CN205029009U - 一种宽带双圆极化无线射频识别天线 - Google Patents

一种宽带双圆极化无线射频识别天线 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种宽带双圆极化无线射频识别天线，涉及无线通信领域，包括：第一介质层和第二介质层，所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层，所述地板覆铜层上设置多个耦合槽，所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条，所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直；所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。能实现将圆极化和宽频段相结合，并实现轴比控制。

Description

一种宽带双圆极化无线射频识别天线
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种宽带双圆极化RFID(RadioFrequencyIdentification，无线射频识别)天线。
背景技术
无线射频识别(RadioFrequencyIdentification，简称RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术，主要是标签天线，RFID标签天线是RFID电子标签的应答器天线，是一种通信感应天线。一般与芯片组成完成的RFID电子标签应答器。RFID标签天线由于材质与制造工艺不同，分为金属蚀刻天线、印刷天线、镀铜天线等几种。将从感应电流所获得的能量通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理，又将需回复的信息从射频前端电路发回给读写器，从而实现通讯识别。可见，天线是RFID卡与读写器实现数据通讯过程中至关重要的。目前超高频(UHF)天线感应的距离最远，频段宽，欧洲是866869MHz，南美和北美是902928MHz，日本和其他国家是950956MHz。目前的UHF天线也很容易受到环境影响，因为RFID天线会由于物品的不断移动而移动，那么辐射方向也会随之变化，这样读写设备在读取数据时容易出现漏读情况，这就要求天线具有极化特性。市面上的RFID手持终端都是线极化天线，那么标签天线也需要是线极化才能匹配，才能读写数据，这种配置使得标签在任意放置的场合或辨别标签的水平极化或垂直极化不确定的场合应用时，出现漏读数据的现象严重。
如果在RFID系统中使用圆极化天线，可以有效的接收到变化的信号，减少漏读现象。目前实现圆极化天线的方法有几种：一、正交馈电；二、在振子上切角；三、采用十字耦合馈电等。这些方法对应的天线振子带宽较窄，无法满足通用的UHF频段；并且大多的天线圆极化性能和端口性能都还比较弱，使用时传输距离短、覆盖范围小；此外，圆极化天线的轴比难控制、体积大、一致性差、成本高、天线难于安装等问题。
展宽带宽的方法可采用威尔金森功分器等。但是将圆极化和宽频段相结合的RFID天线目前很少，例如采用威尔金森功分器进行馈电，通过短路柱馈电到达异面转角处的短路T型条，通过T型条产生圆极化电磁波，调节T型条水平和垂直的长度可以产生90度的正交模。实现了天线的圆极化，但是通过调节T型条而产生的相移90度并不如威尔金森功分器激励四分之一环形贴片产生的正交模带宽宽，T型调的长度调节也有一定的限制，需要受天线尺寸的影响，所以轴比不能达到最佳。
实用新型内容
本实用新型提供一种宽带双圆极化无线射频识别天线，能实现将圆极化和宽频段相结合，并实现轴比控制。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：
宽带双圆极化无线射频识别RFID天线，包括：第一介质层和第二介质层，所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层，所述地板覆铜层上设置多个耦合槽，所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条，所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直；所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。
优选地，所述第一介质层的另一侧设置辐射贴片覆铜层，所述辐射贴片覆铜层上设置激励枝节。
优选地，所述激励枝节为四分之一圆环激励枝节。
优选地，辐射贴片覆铜层为正方形。
优选地，所述威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差为四分之一的应用波长。
优选地，所述地板覆铜层上设置两个耦合槽，所述两个耦合槽的第一耦合边条分别垂直威尔金森功分器的长臂和短臂。
优选地，所述威尔金森功分器设置加载电阻和馈线。
优选地，所述第一介质层和第二介质层为FR-4环氧树脂介质板。
优选地，所述加载电阻的阻值为所述馈线的阻值的二倍。
本实用新型和现有技术相比，具有如下有益效果：
本实用新型的宽带双圆极化RFID天线基于威尔金森功分器进行相移90度，通过L型或者倒L耦合馈电，产生圆极化波，当电磁波到达表层的四分之一圆环激励枝节从而再次激励起圆极化波的RFID天线，尺寸小、带宽宽、识别距离远、完全覆盖超高频频段UHF、轴比控制好、制作简单、成本低等优点，具有很好的市场推广前景。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的RFID天线的俯视图；
图2是本实用新型实施例提供的RFID天线的侧视图；
其中，1为馈线；2为威尔金森功分器；3为加载电阻；4为威尔金森功分器的长臂；5为威尔金森功分器的短臂；6为耦合槽；7为辐射贴片覆铜层；8为环形激励枝节；9为介质层；901为第一介质层；902为第二介质层。
具体实施方式
为使本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种宽带双圆极化无线射频识别RFID天线，包括：第一介质层和第二介质层，所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层，所述地板覆铜层上设置多个耦合槽，所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条，所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直；所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。
优选地，所述第一介质层的另一侧设置辐射贴片覆铜层，所述辐射贴片覆铜层上设置激励枝节。
其中，所述激励枝节为四分之一圆环激励枝节；所述辐射贴片覆铜层为正方形。
所述圆环的半径一般可以为13cm，在其他实施例中可以为合理数值。
本实用新型的天线主要由两层介质层，三层覆铜层组成，其中底层覆铜层为威尔金森功分器馈电网络，中间层为地板，地板上有两个L型或者倒L型的耦合槽，两个L型或者倒L型的耦合槽使得电磁波通过该L型或者倒L型耦合槽耦合到表层的辐射贴片层上，从而产生圆极化波。表层覆铜层为辐射贴片层，附加有四分之一圆环激励枝节。四分之一圆环激励枝节，产生激励作用，从而扰乱表层正方形槽的表面电场分布，从而再次激励起圆极化波。
