本發(fā)明涉及讀寫器天線領(lǐng)域，特別是一種試衣間RFID系統(tǒng)的高增益讀寫器天線。
背景技術(shù)：
：在服裝行業(yè)中，門店既是用于與顧客的交互環(huán)節(jié)所在地，同時(shí)也是服裝銷售的最后環(huán)節(jié)。如果能對(duì)門店中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并及時(shí)向上反饋，對(duì)于服裝生產(chǎn)商而已無(wú)疑具有重要的指導(dǎo)意義。而在服裝門店中，試衣間又是一個(gè)關(guān)鍵的交互地點(diǎn)。如某型號(hào)服裝被多次拿進(jìn)試衣間并最終被成功銷售，說(shuō)明該服裝的設(shè)計(jì)和銷售都非常成功；如多次進(jìn)入試衣間而最終未被銷售，說(shuō)明該服裝外形設(shè)計(jì)較為成功，但在具體細(xì)節(jié)上仍存在較大問(wèn)題；如服裝進(jìn)入試衣間次數(shù)很少，說(shuō)明該服裝的外形設(shè)計(jì)本身就存在問(wèn)題。由此可見(jiàn)，針對(duì)試衣間的數(shù)據(jù)搜集對(duì)于門店和服裝生產(chǎn)商都有非常重要的指導(dǎo)意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提出一種試衣間RFID系統(tǒng)的高增益讀寫器天線，具有增益高、輻射性能優(yōu)良、圓極化特性極好，天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種試衣間RFID系統(tǒng)的高增益讀寫器天線，其特征在于：包括底基板和若干側(cè)基板；該底基板上設(shè)有功分饋電網(wǎng)絡(luò)，該功分饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)有若干功分器以將信號(hào)的輸入功率進(jìn)行分配以輸出幅度相同且相位依次滯后90°的信號(hào)；每個(gè)側(cè)基板設(shè)有準(zhǔn)八木天線，該若干準(zhǔn)八木天線與功分饋電網(wǎng)絡(luò)相連。優(yōu)選的,所述功分饋電網(wǎng)絡(luò)包括輸入微帶線、主功分單元和兩次功分單元；該輸入微帶線的輸入端位于所述底基板中心；該主功分單元與輸入微帶線的輸出端相連且設(shè)有兩主輸出支路以輸出幅度相同且相位相差180°的信號(hào)；該兩次功分單元關(guān)于所述底基板中心對(duì)稱并與主輸出支路一一對(duì)應(yīng)相連，每個(gè)次功分單元設(shè)有兩次輸出支路以輸出幅度相同且相位相差90°的信號(hào)。優(yōu)選的，包括有四個(gè)豎直設(shè)置的側(cè)基板；所述兩次功分單元的四個(gè)次輸出支路的輸出端分別靠近所述側(cè)基板的不同側(cè)以與所述四個(gè)側(cè)基板一一對(duì)應(yīng)。優(yōu)選的，所述主功分單元還包括主功分器，該主功分器設(shè)有與所述兩主輸出支路一一對(duì)應(yīng)相連的兩輸出端，該兩輸出端之間設(shè)有隔離電阻；所述兩主輸出支路為長(zhǎng)度相差λg/2的微帶線，該λg為微帶線導(dǎo)波波長(zhǎng)。優(yōu)選的，所述次功分單元還包括次功分器，該次功分器設(shè)有與所述兩次輸出支路一一對(duì)應(yīng)相連的兩輸出端，該兩輸出端之間設(shè)有隔離電阻；所述兩次輸出支路為長(zhǎng)度相差λg/4的微帶線，該λg為微帶線導(dǎo)波波長(zhǎng)。優(yōu)選的，所述功分器為Wilkinson功分器。優(yōu)選的，所述輸入微帶線的特性阻抗為50Ω，寬度為1.85～2mm；所述主輸出支路和所述次輸出支路的特性阻抗為70.71Ω，寬度為0.95～1.1mm。優(yōu)選的，所述準(zhǔn)八木天線包括天線饋線、平衡巴倫、差分饋電網(wǎng)絡(luò)、共面帶線、饋源振子和引向器；該天線饋線一端連接功分饋電網(wǎng)絡(luò)，另一端連接平衡巴倫一端；該平衡巴倫另一端與差分饋電網(wǎng)絡(luò)一端相連，該天線饋線和平衡巴倫水平并列地布置于該介質(zhì)基板一端的一側(cè)；該差分饋電網(wǎng)絡(luò)另一端與共面帶線一端相連，且該差分饋電網(wǎng)絡(luò)水平布置于介質(zhì)基板該端的另一側(cè)；該饋源振子水平布置于所述側(cè)基板中部，饋源振子的源端與共面帶線另一端相連；該引向器水平地布置于該介質(zhì)基板另一端。優(yōu)選的，所述底基板和所述側(cè)基板均為Fr4玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板，其介電常數(shù)為4.4，損耗角正切為0.02。