專利名稱：：一種小型微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種孩吏帶天線，特別涉及一種適用于手持式超高.頻RFID無線識(shí)別裝置使用的小型^:帶天線。
背景技術(shù)：
：在超高頻被動(dòng)式射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)中，天線效率是影響系統(tǒng)識(shí)別距離和有效識(shí)別率的重要指標(biāo)，特別是在小型RFID讀寫設(shè)備中，天線的體積由于受到空間的限制而隨之縮小；天線的體積和效率是一個(gè)相互矛盾的問題，如何在有限的體積條件下保持盡可能高的效率是同類產(chǎn)品面臨的共同問題。超高頻RFID技術(shù)進(jìn)入中國市場比較晚，對(duì)于小型化的RFID設(shè)備，國內(nèi)尚沒有與之配套的產(chǎn)品，在手持或移動(dòng)RFID設(shè)備中使用的微型天線基本是靠進(jìn)口。為了盡量保持天線效率，國外產(chǎn)品大多數(shù)采用天線外置的方式，即天線作為一個(gè)獨(dú)立部件延伸到手持或移動(dòng)設(shè)備的外面，這樣一來天線的體積就可以做得大一些，外形較大增益高的天線設(shè)計(jì)技術(shù)也得以應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中適用于手持式超高頻RFID無線識(shí)別裝置使用的微帶天線存在以下不足之處1.由于天線外置，增加了識(shí)別裝置的體積，且不利于裝置的安裝及使用，而且提高了加工生產(chǎn)的難度。2.在縮小天線體積的情況下，天線的效率也會(huì)隨之降低，不能保證在合理的體積條件下保持較高的效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種體積小、效率高、安裝方便、易于加工生產(chǎn)且可內(nèi)置使用的小型微帶天線。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是提供一種小型微帶天線，該天線包括基板、位于基板背面的地板，所述基板為方形高頻復(fù)合材料介質(zhì)板，其正面具有經(jīng)刻蝕工藝形成的輻射振子，所述輻射振子中間下方設(shè)置饋電點(diǎn)，所述輻射振子四邊的中間位置分別開有凹槽。優(yōu)選的，所述輻射振子可以為矩型；所述介質(zhì)板可以為聚乙烯復(fù)合陶t;，其介電常數(shù)為9.82;所述凹槽的長度為5.2mm,寬度為1.9mm;所述饋電點(diǎn)的匹配阻抗可以為50歐姆。優(yōu)選的，所述基板可以為雙面敷銅的高介電常數(shù)介質(zhì)板；所述地板可以為全敷銅地板；所述天線正面和背面的金屬部分可做鍍金處理，所述介質(zhì)板在高溫條件下做整平處理。優(yōu)選的，所述基板的四角分別設(shè)有安裝孔;所述天線的一角設(shè)置有校準(zhǔn)端。優(yōu)選的，所述天線的尺寸可以為70x70匪，厚度為2mm。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明的微帶天線體積小，重量輕，剖面低，便于安裝，特別是微帶天線的反射面為全金屬覆蓋層，最大限度地減少了密集安裝環(huán)境中天線與背向其他電路的相互作用和影響，使天線成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部件，從而有效簡化了應(yīng)用中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配工藝。2.本發(fā)明的微帶天線使用超高頻復(fù)合材料做介質(zhì)的雙面敷銅基板，選擇適當(dāng)復(fù)合材料的介電常數(shù)，實(shí)現(xiàn)縮小體積和保持增益的設(shè)計(jì)要求。在雙面敷銅介質(zhì)板的正面光刻形成輻射振子，振子為矩形，四邊中間位置開槽，背面是地板；在輻射振子中間下方設(shè)置饋電點(diǎn)，匹配阻抗為50歐母；為了降低天線的剖面高度，本發(fā)明選擇了介電常數(shù)較高的介質(zhì)，這樣同時(shí)也會(huì)增加損耗，因此，需要使用上述特殊的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)，以滿足天線體積與增益兩項(xiàng)重要指標(biāo)的要求。圖l是本發(fā)明小型微帶天線的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明小型孩￡帶天線的外形示意圖；圖3是本發(fā)明饋電點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明開槽尺寸示意圖；圖5是本發(fā)明校準(zhǔn)端示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想是使用超高頻復(fù)合材料做介質(zhì)的基板，選擇適當(dāng)復(fù)合材料的介電常數(shù)，通過特殊的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)，進(jìn)而獲得符合縮小體積和保持增益設(shè)計(jì)要求的微帶天線。參照?qǐng)D1，是本發(fā)明小型微帶天線的結(jié)構(gòu)基板1采用雙面敷銅的高介電常數(shù)介質(zhì)板，在正面經(jīng)過刻蝕工藝形成輻射振子2,輻射振子2為矩型，在四個(gè)邊的中間位置開有凹槽5以改善頻率特性；饋電點(diǎn)4采用內(nèi)饋方式，通過饋點(diǎn)位置的選擇，實(shí)現(xiàn)50Q的傳輸阻抗匹配；基板l背面為全敷銅地板3;為了降低損耗，正面和背面的金屬部分均可做鍍金處理，同時(shí)，介質(zhì)板在高溫條件下做整平處理；本發(fā)明可采用同軸線饋電，饋電點(diǎn)4的具體位置及結(jié)構(gòu)可參見圖2及圖3。