所述威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差为四分之一的应用波长。
波长＝c/f，这里c是真空中的光速，为3×108m/s，威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差值为四分之一所述天线传输的电磁波波长。
所述威尔金森功分器设置加载电阻和馈电器。
所述两个耦合槽的第一耦合边条分别垂直威尔金森功分器的长臂和短臂。
采用威尔金森功分器进行正交馈电，长臂与短臂的长度相差1/4应用波长，产生90度相移馈电，到达中间层的L型或者倒L型槽，电磁波通过L型或者倒L型槽耦合到表层的辐射贴片为正方形开槽，产生圆极化波，由于加入了的四分之一圆环形条，受环形条的激励作用，扰乱正方形槽的表面电场分布，两个近端谐振模有90度的相位差，从而再次激励起圆极化波。通过调节威尔金森功分器两个臂的长度从而调节圆极化轴比。
所述第一介质层和第二介质层为FR-4环氧树脂介质板。
FR-4环氧玻璃布层压板，根据使用的用途不同，行业一般称为：FR-4EpoxyGlassCloth,绝缘板，环氧板，环氧树脂板，溴化环氧树脂板，FR-4，玻璃纤维板，玻纤板，FR-4补强板，FPC补强板，柔性线路板补强板，FR-4环氧树脂板，阻燃绝缘板，FR-4积层板，环氧板，FR-4光板，FR-4玻纤板，环氧玻璃布板，环氧玻璃布层压板，线路板钻孔垫板。主要技术特点及应用：电绝缘性能稳定，平整度好，表面光滑，无凹坑，厚度公差标准，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品，如FPC补强板，PCB钻孔垫板，玻纤介子，电位器碳膜印刷玻璃纤维板，精密游星齿轮(晶片研磨)，精密测试板材，电气(电器)设备绝缘撑条隔板，绝缘垫板，变压器绝缘板，电机绝缘件，研磨齿轮，电子开关绝缘板等。
所述加载电阻的阻值为所述馈电器的阻值的二倍。
采用本实用新型的RFID天线，具有以下显著特点：
1)使用时标签读取距离远、覆盖范围大；
2)该天线的带宽宽，受干扰小；
3)实现了RFID宽频段标签读取距离的稳定；
4)读取标签的可靠性比传统的超高频RFID天线高；
5)该天线平面结构、体积小、天线的轴比可控、成本低、安装简单等。
实施例一：
本实施例提供一种小尺寸、宽带、圆极化超高频RFID天线。包括两层介质板，三层覆铜，其中表层覆铜层为开槽辐射贴片7、附加环形枝节8，中间层覆铜为L型或者倒L型耦合槽6，下层覆铜为威尔金森功分器2、加载电阻3、馈线(馈电器)1，介质基板有两层，分别为901和902组成。所述介质基板是一块长方形的FR-4环氧树脂板。该天线采用微带馈电到威尔金森功分器2，微带采用的是50欧姆馈线1，所以威尔金森功分器2之间加载100欧的加载电阻3，在威尔金森功分器2中引入了加载电阻3，从而实现信号链路的完全匹配和高度隔离，增加天线的带宽。并且威尔金森功分器2可以实现任意的功率分配比，通过调节威尔金森功分器2的枝节宽度从而实现不同的功率分配。
微带馈线1通过威尔金森功分器2的长臂4、短臂5，长臂4、短臂5的长度不等，相差1/4应用波长，产生90度相移馈电，电磁波到达中间层的L型或倒L型槽，通过L型或倒L型槽耦合到表层的正方形开槽辐射贴片7，产生圆极化波，由于受到加入的圆环附加环形枝节8的激励，扰乱正方形槽的表面电场分布，两个近端谐振模有90度的相位差，从而在次激励起圆极化波。通过调节威尔金森功分器2两个臂的长度和圆环形条的半径来调节圆极化轴比，实现3dB轴比。
实施例二：
本实施例本实施例公开了一种宽带圆极化RFID天线，请参考图1和图2。天线选用的双层介质基板的材质为FR-4环氧树脂，介电常数为4.4，天线的整体尺寸为40mm*45mm，厚度为6mm，正方形开槽辐射贴片的尺寸为30mm*30mm，四分之一圆环形条的半径为13mm，L型或倒L型槽的长度分别为3.6mm，2.5mm，宽度为1mm。该天线的馈电为50欧姆，馈线宽为1.45mm，本实用新型尺寸小，在性能不受影响的前提下实现了小型化。威尔金森功分器2的隔离电阻为100欧姆，实现两个端口的完全匹配和隔离，天线工作的频段可以从810-960MHz，阻抗带宽为150MHz，由传统的100MHz提高到150MHz，完全覆盖了国际超高频频段(866～956MHz)，天线的轴比为3dB。
虽然本实用新型所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本实用新型的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本实用新型所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种宽带双圆极化无线射频识别天线，其特征在于，包括：第一介质层和第二介质层，所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层，所述地板覆铜层上设置多个耦合槽，所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条，所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直；所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于：
所述第一介质层的另一侧设置辐射贴片覆铜层，所述辐射贴片覆铜层上设置激励枝节。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于：所述激励枝节为四分之一圆环激励枝节。
4.如权利要求2所述的天线，其特征在于，辐射贴片覆铜层为正方形。
5.如权利要求1所述的天线，其特征在于：所述威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差为四分之一的应用波长。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于：所述地板覆铜层上设置两个耦合槽，所述两个耦合槽的第一耦合边条分别垂直威尔金森功分器的长臂和短臂。
7.如权利要求5所述的天线，其特征在于：所述威尔金森功分器设置加载电阻和馈线。
8.如权利要求1所述的天线，其特征在于：所述第一介质层和第二介质层为FR-4环氧树脂介质板。
9.如权利要求7所述的天线，其特征在于：所述加载电阻的阻值为所述馈线的阻值的二倍。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017032107A1 (zh) * 2015-08-24 2017-03-02 中兴通讯股份有限公司 一种宽带双圆极化rfid天线
CN109818155A (zh) * 2019-03-26 2019-05-28 东南大学 一种波束独立可控的双圆极化毫米波反射阵天线
CN113471694A (zh) * 2021-07-05 2021-10-01 上海磐启微电子有限公司 一种超宽带rfid天线
CN117477219A (zh) * 2023-12-28 2024-01-30 北京品驰医疗设备有限公司 天线结构及体外程控设备

