[發明專利]平面單向天線組件及其實現方法

無效

• 申請號: 201110315349.0
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103050786A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 董培良
• 申請（專利權）人: 上海華虹計通智能系統股份有限公司
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10;H01Q19/12
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及射頻識別(RFID)技術領域，特別是涉及一種應用于電子標簽的平面單向天線組件及其實現方法。?

背景技術

射頻識別(Radio?Frequency?Identification，RFID)技術是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環境。?

RFID系統是一種簡單的無線系統，用于控制、檢測和跟蹤物體，其由兩個基本器件組成，分別為詢問器(或閱讀器)和應答器(或電子標簽)，電子標簽主要由存有識別代碼的大規模集成電路芯片和收發天線構成，其中電子標簽的數量可以為多個，即RFID技術可同時識別多個電子標簽。其工作原理為：閱讀器發射一特定頻率的無線電波能量給電子標簽，用以驅動電子標簽電路將內部的數據送出，此時閱讀器便依序接收解讀數據，利用其內的應用程序做相應的處理。?

目前，定義RFID產品的工作頻段有低頻、高頻和超高頻，其中不同頻段的RFID產品會有不同的特性和應用。具體如下：?

低頻(工作頻率從125KHz到135KHz)段內的RFID產品主要是通過電感耦合的方式進行工作，也就是在讀寫器線圈和感應器線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的電壓被整流，可作供電電壓使用。主要應用于畜牧業的管理系統、汽車防盜和無鑰匙開門系統、馬拉松賽跑系統、自動停車場收費和車輛管理系統、自動加油系統、酒店門鎖系統的應用以及門禁和安全管理系統等。?

高頻(工作頻率為13.56MHz)段內的感應器不再需要線圈進行繞制，可以通過腐蝕或者印刷的方式制作天線。感應器一般通過負載調制的方式進行工作。?也就是通過感應器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發生變化，實現用遠距離感應器對天線電壓進行振幅調制。主用應用于服裝生產線和物流系統的管理和應用、三表預收費系統、酒店門鎖的管理和應用、大型會議人員通道系統、固定資產的管理系統、醫藥物流系統的管理和應用以及智能貨架的管理等。?

超高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)段內的RFID主要通過電磁場來傳輸能量，電磁場的能量下降的不是很快，但是讀取的區域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m左右。其電子標簽的天線一般是長條和標簽狀，天線有線性和圓極化兩種設計，滿足不同應用的需求。主要應用于供應鏈上的管理和應用、生產線自動化的管理和應用、航空鐵路包裹的管理和應用、集裝箱的管理和應用、以及后勤管理系統的應用等。?

目前，在圖書管理中，并未充分利用到RFID技術，而是采用條形碼或者磁條的方式進行管理，此時需要逐本讀入圖書信息，人力成本較大。而引入RFID技術，就存在以下問題，由于RFID電子標簽采用的天線不具備明顯的單向性，而目前圖書館書架擺放逐排放置，當需要讀入前排書架內圖書信息時，后排書架內的信息也會被讀入，從而影響對前排書架內圖書信息的統計。?

考慮到圖書館書架上擺放的圖書，總是書脊方向向外。若設計出一種平面單向天線，應用于RFID標簽中，將RFID標簽平面單向天線的最大增益方向指向書脊，則RFID閱讀器很容易讀取當前書架上的圖書標簽；同時，因為背面書架上的書朝向另一方向，則這些書不容易被RFID閱讀器誤讀。?

又如，在移動速度較快的流水線上的物品的RFID標簽，其通過RFID讀寫器可識讀范圍的時間很短，可能會造成讀寫操作失敗的情況。若能夠合理擺放流水線上的物品，使標簽平面單向天線的最大增益方向指向讀寫器所在位置，則可擴大其可識讀范圍，增加操作的可靠度。?

然而，目前沒有這種方便小巧的平面單向天線設計，有的僅是一種應用在其他領域的八木天線，其方向性很好。但是結構較為復雜，且尺寸較大，不適合在以上領域中應用。?