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明小型微帶天線的內(nèi)置安裝，基板1的四角分別設(shè)置有安裝孔6,其中的一角設(shè)置有校準(zhǔn)端7。參照?qǐng)D2，本發(fā)明可選擇厚度為2mm的高介電常數(shù)的介質(zhì)基板；按照理想條件計(jì)算輻射振子的寬度Lb2，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)于介質(zhì)基板厚度為h,天線工作頻率為fr以及有較高效率的輻射器，其實(shí)用寬度Lb為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>線伸長<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>振子長度La為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中，c為光速，er為介質(zhì)介電常數(shù)，se為等效介電常數(shù)。圖3是饋電點(diǎn)4的結(jié)構(gòu)示意圖，饋點(diǎn)選在中線下方適當(dāng)位置以便獲得最佳的匹配性能；饋點(diǎn)位置確定后，開一個(gè)直徑為Dl的光孔，并在背面地板形成45度坡角，同時(shí)將地板上相應(yīng)位置的金屬部分刻除，形成一個(gè)直徑為D2的光板區(qū)域以便安裝饋線連接器。圖4是開槽尺寸示意圖，開槽的目的是改善天線的頻率特性。本發(fā)明在外形加工成型后，進(jìn)行金屬面鍍金和熱整平處理，以便在批量生產(chǎn)中保持良好的一致性和較低的損耗。作為優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明可采用的實(shí)際外形尺寸為70x70mm,面狀，厚度為2mm;外形完全適合在手持式RFID讀寫設(shè)備中使用；安裝方式為內(nèi)置;高介電常數(shù)介質(zhì)板可以采用聚乙烯復(fù)合陶瓷，設(shè)其介電常數(shù)為9.82,凹槽5的長度和寬度可以精確為5.2mm和1.9mm,以達(dá)到更佳的效果。指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由于本發(fā)明背向?yàn)槿饘俜瓷涿?，使用中?duì)背向其他電路影響很小，可以忽略，安裝使用十分方便。正面采用聚炭酸脂或其他無線電損耗小的工程塑料進(jìn)行保護(hù)，天線振子與保護(hù)外殼的距離要求大于1.5mm。與EPCClassl-Genl標(biāo)準(zhǔn)的RFID讀寫器配合測試，當(dāng)讀寫器端口功率為0.5-1W時(shí)，可以在1-1.5m的距離內(nèi)快速有效識(shí)別電子標(biāo)簽。以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1.一種小型微帶天線，包括基板、位于基板背面的地板，其特征在于，所述基板為方形高頻復(fù)合材料介質(zhì)板，其正面具有經(jīng)刻蝕工藝形成的輻射振子，所述輻射振子中間下方設(shè)置饋電點(diǎn)，所述輻射振子四邊的中間位置分別開有凹槽。2.如權(quán)利要求1所述的小型微帶天線，其特征在于，所述介質(zhì)板為聚乙烯復(fù)合陶瓷，其介電常數(shù)為9.82。3.如權(quán)利要求1或2所述的小型微帶天線，其特征在于，所述凹槽的長度為5.2mm,寬度為1.9mm。4.如權(quán)利要求1所述的小型微帶天線，其特征在于，所述輻射振子為矩型。5.如權(quán)利要求1所述的小型微帶天線，其特征在于，所述饋電點(diǎn)的匹配阻抗為50歐姆。6.如權(quán)利要求1所述的小型微帶天線，其特征在于，所述基板為雙面敷銅的高介電常數(shù)介質(zhì)板。7.如權(quán)利要求6所述的小型微帶天線，其特征在于，所述地板為全敷銅地板。8.如權(quán)利要求6或7所述的小型微帶天線，其特征在于，所述天線正面和背面的金屬部分做鍍金處理，所述介質(zhì)板在高溫條件下做整平處理。9.如權(quán)利要求8所述的小型微帶天線，其特征在于，所述天線的尺寸為70x70mm，厚度為2mm。10.如權(quán)利要求9所述的小型微帶天線，其特征在于，所述天線的一角設(shè)置有校準(zhǔn)端。全文摘要本發(fā)明公開了一種體積小、效率高、安裝方便、易于加工生產(chǎn)的小型微帶天線；該天線的結(jié)構(gòu)包括基板、位于基板背面的地板，其中，所述基板為方形高頻復(fù)合材料介質(zhì)板，其正面具有經(jīng)刻蝕工藝形成的輻射振子，所述輻射振子中間下方設(shè)置饋電點(diǎn)，所述輻射振子四邊的中間位置分別開有凹槽；采用上述結(jié)構(gòu)的天線，不僅有效簡化了應(yīng)用中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配工藝，而且實(shí)現(xiàn)了縮小體積和保持增益的設(shè)計(jì)要求，使天線可內(nèi)置于手持式RFID讀寫設(shè)備，同時(shí)具有較高的工作效率。文檔編號(hào)H01Q13/08GK101192712SQ200610114769公開日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年11月23日優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日發(fā)明者盧景義,強(qiáng)李,卓林申請(qǐng)人:北京富天達(dá)科技有限公司