[發明專利]應用在開關柜觸頭上的共形RFID天線

在審

• 申請號: 201910910608.0
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110534894A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王海寶;李延;王崢;郭彥;高陽;任孝武;周嫻姊;張謙;劉洋;賈勇勇;戴建卓;邢薇;仇利民;龔建
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;北京中企智科網絡科技有限公司;蘇州晶訊科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q9/28;H01Q19/10;H01Q1/22;G01K13/00;G01K1/02
• 代理公司: 11279 北京中譽威圣知識產權代理有限公司
• 代理人: 周際;宋亞超<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開了一種應用在開關柜觸頭上的共形RFID天線，包括：第一背腔偶極子天線及第二背腔偶極子天線。第一背腔偶極子天線安裝于開關柜動觸頭上，且第一背腔偶極子天線包括：第一背腔結構固定于開關柜動觸頭上；第一共形陶瓷胚體固定于第一背腔結構上；寬頻偶極子天線固定于第一共形陶瓷胚體上；第一超高頻射頻識別溫度傳感芯片加載于寬頻偶極子天線；及第二背腔偶極子天線安裝于開關柜靜觸頭上，且第二背腔偶極子天線包括：第二背腔結構固定于開關柜靜觸頭上；第二共形陶瓷胚體固定于第二背腔結構上；小型化偶極子天線固定于第二共形陶瓷胚體上。借此，本發明的應用在開關柜觸頭上的共形RFID天線，結構簡單合理，且天線增益高。

技術領域

本發明是關于射頻識別技術領域，特別是關于一種應用在開關柜觸頭上的共形RFID天線。

背景技術

射頻識別(RFID)技術是20世紀90年代蓬勃發展起來的具有高速移動多目標識別、穿透性強、抗惡劣環境的快速實時數據采集與處理的智能識別技術，識別過程無須人工干預，有巨大的應用空間。RFID系統可以按照讀寫器發射頻率的不同進行分類，135KHz以下、13.56MHz、860-960MHz和2.4GHz以上分別對應著低頻段、高頻段、超高頻段和微波段。RFID標簽可以按供電方式的不同分為無源RFID標簽和有源RFID標簽。工作在860-960MHz頻段內的超高頻RFID標簽，因為其遠距離讀取(超過5米)、多標簽閱讀以及很強的抗干擾能力等優點已成為RFID技術中研究的熱點。

傳感器有溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等很多種，是信息化產業的重要基礎元件。溫度傳感器在工農業生產、科學研究和日常生活應用等領域都有著廣泛的使用，溫度傳感器是最基本也是需求最多的傳感器，占到了整個傳感器總需求量的50％左右。相對于熱電偶、熱敏電阻、鉑金屬絲等類型的溫度傳感器，超高射頻溫度傳感器結構簡單，具有可集成性，將其集成于RFID標簽芯片中，在實現自動識別的同時還可以檢測周圍環境的溫度，極大的擴展了RFID技術的應用。

在超高頻射頻識別(RFID)溫度傳感系統中采用基于超高頻射頻識別原理加溫度傳感和監測技術，將“無源測溫”與“無線傳輸”兩大關鍵技術進行融合，可以解決當前各類電力設備溫度監測技術存在的局限性。利用超高射頻溫度傳感芯片構成的溫度在線監測系統，兼有“無源”和“無線”兩大特點，具有安全性、成本低、實時性好、便于維護等優點，可用于輸電線路線纜接頭、環網柜(RMU)電纜頭、空氣斷路器開關觸頭、高低壓母排、隔離開關銅排、變電站接地刀閘、電容器接頭、變壓器接頭等的溫度監測，為電力設備溫度監測提供了很好的解決方案。

在該超高頻射頻識別(RFID)溫度傳感系統中，需要兩類核心技術，一個是超高頻射頻溫度傳感芯片，另外一個是符合該溫度傳感芯片技術指標要求的高性能RFID天線，兩類技術的應用保證系統無線傳輸距離和溫度監測數據傳輸的準確性。配合該系統用的超高射頻溫度傳感芯片，符合ISO/IEC18000-6C標準，頻率范圍860MHz-960MHz，測溫范圍-40℃～+120℃，支持EPCglobal 1級2代超高頻RFID通信協議。為了配合該高性能的超高頻溫度傳感器芯片，所配套使用的RFID天線需要共軛匹配該芯片的等效輸入阻抗、較寬的天線帶寬(860-960MHz)、較高的天線增益、波瓣寬度較寬、定向輻射等性能。同時為了配合該系統的具體使用場景，RFID天線需要根據具體使用環境來調整天線的阻抗、輻射方向圖和天線增益。

目前主流的超高頻識別(RFID)天線主要形式有偶極子天線，彎折偶極子天線，印刷偶極子天線，微帶天線，對數螺旋天線。前三種天線都是線極化天線，后兩種天線屬于圓極化天線。偶極子天線和彎折偶極子天線屬于全向輻射天線，印刷偶極子天線，微帶天線和對數螺旋天線都是定向輻射天線，如下表格。