一种圆极化天线及其RFID标签读写器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种圆极化天线及其RFID标签读写器。该圆极化天线包括天线底板、设置在所述天线底板上的功率分配单元、设置在所述底板上方且通过所述功率分配单元馈电的正交偶极子天线单元；所述正交偶极子天线单元包括短路正交偶极子天线单元。本实用新型专利技术还涉及一种使用上述圆极化天线的RFID装置。实施本实用新型专利技术的一种圆极化天线及其RFID标签读写器，具有以下有益效果：由于通过使用正交偶极子天线与90度相位差功分器配合形成圆极化天线，其中，使用偶极子天线进行短路化处理，以减小天线尺寸，而通过功分器馈电形成较小的轴比。所以，使用短路偶极子天线和功分器馈电的方法，减小微带圆极化天线尺寸，减小圆极化天线轴比并使其一致性较好。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种圆极化天线及其RFID标签读写器
本技术涉及无线信号传输领域，更具体地说，涉及一种圆极化天线及其RFID标签读写器。
技术介绍
在RFID系统中，尽管系统设计中会规定电子标签的安装位置和安装方向，但是由于在物流环节中存在反复搬动物品的可能，因此物品上电子标签的放置方向和位置会在物流环节中会不断变化。这样也就意味着电子标签的极化方向是不同的，所以可能在某个时刻会有一些电子标签的接收效果并不理想。因此在RFID系统中需要使用圆极化天线来应对这种使用环境。在现有技术中，通常微带圆极化天线采用在振子上切角或者在振子对角进行馈电等方式形成圆极化，此种方法对应的天线振子的体积较大，其使用上存在一定的限制；而且这种圆极化天线的轴比比较难以控制，通常会使得其一致性不太好。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的体积较大、性能不一致的缺陷，提供一种体积小、性能一致的圆极化天线及其RFID标签读写器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种圆极化天线，包括天线底板、设置在所述天线底板上的功率分配单元、设置在所述底板上方且通过所述功率分配单元馈电的正交偶极子天线单元；所述正交偶极子天线单元包括短路正交偶极子天线单J Li ο更进一步地，所述短路正交偶极子天线单元包括四个振子臂，所述四个振子臂通过金属相互连通。更进一步地，所述短路正交偶极子天线单元的四个振子臂分为其设置方向在一个平面上相互垂直的两组，每组包括两个设置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂。更进一步地，所述短路正交偶极子天线单元包括两个馈电点，所述两个馈电点分别设置在位于相互连通的金属环内部且相互垂直的两个振子臂上。。更进一步地，所述功率分配单元是90度相位差功率分配器，其包括一个信号输入端口和两个信号输出端口，所述两个信号输出端口的输出信号相位相差90度。更进一步地，所述短路正交偶极子天线单元的两个馈电点分别与所述90度相位差功率分配器的两个信号输出端口连接。更进一步地，所述短路正交偶极子天线单元的两个馈电点分别与所述90度相位差功率分配器的两个信号输出端口通过第一金属柱和第二金属柱连接；所述短路正交偶极子天线单元还包括接地点，所述接地点通过第三金属柱和第四金属柱与所述天线底板连接。更进一步地，还包括导向单元，所述导向单元设置在所述正交偶极子天线单元的上方或下方，并通过绝缘材料固定在所述天线底板上。更进一步地，所述功率分配单元是以FR4为基板的微带功率分配器，其基板固定在铝板制成的所述天线底板上，所述天线底板连接地电位；所述天线底板的长、宽和厚度分别为200mm、200mm和2mm ;所述短路正交偶极子天线单元外形的长、宽和厚度分别为140mm、140mm和Imm ;所述短路正交偶极子天线单元与所述天线底板的距离为15mm ;所述导向单元与所述天线底板的距离为25mm。本技术还涉及一种RFID标签读写器，包括实现RFID标签读写的模块及与其连接的天线，所述天线是上面任意一项所述的圆极化天线。实施本技术的一种圆极化天线及其RFID标签读写器，具有以下有益效果:由于通过使用正交偶极子天线与90度相位差功分器配合形成圆极化天线，其中，使用偶极子天线进行短路化处理，以减小天线尺寸，而通过功分器馈电形成较小的轴比。所以，使用短路偶极子天线和功分器馈电的方法，减小微带圆极化天线尺寸，减小圆极化天线轴比并使其一致性较好。【附图说明】图1是本技术一种圆极化天线及其RFID标签读写器实施例中圆极化天线的电路结构意图；图2是所述实施例中圆极化天线的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合附图对本技术实施例作进一步说明。如图1所示，在本技术的一种圆极化天线及其RFID标签读写器实施例中，从电路上来讲，该圆极化天线是由功率分配单元和正交偶极子天线单元构成的。