一种宽频带射频识别阅读器天线制造技术

本申请提出一种宽频带射频识别阅读器天线，其应用在资产管理场景。该宽频带射频识别阅读器天线包括：辐射基板及馈电基板，所述辐射基板与馈电基板相对配置，所述辐射基板的远离馈电基板侧配置有辐射单元，所述辐射单元包括主辐射片及寄生支节，所述主辐射片上均匀间隔的配置有支节，所述支节的外侧配置有与其形状匹配的所述寄生支节，所述支节用于与所述寄生支节耦合，所述馈电基板具有第一侧，其与所述辐射基板相对配置，所述第一侧上配置有馈电网络，以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧上配置有反射板，所述主辐射片通过第一连接件连接馈电基板的馈电网络。通过这样的设计以实现小型化宽频带的RFID阅读器天线。以实现小型化宽频带的RFID阅读器天线。以实现小型化宽频带的RFID阅读器天线。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频带射频识别阅读器天线


[0001]本申请涉及无线通信领域，具体地，涉及一种应用在资产管理场景的宽频带射频识别阅读器天线。

技术介绍

[0002]目前，阅读器天线的研究随着射频系统的需求上升而增大，而且不同的应用场合对阅读器天线的技术要求也各不相同，对于类似于智能工具柜这种限定空间的应用场合，对天线的需求是在不改变或提升原有天线性能的同时，缩小天线的尺寸，从而增大设备空间的利用率，因此小型化目前已经成为天线设计的主流之一。
[0003]近些年来，国内外的学者们对小型化阅读器天线的研究一直不曾中断。如文献[范观平,张冠茂,乔利涛,等.基于分形结构的UHF RFID阅读器天线设计[J].无线通信,2019,9(1):9]中提出了一款基于闵可夫斯基和科赫两种分形结构，有效的缩小了天线的尺寸，但是分形结构的设计相对比较复杂，且实现的带宽也比较窄；文献[Mei S,Ping Z Y.A chip antenna in LTCC for UWB radios[J].IEEE Transactions on Antennas&Propagation,2008,56(4):1177
‑
1180]中利用介电常数比较高的低温共烧陶瓷(LTCC)技术,设计了一款小型化超宽带芯片天线，其工作频带为3.75
‑
10.45GHz，但天线的增益比较低，峰值增益仅有2.3dBic；曲流技术也通常被应用在天线的小型化中，如文献[Gmih Y,Hachimi Y E,Makroum E M,et al.A small printed antenna with circular slot for European UHF RFID reader devices[C]//2018:1
‑
5]在圆形导体贴片上开了1个L型槽和3个矩形槽，改变了谐振时天线的电流方向，从而缩减了天线的尺寸，但天线的相对带宽仅有6.8％，且峰值增益仅有2.91dBic；除此之外，加载技术也是天线小型化的重要研究方向之一，文献[Shen Z,Wang J.Top
‑
Hat Monopole Antenna for Conical
‑
Beam Radiation[J].IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,2011,10:396
‑
398]设计的柱状单极子天线使用了金属圆盘对其进行顶端加载，从而显著地降低金属柱的高度，实现了单极子天线的小型化，但顶端加载这种方法也仅仅只是降低天线的剖面高度，天线的实际尺寸被未被有效的缩小。
[0004]为此，需要改进现有的阅读器天线。