由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：1、本發(fā)明的天線設(shè)置有底基板和若干側(cè)基板，在底基板上設(shè)有功分饋電網(wǎng)絡(luò)以將信號(hào)的輸入功率進(jìn)行分配輸出幅度相同且相位依次滯后90°的信號(hào)，每個(gè)側(cè)基板設(shè)有準(zhǔn)八木天線作為圓極化天線天線輻射單元，具有增益高、輻射性能優(yōu)良、圓極化特性極好，天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明的天線，其功分饋電網(wǎng)絡(luò)采用主功分單元和次功分單元實(shí)現(xiàn)功率等分，以使輸出的四個(gè)信號(hào)幅度一致，相位依次滯后90°，從而保證天線輻射的圓極化特性，使得應(yīng)用于試衣間的具有本發(fā)明天線的RFID標(biāo)簽在任意擺放條件下都具有一定讀取能力。3、本發(fā)明的天線，將平衡巴倫橫置來(lái)改善準(zhǔn)八木天線的布局，有效減小天線的縱向尺寸，縮小天線的整體體積、方便安裝、隱蔽性高。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明天線的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明功分饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明功分饋電網(wǎng)絡(luò)側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明準(zhǔn)八木天線結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明準(zhǔn)八木天線背面圖；圖6為本發(fā)明天線仿真駐波系數(shù)圖；圖7為本發(fā)明天線仿真增益-頻率圖；圖8為本發(fā)明天線仿真軸比圖；圖9為本發(fā)明天線仿真增益方向圖(915MHz)；其中：10、底基板，11、底接地板，20、功分饋電網(wǎng)絡(luò)，21、輸入微帶線，22、主功分器，23、主輸出支路，24、次功分器，25、次輸出支路，26、隔離電阻，30、側(cè)基板，31、側(cè)接地板，40、準(zhǔn)八木天線，41、天線饋線，42、平衡巴倫，43、差分饋電網(wǎng)絡(luò)，44、共面帶線，45、饋源振子，46、引向器。具體實(shí)施方式以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1，一種試衣間RFID系統(tǒng)的高增益讀寫器天線，包括一個(gè)底基板10和四個(gè)側(cè)基板30，該底基板10上設(shè)有功分饋電網(wǎng)絡(luò)20，每個(gè)側(cè)基板30設(shè)有準(zhǔn)八木天線40。該底基板10和側(cè)基板30均為Fr4玻璃纖維環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板，其介電常數(shù)為4.4，損耗角正切為0.02。該底基板10背面還設(shè)有底接地板11，該底接地板11為覆銅板。該功分饋電網(wǎng)絡(luò)20作用是將天線的輸入端的功率分配到準(zhǔn)八木天線40。為保證天線輻射圓極化特性，功分饋電網(wǎng)絡(luò)20的四個(gè)輸出端功率大小一致，四個(gè)端口相位依次超前(或滯后)90°。參照?qǐng)D2、圖3，功分饋電網(wǎng)絡(luò)20包括輸入微帶線21、主功分單元和兩次功分單元。該輸入微帶線21的輸入端位于底基板10中心，其信號(hào)由外接同軸電纜接入，輸入微帶線21的特性阻抗為50Ω，寬度為1.85～2mm，優(yōu)選為1.95mm。該主功分單元包括主功分器22和兩主輸出支路23以輸出幅度相同且相位相差180°的信號(hào)。該主功分器22設(shè)有與兩主輸出支路23一一對(duì)應(yīng)相連的兩輸出端，該兩輸出端之間設(shè)有隔離電阻26，隔離電阻26阻值可為100Ω。該兩主輸出支路23為微帶線，參照?qǐng)D2，一主輸出支路23設(shè)有多個(gè)彎折端以將信號(hào)引至底基板10下方左側(cè)，另一主輸出支路23將信號(hào)引至底基板10上方右側(cè)，位于左側(cè)的主輸出支路23長(zhǎng)度比位于右側(cè)的主輸出支路23長(zhǎng)度長(zhǎng)λg/2以使左側(cè)信號(hào)滯后右側(cè)信號(hào)180°，該λg為微帶線導(dǎo)波波長(zhǎng)，主輸出支路23的特性阻抗為70.71Ω，寬度為0.95～1.1mm，優(yōu)選為1.01mm。兩次功分單元關(guān)于底基板10中心對(duì)稱并與主輸出支路23一一對(duì)應(yīng)相連，每個(gè)次功分單元設(shè)有次功分器24和兩次輸出支路25以輸出幅度相同且相位相差90°的信號(hào)，每個(gè)次功分器24設(shè)有與一一對(duì)應(yīng)相連的兩輸出端，該兩輸出端之間設(shè)有隔離電阻26，隔離電阻26阻值可為100Ω。