一種射頻識別天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種射頻識別天線，所述射頻識別天線包括：絕緣基板；輻射模塊，設置于所述絕緣基板上；耦合模塊，設置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。該射頻識別天線具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結構簡單、厚度較薄、便于制造和安裝等優點。
【專利說明】
一種射頻識別天線
技術領域
[0001]本實用新型涉及微波天線技術領域，具體地，涉及一種寬頻帶、全向耦合的射頻識別天線。
【背景技術】
[0002]RFID是無線射頻識別技術(Rad1 Frequency Identificat1n)的縮寫，RFID俗稱電子標簽，RFID技術是從二十世紀九十年代興起的一項利用射頻信號進行非接觸式雙向通信，自動識別目標對象并獲取相關信息的無線通信技術。隨著科學技術的進步，RFID已涉及到人們日常生活的各個方面，被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運算控制管理等眾多領域，例如火車的交通監控系統、高速公路自動收費系統、物品管理、流水線生產自動化、門禁系統、金融交易、倉庫管理、畜牧管理、車輛防盜等、RFID技術將成為未來信息社會建設的一項基礎技術。
[0003]RFID系統通常地包括多個RFID標簽、至少一個與該RFID標簽通信的具有標簽天線的RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計算裝置。通常地，RFID標簽由RFID標簽天線和標簽芯片組成;RFID讀取器包括:用于將能量或信息提供到RFID標簽的發送器以及用于從RFID標簽接收身份和其它信息的接收器;計算裝置處理通過RFID讀取器所獲得的信息。RFID讀取器的發送器經由標簽天線輸出RF(Rad1 Frequency，射頻)信號，從而產生電磁場，該電磁場使得RFID標簽返回攜帶信息的RF信號。
[0004]在RFID標簽中，電磁場所產生的無線電波信號是經由其RFID標簽天線傳送到標簽芯片，并且，標簽芯片的電流信號是通過RFID標簽天線傳送到空間中。因此，RFID標簽天線的一端和標簽芯片中電流信號耦合，另一端和空間中無線電波信號耦合。因此，RFID標簽天線的基本性能包括兩方面，一方面為描述RFID標簽天線相對標簽芯片的特性，即阻抗特性，另一方面為描述天RFID標簽天線與空間中的無線電波的關系特性，即輻射特性。RFID標簽天線中，關于阻抗特性的主要性能參數有輸入阻抗，關于輻射特性的主要參數有全向性、增益(gain)、極化、效率等等。
[0005]為適應現代通信設備的需求，射頻識別天線的研發主要朝幾個方面進行，分別為減小尺寸、寬帶和多波段工作、智能方向圖控制等。而目前市場上的全向射頻識別天線均存在輻射效率較低、極化方式單一、帶寬較窄、容易受環境干擾等問題。
【實用新型內容】
[0006]針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種射頻識別天線，該射頻識別天線具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結構簡單、厚度較薄、便于制造和安裝等優點。
[0007]根據本實用新型的一方面，提供一種射頻識別天線，其特征在于，所述射頻識別天線包括:絕緣基板;輻射模塊，設置于所述絕緣基板上;耦合模塊，設置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。
[0008]優選地，所述輻射模塊包括第一輻射體，所述第一輻射體包括:主體部；以及至少兩個耦合部，由所述主體部一側縱向延伸，所述耦合部與所述主體部于同一平面內短路相連。
[0009]優選地，所述第一輻射體包括兩個耦合部，兩個所述耦合部分別位于所述主體部的橫向兩側，與所述主體部形成U形。
[0010]優選地，所述耦合部的縱向長度大于所述主體部的橫向長度的0.5倍，小于所述主體部的橫向長度的2倍。
[0011]優選地，所述主體部與所述耦合部均由金屬材料制成。
[0012]優選地，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍。
[0013]優選地，所述輻射模塊還包括第二輻射體，與所述第一輻射體相互平行且間隔設置。
[0014]優選地，所述第二輻射體與所述第一輻射體的結構相同。
[0015]優選地，所述第一輻射體與所述第二輻射體之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍。
[0016]優選地，所述第一輻射體與所述第二輻射體通過非平衡饋電的射頻接頭連接。
[0017]優選地，所述耦合模塊至少包括兩個耦合體，所述輻射模塊的一側至少設有一個所述耦合體。
