CN214411528U - 一种双馈点近场天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双馈点近场天线，其包括具有π型结构走线的行波天线，该行波天线包括双馈点结构。行波天线包括PCB板，PCB板上分布有上下两组π型结构走线，且两组π型结构走线的各自一端均独立设有一馈点，两个馈点呈一左一右分布，两组π型结构波形于空间分布上互相弥补。该双馈点近场天线能够有效解决因天线场强在特定区域分布不均匀引起天线的串读和漏读问题。

Description

一种双馈点近场天线

技术领域

本实用新型属于RFID技术领域，尤其是一种双馈点近场天线。

背景技术

目前随着RFID标签的广泛应用，有越来越多的场景会使用到RFID技术，如动态的仓库物料进出管理，如静态的文件物品等的存放管理。使用时，待管理的对象上通常贴有RFID标签，而RFID读写器及天线则通过发出的电磁波覆盖于贴有RFID标签的对象所在的区域，来实现RFID读写器与标签的通讯，完成标签的读取。但在实际应用过程中，由于RFID读写器及天线发出的电磁波所到达的位置除了待读取标签之外，还有可能到达其他标签所在的位置，从而容易出现串读、漏读等情况。

具体的，（1）串读：是指天线发出的电磁波覆盖的区域，使得RFID读写器不仅能读到待读取对象的标签，还能读到其周围其他位置的标签。而造成串读的原因在于：天线场强分布特性，不同天线的场强分布范围不同，强弱也不同，由此造成场强区域边界不能完全固定，从而在实际环境中使用时，无法避免读写器会读到周围的标签，引起串读。当其他因素不变时，当天线功率越高时，串读发生的可能性越大，天线功率越低时，串读发生的可能性越低。

（2）漏读：由于RFID技术的物理特性，当多个标签完全重叠或者重叠率很高的情况下，读写器无法实现对所有目标对象标签的读取/盘点。天线功率越高，漏读率越低，天线功率越低，反之。

因此，串读和漏读本身是一对矛盾的因子，当天线功率增加时，漏读率会降低，但是串读的情况会更明显，当天线功率降低时，串读的情况会有所改善，但是漏读率会提升。因此，需要从本质上改善天线的场强分布，避免弱区和盲区，使场强尽可能均匀分布，范围距离可控。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种双馈点近场天线，该双馈点近场天线的场强分布更均匀，尤其是场强较强区域的分布范围广，可以解决因场强分布不均匀而引起天线的串读和漏读问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双馈点近场天线，包括具有π型结构走线的行波天线，该行波天线包括双馈点结构。

进一步的，所述行波天线包括PCB板，PCB板上分布有上下两组π型结构走线，且两组π型结构走线的各自一端均独立设有一馈点，两个馈点呈一左一右分布，两组π型结构波形于空间分布上互相弥补。

进一步的，所述PCB板包括上下叠加的正面板和接地板，正面板上相互对应的两侧边缘均设有装配固定孔，接地板上设有与正面板上对应的配合定位孔，正面板与接地板通过装配固定孔和配合定位孔上下对应且通过紧固件锁定。

进一步的，PCB正面板分布有两个呈上下对应的π型结构走线的天线敷铜部，其中一天线敷铜部的首端设有馈点，且该一天线敷铜部的尾部接50欧姆负载，另一天线敷铜部的尾端设有馈点，且该另一天线铜敷部的首端接有50欧姆负载，所述两个馈点呈一左一右两侧分布，其中一个天线铜敷部的。

进一步的，所述π型结构走线的长度为四分之一波长。

采用上述方案，本实用新型采用的PCB近场天线基于π形结构的行波天线设计。行波天线的辐射效率较低，可以有效的将天线的辐射能量控制在近距离范围内，也即天线的近场区域。PCB天线的分布为单PCB板上分布双天线，从两侧引出双馈点π形结构，双π形结构上下互相弥补，使得天线辐射能量在近场区域均匀分布，能量覆盖范围完全可控，有效避免单馈点天线引起的盲区弱区问题。该天线阵列平铺在定位区域内，使得区域内天线场强均匀分布，基于该天线阵列，无源RFID读头读取到的标签信号强度分布均匀，避免漏读和相邻区域天线阵列之间的明显串读。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

