专利名称：一种用于rfid阅读器的天线及rfid阅读器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯领域，尤其涉及一种用于RFID阅读器的天线及RFID阅读器。
背景技术：
射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，在RFID系统中，识别信息存放在电子数据载体中，称为应答器。应答器中存放的识别信息由阅读器读出，在一些应用中， 阅读器不仅可以读出识别信息，而且可以对应答器写入数据，读写的是通过双方之间的无线通信来实现的。RFID根据载波频率f。(也称为工作频率)的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为低频135KHz以下、高频13. 56MHz、超高频860M-960MHZ、微波2. 4G、微波5. 8G。根据射频耦合方式的不同，可以分为电感耦合方式和电磁反向散射耦合方式。目前，RFID阅读器普遍使用一种载波频率的天线，要么是工作在13. 56MHz载波频率的HF-RFID天线，要么是工作在860M_960MHz载波频率的UHF-RFID 天线。因此，现有技术中的RFID阅读器具有单一的载波频率通信能力。
实用新型内容本实用新型提供一种用于RFID阅读器的天线及RFID阅读器，解决RFID阅读器具有单一的载波频率通信能力的技术问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种用于RFID阅读器的天线，包括设置在同一基板上的第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线工作的载波频率不同。所述第一天线和第二天线设置在同一基板的同一平面上。所述第一天线为感应线圈，所述感应线圈由至少一个封闭的线圈组成。所述第二天线为偶极子与一个或多个寄生线段耦合形成的回路。各个寄生线段为1/4波长。所述第一天线工作的载波频率为高频HF或低频LF中的一种，所述第二天线工作的载波频段为超高频UHF或微波棚中的一种。所述第一天线设置在所述第二天线的外围。所述第二天线的形状为环形；所述第一天线的形状为环形。所述第一天线为电感耦合天线，所述第二天线为电磁反向散射耦合天线。一种RFID阅读器，其特征在于，所述RFID阅读器上设置有上述任一项所述的用于 RFID阅读器的天线。本实用新型提供一种用于RFID阅读器的天线及RFID阅读器，用于RFID阅读器的天线包括设置在同一基板上的第一天线和工作在与所述第一天线不同载波频率上的第二天线，扩展了现有技术中RFID阅读器的通信能力。进一步，第一天线工作的载波频率为高频HF或低频LF中的一种，第二天线工作的载波频段为超高频UHF或微波丽中的一种，使得本实用新型提供的用于RFID阅读器的天线不仅可以发送或接收高频HF或低频LF的射频信号，还可以发送或接收超高频UHF或微波丽的射频信号。进一步，由于第二天线高频UHF或微波丽的近场强度远远高于第一天线高频HF 或低频LF的近场强度，因此将工作在高频HF或低频LF的第一天线设置在工作在超高频 UHF或微波漏的第二天线的外围，保证结构紧凑性的同时，还保证了两天线各自的近场强度。进一步，将设置在第一天线内部的第二天线设置成环形，由于环形天线实际占用面积很小，可以允许外围的第一天线的磁感应线穿过，不会对外围的第一天线起到阻挡作用，因此，可以大大降低第二天线对第一天线的影响。进一步，将外围的第一天线也设置成环形，不但可以保证天线整体结构的外形美观，还可以保证两天线在周围区域的感应强度均勻。
图1为本实用新型实施例一种用于RFID阅读器的天线的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细说明。