一種射頻識(shí)別天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種射頻識(shí)別天線，所述射頻識(shí)別天線包括：絕緣基板；輻射模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上；耦合模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。該射頻識(shí)別天線具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較薄、便于制造和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種射頻識(shí)別天線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及微波天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種寬頻帶、全向耦合的射頻識(shí)別天線。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID是無線射頻識(shí)別技術(shù)(Rad1 Frequency Identificat1n)的縮寫，RFID俗稱電子標(biāo)簽，RFID技術(shù)是從二十世紀(jì)九十年代興起的一項(xiàng)利用射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式雙向通信，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息的無線通信技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，RFID已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)算控制管理等眾多領(lǐng)域，例如火車的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自動(dòng)化、門禁系統(tǒng)、金融交易、倉庫管理、畜牧管理、車輛防盜等、RFID技術(shù)將成為未來信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。
[0003]RFID系統(tǒng)通常地包括多個(gè)RFID標(biāo)簽、至少一個(gè)與該RFID標(biāo)簽通信的具有標(biāo)簽天線的RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計(jì)算裝置。通常地，RFID標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片組成;RFID讀取器包括:用于將能量或信息提供到RFID標(biāo)簽的發(fā)送器以及用于從RFID標(biāo)簽接收身份和其它信息的接收器;計(jì)算裝置處理通過RFID讀取器所獲得的信息。RFID讀取器的發(fā)送器經(jīng)由標(biāo)簽天線輸出RF(Rad1 Frequency，射頻)信號(hào)，從而產(chǎn)生電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)使得RFID標(biāo)簽返回?cái)y帶信息的RF信號(hào)。
[0004]在RFID標(biāo)簽中，電磁場(chǎng)所產(chǎn)生的無線電波信號(hào)是經(jīng)由其RFID標(biāo)簽天線傳送到標(biāo)簽芯片，并且，標(biāo)簽芯片的電流信號(hào)是通過RFID標(biāo)簽天線傳送到空間中。因此，RFID標(biāo)簽天線的一端和標(biāo)簽芯片中電流信號(hào)耦合，另一端和空間中無線電波信號(hào)耦合。因此，RFID標(biāo)簽天線的基本性能包括兩方面，一方面為描述RFID標(biāo)簽天線相對(duì)標(biāo)簽芯片的特性，即阻抗特性，另一方面為描述天RFID標(biāo)簽天線與空間中的無線電波的關(guān)系特性，即輻射特性。RFID標(biāo)簽天線中，關(guān)于阻抗特性的主要性能參數(shù)有輸入阻抗，關(guān)于輻射特性的主要參數(shù)有全向性、增益(gain)、極化、效率等等。
[0005]為適應(yīng)現(xiàn)代通信設(shè)備的需求，射頻識(shí)別天線的研發(fā)主要朝幾個(gè)方面進(jìn)行，分別為減小尺寸、寬帶和多波段工作、智能方向圖控制等。而目前市場(chǎng)上的全向射頻識(shí)別天線均存在輻射效率較低、極化方式單一、帶寬較窄、容易受環(huán)境干擾等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種射頻識(shí)別天線，該射頻識(shí)別天線具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較薄、便于制造和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述射頻識(shí)別天線包括:絕緣基板;輻射模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上;耦合模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。
[0008]優(yōu)選地，所述輻射模塊包括第一輻射體，所述第一輻射體包括:主體部；以及至少兩個(gè)耦合部，由所述主體部一側(cè)縱向延伸，所述耦合部與所述主體部于同一平面內(nèi)短路相連。
[0009]優(yōu)選地，所述第一輻射體包括兩個(gè)耦合部，兩個(gè)所述耦合部分別位于所述主體部的橫向兩側(cè)，與所述主體部形成U形。
[0010]優(yōu)選地，所述耦合部的縱向長(zhǎng)度大于所述主體部的橫向長(zhǎng)度的0.5倍，小于所述主體部的橫向長(zhǎng)度的2倍。
[0011]優(yōu)選地，所述主體部與所述耦合部均由金屬材料制成。
[0012]優(yōu)選地，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。
[0013]優(yōu)選地，所述輻射模塊還包括第二輻射體，與所述第一輻射體相互平行且間隔設(shè)置。
[0014]優(yōu)選地，所述第二輻射體與所述第一輻射體的結(jié)構(gòu)相同。
[0015]優(yōu)選地，所述第一輻射體與所述第二輻射體之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。
[0016]優(yōu)選地，所述第一輻射體與所述第二輻射體通過非平衡饋電的射頻接頭連接。
