一种射频识别天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种射频识别天线，所述射频识别天线包括：绝缘基板；辐射模块，设置于所述绝缘基板上；耦合模块，设置于所述绝缘基板上，位于所述辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，所述耦合模块与所述辐射模块呈一字型排布。该射频识别天线具有高增益、大带宽、全向耦合、辐射方向广、结构简单、厚度较薄、便于制造和安装等优点。
【专利说明】
一种射频识别天线
技术领域
[0001]本实用新型涉及微波天线技术领域，具体地，涉及一种宽频带、全向耦合的射频识别天线。
【背景技术】
[0002]RFID是无线射频识别技术(Rad1 Frequency Identificat1n)的缩写，RFID俗称电子标签，RFID技术是从二十世纪九十年代兴起的一项利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关信息的无线通信技术。随着科学技术的进步，RFID已涉及到人们日常生活的各个方面，被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运算控制管理等众多领域，例如火车的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓库管理、畜牧管理、车辆防盗等、RFID技术将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
[0003]RFID系统通常地包括多个RFID标签、至少一个与该RFID标签通信的具有标签天线的RFID读取器、以及用于控制该RFID读取器的计算装置。通常地，RFID标签由RFID标签天线和标签芯片组成;RFID读取器包括:用于将能量或信息提供到RFID标签的发送器以及用于从RFID标签接收身份和其它信息的接收器;计算装置处理通过RFID读取器所获得的信息。RFID读取器的发送器经由标签天线输出RF(Rad1 Frequency，射频)信号，从而产生电磁场，该电磁场使得RFID标签返回携带信息的RF信号。
[0004]在RFID标签中，电磁场所产生的无线电波信号是经由其RFID标签天线传送到标签芯片，并且，标签芯片的电流信号是通过RFID标签天线传送到空间中。因此，RFID标签天线的一端和标签芯片中电流信号耦合，另一端和空间中无线电波信号耦合。因此，RFID标签天线的基本性能包括两方面，一方面为描述RFID标签天线相对标签芯片的特性，即阻抗特性，另一方面为描述天RFID标签天线与空间中的无线电波的关系特性，即辐射特性。RFID标签天线中，关于阻抗特性的主要性能参数有输入阻抗，关于辐射特性的主要参数有全向性、增益(gain)、极化、效率等等。
[0005]为适应现代通信设备的需求，射频识别天线的研发主要朝几个方面进行，分别为减小尺寸、宽带和多波段工作、智能方向图控制等。而目前市场上的全向射频识别天线均存在辐射效率较低、极化方式单一、带宽较窄、容易受环境干扰等问题。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种射频识别天线，该射频识别天线具有高增益、大带宽、全向耦合、辐射方向广、结构简单、厚度较薄、便于制造和安装等优点。
[0007]根据本实用新型的一方面，提供一种射频识别天线，其特征在于，所述射频识别天线包括:绝缘基板;辐射模块，设置于所述绝缘基板上;耦合模块，设置于所述绝缘基板上，位于所述辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，所述耦合模块与所述辐射模块呈一字型排布。
[0008]优选地，所述辐射模块包括第一辐射体，所述第一辐射体包括:主体部；以及至少两个耦合部，由所述主体部一侧纵向延伸，所述耦合部与所述主体部于同一平面内短路相连。
[0009]优选地，所述第一辐射体包括两个耦合部，两个所述耦合部分别位于所述主体部的横向两侧，与所述主体部形成U形。
[0010]优选地，所述耦合部的纵向长度大于所述主体部的横向长度的0.5倍，小于所述主体部的横向长度的2倍。
[0011]优选地，所述主体部与所述耦合部均由金属材料制成。
[0012]优选地，所述辐射模块与所述耦合模块之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。
[0013]优选地，所述辐射模块还包括第二辐射体，与所述第一辐射体相互平行且间隔设置。
[0014]优选地，所述第二辐射体与所述第一辐射体的结构相同。
[0015]优选地，所述第一辐射体与所述第二辐射体之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。
[0016]优选地，所述第一辐射体与所述第二辐射体通过非平衡馈电的射频接头连接。