图1为本实用新型实施例一种用于RFID阅读器的天线的示意图，请参考图1 :一种用于RFID阅读器的天线，包括设置在同一基板的同一平面上的第一天线11 和第二天线12，第一天线11工作的载波频率为高频HF，第一天线11通过电感耦合方式识别并读取覆盖区域内的RFID标签，第二天线12工作的载波频率为超高频UHF，第二天线12 通过电磁反向散射耦合方式识别并读取覆盖区域内的RFID标签，第二天线12为一个弯折偶极子121与多个寄生线段122耦合形成的环形回路，弯折偶极子121的左侧长臂与天线左侧第一个寄生线段122耦合，弯折偶极子121的右侧长臂与天线右侧第一个寄生线段122 耦合，相邻寄生线段122依次耦合，与弯折偶极子121形成一回路，弯折偶极子121的两侧长臂与天线左右两侧第一寄生线段122之间以重叠一小部分的方式进行耦合，重叠部分属于耦合部分，在重叠处即耦合处，弯折偶极子121的长臂与寄生线段122之间留有空隙，空隙的大小可以根据天线工作的载波频率、天线尺寸、天线材质而定，相邻寄生线段122间也可以重叠一小部分的方式进行耦合，重叠部分属于耦合部分，在重叠处即耦合处，相邻两寄生线段122之间留有空隙，空隙的大小可以根据天线工作的载波频率、天线尺寸、天线材质而定，各个寄生线段122的长度为1/4波长，以保证各个寄生线段122上的电流不发生转向，达到耦合同相，每个寄生线段的辐射体电流方向一致，从而抑制了辐射场相消的状况， 增强了近场强度，本实施例弯折偶极子121的两侧长臂的长度各自为1/4波长长度，第一天线11为环形感应线圈，感应线圈由至少一个封闭的线圈组成，当有两个或两个以上的重叠线圈组成时，其中至少一个线圈是封闭的，将作为第一天线11的环形感应线圈设置在第二天线12的外围，为了降低两天线之间的相互影响，第一天线11与第二天线12之间留有空隙，空隙的大小根据两天线工作的载波频率、天线尺寸、各天线的材质而定。本实施例，第一天线11通过馈电点13与连接到RFID阅读器上，第二天线12通过馈电点14连接到RFID阅读器上，两个不同载波频率的天线同时供电，同时工作，当 13. 56MHz的RFID标签出现在本实施例用于RFID阅读器的天线附近时，由于第二天线12 的环形结构，实际占用面积很小，不会对外围的第一天线11起到阻挡作用，可以允许外围的第一天线11的磁感应线穿过，不会影响外围第一天线11的正常工作，因此，13. 56MHz的 RFID标签很容易被第一天线11感应到，通过第一天线11将信息传递给RFID阅读器进行处理。当915MHz的RFID标签出现在本实施例用于RFID阅读器的天线的附近时，由于第二天线12工作的载波频率为超高频UHF，有着较大的辐射面积，而且由于第二天线12的自身结构，每个寄生线段的长度保持在四分之一波长，可以保证每个寄生线段上的电流不发生转向，达到耦合同相，保证每个寄生线段辐射体电流方向一致，从而抑制了辐射场相消的状况，进一步增强了第二天线12近场强度，因此，可以不受到第一天线11的影响，有效感应覆盖区域内的RFID标签，同时还控制了感应距离。本实用新型所提供的用于RFID阅读器的天线，不局限于以上列举的实施方案，第一天线工作的载波频率包括但不局限于高频HF或低频LF中的一种，比如，可以是低于高频HF的其他频段，第二天线工作的载波频段包括但不局限于超高频UHF或微波MW中的一种，比如，可以是高于超高频UHF的其他频段；第一天线包括但不局限于电感耦合天线，第二天线包括但不局限于电磁反向散射耦合天线；优选的，第一天线和第二天线设置在同一基板上的同一平面上；第一天线的形状优选的为环形，本实施例中的环形不局限于规则的圆形环、方形环、矩形环等，还包括不规则的其他几何形状的环形，第二天线的形状优选的为环形，同样，不局限于规则的圆形环、方形环、矩形环等，还包括不规则的其他几何形状的环形，由第一天线和第二天线组成的本实用新型的用于RFID阅读器的天线也有多种形状， 不局限于以上所列举的；第一天线的结构包括但不局限于感应线圈，第二天线的结构包括但不局限于由偶极子与1个或多个寄生线段耦合形成的回路，其中偶极子的数量也可以根据实际需要，设置一个以上，偶极子的形状根据其所需要形成的第二天线的形状而定，不局限于弯折偶极子这一种实施方式，相邻寄生线段间不局限于以重叠的方式耦合，各个寄生线段优选的为1/4波长；第一天线和第二天线在同一基板上的相对位置及组合方式，视第一天线和第二天线工作的载波频率、天线尺寸、应用效果等不同有多种实施方式，比如也可以将第二天线设置在第一天线的外围，为了能够更好的兼容，降低相互之间的影响程度，优选的，将第一天线设置在第二天线的外围。本实施例用于RFID阅读器的天线包括设置在同一基板上，但工作在不同载波频率的第一天线和第二天线，使得本实施例的用于RFID阅读器的天线可以发送或接收多种频率的射频信号，如不仅可以发送或接收高频HF的射频信号，还可以发送或接收超高频 UHF的射频信号。