。2.5G标签天线结构的天线参数长度和宽度等于四分之一的工作频率的波长，而折叠槽的总长度大约1倍的工作频率的波长。2.5G标签天线结构中的介质板采用聚四氟乙烯材料。2.5G标签天线结构中，介质板的长度和宽度分别为30mm。2.5G标签天线结构中，每个弯折部的侧边长度为14mm，上端部宽度为7mm，下端部宽度为5mm。具体的，为了减小谐振频率，新设计的2.5GHzRFID标签天线的结构如下图7，一个带有折叠槽的方形金属片被印刷在介质板的一面上，由SMA接头输入，通过一段共面波导(CoplanarWaveguide)馈电，激励折叠槽进行功率的发射。槽线在两侧向下延伸，同时在顶部有一个向下的弯折，形成蝴蝶形状。天线参数L、W大约等于四分之一的工作频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无源超高频和特高频标签天线，其特征在于，包括：设计2.5G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线在两侧向下延伸，同时在顶部设有一个向下的弯折部，形成对称蝴蝶形状；设计5.8G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线向上延伸由凸起部，同时在两侧分别设有向下的弯折部，整体形成川字型。

【技术特征摘要】
1.一种无源超高频和特高频标签天线，其特征在于，包括：设计2.5G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线在两侧向下延伸，同时在顶部设有一个向下的弯折部，形成对称蝴蝶形状；设计5.8G标签天线结构包括：介质板，在所述介质板的一面上印刷带有折叠槽的方形金属片由SMA接头输入，通过一段共面波导馈电，激励折叠槽进行功率的发射，槽线向上延伸由凸起部，同时在两侧分别设有向下的弯折部，整体形成川字型。2.如权利要求1所述的无源超高频和特高频标签天线，其特征在于，所述2.5G标签天线结构的天线参数长度和宽度等于四分之一的工作频率的波长，而折叠槽的总长度大约1倍的工作频率的波长。3.如权利要求1所述的无源超高...

【专利技术属性】
技术研发人员：田川，李鑫，尹祖伟，高茂生，
申请(专利权)人：北京宏诚创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11