射频辨识读取装置及其天线结构的制作方法

本实用新型涉及一种读取装置，尤其涉及一种射频辨识读取装置及其天线结构。

背景技术：

现有的读取器能够自承载有不同信息的多个信息载具上分别得知这些信息，所以现有读取器的天线结构将会影响到其所能读取的信息载具的准确性。然而，现有读取器的天线结构大都是各个区段形成有相对应的电磁波涵盖，所以难以进一步强化现有天线结构的近场读取效果。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型实施例在于提供一种射频辨识读取装置及其天线结构，能有效地改善现有天线结构所可能产生的缺陷。

本实用新型实施例公开一种射频辨识读取装置，包括：一承载板，具有一连接区块，并且所述承载板定义有垂直相交于所述连接区块的一第一边界与一第二边界，所述承载板依据所述第一边界与所述第二边界并沿逆时针方向依序划分为一第一象限、一第二象限、一第三象限、及一第四象限；

一天线模块，设置于所述承载板，并且所述天线模块包含有：一馈入天线，包含：一馈入连接段，位于所述连接区块；两个馈入传输段，自所述馈入连接段沿平行所述第一边界的方向、且分别朝彼此相反的两侧延伸所形成；

两个馈入辐射段，分别自远离所述连接区块的两个所述馈入传输段的末端朝所述第二边界弯曲地延伸、并分别位于所述第一象限与所述第三象限；一接地天线，包含：一接地连接段，位于所述连接区块；两个接地传输段，自所述接地连接段沿平行所述第一边界的方向、且分别朝彼此相反的两侧延伸所形成；两个接地辐射段，分别自远离所述连接区块的两个所述接地传输段的末端朝所述第二边界弯曲地延伸、并分别位于所述第二象限与所述第四象限；一传输线，包含有一馈入线与一接地线，所述馈入线连接于所述馈入连接段，所述接地线连接于所述接地连接段，其中沿经所述馈入线的一第一电流能于两个所述馈入辐射段流动，并且沿经所述接地线的一第二电流能于两个所述接地辐射段流动，以使两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段各形成有一第一磁场方向，并共同形成有一第二磁场方向，而多个所述第一磁场方向及所述第二磁场方向皆朝向所述承载板同侧。

优选地，两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段皆呈弧形，并且位在所述第一象限的所述馈入辐射段以及位在所述第二象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界呈镜像对称设置，而位在所述第三象限的所述馈入辐射段以及位在所述第四象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界也呈镜像对称设置；位在所述第一象限的所述馈入辐射段以及位在所述第二象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界，其是与位在所述第三象限的所述馈入辐射段以及位在所述第四象限的所述接地辐射段呈镜像对称设置。

优选地，两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段皆呈圆弧形且具有相同的半径，并且两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段的圆心皆位于垂直所述第一边界与所述第二边界相交处的一轴在线。

优选地，所述承载板具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面，并且所述馈入天线设置于所述第一板面，所述接地天线设置于所述第二板面，而两个所述馈入传输段分别与两个所述接地传输段相向。

优选地，所述承载板具有位于相反侧的一第一板面与一第二板面，所述馈入连接段与所述接地连接段分别位于所述第一板面与所述第二板面，两个所述馈入传输段、两个所述馈入辐射段、两个所述接地传输段、及两个所述接地辐射段皆位于所述第一板面与所述第二板面的其中之一。

优选地，所述射频辨识读取装置进一步包括有一反射盒，并且所述承载板及设置于所述承载板上的所述天线模块设置于所述反射盒内。

优选地，所述射频辨识读取装置进一步包括有一导引环，并且所述导引环设置于反射盒内，而所述承载板及设置于所述承载板上的所述天线模块设置于所述反射盒与所述导引环的内侧。

本实用新型实施例也公开一种射频辨识读取装置的天线结构，包括：一承载板，具有一连接区块，并且所述承载板定义有垂直相交于所述连接区块的一第一边界与一第二边界，所述承载板依据所述第一边界与所述第二边界并沿逆时针方向依序划分为一第一象限、一第二象限、一第三象限、及一第四象限；一天线模块，设置于所述承载板，并且所述天线模块包含有：一馈入天线，包含：一馈入连接段，位于所述连接区块；两个馈入传输段，自所述馈入连接段沿平行所述第一边界的方向、且分别朝彼此相反的两侧延伸所形成；两个馈入辐射段，分别自远离所述连接区块的两个所述馈入传输段的末端朝所述第二边界弯曲地延伸、并分别位于所述第一象限与所述第三象限；一接地天线，包含：一接地连接段，位于所述连接区块；两个接地传输段，自所述接地连接段沿平行所述第一边界的方向、且分别朝彼此相反的两侧延伸所形成；两个接地辐射段，分别自远离所述连接区块的两个所述接地传输段的末端朝所述第二边界弯曲地延伸、并分别位于所述第二象限与所述第四象限。

