一种射频识别天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微波天线技术领域，具体地，涉及一种远近场空腔射频识别天线。
【背景技术】
[0002]RFID是无线射频识别技术(Rad1 Frequency Identificat1n)的缩写，RFID俗称电子标签，RFID技术是从二十世纪九十年代兴起的一项利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关信息的无线通信技术。随着科学技术的进步，RFID已涉及到人们日常生活的各个方面，被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运算控制管理等众多领域，例如火车的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓库管理、畜牧管理、车辆防盗等、RFID技术将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
[0003]RFID系统通常地包括多个RFID标签、至少一个与该RFID标签通信的具有射频识别天线的RFID读取器、以及用于控制该RFID读取器的计算装置。通常地，RFID标签由RFID标签天线和标签芯片组成;RFID读取器包括:用于将能量或信息提供到RFID标签的发送器以及用于从RFID标签接收身份和其它信息的接收器;计算装置处理通过RFID读取器所获得的信息。RFID读取器的发送器经由射频识别天线输出RF(Rad1 Frequency)，射频信号，从而产生电磁场，该电磁场使得RFID标签返回携带信息的RF信号。
[0004]为适应现代通信设备的需求，射频识别天线的研发主要朝几个方面进行，分别为减小尺寸、宽带和多波段工作、智能方向图控制等。而目前市场上的全向射频识别标签天线均存在辐射效率较低、极化方式单一、带宽较窄、容易受环境干扰等问题。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种射频识别天线，该射频识别天线兼容远场识别和近场识别的功能，以空气作为介质，减少射频识别天线辐射过程中的介质损耗，提高射频识别天线的辐射效率，并且结构简单，简化了生产环节，壳体天线化的设计也提高了射频识别天线的机械强度。
[0006]根据本实用新型的一方面，提供一种射频识别天线，其特征在于，所述射频识别天线包括:一金属壳体;一绝缘基板，设置于所述金属壳体上，所述绝缘基板与所述金属壳体合围形成一中空腔体；以及一辐射面板，设置于所述中空腔体内，所述辐射面板包括多个扇形的辐射单元，多个所述辐射单元形成环形间隔排列，多个所述辐射单元之中包括一个直连辐射单元和N个耦合辐射单元，所述直连辐射单元连接一信号源，所述耦合辐射单元与所述直连辐射单元耦合，相邻的两个所述耦合辐射单元之间相位延迟[360/(Ν+1)]度，且幅值相同，其中，N为正整数。
[0007]优选地，所述辐射单元包括一扇形的辐射片主体以及至少一耦合臂，所述辐射片主体具有朝向圆心的内弧和背离圆心的外弧，所述耦合臂自所述辐射片主体的内弧沿其圆弧的半径方向，向所述扇形的辐射片主体的圆心延伸，所述耦合臂之间不相交。
[0008]优选地，所述耦合臂的长度为所述扇形的辐射片主体的半径的长度的I?2倍。
[0009]优选地，每个所述辐射单元包括两个耦合臂，所述两个耦合臂自扇形的所述辐射片主体的内弧的两端向所述扇形的福射片主体的圆心延伸。
[0010]优选地，所述辐射面板包括一个直连辐射单元和3个耦合辐射单元，每个所述辐射单元的两个耦合臂之间相互垂直，相邻的两个所述耦合辐射单元之间相位延迟90度，且幅值相同。
[0011]优选地，所述多个辐射单元之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。
[0012]优选地，所述直连福射单元与一射频连接头相连接。
[0013]优选地，所述射频连接头设置于所述金属壳体上，所述直连辐射单元通过同轴线或平行双导线与所述射频连接头相连接。
[0014]优选地，所述辐射面板黏贴压合于所述绝缘基板上朝向所述金属壳体的表面。
[0015]优选地，所述金属壳体包括金属底面以及垂直设置于所述金属底面上的金属侧壁，所述金属侧壁的顶面分别具有一内肩台，所述绝缘基板连接于所述金属侧壁的内肩台上。
