[發(fā)明專利]一種新型RFID平面陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510632135.4 | 申請日: | 2015-09-29 |
| 公開(公告)號: | CN105281030A | 公開(公告)日: | 2016-01-27 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 李建雄;陳明省;韓曉迪;邢炳雷;宋山林 | 申請(專利權(quán))人: | 天津工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號: | H01Q1/50 | 分類號: | H01Q1/50 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 300160*** | 國省代碼: | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 新型 rfid 平面 陣列 天線 饋電 網(wǎng)絡(luò) | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于微波技術(shù)和射頻識別技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及閱讀器平面陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)
目前,RFID(射頻識別)技術(shù)已成功應(yīng)用于生產(chǎn)制造、物流倉儲、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、公共安全等各個領(lǐng)域。它利用射頻信號的空間耦合實現(xiàn)無接觸式數(shù)據(jù)傳遞,并通過信息的相互傳遞達(dá)到識別對象的目的。
常用的閱讀器最大識別距離在10米左右,總的識別區(qū)域有限,還不能滿足大多數(shù)用戶的需求,從而限制了其大規(guī)模應(yīng)用。天線作為閱讀器重要組成部分,是實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵因素,天線參數(shù)(增益,輻射方向圖等)直接影響閱讀器的識別距離、識別區(qū)域和標(biāo)簽的定位等,從而影響閱讀器的性能。傳統(tǒng)的閱讀器天線具有低增益、寬波束的輻射方向圖,因而使得識別距離、識別區(qū)域受到限制,標(biāo)簽定位誤差較大。
智能天線能夠利用多個天線陣元的組合進(jìn)行信號處理,自動調(diào)整發(fā)射和接收方向圖,以針對不同的信號環(huán)境達(dá)到性能最優(yōu)。把智能天線技術(shù)應(yīng)用到RFID系統(tǒng)中,可以提高現(xiàn)有閱讀器的最大識別距離、覆蓋區(qū)域、定位和抗干擾等性能。近年來智能天線應(yīng)用到RFID閱讀器中得到了很大的重視。
在標(biāo)簽天線接收功率不變的情況下,增加識別距離就要增加發(fā)射功率或者增加閱讀器天線增益,單波束或固定多波束天線增益的增加降低了波束寬度,減小了閱讀器的覆蓋范圍。波束切換型陣列天線增大了天線的增益,波束變窄,由于波束在多個方向上掃描,所以總的識別區(qū)域擴(kuò)展得到擴(kuò)展。
饋電網(wǎng)絡(luò)是相控陣天線實現(xiàn)波束形成、快速掃描的關(guān)鍵,在發(fā)射狀態(tài),發(fā)射機(jī)的高頻信號分別進(jìn)入對應(yīng)功分器后,按各自功分比分成多路饋入移相器經(jīng)天線輻射單元輻射出去。波控器從終端接收到波束指向要求后,控制移相器,使其偏移到要求的相位,從而達(dá)到改變波束的目的。在接收狀態(tài),不同方向上的高頻信號在每個輻射單元上激勵起不同的電流,傳到接收機(jī)進(jìn)行信號處理,改變移相器的控制碼可接收任意方向上傳來的射頻信號。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新型RFID平面陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)閱讀器平面陣列天線波束切換的目的,擴(kuò)大閱讀器的掃描范圍。
為了實現(xiàn)上述功能,本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
新型RFID平面陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò),包括四等分功率分配器、數(shù)字移相器、二等分功率分配器,其特征在于:所述數(shù)字移相器可以通過主芯片對相移量進(jìn)行控制,所述功率分配器為微帶線構(gòu)成的四等分功分器與二等分功分器。
數(shù)字移相器包含固定偏移主線、邊緣λ/8的平行短路與開路短截線以及控制開關(guān),固定偏移主線控制偏移量;平行短路與開路短截線控制相移斜率,可以在較大的頻帶范圍內(nèi)實現(xiàn)相位移動;控制開關(guān)為PIN二極管,通過主芯片給出的二進(jìn)制代碼實現(xiàn)固定相位移動。
數(shù)字移相器位于四等分功分器與二等分功分器之間,對陣列天線橫向進(jìn)行相位控制,實現(xiàn)45°、90°、180°的相位偏移,使陣列天線橫向產(chǎn)生45°、135°、-135°、-45°的固定相位差,軸向陣列天線單元相位一致。
功率分配器采用微帶線構(gòu)成的四等分Wilkinson功分器與二等分Wilkinson功分器,然而傳統(tǒng)功分器由于λ/4阻抗變換器的存在,使得FRID頻段上功分器的尺寸明顯增加,為了減小尺寸,可以使用T型結(jié)構(gòu)代替λ/4阻抗變換器,在這里只是簡單闡述,不做詳細(xì)說明,凡以此做的任何改動不在本發(fā)明之列。
附圖說明:
為了更清楚的說明發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造勞動性的前提下,還可以根據(jù)附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明閱讀器平面陣列天線及饋電網(wǎng)絡(luò)綜合示意圖;
圖2是本發(fā)明電控數(shù)字移相器原理圖;
圖3是本發(fā)明數(shù)字移相器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是四等分Wilkinson功分器結(jié)構(gòu)圖;
具體實施方式:
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明的主旨是提出一種RFID平面陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)閱讀器陣列天線的波束切換,擴(kuò)大閱讀器的識別區(qū)域。所提饋電網(wǎng)絡(luò)對閱讀器陣列天線波束單一、識別區(qū)域小等缺點具有重要指導(dǎo)意義。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
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