一种RFID近场读写器天线制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种RFID近场读写器天线，其特征在于，所述天线的辐射导体包括：馈电单元、四分之一波长结构单元、第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组；所述馈电单元通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连；所述四分之一波长结构单元与所述第一全波长结构单元组相连；所述第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组，以馈电单元所在直线方向为对称轴，反向对称。本发明专利技术实施例提供的RFID近场读写器天线，可发出多个方向的辐射电场。

A RFID near field reader antenna

The embodiment of the invention provides a RFID near-field reader antenna, which is characterized in that the radiation conductor of the antenna includes a feed unit, 1/4 units, the first full wavelength wavelength structure unit group and second full wavelength structure unit; the feed unit through the transmission line and the 1/4 wavelength structure unit and second full wavelength structure unit connected; the 1/4 wavelength structure unit and the first full wavelength structure unit connected; the first full wavelength structure unit group and second full wavelength structure unit, feeding unit to the line direction of the axis of symmetry, reverse symmetry. The invention provides an RFID near-field reader antenna, which can emit radiation fields in a plurality of directions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线制造领域，特别是涉及一种RFID近场读写器天线。
技术介绍
RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术是一种非接触式的自动化技术，用来识别人或物体。射频识别的原理为：通过电子设备发出射频信号，利用空间耦合的方式，自动识别所要寻找的对象并且获得相关信息，同时可以在目标对象中写入信息。作为RFID通信系统中的收发设备，天线是系统中不可或缺的组成部分，天线性能的好坏直接影响到整个系统的质量。举例而言，在检测传送带上包装箱内的物品时，利用RFID技术可以检测出包装箱内物品上的电子标签。通常情况下，生产物品的厂家为了节约成本，物品上的电子标签一般会设计成单极化的，即要识别出电子标签，需要天线发射的电场方向与电子标签方向成0度或180度。现有的天线如图1a和图1b所示，天线为三层平面结构，上层为辐射导体1，下层为金属地3，中间层为介质2，介质2分别与辐射导体1和金属地3紧密贴合；辐射导体1包括：馈电单元4和上、下位置对称的多个结构单元5。现有的天线发出的辐射电场通常也是单极化的，因此要想检测出物品上的标签，天线的摆放位置需要与标签方向相匹配(即天线发出的电场方向与标签方向相同或相反)，而物品上标签的摆放位置通常是不固定的，因此，在检测标签时，利用现有的天线经常会出现漏检的情况，因此提供一种能够产生多方向辐射电场的天线是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种RFID近场读写器天线，可发出多个方向的辐射电场。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种RFID近场读写器天线，所述天线的辐射导体包括：馈电单元、四分之一波长结构单元、第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组；所述馈电单元通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连；所述四分之一波长结构单元与所述第一全波长结构单元组相连；所述第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组，以馈电单元所在直线方向为对称轴，反向对称。较优地，所述馈电单元包括：第一馈电传输线和与其相连的第二馈电传输线，其中，所述第一馈电传输线位于天线一侧边缘；第二馈电传输线的宽度大于所述第一馈电传输线；第二馈电传输线通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连。较优地，所述四分之一波长结构单元包括平行设置的第一四分之一波腹分段和第二四分之一波腹分段；所述第一四分之一波腹分段的第一端通过传输线与所述馈电单元连接，所述第一四分之一波腹分段的第二端通过传输线与所述第二四分之一波腹分段的第一端连接；所述第二四分之一波腹分段的第二端与所述第一全波长结构单元组连接。较优地，所述第一全波长结构单元组包括至少一个横向排列的全波长结构单元，各横向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述第二全波长结构单元组包括至少一个横向排列的全波长结构单元，各横向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述四分之一波长结构单元的长度为所述全波长结构单元长度的四分之一。较优地，所述第一全波长结构单元组还包括至少一个纵向排列的全波长结构单元，各纵向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述第二全波长结构单元组还包括至少一个纵向排列的全波长结构单元，各纵向排列的全波长结构单元依次首尾连接。较优地，所述第一全波长结构单元组包括两个横向排列的全波长结构单元和两个纵向排列的全波长结构单元；其中，两个横向排列的全波长结构单元首尾连接，两个纵向排列的全波长结构单元首尾连接；第一个横向排列的全波长结构单元的首端与所述四分之一波长结构单元连接，第二个横向排列的全波长结构单元的尾端与第一个纵向排列的全波长结构单元的首端连接；所述第二全波长结构单元组包括两个横向排列的全波长结构单元和两个纵向排列的全波长结构单元；其中，两个横向排列的全波长结构单元首尾连接，两个纵向排列的全波长结构单元首尾连接；第一个横向排列的全波长结构单元的首端通过传输线与所述馈电单元连接，第二个横向排列的全波长结构单元的尾端与第一个纵向排列的全波长结构单元的首端连接。较优地，所述全波长结构单元为U型结构，包括：波节分段、第一波腹分段和第二波腹分段；其中，所述第一波腹分段和第二波腹分段分别与所述波节分段的两端对称连接；所述波节分段、第一波腹分段和第二波腹分段的长度和为第一预设值；所述第一预设值为，所述天线的工作波长除以第二预设值的值；所述天线的工作波长为真空中电磁波的波速除以所述天线的工作频率；所述第二预设值为所述天线介质介电常数的平方根。较优地，所述介质的材料为介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂。较优地，所述工作频率为860MHZ-960MHZ。较优地，所述第一预设值为160mm。本专利技术实施例提供的RFID近场读写器天线，在辐射导体和金属地之间加上超高频电压或电流时，在现有技术中，由于辐射导体中上、下两路是相互对称的，则上、下两路产生的辐射电场的电场方向是一致的，因此最终的合方向只能为一个固定的线极化方向；而本实施例中，由于上、下两路不对称，相差四分之一全波结构单元，即相位相差90°，在外加电压随时间变化时，上、下两路分别发出的辐射电场的大小和方向的变化差异不同，不能相互抵消，因此最终辐射电场的合方向随相位在变化，因此发出的辐射电场具有多个方向。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为现有技术中天线辐射导体的结构示意图；图1b为现有技术中天线的层状结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的RFID近场读写器天线中辐射导体的结构示意图；图3为距离RFID近场读写器天线10mm处的辐射电场分布示意图；图4为距离RFID近场读写器天线500mm处的辐射电场分布示意图；图5为RFID近场读写器天线中第一全波长结构单元组的表面电流分布图；图6为RFID近场读写器天线远场增益曲线图；图7为RFID近场读写器天线的|S11|参数曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例提供了一种可以发出多个方向辐射电场的RFID近场读写器天线，其结构与现有的天线结构类似，该天线为三层平面结构，上层为辐射导体，下层为金属地，中间层为介质，介质分别与辐射导体和金属地紧密贴合。为了降低原料的成本和加工难度，辐射导体和金属地的材料为覆铜，介质的材料优选为介电常数为4.4的玻璃纤维环氧树脂。与现有天线的不同之处在于，辐射导体的具体结构不同。如图2所述，为本专利技术实施例提供的RFID近场读写器天线中辐射导体的结构示意图，该辐射导体包括：馈电单元4、四分之一波长结构单元6、第一全波长结构单元组7和第二全波长结构单元组8。其中，所述馈电单元4通过传输线(即图2中馈电单元4右侧竖直设置的导体部分)与所述四分之一波长结构单元6和第二全波长结构单元组8相连；所述四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RFID近场读写器天线，其特征在于，所述天线的辐射导体包括：馈电单元、四分之一波长结构单元、第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组；所述馈电单元通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连；所述四分之一波长结构单元与所述第一全波长结构单元组相连；所述第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组，以馈电单元所在直线方向为对称轴，反向对称。