技术实现思路

[0005]为克服上述的缺陷，本申请的目的在于：针对智能工具管理柜的应用场景，提出一款小型化的宽频带射频识别阅读器天线，该阅读器天线利用短路加载、曲流等技术相结合实现了一款小型化且宽频带的RFID阅读器天线。
[0006]为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案，
[0007]一种宽频带射频识别阅读器天线，其特征在于，包括：
[0008]辐射基板及馈电基板，
[0009]所述辐射基板与馈电基板相对配置，
[0010]所述辐射基板的远离馈电基板侧配置有辐射单元，
[0011]所述辐射单元包括主辐射片及寄生支节，
[0012]所述主辐射片上均匀间隔的配置有支节，所述支节的外侧配置有与其形状匹配的所述寄生支节，所述支节用于与所述寄生支节耦合，
[0013]所述馈电基板具有第一侧，其与所述辐射基板相对配置，所述第一侧上配置有馈电网络，以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧上配置有反射板，
[0014]所述主辐射片通过第一连接件连接馈电基板的馈电网络。通过这样的设计，在阅读器天线的辐射单元的角落配置寄生支节，寄生支节与主辐射贴片之间的耦合，形成一个串联LC电路，增大引入的电容电感值，降低阅读器天线的谐振频率，然后缩小天线的尺寸。
[0015]优选的，该辐射基板呈四方形，所述主辐射片包括：
[0016]圆形贴片，所述圆形贴片的周向上均匀间隔的配置有4个支节，且4个所述支节配置于辐射基板的角部，所述支节的外侧配置有与支节形状匹配的寄生支节。
[0017]优选的，该支节呈箭头状。
[0018]优选的，该支节与圆形贴片一体设计。
[0019]优选的，该主辐射片的中心配置有正交的矩形槽。通过在主辐射贴片的中心引入一对正交的矩形槽，利用曲流技术，延长电流路径，降低谐振频率，进步实现阅读器天线的小型化。
[0020]优选的，该支节位于正交的矩形槽的中线上。
[0021]优选的，该寄生支节分别通过第二连接件连接反射板。
[0022]优选的，该寄生支节的端部配置有连接端，第二铜柱通过所述连接端连接至反射板。
[0023]优选的，该反射板的面积S1与辐射基板的面积S2比值介于1.2～1.5。
[0024]优选的，该馈电基板的面积S3与辐射基板的面积S2的比值介于0.4～0.8。
[0025]有益效果
[0026]与现有技术相比，本申请提出的阅读器天线，能实现对任意方向的线极化标签的检测；具有较窄的扫描波束以及较高的远场增益，具有很好的定向性，不仅能避免将限定区域之外的标签误读，还能对扫描范围内较远距离的标签进行检测；天线的结构简单且小型化、具有耐磨损等优点，便于安装。
附图说明
[0027]图1a为本申请实施例的阅读器天线的俯视示意图，
[0028]图1b为本申请实施例的阅读器天线的截面示意图，
[0029]图2为本申请实施例的馈电网络的结构示意图，
[0030]图3为本申请实施例的90
°
功分移相电路示意图，
[0031]图4为本申请实施例的天线回波损耗仿真及实测结果示意图，
[0032]图5为本申请实施例的天线增益及轴比仿真及实测结果示意图，
[0033]图6a、图6b分别为天线在915MHz时xoz面和yoz面的二维方向远场仿真及实测方向图。
具体实施方式
[0034]以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
[0035]本申请提供一种宽频带射频识别阅读器天线(下称阅读器天线)，
[0036]该阅读器天线包括：
[0037]单面的辐射基板及馈电基板，其中，单面的辐射基板与馈电基板相对配置，且通过第一连接件连接。
[0038]辐射基板的远离馈电基板侧为辐射基板的顶面，该顶面上的中部配置有圆形的辐射片，主辐射片的周向上均匀间隔的配置有支节，顶面上还配置有与支节形状匹配的寄生支节，且寄生支节位于支节的外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽频带射频识别阅读器天线，其特征在于，包括：辐射基板及馈电基板，所述辐射基板与馈电基板相对配置，所述辐射基板的远离馈电基板侧配置有辐射单元，所述辐射单元包括主辐射片及寄生支节，所述主辐射片上均匀间隔的配置有支节，所述支节的外侧配置有与其形状匹配的所述寄生支节，所述支节用于与所述寄生支节耦合，所述馈电基板具有第一侧，其与所述辐射基板相对配置，所述第一侧上配置有馈电网络，以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧上配置有反射板，所述主辐射片通过第一连接件连接馈电基板的馈电网络。2.如权利要求1所述的宽频带射频识别阅读器天线，其特征在于，所述辐射基板呈四方形，所述主辐射片包括：圆形贴片，所述圆形贴片的周向上均匀间隔的配置有4个支节，且4个所述支节配置于辐射基板的角部，所述支节的外侧配置有与支节形状匹配的寄生支节。3.如权利要求2所述的宽频带射频识别阅读器天线，其特征在于，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学观，刘晓雅，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：