[發明專利]用于便攜式UHF RFID設備的小型化四臂螺旋天線

在審

• 申請號: 202110334189.8
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112864605A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 戴海軍;劉奕彬;李忠心;嚴清夏
• 申請（專利權）人: 深圳市海德門電子有限公司;上海德門電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q9/04;H01Q1/00;H01Q1/22
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種用于便攜式UHF RFID設備的小型化四臂螺旋天線，包括介質柱體、四組螺旋臂以及一分四饋電網絡，四組螺旋臂繞軸線纏繞在介質柱體的外表面，一分四饋電網絡具有兩層介質基板，上層介質基板的上表面和下層介質基板的下表面分別設置有一分二饋電網絡，兩層介質基板之間設置有接地線路，螺旋臂包括一個L形輻射枝節和一個短路枝節，其中2組螺旋臂的L形輻射枝節與上層一分二饋電網絡相連接，另外2組螺旋臂的L形輻射枝節與下層一分二饋電網絡相連接，短路枝節與接地線路相連接，一分四饋電網絡為四組螺旋臂依次提供0、?90、?180和?270度的相位差，從而形成圓極化。該小型化四臂螺旋天線具有小型化、高增益、寬波束的優點。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，具體涉及用于便攜式UHF RFID設備的小型化四臂螺旋天線。

背景技術

近年來，由于物聯網的快速發展，射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術越來越受到人們的重視。RFID系統一般包括RFID閱讀器和標簽兩部分，而RFID閱讀器天線對RFID系統的性能起著較大影響。通常在UHF頻段(860-960MHz)，RFID系統具有較大的傳輸范圍和較快的傳輸速率。四臂螺旋天線由于其圓極化、心型方向圖、優良前后比等優點適合用于UHF RFID系統中。目前手持化RFID讀寫設備的興起，亟需提供具有小型化、高增益、寬波束特點的天線。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于便攜式UHF RFID設備的四臂螺旋天線，克服傳統天線在兼具小型化、高增益、寬波束上的不足。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于便攜式UHF RFID設備的小型化四臂螺旋天線，包括介質柱體、四組螺旋臂以及一分四饋電網絡，所述四組螺旋臂繞軸線纏繞在所述介質柱體的外表面，所述一分四饋電網絡具有兩層介質基板，所述兩層介質基板中的上層介質基板的上表面和下層介質基板的下表面分別設置有一分二饋電網絡，所述兩層介質基板之間設置有接地線路，所述螺旋臂包括一個L形輻射枝節和一個短路枝節，其中2組螺旋臂的L形輻射枝節與上層一分二饋電網絡相連接，另外2組螺旋臂的L形輻射枝節與下層一分二饋電網絡相連接，所述短路枝節與所述接地線路相連接，所述一分四饋電網絡為所述四組螺旋臂依次提供0、-90、-180和-270度的相位差，從而形成圓極化。

進一步地：

所述介質柱體的材質為氧化鋁陶瓷。

所述四組螺旋臂的短路枝節通過短路探針與金屬地板連接，其中2組螺旋臂的L形輻射枝節與上層一分二饋電網絡直接相連，另外2組螺旋臂的L形輻射枝節通過短路探針與下層一分二饋電網絡相連。

所述一分四饋電網絡通過同軸線饋電，所述同軸線的內芯連接上層一分二饋電網絡，所述同軸線的外導體連接下層一分二饋電網絡。

所述一分二饋電網絡包括三段微帶線和貼片式電橋，所述貼片式電橋具有6個引腳，其中3個引腳分別所述三段微帶線相連，2個引腳通過短路探針與所述接地線路相連，其中上層一分二饋電網絡的一段微帶線還與所述同軸線的內芯相連，下層一分二饋電網絡的一段微帶線還與所述同軸線的外導體相連。

所述三段微帶線為三段50歐姆微帶線。

所述貼片式電橋為貼片式3dB電橋。

所述介質基板為FR4介質基板。

所述接地線路為金屬地板。

所述介質柱體為介質圓柱。

本發明具有如下有益效果：