【技术特征摘要】
1.一种RFID近场读写器天线，其特征在于，所述天线的辐射导体包括：馈电单元、四分之一波长结构单元、第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组；所述馈电单元通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连；所述四分之一波长结构单元与所述第一全波长结构单元组相连；所述第一全波长结构单元组和第二全波长结构单元组，以馈电单元所在直线方向为对称轴，反向对称。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈电单元包括：第一馈电传输线和与其相连的第二馈电传输线，其中，所述第一馈电传输线位于天线一侧边缘；第二馈电传输线的宽度大于所述第一馈电传输线；第二馈电传输线通过传输线与所述四分之一波长结构单元和第二全波长结构单元组相连。3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述四分之一波长结构单元包括平行设置的第一四分之一波腹分段和第二四分之一波腹分段；所述第一四分之一波腹分段的第一端通过传输线与所述馈电单元连接，所述第一四分之一波腹分段的第二端通过传输线与所述第二四分之一波腹分段的第一端连接；所述第二四分之一波腹分段的第二端与所述第一全波长结构单元组连接。4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一全波长结构单元组包括至少一个横向排列的全波长结构单元，各横向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述第二全波长结构单元组包括至少一个横向排列的全波长结构单元，各横向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述四分之一波长结构单元的长度为所述全波长结构单元长度的四分之一。5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一全波长结构单元组还包括至少一个纵向排列的全波长结构单元，各纵向排列的全波长结构单元依次首尾连接；所述第二全...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，梁一山，俞俊生，陈智娇，刘小明，亓丽梅，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11