RU194495U1

RU194495U1 - Hybrid microwave RFID antenna

Info

Publication number: RU194495U1
Application number: RU2019127667U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Красовский
Original assignee: Андрей Александрович Красовский
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2019-12-12

Abstract

Полезная модель относится к области радиочастотной идентификации. Технический результат заключается в ограничении и локализации зоны считывания RFID-меток, предоставлении возможности сканирования линейно-поляризованных меток сразу в двух ортогональных плоскостях, повышении стабильности параметров антенны при ее расположении вблизи металлов и других материалов. Технический результат достигается за счет гибридной сверхвысокочастотной антенны радиочастотной идентификации, состоящей из двух печатных плат: одной - нижней, другой - верхней; излучающего элемента, расположенного на верхней печатной плате, имеющего форму прямоугольника со скошенными под углом 45° вершинами и состоящего из двух симметричных П-образных плечей, у которых начало и окончание гальванически развязаны, соединенных в средней точке через сопротивление, и представляющих из себя сформированные парами печатные проводники, имеющие между собой емкостную связь, а на нижней печатной плате расположен питающий СВЧ-порт, микрополосковые устройства делителя мощности, поворота фазы и СВЧ-трансформатор, причем земляной экран нижней печатной платы расположен с ее верхней стороны, окончания обоих микрополосковых линий делителя мощности на нижней плате соединяются с началом симметричных П-образных плечей петлевого антенного вибратора на верхней плате двумя проводниками. 4 ил.The utility model relates to the field of radio frequency identification. The technical result consists in limiting and localizing the readout area of RFID tags, providing the ability to scan linearly polarized tags in two orthogonal planes at once, increasing the stability of the antenna parameters when it is located near metals and other materials. The technical result is achieved due to a hybrid microwave antenna of radio frequency identification, consisting of two printed circuit boards: one - lower, the other - upper; a radiating element located on the upper printed circuit board, having the shape of a rectangle with vertices beveled at an angle of 45 ° and consisting of two symmetrical U-shaped shoulders, in which the beginning and end are galvanically isolated, connected at the midpoint through resistance, and consisting of pairs printed conductors that are capacitively connected to each other, and on the lower printed circuit board there is a microwave supply port, microstrip devices for power divider, phase rotation and a microwave transformer, lyanoy screen bottom PCB is located with its top side closure both microstrip power divider lines on the bottom plate are joined with the beginning symmetric U-shaped arms of the loop antenna on the top plate of the vibrator two wires. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области радиочастотной идентификации, в частности к конструкции антенн, применяемых для работы с идентификационными пассивными метками, работающими в частотном диапазоне 860-960 МГц, принадлежащими к типу так называемых меток радиочастотной идентификации (RFID).The invention relates to the field of radio frequency identification, in particular to the design of antennas used to work with passive identification tags operating in the frequency range of 860-960 MHz, belonging to the type of so-called radio frequency identification tags (RFID).

Антенны радиочастотной идентификации широко описаны в литературе по антенно-фидерной технике и принадлежат к семейству симметричных петлевых вибраторов /1,2/.Radio-frequency identification antennas are widely described in the literature on antenna-feeder technology and belong to the family of symmetric loop vibrators / 1,2 /.

Среди известных решений наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является антенна для радиочастотной идентификации по патенту РФ /3/, в котором антенна для радиочастотной идентификации содержит диэлектрическую подложку с расположенным на ней импедансным проводником, выполненным в виде вписанной в кольцо периодической микрополосковой линии, и позволяет создать антенну для идентификации радиочастотных меток диапазона частот 866-915 МГц.Among the known solutions, the closest in technical essence to the claimed device is an antenna for radio frequency identification according to the patent of the Russian Federation / 3 /, in which the antenna for radio frequency identification contains a dielectric substrate with an impedance conductor located on it, made in the form of a periodic microstrip line inscribed in the ring, and allows you to create an antenna for identifying radio frequency tags of the frequency range 866-915 MHz.