[0017]优选地，所述耦合模块至少包括两个耦合体，所述辐射模块的一侧至少设有一个所述耦合体。
[0018]优选地，所述耦合体的结构与所述第一辐射体的结构相同。
[0019]优选地，所述辐射模块的一侧设有多个所述耦合体，所述多个耦合体之间两两平行且间隔设置。
[0020]优选地，所述多个耦合体中两两之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的
0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。
[0021]优选地，所述辐射模块两侧的耦合体沿所述辐射模块的横向中心线对称。
[0022]本实用新型的射频识别天线通过耦合模块设置于辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，呈一字型排布的结构，在辐射的近场区拓展了辐射的角度范围；而在辐射的远场区通过各耦合模块的叠加使增益更大，有效提高了识别距离，从而至少具有高增益、大带宽、全向耦合、辐射方向广、结构简单、厚度较薄、便于制造和安装等优点。
【附图说明】
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0024]图1为本实用新型的射频识别天线的结构示意图；以及
[0025]图2为本实用新型的射频识别天线的辐射体和耦合体的结构示意图。
[0026]附图标记
[0027]I绝缘基板
[0028]21第一辐射体
[0029]22第二辐射体
[0030]31主体部
[0031 ]32耦合部
[0032]41、42、43、44、45、46耦合体
[0033]51、52、53、54、55、56、57间距
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术内容进行进一步地说明。
[0035]需要说明的是，在本实用新型实施例中本文中定义的“纵向”为图中的Y方向，“横向”为图示中的X方向。
[0036]请一并参见图1和图2，其分别示出了本实用新型的射频识别天线的结构示意图以及射频识别天线的辐射体和耦合体的结构示意图。在图1和图2所示的优选实施例中，本实用新型的射频识别天线包括绝缘基板1、辐射模块以及耦合模块。
[0037]绝缘基板I对所述辐射模块和所述耦合模块提供物理支撑。
[0038]辐射模块设置于绝缘基板I上。在图1所示的优选实施例中，所述辐射模块包括第一辐射体21以及第二辐射体22。第二辐射体22与第一辐射体21的结构相同，与第一辐射体21相互平行且间隔设置。优选地，第一辐射体21与第二辐射体22之间的间距51大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍，从而提高能量耦合的强度。第一辐射体21与第二辐射体22之间通过非平衡馈电的射频接头连接，形成非平衡馈电结构的对称偶极子结构。
[0039]在本实用新型的实施例中，第二辐射体22与第一辐射体21的结构相同，均包括主体部31以及至少两个耦合部32。请参见图2，在图2所示实施例中，主体部31的形状大致呈矩形。第一辐射体21包括两个耦合部32。两个耦合部32分别位于主体部31的横向两侧，两个耦合部32均由主体部31—侧纵向延伸(图1和图2所示实施例中，两个耦合部32由主题部31的上侧向上延伸)。优选地，两个耦合部32的延伸长度(即图1中沿Y方向的长度)相同，且相互平行，与主体部31形成U形。优选地，耦合部32的纵向长度大于主体部31的横向长度的0.5倍，小于主体部31的横向长度的2倍。主体部31与耦合部32优选地均由金属材料制成。耦合部32与主体部31导电相连。优选地，耦合部32与主体部31于同一平面内短路相连。
[0040]耦合模块设置于绝缘基板I上，位于所述辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，所述耦合模块与所述辐射模块呈一字型排布。所述耦合模块至少包括两个耦合体，所述辐射模块的一侧至少设有一个耦合体。
[0041]具体来说，在图1所示的优选实施例中，所述耦合模块包括六个耦合体。第一辐射体21的一侧(与第二辐射体22所在一侧相对的一侧)设有三个耦合体41、42以及43，第二辐射体22的一侧(与第一辐射体21所在一侧相对的一侧)设有三个耦合体44、45以及46。优选地，第一辐射体21、第二辐射体22与耦合体41、42、43、44、45以及46之间均为平行设置，使其平行耦合线之间为平行紧密设置。
[0042]优选地，所述辐射模块与所述耦合模块之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍，从而提高能量耦合的强度。在图1所示实施例中，所述辐射模块与所述耦合模块之间的间距即为耦合体43与第一辐射体21之间的间距52或者耦合体44与第二辐射体22之间的间距53。
