專利名稱：立體式標(biāo)簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天線，尤指一種用于物聯(lián)網(wǎng)射頻識別系統(tǒng)中的射頻識別標(biāo)簽天線。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有射頻識別標(biāo)簽在結(jié)構(gòu)上大多采用平面設(shè)計。在方向上只能根據(jù)標(biāo)簽天線所依附的環(huán)境表面來確定輻射的方向。并且由于依附表面一般是平面，所用只能在垂直于此平面的方向上達到最佳輻射距離。而其中大部分的抗金屬標(biāo)簽為有反射面的平面標(biāo)簽方式， 天線的方向圖也只能限制于平面式和單一的電路結(jié)構(gòu)使有效輻射角度和最佳輻射方向受到限制。作為這樣的反射式平面標(biāo)簽天線的一個例子，圖1展示出現(xiàn)有平面標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。常規(guī)平面標(biāo)簽天線包括天線基材10，和在其表面的環(huán)形天線回路20、第一連接線21、第二連接線22、第一諧振輻射臂23、第二諧振輻射臂24、芯片焊盤圖案。在圖1中。 第一連接線21 —端與環(huán)形天線回路20連接于第一相位點25，另一端連接于第一諧振輻射臂23 ；第二連接線22 —端與環(huán)形天線回路20連接于第二相位點26，另一端連接于第二諧振輻射臂對；在圖1中，芯片焊盤圖案包括第一芯片焊腳圖案27，第二芯片焊腳圖案觀，且第一芯片焊腳圖案27與第二芯片焊腳圖案觀分別連接于環(huán)形天線回路20的兩端。由于現(xiàn)有平面標(biāo)簽天線的整個輻射結(jié)構(gòu)都位于天線基材10的一個平面的表面上，導(dǎo)致電流只能在此平面上流動，在其被使用在抗金屬應(yīng)用中時，往往導(dǎo)致其整個結(jié)構(gòu)都平行于環(huán)境金屬平面而造成輻射角度的狹窄。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種電流不僅在絕緣介質(zhì)層表面一個平面中流動的三維立體標(biāo)簽，使輻射的角度更大。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種立體式標(biāo)簽天線，包括一殼體，所述殼體包括一上殼體和一下殼體，所述下殼體包括一貼合使用環(huán)境表面的外表面和一個平行于外表面的內(nèi)表面，在所述殼體內(nèi)設(shè)有一絕緣介質(zhì)層，在所述絕緣介質(zhì)層上設(shè)置有天線電路圖案，復(fù)數(shù)個金屬輻射臂通過金屬連接線連接所述天線電路圖案，所述金屬輻射臂所在平面垂直于所述絕緣介質(zhì)層上設(shè)置的天線電路圖案所在平面，且所述天線電路圖案所在平面與所述下殼體的外表面形成一 O 45度的夾角。本實用新型中的金屬輻射臂所在平面垂直于所述天線電路圖案所在平面，使得電流不僅在天線電路圖案表面一個平面中流動，還在復(fù)數(shù)個不同的垂直金屬面上流動，形成三維立體標(biāo)簽，使輻射的角度更大，且所述夾角可以根據(jù)使用環(huán)境的不同來調(diào)整大小，以達到最佳輻射角度和方向。本實用新型的進一步改進在于所述內(nèi)表面與所述外表面的距離大于0. 1mm，使天線電路與使用環(huán)境表面電路不導(dǎo)通，可以有效增加環(huán)境適應(yīng)性。[0008]本實用新型的進一步改進在于所述復(fù)數(shù)個金屬輻射臂分別擁有不同的輻射頻率，以增加整個標(biāo)簽天線的頻率響應(yīng)帶寬。

圖1為一種現(xiàn)有平面標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型立體式標(biāo)簽天線的等軸側(cè)透視圖；圖3為本實用新型立體式標(biāo)簽天線的側(cè)面透視圖；圖4為本實用新型立體式標(biāo)簽天線的等軸側(cè)分解透視圖；圖5為本實用新型立體式標(biāo)簽天線的金屬輻射臂的外形線圖案；圖6為本實用新型立體式標(biāo)簽天線和其使用環(huán)境的組合等軸示意圖；圖7為本實用新型立體式標(biāo)簽天線和其使用環(huán)境的組合情況下的等軸側(cè)IdBi增益方向圖；圖8為本實用新型立體式標(biāo)簽天線和其使用環(huán)境的組合情況下的二維增益方向圖；圖9為本實用新型立體式標(biāo)簽天線匹配單端口芯片后的回波損耗與頻率圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。參閱圖2 4所示，本實用新型的立體式標(biāo)簽天線主要包括一殼體30，置于殼體 30內(nèi)的絕緣介質(zhì)層40，設(shè)置于絕緣介質(zhì)層40上的天線電路圖案50以及四個金屬輻射臂 60，金屬輻射臂60通過金屬連接線70連接天線電路圖案50，且金屬輻射臂60所在平面垂直于所述絕緣介質(zhì)層40所在平面，使得電流不僅在絕緣介質(zhì)層40表面一個平面中流動，還在復(fù)數(shù)個不同的垂直金屬面上流動，形成三維立體標(biāo)簽，使輻射的角度更大，其中殼體30包括一上殼體31和一下殼體32，上殼體31包含一個內(nèi)表面311，此內(nèi)表面311是結(jié)構(gòu)平面；所述下殼體32包括一貼合使用環(huán)境表面的外表面321和一個平行于外表面的內(nèi)表面322，作為本實用新型的較佳實施方式，內(nèi)表面322與外表面321的距離大于 0. 