[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于RFID的低剖面寬波束圓極化閱讀器天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022759995.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN213340704U
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許志猛;丘榮文;袁家德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/22
• 分類號(hào): H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學(xué)俊

本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用于RFID的低剖面寬波束圓極化閱讀器天線，所述閱讀器天線包括內(nèi)置有輻射器件腔的接地板（2）；所述輻射器件腔為內(nèi)設(shè)有介質(zhì)基板（1）的矩形腔；所述介質(zhì)基板的上表面處設(shè)有輻射貼片（3）；所述輻射貼片的俯視向形狀為多邊形環(huán)；所述多邊形環(huán)與矩形腔四個(gè)側(cè)壁平行的四個(gè)邊的中部具有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)；所述矩形腔四個(gè)側(cè)壁處與耦合寄生貼片（4）的始端相連；所述耦合寄生貼片的末端為指向輻射貼片的箭頭形結(jié)構(gòu)；所述箭頭形結(jié)構(gòu)與輻射貼邊邊緣緊鄰，且探入輻射貼片多邊形環(huán)邊的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)中；本實(shí)用新型可覆蓋RFID頻段，低剖面、定向輻射，在最大輻射方向上的軸比小于3dB，具有圓極化且3dB軸比波束寬度寬，適合應(yīng)用在移動(dòng)終端設(shè)備中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種應(yīng)用于RFID的低剖面寬波束圓極化閱讀器天線。

背景技術(shù)

近年來，射頻識(shí)別(RFID)在物流、供應(yīng)鏈管理、資產(chǎn)跟蹤和車輛定位等許多應(yīng)用領(lǐng)域變得非常流行。在各種各樣超高頻無(wú)源射頻識(shí)別系統(tǒng)使用不同的射頻頻率和技術(shù)，由于其成本、尺寸和長(zhǎng)讀取范圍等諸多優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。圓極化天線被廣泛應(yīng)用于各種無(wú)線通信系統(tǒng)，如射頻識(shí)別，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)等，因?yàn)樗鼈兡苡行У貙?duì)抗極化失配和多徑干擾。眾所周知，通過激發(fā)兩個(gè)振幅相等、相位差為90度的正交電場(chǎng)分量，可以得到圓極化輻射，目前常用的方法主要有多饋法和單饋法。對(duì)于RFID閱讀器天線而言，波束寬度越寬，天線能有效識(shí)別電子標(biāo)簽的范圍越廣。因此，在設(shè)計(jì)閱讀器天線時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注天線的波束寬度，或者通過波束掃描來擴(kuò)展覆蓋電子標(biāo)簽的范圍。RFID天線除了追求性能和品質(zhì)的提升外，將朝著寬頻及多頻的應(yīng)用方面發(fā)展，在具體制作技術(shù)上將朝著小型化、平面化及易于制作的方向發(fā)展。因此對(duì)于小型化環(huán)形天線的研究在RFID系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用于RFID的低剖面寬波束圓極化閱讀器天線，可覆蓋RFID頻段，低剖面、定向輻射，在最大輻射方向上的軸比小于3dB，具有圓極化且3dB軸比波束寬度寬，適合應(yīng)用在移動(dòng)終端設(shè)備中。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。

一種應(yīng)用于RFID的低剖面寬波束圓極化閱讀器天線，所述閱讀器天線包括內(nèi)置有輻射器件腔的接地板（2）；所述輻射器件腔為內(nèi)設(shè)有介質(zhì)基板（1）的矩形腔；所述介質(zhì)基板的上表面處設(shè)有輻射貼片（3）；所述輻射貼片的俯視向形狀為多邊形環(huán)；所述多邊形環(huán)與矩形腔四個(gè)側(cè)壁平行的四個(gè)邊的中部具有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)；所述矩形腔四個(gè)側(cè)壁處與耦合寄生貼片（4）的始端相連；所述耦合寄生貼片的末端為指向輻射貼片的箭頭形結(jié)構(gòu)；所述箭頭形結(jié)構(gòu)與輻射貼邊邊緣緊鄰，且探入輻射貼片多邊形環(huán)邊的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)中。

所述接地板為全金屬結(jié)構(gòu)；接地板周沿處為可折疊的折疊結(jié)構(gòu)（21）；當(dāng)接地板的折疊結(jié)構(gòu)處于向上折疊的形態(tài)時(shí)，所述折疊結(jié)構(gòu)形成輻射器件腔的側(cè)壁。

所述輻射器件腔的側(cè)壁上部設(shè)有用于連接耦合寄生貼片始端的矩形金屬條（22）。

所述輻射貼片為印制在介質(zhì)基板上的貼片結(jié)構(gòu)；所述閱讀器天線還包括印刷在介質(zhì)基板下表面處的饋電結(jié)構(gòu)（5）。

所述饋電結(jié)構(gòu)的俯視向形狀包括兩個(gè)大小不同且在頂點(diǎn)處垂直相交的等腰三角形。

所述饋電結(jié)構(gòu)與輻射貼片形成饋電耦合結(jié)構(gòu)；所述輻射貼片的多邊形環(huán)周長(zhǎng)接近或等于天線波束的波長(zhǎng)；當(dāng)多邊形環(huán)的長(zhǎng)度改變時(shí)，輻射貼片的諧振頻率點(diǎn)也隨之改變；所述饋電結(jié)構(gòu)以同軸線纜（6）與輻射貼片相連；所述饋電耦合結(jié)構(gòu)以饋電結(jié)構(gòu)與輻射貼片之間的耦合面積差形成相位差；所述相位差可在天線內(nèi)形成水平向電流和垂直向電流以使天線輻射波束圓極化。

所述耦合寄生貼片以四個(gè)箭頭形結(jié)構(gòu)與輻射貼片的四個(gè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)形成具有電容的小型耦合結(jié)構(gòu)，所述具有電容的小型耦合結(jié)構(gòu)可擴(kuò)大天線的波束寬度。

所述介質(zhì)基板與接地板輻射器件腔腔底之間設(shè)有空氣層（7）。