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109066070B (zh) * 2018-08-07 2024-02-06 福州福大信捷天线技术有限公司 一种rfid读写器天线及其使用方法
CN109687116B (zh) * 2019-02-01 2024-01-30 桂林电子科技大学 C波段的小型化宽带宽波束圆极化微带天线
CN114447589A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 珠海市海米软件技术有限公司 一种基片集成圆极化电磁辐射结构及阵列
CN112787072A (zh) * 2021-01-22 2021-05-11 福建中锐网络股份有限公司 一种uhf频段的矩形开槽圆极化天线
CN113346218B (zh) * 2021-04-25 2022-05-31 天津大学 一种基于sisl结构的高增益5g缝隙耦合太阳能天线

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004056204A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Alps Electric Co Ltd パッチアンテナ
CN204029985U (zh) * 2014-08-18 2014-12-17 浙江大学 一种宽带圆极化rfid手持阅读器天线
CN205029009U (zh) * 2015-08-24 2016-02-10 中兴通讯股份有限公司 一种宽带双圆极化无线射频识别天线

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017032107A1 (zh) * 2015-08-24 2017-03-02 中兴通讯股份有限公司 一种宽带双圆极化rfid天线
CN109818155A (zh) * 2019-03-26 2019-05-28 东南大学 一种波束独立可控的双圆极化毫米波反射阵天线
CN109818155B (zh) * 2019-03-26 2020-12-11 东南大学 一种波束独立可控的双圆极化毫米波反射阵天线
CN113471694A (zh) * 2021-07-05 2021-10-01 上海磐启微电子有限公司 一种超宽带rfid天线
CN113471694B (zh) * 2021-07-05 2022-11-25 上海磐启微电子有限公司 一种超宽带rfid天线
CN117477219A (zh) * 2023-12-28 2024-01-30 北京品驰医疗设备有限公司 天线结构及体外程控设备
CN117477219B (zh) * 2023-12-28 2024-03-26 北京品驰医疗设备有限公司 天线结构及体外程控设备

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