Однако данная антенна имеет ряд недостатков:However, this antenna has several disadvantages:

- Не имеет четкой зоны для считывания RFID-меток, поэтому при работе могут происходить ложные сканирования RFID-меток, располагаемых в окрестности антенны. Сканирование подобных меток может происходить вплоть до десятков сантиметров от антенны во все стороны даже на самых малых мощностях излучения.- It does not have a clear zone for reading RFID tags, therefore, false scans of RFID tags located in the vicinity of the antenna may occur during operation. Scanning of such marks can occur up to tens of centimeters from the antenna in all directions, even at the smallest radiation powers.

- При попытке размещения антенны в металлическом корпусе для ограничения зоны считывания меток, происходит значительное изменение параметров антенны (изменение импеданса, увеличение коэффициентов отражения стоячей волны), как следствие, значительно снижается качество связи с меткой и ухудшается стабильность работы RFID-системы. Аналогичная ситуация наблюдается не только при корпусировке антенны, но и при попытке ее размещения вблизи металлов или диэлектриков.- When you try to place the antenna in a metal case to limit the readout area of the tags, a significant change in the antenna parameters occurs (impedance changes, increase in the reflection coefficients of the standing wave), as a result, the quality of communication with the tag is significantly reduced and the stability of the RFID system decreases. A similar situation is observed not only when packing the antenna, but also when trying to place it near metals or dielectrics.

- Происходит значительное воздействие на антенну (как следствие на систему) шумов и помех, а также электромагнитных (ЭМ) волн от сторонних RFID-систем, работающих и излучающих в окрестности нашей RFID-системы, проявляемое в виде интерференции. Особенно значительно описанное выше воздействие проявляется на малых мощностях излучения и при определенных условиях может полностью заблокировать возможность RFID-системе работать с метками.- There is a significant impact on the antenna (as a consequence on the system) of noise and interference, as well as electromagnetic (EM) waves from third-party RFID systems, operating and emitting in the vicinity of our RFID system, manifested in the form of interference. The impact described above is especially significant at low radiation powers and under certain conditions can completely block the ability of the RFID system to work with tags.

Описанное выше в значительной степени влияет на рабочий процесс и зачастую нарушает алгоритм работы RFID-системы, как следствие, замедляет работу оператора или автоматической системы, что снижает экономический эффект от внедрения RFID-системы, прямое предназначение которой - оптимизация бизнес-процессов и технологических процессов предприятия за счет достижения высокого уровня точности, высокой скорости и стабильности работы.The described above significantly affects the workflow and often disrupts the algorithm of the RFID system, as a result, slows down the work of the operator or the automatic system, which reduces the economic effect of the introduction of the RFID system, the main purpose of which is to optimize business processes and technological processes of the enterprise by achieving a high level of accuracy, high speed and stability.

Недостатками прототипа являются нестабильность параметров антенны (частоты резонанса, уровня отраженного сигнала, коэффициента стоячей волны и импеданса) при расположении антенны вблизи металлов или диэлектриков, как следствие, недостаточная стабильность работы RFID-системы, в особенности на малых мощностях ридера; а также отсутствие четкой зоны сканирования RFID-меток.The disadvantages of the prototype are the instability of the antenna parameters (resonance frequency, reflected signal level, standing wave coefficient and impedance) when the antenna is located near metals or dielectrics, as a result, insufficient stability of the RFID system, especially at low reader powers; and the lack of a clear scanning area for RFID tags.

Задачей заявленной полезной модели является ограничение и локализация зоны считывания RFID-меток, предоставление возможности сканирования линейно поляризованных меток сразу в двух ортогональных плоскостях, значительное повышение стабильности параметров антенны (частоты резонанса, уровня отраженного сигнала S11, коэффициента стоячей волны и импеданса 50 Ом) при ее расположении вблизи металлов и других материалов, а также значительное уменьшение уровня отраженного сигнала (параметр S11) и коэффициента стоячей волны на рабочих частотах, применяемых в регионе использования антенны, обусловленных требованиями радиочастотного регулирования. Как следствие, повышение стабильности связи с RFID-метами на малых мощностях ридера или при использовании ридера с низкой чувствительностью.The objective of the claimed utility model is to limit and localize the reading zone of RFID tags, to provide the ability to scan linearly polarized tags in two orthogonal planes at once, to significantly increase the stability of the antenna parameters (resonance frequency, reflected signal level S11, standing wave coefficient and impedance of 50 Ohms) location near metals and other materials, as well as a significant decrease in the level of the reflected signal (parameter S11) and the standing wave coefficient at operating frequencies, at enyaemyh in the antenna use the region due to the requirements of the radio-frequency regulation. As a result, increasing the stability of communication with RFID-metrics at low reader powers or when using a reader with low sensitivity.

