[發(fā)明專利]一種新型低頻動(dòng)物RFID標(biāo)簽閱讀器天線

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410205295.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN103996903A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張遠(yuǎn)奇;張旻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張遠(yuǎn)奇
• 主分類號(hào): H01Q7/00
• 分類號(hào): H01Q7/00;H01Q1/22;G06K7/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種閱讀器天線，尤其是一種新型低頻動(dòng)物RFID標(biāo)簽閱讀器天線。

背景技術(shù)

天線是一種以電磁波形式把無線電收發(fā)設(shè)備的射頻信號(hào)功率接收或者輻射出去的裝置。天線技術(shù)對(duì)RFID系統(tǒng)十分重要，是決定RFID系統(tǒng)的性能的關(guān)鍵部件。在RFID系統(tǒng)中，天線分為標(biāo)簽天線和閱讀器天線兩種情況，本專利所提出的天線是工作在LF頻段的電子標(biāo)簽閱讀器天線設(shè)計(jì)。實(shí)質(zhì)上，LF頻段近場區(qū)并沒有電磁波輻射，能量與信息的傳送以電感耦合方式實(shí)現(xiàn)。電感耦合方式的基礎(chǔ)是電感電容(LC)諧振回路和電感線圈產(chǎn)生的交變磁場，它也是LF電子標(biāo)簽工作的基本原理。法拉第定律表明，當(dāng)交變磁場通過一個(gè)閉合的導(dǎo)體回路時(shí)，在導(dǎo)體上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并在回路產(chǎn)生電流。在圖1所示的情況下，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器產(chǎn)生的交變磁場時(shí)，電子標(biāo)簽的電感線圈上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當(dāng)距離足夠近，電子標(biāo)簽的天線電路所截獲的能量可以提供內(nèi)部芯片正常工作時(shí)，閱讀器和電子標(biāo)簽之間就進(jìn)入了信息交換階段，即閱讀器可以把一定的信息寫入電子標(biāo)簽或者讀入閱讀器；基于這一原理實(shí)現(xiàn)了閱讀器和電子標(biāo)簽之間的信息交流。在閱讀器中，閱讀器內(nèi)部信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路通過ANT1和ANT2與電感L1和電容C1組成的單諧振回路。諧振時(shí)可獲得最大的回路電流。電子標(biāo)簽本身是無源的，經(jīng)由閱讀器RF信號(hào)為電子標(biāo)簽提供電源能量。電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)DATA，在全雙工模式下，通過負(fù)載調(diào)制傳送給閱讀器；在半雙工模式下，通過時(shí)序方式傳送到閱讀器。接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由AMP端接入內(nèi)部解碼器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和解碼。這種天線電路的缺點(diǎn)顯而易見，天線線圈L1和電容C1構(gòu)成的串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)Q值不能太高，通常會(huì)串聯(lián)電阻來限制Q值，使得電感和電容的諧振電壓控制在幾十伏；過高的電壓會(huì)導(dǎo)致閱讀器電路不穩(wěn)定，并且閱讀數(shù)據(jù)的靈敏度也下降。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有技術(shù)難以解決目前存在的問題，為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種新型低頻動(dòng)物RFID標(biāo)簽閱讀器天線。

為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型低頻動(dòng)物RFID標(biāo)簽閱讀器天線，包括閱讀器、諧振回路、閱讀器天線線圈、電子標(biāo)簽天線線圈和電子標(biāo)簽；所述諧振回路包括第一電容C3和第一電感L3；所述閱讀器天線線圈包括第二電容C1和第二電感L1；所述電子標(biāo)簽天線線圈包括第三電容C2和第三電感L2；所述由第一電容C3和第一電感L3并聯(lián)連接組成的諧振回路一端連接閱讀器的AMP，另一端接地；所述第二電容C1和第二電感L1串聯(lián)之后，第二電容C1和第二電感L1的另一端分別與閱讀器的ANT1和ANT2連接；所述第三電容C2和第三電感L2并聯(lián)后組成的電子標(biāo)簽天線線圈兩端分別于電子標(biāo)簽上的Va和Vb連接。

進(jìn)一步，所述第一電感L3和第三電感L2繞組匝數(shù)相等，并且同名端連接為反向串聯(lián)電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該新型低頻動(dòng)物RFID標(biāo)簽閱讀器天線，L1和C1組成串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)可以做到很高，不受穩(wěn)定性和靈敏度的限制，諧振電感和電容的電壓可以達(dá)到幾百伏甚至上千伏，從而使得閱讀器的產(chǎn)生的電磁感應(yīng)強(qiáng)度大且閱讀距離長。閱讀器的數(shù)據(jù)接收靈敏度也大幅提高；克服了現(xiàn)有的閱讀器天線在性能上的束縛；整體結(jié)構(gòu)比較簡單，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的閱讀器與電子標(biāo)簽之間耦合原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的閱讀器天線的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為閱讀器天線的工作原理示意圖；

其中：1、閱讀器，2、諧振回路，3、閱讀器天線線圈，4、電子標(biāo)簽天線線圈，5、電子標(biāo)簽。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。