一種rfid天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的RFID天線包括天線罩、金屬固定板和RFID高增益圓極化微帶天線陣，其中，天線罩與金屬固定板固定連接形成密閉腔，RFID高增益圓極化微帶天線陣安裝于密閉腔內(nèi)。RFID高增益圓極化微帶天線陣包括輻射板和反射板，輻射板包括輻射板介質(zhì)基片和位于輻射板介質(zhì)基片表面的四個(gè)輻射單元，其中每個(gè)輻射單元上均設(shè)有一個(gè)輻射單元饋電點(diǎn)，反射板包括反射板介質(zhì)基片和位于反射板介質(zhì)基片表面的饋電網(wǎng)絡(luò)，輻射單元饋電點(diǎn)通過(guò)支撐柱和支撐柱上的信號(hào)線與饋電網(wǎng)絡(luò)連接；每個(gè)輻射單元的兩個(gè)對(duì)角上均設(shè)有補(bǔ)角且四個(gè)輻射單元上設(shè)置補(bǔ)角的位置一致，該RFID高增益圓極化微帶天線陣具有增益高、軸比低、半功率波帶寬、輻射頻率寬等特點(diǎn)，能有效提高RFID天線的閱讀性能。
【專利說(shuō)明】—種RFID天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種RFID天線。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別技術(shù)(RFID,Radio Frequency Identification)是一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，即通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別。典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和相關(guān)軟件組成。由于RFID標(biāo)簽和讀寫器之間無(wú)需物理接觸即可完成識(shí)別，因此RFID系統(tǒng)可以工作在惡劣環(huán)境中，并實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別。
[0003]RFID系統(tǒng)中，讀寫器通過(guò)天線發(fā)送某一特定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，標(biāo)簽從輻射場(chǎng)中獲得讀寫器命令，經(jīng)標(biāo)簽電路處理，然后發(fā)送出自身編碼等應(yīng)答信息，信息被讀寫器讀取并解碼后，傳送至數(shù)據(jù)交換及管理系統(tǒng)處理，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。作為RFID系統(tǒng)的基本單元，天線的性能將直接影響接收和發(fā)射信號(hào)的準(zhǔn)確性，介電常數(shù)低、損耗高、介質(zhì)性能不穩(wěn)定等因素使得天線的增益、極化方式、半功率波束寬度、阻抗帶寬和極化帶寬等指標(biāo)很難有所突破。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種RFID天線，目的在于解決工作在UHF頻段的現(xiàn)有RFID天線增益低、軸比高、半功率波束寬度窄、頻帶窄等問(wèn)題。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種RFID天線，包括天線罩、金屬固定板和RFID高增益圓極化微帶天線陣，所述天線罩與所述金屬固定板固定連接形成密閉腔，所述RFID高增益圓極化微帶天線陣安裝于所述密閉腔內(nèi)，其特征在于:所述RFID高增益圓極化微帶天線陣包括輻射板和反射板，所述輻射板包括輻射板介質(zhì)基片和位于輻射板介質(zhì)基片表面的四個(gè)輻射單元，所述每個(gè)輻射單元上均設(shè)有一個(gè)輻射單元饋電點(diǎn)，所述反射板包括反射板介質(zhì)基片和位于反射板介質(zhì)基片表面的饋電網(wǎng)絡(luò)，輻射單元饋電點(diǎn)通過(guò)支撐柱和支撐柱上的信號(hào)線與饋電網(wǎng)絡(luò)連接；所述每個(gè)輻射單元的兩個(gè)對(duì)角上均設(shè)有補(bǔ)角且四個(gè)輻射單元上設(shè)置補(bǔ)角的位置一致。
[0007]進(jìn)一步地，所述四個(gè)輻射單元中相鄰的兩個(gè)輻射單元間的距離為天線陣工作頻率的半個(gè)波長(zhǎng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括四個(gè)調(diào)諧鋁柱，所述調(diào)諧鋁柱通過(guò)輻射單元上設(shè)置的調(diào)諧鋁柱孔及螺釘固定于輻射板設(shè)有輻射單元的一面。