Это достигается за счет того, что антенна содержит две печатные платы, размещенные одна - снизу, другая - сверху; на верхней плате располагается излучающий элемент - импедансный проводник, представляющий из себя симметричный антенный вибратор, имеющий форму прямоугольника со скошенными под углом 45° вершинами, состоящий из двух симметричных П-образных плечей, соединенных в средней точке через подстроечное сопротивление, симметричные П-образные плечи состоят из печатных проводников, начало и окончание плеча гальванически развязаны, печатные проводники сформированы парами, соединены между собой емкостной связью; в начале и в окончании симметричных П-образных плечей располагаются элементы тонкой настройки импеданса и частоты резонанса. На нижней печатной плате располагаются питающий СВЧ-порт, микрополосковые устройства делителя мощности, поворота фазы и СВЧ-трансформатор, притом земляной экран платы располагается с ее верхней стороны, обеспечивая экранирование от внешних помех и формируя экран для излучателя на верхней плате. Окончания обоих микрополосковых линий делителя мощности на нижней плате соединяются с началом симметричных П-образных плечей на верхней плате двумя проводниками. На верхней плате предусмотрена возможность тонкой настройки антенны для достижения нужной частоты резонанса и обеспечения возможности корректировки частоты резонанса, исходя из местных требований радиочастотного регулирования в частотном диапазоне от 860 МГц до 960 МГц, и для достижения корректных значений мнимой и реальной частей комплексного сопротивления, для обеспечения минимальных значений уровня отраженного сигнала. Антенна выполнена с возможностью размещения полностью в металлическом корпусе, за исключением верхней стороны антенны, которая предназначена для размещения сканируемой метки и должна быть радиопрозрачной; зона чтения меток обуславливается линейными размерами радиопрозрачной части корпуса.This is achieved due to the fact that the antenna contains two printed circuit boards, one located at the bottom, the other at the top; on the upper board there is a radiating element - an impedance conductor, which is a symmetric antenna vibrator, having the shape of a rectangle with vertices beveled at an angle of 45 °, consisting of two symmetrical U-shaped shoulders connected at the midpoint through a tuning resistance, symmetrical U-shaped shoulders consist of printed conductors, the beginning and end of the shoulder are galvanically isolated, the printed conductors are formed in pairs, interconnected by capacitive coupling; At the beginning and at the end of the symmetrical U-shaped arms there are elements for fine-tuning the impedance and resonance frequency. On the lower printed circuit board there is a microwave supply port, microstrip power divider, phase rotation device and a microwave transformer, moreover, the ground screen of the board is located on its upper side, providing shielding from external interference and forming a screen for the emitter on the top board. The ends of both microstrip power divider lines on the bottom board are connected to the start of the symmetrical U-shaped arms on the top board by two conductors. The upper board provides the ability to fine-tune the antenna to achieve the desired resonance frequency and provide the ability to adjust the resonance frequency based on local requirements of radio frequency regulation in the frequency range from 860 MHz to 960 MHz, and to achieve the correct values of the imaginary and real parts of the complex resistance, to ensure minimum values of the level of the reflected signal. The antenna is made with the possibility of placement entirely in a metal casing, with the exception of the upper side of the antenna, which is designed to accommodate the scanned tag and must be radio-transparent; The reading zone of the tags is determined by the linear dimensions of the radiotransparent part of the case.