[0017]優(yōu)選地，所述耦合模塊至少包括兩個(gè)耦合體，所述輻射模塊的一側(cè)至少設(shè)有一個(gè)所述耦合體。
[0018]優(yōu)選地，所述耦合體的結(jié)構(gòu)與所述第一輻射體的結(jié)構(gòu)相同。
[0019]優(yōu)選地，所述輻射模塊的一側(cè)設(shè)有多個(gè)所述耦合體，所述多個(gè)耦合體之間兩兩平行且間隔設(shè)置。
[0020]優(yōu)選地，所述多個(gè)耦合體中兩兩之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的
0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。
[0021]優(yōu)選地，所述輻射模塊兩側(cè)的耦合體沿所述輻射模塊的橫向中心線對(duì)稱。
[0022]本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線通過耦合模塊設(shè)置于輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，呈一字型排布的結(jié)構(gòu)，在輻射的近場(chǎng)區(qū)拓展了輻射的角度范圍；而在輻射的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)通過各耦合模塊的疊加使增益更大，有效提高了識(shí)別距離，從而至少具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較薄、便于制造和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0024]圖1為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0025]圖2為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的輻射體和耦合體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記
[0027]I絕緣基板
[0028]21第一輻射體
[0029]22第二輻射體
[0030]31主體部
[0031 ]32耦合部
[0032]41、42、43、44、45、46耦合體
[0033]51、52、53、54、55、56、57間距
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步地說明。
[0035]需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中本文中定義的“縱向”為圖中的Y方向，“橫向”為圖示中的X方向。
[0036]請(qǐng)一并參見圖1和圖2，其分別示出了本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的結(jié)構(gòu)示意圖以及射頻識(shí)別天線的輻射體和耦合體的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1和圖2所示的優(yōu)選實(shí)施例中，本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線包括絕緣基板1、輻射模塊以及耦合模塊。
[0037]絕緣基板I對(duì)所述輻射模塊和所述耦合模塊提供物理支撐。
[0038]輻射模塊設(shè)置于絕緣基板I上。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，所述輻射模塊包括第一輻射體21以及第二輻射體22。第二輻射體22與第一輻射體21的結(jié)構(gòu)相同，與第一輻射體21相互平行且間隔設(shè)置。優(yōu)選地，第一輻射體21與第二輻射體22之間的間距51大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍，從而提高能量耦合的強(qiáng)度。第一輻射體21與第二輻射體22之間通過非平衡饋電的射頻接頭連接，形成非平衡饋電結(jié)構(gòu)的對(duì)稱偶極子結(jié)構(gòu)。
[0039]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，第二輻射體22與第一輻射體21的結(jié)構(gòu)相同，均包括主體部31以及至少兩個(gè)耦合部32。請(qǐng)參見圖2，在圖2所示實(shí)施例中，主體部31的形狀大致呈矩形。第一輻射體21包括兩個(gè)耦合部32。兩個(gè)耦合部32分別位于主體部31的橫向兩側(cè)，兩個(gè)耦合部32均由主體部31—側(cè)縱向延伸(圖1和圖2所示實(shí)施例中，兩個(gè)耦合部32由主題部31的上側(cè)向上延伸)。優(yōu)選地，兩個(gè)耦合部32的延伸長(zhǎng)度(即圖1中沿Y方向的長(zhǎng)度)相同，且相互平行，與主體部31形成U形。優(yōu)選地，耦合部32的縱向長(zhǎng)度大于主體部31的橫向長(zhǎng)度的0.5倍，小于主體部31的橫向長(zhǎng)度的2倍。主體部31與耦合部32優(yōu)選地均由金屬材料制成。耦合部32與主體部31導(dǎo)電相連。優(yōu)選地，耦合部32與主體部31于同一平面內(nèi)短路相連。
[0040]耦合模塊設(shè)置于絕緣基板I上，位于所述輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。所述耦合模塊至少包括兩個(gè)耦合體，所述輻射模塊的一側(cè)至少設(shè)有一個(gè)耦合體。
[0041]具體來說，在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，所述耦合模塊包括六個(gè)耦合體。第一輻射體21的一側(cè)(與第二輻射體22所在一側(cè)相對(duì)的一側(cè))設(shè)有三個(gè)耦合體41、42以及43，第二輻射體22的一側(cè)(與第一輻射體21所在一側(cè)相對(duì)的一側(cè))設(shè)有三個(gè)耦合體44、45以及46。優(yōu)選地，第一輻射體21、第二輻射體22與耦合體41、42、43、44、45以及46之間均為平行設(shè)置，使其平行耦合線之間為平行緊密設(shè)置。
[0042]優(yōu)選地，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍，從而提高能量耦合的強(qiáng)度。在圖1所示實(shí)施例中，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距即為耦合體43與第一輻射體21之間的間距52或者耦合體44與第二輻射體22之間的間距53。