[0016]优选地，所述中空腔体为直棱柱或者圆柱体。
[0017]优选地，所述中空腔体的高度为所述射频识别天线工作波长的十分之一。
[0018]优选地，所述中空腔体为长方体，其底面的长度和宽度分别为所述射频识别天线的工作波长的0.5至1.5倍。
[0019]优选地，所述中空腔体为圆柱体，所述中空腔体的底面的半径为所述射频识别天线工作波长的0.5至1.5倍。
[0020]本实用新型的射频识别天线通过将辐射面板设置于绝缘基板与金属壳体之间，且其多个辐射单元呈环形且相互间隔设置，在远场可以呈现两组相互垂直的线极化特性，多个辐射单元的识别效果叠加，减少辐射盲区；在近场，其多个辐射单元的电流流向相同，可以增强对近场标签的识别效果，同时兼容远场识别和近场识别的功能。此外，本实用新型的射频识别天线的金属壳体与绝缘基板形成一中空腔体，辐射面板设置于该中空腔体，以空气作为介质，减少射频识别天线辐射过程中的介质损耗，提高射频识别天线的辐射效率，并且相比现有的定向天线减少许多配件，使射频识别天线的结构更为简单、简化了生产环节，形成典型的壳体设计天线结构也提高了射频识别天线的机械强度。
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0022]图1为本实用新型的射频识别天线的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型的射频识别天线的壳体的俯视图；
[0024]图3为本实用新型的射频识别天线的壳体的纵截面结构示意图；
[0025]图4为本实用新型的射频识别天线的辐射面板的结构示意图；以及
[0026]图5为本实用新型的射频识别天线的辐射面板中一个辐射单元的结构示意图。
[0027]附图标记
[0028]I金属壳体
[0029]11金属底面
[0030]12金属侧壁[0031 ]121内肩台
[0032]2绝缘基板
[0033]3辐射面板
[0034]31直连辐射单元
[0035]32、32’、32”耦合辐射单元
[0036]33辐射片主体
[0037]34耦合臂
[0038]4中空腔体
[0039]5间距
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术内容进行进一步地说明。
[0041]请参见图1，其示出了本实用新型的射频识别天线的结构示意图。在图1所示的优选实施例中，本实用新型的射频识别天线包括金属壳体1、绝缘基板2以及辐射面板3。
[0042]请一并参见图2和图3，其分别示出了射频识别天线的壳体的俯视图以及纵截面结构不意图。在图2和图3所不的优选实施例中，金属壳体I包括金属底面11以及金属侧壁12。金属底面11为一矩形平板。金属底面11的长度优选地为所述射频识别天线工作波长的0.5至1.5倍。其中，射频识别天线的工作波长优选地为32cm。
[0043]优选地，金属侧壁12垂直设置于金属底面11上。金属侧壁12的横截面为矩形，其中，金属侧壁12的横截面是指与金属底面11平行的截面。金属侧壁12的横截面的长和宽的范围均为所述射频识别天线工作波长的0.5至I倍。金属侧壁12的高度为所述射频识别天线工作波长的十分之一。
[0044]需要说明的是，在本实用新型的一些实施例中，金属底面11也可以为一圆形平板。金属底面11的直径优选地为所述射频识别天线工作波长的0.5至1.5倍。此外，在本实用新型的另一些实施例中，金属侧壁12的横截面也可以是圆形。金属侧壁12的横截面的直径的范围为所述射频识别天线工作波长的0.5至I倍。
[0045]进一步地，如图1所示，绝缘基板2设置于金属壳体I上。具体来说，在图1和图3所示的优选实施例中，金属侧壁12未与金属底面11连接的一端端部(顶面)具有一内肩台121 (可参见图3)。绝缘基板2的形状和尺寸与金属侧壁12的横截面相适应，即绝缘基板2的形状也可以是矩形或者圆形，进而，绝缘基板2设置于金属侧壁12的内肩台121上，与金属侧壁12固定连接。绝缘基板2与金属壳体I合围形成一中空腔体4。中空腔体4的尺寸和形状与金属侧壁12大致相同，即中空腔体4的高度为所述射频识别天线工作波长的十分之一。中空腔体4的形状为直棱柱或者圆柱体，当中空腔体4为长方体、其横截面(底面)为矩形时，其横截面的长和宽的范围均为所述射频识别天线工作波长的0.5至I倍；当中空腔体4的横截面为圆形时，其横截面(底面)的直径为所述射频识别天线工作波长的0.5