其中一次功分單元位于底基板10左側(cè)，其兩次輸出支路25分別沿上下兩端延伸，以與位于左側(cè)和下側(cè)的側(cè)基板30上的準(zhǔn)八木天線40相連，位于上端的次輸出支路25長(zhǎng)度比位于下端的次輸出支路25長(zhǎng)度長(zhǎng)λg/4，以使下端的輸出端信號(hào)超前上端的輸出端信號(hào)90°。另一次功分單元位于底基板10右側(cè)，其兩次輸出支路25分別沿上下兩端延伸以與位于右側(cè)和上側(cè)的側(cè)基板30上的準(zhǔn)八木天線40相連，位于下端的次輸出支路25長(zhǎng)度比位于上端的次輸出支路25長(zhǎng)度長(zhǎng)λg/4，以使上端的輸出端信號(hào)超前下端的輸出端信號(hào)90°。該次輸出支路25均為微帶線，該λg為微帶線導(dǎo)波波長(zhǎng)，次輸出支路25的特性阻抗為70.71Ω，寬度為0.95～1.1mm，優(yōu)選為1.01mm。參照?qǐng)D4、圖5，該準(zhǔn)八木天線40與功分饋電網(wǎng)絡(luò)20相連，其包括設(shè)置于側(cè)基板30正面的天線饋線41、平衡巴倫42、差分饋電網(wǎng)絡(luò)43、共面帶線44、饋源振子45和引向器46，及設(shè)置于側(cè)基板30背面的側(cè)接地板31。該天線饋線41一端連接功分饋電網(wǎng)絡(luò)20的次輸出支路25的輸出端，用于接入饋電網(wǎng)絡(luò)的四分信號(hào)，另一端連接平衡巴倫42一端，該天線饋線41寬度為w1，特性阻抗為50Ω。該平衡巴倫42另一端與差分饋電網(wǎng)絡(luò)43一端相連，該平衡巴倫42用于將準(zhǔn)八木天線40的輸入阻抗變換為50Ω，改善功分饋電網(wǎng)絡(luò)20與天線匹配情況，該平衡巴倫42為微帶線，其寬度為w3，特性阻抗為35.35Ω。該天線饋線41和平衡巴倫42水平并列地布置于該介質(zhì)基板一端的一側(cè)，以減小準(zhǔn)八木天線40的縱向長(zhǎng)度，從而減小天線尺寸。該差分饋電網(wǎng)絡(luò)43另一端與共面帶線44一端相連，且該差分饋電網(wǎng)絡(luò)43水平布置于介質(zhì)基板該端的另一側(cè)，該差分饋電網(wǎng)絡(luò)43利用T型結(jié)，將輸入信號(hào)再分為兩等分，其中一部分線長(zhǎng)比另外一部分短λg/2，使得兩端信號(hào)相位差達(dá)到180°，形成傳統(tǒng)對(duì)稱振子的饋電模式，通過(guò)共面帶線44的形式輸出到饋源振子45。該饋源振子45水平布置于側(cè)基板30中部，饋源振子45的源端與共面帶線44另一端相連，用以輻射電流信號(hào)，并利用引向器46和反射器的電磁耦合，達(dá)到信號(hào)同相疊加的目的。該引向器46水平地布置于該介質(zhì)基板另一端，利用饋源振子45的耦合信號(hào)形成耦合輻射，以增強(qiáng)天線方向性。該側(cè)接地板31作為天線饋線41，平衡巴倫42和差分饋電網(wǎng)絡(luò)43的地線存在，同時(shí)也作為準(zhǔn)八木天線40的反射器。應(yīng)用舉例試衣間長(zhǎng)寬一般為1.35m左右，試衣間RFID系統(tǒng)工作工作時(shí)，為保證天線不會(huì)讀取試衣間范圍以外的電子標(biāo)簽而產(chǎn)生誤讀現(xiàn)象，必須保證天線具有較強(qiáng)的輻射能力，也即要求天線的輻射范圍僅僅局限在1.35m見(jiàn)方(試衣間大小)的輻射范圍，從電氣指標(biāo)來(lái)說(shuō)，需要保證天線增益在7.5dB以上。本發(fā)明的功分器為可采用Wilkinson功分器，針對(duì)915MHz信號(hào)的功分饋電網(wǎng)絡(luò)20，其輸入微帶線21的輸入端坐標(biāo)(0，0)，各個(gè)次輸出支路25的輸出端坐標(biāo)，參照?qǐng)D2，包括(xa，ya)、(ya，-xa)、(-xa，-ya)和(-ya，xa)，相位依次滯后90°。功分饋電網(wǎng)絡(luò)20的各項(xiàng)尺寸參見(jiàn)表1，單位(mm)，準(zhǔn)八木天線40的各項(xiàng)尺寸參見(jiàn)表2，單位(mm)。表1aaw1w2Ly1Ly2Ly32201.951.0111.6222.93516.9Lx1Lry0xayah9.5122.1253.4551001表2SA_heightSA_widthw3w4Vx1Vx2Vx3Lz11301603.350.841.740.54685Lz2Lz3Lz4sL_dirS_dirdelta530381100301參照?qǐng)D6至圖9，本為發(fā)明天線仿真結(jié)果，從電氣指標(biāo)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明天線增益高、波瓣窄、輻射性能優(yōu)良、駐波系數(shù)低、圓極化特性極好，從物理特性來(lái)說(shuō)，本發(fā)明天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝方便、成本低廉。上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3