[發明專利]基于RFID的雙圈切換層板式天線裝置

在審

• 申請號: 201811223264.8
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109409484A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李澤民;趙俊棟;曹峰;高明超;任永濤;郭辰明;劉濤
• 申請（專利權）人: 威海北洋光電信息技術股份公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 初姣姣

本發明涉及一種基于RFID的雙圈切換層板式天線裝置設有電源模塊、射頻讀寫器、雙路匹配板以及天線陣列，射頻讀寫器與電源模塊相連接，射頻讀寫器的射頻信號輸出端經射頻線與雙路匹配板的輸入端相連，所述雙路匹配板的輸出端與天線陣列相連，其特征在于所述天線陣列由兩個鋸齒形天線重疊互補組成，即兩個鋸齒形天線并排相對放置，鋸齒部分相互嵌合，本發明相對于現有技術，天線個數減少，成本降低：由多個豎立式天線改為單獨層板形式天線，安裝簡單，可改造性強：采用兩天線切換的工作方式，天線之前互補從而消除盲區，有效的降低了漏讀率。

技術領域：

本發明涉及圖書的射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)系統，尤其是一種能夠實現層板形式天線識別圖書標簽、有效節約成本的基于RFID的雙圈切換層板式天線裝置。

背景技術：

RFID(Radio Frequency Identification)又稱無線射頻識別，是通過電磁場來實現信息傳遞的一種非接觸式通信技術，在目前的射頻識別領域，其典型系統一般包括讀寫模塊、天線及標簽。其中讀寫模塊用于對射頻信號的發射與接收，天線用于在讀寫模塊及標簽之間傳遞信息，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在被識別物體上。

目前，圖書館的管理上所消耗的人力較多，由于書籍數量較多，造成圖書分類、圖書盤點等工作費時費力，因此RFID智能書架應運而生。目前市面上智能書架天線多為豎立式，需要在每層書架上放置多組天線以實現穩定讀取，由于天線數量較多，天線安裝的復雜度及天線成本隨之上升。同時，豎立式天線需要在前后左右層增加金屬屏蔽，防止竄讀，導致書架通透性下降從而影響書架的整體美觀。

發明內容：

針對豎立式天線所存在的缺點和不足，提出一種雙圈切換的層板型天線，天線采用單個層板形式，大大降低了安裝復雜度及成本，同時，天線采用兩相位差90°的鋸齒形天線的形式，實現了層板形式識讀標準圖書標簽。兩天線互相彌補了對方的盲區，有效的提高了標簽識讀的成功率的基于RFID的雙圈切換層板式天線裝置。

本發明可以通過以下措施達到：

一種基于RFID的雙圈切換層板式天線裝置，設有電源模塊、射頻讀寫器、雙路匹配板以及天線陣列，射頻讀寫器與電源模塊相連接，射頻讀寫器的射頻信號輸出端經射頻線與雙路匹配板的輸入端相連，所述雙路匹配板的輸出端與天線陣列相連，其特征在于所述天線陣列由兩個鋸齒形天線重疊互補組成，即兩個鋸齒形天線并排相對放置，鋸齒部分相互嵌合。

本發明鋸齒型天線中連續設有兩個以上的鋸齒形結構，兩個以上的鋸齒形結構沿層板長度方向延伸，鋸齒形天線可以采用PCB印刷電路實現，每個鋸齒形結構長度方向的寬度大于寬度方向的寬度，即與層板的長度方向相同的天線部分的寬度小于另一其余部分的寬度，從而使天線在與標簽垂直方向上輻射的磁場最大。

本發明所述鋸齒形天線中的鋸齒結構為方形齒結構，即鋸齒形天線繞制為弓字型，因此每個鋸齒形結構中具有兩條與層板長度方向垂直的豎邊，由于鋸齒型天線的兩豎邊方向相反，在兩邊中間位置處磁場相互抵消從而出現一個不可避免的盲區，因此需要雙路天線，使得兩天線的盲區互相抵消。

本發明兩個鋸齒形天線以90°相位差進行重疊互補，兩天線分時工作，相鄰兩豎邊互相彌補對方盲區，大大增加標簽的可讀區域，從而實現標簽的穩定讀取、提高讀取成功率。

本發明所述射頻讀寫器，輸入端與電源模塊相連，用于產生射頻信號、天線選擇信號，這些信號通過射頻線送至雙路匹配板，所述雙路匹配板輸入端與射頻讀寫器相連，輸出端與對應的天線相連，用于對相應的天線進行阻抗匹配，將對應天線的頻率諧振至11.0592M，輸出阻抗變換至50Ω，從而保證射頻讀寫器發出的射頻信號盡可能多的到達天線，并通過天線輻射出去。同時，天線選擇信號經過匹配板處理用于選擇雙路匹配板中的一路進行輸出；所述天線陣列，其中兩天線分別與雙路匹配板中的一路相連，兩天線分時工作；所述電源模塊為整個通道裝置提供電源。