CN201112565Y - 一种高性能的八木电子标签天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高性能的电子标签天线。这种天线将八木天线结构应用到电子标签天线上，将偶极子作为有源极子，另设置无源振子，构成一种两单元的八木电子标签。此种高性能的电子标签天线继承了八木天线强方向性高增益的特点，改善了电子标签的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高性能的八木电子标签天线。
背景技术
近年来，自动识别方法在许多服务领域、在货物销售与后勤分配方面、在商业部门、在生产企业和材料流通领域得到了快速的普及和推广。
几年前，条形码——纸带在识别系统领域引起了一场革命并得到了广泛应用。今天，这种条形码——纸带在越来越多的情况下已经不能满足人们的需求了。条形码虽然很便宜，但它的不足之处是存储能力小及不能改写。
一种技术上最佳的解决方案是将数据存储在一块硅芯片里。在日常生活中，具有触点排的IC卡(电话IC卡、银行卡等)是电子数据载体的最普遍的结构。然而，对IC卡来说，在许多情况下，机械触点的接通是不可靠的。数据载体与一个所属的阅读器之间的数据进行非接触传输将灵活得多。根据使用的能量和数据传输方法，我们把非接触的识别系统称作射频识别系统(RFID-Radio Frequency Identification)。因此，RFID是一种利用无线电波对纪录媒体进行读写，将射频技术与IC卡技术相结合并可用于远距离、动目标、无线识别的技术。
RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但就其工作原理来看，系统一般都由应答器、阅读器和PC机组成。应答器应放置在要识别的物体上，可以发送和接收信息，可根据收到的操作命令作读/写等处理；阅读器是采集应答器信息并对应答器发出操作命令的装置，发出的命令包括读/写，选择，取消选择等命令。
天线作为一种接收和发射电磁波的设备，是无线通信和雷达系统中的一个关键部件，它是自由空间和传输线的接口，通常称为“电子眼”或“电子耳”。天线在各种无线电技术设备中的作用基本上是相同的。任何无线电技术设备都是通过电磁波来传送信号的，它必须有能辐射或接收电磁波的装置，天线就是这种装置，因此天线的作用首先就是辐射和接收电磁波。基于这样的前提，自从无线通讯技术的产生，天线便随之诞生了。
从最简单的线天线、面天线开始，天线技术经历了数次革新。随着天线应用领域的扩大，无线通信技术的日益进步，人们对天线的要求越来越高：工作距离尽可能的远，增益尽可能的大，功耗尽可能的小，效率尽可能的高，极化尽可能的匹配等等。近年来又发明了微带天线和天线阵等技术，使得天线在更多的领域得到应用，特别是智能通信领域，比如TD-SCDMA手机。
电子标签为了降低成本标签往往采用打印到纸或者塑料薄膜上，这样标签贴在不同的物体上意味着具有不同的谐振频率。周边的环境对电子标签的谐振频率影响也比较大。还有UHF的电子标签的频率范围是860MHz-960MHz，比较宽的频带，保证不同国家使用其中的某个频带，而标签可以在任何国家使用。为此设计宽频带的电子标签天线是十分必要的。
标签天线最常用的形式是半波偶极子或者是短偶极子，如图1所示。但是其频带相对不宽。
八木天线又称为引向天线，波渠天线，它山一根有源振子和多根无源振子组成，如图2所示。有源整字可以是半波单振子，也可以是折合振子。若无源振子和有源振子之间的阿距离小于四分之一波长，无源振子比有源振子短时，整个电磁波能量将在无源振子方向增强；无源振子比有源振子长时，将在无源振子方向减弱。具有前者作用的无源振子称为引向器，具有后者作用的无源振子称为反射器。方向性强使得八木天线具有较大的增益。八木天线的电磁波辐射方向是和天线在同一个平面，而偶极子和折叠偶极子的天线辐射是全向的，其辐射方向图是垂至于天线直径方向的环。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种高性能的八木电子标签天线，使天线的辐射方向可控，提高天线增益。
一种高性能的八木电子标签天线，其特征是，由有源振子和无源振子两个独立的单元构成，其中有源振子为偶极子。
所述偶极子由折线构成。
所述折线开口部分是闭合的。
所述无源振子是贴近的直线或直线的形变。
所述有源振子和无源振子的长度相同。
本设计是结合折线的半波偶极子和引向器或者导向器构成简单的八木天线。其中无源振子是一个或者距离很近的两个无源振子。通过调节有源和无源振子之间的距离以及有源振子折线的宽度和间距，来实现天线与标签芯片之间的阻抗匹配。而天线的辐射方向图通过调整无源振子与有源振子之间的距离实现电磁波的辐射方向是有源振子向无源振子方向或者相反方向，或者两个方向辐射。本实用新型的无源振子和有源振子的横向长度相同。
本实用新型通过将八木天线结构应用到电子标签天线上，使电子标签天线继承了八木天线强方向性高增益的特点，改善了电子标签的性能。
附图说明
图1a是常规的半波偶极子天线示意图；
图1b是偶极子天线两端用横线加载的天线结构示意图；
图1c是偶极子天线两端用折线加载的天线结构示意图；
图1d是偶极子天线末端用长方形导体加载的天线结构示意图；
图2是常规的八木天线示意图；
图3是用于电子标签的两单元的八木天线示意图；
图4a是一种无源振子T型形变的两单元八木天线示意图；
图4b是一种无源振子为直线的形变的两单元八木天线示意图；
图4c是一种无源振子为贴近直线的两单元八木天线示意图。
图中标号：30是有源振子的溃电点；31是有源振子的两臂折线开口处闭合的部分；32是折线构成的有源振子的两臂；33是无源振子。
具体实施方式
下面结合附图示例进一步具体描述本实用新型天线。
图3是用于电子标签的两单元的八木天线示意图。本设计的有源振子是由折线32构成，基本形状是城垛形式，其中部分城垛的开口闭合31，用来调整天线的阻抗。在溃电点30两侧呈现对称结构。无源阵子33是一根相对宽的直线，与有源阵子平行，长度相等。
图4是几种形变的两单元八木天线示意图。图4a的无源阵子由一个长度和有源阵子一样的直线和一个宽的短直线结合而成，两者沿着天线溃电点轴对称。图4b的城垛偶极子天线的末端的折线宽度加粗，用来调节天线的阻抗；图4c的宽的无源阵子背分成相距很近的两根平行线，两者的长度都等于有源阵子的长度；而该图的有源阵子的城垛的间距也不是相等，用来调整天线的阻抗与芯片的阻抗匹配。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1. 一种高性能的八木电子标签天线，其特征是，由有源振子和无源振子两个独立的单元构成，其中有源振子为偶极子。
2. 根据权利要求1所述的高性能的八木电子标签天线，其特征是：所述偶极子为半波偶极子。
3. 根据权利要求1所述的高性能的八木电子标签天线，其特征是：所述偶极子由折线构成。
4. 根据权利要求2所述的高性能的八木电子标签天线，其特征是：所述折线开口部分是闭合的。
5. 根据权利要求1所述的高性能的八木电子标签天线，其特征是：所述无源振子是贴近的直线或直线的形变。
6. 根据权利要求1所述的高性能的八木电子标签天线，其特征是：所述有源振子和无源振子的长度相同。
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