[0009]進(jìn)一步地,所述RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括N型連接頭,所述N型連接頭通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置的N型連接頭饋電孔與饋電網(wǎng)絡(luò)連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述饋電網(wǎng)絡(luò)采用威爾金森功分器原理。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]( I)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用組陣的方式，與傳統(tǒng)單一微帶天線輻射源相比，天線增益提高了 4dBi，在射頻功率輸出相同的情況下，可以有效地提高RFID天線的讀取距離；
[0013](2)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用微帶天線原理，在輻射單元和反射板之間構(gòu)成一個(gè)諧振腔，通過(guò)調(diào)整輻射單元長(zhǎng)與寬的尺寸可以使天線諧振在所需要的頻段；
[0014](3)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣通過(guò)采用一點(diǎn)中心饋電的方式，同時(shí)在輻射單元的對(duì)角上設(shè)置一對(duì)補(bǔ)角，使天線產(chǎn)生兩組幅度相位相差90°的線極化波，這兩組線極化波在自由空間內(nèi)合成形成圓極化輻射，實(shí)現(xiàn)天線的圓極化設(shè)計(jì)；
[0015](4)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用陣列天線技術(shù)并將個(gè)相鄰的輻射單元間的距離設(shè)計(jì)為半個(gè)波長(zhǎng)，減小了各輻射單元之間的干擾，同時(shí)增大天線的半功率波寬度、降低天線的旁瓣和后瓣、提高天線的前后比；
[0016](5)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣增加了調(diào)諧鋁柱，即增加了一個(gè)調(diào)節(jié)駐波比的可控元件，與傳統(tǒng)微帶天線相比，增加了天線的帶寬，同時(shí)天線的駐波比降低，增加了天線的輻射效率；
[0017](6)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣的饋電網(wǎng)絡(luò)采用威爾金森功分器原理保證了每個(gè)輻射單元輻射的電磁波都是同振幅等相位的；
[0018](7)本實(shí)用新型的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用天線罩和金屬固定板對(duì)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定和保護(hù)，使天線能在各種復(fù)雜環(huán)境下承受一定的外部撞擊，提高了天線的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的RFID天線的結(jié)構(gòu)爆破圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的RFID天線的輻射板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型的RFID天線的反射板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1 一天線罩，2—金屬固定板，3 — RFID高增益圓極化微帶天線陣，31一福射板，32一反射板,311一福射板介質(zhì)基片，312—福射單兀,313一福射單兀饋電點(diǎn)，314一補(bǔ)角，315一調(diào)諧招柱孔，321一反射板介質(zhì)基片，322—饋電網(wǎng)絡(luò),323一N型連接頭饋電孔，33—支撐柱，34—調(diào)諧鋁柱，35—N型連接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]如圖1、2、3所示，本實(shí)施例中的RFID天線，包括天線罩1、金屬固定板2和RFID高增益圓極化微帶天線陣3，天線罩I與金屬固定板2固定連接形成密閉腔，RFID高增益圓極化微帶天線陣3安裝于所述密閉腔內(nèi)，RFID高增益圓極化微帶天線陣3包括輻射板31和反射板32，輻射板31包括輻射板介質(zhì)基片311和位于輻射板介質(zhì)基片311表面的四個(gè)輻射單元312，反射板32包括反射板介質(zhì)基片321和位于反射板介質(zhì)基片321表面的饋電網(wǎng)絡(luò)322，每個(gè)輻射單元312上均設(shè)有一個(gè)輻射單元饋電點(diǎn)313，每個(gè)輻射單元312的兩個(gè)對(duì)角上均設(shè)有補(bǔ)角314且四個(gè)輻射單元312上設(shè)置補(bǔ)角314的位置一致；輻射單元饋電點(diǎn)313通過(guò)支撐柱33和支撐柱33上的信號(hào)線與饋電網(wǎng)絡(luò)322連接。
[0025]本實(shí)施例中采用四個(gè)輻射單元312組成的微帶天線陣，與傳統(tǒng)單一微帶天線輻射源相比，具有更高的天線增益。