优选地，两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段皆呈弧形，并且位在所述第一象限的所述馈入辐射段以及位在所述第二象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界呈镜像对称设置，而位在所述第三象限的所述馈入辐射段以及位在所述第四象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界也呈镜像对称设置；位在所述第一象限的所述馈入辐射段以及位在所述第二象限的所述接地辐射段两者相较于所述第一边界，其是与位在所述第三象限的所述馈入辐射段以及位在所述第四象限的所述接地辐射段呈镜像对称设置。

优选地，两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段皆呈圆弧形且具有相同的半径，并且两个所述馈入辐射段与两个所述接地辐射段的圆心皆位于垂直所述第一边界与所述第二边界相交处的一轴在线。

综上所述，本实用新型实施例所公开的射频辨识读取装置，能通过其天线结构的设计，以使所述两个馈入辐射段与两个接地辐射段各形成有第一磁场方向，并共同形成有第二磁场方向，并且上述多个第一磁场方向及第二磁场方向皆朝向所述承载板同侧，借以强化所述射频辨识读取装置的近场读取效果。

进一步地说，本实用新型实施例所公开的射频辨识读取装置能够通过上述两个馈入辐射段与两个接地辐射段所共同形成的第二磁场方向，来补足上述第一磁场方向较弱的区域，进而达到强化射频辨识读取装置近场读取效能的技术效果。再者，所述射频辨识读取装置能够产生垂直承载板的磁场，借以对于设置在承载板上侧的信息载具，能够具备较佳的近场读取效能。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本实用新型射频辨识读取装置实施例一的立体示意图(省略传输线)。

图2为图1另一视角的立体示意图。

图3为图1沿剖线Ⅲ-Ⅲ的剖视示意图。

图4为图1的平面示意图。

图5为本实用新型射频辨识读取装置实施例一的另一态样平面示意图 (省略传输线)。

图6为本实用新型射频辨识读取装置实施例一的立体示意图(省略传输线)。

图7为图6沿剖线Ⅶ-Ⅶ的剖视示意图。

图8为本实用新型射频辨识读取装置实施例二的立体示意图。

图9为本实用新型射频辨识读取装置实施例三的立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图9，其为本实用新型的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

[实施例一]

请参阅图1至图5所示，其为本实用新型的实施例一。如图1至图3 所示，本实施例公开一种射频辨识读取装置，尤其是指能够同时读取多个信息载具(如：游戏代币)的射频辨识读取装置。其中，所述射频辨识读取装置于本实施例中包含有一承载板1，设置于上述承载板1的一天线模块 2，及电性连接于所述天线模块2的一传输线3。以下分别说明所述射频辨识读取装置的各个组件构造与连接关系。

需说明的是，所述承载板1与天线模块2于本实施例中可合并定义为一天线结构10，并且本实施例的天线结构10是以搭配于上述传输线3来说明，但本实用新型不受限于此。举例来说，在本实用新型未绘示的其他实施例中，所述天线结构10也可以是单独地被应用或是搭配其他构件。

如图1、图3、及图4所示，所述承载板1于本实施例中为绝缘板体，所述承载板1具有一连接区块13，并且连接区块13大致位于承载板1的中央处。其中，所述承载板1定义有垂直相交于所述连接区块13的一第一边界B1与一第二边界B2，并且所述承载板1依据上述第一边界B1与第二边界B2划分成大致相等的四个区块，而所述四个区块沿逆时针方向依序定义为一第一象限Q1、一第二象限Q2、一第三象限Q3、及一第四象限Q4。

进一步地说，所述承载板1具有位于相反侧的一第一板面11与一第二板面12，并且承载板1在对应于上述连接区块13的区域形成有贯穿第一板面11与第二板面12的一穿孔14。也就是说，所述穿孔14大致位于上述第一象限Q1、第二象限Q2、第三象限Q3、及第四象限Q4的交界处。

如图1及图4所示，所述天线模块2包含有一馈入天线21与一接地天线22，并且上述馈入天线21设置于承载板1的第一板面11，接地天线22 设置于承载板1的第二板面12，并且所述馈入天线21于本实施例中未接触于接地天线22。

所述馈入天线21包含有一馈入连接段211，连接于上述馈入连接段211 的两个馈入传输段212，及分别连接上述两个馈入传输段212的两个馈入辐射段213，其中所述馈入连接段211位于上述承载板1的连接区块13。

