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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线技术与无线通信领域,涉及一种基于超高频射频识别(radiofrequency identification,rfid)技术的近三维全向标签天线。
技术介绍
1、超高频射频识别技术是一种无线射频识别技术,使用超高频(860mhz-960mhz)无线电波来识别和跟踪物体。具体原理是使用阅读器和射频标签,阅读器发出无线电波,标签接收到这些波并且返回包含唯一标识的信号,阅读器读取到该信号并将相关信息发送给服务器。
2、在rfid定位系统中,将标签贴附在待测目标上,通过阅读器读取到的标签返回信号参数(如接收信号强度、相位、到达时间等)与距离之间的相关性来计算目标的位置。在动态定位测试过程中,标签方位是无法提前预知的,而不同方位上标签天线的辐射特性不同,会影响标签返回信号与距离之间的唯一相关性(即返回信号不仅与距离相关,还与标签方位角有关),从而影响定位的精度。近三维全向性天线是指在整个空间范围(360度方位)内的辐射特性大致保持不变,将其用于rfid定位标签可以有效减少测试中方位角对返回信号的影响,能够很大程度上减小定位的误差。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有的不足,提供一种基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线。
2、本专利技术用于基于接收信号强度的rfid定位系统中,因此要求其具有近三维全向辐射特性,即在所有方向上的增益偏差尽量小(一般标准小于3db);同时也要求该标签天线在fcc(902mhz-928mhz)频段具有良好的功率传输特性
3、本专利技术一种基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,该标签包含了标签天线和射频识别芯片。
4、包括衬底、标签天线、射频识别芯片;所述的标签天线由外部开口圆环、平行馈线以及内部圆环组成;
5、所述的外部开口圆环的两侧都设有开口,其中一个开口的两端分别接一根馈线的一端;
6、所述的内部圆环设有一个开口,开口的两端连接平行馈线的另一端;平行馈线的另一端的内侧接射频识别芯片。
7、作为优选,所述的平行馈线和外部开口圆环构成了半波偶极子结构。
8、作为优选,所述的内部圆环与外部开口圆环是同心结构。
9、作为优选,所述的射频芯片位于平行馈线一端内侧,芯片型号为impinj monza 4,该芯片在902mhz-928mhz频段上的等效阻抗为11-j143ω。
10、作为优选,所述的外部开口圆环、平行馈线、内部圆环,关于平行馈线的中轴线呈轴对称分布。
11、作为优选,所述的外部开口圆环的其中一个开口,开口为1.5mm,该开口与平行馈线连接,另一个开口的大小为该圆环的18度角对应的弧长。
12、作为优选,所述的外部开口圆环的外圆半径为28mm,内圆半径为25mm。
13、作为优选,金属线之间的间隔为1.5mm,每段金属线的宽度为1.5mm,长度约为11mm,为近似长方形结构。
14、作为优选,所述的内部圆环的外圆半径为14mm,内圆半径为12.5mm。
15、本专利技术具有如下的优点:
16、(1)尺寸小且使用方便:标签天线的尺寸为半径28mm的圆,能够工作在超高频fcc(902mhz-928mhz)频段上,且可以贴附在人或者物体上,使用方便。
17、(2)成本低:标签仅包括天线、射频芯片,衬底。没有搭载别的其他电子器件、信号处理设备等,无需复杂的布线及加工。
18、(3)可调性高:标签天线的水平面增益可以通过内部圆环进行调节,而垂直面的增益则是可以通过水平馈线和外部开口环构成的半波偶极子来进行调节,通过平衡这两部分的辐射来实现近三维全向性;任意方向上的增益差最大仅为2.3dbi左右;使用内部环结构调整和芯片的阻抗匹配,提高了功率传输的效率;
19、(4)无线无源。工作时标签天线与rfid阅读器之间通过无线信号进行信息的传输,且标签为无源标签,无需电池,无需外接电源,适用于基于接收信号强度的rfid定位系统中。
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1.基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:包括衬底、标签天线、射频识别芯片;所述的标签天线由外部开口圆环、平行馈线以及内部圆环组成;
2.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的内部圆环与外部开口圆环是同心结构。
3.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的射频芯片型号为Impinj Monza 4,该芯片在902MHz-928MHz频段上的等效阻抗为11-j143Ω。
4.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的外部开口圆环、平行馈线、内部圆环,关于平行馈线的中轴线呈轴对称分布。
5.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的外部开口圆环的其中一个开口,开口为1.5mm,该开口与平行馈线连接,另一个开口的大小为该圆环的18度角对应的弧长。
6.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的外部开口圆环的
7.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:金属线之间的间隔为1.5mm,每段金属线的宽度为1.5mm,长度约为11mm,为近似长方形结构。
8.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的内部圆环的外圆半径为14mm,内圆半径为12.5mm。
...【技术特征摘要】
1.基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:包括衬底、标签天线、射频识别芯片;所述的标签天线由外部开口圆环、平行馈线以及内部圆环组成;
2.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的内部圆环与外部开口圆环是同心结构。
3.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的射频芯片型号为impinj monza 4,该芯片在902mhz-928mhz频段上的等效阻抗为11-j143ω。
4.根据权利要求1所述的基于超高频射频识别技术的近三维全向标签天线,其特征在于:所述的外部开口圆环、平行馈线、内部圆环,关于平行馈线的中轴线呈轴对称分布。
5.根据权...
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