一種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器天線。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻識(shí)別(Rad1Frequency Identificat1n,RFID)起源于20世紀(jì)40年代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也叫做電子標(biāo)簽技術(shù)。它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，全部過(guò)程無(wú)人值守。RFID技術(shù)涉及微電子，材料，裝備及工藝信息，管理等諸多高技術(shù)前沿的多學(xué)科，多技術(shù)交叉技術(shù)群，涵蓋了無(wú)線通信，電磁輻射，無(wú)線收發(fā)，芯片設(shè)計(jì)，制造，裝配，天線設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)交換，信息安全等技術(shù)。隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，RFID技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛，有專(zhuān)家預(yù)言，它有可能成為繼移動(dòng)通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后又一項(xiàng)影響全球經(jīng)濟(jì)與人們生活的新技術(shù)。特別是我國(guó)基于RFID技術(shù)的二代身份證的應(yīng)用，使得中國(guó)人民對(duì)RFID的理解更深一層。RFID是被認(rèn)為21世紀(jì)最具有發(fā)展前途的技術(shù)之一。
[0003]射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的一部分。應(yīng)用于RFID系統(tǒng)讀寫(xiě)器的天線是其最重要的設(shè)備之一，目前已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn)。一方面，遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)用的RFID天線通常采用高增益的圓極化天線或天線陣列，以增加其讀取距離。近場(chǎng)的RFID讀寫(xiě)器天線則需要強(qiáng)磁場(chǎng)，寬頻帶和低增益的特性，同時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)該均勻分布以避免產(chǎn)生漏讀現(xiàn)象。另一方面，RFID系統(tǒng)中的讀寫(xiě)器輸入輸出信號(hào)需要有較好的收發(fā)隔離，該隔離度成為影響系統(tǒng)靈敏度的重要因素之一。為了使得系統(tǒng)獲得更好的讀取標(biāo)簽信號(hào)能力，需要盡可能降低接收機(jī)中發(fā)射機(jī)信號(hào)的功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器天線。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器天線，包括兩層介質(zhì)基板、支線耦合器、地板及輻射單元，所述兩層介質(zhì)基板包括上、下層介質(zhì)基板，所述支線耦合器印制于下層介質(zhì)基板的下表面，所述地板印制于下層介質(zhì)基板的上表面，所述輻射單元印制于上層介質(zhì)基板的上表面，所述輻射單元具體為方形，所述方形的四個(gè)邊的中心處均開(kāi)有矩形槽，在方形內(nèi)的對(duì)角線方向開(kāi)有兩個(gè)圓形槽。
[0007]所述兩個(gè)圓形槽的半徑不同。
[0008]所述支線耦合器具體為正方形，所述正方形的對(duì)邊寬度相等，鄰邊寬度不相等，所述正方形的四個(gè)頂點(diǎn)分別引出四條支線構(gòu)成四個(gè)支線端口。
[0009]所述支線耦合器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度放置，最下面頂點(diǎn)引出的支線端口為第一端口，按照逆時(shí)針的方向依次為第二端口、第三端口及第四端口，所述第一及第二端口分別作為發(fā)射信號(hào)饋電端口及接收信號(hào)饋電端口。
[0010]所述地板包括兩個(gè)H形槽，所述兩個(gè)H形槽分別位于第二端口及第三端口正對(duì)應(yīng)的下層介質(zhì)基板的上表面。
[0011 ]所述兩個(gè)H形槽的中間橫線分別與位于下層介質(zhì)基板下表面的第二端口的支線及第三端口的支線垂直。
[0012]在第一端口及第四端口之間的正方形的邊長(zhǎng)中點(diǎn)處凸起一個(gè)矩形，所述矩形長(zhǎng)寬為4mm*10mmo
[0013]所述上、下層介質(zhì)基板的材料相同，上、下層介質(zhì)基板之間的垂直距離為20mm。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015](I)在原線極化天線的輻射表面開(kāi)非對(duì)稱(chēng)圓形槽，實(shí)現(xiàn)圓極化；
[0016](2)在原單頻帶天線的輻射表面開(kāi)矩形槽，增加頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)雙頻帶圓極化；
[0017](3)采用雙層介質(zhì)基板，使得支線耦合器與輻射板之間被參考地分開(kāi)，以保持良好的圓極化純度；
[0018](4)參考地板開(kāi)相互正交的兩個(gè)H型槽，與支線耦合器耦合產(chǎn)生圓極化輻射；
[0019](5)支線親合器提高天線發(fā)射、接收端口的隔離度，使得天線能有效工作于全雙工狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明一種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器單天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中印制于下層介質(zhì)基板下表面的支線耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖1中印制于下層介質(zhì)基板上表面的地板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖4是圖1中印制于上層介質(zhì)基板上表面的福射單元；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例在900MHz附近和2.45GHz附近的反射系數(shù)Sll;
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例在900MHz附近和2.45GHz附近的AR。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1-圖4所示，一種雙頻帶圓極化射頻識(shí)別閱讀器天線，用于射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)，包括兩層介質(zhì)基板、支線耦合器、地板及輻射單元，所述兩層介質(zhì)基板包括上、下層介質(zhì)基板2、1，所述支線耦合器印制于下層介質(zhì)基板的下表面，所述地板印制于下層介質(zhì)基板的上表面，所述福射單元印制于上層介質(zhì)基板的上表面，所述福射單元9具體為方形，所述方形的四個(gè)邊的中心處均開(kāi)有矩形槽，所述矩形槽均向方形內(nèi)凸起，在方形內(nèi)的對(duì)角線方向開(kāi)有兩個(gè)圓形槽，所述兩個(gè)圓形槽半徑不同，本實(shí)施例中兩個(gè)圓形槽的圓心點(diǎn)均位于對(duì)角線上。
[0029]所述上、下層介質(zhì)基板材料采用FR4，介電常數(shù)為4.4，損耗角正切為0.02，厚度為1.6mm。兩層基板材料一致，間隔垂直距離為20mm放置，且上、下層介質(zhì)基板的中心在同一條豎直直線上。下層介質(zhì)版的大小為200mm*200mm，上層介質(zhì)板的大小為152mm*152mm。采用兩層介質(zhì)板的原因是支線耦合器與輻射板之間被參考地分開(kāi)，以保持良好的圓極化純度。
[0030]如圖2所示，所述支線耦合器印制于下層介質(zhì)基板的下表面，支線耦合器的基本形狀為正方形，邊長(zhǎng)為48mm，正方形的對(duì)邊寬度相等，鄰邊寬度不相等，所述正方形的四個(gè)頂點(diǎn)分別引出四條支線6構(gòu)成四個(gè)支線端口。所述支線耦合器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度放置，最下面頂點(diǎn)引出的支線端口為第一端口 port I，按照逆時(shí)針的方向依次為第二端口 port2、第三端口port3及第四端口 port4，所