一种圆极化可重构阅读器天线制造技术

本申请提出一种圆极化可重构阅读器天线。该阅读器天线包括辐射板及金属地板，且辐射板位于金属地板的上方，所述辐射板包括基板，所述基板的一侧配置有顶层，所述顶层上设有第一耦合枝节及第二耦合枝节，且所述第一耦合枝节与第二耦合枝节正交配置，所述基板的与顶层相对一侧的底层辐射底板，所述金属地板包含馈电网络，所述馈电网络与底层辐射底板相对配置，所述馈电网络的与馈电网络相对的一侧上配置的有限尺寸的地平面，所述辐射板与所述金属地板通过金属件连接，且辐射板与金属地板之间具有间隔。该阅读器天线能在840MHz

【技术实现步骤摘要】
Conference on Rfid.IEEE,2011]。有源载波自干扰抵消技术虽然在理论上可以获得极高的隔离度，但受到处理器运算能力和电路反应时间的限制，隔离度仅达到40
‑
50dB而且大大增加了电路成本。
[0004]鉴于此，本申请构造了一种极化可重构的，能增加收发链路隔离度的超高频RFID圆极化阅读器天线，实现左旋圆极化(LHCP)与右旋圆极化(RHCP)的数控重构。
[0005]为此，需要改进现有的阅读器天线。

