一種圓極化天線及其rfid標(biāo)簽讀寫器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器。該圓極化天線包括天線底板、設(shè)置在所述天線底板上的功率分配單元、設(shè)置在所述底板上方且通過所述功率分配單元饋電的正交偶極子天線單元；所述正交偶極子天線單元包括短路正交偶極子天線單元。本實(shí)用新型還涉及一種使用上述圓極化天線的RFID裝置。實(shí)施本實(shí)用新型的一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器，具有以下有益效果：由于通過使用正交偶極子天線與90度相位差功分器配合形成圓極化天線，其中，使用偶極子天線進(jìn)行短路化處理，以減小天線尺寸，而通過功分器饋電形成較小的軸比。所以，使用短路偶極子天線和功分器饋電的方法，減小微帶圓極化天線尺寸，減小圓極化天線軸比并使其一致性較好。
【專利說明】—種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線信號(hào)傳輸領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器。
【背景技術(shù)】
[0002]在RFID系統(tǒng)中，盡管系統(tǒng)設(shè)計(jì)中會(huì)規(guī)定電子標(biāo)簽的安裝位置和安裝方向，但是由于在物流環(huán)節(jié)中存在反復(fù)搬動(dòng)物品的可能，因此物品上電子標(biāo)簽的放置方向和位置會(huì)在物流環(huán)節(jié)中會(huì)不斷變化。這樣也就意味著電子標(biāo)簽的極化方向是不同的，所以可能在某個(gè)時(shí)刻會(huì)有一些電子標(biāo)簽的接收效果并不理想。因此在RFID系統(tǒng)中需要使用圓極化天線來(lái)應(yīng)對(duì)這種使用環(huán)境。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常微帶圓極化天線采用在振子上切角或者在振子對(duì)角進(jìn)行饋電等方式形成圓極化，此種方法對(duì)應(yīng)的天線振子的體積較大，其使用上存在一定的限制；而且這種圓極化天線的軸比比較難以控制，通常會(huì)使得其一致性不太好。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述的體積較大、性能不一致的缺陷，提供一種體積小、性能一致的圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種圓極化天線，包括天線底板、設(shè)置在所述天線底板上的功率分配單元、設(shè)置在所述底板上方且通過所述功率分配單元饋電的正交偶極子天線單元；所述正交偶極子天線單元包括短路正交偶極子天線單
J Li ο
[0005]更進(jìn)一步地，所述短路正交偶極子天線單元包括四個(gè)振子臂，所述四個(gè)振子臂通過金屬相互連通。
[0006]更進(jìn)一步地，所述短路正交偶極子天線單元的四個(gè)振子臂分為其設(shè)置方向在一個(gè)平面上相互垂直的兩組，每組包括兩個(gè)設(shè)置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂。
[0007]更進(jìn)一步地，所述短路正交偶極子天線單元包括兩個(gè)饋電點(diǎn)，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)分別設(shè)置在位于相互連通的金屬環(huán)內(nèi)部且相互垂直的兩個(gè)振子臂上。。
[0008]更進(jìn)一步地，所述功率分配單元是90度相位差功率分配器，其包括一個(gè)信號(hào)輸入端口和兩個(gè)信號(hào)輸出端口，所述兩個(gè)信號(hào)輸出端口的輸出信號(hào)相位相差90度。
[0009]更進(jìn)一步地，所述短路正交偶極子天線單元的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與所述90度相位差功率分配器的兩個(gè)信號(hào)輸出端口連接。
[0010]更進(jìn)一步地，所述短路正交偶極子天線單元的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與所述90度相位差功率分配器的兩個(gè)信號(hào)輸出端口通過第一金屬柱和第二金屬柱連接；所述短路正交偶極子天線單元還包括接地點(diǎn)，所述接地點(diǎn)通過第三金屬柱和第四金屬柱與所述天線底板連接。
[0011]更進(jìn)一步地，還包括導(dǎo)向單元，所述導(dǎo)向單元設(shè)置在所述正交偶極子天線單元的上方或下方，并通過絕緣材料固定在所述天線底板上。[0012]更進(jìn)一步地，所述功率分配單元是以FR4為基板的微帶功率分配器，其基板固定在鋁板制成的所述天線底板上，所述天線底板連接地電位；所述天線底板的長(zhǎng)、寬和厚度分別為200mm、200mm和2mm ;所述短路正交偶極子天線單元外形的長(zhǎng)、寬和厚度分別為140mm、140mm和Imm ;所述短路正交偶極子天線單元與所述天線底板的距離為15mm ;所述導(dǎo)向單元與所述天線底板的距離為25mm。
