CN204189948U - 一种用于uhf频段的远近场rfid读写天线 - Google Patents

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唐万春
项慧玲
张鹏
沈来伟
庄伟�
王橙
施永荣
刘升
黄承
朱建平
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Abstract

本实用新型提供一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线，包括近场天线、远场天线、馈电网络、基底和地。其中，近场天线为提供反向电流对的一个环状结构天线，包括反向电流臂和馈电点，均由导体构成并位于基底的上表面；远场天线为半波折合振子天线，位于基板的上表面；远场天线位于近场天线的反向电流臂之间；馈电网络包括位于基底上表面的上层导体以及位于基底下表面的下层导体和两个导电通孔，两层导体共同构成平行双面传输线。利用本实用新型的天线可以将近场天线与远场天线结合在一起，远场天线还可以对近场天线的盲点进行补充，从而实现近场无零点均匀磁场分布。

Description

一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线
技术领域
本实用新型属于无线通讯领域。具体涉及一种用于超高频段射频识别的远近场天线。 
背景技术
射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是一种自动识别对象的无线技术，有着广泛的运用，如追踪，识别，定位等。射频识别系统由读写器和标签两部分组成，基于读写器和标签之间距离的远近，读写器天线可分为近场天线和远场天线。近场天线通过电磁耦合来实现读取标签，远场天线通过电磁波来实现读取工作。远场天线关注的重要指标之一是增益，而近场天线主要关注的是电磁场强度。 
目前将近场天线与远场天线结合在一起，即同时能实现近场识别与远场识别的天线并不多，主要分为两种：一种是使用一个天线同时实现近场和远场功能；一种是使用两个天线集成在一起，分别实现近场和远场功能。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种UHF频段远近场RFID天线，借助该天线可以同时实现近场阅读和远场阅读，同时远场天线还为近场天线的盲点进行补充，结构较简单，实用性较强。 
本实用新型采用的技术方案如下： 
一种用于UHF频段的远近场天线，一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线，其特征在于，包括近场天线、远场天线、馈电网络、基底和地；所述近场天线为提供反向电流对的一个环状结构天线，包括反向电流臂和馈电点，均由导体构成并位于所述基底的上表面；所述远场天线为半波折合振子天线，位于所述基底的上表面；所述远场天线位于近场天线的反向电流臂之间；所述馈电网络包括位于基底上表面的上层导体以及位于基底下表面的下层导体和两个导电通孔，两层导体共同构成平行双面传输线。 
所述基底由介质构成，厚度为1.6mm；所述地由金属构成，位于基底下方，距基底下表面10mm，地与基底之间为空气层。 
所述馈电网络向近场天线和近场天线等幅异相地馈电，馈电相位差为90°。 
本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线将近场天线与远场天线集成在一起，远场天线位于近场天线内部，合理利用了面积。馈电网络使得到达两个天线的电流相位相差90°，一方面减少了远近场天线相互间的影响，另一方面远场天线又为近场天线进行了补充。本实用新型使用两个天线，分别实现近场和远场功能，较之已有的远近场天线，在实现近场和 远场功能的同时，远场天线还能对近场天线的盲点进行补充，从而为近场提供一个无零点的均匀磁场。 
附图说明
图1为本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线的结构示意图。 
图2为本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线近场天线的结构示意图。 
图3为本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线远场天线的结构示意图。 
图4为本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线馈电网络的结构示意图，(a)为顶层结构，(b)为底层结构。 
图5为本实用新型所提供的UHF频段远近场RFID读写天线的三维结构示意图。 
图6为电磁仿真计算的本实用新型所提供的UHF频段近场RFID读写天线方向图。 
其中，附图标记说明如下：1近场天线；2远场天线；3天线馈电网络；4天线基底(正下方为地面)；1a近场天线的电流臂，1b近场天线的馈电点；2a远场天线的辐射元，2b远场天线的馈电点；3a馈电网络的输入端，3b馈电网络的功率分配器，3c、3d馈电网络和近场天线、远场天线之间的λg/4匹配阻抗枝节，3e馈电网络的底层接地导体，3f、3g馈电网络底层接地导体和近场天线、远场天线之间连接的导电通孔。 
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型提供的一种UHF频段远近场RFID读写天线具体实施方式进行说明： 
请参看图1和图5，本实用新型包括近场天线1，远场天线2，馈电网络3，介质基底4，地5。介质基底4由介质FR4构成，厚度为1.6mm。地5由金属构成，位于基底4下方，距基底4下表面8.4mm处，一方面可以增强近场的磁场强度，另一方面可以提高远场辐射。 
请参看图2，为近场天线1结构，该天线为基于传统反向电流对(ODCs)概念而制的环状天线，1a为两个电流臂，1b为天线的馈电点。天线工作时，两个电流臂上的电流反向，这样可以在近场形成一个均匀的磁场。 
请参看图3，为远场天线2结构，该天线为半波折合振子(Half-Wave Folded Dipole)天线，2a为天线的辐射元，2b为天线的馈电点。该天线主要提供远场辐射，同时还可以为近场天线的盲点进行补充。 
请参看图4，馈电网络3包括输入端3a,功率分配器3b,λg/4匹配阻抗枝节(3c，3d)，底层接地导体3e,导电通孔3f、3g。馈电网络3的结构使到达两个天线的电流幅度相同，相位相 差90°。 
请参看图6，为天线的远场方向图，主要由远场天线2实现。 

Claims (3)

1.一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线，其特征在于，包括近场天线、远场天线、馈电网络、基底和地；所述近场天线为提供反向电流对的一个环状结构天线，包括反向电流臂和馈电点，均由导体构成并位于所述基底的上表面；所述远场天线为半波折合振子天线，位于所述基底的上表面；所述远场天线位于近场天线的反向电流臂之间；所述馈电网络包括位于基底上表面的上层导体以及位于基底下表面的下层导体和两个导电通孔，两层导体共同构成平行双面传输线。 
2.如权利要求书1所述的一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线，其特征在于，所述基底由介质构成，厚度为1.6mm；所述地由金属构成，位于基底下方，距基底下表面8.4mm，地与基底之间为空气层。 
3.如权利要求书1或2所述的一种用于UHF频段的远近场RFID读写天线，其特征在于，所述馈电网络向近场天线和近场天线等幅异相地馈电，馈电相位差为90°。 
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