一种宽带双圆极化无线射频识别天线的制作方法

文档序号:10119187阅读:835来源:国知局
一种宽带双圆极化无线射频识别天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线通信领域,尤其涉及一种宽带双圆极化RFID(Rad1Frequency Identificat1n,无线射频识别)天线。
【背景技术】
[0002]无线射频识别(Rad1 Frequency Identificat1n,简称RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术,主要是标签天线,RFID标签天线是RFID电子标签的应答器天线,是一种通信感应天线。一般与芯片组成完成的RFID电子标签应答器。RFID标签天线由于材质与制造工艺不同,分为金属蚀刻天线、印刷天线、镀铜天线等几种。将从感应电流所获得的能量通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理,又将需回复的信息从射频前端电路发回给读写器,从而实现通讯识别。可见,天线是RFID卡与读写器实现数据通讯过程中至关重要的。目前超高频(UHF)天线感应的距离最远,频段宽,欧洲是866869MHz,南美和北美是902 928MHz,日本和其他国家是950 956MHz。目前的UHF天线也很容易受到环境影响,因为RFID天线会由于物品的不断移动而移动,那么辐射方向也会随之变化,这样读写设备在读取数据时容易出现漏读情况,这就要求天线具有极化特性。市面上的RFID手持终端都是线极化天线,那么标签天线也需要是线极化才能匹配,才能读写数据,这种配置使得标签在任意放置的场合或辨别标签的水平极化或垂直极化不确定的场合应用时,出现漏读数据的现象严重。
[0003]如果在RFID系统中使用圆极化天线,可以有效的接收到变化的信号,减少漏读现象。目前实现圆极化天线的方法有几种:一、正交馈电;二、在振子上切角;三、采用十字耦合馈电等。这些方法对应的天线振子带宽较窄,无法满足通用的UHF频段;并且大多的天线圆极化性能和端口性能都还比较弱,使用时传输距离短、覆盖范围小;此外,圆极化天线的轴比难控制、体积大、一致性差、成本高、天线难于安装等问题。
[0004]展宽带宽的方法可采用威尔金森功分器等。但是将圆极化和宽频段相结合的RFID天线目前很少,例如采用威尔金森功分器进行馈电,通过短路柱馈电到达异面转角处的短路T型条,通过T型条产生圆极化电磁波,调节T型条水平和垂直的长度可以产生90度的正交模。实现了天线的圆极化,但是通过调节T型条而产生的相移90度并不如威尔金森功分器激励四分之一环形贴片产生的正交模带宽宽,T型调的长度调节也有一定的限制,需要受天线尺寸的影响,所以轴比不能达到最佳。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种宽带双圆极化无线射频识别天线,能实现将圆极化和宽频段相结合,并实现轴比控制。
[0006]为了实现上述实用新型目的,本实用新型采取的技术方案如下:
[0007]宽带双圆极化无线射频识别RFID天线,包括:第一介质层和第二介质层,所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层,所述地板覆铜层上设置多个耦合槽,所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条,所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直;所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。
[0008]优选地,所述第一介质层的另一侧设置辐射贴片覆铜层,所述辐射贴片覆铜层上设置激励枝节。
[0009]优选地,所述激励枝节为四分之一圆环激励枝节。
[0010]优选地,辐射贴片覆铜层为正方形。
[0011]优选地,所述威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差为四分之一的应用波长。
[0012]优选地,所述地板覆铜层上设置两个耦合槽,所述两个耦合槽的第一耦合边条分别垂直威尔金森功分器的长臂和短臂。
[0013]优选地,所述威尔金森功分器设置加载电阻和馈线。
[0014]优选地,所述第一介质层和第二介质层为FR-4环氧树脂介质板。
[0015]优选地,所述加载电阻的阻值为所述馈线的阻值的二倍。
[0016]本实用新型和现有技术相比,具有如下有益效果:
[0017]本实用新型的宽带双圆极化RFID天线基于威尔金森功分器进行相移90度,通过L型或者倒L耦合馈电,产生圆极化波,当电磁波到达表层的四分之一圆环激励枝节从而再次激励起圆极化波的RFID天线,尺寸小、带宽宽、识别距离远、完全覆盖超高频频段UHF、轴比控制好、制作简单、成本低等优点,具有很好的市场推广前景。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例提供的RFID天线的俯视图;
[0019]图2是本实用新型实施例提供的RFID天线的侧视图;
[0020]其中,1为馈线;2为威尔金森功分器;3为加载电阻;4为威尔金森功分器的长臂;5为威尔金森功分器的短臂;6为耦合槽;7为辐射贴片覆铜层;8为环形激励枝节;9为介质层;901为第一介质层;902为第二介质层。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果更加清楚明了,下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例和实施例中的特征可以相互任意组合。
[0022]如图1和图2所示,本实用新型提供一种宽带双圆极化无线射频识别RFID天线,包括:第一介质层和第二介质层,所述第一介质层和第二介质层之间设置地板覆铜层,所述地板覆铜层上设置多个耦合槽,所述耦合槽包括第一耦合边条和第二耦合边条,所述第一耦合边条末端与第二耦合边条末端相连并且所述第一耦合边条与第二耦合边条垂直;所述第二介质层的另一侧设置威尔金森功分器馈电覆铜层。
[0023]优选地,所述第一介质层的另一侧设置辐射贴片覆铜层,所述辐射贴片覆铜层上设置激励枝节。
[0024]其中,所述激励枝节为四分之一圆环激励枝节;所述辐射贴片覆铜层为正方形。
[0025]所述圆环的半径一般可以为13cm,在其他实施例中可以为合理数值。
[0026]本实用新型的天线主要由两层介质层,三层覆铜层组成,其中底层覆铜层为威尔金森功分器馈电网络,中间层为地板,地板上有两个L型或者倒L型的耦合槽,两个L型或者倒L型的耦合槽使得电磁波通过该L型或者倒L型耦合槽耦合到表层的辐射贴片层上,从而产生圆极化波。表层覆铜层为辐射贴片层,附加有四分之一圆环激励枝节。四分之一圆环激励枝节,产生激励作用,从而扰乱表层正方形槽的表面电场分布,从而再次激励起圆极化波。
[0027]所述威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差为四分之一的应用波长。
[0028]波长=c/f,这里c是真空中的光速,为3X10sm/s,威尔金森功分器的长臂与短臂的长度差值为四分之一所述天线传输的电磁波波长。
[0029]所述威尔金森功分器设置加载
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