[0026]饋電網(wǎng)絡(luò)322采用威爾金森功分器原理將射頻部分傳輸過(guò)來(lái)的功率信號(hào)平均分配給四個(gè)輻射單元312并保證每個(gè)輻射單元312收到的功率信號(hào)同振幅等相位。
[0027]本實(shí)施例中的RFID高增益圓極化微帶天線陣的福射單元312采用一點(diǎn)中心饋電且在每個(gè)輻射單元312的兩個(gè)對(duì)角上設(shè)置補(bǔ)角314，這樣的設(shè)置使本實(shí)施例中的RFID高增益圓極化微帶天線產(chǎn)生兩組幅度相等相位相差90°的線極化波，這兩組線極化波在自由空間合成便形成了圓極化輻射。
[0028]為了降低各輻射單元312間耦合干擾、增大天線的半功率波束寬度，同時(shí)降低天線的旁瓣和后瓣，四個(gè)輻射單元312中相鄰的兩個(gè)輻射單元312間的距離設(shè)為天線陣工作頻率的半個(gè)波長(zhǎng)。
[0029]為了降低駐波比、提高輻射效率，本實(shí)施例中的RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括四個(gè)調(diào)諧鋁柱34，調(diào)諧鋁柱34通過(guò)輻射單元312上設(shè)置的調(diào)諧鋁柱孔315及螺釘固定于輻射板31設(shè)有輻射單元312的一面。
[0030]為了接收功率信號(hào)，本實(shí)施例中的RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括N型連接頭35，N型連接頭35通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)322上設(shè)置的N型連接頭饋電孔323與饋電網(wǎng)絡(luò)322連接。
[0031]本實(shí)施例中的RFID高增益圓極化微帶天線陣3的性能參數(shù)如下:
[0032]工作頻率:902MHz?928MHz ；
[0033]增益:12dBi;
[0034]VSffR:<1.5 ；
[0035]輸入阻抗:50歐姆；
[0036]極化方式:圓極化；
[0037]軸比:〈3;
[0038]半功率波束寬度:41°。
[0039]盡管這里參照本實(shí)用新型的最佳解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種RFID天線，包括天線罩(I)、金屬固定板(2)和RFID高增益圓極化微帶天線陣(3)，所述天線罩(I)與所述金屬固定板(2)固定連接形成密閉腔，所述RFID高增益圓極化微帶天線陣(3)安裝于所述密閉腔內(nèi)，其特征在于:所述RFID高增益圓極化微帶天線陣(3)包括輻射板(31)和反射板(32)，所述輻射板(31)包括輻射板介質(zhì)基片(311)和位于輻射板介質(zhì)基片(311)表面的四個(gè)輻射單元(312)，所述每個(gè)輻射單元(312)上均設(shè)有一個(gè)輻射單元饋電點(diǎn)(313)，所述反射板(32)包括反射板介質(zhì)基片(321)和位于反射板介質(zhì)基片(321)表面的饋電網(wǎng)絡(luò)(322)，輻射單元饋電點(diǎn)(313)通過(guò)支撐柱(33)和支撐柱(33)上的信號(hào)線與饋電網(wǎng)絡(luò)(322)連接；所述每個(gè)輻射單元(312)的兩個(gè)對(duì)角上均設(shè)有補(bǔ)角(314)且四個(gè)輻射單元(312)上設(shè)置補(bǔ)角(314)的位置一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID天線，其特征在于:所述四個(gè)輻射單元(312)中相鄰的兩個(gè)輻射單元(312)間的距離為天線陣工作頻率的半個(gè)波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的RFID天線，其特征在于:還包括四個(gè)調(diào)諧鋁柱(34)，所述調(diào)諧鋁柱(34)通過(guò)輻射單元(312)上設(shè)置的調(diào)諧鋁柱孔(315)及螺釘固定于輻射板(31)設(shè)有輻射單元(312)的一面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的RFID天線，其特征在于:所述RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括N型連接頭(35)，所述N型連接頭(35)通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)(322)上設(shè)置的N型連接頭饋電孔(323)與饋電網(wǎng)絡(luò)(322)連接。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK203423258SQ201320532992
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】黃俊祥, 鄧有明, 高凱, 劉玲玲 申請(qǐng)人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司