一种uhf rfid近场行波天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种UHF RFID近场行波天线。
【背景技术】
[0002]UHF RFID有读取距离较远、电子标签成本较低等优点。但在例如发卡、消费刷卡、刷卡安全门禁等近场应用范围内其优点却变成了缺点。就拿UHF发卡来说，常用的UHF发卡器由于读取距离较远，经常遇到误读发卡器周围电子标签的情况，虽然降低发射功率能改善此情况，但同时也会使写入成功率降低。如果在这些UHF RFID应用场景内使用近场天线，则可以很大的改善这种情况，但目前市面上的近场天线普遍存在尺寸大、成本高的问题。市场对小尺寸、低剖面、低成本的近场天线有很大需求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是现有技术中存在的标签读取范围不可控以及尺寸大成本高的问题。针对这一技术问题，构造了一种UHF RFID，旨在解决UHF近场天线读取范围的控制，提供一种低成本、小尺寸、非频变、易于安装的近场天线。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种RFID近场行波天线，包括介质基板1、位于所述介质基板I顶层的行波线2、位于所述行波线2末端的U型覆铜通孔3、覆铜安装孔4、匹配负载5、负载焊接盘6，所述覆铜安装孔4位于所述介质基板I的四个角，所述介质基板I底层覆铜，所述负载焊接盘6位于所述介质基板I底层并与所述U型覆铜通孔3相连，所述匹配负载5焊接在所述负载焊接盘6与所述介质基板I底层覆铜面上。
[0006]更进一步地，还包括射频连接头安装口7，所述射频连接头安装口 7是位于所述介质基板I上彳丁波线2始端的缺口。
[0007]更进一步地，所述行波线2围绕所述介质基板I中心交叉对称弯折走线，其走线长度、宽度、线间距可任意调节，从而控制行波线2的读取范围。
[0008]更进一步地，所述U型覆铜通孔3中间覆铜，使所述行波线2与所述负载焊接盘6电气连接。
[0009]更进一步地，所述匹配负载5为多个并联的微型贴装纯电阻。
[0010]更进一步地，所述负载焊接盘6为金属盘，所述负载焊接盘6的大小可根据在其上焊接的匹配负载数量的多少进行设置。
[0011]更进一步地，所述覆铜安装孔4的孔径大小由固定用金属螺钉的直径决定。
[0012]实施本实用新型的技术方案，可通过调整行波线走线间距有效控制电子标签读取范围，同时标签尺寸小，成本低，性能良好。
【附图说明】
[0013]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0014]图1为本实用新型UHFRFID近场行波天线顶层示意图；
[0015]图2为本实用新型UHFRFID近场行波天线底层示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
[0017]如图1、图2所示，本实用新型包括:介质基板1、行波线2、U型覆铜通孔3、覆铜安装孔4、匹配负载5、负载焊接盘6、射频连接头安装口 7。介质基板I底层覆铜，顶层不覆铜。
[0018]行波线2位于介质基板I顶层，围绕介质基板I中心交叉弯折走线，呈“卍”形，可通过改变其走线长度、线间距来调节近场天线读取距离和读取范围。
[0019]U型覆铜通孔3位于行波线2的末端，其中间覆铜，通孔的顶部连接行波线2，底部连接负载焊接盘6，使二者电气相连。
[0020]覆铜安装孔4位于介质基板I四个角上，其孔径大小由固定用金属螺钉的直径决定，该安装孔可改善天线EMI影响。
[0021]负载焊接盘6为介质基板I底层与U型覆铜通孔3相连的金属盘，其大小由焊接匹配负载数量决定。
[0022]匹配负载5焊接在负载焊接盘6与介质基板I底层覆铜面上，与二者电气连接，本实施例中，匹配负载5为多个并联的微型贴装纯电阻，匹配负载5的数量直接影响天线的最大承载功率。
[0023]射频连接头安装口7为介质基板I上位于行波线2始端的缺口，通过该缺口焊接射频连接头可减小天线轮廓尺寸。
[0024]在本实施例中，上述介质基板I可以是任意板材，例如FR-4。该天线的辐射主体是行波线2，行波线2阻抗由走线宽度决定，其阻抗等于射频输入端阻抗。
[0025]天线的辐射场均匀分布于天线面上，天线读取的最大距离可通过调节行波线2走线间距调节，行波线2走线较近时天线读取距离可在一定程度上提高，但读取范围会减小；反之，则天线读取距离会降低，读取范围增大。当线间距增加或减小到一定程度后上述效果将明显降低。另外，行波线2走线离介质基板边缘的距离也同样影响天线的读写范围。行波线2走线离介质基板I边缘越近，其读取范围越大;反之则越小。行波线的这种走线方式可以根据使用现场的实际情况来设置，从而解决电子标签误读的问题。
