[發(fā)明專利]RFID無限天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580074925.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN107210529B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佐藤控股株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01Q7/00
• 分類號(hào): H01Q7/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

一種RFID天線100，包括平行且對(duì)準(zhǔn)的、具有均勻平面尺寸的兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電板120a、120b，該兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電板120a、120b之間具有空間。每個(gè)導(dǎo)電板120a、120b包括：饋電連接點(diǎn)130a，其從饋電110接收電流以向?qū)щ姲?20a、120b供應(yīng)電流；以及返回連接點(diǎn)130b，其與導(dǎo)電板120a、120b的饋電連接點(diǎn)130a相對(duì)且平行，返回連接點(diǎn)從導(dǎo)電板120a、120b獲取電流并且將電流轉(zhuǎn)移至返回部140。所產(chǎn)生的從饋電110至返回部140的電通路對(duì)于每個(gè)導(dǎo)電板120a、120b而言距離相等。兩個(gè)導(dǎo)電板120a、120b被連接在一起以完成電路，該電路使一個(gè)導(dǎo)電板120a中的電流方向與另一導(dǎo)電板120b中的電流方向相反。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及RFID天線，并且更具體地，涉及使用兩個(gè)導(dǎo)電片的具有均勻磁場(chǎng)的天線。

背景技術(shù)

近來，射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)已廣泛用于許多領(lǐng)域并且對(duì)于諸如針對(duì)物品的庫存和跟蹤的許多功能來說是有用的。RFID系統(tǒng)與若干部件一起使用，其中，典型的RFID系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)RFID標(biāo)簽或標(biāo)記以及檢測(cè)RFID標(biāo)記的至少一個(gè)RFID讀取器或應(yīng)答器。RFID讀取器會(huì)向標(biāo)簽發(fā)送信息并從標(biāo)簽接收信息；為此，讀取器通常會(huì)包括控制RFID標(biāo)簽的讀取的控制單元和與RFID標(biāo)簽通信的天線。

通常，用于讀取器RFID系統(tǒng)的天線會(huì)常規(guī)地形成為環(huán)形天線，即，其中導(dǎo)線圍繞中心點(diǎn)纏繞以形成環(huán)的一匝或多匝，電流(I)將流過該環(huán)。用電流激活這樣的導(dǎo)線以在環(huán)的中心處產(chǎn)生電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)也被稱為磁場(chǎng)、“H場(chǎng)”或相關(guān)的“B場(chǎng)”。所產(chǎn)生的磁場(chǎng)有助于檢測(cè)和讀取RFID系統(tǒng)中的RFID標(biāo)簽。

如上所述的RFID天線通常包括殼體，以保護(hù)環(huán)形天線免受會(huì)破壞電磁場(chǎng)的任何外部干擾的影響。殼體例如保護(hù)RFID天線的金屬板起到保護(hù)RFID天線的內(nèi)部電子器件免受任何環(huán)境噪聲以及由天線產(chǎn)生的磁場(chǎng)之外的輻射的影響的作用。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在具有環(huán)形構(gòu)造的常規(guī)RFID天線中，待檢測(cè)的RFID標(biāo)簽的讀取區(qū)域相對(duì)有限。常規(guī)環(huán)形天線的每個(gè)單獨(dú)的環(huán)可以僅在一個(gè)方向上產(chǎn)生磁場(chǎng)。例如，比如，在電流被分配為經(jīng)過位于二維平面上的環(huán)形天線的情況下，將產(chǎn)生與二維平面垂直的磁場(chǎng)，例如，由沿著笛卡爾X-Y平面引導(dǎo)的電流I產(chǎn)生的Z軸的H場(chǎng)。圖1示出了施加沿著X-Y平面的經(jīng)過環(huán)形天線2的電流I_xy以產(chǎn)生Z軸磁場(chǎng)H_z的效應(yīng)。如圖1所示，常規(guī)的平面環(huán)形天線會(huì)在環(huán)形天線的中心處的Z方向上產(chǎn)生強(qiáng)的磁場(chǎng)而在X方向和Y方向上產(chǎn)生弱的磁場(chǎng)。

因此，在不操縱環(huán)形天線或者在不使用具有多個(gè)環(huán)形天線的多維系統(tǒng)的情況下，很難使用常規(guī)環(huán)形天線來產(chǎn)生多向場(chǎng)。如果在環(huán)形天線中僅識(shí)別一個(gè)方向，則用一個(gè)環(huán)形天線在很多方向上的廣域內(nèi)檢測(cè)RFID標(biāo)簽將證明是困難的。

此外，關(guān)于沿著特定方向所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，當(dāng)在常規(guī)環(huán)形天線的環(huán)中心外側(cè)的點(diǎn)處測(cè)量時(shí)磁場(chǎng)急劇下降，并且當(dāng)在環(huán)形天線本身的外側(cè)測(cè)量時(shí)磁場(chǎng)進(jìn)一步下降。這是因?yàn)榄h(huán)形天線的磁場(chǎng)與沿著例如垂直軸測(cè)量的距離成反比。例如，在例如圓環(huán)形的RFID環(huán)形天線中，由于可以沿著垂直于RFID環(huán)形天線本體的軸產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此這樣的天線會(huì)在被測(cè)量的磁場(chǎng)的位置與環(huán)中心相距越遠(yuǎn)時(shí)經(jīng)歷磁場(chǎng)的急劇下降。

圖2示出了當(dāng)從根據(jù)圖1的常規(guī)環(huán)形天線測(cè)量時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的典型曲線圖。相對(duì)于沿著X軸的位置來測(cè)量Z軸方向上的磁場(chǎng)值。根據(jù)圖2，示出了在X-Y平面的中間，磁場(chǎng)H_z很強(qiáng)。在圖1的環(huán)形天線的X-Y平面外側(cè)，磁場(chǎng)在Z軸方向上顯著下降。環(huán)形天線將不能在環(huán)形天線區(qū)域內(nèi)提供恒定的磁場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)測(cè)量Z平面磁場(chǎng)在常規(guī)環(huán)形天線導(dǎo)體的正上方降為零。因此，磁場(chǎng)的下降可以使得在特定短范圍距離處的RFID標(biāo)簽可能無法被拾取。讀取范圍被限制，尤其是在通常需要較高場(chǎng)強(qiáng)度來工作的未調(diào)諧RFID標(biāo)簽的情況下。