[發明專利]一種圓極化對稱寄生式RFID天線系統

有效

• 申請號: 201410351801.2
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104143688B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李紅濤;蘇成悅;王勇;吳多龍;羅文波
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q23/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司44228
• 代理人: 劉媖

技術領域

本發明涉及一種通信天線系統，具體是一種RFID讀寫器用的天線系統。

背景技術

RFID讀寫器（Radio?Frequency?Identification的縮寫）又稱為“RFID閱讀器”，即無線射頻識別，通過射頻識別信號自動識別目標對象并獲取相關數據，無須人工干預，可識別高速運動物體并可同時識別多個RFID標簽，操作快捷方便。RFID讀寫器有固定式的和手持式的，手持RFID讀寫器包含有低頻，高頻，超高頻，有源等。

中國專利局于2011年6月22日公開了公開(公告)號為CN201876892U?，專利名稱為具有充電功能的汽車座椅頭枕的專利，本專利公開了一種掃描式RFID天線系統，包括有控制器、RFID閱讀器、若干個RFID天線、若干個RFID標簽、若干個全方位云臺和光電傳感器，所述的RFID標簽通過RFID天線與RFID閱讀器通信，RFID閱讀器和光電傳感器分別與控制器連接，所述的控制器與全方位云臺連接。本發明掃描式RFID天線系統可利用光電傳感器檢測是否有貨物標簽進入掃描區域，然后才啟動RFID閱讀器掃描，減少高頻功率器件的工作時間，延長器件壽命，既降低了系統的功耗，又綠色環保，避免大量物件通過時漏讀可能性發生。

上述專利的技術方案與本專利的技術方案完全不同。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種縮小天線的設計空間，且降低天線的設計成本的圓極化對稱寄生式RFID天線系統。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種圓極化對稱寄生式RFID天線系統，包括天線部分、寄生部分、PCB板本體以及設在PCB板本體上的基帶電路、射頻電路和電源電路，所述PCB板本體的上表面設有兼作天線地和電路地的導電金屬層，天線部分設在導電金屬層的上表面且與射頻電路的射頻輸出口電連接，寄生部分設在導電金屬層的上表面且與導電金屬層電連接，所述基帶電路、射頻電路和電源電路設在PCB板本體的下表面；所述天線部分和寄生部分都是由兩個以上金屬分支構成。

圓極化對稱寄生式RFID天線系統還包括電池，所述電池設在導電金屬層的上表面。

所述天線部分設在PCB板本體的左端，寄生部分設在PCB本體的右端，并且天線部分和寄生部分放置在PCB板本體的同一側。

所述天線部分和寄生部分之間存在電磁耦合。

所述天線部分設計在寄生部分的左端時，天線產生右旋圓極化；當天線部分設計在寄生部分的右端時，天線產生左旋圓極化。

圓極化對稱寄生式RFID天線系統，還包括饋電位置與接地寄生引腳，饋電位置與接地寄生引腳之間的距離應大于工作頻率對應的四分之一波長而小于二分之一波長。

所述天線部分選用單極子、PIFA、IFA中的其中一種。

本發明的有益效果：由于采用上述的結構形式，在保證天線圓極化、高增益的情況下，縮小天線的設計空間，且降低天線的設計成本；在PCB板本體的上表面設有兼作天線地和電路地的導電金屬層，導電金屬層將天線部分與電路部分進行電磁隔離，從而避開了兩者之間的電磁干擾；由于采用對稱寄生的形式，實現了天線的高增益、圓極化，且天線具有結構簡單的特點。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

圖1為本發明實施例1的天線系統布局示意圖；

圖2為本發明實施例1的側視圖；

圖3為本發明實施例2的立體示意圖；

圖4為本發明實施例1的回波損耗圖；

圖5為本發明實施例1在2.45GHz的軸比；

圖6為本發明實施例1的軸比特性圖；

圖7為本發明實施例1的增益特性圖。

圖中：1、天線部分；?2、寄生部分；?3、PCB板本體；4、印刷電路；5、導電金屬層；6、電池。

具體實施方式

實施例1:

如圖1、2所示，一種圓極化對稱寄生式RFID天線系統，包括天線部分1、寄生部分2、PCB板本體3以及設在PCB板本體上的由基帶電路、射頻電路和電源電路構成的印刷電路4、電池6，所述PCB板本體3的上表面設有兼作天線地和電路地的導電金屬層5，所述天線部分1選用PIFA結構的天線。天線部分1設在導電金屬層5的上表面且與射頻電路的射頻輸出口電連接，寄生部分2設在導電金屬層5的上表面且與導電金屬層電5連接，所述印刷電路4設在PCB板本體3的下表面。所述電池6設在導電金屬層5的上表面。