В полезной модели основную роль играют печатные платы, верхняя и нижняя, которые соединены двумя отрезками одножильного провода диаметром от 0.5 до 1.5 мм - фидерные линии, отрезки проводов могут быть залиты во фторопластовые стойки или закрыты стойками из другого типа пластика. В горизонтальном сечении стойка может иметь различную форму по внешнему периметру, в частности, окружность или шестигранник. Материал стоек влияет на частоту резонанса, что может быть использовано для тонкой настройки частоты резонанса. В полезной модели стойки также применяются для фиксации расстояния между верхней и нижней печатными платами. В полезной модели печатные платы выполнены из материала FR-4 толщиной 1.5-1.6 мм, покрытого медной фольгой толщиной от 18 до 35 мкм, что составляет соответствие толщины фольги к ее весу вес в унциях от ¹/₂ до 1 (oz). Диэлектрическая проницаемость материала составляет от 4.2 до 4.6 единиц.In the utility model, the main role is played by printed circuit boards, the upper and lower, which are connected by two pieces of single-core wire with a diameter of 0.5 to 1.5 mm - feeder lines, pieces of wire can be embedded in fluoroplastic racks or covered with racks of another type of plastic. In a horizontal section, the rack may have a different shape along the outer perimeter, in particular, a circle or hexagon. The material of the racks affects the resonance frequency, which can be used to fine-tune the resonance frequency. In the utility model, racks are also used to fix the distance between the upper and lower printed circuit boards. The utility model printed circuit board made of FR-4 material thickness of 1.5-1.6 mm, covered with a copper foil thickness of 18 to 35 microns, which is matching to the thickness of the foil weight of its weight in ounces of from ^_1/2 to 1 (oz). The dielectric constant of the material is from 4.2 to 4.6 units.

Верхняя печатная плата имеет два симметричных плеча, соединенных в средней точке через элемент настройки - сопротивление, который используется для корректировки реальной части комплексного сопротивления и подстройки частоты резонанса.The upper printed circuit board has two symmetrical arms connected at the midpoint through a tuning element - resistance, which is used to adjust the real part of the complex resistance and adjust the resonance frequency.

Фидерные линии соединены с симметричными плечами антенны верхней платы через элементы настройки, которые используются для корректировки мнимой части комплексного сопротивления и подстройки частоты резонанса.The feeder lines are connected to the symmetrical arms of the antenna of the upper board through the tuning elements, which are used to adjust the imaginary part of the complex resistance and adjust the resonance frequency.

Плечи антенны, начиная от фидерных линий, заканчивая средней точкой, описывают П-образную форму, что позволяет сканировать RFID-метки при любой их ориентации к антенне (с верхней стороны антенны) за счет того, что протекание токов по взаимно-перпендикулярным участкам П-образного проводника позволяет формировать ЭМ волны в ортогональных плоскостях. Оба симметричных П-образных плеча вместе описывают форму прямоугольника, у которого вершины имеют скос под углом 45°, это позволяет обеспечить корректный, с точки зрения СВЧ сигнала, переход между взаимно-перпендикулярными участками плеча и скорректировать частоту резонанса путем изменения длины петли. В плечах начало проводника гальванически развязано с окончанием, также для компенсации избыточной индуктивной составляющей, плечо состоит из попарно-идущих параллельных участков, имеющих между собой емкостную связь.The arms of the antenna, starting from the feeder lines, ending with the midpoint, describe a U-shape, which allows you to scan RFID tags at any orientation to the antenna (from the top of the antenna) due to the fact that the flow of currents along mutually perpendicular sections of P- the shaped conductor allows the formation of EM waves in orthogonal planes. Both symmetrical U-shaped shoulders together describe the shape of a rectangle, whose vertices are beveled at an angle of 45 °, this allows for a correct, from the point of view of the microwave signal, transition between mutually perpendicular sections of the shoulder and to adjust the resonance frequency by changing the loop length. In the shoulders, the beginning of the conductor is galvanically isolated from the end, also to compensate for the excess inductive component, the shoulder consists of pair-wise parallel sections having capacitive coupling between them.

Предусмотрено размещение печатных плат в полностью металлическом корпусе, за исключением верхней грани, которая должна быть радиопрозрачной для формирования диаграммы направленности.The placement of printed circuit boards in an all-metal case is provided, with the exception of the upper face, which must be radiolucent to form a radiation pattern.