[0013]本實(shí)用新型還涉及一種RFID標(biāo)簽讀寫器，包括實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽讀寫的模塊及與其連接的天線，所述天線是上面任意一項(xiàng)所述的圓極化天線。
[0014]實(shí)施本實(shí)用新型的一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器，具有以下有益效果:由于通過使用正交偶極子天線與90度相位差功分器配合形成圓極化天線，其中，使用偶極子天線進(jìn)行短路化處理，以減小天線尺寸，而通過功分器饋電形成較小的軸比。所以，使用短路偶極子天線和功分器饋電的方法，減小微帶圓極化天線尺寸，減小圓極化天線軸比并使
其一致性較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器實(shí)施例中圓極化天線的電路結(jié)構(gòu)意圖；
[0016]圖2是所述實(shí)施例中圓極化天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，在本實(shí)用新型的一種圓極化天線及其RFID標(biāo)簽讀寫器實(shí)施例中，從電路上來(lái)講，該圓極化天線是由功率分配單元和正交偶極子天線單元構(gòu)成的。其中，功率分配器包括一個(gè)天線信號(hào)輸入端口，用于接收RFID標(biāo)簽輸入到天線的信號(hào)，其輸出端口有兩個(gè)，分別連接到上述正交偶極子天線單元的兩個(gè)饋電點(diǎn)(在本實(shí)施例中，上述正交偶極子天線單元是短路正交偶極子天線單元，稍后詳述)。
[0019]如圖2所示，在本實(shí)施例中該圓極化天線，包括天線底板1、設(shè)置在天線底板I上的功率分配單元2、設(shè)置在天線底板I上方且通過功率分配單元2饋電的正交偶極子天線單元3 ;其中，正交偶極子天線單元3是短路正交偶極子天線單元。功率分配單元2是90度相位差功率分配器，其包括一個(gè)信號(hào)輸入端口和兩個(gè)信號(hào)輸出端口，兩個(gè)信號(hào)輸出端口的輸出信號(hào)相位相差90度。此外，在本實(shí)施例中，該圓極化天線還可能包括用于改善天線輸出信號(hào)的引向器4。在圖2中，上述引向器4設(shè)置在上述正交偶極子天線單元3的上方，也就是設(shè)置在天線底板I的上方，該導(dǎo)向單元4都是通過絕緣材料固定在天線底板I上的。
[0020]在本實(shí)施例中，請(qǐng)參見圖2，短路正交偶極子天線單元包括四個(gè)振子臂(即圖2中標(biāo)記為31、32、33和34的部分)，這四個(gè)振子臂通過金屬條35相互連通。在本實(shí)施例中，上述四個(gè)振子臂(31、32、33和34)分為其設(shè)置方向在一個(gè)平面上相互垂直的兩組，例如，在圖2中，標(biāo)記為31和33的為一組，標(biāo)記為32和34的為另一組，每組中振子臂放置的方向在同一平面上的夾角為90度；其中，每組包括兩個(gè)設(shè)置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂,例如一組中的31和33相互平行，而另一組中的32和34相互平行。
[0021]此外，在圖2中，金屬塊36用于連接上述的四個(gè)振子臂，通過金屬塊36的連接可以使得振子臂形成環(huán)路結(jié)構(gòu)，使得單獨(dú)的每一對(duì)偶極子如31、33與36 —起形成短路偶極子形式。
[0022]在本實(shí)施例中，正交偶極子天線單元包括兩個(gè)饋電點(diǎn)，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)分別設(shè)置在位于相互連通的金屬環(huán)內(nèi)部且相互垂直的兩個(gè)振子臂上。。
[0023]正如前述，正交偶極子天線單元3的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與功率分配單元的兩個(gè)信號(hào)輸出端口連接。實(shí)際上，正交偶極子天線單元3的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與90度相位差功率分配器的兩個(gè)信號(hào)輸出端口通過第一金屬柱21和第二金屬柱22連接；同時(shí)，正交偶極子天線單元3還包括接地點(diǎn)，在本實(shí)施例中，該接地點(diǎn)通過第三金屬柱23和第四金屬柱24與天線底板I連接，由天線底板I上與系統(tǒng)的地電位接通。在本實(shí)施例中，功率分配單元2(即90度相位差功率分配器)是以FR4為基板的微帶功率分配器，其基板固定在鋁板制成的天線底板I上，天線底板I連接地電位(即整個(gè)天線底板I都是地電位，而功率分配單元2由于其基板FR4的絕緣性能，與上述天線底板I絕緣)；在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，上述天線底板I的長(zhǎng)、寬和厚度分別為200mm、200mm和2mm ;而正交偶極子天線單元3外形的長(zhǎng)、寬和厚度分別為140mm、140mm和Imm ;正交偶極子天線單元3 (短路正交偶極子天線單元)與天線底板I的距離為15mm ;導(dǎo)向單元4與天線底板I的距離為25mm。
