專(zhuān)利名稱(chēng)：閱讀器天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天線(xiàn)，特別是一種線(xiàn)極化的閱讀器天線(xiàn)，該天線(xiàn)適用 于手持射頻識(shí)別閱讀器。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別系統(tǒng)(Radio Frequency Identification,以下簡(jiǎn)稱(chēng)RFID)
是一種利用無(wú)線(xiàn)電波對(duì)紀(jì)錄媒體進(jìn)行讀寫(xiě)，將射頻技術(shù)與IC卡技術(shù)相
結(jié)合并可用于遠(yuǎn)距離、動(dòng)目標(biāo)、無(wú)線(xiàn)識(shí)別的技術(shù)。
RFID系統(tǒng)在具體的應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)不同的應(yīng)用目的和應(yīng)用環(huán)境， 系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但就其工作原理來(lái)看，系統(tǒng)一般都由應(yīng)答器、 閱讀器和PC機(jī)組成。應(yīng)答器應(yīng)放置在要識(shí)別的物體上，可以發(fā)送和接收 信息，可根據(jù)收到的操作命令作讀/寫(xiě)等處理；閱讀器是采集應(yīng)答器信息 并對(duì)應(yīng)答器發(fā)出操作命令的裝置，發(fā)出的命令包括讀/寫(xiě)、選擇、取消選 擇等命令。
天線(xiàn)作為一種接收和發(fā)射電磁波的設(shè)備，是無(wú)線(xiàn)通信和雷達(dá)系統(tǒng)中 的一個(gè)關(guān)鍵部件，它是自由空間和傳輸線(xiàn)的接口，通常稱(chēng)為"電子眼" 或"電子耳"。天線(xiàn)在各種無(wú)線(xiàn)電技術(shù)設(shè)備中的作用基本上是相同的。 任何無(wú)線(xiàn)電技術(shù)設(shè)備都是通過(guò)電磁波來(lái)傳送信號(hào)的，它必須有能輻射或 接收電磁波的裝置，天線(xiàn)就是這種裝置，因此天線(xiàn)的作用首先就是輻射 和接收電磁波?；谶@樣的前提，自從無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的產(chǎn)生，天線(xiàn)便隨 之誕生了。
從最簡(jiǎn)單的線(xiàn)天線(xiàn)、面天線(xiàn)開(kāi)始，天線(xiàn)技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次革新。隨著 天線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的日益進(jìn)步，人們對(duì)天線(xiàn)的要求越 來(lái)越高工作距離盡可能的遠(yuǎn)，增益盡可能的大，功耗盡可能的小，效 率盡可能的高，極化盡可能的匹配等等。近年來(lái)又發(fā)明了微帶天線(xiàn)和天 線(xiàn)陣等技術(shù)，使得天線(xiàn)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是智能通信領(lǐng)域， 比如TD—SCDMA手機(jī)。
一般而言電子標(biāo)簽都設(shè)計(jì)成線(xiàn)極化的形式，其擺放可能是任意方向 的，這就需要圓極化的讀寫(xiě)器天線(xiàn)來(lái)配合標(biāo)簽天線(xiàn)的讀寫(xiě)。圓極化意味 著在天線(xiàn)的平面內(nèi)，讀寫(xiě)器旋轉(zhuǎn)不影響系統(tǒng)的通信距離。
請(qǐng)參閱圖1和圖2。圖l是常規(guī)的微帶天線(xiàn)的立體圖，圖2是常規(guī) 的微帶天線(xiàn)的側(cè)視圖。常規(guī)的貼片天線(xiàn)又稱(chēng)為微帶天線(xiàn)，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的 微帶天線(xiàn)是由貼在帶有金屬接地板11的介質(zhì)基片12上的輻射片10構(gòu) 成的。輻射片IO用于輻射電磁波，通常采用銅和金制成，可取任意形 狀。 一個(gè)矩形的輻射片的邊長(zhǎng)約等于半波長(zhǎng)。天線(xiàn)的饋電方式一般有邊 饋和背饋兩種，邊饋的方式一般會(huì)增大天線(xiàn)的面積，為此很多天線(xiàn)采用 如圖2所示的背饋方式，通過(guò)一個(gè)與輻射片10垂直的金屬線(xiàn)23連接同 軸電纜，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
常規(guī)的超高頻閱讀器天線(xiàn)基本采用空氣隙的微帶結(jié)構(gòu)，但是這樣的 天線(xiàn)的尺寸大大超出手持機(jī)天線(xiàn)的尺寸要求。為此為了縮小天線(xiàn)的尺 寸，很多公司采用陶瓷基板設(shè)計(jì)手持機(jī)天線(xiàn)，這樣就可以大大降低天線(xiàn) 的尺寸，但是其成本相對(duì)較高。 一般圓極化手持機(jī)天線(xiàn)的面積大于線(xiàn)極 化天線(xiàn)的面積，使得小體積的手持機(jī)閱讀器很難設(shè)計(jì)使用圓極化天線(xiàn)。