Печатные платы соединены с металлическим корпусом с помощью стоек или пазов, располагаемых на внутренней стороне корпуса. Пазы или стойки позволяют зафиксировать расстояние между печатными платами и корпусом. В верхней и нижней печатных платах предусмотрены отверстия для установки дополнительных стоек, которые фиксируют расстояние между ними.The printed circuit boards are connected to the metal case using racks or slots located on the inside of the case. Slots or racks allow you to fix the distance between the printed circuit boards and the chassis. The upper and lower printed circuit boards have holes for installing additional racks that fix the distance between them.

Полезная модель поясняется с помощью фиг. 1-4, представленных ниже:A utility model is illustrated with reference to FIG. 1-4 are presented below:

Фиг. 1 - общий вид в изометрии конструкции антенны со стороны верхней печатаной платы, где:FIG. 1 is a perspective view of an antenna structure from an upper printed circuit board, where:

1. Верхняя печатная плата.1. Top PCB.

2. Нижняя печатная плата.2. The bottom printed circuit board.

3. Две фидерные линии, соединяющие нижнюю и верхнюю печатные платы.3. Two feeder lines connecting the lower and upper printed circuit boards.

4. Два симметричных П-образных плеча петлевого антенного вибратора.4. Two symmetrical U-shaped shoulders of a loop antenna vibrator.

5. Вершины П-образного плеча, скошенные под углом 45°.5. The tops of the U-shaped shoulder, beveled at an angle of 45 °.

6. Попарно идущие проводники П-образного плеча, соединенные между собой емкостной связью.6. Pairwise running conductors of the U-shaped shoulder, interconnected by capacitive coupling.

7. Средняя точка, в которой соединяются плечи вибратора и располагается подстроенное сопротивление для корректировки частоты резонанса и реальной части комплексного сопротивления.7. The middle point at which the arms of the vibrator are connected and the tuned resistance is located to adjust the resonance frequency and the real part of the complex resistance.

8. Элементы настройки мнимой части комплексного сопротивления для корректировки частоты резонанса.8. Setting elements of the imaginary part of the complex resistance to adjust the resonance frequency.

9. Элементы согласования.9. Elements of coordination.

10. RF-порт 50 Ом (в качестве примера представлена краевая СВЧ розетка типа SMA, допускается распайка коаксиальной кабельной линии без установки разъема).10. RF port 50 Ohm (as an example, an edge microwave socket of the SMA type is presented, it is allowed to solder a coaxial cable line without installing a connector).

11. Экран, размещенный на нижней печатной плате с ее верхней стороны.11. A screen placed on the lower printed circuit board from its upper side.

12. Отверстия для размещения монтажных стоек.12. Holes for mounting racks.

Фиг. 2 - общий вид в изометрии конструкции антенны со стороны нижней печатной платы, где:FIG. 2 is a perspective view of an antenna structure from the bottom printed circuit board, where:

13. Микрополосковые устройства: делитель мощности и устройство поворота фазы.13. Microstrip devices: power divider and phase rotation device.

14. Микрополосковые СВЧ-трансформатор.14. Microstrip microwave transformer.

15. Неразборное соединение RF-порта методом пайки (в качестве примера представлена краевая СВЧ розетка типа SMA, допускается распайка коаксиальной кабельной линии без установки разъема).15. Non-separable connection of the RF port by soldering (as an example, an edge microwave socket of the SMA type is presented, it is allowed to solder a coaxial cable line without installing a connector).

Фиг. 3 - внешний вид одного из вариантов размещения антенны в металлическом корпусе, где:FIG. 3 - the appearance of one of the options for placing the antenna in a metal case, where:

16. Металлический (алюминиевый) корпус.16. Metal (aluminum) case.

17. Радиопрозрачная панель.17. Radiolucent panel.

18. Металлическая или диэлектрическая поверхность для размещения антенны.18. Metal or dielectric surface for placement of the antenna.

Фиг. 4 - измеренное значение коэффициента отражения S11 для настройки под полосу частот, применяемых в России в диапазоне от 860 до 870 МГц (более точно под 866.3-867.5 МГц) после корпусировки.FIG. 4 - the measured value of the reflection coefficient S11 for tuning to the frequency band used in Russia in the range from 860 to 870 MHz (more precisely, under 866.3-867.5 MHz) after packing.

