CN108288765A - 一种近场天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及近场天线，包括第一天线和第二天线；第一天线为由多段互不接触的条形第一导电段组成的环形结构，第二天线为由多段互不接触的条形第二导电段组成的环形结构；相邻的两个第一导电段之间间隙，与其邻近的第二导电段中间段正对；相邻的两个第二导电段之间间隙，与其邻近的第一导电段中间段正对；多段不接触的条形第一导电段，电流在其中一个第一导电段上为1/2正弦波分布，中点位置场强最弱，而该位置正好为相邻的两个第二导电段端部位置，而该端部位置场强加强区域，同理单个第二导电段中间段场强也由相邻的两个第一导电段端部进行增强，解决了目前现有近场天线周边位置场强较弱、整体场强分布不均，盲点较多的问题。

Description

一种近场天线
技术领域
本发明涉及微波通讯技术领域，更具体地说，涉及一种近场天线。
背景技术
近年来随着RFID(无线射频识别)技术的发展，在交通、物流、零售、仓储管理、防伪等领域都有了广泛的应用。读写器天线作为RFID系统的重要一环，有着非常重要的作用。在RFID系统中读写器天线分为远场天线和近场天线两种，远场天线一般用于远距离清点等，识别距离较远，一般在几米到十几米，甚至三十多米。而近场天线主要用于标签近距离读写，一般在一米以内，用于标签发行及近距离盘点等。由于近场天线识别距离近在同样的发射功率下能量更为集中，所以在一定的范围内具有更好的盘点效果。随着RFID应用的深入在某些特定的场合，对标签发行及近距离盘点的需求日益凸显。有鉴于此本发明设计了一款近场天线可以根据需求调节尺寸，方便地满足目前市场对于标签发行及近距离清点的要求。现有的近场天线多采用微带线传输的方式与周边微带线耦合来实现，微带线布局于天线靠近中心位置附近，因此周边位置场强普遍较弱，且整体场强不均匀，存在较多的盲区。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种近场天线。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种近场天线，其中，包括第一天线和第二天线；所述第一天线为由多段互不接触的条形第一导电段组成的环形结构，所述第二天线为由多段互不接触的条形第二导电段组成的环形结构；所述第一天线位于所述第二天线内；所述第一天线和所述第二天线，具有相同数量的边，且相对应的边平行设置；相邻的两个所述第一导电段之间间隙，与其邻近的所述第二导电段中间段正对；相邻的两个所述第二导电段之间间隙，与其邻近的所述第一导电段中间段正对。
本发明所述的近场天线，其中，所述近场天线包括第三天线，所述第三天线为闭合环形结构，且所述第一天线和所述第二天线均位于所述第三天线环形区域内部。
本发明所述的近场天线，其中，所述近场天线还包括安装所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线的基板；所述基板上设置有与所述第一天线或所述第二天线电连接的馈电网络，和与所述馈电网络电连接的插座。
本发明所述的近场天线，其中，所述馈电网络呈π型；多个所述第一导电段或多个所述第二导电段，其中之一为与所述馈电网络电连接的连接导电段；所述连接导电段由不电连接的第一连接段和第二连接段组成；所述第一连接段和所述第二连接段分别与所述馈电网络π型的两个支脚电连接。
本发明所述的近场天线，其中，所述基板采用陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET、聚酰亚胺PI和硬质的板材中任意一种制成。
本发明所述的近场天线，其中，所述第三天线采用银、铜、铝和导电油墨中任意一种材料制成。
本发明所述的近场天线，其中，所述第一导电段和所述第二导电段均为直线型或曲线型或直线与曲线的组合型。
本发明的有益效果在于：多段不接触的条形第一导电段，电流在其中一个第一导电段上为1/2正弦波分布，中点位置场强最弱，而该位置正好为相邻的两个第二导电段端部位置，而该端部位置场强加强区域，同理单个第二导电段中间段场强也由相邻的两个第一导电段端部进行增强，实现第一天线与第二天线之间的相互耦合，整个天线的电场分布均匀，解决了目前现有近场天线周边位置场强较弱、整体场强分布不均，盲点较多的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本发明较佳实施例的近场天线结构示意图；