其中，功率分配器包括一个天线信号输入端口，用于接收RFID标签输入到天线的信号，其输出端口有两个，分别连接到上述正交偶极子天线单元的两个馈电点(在本实施例中，上述正交偶极子天线单元是短路正交偶极子天线单元，稍后详述)。如图2所示，在本实施例中该圆极化天线，包括天线底板1、设置在天线底板I上的功率分配单元2、设置在天线底板I上方且通过功率分配单元2馈电的正交偶极子天线单元3 ;其中，正交偶极子天线单元3是短路正交偶极子天线单元。功率分配单元2是90度相位差功率分配器，其包括一个信号输入端口和两个信号输出端口，两个信号输出端口的输出信号相位相差90度。此外，在本实施例中，该圆极化天线还可能包括用于改善天线输出信号的引向器4。在图2中，上述引向器4设置在上述正交偶极子天线单元3的上方，也就是设置在天线底板I的上方，该导向单元4都是通过绝缘材料固定在天线底板I上的。在本实施例中，请参见图2，短路正交偶极子天线单元包括四个振子臂(即图2中标记为31、32、33和34的部分)，这四个振子臂通过金属条35相互连通。在本实施例中，上述四个振子臂(31、32、33和34)分为其设置方向在一个平面上相互垂直的两组，例如，在图2中，标记为31和33的为一组，标记为32和34的为另一组，每组中振子臂放置的方向在同一平面上的夹角为90度；其中，每组包括两个设置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂,例如一组中的31和33相互平行，而另一组中的32和34相互平行。此外，在图2中，金属块36用于连接上述的四个振子臂，通过金属块36的连接可以使得振子臂形成环路结构，使得单独的每一对偶极子如31、33与36 —起形成短路偶极子形式。在本实施例中，正交偶极子天线单元包括两个馈电点，所述两个馈电点分别设置在位于相互连通的金属环内部且相互垂直的两个振子臂上。。正如前述，正交偶极子天线单元3的两个馈电点分别与功率分配单元的两个信号输出端口连接。实际上，正交偶极子天线单元3的两个馈电点分别与90度相位差功率分配器的两个信号输出端口通过第一金属柱21和第二金属柱22连接；同时，正交偶极子天线单元3还包括接地点，在本实施例中，该接地点通过第三金属柱23和第四金属柱24与天线底板I连接，由天线底板I上与系统的地电位接通。在本实施例中，功率分配单元2(即90度相位差功率分配器)是以FR4为基板的微带功率分配器，其基板固定在铝板制成的天线底板I上，天线底板I连接地电位(即整个天线底板I都是地电位，而功率分配单元2由于其基板FR4的绝缘性能，与上述天线底板I绝缘)；在本实施例中，优选地，上述天线底板I的长、宽和厚度分别为200mm、200mm和2mm ;而正交偶极子天线单元3外形的长、宽和厚度分别为140mm、140mm和Imm ;正交偶极子天线单元3 (短路正交偶极子天线单元)与天线底板I的距离为15mm ;导向单元4与天线底板I的距离为25mm。此外，在本实施例中，还涉及一种RFID标签读写器，该装置包括实现RFID标签读写的模块及与该模块(具体而言是该模块的射频部分)连接的天线，该天线是上面所述的圆极化天线。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆极化天线，其特征在于，包括天线底板、设置在所述天线底板上的功率分配单元、设置在所述底板上方且通过所述功率分配单元馈电的正交偶极子天线单元；所述正交偶极子天线单元包括短路正交偶极子天线单元。

【技术特征摘要】
1.一种圆极化天线，其特征在于，包括天线底板、设置在所述天线底板上的功率分配单元、设置在所述底板上方且通过所述功率分配单元馈电的正交偶极子天线单元；所述正交偶极子天线单元包括短路正交偶极子天线单元。2.根据权利要求1所述的圆极化天线，其特征在于，所述短路正交偶极子天线单元包括四个振子臂，所述四个振子臂通过金属相互连通。3.根据权利要求2所述的圆极化天线，其特征在于，所述短路正交偶极子天线单元的四个振子臂分为其设置方向在一个平面上相互垂直的两组，每组包括两个设置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂。4.根据权利要求3所述的圆极化天线，其特征在于，所述短路正交偶极子天线单元包括两个馈电点，所述两个馈电点分别设置在位于相互连通的金属环内部且相互垂直的两个振子臂上。5.根据权利要求4所述的圆极化天线，其特征在于，所述功率分配单元是90度相位差功率分配器，其包括一个信号输入端口和两个信号输出端口，所述两个信号输出端口的输出信号相位相差90度。6.根据权利要求5所述的圆极化天线，其特征在于，所述短路正交偶极子天线单元的两个馈电点分别与所述90度相位差功率分配器的两个信号输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪勇，许小河，
申请(专利权)人：深圳市远望谷信息技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：