1mm，使天線電路與使用環(huán)境表面電路不導(dǎo)通，可以有效增加環(huán)境適應(yīng)性(圖中6角星型和小點填充的部分為殼體的內(nèi)表面和外表面)；絕緣介質(zhì)層40采用0.8mm Imm厚的介電常數(shù)為1 3的微波介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)層40上的天線電路圖案所在平面與下殼體32的外表面321形成一 0 45度的夾角，此夾角可以根據(jù)使用環(huán)境的不同來調(diào)整大小，以達到最佳輻射角度和方向。天線電路圖案50 包括一閉環(huán)金屬線路圖案51，四條金屬回路線52 55，以及一芯片引腳電極圖56，四條金屬回路線52 55的第一端分別連接閉環(huán)金屬線路圖案51的四個相位點511 514，第二端連接芯片引腳電極圖56，芯片引腳電極圖56可以選用能連接單端口芯片的圖案也可以選用能連接雙端口芯片的圖案。參閱圖5所示，為本實用新型體立體式標(biāo)簽天線金屬輻射臂60的外形線圖案，包含一條外形線W1、一條外形線W2、一條外形線W3、一條外形線W4、一條外形線W5和一條外形線W6 ；外形線W1、外形線W2、外形線W3、外形線W4、外形線W5、外形線W6首尾相接，構(gòu)成金屬輻射臂60的邊緣；外形線Wl和內(nèi)表面322平行，以使金屬輻射體可以依附在殼體30內(nèi)；外形線W2到外形線W6的距離和外形線W4到外形線W6的距離決定金屬輻射臂輻射頻率的大小，可以根據(jù)使用環(huán)境的不同來調(diào)整大小，以達到最佳輻射效率。外形線W5通過金屬連接線70連接天線電路圖案50，6條外形線決定了金屬輻射臂的面積，同時決定了輻射的增益大小，可以根據(jù)使用環(huán)境的不同來調(diào)整大小，以達到最佳增益值。配合圖6所示，本實用新型立體式標(biāo)簽天線和其使用環(huán)境的組合等軸示意圖，立體式標(biāo)簽天線被安裝在一段電線桿80上，通過把殼體30用鉚釘81固定在一塊金屬薄片82 上，金屬薄片尺寸為300mmX 2IOmmX0. 6mm ；再把金屬薄片82固定在電線桿80上。此段安裝有本實用新型立體式標(biāo)簽天線的為電力公司所用電線桿的一部分，此部分可以是電線桿高于地面0米到高于地面10米高度的一部分。根據(jù)距離地面的高度來調(diào)整絕緣介質(zhì)層40 與下殼體32的外表面321的夾角大小，以達到最佳輻射角度和方向。圖8為本實用新型立體式標(biāo)簽天線被安裝在電線桿80上情況下的二維增益方向圖。圖中Phi = 0(xz平面)曲線顯示方向圖的最佳輻射方向點(ml7)由于夾角(701)的作用偏離了 Z軸正方向(Theta = Odeg)，向X軸的正方向(Theta = 90deg)偏轉(zhuǎn)。X軸的正方向(Theta = 90deg)指向地面，能使信號產(chǎn)生一個從水平方向(Z軸正方向)偏向地面方向(X軸的正方向)的輻射傾角。能很好適應(yīng)在電線桿上的應(yīng)用，使使用者站立于地面的情況下，很好很方便地測得一般安裝情況下，安裝于電線桿高過地面3米處的立體式標(biāo)簽天線的信號。圖7、8顯示其擁有很大的輻射角度。對應(yīng)圖6中的結(jié)構(gòu)可以看出天線在實際使用時的效果是很理想的。圖9為本實用新型立體式標(biāo)簽天線連接單端口芯片后的回波損耗與頻率圖。
權(quán)利要求1.一種立體式標(biāo)簽天線，包括一殼體，所述殼體包括一上殼體和一下殼體，所述下殼體包括一貼合使用環(huán)境表面的外表面和一個平行于外表面的內(nèi)表面，在所述殼體內(nèi)設(shè)有一絕緣介質(zhì)層，在所述絕緣介質(zhì)層上設(shè)置有天線電路圖案，復(fù)數(shù)個金屬輻射臂通過金屬連接線連接所述天線電路圖案，其特征在于所述金屬輻射臂所在平面垂直于所述絕緣介質(zhì)層上設(shè)置的天線電路圖案所在平面，且所述天線電路圖案所在平面與所述下殼體的外表面形成一 0 45度的夾角。
2.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于所述下殼體的內(nèi)表面與外表面的距離大于 0. Imm0
3.如權(quán)利要求1或2所述的天線，其特征在于所述復(fù)數(shù)個金屬輻射臂分別擁有不同的輻射頻率。
專利摘要本實用新型提供了一種立體式標(biāo)簽天線，包括一殼體，殼體包括一上殼體和一下殼體，下殼體包括一貼合使用環(huán)境表面的外表面和一個平行于外表面的內(nèi)表面，在殼體內(nèi)設(shè)有一絕緣介質(zhì)層，在絕緣介質(zhì)層上設(shè)置有天線電路圖案，復(fù)數(shù)個金屬輻射臂通過金屬連接線連接天線電路圖案，金屬輻射臂所在平面垂直于絕緣介質(zhì)層上設(shè)置的天線電路圖案所在平面，且天線電路圖案所在平面與下殼體的外表面形成一0～45度的夾角。本實用新型中的金屬輻射臂所在平面垂直于天線電路圖案所在平面，使得電流不僅在天線電路圖案表面一個平面中流動，還在復(fù)數(shù)個不同的垂直金屬面上流動，形成三維立體標(biāo)簽，使輻射的角度更大，且所述夾角可以根據(jù)使用環(huán)境的不同來調(diào)整大小，以達到最佳輻射角度和方向。
文檔編號H01Q1/38GK202178387SQ20112026978
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者史紀(jì)元 申請人:群淂數(shù)碼科技(上海)有限公司