[發明專利]一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器

在審

• 申請號: 201810409937.2
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108539350A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 劉宏梅;房少軍;王鐘葆;傅世強;邵特
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明公開了一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器，包括：階梯阻抗電容加載平行耦合線，所述階梯阻抗電容加載平行耦合線包括第一段電容加載平行耦合線、第二段電容加載平行耦合線和第三段電容加載平行耦合線，所述第二段電容加載平行耦合線的兩端分別與第一段電容加載平行耦合線和三段電容加載平行耦合線相連接。該耦合器具有易實現緊耦合、體積小、固有隔直的優點。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及一種微波器件，具體為一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器。

背景技術

射頻識別(RFID)是無線通信領域中的一種自動識別技術，被廣泛的應用在采購業、制造業和物流管理等行業。然而目前RFID的頻率分配在全球沒有統一的標準，不同的頻段在各個國家都有各自的規劃與應用。這使得RFID在應用時難以滿足不同國家和地區無障礙流通的需求。隨著世界經濟高速發展，各國間貨品往來越來越頻繁，為了使RFID標簽可以應用于多個系統，需要雙頻或者多頻圓極化讀寫器天線。

RFID系統有四種不同的工作頻段：低頻125KHz、高頻13.56MHz、特高頻869MHz、915MHz和950MHz以及微波頻段2.45GHz和5.8GHz。在四種RFID系統的工作頻段中，同時工作在915MHz和2.45GHz的讀寫器天線在遠場范圍內的數據讀寫速率比低頻段更快，而相對于5.8GH頻段，可以在天線性能和制作成本間實現較好的折中，因此0.915/2.45GHz雙頻讀寫器天線的研究受到了較多關注。

由于0.915/2.45GHz雙頻讀寫器天線為圓極化工作狀態，需要雙頻定向耦合器作為其饋電網絡以提供幅度相等、90°相位差的激勵。目前定向耦合器分為同向定向耦合器、反向定向耦合器和橫跨定向耦合器。同向定向耦合器具有體積大、帶寬窄的不足；反向定向耦合器較難實現緊耦合。橫跨定向耦合器具有易實現緊耦合、體積小、固有隔直的優點，較適于作為讀寫器天線的饋電電路。然而目前有關橫跨定向耦合器的報道均為單頻工作，并未發現應用于0.915/2.45GHz雙頻讀寫器天線的雙頻橫跨定向耦合器的研究。

發明內容

本發明針對現有橫跨定向耦合器的缺陷，提出一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器，以解決橫跨定向耦合器無法用于雙頻RFID系統的問題。

本發明一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器，包括：階梯阻抗電容加載平行耦合線，所述階梯阻抗電容加載平行耦合線包括第一段電容加載平行耦合線、第二段電容加載平行耦合線和第三段電容加載平行耦合線，所述第二段電容加載平行耦合線的兩端分別與第一段電容加載平行耦合線和三段電容加載平行耦合線相連接；

所述第一段電容加載平行耦合線包括第一耦合線、第二耦合線和跨接電容；所述第二段電容加載平行耦合線包括第三耦合線、第四耦合線和第二跨接電容；所述第三段電容加載平行耦合線與第一段電容加載平行耦合線的結構相同。

所述第一段電容加載平行耦合線和第三段電容加載平行耦合線具有相同的電長度、奇偶模特性阻抗和跨接電容值，所述第二段電容加載平行耦合線具有與第一段電容加載平行耦合線和第三段電容加載平行耦合線不同的奇偶模特性阻抗、跨接電容值和電長度。

所述第二段電容加載平行耦合線的偶模電長度為第一段電容加載平行耦合線和第三段電容加載平行耦合線偶模電長度的二倍。

所述階梯阻抗電容加載平行耦合線的等效奇模電長度與等效偶模電長度之差為180°。

所述第一段電容加載平行耦合線的跨接電容容值相同；所述第二段電容加載平行耦合線的第二跨接電容容值相同。

本發明公開的一種應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器，該耦合器具有易實現緊耦合、體積小、固有隔直的優點。

附圖說明

圖1是本發明所述應用于RFID系統的雙頻橫跨定向耦合器的結構示意圖；