低剖面的超高频高增益双偶极子标签天线
发布日期：2023-03-07 浏览量：1
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【成果背景】
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体（电子标签或射频卡）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一，也是目前已经广泛用于物品的标志与识别。当前RFID的发展方向主要有远距离数据识别通信，复杂环境下的识别通信，无源有源传感识别通信。RFID系统中，充当电磁波收发作用的天线起着举足轻重的作用。
【痛点问题】
对于放置于物品上进行标注识别的标签，其标签天线通常需要与射频识别芯片进行阻抗匹配。但是，射频识别芯片的阻抗通常不是标准的50欧，其增加了天线匹配设计的难度，目前使用的标签天线大部分为偶极子弯折线天线。但随着物联网时代的到来，RFID应用的不断深化，对高增益的，稳定性好，易于扩展设计的标签天线提出了迫切的需求。金属偶极子天线作为最简单的天线受到人们青睐，单个金属偶极子天线其增益在2.14dB左右，难以满足人们的需求。在天线后加反射板可以提高天线增益，但是反射板需距离天线四分之一波长。对于工作在超高频的 RFID天线，其厚度将达到 10cm 及以上。近年来学术界对于电磁带隙结构的研究可以提高天线增益，降低反射板与天线的距离，但是其结构与制作工艺都相对复杂。
【成果功能】
如上所述，本成果提供一种低剖面（1mm）的超高频高增益双偶极子标签天线，具有以下有益效果：
1.采用环形嵌套共馈电的方式，增大了带宽（550 MHz），使其工作性能更加稳定；
2.天线由两个金属偶极子天线构成，在低剖面的情况下能够实现高增益，读取距离可达 12 米以上；
3.环形馈电结构阻抗易于调节，使其与各种阻抗的射频识别芯片容易匹配。
图.增益方向图