图2是本发明较佳实施例的近场天线插座连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的近场天线如图1所示，同时参阅图2，包括相耦合的第一天线1和第二天线2；第一天线1为由多段互不接触的条形第一导电段10组成的环形结构，第二天线2为由多段互不接触的条形第二导电段20组成的环形结构；第一天线1位于第二天线2内；第一天线1和第二天线2，具有相同数量的边，且相对应的边平行设置；相邻的两个第一导电段10之间间隙，与其邻近的第二导电段20中间段正对；相邻的两个第二导电段20之间间隙，与其邻近的第一导电段10中间段正对；多段不接触的条形第一导电段10，电流在其中一个第一导电段10上为1/2正弦波分布，中点位置场强最弱，而该位置正好为相邻的两个第二导电段20端部位置，而该端部位置场强加强区域，同理单个第二导电段20中间段场强也由相邻的两个第一导电段10端部进行增强，实现第一天线1与第二天线2之间的相互耦合，整个天线的电场分布均匀，解决了目前现有近场天线周边位置场强较弱、整体场强分布不均，盲点较多的问题；
此外，该种天线结构，在遇到标签自动发行及盘点问题需要将标签穿过天线时，可以十分方便的在天线中间区域挖孔，这也是目前现有天线所不具备的；
另外，通过改变第一导电,10和第二导电段20的条形长度，相邻第一导电段10和相邻第二导电段20之间间距，即可快速的调整整个天线的工作频段；
需要说明的是，第一天线和第二天线此种耦合结构并不仅限于只有单一的第一天线或单一的第二天线；还可以有单个或多个结构一样但尺寸不同的第一天线，以及单个或多个结构一样但尺寸不同的第二天线，依照本申请的耦合方式将多个第一天线和多个第二天线进行交替套设组合，该类方式也属于本申请的保护范围。
如图1所示，近场天线包括第三天线3，第三天线3为闭合环形结构，且第一天线1和第二天线2均位于第三天线3环形区域内部；通过第三天线3，起到束缚电场以及增强电场的作用。
如图1和图2所示，近场天线还包括安装第一天线1、第二天线2和第三天线3的基板4；基板4上设置有与第一天线1或第二天线2电连接的馈电网络5，和与馈电网络5电连接的插座6；便于方便实现天线的50Ω输出，从而同读写器的50Ω匹配。
如图1和图2所示，馈电网络5呈π型；多个第一导电段10或多个第二导电段20，其中之一为与馈电网络5电连接的连接导电段7；连接导电段7由不电连接的第一连接段70和第二连接段71组成；第一连接段70和第二连接段71分别与馈电网络5π型的两个支脚电连接；便于方便实现天线的50Ω输出，从而同读写器的50Ω匹配。
如图1所示，基板4采用陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET、聚酰亚胺PI和硬质的板材中任意一种制成，也可采用其他现有的基板材料。
如图1所示，第三天线3采用银、铜、铝和导电油墨中任意一种材料制成；也可采用现有的其他导电材料，如合金、铁、金等材料。
如图1所示，第一导电段10和第二导电段20均为直线型或曲线型或直线与曲线的组合型；优选为直线线段型，也可采用曲线型，如弧线、波浪线，还可以采用直线与曲线的结合，以便于适应不同需求。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种近场天线，其特征在于，包括第一天线和第二天线；所述第一天线为由多段互不接触的条形第一导电段组成的环形结构，所述第二天线为由多段互不接触的条形第二导电段组成的环形结构；所述第一天线位于所述第二天线内；所述第一天线和所述第二天线，具有相同数量的边，且相对应的边平行设置；相邻的两个所述第一导电段之间间隙，与其邻近的所述第二导电段中间段正对；相邻的两个所述第二导电段之间间隙，与其邻近的所述第一导电段中间段正对。
2.根据权利要求1所述的近场天线，其特征在于，所述近场天线包括第三天线，所述第三天线为闭合环形结构，且所述第一天线和所述第二天线均位于所述第三天线环形区域内部。
3.根据权利要求2所述的近场天线，其特征在于，所述近场天线还包括安装所述第一天线、所述第二天线和所述第三天线的基板；所述基板上设置有与所述第一天线或所述第二天线电连接的馈电网络，和与所述馈电网络电连接的插座。
4.根据权利要求3所述的近场天线，其特征在于，所述馈电网络呈π型；多个所述第一导电段或多个所述第二导电段，其中之一为与所述馈电网络电连接的连接导电段；所述连接导电段由不电连接的第一连接段和第二连接段组成；所述第一连接段和所述第二连接段分别与所述馈电网络π型的两个支脚电连接。
5.根据权利要求3所述的近场天线，其特征在于，所述基板采用陶瓷、FR4、树脂胶ABS、聚氯乙烯PVC、纸层、橡胶、木材、聚对苯基甲酸乙二醇酯PET、聚酰亚胺PI和硬质的板材中任意一种制成。
6.根据权利要求2所述的近场天线，其特征在于，所述第三天线采用银、铜、铝和导电油墨中任意一种材料制成。
7.根据权利要求2-6任一所述的近场天线，其特征在于，所述第一导电段和所述第二导电段均为直线型或曲线型或直线与曲线的组合型。
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