[發明專利]一種可重構的RFID天線

在審

• 申請號: 201810383910.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108376842A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 王身云;孟文營;畢杰棟;李陽
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q25/04
• 分類號: H01Q25/04;H01Q21/24
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開一種可重構的RFID天線，屬于電磁場與天線技術領域。由多個天線單元沿著一個方向排列構成，每個天線單元為五層結構，由上至下依次為貼片、上基板、金屬接地板、下基板和饋電網絡，每層同一位置處開有通孔，貼片和饋電網絡經該通孔由中空的金屬管連接，每個天線單元的饋電網絡上設有PIN二極管，PIN二極管串潰于饋電網絡上，通過加載正向或反向電壓使它們導通或者截止，從而使多個天線單元依次工作。具有結構簡單、易加工、功耗低可通過調節單元結構的數量方便地調整諧振頻率等優點。

技術領域

本發明涉及一種可重構的RFID天線，屬于電磁場與天線技術領域。

背景技術

射頻識別技術起源于第二次世界大戰，利用射頻信號的空間耦合特性，進行非接觸雙向數據通信對目標加以識別。RFID系統的通信不受空間限制，通信距離很靈活，近可以小于1厘米，遠則可達數十米。它與條形碼，二維碼和語音識別等識別技術相比有較顯著的優勢?；谶@些優勢，RFID技術在自動識別。物流運輸、安全管理等領域應用廣泛，具有廣闊的應用前景和潛在的市場價值。

RFID近場天線是近年來提出的一種新型的天線，其技術要點是要在近場區產生較強的磁場。有關近場天線磁場通信技術方面也有較多的研究。近場天線的工作頻段主要包括微波波段，UHF和HF波段中的幾種波段。每種頻段的結構均有不同，近年來發展比較迅速的是UHF波段的近場天線，因為這個頻段的天線具有長距離，小型化，抗干擾能力強等優點。近場天線是近些年新興的一類天線，典型的應用場景包括工業傳送帶，圖書館，超市等等。

本發明研究的是RFID讀寫器接受前端部分的天線。傳統的近場天線設計一般采用反向電流對原理、傳輸線原理，功耗較大，而本發明采用第二種方法，通過將貼片加入PIN二極管的形式，設計一款近場線極化可重構天線，工作時天線每個單元依次掃描過去，檢測標簽天線的數量，從而節約了功耗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有RFID讀寫器天線功耗大等不足，提出一種可重構的饋電網絡，采用多個加入PIN二極管的貼片單元，使得RFID天線工作時分單元依次進行，從而節約功耗、提高效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種可重構的RFID天線，由多個天線單元沿著一個方向排列構成，每個天線單元為五層結構，由上至下依次為貼片1、上基板2、金屬接地板3、下基板4和饋電網絡5，每層同一位置處開有通孔，貼片1和饋電網絡5經該通孔由中空的金屬管8連接，每個天線單元的饋電網絡5上設有PIN二極管7，PIN二極管7串潰于饋電網絡5上，用作天線工作時通斷開關，通過加載正向或反向電壓使它們導通或者截止，從而使多個天線單元依次工作。

所述貼片1、上基板2、下基板4和饋電網絡5四層結構上開設的通孔直徑相同，金屬接地板3上開設的通孔直徑為其它四層結構上通孔直徑的2-3倍，具體可以根據實際需要確定。

所述上基板2和下基板4的厚度分別為1.5-5mm和1-1.6mm，具體可以根據實際需要確定。

所述上基板2和下基板4為常規電子器件基板，如玻璃纖維布基(FR4、FR5)、復合基(CEM系列)基板等，具體可以根據實際需要確定。

所述每兩個天線單元之間的間隔距離為14-25mm，具體可以根據實際需要確定。

所述每個天線單元上的通孔位于貼片1左右中間且距其下邊緣1/4-1/3位置，具體可以根據實際需要確定。

所述每個天線單元的饋電網絡5上設有1個或多個PIN二極管7，具體可以根據實際需要確定。

本發明采用多個天線單元的組合結構，并配合PIN二極管的實驗，使得天線單元依次工作，重構饋電網絡，相對傳統的RFID天線大大節約了功耗。具有結構簡單、易加工、功耗低可通過調節單元結構的數量方便地調整諧振頻率等優點。

附圖說明