一种RFID手持阅读器圆极化天线的制作方法

本实用新型属于射频识别技术领域，尤其涉及一种rfid手持阅读器圆极化天线。

背景技术：

目前，射频识别技术(radiofrequencyidentification，缩写rfid)，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，它是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别(rfid)技术现在得到了越来越广泛的应用，特别是在超高频(uhf)频段有着非常巨大的发展潜力。然而，每个国家都有它自己的uhfrfid操作频带，例如，中国的工作频带为840.5-844.5mhz和920.5-924.5mhz；欧洲为866-869mhz，南美和北美为902-928mhz，新加坡为866-869mhz和920-925mhz，日本为952-955mhz等，即uhfrfid的频带覆盖了840.5-955mhz的范围。因此渴求一个通用的阅读器天线能够覆盖整个操作频带(840mhz-960mhz)。

rfid阅读器天线在rfid系统中处于非常重要的位置，它的性能好坏，直接决定着rfid系统的工作情况。为了使得rfid系统达到实际应用，需要把阅读器天线设计成圆极化的形式，这是因为圆极化天线能减少在阅读器和标签之间传输的能量丢失。为了产生圆极化场的一个典型的方法就是激励起两个相互垂直的、相位相差90度的谐振场。现有的采用一个反馈点的圆极化天线主要为圆环天线、切角平方贴片以及圆贴片，然而这些天线提供了小的阻抗带宽、窄的轴比带宽(通常为1％-2％)。为了提高这两个参数的指标，采用了许多技术，如微带线耦合缝、不等臂长的十字缝以及探针反馈等。但是这些技术虽然比较好地提高了天线的阻抗和轴比带宽，但是与需求的工作频带仍然相差较大。为了寻求更大的工作带宽，一个普遍采用的方法就是设计较好的反馈网络，采用多点反馈，例如用wilkinson功率分配器反馈贴片，然而这种反馈网络引入100欧姆的隔离电阻，造成低的辐射效率，低的增益值。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有技术与需求的工作频带仍然相差较大，反馈网络引入100欧姆的隔离电阻，造成低的辐射效率，低的增益值。

解决上述技术问题的难度：

为了解决增加天线工作频段宽度的问题，利用上述技术将增加天线结构的复杂度，从而增大天线的体积、提高加工成本等。

解决上述技术问题的意义：

本实用新型将有效的避免上述问题产生，即简化了天线结构、缩小天线体积、降低天线成本，同时增加天线工作频带宽度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了rfid手持阅读器圆极化天线，通过高介电常数介质材料和特殊金属图案的设计，使天线能在尺寸更小的前提下，达到更好的技术指标，该天线具有结构紧凑，性能优良等优点。

本实用新型是这样实现的，一种rfid手持阅读器圆极化天线设置有：

介质基板；

设置于介质基板正面的辐射贴片；

设置于介质基板背面的金属接地板；

贯穿介质基板用于连接辐射贴片和金属接地板的探针；

所述辐射贴片上具有对称设置的四个矩形槽和四个面积不相同的多边形孔，所述相邻非对侧的矩形槽之间分布有一个多边形孔。

进一步，所述探针垂直于介质基板所在平面。

进一步，所述辐射贴片为正方形。

进一步，所述多边形孔包括正四边形孔、正六边形孔、正八边形孔和三角形孔。

进一步，所述介质基板与辐射贴片和金属接地板的接触面上涂覆有铜层。

进一步，所述矩形槽的宽度为2mm，长度为20mm～25mm，矩形槽的宽度、长度直接决定了天线的谐振频率点。

进一步，四个所述多边形孔以最小面积的多边形孔为基准，沿顺时针方向面积的尺寸减小。

本实用新型的另一目的在于提供一种安装有所述侧向辐射天线的rfid阅读器。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本实用新型的介质基板、辐射贴片、接地金属板和探针相互匹配，利用辐射贴片上不同尺寸的多边形空隙实现90°的相位偏移，从而激励出相互正交的谐振模式，实现其圆极化特性。

同时本实用新型的多边形孔和矩形槽可根据情况改变尺寸和形状，满足不同辐射指标要求，可以达到6.5dbi的圆极化增益，比同类rfid圆极化天线相比，具有更稳定的性能，更低的剖面高度，更远的读写距离；同时本实用新型利用同轴线对顶层辐射贴片进行直接馈电，通过高介电常数和特殊金属图案的设计，使天线能在尺寸更小的前提下，达到更好的技术指标。该天线具有结构紧凑，性能优良等优点；简化了天线的设计和加工复杂度，rfid圆极化天线适合频段可以达到840mhz-960mhz。

