[发明专利]具有折线结构的小型化433 MHz标签天线

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种具有折线结构多支路的小型化433 MHz标签天线。

背景技术

随着无线通信技术和电子技术的发展，日常生活中的无线电子产品变得越来越小，越来越薄，越来越轻，而功能变得越来越强大。所以在设计无线产品的时候，留给天线的空间也就越来越少，而且对天线的功能提出了更高的要求。目前市场上的无线电子产品，例如手随着无线通讯的发展，人们对小型无线系统的需求越来越多，这就给小型化天线设计带来了更多的挑战。

在此背景下，小型化天线设计技术得到了越来越多的重视，成为了通信技术领域的一个研究热点。尤其是对于ISM 433 MHz频段，由于工作频率较低，波长较长，传统的天线结构很难满足小型终端设备的应用。同时，由于天线低剖面，低频率等特点，常见的应用于该频段的天线带宽、增益也较小，因此，通过适当的技术手段降低天线尺寸的时候，保障天线的工作特性，如带宽，增益等具有十分重要的意义。

经对现有技术的文献检索发现，A. Babar 等人在2009年的6月1日至5日的Antennas and Propagation Society International Symposium（天线与传播协会国际会议）上发表了 “Miniaturized 433 MHz antenna for card size wireless systems（适用于卡片尺寸无线系统的小型化433 MHz 天线）”，文中设计了20 × 37 mm²辐射单元的433 MHz天线，实现了 5 MHz带宽和 -6.1 dBi增益的特性。但天线的带宽较小，增益也较低。检索中还发现， C.Lach 等人在2010年4月12至16日的The Forth European Conference on Antennas and Propagation（第四届欧洲天线与传播会议）发表了“A new miniaturized antenna for ISM 433 MHz frequency band”(一种新型小型化433 MHz 天线）”，文中使用电容等负载器件实现了 103×55 mm²的天线设计。天线的带宽为 3 MHz，最大增益为-2.5 dBi，但天线尺寸较大，带宽较小，且采用了电容器件，增加了制作成本及复杂度。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种具有折线结构多支路的小型化433 MHz标签天线，使其能够解决现有433 MHz标签天线带宽较窄、尺寸较大、工作不稳定等不足。

本发明覆盖426.5 MHz-439 MHz 这样一个较宽宽频带、小型化的标签天线。天线辐射单元的尺寸为23×49.5 mm²。天线匹配达到了12.5 MHz，天线的最大增益为-2.8 dB。具体来说，本发明提供的具有折线结构多支路的小型化433 MHz标签天线，其结构如图1、图2所示，包括一个起支撑作用的介质板4，一个激励端口2；所述介质板4的正面有：第一折线型辐射支路1、第二折线型辐射支路3、一个用来与过孔单元6相连的微带线5；介质板的反面有：接地面7；其中： 

激励端口2和第一折线型辐射支路1及第二折线型辐射支路3的一端相连；同时第一折线型辐射单元通过一条微带线5和通过介质板的过孔6与介质板反面的地面7相连。

本发明中，所述的第一折线型辐射支路1、第二折线型辐射支路3均采用了较为节省空间的弯曲折线结构，缩小了天线的尺寸。

本发明中，所述的第一折线型辐射支路1、第二折线型辐射支路3、微带线5、过孔单元6，接地面7均为导体。

本发明中，所述的激励端口2通过两条不同的支路：第一折线型辐射支路1、第二折线型辐射支路3进行辐射，达到了拓宽频带两倍的效果。第一折线型辐射支路1与第二折线型辐射支路3的长度均约为433 MHz工作频率四分之一波长，其中，第一折线型辐射支路1比第二折线型辐射支路长度略长。

本发明中，所述的地面7与天线水平间距为2.5 mm，地面7通过过孔6与天线辐射面相连。

本发明中，所述的辐射单元通过微带线5及过孔单元6与地面相连，形成了类似倒F天线的结构，可以减小天线的尺寸，增加天线的稳定性。

本发明中，所述的第一折线型辐射支路1、第二折线型辐射支路3、微带线5的宽度优选为1 mm。

本发明中，所述的介质板4，其介电常数优选为4.4，厚度优选为2.5 mm。