專利名稱：一種高性能的八木電子標(biāo)簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高性能的八木電子標(biāo)簽天線。
技術(shù)背景近年來(lái)，自動(dòng)識(shí)別方法在許多服務(wù)領(lǐng)域、在貨物銷售與后勤分配方面、在商業(yè)部門、在 生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領(lǐng)域得到了快速的普及和推廣。幾年前，條形碼——紙帶在識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場(chǎng)革命并得到了廣泛應(yīng)用。今天，這 種條形碼——紙帶在越來(lái)越多的情況下已經(jīng)不能滿足人們的需求了。條形碼雖然很便宜，但 它的不足之處是存儲(chǔ)能力小及不能改寫。一種技術(shù)上最佳的解決方案是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一塊硅芯片里。在日常生活中，具有觸點(diǎn)排 的IC卡(電話IC卡、銀行卡等)是電子數(shù)據(jù)載體的最普遍的結(jié)構(gòu)。然而，對(duì)IC卡來(lái)說(shuō)，在許多情況下，機(jī)械觸點(diǎn)的接通是不可靠的。數(shù)據(jù)載體與一個(gè)所屬的閱讀器之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行非 接觸傳輸將靈活得多。根據(jù)使用的能量和數(shù)據(jù)傳輸方法，我們把非接觸的識(shí)別系統(tǒng)稱作射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID-Radio Frequency Identification^因此，RFID是一種利用無(wú)線電波對(duì)紀(jì) 錄媒體進(jìn)行讀寫，將射頻技術(shù)與IC卡技術(shù)相結(jié)合并可用于遠(yuǎn)距離、動(dòng)目標(biāo)、無(wú)線識(shí)別的技術(shù)。RFID系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)的組成會(huì)有所不 同，但就其工作原理來(lái)看，系統(tǒng)一般都由應(yīng)答器、閱讀器和PC機(jī)組成。應(yīng)答器應(yīng)放置在要識(shí) 別的物體上，可以發(fā)送和接收信息，可根據(jù)收到的操作命令作讀/寫等處理；閱讀器是采集應(yīng) 答器信息并對(duì)應(yīng)答器發(fā)出操作命令的裝置，發(fā)出的命令包括讀/寫，選擇，取消選擇等命令。天線作為一種接收和發(fā)射電磁波的設(shè)備，是無(wú)線通信和雷達(dá)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件，它 是自由空間和傳輸線的接口，通常稱為"電子眼"或"電子耳"。天線在各種無(wú)線電技術(shù)設(shè)備 中的作用基本上是相同的。任何無(wú)線電技術(shù)設(shè)備都是通過(guò)電磁波來(lái)傳送信號(hào)的，它必須有能 輻射或接收電磁波的裝置，天線就是這種裝置，因此天線的作用首先就是輻射和接收電磁波。 基于這樣的前提，自從無(wú)線通訊技術(shù)的產(chǎn)生，天線便隨之誕生了。從最簡(jiǎn)單的線天線、面天線開(kāi)始，天線技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次革新。隨著天線應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大， 無(wú)線通信技術(shù)的日益進(jìn)步，人們對(duì)天線的要求越來(lái)越高工作距離盡可能的遠(yuǎn)，增益盡可能 的大，功耗盡可能的小，效率盡可能的高，極化盡可能的匹配等等。近年來(lái)又發(fā)明了微帶天 線和天線陣等技術(shù)，使得天線在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是智能通信領(lǐng)域，比如TD—SCDMA手機(jī)。電子標(biāo)簽為了降低成本標(biāo)簽往往采用打印到紙或者塑料薄膜上，這樣標(biāo)簽貼在不同的物體上意味著具有不同的諧振頻率。周邊的環(huán)境對(duì)電子標(biāo)簽的諧振頻率影響也比較大。還有UHF 的電子標(biāo)簽的頻率范圍是860圖z—960MHz，比較寬的頻帶，保證不同國(guó)家使用其中的某個(gè)頻 帶，而標(biāo)簽可以在任何國(guó)家使用。為此設(shè)計(jì)寬頻帶的電子標(biāo)簽天線是十分必要的。標(biāo)簽天線最常用的形式是半波偶極子或者是短偶極子，如圖1所示。但是其頻帶相對(duì)不寬。八木天線又稱為引向天線，波渠天線，它山一根有源振子和多根無(wú)源振子組成，如圖2 所示。有源整字可以是半波單振子，也可以是折合振子。若無(wú)源振子和有源振子之間的阿距 離小于四分之一波長(zhǎng)，無(wú)源振子比有源振子短時(shí)，整個(gè)電磁波能量將在無(wú)源振子方向增強(qiáng)； 無(wú)源振子比有源振子長(zhǎng)時(shí)，將在無(wú)源振子方向減弱。具有前者作用的無(wú)源振子稱為引向器， 具有后者作用的無(wú)源振子稱為反射器。方向性強(qiáng)使得八木天線具有較大的增益。八木天線的 電磁波輻射方向是和天線在同一個(gè)平面，而偶極子和折疊偶極子的天線輻射是全向的，其輻 射方向圖是垂至于天線直徑方向的環(huán)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種高性能的八木電子標(biāo)簽天線，使天線的輻射方向可 控，提高天線增益。