[實(shí)用新型]一種圓極化天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320813263.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203774454U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃俊祥;高凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q23/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及無(wú)線通信技術(shù)中的天線技術(shù)，特別涉及一種用于射頻識(shí)別技術(shù)的圓極化天線。

背景技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，Radio?Frequency?Indentification)通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別，是一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和相關(guān)軟件組成。由于RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間無(wú)需物理接觸即可完成識(shí)別，因此RFID系統(tǒng)可以工作在惡劣環(huán)境中，并實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別。

RFID系統(tǒng)中，讀寫(xiě)器通過(guò)天線發(fā)送某一特定頻率的射頻信號(hào)。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，標(biāo)簽從輻射場(chǎng)中獲得讀寫(xiě)器命令，經(jīng)標(biāo)簽電路處理，然后發(fā)送出自身編碼等應(yīng)答信息。信息被讀寫(xiě)器讀取并解碼后，傳送至數(shù)據(jù)交換及管理系統(tǒng)處理，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。作為RFID系統(tǒng)的基本單元，天線的性能將直接影響接收和發(fā)射信號(hào)的準(zhǔn)確性。介電常數(shù)低、損耗高、介質(zhì)性能不穩(wěn)定，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(biāo)很難有所突破。

工作在微波頻段的RFID標(biāo)簽與閱讀器間的通信采用的是電波傳輸信號(hào)的方式，而RFID系統(tǒng)的工作環(huán)境比較復(fù)雜，各種因素影響著標(biāo)簽的讀寫(xiě)距離，在閱讀器功率受限及應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境方面，提升標(biāo)簽讀寫(xiě)性能比提高閱讀器性能有更好的可行性，也更能給整個(gè)系統(tǒng)的性能帶來(lái)全面性的提高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的2.45G微波頻段RFID閱讀器天線頻帶窄、軸比高及半功率波束寬度窄的問(wèn)題，提高RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)距離，提高標(biāo)簽的識(shí)別效率，提出了一種基于正交（90°）混合網(wǎng)絡(luò)的微帶圓極化天線。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種圓極化天線，其特征在于，包括介質(zhì)板、天線反射板和位于天線反射板上的天線電路，天線電路包括正交混合網(wǎng)絡(luò)和饋電點(diǎn)，介質(zhì)板上包括與正交混合網(wǎng)絡(luò)通過(guò)金屬支架連接天線輻射片。

進(jìn)一步的，介質(zhì)板與天線反射板對(duì)應(yīng)的四角位置設(shè)置通孔，介質(zhì)板與天線反射板之間具有用于隔離二者的支柱，通過(guò)螺釘將將介質(zhì)板和天線反射板在所述通孔位置分別與支柱兩端固定。

進(jìn)一步的，螺釘和支柱采用塑料作為材料。

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)板為FR-4介質(zhì)板。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型解決了發(fā)明問(wèn)題涉及的整個(gè)RFID系統(tǒng)的閱讀性能問(wèn)題，并經(jīng)過(guò)測(cè)試和實(shí)踐證明這種天線能夠有效改善圓極化天線的軸比，提高RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)距離，提高標(biāo)簽的識(shí)別效率。利用雙端饋電的微帶圓極化天線其軸比更低，圓極化特性更好，而雙端口饋電需要饋電端輸入信號(hào)的功率相等，相位差相差90°，而正交（90°）混合網(wǎng)絡(luò)的輸出端口輸出的信號(hào)正好滿足信號(hào)的功率相等，相位差相差90°這樣的特性。正交（90°）混合網(wǎng)絡(luò)是利用微帶線搭建而成的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、低成本的特性，非常適合批量生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的圓極化天線爆炸結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。

如圖1及圖2所示，本實(shí)施例的一種圓極化天線，包括介質(zhì)板2、天線反射板4和位于天線反射板上的天線電路，天線電路包括正交混合網(wǎng)絡(luò)6和饋電點(diǎn)5，介質(zhì)板2上包括與正交混合網(wǎng)絡(luò)通過(guò)金屬支架7連接天線輻射片8。介質(zhì)板與天線反射板對(duì)應(yīng)的四角位置設(shè)置通孔，介質(zhì)板與天線反射板之間具有用于隔離二者的支柱3，通過(guò)螺釘1將將介質(zhì)板和天線反射板在所述通孔位置分別與支柱兩端固定。為了不影響天線的電磁環(huán)境，上述螺釘和支柱優(yōu)選采用塑料作為材料，介質(zhì)板為FR-4介質(zhì)板。

為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)施例結(jié)構(gòu)上由圓極化天線輻射片，饋電網(wǎng)絡(luò)、接地反射面、支架及FR-4介質(zhì)基片組成。其中天線輻射片作為整個(gè)圓極化微帶天線的電磁場(chǎng)輻射部分，饋電網(wǎng)絡(luò)將射頻部分傳輸過(guò)來(lái)的功率信號(hào)在在輸出端口9平均分配，并且它們的相位差相差90°，接地反射面降低天線的后瓣，提高天線的增益，塑料支架起著固定天線的作用，金屬支架作為饋電網(wǎng)絡(luò)和天線輻射片之間信號(hào)傳遞的作用，F(xiàn)R-4作為天線輻射單元和饋電網(wǎng)絡(luò)的基片。

具體的，本實(shí)施例的天線的性能參數(shù)如是：工作頻率，2400Mhz～2500MHz；增益，8dBi；駐波比<1.5；輸入阻抗，50歐姆；極化方式，圓極化；軸比<3；半功率波束寬度，75°。