[0043]进一步地，以图1所示实施例为例，设置于第一辐射体21的一侧的多个耦合体41、42以及43之间两两间隔设置;设置于第二辐射体22的一侧的多个耦合体44、45以及46之间也是两两间隔设置。优选地，多个耦合体中两两之间的间距(即图1中耦合体41与42之间或耦合体42与43之间或耦合体44与45之间或耦合体45与46之间的间距54、55、56、57)大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍，从而提高能量耦合的强度。
[0044]在本图1所示的实施例中，耦合体41、42、43、44、45以及46的结构优选地与第一辐射体21和第二辐射体22的结构相同。第一辐射体21—侧的耦合体41、42以及43与第二辐射体22—侧的耦合体44、45以及46沿第一辐射体21和第二辐射体22之间间距的横向中心线对称。
[0045]需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，耦合体的数量是可以变化的。例如，在本实用新型的一些实施例中，第一辐射体21的一侧可以仅设有一个耦合体，第二辐射体22的一侧也仅设有一个耦合体;或者第一辐射体21的一侧可以设有两个耦合体，第二辐射体22的一侧也设有两个耦合体。此外，第一辐射体21—侧的耦合体的数量也可以与第二辐射体22—侧的耦合体数量不同，例如，第一辐射体21的一侧设有三个耦合体，而第二辐射体22的一侧设有两个耦合体。上述实施例均可予以实现，在此不予赘述。
[0046]综上可知，本实用新型的射频识别天线通过耦合模块设置于辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，呈一字型排布的结构，在辐射的近场区拓展了辐射的角度范围；而在辐射的远场区通过各耦合模块的叠加使增益更大，有效提高了识别距离，从而至少具有高增益、大带宽、全向耦合、辐射方向广、结构简单、厚度较薄、便于制造和安装等优点。
[0047]虽然本实用新型已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种射频识别天线，其特征在于，所述射频识别天线包括: 绝缘基板； 辐射模块，设置于所述绝缘基板上； 耦合模块，设置于所述绝缘基板上，位于所述辐射模块的两侧，且与所述辐射模块相间隔，所述耦合模块与所述辐射模块呈一字型排布。2.根据权利要求1所述的射频识别天线，其特征在于，所述辐射模块包括第一辐射体，所述第一辐射体包括: 主体部；以及 至少两个耦合部，由所述主体部一侧纵向延伸，所述耦合部与所述主体部于同一平面内短路相连。3.根据权利要求2所述的射频识别天线，其特征在于，所述第一辐射体包括两个耦合部，两个所述耦合部分别位于所述主体部的横向两侧，与所述主体部形成U形。4.根据权利要求2所述的射频识别天线，其特征在于，所述耦合部的纵向长度大于所述主体部的横向长度的0.5倍，小于所述主体部的横向长度的2倍。5.根据权利要求2所述的射频识别天线，其特征在于，所述主体部与所述耦合部均由金属材料制成。6.根据权利要求1所述的射频识别天线，其特征在于，所述辐射模块与所述耦合模块之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.0Ol倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01 倍。7.根据权利要求2至5中任一项所述的射频识别天线，其特征在于，所述辐射模块还包括第二辐射体，与所述第一辐射体相互平行且间隔设置。8.根据权利要求7所述的射频识别天线，其特征在于，所述第二辐射体与所述第一辐射体的结构相同。9.根据权利要求7所述的射频识别天线，其特征在于，所述第一辐射体与所述第二辐射体之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。10.根据权利要求7所述的射频识别天线，其特征在于，所述第一辐射体与所述第二辐射体通过非平衡馈电的射频接头连接。11.根据权利要求1至6或8至10中任一项所述的射频识别天线，其特征在于，所述耦合模块至少包括两个耦合体，所述辐射模块的一侧至少设有一个所述耦合体。12.根据权利要求11所述的射频识别天线，其特征在于，所述耦合体的结构与所述辐射模块的第一辐射体的结构相同。13.根据权利要求11所述的射频识别天线，其特征在于，所述辐射模块的一侧设有多个所述耦合体，所述多个耦合体之间两两平行且间隔设置。14.根据权利要求13所述的射频识别天线，其特征在于，所述多个耦合体中两两之间的间距大于所述射频识别天线工作波长的0.001倍，小于所述射频识别天线工作波长的0.01倍。15.根据权利要求13所述的射频识别天线，其特征在于，所述辐射模块两侧的耦合体沿所述辐射模块的横向中心线对称。
【文档编号】H01Q1/22GK205646138SQ201521138843
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】刘星云, 周敏
【申请人】上海炘璞电子科技有限公司