一種高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是，由有源振子和無(wú)源振子兩個(gè)獨(dú)立的單元構(gòu) 成，其中有源振子為偶極子。所述偶極子由折線構(gòu)成。 所述折線開(kāi)口部分是閉合的。 所述無(wú)源振子是貼近的直線或直線的形變。 所述有源振子和無(wú)源振子的長(zhǎng)度相同。本設(shè)計(jì)是結(jié)合折線的半波偶極子和引向器或者導(dǎo)向器構(gòu)成簡(jiǎn)單的八木天線。其中無(wú)源振 子是一個(gè)或者距離很近的兩個(gè)無(wú)源振子。通過(guò)調(diào)節(jié)有源和無(wú)源振子之間的距離以及有源振子 折線的寬度和間距，來(lái)實(shí)現(xiàn)天線與標(biāo)簽芯片之間的阻抗匹配。而天線的輻射方向圖通過(guò)調(diào)整 無(wú)源振子與有源振子之間的距離實(shí)現(xiàn)電磁波的輻射方向是有源振子向無(wú)源振子方向或者相反 方向，或者兩個(gè)方向輻射。本實(shí)用新型的無(wú)源振子和有源振子的橫向長(zhǎng)度相同。本實(shí)用新型通過(guò)將八木天線結(jié)構(gòu)應(yīng)用到電子標(biāo)簽天線上，使電子標(biāo)簽天線繼承了八木天線 強(qiáng)方向性高增益的特點(diǎn)，改善了電子標(biāo)簽的性能。


圖la是常規(guī)的半波偶極子天線示意圖；圖lb是偶極子天線兩端用橫線加載的天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖lc是偶極子天線兩端用折線加載的天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖ld是偶極子天線末端用長(zhǎng)方形導(dǎo)體加載的天線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是常規(guī)的八木天線示意圖；圖3是用于電子標(biāo)簽的兩單元的八木天線示意圖；圖4a是一種無(wú)源振子T型形變的兩單元八木天線示意圖；圖4b是一種無(wú)源振子為直線的形變的兩單元八木天線示意圖；圖4c是一種無(wú)源振子為貼近直線的兩單元八木天線示意圖。圖中標(biāo)號(hào)30是有源振子的潰電點(diǎn)；31是有源振子的兩臂折線開(kāi)口處閉合的部分；32是折 線構(gòu)成的有源振子的兩臂；33是無(wú)源振子。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖示例進(jìn)一步具體描述本實(shí)用新型天線。圖3是用于電子標(biāo)簽的兩單元的八木天線示意圖。本設(shè)計(jì)的有源振子是由折線32構(gòu)成， 基本形狀是城垛形式，其中部分城垛的開(kāi)口閉合31，用來(lái)調(diào)整天線的阻抗。在潰電點(diǎn)30兩 側(cè)呈現(xiàn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。無(wú)源陣子33是一根相對(duì)寬的直線，與有源陣子平行，長(zhǎng)度相等。圖4是幾種形變的兩單元八木天線示意圖。圖4a的無(wú)源陣子由一個(gè)長(zhǎng)度和有源陣子一樣 的直線和一個(gè)寬的短直線結(jié)合而成，兩者沿著天線潰電點(diǎn)軸對(duì)稱。圖4b的城垛偶極子天線的 末端的折線寬度加粗，用來(lái)調(diào)節(jié)天線的阻抗；圖4c的寬的無(wú)源陣子背分成相距很近的兩根平 行線，兩者的長(zhǎng)度都等于有源陣子的長(zhǎng)度；而該圖的有源陣子的城垛的間距也不是相等，用 來(lái)調(diào)整天線的阻抗與芯片的阻抗匹配。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳 實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1. 一種高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是，由有源振子和無(wú)源振子兩個(gè)獨(dú)立的單元構(gòu)成，其中有源振子為偶極子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是所述偶極子為半波偶極 子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是所述偶極子由折線構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是所述折線開(kāi)口部分是閉 合的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是所述無(wú)源振子是貼近的 直線或直線的形變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高性能的八木電子標(biāo)簽天線，其特征是所述有源振子和無(wú)源振 子的長(zhǎng)度相同。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高性能的電子標(biāo)簽天線。這種天線將八木天線結(jié)構(gòu)應(yīng)用到電子標(biāo)簽天線上，將偶極子作為有源極子，另設(shè)置無(wú)源振子，構(gòu)成一種兩單元的八木電子標(biāo)簽。此種高性能的電子標(biāo)簽天線繼承了八木天線強(qiáng)方向性高增益的特點(diǎn)，改善了電子標(biāo)簽的性能。
文檔編號(hào)H01Q19/00GK201112565SQ20062004831
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者菅洪彥 申請(qǐng)人:上海坤銳電子科技有限公司