一种双模射频天线及无线射频识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双模射频天线，主要涉及两款不同频段天线的高隔离设计，实现完美兼容，互不影响。所述射频天线包括一种HF频段的闭环天线和UHF频段的平面螺旋天线；所述平面螺旋天线是由两个同旋向对立放置的子螺旋天线组成。由于螺旋天线的线性螺旋特性，使得天线面内出现螺旋式的缝隙，不影响HF天线的电磁感应工作模式，实现两者同时工作。本实用新型专利技术可解决对UH射频天线的电磁兼容问题，同时保证读票的均匀性与杜绝误读的现象，保证检票的安全性。本实用新型专利技术还提供了一种无线射频识别装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线射频识别应用
，特别涉及一种用于射频票据刷卡领域的双模天线以及无线射频识别装置。
技术介绍
射频识别是一种非接触式的自动识别技术。在RFID(Radic) Frequencyldentif ication，射频识别)系统中，识别信息存放在电子数据载体中，电子数据载体成为应答器。应答器中存放的识别信息由阅读器读出，在一些应用中，阅读器不仅可以读出存放的信息，而且可以对应答器写入数据，读写的是通过双方之间的无线通信来实现的。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为低频135KHz以下、高频13. 56MHz、超高频860M-960MHZ、微波 2. 4G，5. 8G。根据射频耦合方式的不同，RFID可以分为电感耦合方式(磁耦合)和反向散射耦合方式(电磁场耦合)两大类。其中，电感耦合方式的载波频率f。(也称为工作频率)为13. 56MHz和小于135kHz 的频段。电感耦合方式的应答器几乎都是无源的，能量从阅读器获得。由于阅读器产生的磁场强度受到电磁兼容性能有关标准的严格限制，因此阅读器与应答器之间的工作距离很近，一般在一米以下。特高频(UHF)和超高频(SHF)采用RFID反向散射耦合方式。当电磁波遇到空间目标(应答器)时，其能量一部分被目标吸收，另一部分以不同的强度被散射到各个方向。 在散射的能量中，一部分被散射回了发射天线(所以说发射天线也是接收天线)，并被该天线接收对接收信号进行放大和处理，即可获取目标的有关信息。由于HF标签为了接收能量而利用电感耦合来感应该磁场，波长较长，属于电感型天线，因此需要更多的传导材料来实现。而UHF标签同样能够很容易地获取相同的近场能量，并且效率和成本效益更高。因此，UHF可以比HF更容易和更高效地用于近场，这意味着 UHF系统能够在更复杂的环境比阅读HF能够阅读的更多的信息，包括在液体和金属含量高的环境。随着技术的发展，UHF技术优势越来越明显，它的全面应用也势不可挡。HF和UHF 的共同使用也成为时代的需求。因此开发HF和UHF的双模应用系统是很有必要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种双模射频天线，消除HF和UHF两个频段天线的相互干扰，实现双模天线共同工作使用，并实现感应范围全面、均勻，距离适中的目的，有效的杜绝票据误刷和漏刷的现象，保证检票的安全性。本技术解决上述技术问题的技术方案如下一种双模射频天线，包括基板、设置于所述基板上的UHF频段的平面螺旋天线以及环绕所述UHF频段天线的HF频段天线；其中，所述平面螺旋天线由两个同旋向对立放置的子螺旋天线组成。本技术的有益效果是由于螺旋天线的线性螺旋特性，使得天线面内出现螺旋式的缝隙，不影响HF天线的电磁感应工作模式，实现UHF频段和HF频段天线两者同时工作。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述UHF频段的平面螺旋天线的子螺旋天线的螺旋臂馈电相位相差 180°。采用上述进一步方案的有益效果是可以实现非频变特性，即使外围的HF天线线圈或复杂的外围环境对内部UHF天线造成影响，由于天线的宽频特性，也能在工作频点处保持良好的谐振特性。