[0043]進(jìn)一步地，以圖1所示實(shí)施例為例，設(shè)置于第一輻射體21的一側(cè)的多個(gè)耦合體41、42以及43之間兩兩間隔設(shè)置;設(shè)置于第二輻射體22的一側(cè)的多個(gè)耦合體44、45以及46之間也是兩兩間隔設(shè)置。優(yōu)選地，多個(gè)耦合體中兩兩之間的間距(即圖1中耦合體41與42之間或耦合體42與43之間或耦合體44與45之間或耦合體45與46之間的間距54、55、56、57)大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍，從而提高能量耦合的強(qiáng)度。
[0044]在本圖1所示的實(shí)施例中，耦合體41、42、43、44、45以及46的結(jié)構(gòu)優(yōu)選地與第一輻射體21和第二輻射體22的結(jié)構(gòu)相同。第一輻射體21—側(cè)的耦合體41、42以及43與第二輻射體22—側(cè)的耦合體44、45以及46沿第一輻射體21和第二輻射體22之間間距的橫向中心線對(duì)稱。
[0045]需要說明的是，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，耦合體的數(shù)量是可以變化的。例如，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，第一輻射體21的一側(cè)可以僅設(shè)有一個(gè)耦合體，第二輻射體22的一側(cè)也僅設(shè)有一個(gè)耦合體;或者第一輻射體21的一側(cè)可以設(shè)有兩個(gè)耦合體，第二輻射體22的一側(cè)也設(shè)有兩個(gè)耦合體。此外，第一輻射體21—側(cè)的耦合體的數(shù)量也可以與第二輻射體22—側(cè)的耦合體數(shù)量不同，例如，第一輻射體21的一側(cè)設(shè)有三個(gè)耦合體，而第二輻射體22的一側(cè)設(shè)有兩個(gè)耦合體。上述實(shí)施例均可予以實(shí)現(xiàn)，在此不予贅述。
[0046]綜上可知，本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線通過耦合模塊設(shè)置于輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，呈一字型排布的結(jié)構(gòu)，在輻射的近場(chǎng)區(qū)拓展了輻射的角度范圍；而在輻射的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)通過各耦合模塊的疊加使增益更大，有效提高了識(shí)別距離，從而至少具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較薄、便于制造和安裝等優(yōu)點(diǎn)。
[0047]雖然本實(shí)用新型已以優(yōu)選實(shí)施例揭示如上，然而其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述射頻識(shí)別天線包括: 絕緣基板； 輻射模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上； 耦合模塊，設(shè)置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側(cè)，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述輻射模塊包括第一輻射體，所述第一輻射體包括: 主體部；以及 至少兩個(gè)耦合部，由所述主體部一側(cè)縱向延伸，所述耦合部與所述主體部于同一平面內(nèi)短路相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述第一輻射體包括兩個(gè)耦合部，兩個(gè)所述耦合部分別位于所述主體部的橫向兩側(cè)，與所述主體部形成U形。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述耦合部的縱向長(zhǎng)度大于所述主體部的橫向長(zhǎng)度的0.5倍，小于所述主體部的橫向長(zhǎng)度的2倍。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述主體部與所述耦合部均由金屬材料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.0Ol倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01 倍。7.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述輻射模塊還包括第二輻射體，與所述第一輻射體相互平行且間隔設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述第二輻射體與所述第一輻射體的結(jié)構(gòu)相同。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述第一輻射體與所述第二輻射體之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述第一輻射體與所述第二輻射體通過非平衡饋電的射頻接頭連接。11.根據(jù)權(quán)利要求1至6或8至10中任一項(xiàng)所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述耦合模塊至少包括兩個(gè)耦合體，所述輻射模塊的一側(cè)至少設(shè)有一個(gè)所述耦合體。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述耦合體的結(jié)構(gòu)與所述輻射模塊的第一輻射體的結(jié)構(gòu)相同。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述輻射模塊的一側(cè)設(shè)有多個(gè)所述耦合體，所述多個(gè)耦合體之間兩兩平行且間隔設(shè)置。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述多個(gè)耦合體中兩兩之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述輻射模塊兩側(cè)的耦合體沿所述輻射模塊的橫向中心線對(duì)稱。
【文檔編號(hào)】H01Q1/22GK205646138SQ201521138843
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日
【發(fā)明人】劉星云, 周敏
【申請(qǐng)人】上海炘璞電子科技有限公司