进一步，由于第二天线高频UHF或微波MW的近场强度远远高于第一天线高频HF或低频LF的近场强度，因此将工作在高频HF或低频LF的第一天线设置在工作在超高频UHF或微波MW的第二天线的外围，保证结构紧凑性的同时，还保证了两天线各自的近场强度。进一步，将设置在第一天线内部的第二天线设置成环形，由于环形天线实际占用面积很小，可以允许外围的第一天线的磁感应线穿过，不会对外围的第一天线起到阻挡作用，因此，可以大大降低第二天线对第一天线的影响。进一步，将外围的第一天线也设置成环形，不但外形美观，还可以保证两天线在周围区域的感应强度均勻。本实施还提供一种RFID阅读器，包括射频收发模块、控制模块，还包括上述用于RFID阅读器的天线，所述用于RFID阅读器的天线与射频收发模块连接，射频收发模块与控制模块连接，射频收发模块通过所述用于RFID阅读器的天线发送或接收无线电波频率。本实施例的RFID阅读器不局限于由以上模块组成，比如还可以包括处理单元(一般是CPU)、 调制电路、解调电路、环形分离器组成电路部分，处理单元发出信号，由调制电路调制，经过环形分离器后由天线发出，天线收到的标签信号，返回到环形分离器后由环形分离器分离后输送至解调电路部分，标签信号经过解调后到处理单元，处理单元解码出标签的编码。本实施例可以针对第一天线和第二天线各设置一对射频收发模块和控制模块，也可以设置一对共同的射频收发模块和控制模块，共同的射频收发模块或控制模块需要对要接收的或要发送的射频信号进行判断，根据判断结果选择第一天线或第二天线进行射频信号的接收或发送。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于RFID阅读器的天线，其特征在于，包括设置在同一基板上的第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线工作的载波频率不同。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线和第二天线设置在同一基板的同一平面上。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线为感应线圈，所述感应线圈由至少一个封闭的线圈组成。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第二天线为偶极子与一个或多个寄生线段耦合形成的回路。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，各个寄生线段为1/4波长。
6.如权利要求1至5任一项所述的天线，其特征在于，所述第一天线工作的载波频率为高频HF或低频LF中的一种，所述第二天线工作的载波频段为超高频UHF或微波MW中的一种。
7.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一天线设置在所述第二天线的外围。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第二天线的形状为环形；所述第一天线的形状为环形。
9.如权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一天线为电感耦合天线，所述第二天线为电磁反向散射耦合天线。
10.一种RFID阅读器，其特征在于，所述RFID阅读器上设置有如权利要求1至9任一项所述的用于RFID阅读器的天线。
专利摘要本实用新型公开一种用于RFID阅读器的天线及RFID阅读器，用于RFID阅读器的天线包括设置在同一基板上的第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线工作的载波频率不同。本实用新型通过以上技术方案解决RFID阅读器具有单一的载波频率通信能力的技术问题。
文档编号H01Q1/38GK202121074SQ20112020312
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者申秀美 申请人:国民技术股份有限公司