Основной штатный режим работы устройства предусмотрен тогда, когда верхняя 1 и нижняя 2 печатные платы расположены в металлическом\алюминиевом корпусе 16, у которого только верхняя часть закрыта радиопрозрачным материалом 17 либо не закрыта вовсе. Печатные платы 1 и 2 имеют боковые грани, которые входят в пазы алюминиевого корпуса 16, расположенные с внутренней его стороны. Тем самым фиксируется расстояние между платами и между нижней гранью самого корпуса. Если в корпусе 16 наличие пазов не предусмотрено, то используются пластиковые стойки, установленные в зонах размещения отверстий 12, предусмотренных на верхней 1 и нижней 2 печатных платах.The main normal mode of operation of the device is provided when the upper 1 and lower 2 printed circuit boards are located in a metal / aluminum case 16, in which only the upper part is covered by radiolucent material 17 or not closed at all. The printed circuit boards 1 and 2 have side faces that enter the grooves of the aluminum housing 16 located on its inner side. This fixes the distance between the boards and between the lower edge of the case itself. If there are no grooves in the housing 16, then plastic racks installed in the areas where the holes 12 are located are provided on the upper 1 and lower 2 printed circuit boards.

Нижняя плата 2 снабжена СВЧ розеткой 50 Ом, также допускается подключение коаксиального кабеля 50 Ом напрямую, без использования разметки. С внутренней стороны корпуса розетка имеет неразборное соединение 15 с печатной платой 2, осуществленное с помощью пайки. В случае корпусировки, через отверстие в боковой грани корпуса розетка СВЧ 10 выходит наружу и используется для подключения коаксиального кабеля 50 Ом от ридера. Окончания микрополосковых линий делителя мощности 13 на нижней печатной плате 2 соединяются с симметричными плечами вибратора 4 верхней печатной платы 1 с помощью одножильных медных проводов 3 - фидерных линий, через элементы настройки 8 для корректировки мнимой части комплексного сопротивления. Для компенсации индуктивной составляющей симметричных П-образных плечей вибратора 4, проводники 6 идут попарно имея друг с другом емкостную связь. Элементы 13 и 14 располагаются на нижней плате 2 и применяется для поворота фазы и для понижения входного сопротивления антенны, что дает возможность существенно понизить значения коэффициента отражения и стоячей волны. Микрополосковые элементы 13 и 14 выполняются с помощью операций травления медной фольги, расположенной на диэлектрике FR-4.The bottom board 2 is equipped with a 50 Ohm microwave socket, it is also possible to connect a 50 Ohm coaxial cable directly, without using a marking. On the inner side of the housing, the socket has a non-separable connection 15 with the printed circuit board 2, carried out by soldering. In the case of packaging, through the hole in the side of the housing, the microwave 10 outlet comes out and is used to connect a 50 ohm coaxial cable from the reader. The ends of the microstrip lines of the power divider 13 on the lower printed circuit board 2 are connected to the symmetrical shoulders of the vibrator 4 of the upper printed circuit board 1 using single-core copper wires 3 - feeder lines, through the settings 8 to adjust the imaginary part of the complex resistance. To compensate for the inductive component of the symmetrical U-shaped shoulders of the vibrator 4, the conductors 6 go in pairs having capacitive coupling with each other. Elements 13 and 14 are located on the bottom board 2 and is used to rotate the phase and to reduce the input impedance of the antenna, which makes it possible to significantly reduce the values of reflection coefficient and standing wave. Microstrip elements 13 and 14 are performed using etching operations of a copper foil located on a dielectric FR-4.