[0024]此外，在本實(shí)施例中，還涉及一種RFID標(biāo)簽讀寫器，該裝置包括實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽讀寫的模塊及與該模塊(具體而言是該模塊的射頻部分)連接的天線，該天線是上面所述的圓極化天線。
[0025]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種圓極化天線，其特征在于，包括天線底板、設(shè)置在所述天線底板上的功率分配單元、設(shè)置在所述底板上方且通過所述功率分配單元饋電的正交偶極子天線單元；所述正交偶極子天線單元包括短路正交偶極子天線單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓極化天線，其特征在于，所述短路正交偶極子天線單元包括四個(gè)振子臂，所述四個(gè)振子臂通過金屬相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓極化天線，其特征在于，所述短路正交偶極子天線單元的四個(gè)振子臂分為其設(shè)置方向在一個(gè)平面上相互垂直的兩組，每組包括兩個(gè)設(shè)置在同一平面上且其方向相互平行的振子臂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓極化天線，其特征在于，所述短路正交偶極子天線單元包括兩個(gè)饋電點(diǎn)，所述兩個(gè)饋電點(diǎn)分別設(shè)置在位于相互連通的金屬環(huán)內(nèi)部且相互垂直的兩個(gè)振子臂上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓極化天線，其特征在于，所述功率分配單元是90度相位差功率分配器，其包括一個(gè)信號(hào)輸入端口和兩個(gè)信號(hào)輸出端口，所述兩個(gè)信號(hào)輸出端口的輸出信號(hào)相位相差90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓極化天線，其特征在于，所述短路正交偶極子天線單元的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與所述90度相位差功率分配器的兩個(gè)信號(hào)輸出端口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓極化天線，其特征在于，所述短路正交偶極子天線單元的兩個(gè)饋電點(diǎn)分別與所述90度相位差功率分配器的兩個(gè)信號(hào)輸出端口通過第一金屬柱和第二金屬柱連接；所述短路正交偶極子天線單元還包括接地點(diǎn)，所述接地點(diǎn)通過第三金屬柱和第四金屬柱與所述天線底板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓極化天線，其特征在于，還包括導(dǎo)向單元，所述導(dǎo)向單元設(shè)置在所述正交偶極子天線單元的上方或下方，并通過絕緣材料固定在所述天線底板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圓極化天線，其特征在于，所述功率分配單元是以FR4為基板的微帶功率分配器，其基板固定在鋁板制成的所述天線底板上，所述天線底板連接地電位；所述天線底板的長(zhǎng)、寬和厚度分別為200mm、200mm和2mm ;所述短路正交偶極子天線單元外形的長(zhǎng)、寬和厚度分別為140mm、140mm和Imm ;所述短路正交偶極子天線單元與所述天線底板的距離為15mm ;所述導(dǎo)向單元與所述天線底板的距離為25mm。
10.一種RFID讀寫器，包括實(shí)現(xiàn)RFID標(biāo)簽讀寫的模塊及與其連接的天線，其特征在于，所述天線是如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的圓極化天線。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK203481378SQ201320535839
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】汪勇, 許小河 申請(qǐng)人:深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司