此外，本实用新型采用双面覆铜的薄介质基片进行加工，降低了rfid手持阅读器宽频带圆极化天线的厚度，采用电路板印刷技术进行加工，降低了rfid圆极化天线的加工成本，且更易集成到rfid阅读器电路中。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的rfid手持阅读器圆极化天线结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的rfid天线的背面结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的多边形孔为正八边形孔的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的多边形孔为正六边形孔的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的多边形孔为正四边形孔的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的侧向辐射天线的截面图；

图7是本实用新型实施例提供的宽度为s11的工作频带示意图；

图中：1、介质基板；2、辐射贴片；3、金属接地板；4、探针；5、矩形槽；6、多边形孔；7、铜层。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的rfid手持阅读器圆极化天线包括有：介质基板1；

介质基板1正面嵌装有辐射贴片2，介质基板1背面嵌装有金属接地板3，介质基板1贯穿有与辐射贴片2和金属接地板3相连接的探针4；介质基板1顶层铺设有顶层金属反射板，介质基板1底层铺设有底层金属反射板；辐射贴片2上对称设置有四个矩形槽5和四个面积不相同的多边形孔6，矩形槽5与多边形孔6间隔设置。

作为优选，顶层金属反射板3为半弧形结构，底层金属反射板4为矩形结构。

作为优选，辐射贴片2为对称结构。

作为优选，介质基板1与辐射贴片2、金属接地板3的接触面上均涂覆有铜层7。

作为优选，多边形孔6为正四边形孔、正六边形孔、正八边形孔或三角形孔中的一种。

作为优选，四个多边形孔6以最小面积的多边形孔6为基准，沿顺时针方向面积逐渐减小。

作为优选，介质基板1采用介电常数为5-15的介质基体。

作为优选，矩形槽5的宽度为2mm，长度为20mm～25mm。

本实用新型利用50欧姆同轴线对具有不同半径的孔的金属贴片直接馈电，省略了匹配电路，简化了天线的结构复杂度，使其易于加工、降低生产成本。本实用新型通过不同孔径，减小了天线的宽度，省略馈电移相部分，使用电路板印刷技术降低了天线的厚度即剖面低、降低了生产成本，利用50欧姆同轴线对辐射部分直接馈电，降低了天线的设计复杂度。所以本实用新型实现了天线的小型化且具有侧向辐射特性，易于集成到rfid手持阅读器中。

由此可见，本实用新型在具备上述结构后体现了多种优势：

1、辐射特性：解决了rfid系统中，rfid手持阅读器天线不能实现低剖面圆极化。通过不同孔径的金属贴片形成侧向辐射结构，省略了馈电移相部分，保证天线侧向辐射性能的同时，缩短天线的尺寸，实现了一种新型rfid手持阅读器侧向辐射天线的侧向辐射性能。

2、高增益：当今市场中的rfid天线的增益最大达到5dbi左右，本实用新型的增益可达到6.7dbi的增益，从而大大提高了天线的读写距离，具有广阔的市场应用前景。

3、馈电结构简单：传统rfid圆极化天线采用复杂的馈电网络实现馈电的匹配，本实用新型采用50欧姆的同轴线对具有不同孔径的金属贴片部分进行直接馈电，大大简化了天线馈电电路的设计，从而进一步简化了天线的结构复杂度，更易加工，同时降低生产成本。

4、小型化：目前传统的rfid阅读器天线使用复杂的馈电网络对辐射贴片2进行馈电。但是当今市场上的rfid阅读器天线，剖面较高，不利于集成到rfid手持设备中。本实用新型的将具有不同孔径的金属贴片，形成90度的相移，从而大大减小了天线的宽度，形成圆极化。本实用新型省略了移相馈电部分，从而进一步减少了天线的长度，实现了天线的小型化。所以实现了天线的小型化且具有侧向辐射特性，易于集成到rfid手持阅读器中。具有侧向辐射、体积小、剖面低、馈电简单等优点，具有广阔的市场应用前景。

本实用新型实例的工作频带宽度为s11，如图7所示。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。