專利名稱：基于z型六角鐵氧體的射頻識別天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通訊天線，尤其是微帶天線制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，小型化，高速和微波頻段的電子設(shè)備已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而在上述應(yīng)用環(huán) 境下的具體場合，需具有低剖面，小型化，高增益的天線作為收發(fā)設(shè)備，例如，在海運(yùn)、水運(yùn)、 公路和鐵路中的集裝箱運(yùn)輸中，需要能識別快速移動的電子標(biāo)簽，在上述通信設(shè)備中使用 的天線首先也需要在上述頻帶中起到高增益的作用，并且從其使用的角度看需要小型化且 是低剖面的，且須滿足ISO 18000-4空中接口標(biāo)準(zhǔn)。對于小型化和高增益的矛盾目前還沒 有理想的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是研究基于Z型六角鐵氧體的射頻識別 天線，使之克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過如下的手段實(shí)現(xiàn)的?；赯型六角鐵氧體的射頻識別天線，該天線具有至少一層Z型六角鐵氧體基片， 一層空氣層，和一個金屬基片，和一個金屬反射腔，和金屬接地面，和一個變形金屬微帶線， 及射頻識別芯片。本發(fā)明合理的結(jié)構(gòu)和基質(zhì)層及本發(fā)明所采用的各向異性六角鐵氧體，在保證增益 的前提下，有效地實(shí)現(xiàn)天線尺寸的小型化。


圖1本發(fā)明實(shí)施例天線的俯視圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例天線的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例天線回波損耗圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1和圖2所示基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，具有Z型六角鐵氧體磁 性材料基片1，一層空氣層2，和一個金屬基片3，和一個金屬反射腔4，和金屬接地面5，和一 個變形金屬微帶線6，及射頻識別芯片9，7為金屬基片開槽，8為金屬接地面縫隙。本實(shí)例中六角鐵氧體材料機(jī)械加工為40mm*30mm*2mm的矩形微帶貼片，使用的 ε' =4, μ ‘ =4. 7，除此外，六角鐵氧體下方均用銅箔覆蓋，在下方銅箔處有一金屬反射 腔4，其尺寸為40mm*28mm*2. 5mm,接地板上方8. Imm處有金屬基片3，并在3上開槽，在六角 鐵氧體基片1上方的變形微帶饋電線6為一段折線，其幾何結(jié)構(gòu)可分為三段，第一段為覆蓋 在六角鐵氧體基片1上的矩形微帶線(尺寸為10mm*2. 5mm)，第二段為垂直于六角鐵氧體基片1的矩形微帶線(尺寸為5mm*2. 5mm)，第三段為U型微帶線(尺寸為兩個U型邊邊長均 為7mm*2mm，連接兩個U型邊的線段為8mm*2. 5mm)將三段微帶線焊接為一個整體，使其成為 一段折線，天線的饋電方式為彎折線并采用雙饋電的做法，這種做法不僅能帶來天線增益 的提高，還可以實(shí)現(xiàn)天線的諧振頻率可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)天線部分可重構(gòu)，即有一部分饋線留在 了空氣層中，并沒有和六角鐵氧體基片粘合在一起，而我們可以通過優(yōu)化的方法對饋線在 空氣層中的部分進(jìn)行全局電磁仿真，直至找到最佳諧振點(diǎn)，從而使天線能夠在理想的頻率 點(diǎn)與芯片匹配。這樣即使使用不同的芯片，也不會影響天線的可用性本實(shí)例中的天線是應(yīng) 用于微波頻段射頻識別，即2. 45GHz的RFID中。
Z型六角鐵氧體主配方是=Ba3Me2Fe24O41其中Me為Co，Zn，Ni，Mg，Cu之一；它的燒 結(jié)溫度控制在1150°C 1300°C，并通過加入微量的氧化物Bi203、Mn02、Ge02、Si02之一調(diào)節(jié) 介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，使得介電常數(shù)的實(shí)部ε ‘在1 20，磁導(dǎo)率的實(shí)部μ ‘在1 10，在 IOOMHz 3GHz頻率的某個頻段內(nèi)能夠使介電常數(shù)或磁導(dǎo)率保持在某一數(shù)值上基本不變。本實(shí)施例的幾何尺寸為40mm*30mm*10.6mm，傳統(tǒng)的該種微帶天線的回波損耗 為-10 -15dB，增益為4 5dBi，而采用本實(shí)例的天線，ε ‘ = 4 7，μ ‘ = 3 6，回波 損耗可達(dá)到-20 _35dB，增益可以達(dá)到5 7. 5dBi。達(dá)到這樣的效果，主要是采用Z型六 角鐵氧體基片，另外還有兩個原因是(1)本天線采用的雙層介質(zhì)層，即空氣層和各向異性 六角鐵氧體基片，使用此種介質(zhì)結(jié)構(gòu)可以盡可能的減小天線的尺寸，(2)天線的饋線部分采 用彎折線并采用雙饋電的做法，采用此方式可以延長饋電線的有效輻射面積，從而提高增 益，即比傳統(tǒng)的饋電方式提高1 2dBi。
權(quán)利要求
基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，該天線具有至少一層Z型六角鐵氧體基片(1)，一層空氣層(2)，和一個金屬基片(3)，和一個金屬反射腔(4)，和金屬接地面(5)，和一個變形金屬微帶線(6)及射頻識別芯片(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，其特征在于，所述Z 型六角鐵氧體主配方是=Ba3Me2Fe24O41其中Me為Co，Zn, Ni，Mg，Cu之一；各向異性Z型六 角鐵氧體的燒結(jié)溫度控制在1150°C 1300°C，并通過加入微量的氧化物Bi203、MnO2, GeO2, SiO2之一調(diào)節(jié)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，使得介電常數(shù)的實(shí)部ε ‘在1 20，磁導(dǎo)率的實(shí)部μ ‘ 在1 10，在IOOMHz 3GHz頻率的某個頻段內(nèi)能夠使介電常數(shù)或磁導(dǎo)率保持在某一數(shù)值 上基本不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，其特征在于，所述天線 應(yīng)用于微波頻段射頻身份識別，即2. 45GHz的RFID中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，其特征在于，所述變形 金屬微帶線(6)采用三段折線結(jié)構(gòu)，并采用了 Z型六角鐵氧體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于Z型六角鐵氧體的射頻識別天線，該天線具有至少一層Z型六角鐵氧體基片1，一層空氣層2，和一個金屬基片3，和一個金屬反射腔4，和金屬接地面5，和一個變形金屬微帶線6，及射頻識別芯片9。本發(fā)明采用各向異性六角鐵氧體，在保證增益的前提下，有效地實(shí)現(xiàn)天線尺寸的小型化。
文檔編號H01Q13/08GK101807746SQ20101013339
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者馮全源, 李超 申請人:西南交通大學(xué)