[实用新型]一种用于无线智能的电小环天线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电小环天线的技术领域，更具体地说，涉及一种微型无线传感器内电小环天线。

背景技术

近年来，随着“互联网+”概念的提出，涌现了大量的微型传感器、穿戴式设备及智能硬件等。与传统天线的应用场合相比，微型传感器对天线小型化要求更高，一方面，由于传感器体积小且内置电池容量有限，使用较低的ISM频段300 MHz～3 GHz可以减小通信传播损耗，但这个频段波长在0.1～1米，一般是传感器尺寸的50～100倍；另一方面，由于天线净空间的减小，内置在传感器封装内的天线已属于电小天线范畴，Harold A. Wheeler将电小天线定义为电感、电容或二者组合的谐振回路，在谐振时回路仅有少量能量辐射出去，因此电小天线品质因素受尺寸约束，一般较大。电小天线高Q值特性使设计能够内置在传感器内部的天线更具有挑战，因此将天线集成到智能设备中使其小型化成为工业界的现实需求。

传统天线设计需要天线尺寸与波长可比拟（1/4, 1/8波长），通过使用一些常见的手段可以有效减少天线尺寸，现有的文献中， 1994年McLean J S在IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility发表题为“The Radiative Properties of Electrically-small Antennas”的文章，在该文章中电小天线品质因素受尺寸约束，一般较大。

目前实现电小天线的方法主要有：2011年C. Occhiuzzi, C. Paggi, and G. Marrocco在IEEE Transactions on Antennas and Propagations发表题为“Passive RFID strain-sensor based on meander-line antennas”的文章，在该文章中提出了实现电小天线的尺寸与结构优化。2011年Q. Luo, J. R. Pereira, H. M在IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters发表题为“Salgado. Compact printed monopole antenna with chip inductor for WLAN”的文章，在该文章中提出了实现电小天线的加载。 2005年R.W. Ziolkowski and A. D.Kipple在Physical Review发表题为“Reciprocity between the effects of resonant scattering and enhanced radiated power by electrically small antennas in the presence of nested metamaterial shells”的文章，在该文章中提出了实现电小天线的新型材料。2006年R.W. Ziolkowski and A. D.Kipple在IEEE Transactions on Antennas and Propagation发表题为“Erentok. Metamaterial-based efficient electrically small antennas”的文章，在该文章中提出了实现电小天线的新型材料。

对于陶瓷基材天线，2012年R.W. Ziolkowski and A. D.Kipple在IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters发表题为“Antenna design of 60-Ghz micro-radar system in-package for noncontact vital sign detection”的文章，在该文章中提出了陶瓷基材天线一般适用于高频，低频内设计较困难。