Конструктивно антенна выполнена таким образом, чтобы предоставить возможность тонкой настройки частоты резонанса, импеданса, коэффициента стоячей волны и коэффициента отражения для оптимизации этих параметров, путем вариации подстрочных элементов 7 и 8. Однако значительное смещение частоты резонанса без изменения КУ задается в «рисунке» симметричных плечей 4 в верхней печатной платы 1 исходя из конкретных требований радиочастотного регулирования конкретного региона применения антенны. В частности, производится путем регулирования скоса 5 в вершинах симметричных плечей 4, что позволяет изменить периметр петли. Тонкая настройка антенны производится только на производстве, контролируется измерительными приборами и производится только при смене типа корпусировки, процесс настройки на объектах применения не предусматривается.Structurally, the antenna is designed in such a way as to provide the ability to fine-tune the resonance frequency, impedance, standing wave coefficient and reflection coefficient to optimize these parameters by varying the interlinear elements 7 and 8. However, a significant shift in the resonance frequency without changing the KU is specified in the "drawing" of symmetrical arms 4 in the upper printed circuit board 1 based on the specific requirements of the radio frequency regulation of the specific region of application of the antenna. In particular, it is made by adjusting the bevel 5 at the vertices of the symmetrical shoulders 4, which allows you to change the perimeter of the loop. Fine tuning of the antenna is carried out only at the production site, is controlled by measuring instruments and is performed only when the type of packaging is changed, the tuning process at the application sites is not provided.

Вышеописанное в совокупности позволяет добиться решения поставленной задачи и превзойти параметры прототипа: повысить стабильность параметров антенны (частоты резонанса, уровня отраженного сигнала, коэффициента стоячей волны и импеданса 50 Ом) при ее расположении вблизи металлов и других материалов, а точнее исключить смещение частоты резонанса, обеспечить минимальное значение коэффициента стоячей волны на уровне порядка 1.10 и добиться низкого значения S11 порядка -25 dB на частоте резонанса, также ограничить и локализовать рабочую зону антенны и значительно повысить эффективность антенны, обеспечив, при этом коэффициент усиления (КУ) порядка минус 20 dBi; снизить влияние сторонних RFID-систем и помех на работу. Антенна позволяет работать на малых значениях излучаемой мощности с возможностью сканирования RFID-меток при любой их ориентации к антенне со стороны зоны сканирования; при этом антенну можно располагать на любой поверхности, а работа системы не будет нарушена ложными сканированиями.The above together allows us to achieve the solution of the problem and exceed the parameters of the prototype: to increase the stability of the antenna parameters (resonance frequency, reflected signal level, standing wave coefficient and impedance of 50 Ohms) when it is located near metals and other materials, or rather to exclude the resonance frequency shift, to ensure the minimum value of the standing wave coefficient at the level of about 1.10 and to achieve a low S11 value of about -25 dB at the resonance frequency, also limit and localize the working area a antenna chlorophylls and greatly increase antenna efficiency, ensuring at the same time gain (CG) of the order of minus 20 dBi; reduce the impact of third-party RFID systems and interference on the work. The antenna allows you to work at low values of radiated power with the ability to scan RFID tags for any orientation to the antenna from the side of the scan zone; at the same time, the antenna can be placed on any surface, and the system will not be disturbed by false scans.

Источники информации:Sources of information:

1. Войтович Н.И., Ершов А.В., Соколов А.Н. УКВ вибраторные антенны. Южно-Уральский государственный университет, 2002.1. Voitovich N.I., Ershov A.V., Sokolov A.N. VHF vibrator antennas. South Ural State University, 2002.

2. Панченко Б.А., Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. М.: Радио и связь, 1986.2. Panchenko B.A., Nefedov E.I. Microstrip antennas. M .: Radio and communications, 1986.

3. Пат. РФ №2408115 - прототип.3. Pat. RF №2408115 - prototype.

Claims

A hybrid microwave identification radio frequency antenna comprising an emitting element, an impedance conductor, which is a symmetrical antenna vibrator located on a dielectric substrate, characterized in that it consists of two printed circuit boards: one is the bottom, the other is the top; the radiating element located on the upper printed circuit board has the shape of a rectangle with vertices beveled at an angle of 45 ° and consists of two symmetrical U-shaped arms, in which the beginning and end are galvanically isolated, connected at the midpoint through resistance, and consisting of pairs printed conductors having capacitive coupling with each other, and on the lower printed circuit board there is a microwave supply port, microstrip devices for power divider, phase rotation and a microwave transformer, with an earth screen the lower printed circuit board is located on its upper side, the ends of both microstrip power divider lines on the lower circuit board are connected to the beginning of the symmetrical U-shaped shoulders of the loop antenna vibrator on the upper circuit board by two conductors.