[0018]優選地，所述耦合體的結構與所述第一輻射體的結構相同。
[0019]優選地，所述輻射模塊的一側設有多個所述耦合體，所述多個耦合體之間兩兩平行且間隔設置。
[0020]優選地，所述多個耦合體中兩兩之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的
0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍。
[0021]優選地，所述輻射模塊兩側的耦合體沿所述輻射模塊的橫向中心線對稱。
[0022]本實用新型的射頻識別天線通過耦合模塊設置于輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，呈一字型排布的結構，在輻射的近場區拓展了輻射的角度范圍；而在輻射的遠場區通過各耦合模塊的疊加使增益更大，有效提高了識別距離，從而至少具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結構簡單、厚度較薄、便于制造和安裝等優點。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0024]圖1為本實用新型的射頻識別天線的結構示意圖；以及
[0025]圖2為本實用新型的射頻識別天線的輻射體和耦合體的結構示意圖。
[0026]附圖標記
[0027]I絕緣基板
[0028]21第一輻射體
[0029]22第二輻射體
[0030]31主體部
[0031 ]32耦合部
[0032]41、42、43、44、45、46耦合體
[0033]51、52、53、54、55、56、57間距
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術內容進行進一步地說明。
[0035]需要說明的是，在本實用新型實施例中本文中定義的“縱向”為圖中的Y方向，“橫向”為圖示中的X方向。
[0036]請一并參見圖1和圖2，其分別示出了本實用新型的射頻識別天線的結構示意圖以及射頻識別天線的輻射體和耦合體的結構示意圖。在圖1和圖2所示的優選實施例中，本實用新型的射頻識別天線包括絕緣基板1、輻射模塊以及耦合模塊。
[0037]絕緣基板I對所述輻射模塊和所述耦合模塊提供物理支撐。
[0038]輻射模塊設置于絕緣基板I上。在圖1所示的優選實施例中，所述輻射模塊包括第一輻射體21以及第二輻射體22。第二輻射體22與第一輻射體21的結構相同，與第一輻射體21相互平行且間隔設置。優選地，第一輻射體21與第二輻射體22之間的間距51大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍，從而提高能量耦合的強度。第一輻射體21與第二輻射體22之間通過非平衡饋電的射頻接頭連接，形成非平衡饋電結構的對稱偶極子結構。
[0039]在本實用新型的實施例中，第二輻射體22與第一輻射體21的結構相同，均包括主體部31以及至少兩個耦合部32。請參見圖2，在圖2所示實施例中，主體部31的形狀大致呈矩形。第一輻射體21包括兩個耦合部32。兩個耦合部32分別位于主體部31的橫向兩側，兩個耦合部32均由主體部31—側縱向延伸(圖1和圖2所示實施例中，兩個耦合部32由主題部31的上側向上延伸)。優選地，兩個耦合部32的延伸長度(即圖1中沿Y方向的長度)相同，且相互平行，與主體部31形成U形。優選地，耦合部32的縱向長度大于主體部31的橫向長度的0.5倍，小于主體部31的橫向長度的2倍。主體部31與耦合部32優選地均由金屬材料制成。耦合部32與主體部31導電相連。優選地，耦合部32與主體部31于同一平面內短路相連。
[0040]耦合模塊設置于絕緣基板I上，位于所述輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。所述耦合模塊至少包括兩個耦合體，所述輻射模塊的一側至少設有一個耦合體。
[0041]具體來說，在圖1所示的優選實施例中，所述耦合模塊包括六個耦合體。第一輻射體21的一側(與第二輻射體22所在一側相對的一側)設有三個耦合體41、42以及43，第二輻射體22的一側(與第一輻射體21所在一側相對的一側)設有三個耦合體44、45以及46。優選地，第一輻射體21、第二輻射體22與耦合體41、42、43、44、45以及46之間均為平行設置，使其平行耦合線之間為平行緊密設置。
[0042]優選地，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍，從而提高能量耦合的強度。在圖1所示實施例中，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距即為耦合體43與第一輻射體21之間的間距52或者耦合體44與第二輻射體22之間的間距53。