為此小體積要求的情況下，往往采用線(xiàn)計(jì)劃的天線(xiàn)形式。有些公司通過(guò) 將天線(xiàn)和非平衡的閱讀器端口之間連接平衡非平衡轉(zhuǎn)換器，采用一般的
印制板(Printed Circuit Board,簡(jiǎn)稱(chēng)pcb)板材設(shè)計(jì)線(xiàn)極化的手持 機(jī)平衡式天線(xiàn)。但是平衡非平衡轉(zhuǎn)換器是有插入損耗的，會(huì)降低閱讀器 天線(xiàn)的增益。

實(shí)用新型內(nèi)容
為克服上述已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供 一種適用于手持射頻識(shí)別閱讀器的線(xiàn)極化的閱讀器天線(xiàn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種閱讀器天線(xiàn)，該天線(xiàn)是采用PCB基材的線(xiàn)極化天線(xiàn)，包括主輻射 體、電感環(huán)。
該閱讀器天線(xiàn)的主輻射體是形變的偶極子天線(xiàn)，該天線(xiàn)的兩臂分別向 饋電端口折疊，形成回折線(xiàn)，該回折線(xiàn)的寬度大于天線(xiàn)的兩臂其他部位 的線(xiàn)寬。
該閱讀器天線(xiàn)為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述的饋電端口位于該天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的兩 側(cè)、天線(xiàn)的兩臂的末端。
所述的電感環(huán)橫跨所述的饋電端口的兩側(cè)，其對(duì)稱(chēng)軸與該閱讀器天線(xiàn) 對(duì)稱(chēng)軸重合。
在天線(xiàn)的兩臂上還有與其垂直的垂直折線(xiàn)。
該閱讀器天線(xiàn)使用時(shí)，放置在閱讀器的前端，該閱讀器天線(xiàn)所在的平 面和該閱讀器的長(zhǎng)邊、寬邊所在的平面平行，該閱讀器天線(xiàn)的長(zhǎng)邊平行 于該閱讀器的寬邊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是
本實(shí)用新型閱讀器天線(xiàn)的兩臂分別向饋電端口折疊，形成回折線(xiàn)，該
回折線(xiàn)的寬度大于天線(xiàn)的兩臂其他部位的線(xiàn)寬，用于調(diào)節(jié)天線(xiàn)的增益和 阻抗，這樣的設(shè)計(jì)可以降低天線(xiàn)的尺寸。
在天線(xiàn)的兩臂上還有與其垂直的垂直折線(xiàn)。增大天線(xiàn)的等效長(zhǎng)度，但 不增加面積，同時(shí)起著調(diào)節(jié)天線(xiàn)的阻抗的作用。
電感環(huán)橫跨饋電端口的兩側(cè)，用于阻抗匹配。
該閱讀器天線(xiàn)使用時(shí)，放置在閱讀器的前端，該閱讀器天線(xiàn)所在的平 面和該閱讀器的長(zhǎng)邊、寬邊所在的平面平行，該閱讀器天線(xiàn)的長(zhǎng)邊平行 于該閱讀器的寬邊。這樣天線(xiàn)的輻射方向就在沿著天線(xiàn)的長(zhǎng)邊對(duì)稱(chēng)軸和 天線(xiàn)垂直的平面上，方便閱讀器讀取電子標(biāo)簽。
由于不使用平衡非平衡原件，簡(jiǎn)單的使用PCB板設(shè)計(jì)形變偶極子、阻 抗匹配實(shí)現(xiàn)線(xiàn)極化的閱讀器天線(xiàn)，其成本低，尺寸小，性能好。


圖1是常規(guī)的微帶天線(xiàn)的立體圖2是常規(guī)的微帶天線(xiàn)的側(cè)視圖3是本實(shí)用新型閱讀器天線(xiàn)的示意圖4是本實(shí)用新型天線(xiàn)和閱讀器的相對(duì)位置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步詳細(xì)
的說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
請(qǐng)參閱圖3本實(shí)用新型閱讀器天線(xiàn)的示意圖。本實(shí)用新型閱讀器天 線(xiàn)，該天線(xiàn)是采用PCB基材的線(xiàn)極化天線(xiàn)，包括主輻射體、電感環(huán)。
該閱讀器天線(xiàn)的主輻射體是形變的偶極子天線(xiàn)。常規(guī)的偶極子天線(xiàn)兩 臂是直線(xiàn)，而本實(shí)用新型天線(xiàn)的兩臂32分別向饋電端口 30折疊，形成 回折線(xiàn)34，該回折線(xiàn)34的寬度大于天線(xiàn)的兩臂32其他部位的線(xiàn)寬，用
于調(diào)節(jié)天線(xiàn)的增益和阻抗，這樣的設(shè)計(jì)可以降低天線(xiàn)的尺寸。線(xiàn)寬的加 大，可以加大天線(xiàn)的等效長(zhǎng)度，進(jìn)而降低天線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度。天線(xiàn)的阻抗 和增益都與天線(xiàn)的等效長(zhǎng)度密切相關(guān)，也就是說(shuō)本實(shí)用新型天線(xiàn)在保持 小的面積下，不降低天線(xiàn)的性能。