所述两个馈入传输段212则是自馈入连接段211大致沿平行第一边界B1的方向，且分别朝彼此相反的两侧(如：图4中的上侧与下侧)延伸所形成。而于本实施例中，所述两个馈入传输段212大致位在第一边界B1上，并且每个馈入传输段212的宽度沿着远离馈入连接段211的方向逐渐地增加。

再者，所述两个馈入辐射段213分别自上述远离连接区块13的两个馈入传输段212的末端(如：图4中两个馈入传输段212彼此远离的端部) 朝所述第二边界B2弯曲地延伸，并分别位于所述第一象限Q1与第三象限 Q3。于本实施例中，上述两个馈入辐射段213大致呈圆弧状且具有相同的半径，并且所述两个馈入辐射段213的圆心皆大致位于所述馈入连接段211 上，但本实用新型馈入辐射段213的具体形状不以此为限。

如图1及图4所示，所述接地天线22包含一接地连接段221，连接于上述接地连接段221的两个接地传输段222，及分别连接于上述两个接地传输段222的两个接地辐射段223，其中所述接地连接段221位于上述承载板 1的连接区块13，并围绕于穿孔14周围。

所述两个接地传输段222是自上述接地连接段221大致沿平行第一边界B1的方向、且分别朝彼此相反的两侧延伸所形成。而于本实施例中，所述两个接地传输段222大致位在第一边界B1上，并且每个接地传输段222 的宽度沿着远离接地连接段221的方向逐渐地增加。

所述两个接地辐射段223分别自远离上述连接区块13的两个接地传输段222的末端(如：图1中两个接地传输段222彼此远离的端部)朝所述第二边界B2弯曲地延伸，并分别位于所述第二象限Q2与第四象限Q4。于本实施例中，上述两个接地辐射段223大致呈圆弧状且具有相同的半径，并且所述两个接地辐射段223的圆心皆大致位于所述接地连接段221上，但本实用新型接地辐射段223的具体形状不以此为限。

更详细地说，如图1及图4所示，上述馈入天线21的两个馈入传输段 212分别与接地天线22的两个接地传输段222彼此相向，并具有大致相同的外形。再者，上述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段223于本实施例中皆具有相同的半径，并且所述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段 223的圆心较佳是位于垂直所述第一边界B1与第二边界B2相交处的一轴线C上(或是位于所述连接区块13上)。需说明的是，本实施例的馈入辐射段213与接地辐射段223虽是以圆弧状来说明，但本实用新型不受限于此。

举例来说，如图5所示，所述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段 223也可以是皆呈弧形。位在所述第一象限Q1的馈入辐射段213以及位在所述第二象限Q2的接地辐射段223两者相较于第一边界B1大致呈镜像对称设置，而位在所述第三象限Q3的馈入辐射段213以及位在所述第四象限 Q4的接地辐射段223两者相较于第一边界B1也大致呈镜像对称设置。位在所述第一象限Q1的馈入辐射段213以及位在所述第二象限Q2的接地辐射段223两者相较于第一边界B1，其是与位在所述第三象限Q3的馈入辐射段213以及位在所述第四象限Q4的接地辐射段223大致呈镜像对称设置。

此外，就所述承载板1与天线模块2的俯视图来看，位在所述第一象限Q1的馈入辐射段213的一弧心大致重叠于位在所述第二象限Q2的接地辐射段223的一弧心，而位在所述第三象限Q3的馈入辐射段213的一弧心大致重叠于位在所述第四象限Q4的接地辐射段223的一弧心。

如图1、图3、及图4所示，所述传输线3包含有一馈入线31与一接地线32，并且所述馈入线31连接于上述馈入天线21的馈入连接段211，而所述接地线32则是连接于上述接地天线22的接地连接段221。其中，本实施例的馈入线31是穿过上述承载板1的穿孔14而连接于馈入连接段211，但本实用新型不受限于此。再者，所述传输线3中的馈入线31与接地线32 是分别供反向的电流经过，也就是说，当有电流流入馈入线31时，则会有电流流出接地线32。

进一步地说，沿经所述馈入线31的一第一电流I1能于上述两个馈入辐射段213流动，并且沿经所述接地线32的一第二电流I2能于上述两个接地辐射段223流动，以使所述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段223各形成有一第一磁场方向M1、并共同形成有一第二磁场方向M2，而上述多个第一磁场方向M1及第二磁场方向M2皆朝向所述承载板1同侧(如：图 1中的承载板1上侧)。

需额外说明的是，上述第一磁场方向M1与第二磁场方向M2于本实施例中的判断方式可以参考右手定则。也就是说，拇指为任一辐射段213、223 上的电流方向I1、I2，而其余四指的握紧方向则为上述第一磁场方向M1；再者，拇指以外的其余四指握紧方向为上述多个辐射段213、223的电流方向I1、I2，而拇指的方向则为第二磁场方向M2。本实施例于图4仅示意地绘示出第一磁场方向M1与第二磁场方向M2的分布区域，但本实用新型第一磁场方向M1与第二磁场方向M2的分布区域并不受限于此。