进一步，所述平面螺旋天线的两个同旋向对立放置的螺旋间有缝隙。本技术还提供了一种无线射频识别装置，包括射频信号处理电路，与射频信号处理电路连接的如上所述的双模射频天线。进一步，所述射频信号处理电路包括与HF频段天线连接且用于阅读HF频段信号的HF阅读电路，以及与UHF频段天线连接且用于阅读UHF频段信号的UHF阅读电路。附图说明图1为本技术双模射频天线结构示意图；图2为本技术实施例中HF频段天线的工作原理图；图3为本技术实施例中UHF频段天线的工作原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种双模射频天线，包括一款闭环HF频段天线11和一款UHF频段的平面螺旋天线16。所述内部UHF平面螺旋天线16的螺旋缝隙，给予了 13. 56MHz天线的磁力线充分的绕射空间，在不影响HF频段天线11电感耦合方式的前提下，实现了自己的反向散射耦合，达到两者同时工作，互不影响的目的。所述的平面螺旋天线16是由两个同旋向对立放置的子螺旋天线14和15组成，两个子螺旋天线14和15间有缝隙，且螺旋臂馈电相位相差180°。由于螺旋天线的线性螺旋特性，使得天线面内出现螺旋式的缝隙，即扩展了有效辐射面积，又不影响HF天线的电磁感应工作模式。此技术避免了天线之间的互相干扰，可实现较全面，均勻的刷卡感应范围。本技术中，所述射频天线11工作在高频HF频段，射频天线阵列12工作在特高频miF频段。本技术中所述天线11在检票过程中的原理图见图2，21是阅读器，22是票据应答器，其中包括了 HF线圈天线和应答芯片。23是本技术中的外围HF闭环天线11。由于HF频率的波长较长，约为22. lm，相比阅读器与应答器之间的距离要大的多，天线23 (相当于本技术附图1中的天线11)所产生的磁力线穿过票据天线，在票据贴现上产生感应电压来传递信息。因此，HF的感应原理可以说是电感耦合方式实现信息传递。本技术中所述天线12的工作原理图见图3，票据芯片能量由阅读器提供，阅读器天线31 (相当于本技术中的天线12)发射的功率Pl经空间衰减后到达票据天线 32，到达的功率一部分被票据应答器吸收，一部分被反射，被反射的部分由阅读器天线31 接收。因此UHF天线阵列是通过反向散射耦合的方式实现信息的传递。在本技术的实施例中，两个射频端口同时供电，两不同频段天线将同时工作。 当13. 56MHz的票出现在天线上方的任意地方，由于天线12的螺旋缝隙，使得HF频段的磁感应线可以存在于螺旋天线上方，因此，HF频段的票据读取不会受到天线12的影响，在整个区域都存在耦合磁力线，票据很容易被感应到，如图2所示，并将信息传递给阅读器进行后处理。当915MHz的票据出现在天线上方的任意地方的时候，由于螺旋天线有着较大的辐射面积，即使外部线圈对其造成的频率偏移，其非频变的特性也可以保证体系的工作频点处有着较好的谐振状况，实现UHF频段票据的读取。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双模射频天线，其特征在于，包括基板、设置于所述基板上的ＵＨＦ频段的平面螺旋天线以及环绕所述ＵＨＦ频段天线的闭环ＨＦ频段天线；其中，所述平面螺旋天线由两个同旋向对立放置的子螺旋天线组成。

【技术特征摘要】
1.一种双模射频天线，其特征在于，包括基板、设置于所述基板上的UHF频段的平面螺旋天线以及环绕所述UHF频段天线的闭环HF频段天线；其中，所述平面螺旋天线由两个同旋向对立放置的子螺旋天线组成。2.根据权利要求1所述的射频天线，其特征在于，所述UHF频段的平面螺旋天线的两个子螺旋天线的螺旋臂馈电相位相差180°。3.根据权利要求1所述的射频天线，其特征在于，所述平面螺旋天线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：申秀美，章伟，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94