[0026]终端的匹配负载5总阻值等于射频端输入阻抗，其数量由天线所需承载的最大功率决定。覆铜安装孔4为该天线的螺钉安装孔，当天线通过金属螺钉安装到金属或其它接地壳体上时，可大大降低天线背面辐射，改善天线EMC性能。射频连接头安装口 7是为减小安装尺寸预留的缺口，开口大小由实际使用的射频头决定。
[0027]本实施例的近场行波天线的尺寸为90mmX 10mmX 2mm。该天线的介质基板I的尺寸等于天线尺寸，材质为介电常数4.6的FR-4。介质基板底层除负载焊接盘6外覆满铜。介质基板I顶层为宽3.7mm的行波线2，该行波线围绕位于天线面几何中心大小为80mm X 80mm“ffi”字走线。行波线末端开有长2.5mm宽1.5mm的U型孔，该U型孔为覆铜通孔。在介质基板I底层覆铜上以U型孔为中心开尺寸为12mmX7mm的窗，再在该层以U型孔为中心放置尺寸为1mm X 5mm的负载焊接盘6。在负载焊接盘6及底层覆铜上跨接8个0805封装的400欧姆电阻。覆铜安装孔4为天线四个角上直径为3mm的覆铜通孔。射频连接头安装口 7为天线边缘至行波线2始端尺寸为25mm X 1mm的缺口。通过以上尺寸可得该天线输入阻抗50欧姆，在700MHz?1200MHz范围内VSWR小于1.5，对标签天线极化无要求，可满足不同地区不同UHF RFID标准的使用。可承载最大30dBm的功率，在最大功率下正向读取距离小于10cm，左右误读范围小于5cm0
[0028]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，包括介质基板(I)、位于所述介质基板(I)顶层的行波线(2)、位于所述行波线(2)末端的U型覆铜通孔(3)、覆铜安装孔(4)、匹配负载(5)、负载焊接盘(6)，所述覆铜安装孔(4)位于所述介质基板(I)的四个角，所述介质基板(I)底层覆铜，所述负载焊接盘(6)位于所述介质基板(I)底层并与所述U型覆铜通孔(3)相连，所述匹配负载(5)焊接在所述负载焊接盘(6)与所述介质基板(I)底层覆铜面上。2.根据权利要求1所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，还包括射频连接头安装口(7)，所述射频连接头安装口(7)是位于所述介质基板(I)上行波线(2)始端的缺口。3.根据权利要求2所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，所述行波线(2)围绕所述介质基板(I)中心交叉对称弯折走线，其走线长度、宽度、线间距可任意调节，从而控制行波线(2)的读取范围。4.根据权利要求3所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，所述U型覆铜通孔(3)中间覆铜，使所述行波线(2)与所述负载焊接盘(6)电气连接。5.根据权利要求4所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，所述匹配负载(5)为多个并联的微型贴装纯电阻。6.根据权利要求5所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，所述负载焊接盘(6)为金属盘，所述负载焊接盘(6)的大小可根据在其上焊接的匹配负载数量的多少进行设置。7.根据权利要求6所述的一种UHFRFID近场行波天线，其特征在于，所述覆铜安装孔(4)的孔径与固定其所用的金属螺钉的直径相匹配。
【专利摘要】本实用新型公开了一种UHF？RFID近场行波天线。本实用新型包括介质基板(1)、位于所述介质基板(1)顶层的行波线(2)、位于所述行波线(2)末端的U型覆铜通孔(3)、覆铜安装孔(4)、匹配负载(5)、负载焊接盘(6)，所述覆铜安装孔(4)位于所述介质基板(1)的四个角，所述介质基板(1)底层覆铜，所述负载焊接盘(6)位于所述介质基板(1)底层并与所述U型覆铜通孔(3)相连，所述匹配负载(5)焊接在所述负载焊接盘(6)与所述介质基板(1)底层覆铜面上。实施本实用新型的技术方案可有效控制电子标签读取范围，同时标签尺寸小，成本低，性能良好。
【IPC分类】H01Q1/36
【公开号】CN205319305
【申请号】CN201520969242
【发明人】毕凌云
【申请人】深圳市远望谷信息技术股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月25日