据此，所述射频辨识读取装置能够通过上述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段223所共同形成的第二磁场方向M2，来补足上述第一磁场方向M1较弱的区域，进而达到强化射频辨识读取装置近场读取效能的技术效果。换个角度来说，所述射频辨识读取装置能够产生垂直承载板1的磁场，借以对于设置在承载板1上侧的信息载具，能够具备较佳的近场读取效能。

需额外说明的是，由于上述馈入天线21的两个馈入传输段212分别与接地天线22的两个接地传输段222彼此相向，并具有大致相同的外形，所以沿经两个馈入传输段212的第一电流I1所产生的磁场、其能够与沿经两个接地传输段222的第二电流I2所产生的磁场相互抵消，进而避免影响所述射频辨识读取装置的近场读取效果。

[实施例二]

请参阅图6和图7所示，其为本实用新型的实施例二。本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例与上述实施例一的差异大致如下所述。

于本实施例中，所述馈入连接段211与接地连接段221分别位于上述承载板1的第一板面11与第二板面12，而所述两个馈入传输段212、两个馈入辐射段213、两个接地传输段222、及两个接地辐射段223皆位于所述承载板1的第一板面11与第二板面12的其中之一(如：图6中的第一板面11)。

需额外说明的是，当所述接地天线22(或馈入天线21)具有非位于承载板1相同板面的部位时，所述接地天线22(或馈入天线21)能进一步于承载板1内设有(沿经穿孔14的)导体来连接。也就是说，上述设于承载板1内的导体可以视为所述接地天线22(或馈入天线21)的一部分。

[实施例三]

请参阅图8所示，其为本实用新型的实施例三。本实施例类似于上述实施例一和二，所以本实施例与上述实施例一和二的相同处不再加以赘述，而本实施例与上述实施例一和二的差异大致如下所述。

于本实施例中，所述射频辨识读取装置进一步包含有一反射盒20，并且所述承载板1及设置于所述承载板1上的所述天线模块2设置于上述反射盒20内，借以使所述天线模块2所产生的磁场方向能被反射盒20反射至相同方向。也就是说，所述反射盒20能将天线模块2所产生的其他磁场反射至与上述第一磁场方向M1及第二磁场方向M2的相同侧(如：图8 中的承载板1上侧)。其中，上述承载板1的下方与反射盒20的盒底之间能以多个柱体(图未示)支撑，借以通过上述多个柱体而能调整承载板1 相对于反射盒20的位置。

再者，所述反射盒20还能屏蔽周围的噪声，借以避免所述射频辨识读取装置产生误读的效果。

[实施例四]

请参阅图9所示，其为本实用新型的实施例四。本实施例类似于上述实施例三，所以本实施例与上述实施例三的相同处不再加以赘述，而本实施例与上述实施例三差异大致如下所述。

于本实施例中，所述射频辨识读取装置进一步包含有一导引环30，并且所述导引环30设置于反射盒20内，而所述承载板1及设置于所述承载板1上的天线模块2设置于上述反射盒20与导引环30的内侧。据此，所述天线模块2所产生的磁场方向能通过导引环30而导引至相同方向。也就是说，所述导引环30能将天线模块2所产生的其他磁场导引至与上述第一磁场方向M1及第二磁场方向M2的相同侧(如：图9中的承载板1上侧)。

其中，本实施例的导引环30是制作于一基板(未标示，如：FR4板) 上，而上述基板的下方能以多个柱体(图未示)而支撑于承载板1上，借以使导引环30设置于反射盒20内。需说明的是，本实施例的导引环30与反射盒20之间的相对位置能以各种可行的方式来实现。

[本实用新型实施例的技术效果]

综上所述，本实用新型实施例所公开的射频辨识读取装置，能通过其天线结构10的设计，以使所述两个馈入辐射段213与两个接地辐射段223 各形成有第一磁场方向M1、并共同形成有第二磁场方向M2，并且上述多个第一磁场方向M1及第二磁场方向M2皆朝向所述承载板1同侧，借以强化所述射频辨识读取装置的近场读取效果。

进一步地说，所述射频辨识读取装置能够通过上述两个馈入辐射段213 与两个接地辐射段223所共同形成的第二磁场方向M2，来补足上述第一磁场方向M1较弱的区域，进而达到强化射频辨识读取装置近场读取效能的技术效果。再者，所述射频辨识读取装置能够产生垂直承载板1的磁场，借以对于设置在承载板1上侧的信息载具，能够具备较佳的近场读取效能。

以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，并非用来局限本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的权利要求书的保护范围。