[發明專利]RFID高增益圓極化微帶天線陣

有效

• 申請號: 201310385634.9
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103474764A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 黃俊祥;王新國;鄧有明;劉玲玲;高凱
• 申請（專利權）人: 成都九洲電子信息系統股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q19/10;H01Q21/24
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種RFID高增益圓極化微帶天線陣。

背景技術

射頻識別技術(RFID，Radio?Frequency?Identification)是一種新興的自動識別技術，即通過無線方式進行雙向數據通信，進而對目標加以識別。典型的RFID系統由電子標簽、閱讀器和相關軟件組成。由于RFID標簽和閱讀器之間無需物理接觸即可完成識別，因此RFID系統可以工作在惡劣環境中，并實現對多個運動目標的識別。

RFID系統中，閱讀器通過天線發送某一特定頻率的射頻信號，當標簽進入該區域時，標簽從輻射場中獲得閱讀器命令，經標簽電路處理，然后發送出自身編碼等應答信息，信息被閱讀器讀取并解碼后，傳送至數據交換及管理系統處理，從而達到自動識別物體的目的。作為RFID系統的基本單元，天線的性能將直接影響接收和發射信號的準確性，介電常數低、損耗高、介質性能不穩定等因素使得天線的增益、極化方式、半功率波束寬度、阻抗帶寬和極化帶寬等指標很難有所突破。

發明內容

本發明提供一種RFID高增益圓極化微帶天線陣，目的在于解決工作在UHF頻段的現有RFID天線增益低、軸比高、半功率波束寬度窄、頻帶窄等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種RFID高增益圓極化微帶天線陣，包括輻射板和反射板，所述輻射板包括輻射板介質基片和位于輻射板介質基片表面的四個輻射單元，所述每個輻射單元上均設有一個輻射單元饋電點，所述反射板包括反射板介質基片和位于反射板介質基片表面的饋電網絡，輻射單元饋電點通過支撐柱和支撐柱上的信號線與饋電網絡連接。所述每個輻射單元的兩個對角上均設有補角且四個輻射單元上設置補角的位置一致。

進一步地，所述四個輻射單元中相鄰的兩個輻射單元間的距離為天線陣工作頻率的半個波長。

進一步地，所述RFID高增益圓極化微帶天線陣還包括四個調諧鋁柱，所述調諧鋁柱通過輻射單元上設置的調諧鋁柱孔及螺釘固定于輻射板設有輻射單元的一面。

進一步地，所述饋電網絡采用威爾金森功分器原理。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用組陣的方式，與傳統單一微帶天線輻射源相比，天線增益提高了4dBi，在射頻功率輸出相同的情況下，該可以有效地提高通信系統的讀取距離；

（2）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用微帶天線原理，在輻射單元和接地反射面之間構成一個諧振腔，通過調整輻射單元長與寬的尺寸可以使天線諧振在所需要的頻段；

（3）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣通過采用一點中心饋電的方式，同時在輻射單元的對角上設置一對補角，使天線產生兩組幅度相位相差90°的線極化波，這兩組線極化波在自由空間內合成形成圓極化輻射，實現天線的圓極化設計；

（4）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣采用陣列天線技術并將個相鄰的輻射單元間的距離設計為半個波長，減小了各輻射單元之間的干擾，同時增大天線的半功率波寬度、降低天線的旁瓣和后瓣、提高天線的前后比；

（5）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣增加了調諧鋁柱，即增加了一個調節駐波比的可控元件，與傳統微帶天線相比，增加了天線的帶寬，同時天線的駐波比降低，增加了天線的輻射效率；

（6）本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣的饋電網絡采用威爾金森功分器原理保證了每個輻射單元輻射的電磁波都是同振幅等相位的。

附圖說明

圖1為本發明的RFID高增益圓極化微帶天線陣的結構爆破圖；

圖2為本發明的輻射板結構示意圖；

圖3為本發明的反射板結構示意圖。

附圖標記說明：1—輻射板，2—反射板，11—輻射板介質基片，12—輻射單元，13—輻射單元饋電點，14—補角，15—調諧鋁柱孔，21—反射板介質基片，22—饋電網絡，23—N型連接頭饋電孔，3—支撐柱，4—調諧鋁柱。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。