[0043]進一步地，以圖1所示實施例為例，設置于第一輻射體21的一側的多個耦合體41、42以及43之間兩兩間隔設置;設置于第二輻射體22的一側的多個耦合體44、45以及46之間也是兩兩間隔設置。優選地，多個耦合體中兩兩之間的間距(即圖1中耦合體41與42之間或耦合體42與43之間或耦合體44與45之間或耦合體45與46之間的間距54、55、56、57)大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍，從而提高能量耦合的強度。
[0044]在本圖1所示的實施例中，耦合體41、42、43、44、45以及46的結構優選地與第一輻射體21和第二輻射體22的結構相同。第一輻射體21—側的耦合體41、42以及43與第二輻射體22—側的耦合體44、45以及46沿第一輻射體21和第二輻射體22之間間距的橫向中心線對稱。
[0045]需要說明的是，在本實用新型的其他實施例中，耦合體的數量是可以變化的。例如，在本實用新型的一些實施例中，第一輻射體21的一側可以僅設有一個耦合體，第二輻射體22的一側也僅設有一個耦合體;或者第一輻射體21的一側可以設有兩個耦合體，第二輻射體22的一側也設有兩個耦合體。此外，第一輻射體21—側的耦合體的數量也可以與第二輻射體22—側的耦合體數量不同，例如，第一輻射體21的一側設有三個耦合體，而第二輻射體22的一側設有兩個耦合體。上述實施例均可予以實現，在此不予贅述。
[0046]綜上可知，本實用新型的射頻識別天線通過耦合模塊設置于輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，呈一字型排布的結構，在輻射的近場區拓展了輻射的角度范圍；而在輻射的遠場區通過各耦合模塊的疊加使增益更大，有效提高了識別距離，從而至少具有高增益、大帶寬、全向耦合、輻射方向廣、結構簡單、厚度較薄、便于制造和安裝等優點。
[0047]雖然本實用新型已以優選實施例揭示如上，然而其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與修改。因此，本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種射頻識別天線，其特征在于，所述射頻識別天線包括: 絕緣基板； 輻射模塊，設置于所述絕緣基板上； 耦合模塊，設置于所述絕緣基板上，位于所述輻射模塊的兩側，且與所述輻射模塊相間隔，所述耦合模塊與所述輻射模塊呈一字型排布。2.根據權利要求1所述的射頻識別天線，其特征在于，所述輻射模塊包括第一輻射體，所述第一輻射體包括: 主體部；以及 至少兩個耦合部，由所述主體部一側縱向延伸，所述耦合部與所述主體部于同一平面內短路相連。3.根據權利要求2所述的射頻識別天線，其特征在于，所述第一輻射體包括兩個耦合部，兩個所述耦合部分別位于所述主體部的橫向兩側，與所述主體部形成U形。4.根據權利要求2所述的射頻識別天線，其特征在于，所述耦合部的縱向長度大于所述主體部的橫向長度的0.5倍，小于所述主體部的橫向長度的2倍。5.根據權利要求2所述的射頻識別天線，其特征在于，所述主體部與所述耦合部均由金屬材料制成。6.根據權利要求1所述的射頻識別天線，其特征在于，所述輻射模塊與所述耦合模塊之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.0Ol倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01 倍。7.根據權利要求2至5中任一項所述的射頻識別天線，其特征在于，所述輻射模塊還包括第二輻射體，與所述第一輻射體相互平行且間隔設置。8.根據權利要求7所述的射頻識別天線，其特征在于，所述第二輻射體與所述第一輻射體的結構相同。9.根據權利要求7所述的射頻識別天線，其特征在于，所述第一輻射體與所述第二輻射體之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍。10.根據權利要求7所述的射頻識別天線，其特征在于，所述第一輻射體與所述第二輻射體通過非平衡饋電的射頻接頭連接。11.根據權利要求1至6或8至10中任一項所述的射頻識別天線，其特征在于，所述耦合模塊至少包括兩個耦合體，所述輻射模塊的一側至少設有一個所述耦合體。12.根據權利要求11所述的射頻識別天線，其特征在于，所述耦合體的結構與所述輻射模塊的第一輻射體的結構相同。13.根據權利要求11所述的射頻識別天線，其特征在于，所述輻射模塊的一側設有多個所述耦合體，所述多個耦合體之間兩兩平行且間隔設置。14.根據權利要求13所述的射頻識別天線，其特征在于，所述多個耦合體中兩兩之間的間距大于所述射頻識別天線工作波長的0.001倍，小于所述射頻識別天線工作波長的0.01倍。15.根據權利要求13所述的射頻識別天線，其特征在于，所述輻射模塊兩側的耦合體沿所述輻射模塊的橫向中心線對稱。
【文檔編號】H01Q1/22GK205646138SQ201521138843
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】劉星云, 周敏
【申請人】上海炘璞電子科技有限公司