技术实现思路

[0006]为克服上述的缺陷，本申请的目的在于：针对收发分离式RFID阅读器平台，提出一款新型的具有圆极化可重构特性，且能工作于近中场的超高频射频识别阅读器天线，旨在提升收发链路隔离度，抑制载波自干扰现象。
[0007]为实现上述目的，本申请采用如下的技术方案，
[0008]一种圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，包括：
[0009]辐射板及金属地板，所述辐射板与金属地板之间具有间隔，且辐射板位于金属地板的上方，
[0010]所述辐射板包括第一基板，所述第一基板的一侧配置有第一耦合枝节及第二耦合枝节，且所述第一耦合枝节与第二耦合枝节正交配置，所述第一基板的与所述第一耦合枝节相对的一侧配置有底层辐射底板，
[0011]所述金属地板包含第二基板，所述第二基板的一侧配置有馈电网络层，所述馈电网络层与所述底层辐射底板相对配置，所述第二基板的与所述馈电网络层相对的一侧上配置有金属反射地层，
[0012]所述第一耦合枝节及第二耦合枝节分别通过金属件电性连接至所述馈电网络层。
[0013]在一实施方式中，该第一耦合枝节与第二耦合枝节上分别设有馈电点，
[0014]所述金属件为铜柱，所述铜柱的一端连接所述馈电点，另一端连接至馈电网络。
[0015]在一实施方式中，该底层辐射底板上设有第一开口部及第二开口部，以穿过匹配的所述铜柱，使得所述铜柱不与电性连接。
[0016]在一实施方式中，该馈电点配置于耦合枝节一侧，连接部件穿过所述馈电点连接金属件。
[0017]在一实施方式中，该第一耦合枝节与第二耦合枝节上分别呈四方形状，且所述第一耦合枝节的中线与所述第二耦合枝节的中线垂直。
[0018]在一实施方式中，该圆极化可重构阅读器天线的两个所述馈电点在匹配对应的所述第一耦合枝节及第二耦合枝节上产生激励电流并通过电容效应将能量耦合到底层辐射底板，所述辐射底将射频能量发射出去。
[0019]在一实施方式中，该铜柱的高度介于在10
‑
15mm。铜柱高度影响天线剖面高度进而影响增益，在10
‑
15mm范围内天线均良好匹配，且增益随铜柱高度增加而增大。
[0020]在一实施方式中，该辐射板呈四方形状，所述第一耦合枝节配置成与所述辐射板的至少一条边平行。
[0021]在一实施方式中，该馈电网络包括单刀双掷开关，其包括第一输出端口J1及第二输出端口J2，当其不与公共输入端RFC相连时，其分别通过内部50Ω阻抗接地。
[0022]在一实施方式中，该金属反射地层包括设射频接地部及数字接地部，且所述射频接地部位于所述数字接地部的外侧，所述金属反射地层上配置有电感，所述电感的一端连接所述射频接地部位，另一端连接所述数字接地部，用以隔离射频接地部及数字接地部。
[0023]有益效果
[0024]与现有技术相比，本申请提出的阅读器天线，其能在840MHz
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928MHz的UHF频段内实现50欧姆阻抗匹配。能通过数字电平控制实现左旋圆极化与右旋圆极化的切换；能实现对任意方向的线极化标签的检测。另外，该天线的结构简单、具有低剖面耐磨损等优点。
附图说明
[0025]图1为本申请实施例的阅读器天线的结构的示意图。
[0026]图2为本申请实施例的左/右旋圆极化切换的馈电网络的拓扑示意。
[0027]图3为本申请一实施例的单刀双掷开关的示意。
[0028]图4为本申请一实施例的馈电网络配置于PCB时的示意图。
[0029]图4a为图4中a的局部放大示意图。
[0030]图5为本申请一实施例的阅读器天线的增益及轴比实测图。
[0031]图6为本申请一实施例的阅读器天线的左旋圆极化天线增益实测结果，E面、H面及总体实测图。
[0032]图7为本申请一实施例的阅读器天线的右旋圆极化天线增益实测结果，E面、H面及总体实测图。
[0033]图8为本申请一实施例的馈电网络配置于金属地板的金属反射地层时的布线示意图。
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]本申请提供一种新型的数字信号控制的圆极化可重构超高频RFID阅读器天线(下称阅读器天线)，
[0036]该阅读器天线包括：辐射板及金属地板，且辐射板位于金属地板的上方，
[0037]该辐射板，包括基板，配置于基板一侧的顶层，该顶层上设有两个正交耦合枝节，配置于基板的与顶层相对一侧的底层辐射底板，该辐射板采用电容耦合馈电。
[0038]该金属地板，包含，馈电网络，其与底层辐射底板相对配置，以及与馈电网络相对的一侧上配置金属反射地层。
[0039]该辐射板与该金属地板通过铜柱连接固定，且该辐射板与金属地板之间具有间隔(即被空气隔开)。顶层的两个耦合枝节上分别有两个馈电点，其与金属地板之间用铜柱连接。通过两个馈电点在辐射板上的耦合枝节上产生激励电流，通过基板电容效应将能量耦合到辐射地板(底层辐射底板)，在辐射地板上将射频能量发射出去。本申请实施方式与传统微带平板天线的直接馈电不同，采用电容耦合馈电可减小天线尺寸和剖面高度。
[0040]接下来结合附图描述本申请的阅读器天线。
[0041]如图1所示为本申请的天线结构的示意图。
[0042]该阅读器天线包括：辐射板10及金属地板20，且辐射板10位于金属地板20的上方，
[0043]该辐射板10，包括第一基板11，配置于第一基板一侧的顶层，该顶层上设有两个正交耦合的枝节(12,13)，配置于基板的与顶层相对一侧的底层辐射底板12。
[0044]该金属地板，包含第二基板21，其一侧配置有馈电网络层22，其与底层辐射底板12相对配置，以及与馈电网络相对的一侧上配置有金属反射地层23。
[0045]该辐射板10与该金属地板20通过铜柱30连接固定，且该辐射板与金属地板之间具有间隔(即被空气隔开)。
[0046]本实施方式中，枝节包括第一枝节12，第二枝节13，第一枝节12上配置有第一馈电点12a，第二枝节13上配置有第二馈电点13a。该第一馈电点12a及第二馈电点13a用于分别与铜柱电性连接，以接收铜柱传导的电能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，包括：辐射板及金属地板，所述辐射板与金属地板之间具有间隔，且辐射板位于金属地板的上方，所述辐射板包括第一基板，所述第一基板的一侧配置有第一耦合枝节及第二耦合枝节，且所述第一耦合枝节与第二耦合枝节正交配置，所述第一基板的与所述第一耦合枝节相对的一侧配置有底层辐射底板，所述金属地板包含第二基板，所述第二基板的一侧配置有馈电网络层，所述馈电网络层与所述底层辐射底板相对配置，所述第二基板的与所述馈电网络层相对的一侧上配置有金属反射地层，所述第一耦合枝节及第二耦合枝节分别通过金属件电性连接至所述馈电网络层。2.如权利要求1所述的圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，所述第一耦合枝节与第二耦合枝节上分别设有馈电点，所述金属件为铜柱，所述铜柱的一端连接所述馈电点，另一端连接至馈电网络。3.如权利要求2所述的圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，所述底层辐射底板上设有第一开口部及第二开口部，以穿过匹配的所述铜柱，使得所述铜柱不与电性连接。4.如权利要求2所述的圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，所述馈电点配置于耦合枝节一侧，连接部件穿过所述馈电点连接金属件。5.如权利要求2所述的圆极化可重构阅读器天线，其特征在于，所述第一...

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