附图说明

附图1为本实用新型双馈点近场天线结构示意图，其中，（编号，下同）1为近场天线的PCB正面板，2为近场天线的PCB接地板，31、32为π型天线敷铜部分，41、42为50欧姆电阻，51、52、53为PCB正面板1和PCB接地板2的接地连接点；61为馈点1,62为馈点2，7为PCB正面板1和PCB接地板2的固定塑料件孔位；8为PCB接地板2的天线固定孔位；

附图2为普通近场天线的场强分布图；

附图3为本实用新型双馈点近场天线的场强分布图。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例如图1-3所示是双馈点近场天线，该天线基于π型结构的行波天线设计，具体的，该天线是用50欧姆特性阻抗微带线以周期性的π形结构走线，如图1中π形天线敷铜部分31、32所示；其中一天线敷铜部分尾部、另一天线敷铜部分的手段均接50欧姆电阻41、42负载。每个π形周期结构的长度为四分之一波长设计。PCB天线的分布为单PCB板上分布双天线，如图1中所示敷铜部分31、32，引出双馈点61、62的方式。天线的双馈点61、62分别通过馈线连接到RFID读写器的天线分支器，当RFID读写器启动工作时，分别使能馈点1（61）和馈点2（62），使能馈点1（61）时场强通过π型天线铜敷部分31生成；使能馈点2时场强通过π型天线铜敷部分32生成。两个场强在空间分布上互相弥补，通过这种π型结构可以使场强范围在三维空间内均匀，距离范围完全可控，有效避免单馈点天线引起的盲区弱区问题。

由图2和图3的单馈点、双馈点场强分布图对比可知，图2中为单馈点方式表示的场强分布图，其中，最中心区域a为红色部分，为场强最强区，由中心至外分别为b区（即b1、b2所示）黄色部分、c区绿色部分、d区蓝色部分，由图2中可看成，d区蓝色部分和c区绿色部分具有明显的界限，其场强分布较强（a、b、c区）且均匀的范围太扁平，在覆盖范围内场强边界上存在较多的弱区盲区，这样会导致在整个天线覆盖范围内可以稳定读取的场强区域较窄，容易漏读。而由图3可知，最中心区域a为红色部分即场强最强区，而最外围区域d（即d1、d2所示）为蓝色部分，即场强最弱的区域，而由最中心区域a到最外围区域d之间存在的b区黄色部分、c区绿色部分，即场强较强区域的分布范围明显比图2中的范围广，且该图3中的c区绿色部分延伸深浅变化细微，表示其场强分布均匀，整体上场强偏强的范围在中心区域，对周围没有明显影响。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种双馈点近场天线，包括具有周期性的π型结构走线的行波天线，其特征在于：该行波天线包括双馈点结构，所述行波天线包括PCB板，PCB板上分布有上下两组π型结构走线，且两组π型结构走线的各自一端均独立设有一馈点，两个馈点呈一左一右分布，两组π型结构波形于空间分布上互相弥补。

2.根据权利要求1所述的双馈点近场天线，其特征在于：所述PCB板包括上下叠加的正面板和接地板，正面板上相互对应的两侧边缘均设有装配固定孔，接地板上设有与正面板上对应的配合定位孔，正面板与接地板通过装配固定孔和配合定位孔上下对应且通过紧固件锁定。

3.根据权利要求1或2所述的双馈点近场天线，其特征在于：PCB正面板分布有两个呈上下对应的π型结构走线的天线敷铜部，其中一天线敷铜部的首端设有馈点，且该一天线敷铜部的尾部接50欧姆负载，另一天线敷铜部的尾端设有馈点，且该另一天线铜敷部的首端接有50欧姆负载，所述两个馈点呈一左一右两侧分布，其中一个天线铜敷部的。

4.根据权利要求1或 2所述的双馈点近场天线，其特征在于：所述π型结构走线的长度为四分之一波长。

5.根据权利要求3所述的双馈点近场天线，其特征在于：所述π型结构走线的长度为四分之一波长。

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