該閱讀器天線(xiàn)為軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)饋電端口 30位于該天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的 兩側(cè)、天線(xiàn)的兩臂32的末端。所述的電感環(huán)31橫跨饋電端口 30的兩側(cè)， 其對(duì)稱(chēng)軸與該閱讀器天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸重合，用于阻抗匹配。電感環(huán)31的感抗 用于調(diào)整天線(xiàn)阻抗的實(shí)部，同時(shí)中和了形變偶極子輻射體的容抗虛部。
在天線(xiàn)的兩臂32上還有與其垂直的垂直折線(xiàn)33。增大天線(xiàn)的等效長(zhǎng) 度，但不增加面積，同時(shí)起著微調(diào)天線(xiàn)的阻抗的作用。
請(qǐng)參閱圖4本實(shí)用新型天線(xiàn)和閱讀器的相對(duì)位置示意圖。圖中閱讀器 40是長(zhǎng)、寬、高的尺寸都分別減小的示意形式。該閱讀器天線(xiàn)41使用 時(shí)，放置在閱讀器40的前端，使該閱讀器天線(xiàn)41的上、下以及前部都 沒(méi)有電路板。天線(xiàn)使用PCB板設(shè)計(jì)，該閱讀器天線(xiàn)41所在的平面和該閱 讀器40的長(zhǎng)邊、寬邊所在的平面平行，該閱讀器天線(xiàn)的長(zhǎng)邊平行于該閱 讀器40的寬邊。這樣天線(xiàn)的輻射方向就在沿著天線(xiàn)的長(zhǎng)邊對(duì)稱(chēng)軸43， 并處在和閱讀器天線(xiàn)41所在平面垂直的平面上，方便閱讀器讀取電子標(biāo) 簽。閱讀器天線(xiàn)41和閱讀器40之間是通過(guò)同軸電纜42連接的。
本實(shí)用新型線(xiàn)極化超高頻射頻識(shí)別閱讀器天線(xiàn)降低了天線(xiàn)的體積，同 時(shí)實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新 型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與 修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1、一種閱讀器天線(xiàn)，該天線(xiàn)是采用PCB基材的線(xiàn)極化天線(xiàn)，包括主輻射體、電感環(huán)，其特征在于該閱讀器天線(xiàn)的主輻射體是形變的偶極子天線(xiàn)，該天線(xiàn)的兩臂(32)分別向饋電端口(30)折疊，形成回折線(xiàn)(34)，該回折線(xiàn)(34)的寬度大于天線(xiàn)的兩臂(32)其他部位的線(xiàn)寬。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閱讀器天線(xiàn)，其特征在于該閱讀器天線(xiàn)為軸對(duì) 稱(chēng)結(jié)構(gòu)，所述的饋電端口 (30)位于該天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸的兩側(cè)、天線(xiàn)的兩臂(32)的末端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閱讀器天線(xiàn)，其特征在于所述的電感環(huán)(31) 橫跨所述的饋電端口 (30)的兩側(cè)，其對(duì)稱(chēng)軸與該閱讀器天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸重 合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閱讀器天線(xiàn)，其特征在于在天線(xiàn)的兩臂(32) 上還有與其垂直的垂直折線(xiàn)(33)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閱讀器天線(xiàn)，其特征在于該閱讀器天線(xiàn)使用時(shí)， 放置在閱讀器(40)的前端，該閱讀器天線(xiàn)所在的平面和該閱讀器(40) 的長(zhǎng)邊、寬邊所在的平面平行，該閱讀器天線(xiàn)的長(zhǎng)邊平行于該閱讀器(40)的寬邊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種閱讀器天線(xiàn)，該天線(xiàn)是采用PCB基材的線(xiàn)極化天線(xiàn)，包括主輻射體、電感環(huán)。該閱讀器天線(xiàn)的主輻射體是形變的偶極子天線(xiàn)，該天線(xiàn)的兩臂分別向饋電端口折疊，形成回折線(xiàn)，該回折線(xiàn)的寬度大于天線(xiàn)的兩臂其他部位的線(xiàn)寬。本實(shí)用新型閱讀器天線(xiàn)的兩臂分別向饋電端口折疊，形成回折線(xiàn)，該回折線(xiàn)的寬度大于天線(xiàn)的兩臂其他部位的線(xiàn)寬，用于調(diào)節(jié)天線(xiàn)的增益和阻抗，這樣的設(shè)計(jì)可以降低天線(xiàn)的尺寸。由于不使用平衡非平衡原件，簡(jiǎn)單的使用PCB板設(shè)計(jì)形變偶極子、阻抗匹配實(shí)現(xiàn)線(xiàn)極化的閱讀器天線(xiàn)，其成本低，尺寸小，性能好。
文檔編號(hào)H01Q9/16GK201207434SQ20082005902
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者菅洪彥 申請(qǐng)人:坤遠(yuǎn)電子(上海)有限公司