[发明专利]一种射频识别天线、射频识别天线的控制单元及控制方法和射频识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及进行近距离波速扫描的天线领域，尤其涉及可以用于射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）的天线领域。

背景技术

随着RFID技术在工业生产、物流等多个领域的广泛应用，应用于FRID技术的天线的性能也日益受到关注。RFID是一种非接触式的自动识别技术，俗称电子标签，其通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID系统是一种无线系统，用于控制、检测和跟踪物体，其包括如下基本组成部分：

1、标签（Tag），其由标签天线及芯片组成，附着在被控制、检测或跟踪的物体上，其中，在RFID系统中通常包括多个标签，每个标签具有唯一的电子编码，用以唯一地标识被控制、检测或跟踪的物体；；

2、阅读器（Reader），其用于读/写标签中存储的信息，可为手持式或固定式，其中RFID系统中通常包括一个阅读器，其读取各个标签中存储的信息（有时还能向标签写入标签信息，也可称为读写器），以实现对于各个标签所附着的物体的控制、检测或跟踪；

3、天线（Antenna），其连接阅读器，用于在各个标签和阅读器间传递射频信号，以在阅读器和标签之间的传递信息。

RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW）。目前，UHF RFID技术已得到广泛应用，与HF RFID技术相比，UHF RFID技术具有标签接入速度快、芯片成本低、能实现物品级的标签识别等优点。但是，UHF RFID技术具有远场电磁传输的特性，其中的多径传输现象将引起干涉延时效应，即多径效应，这种多径效应通常会给阅读区域引入读取空洞（field null）。因此，多径效应将严重影响UHF RFID系统的可靠性。

在现有技术中，目前已提出了几种针对多径效应的解决方案：

一.目前已提出了一种特殊的阅读器和天线阵，其利用数字波束形成（digital beam forming）技术来扫描阅读区域。为了利用数字波束形成技术，需要修改阅读器的硬件结构来支持多信道。由于要对阅读器的硬件结构进行改动，因此，此阅读器天线的实现成本较高。

二.目前已提出了一种针对RFID系统的相位阵列式天线。在采用此天线时，阅读器需要预留特定的控制接口。这种天线有如下缺点：首先，必须使用移相器（phase shifter），而这种移相器非常贵，因此天线的实现成本很高；其次，此相位阵列式天线需要使用贴片阵列（patch array），而贴片阵列占用空间较大，使得整个相位阵列式天线过大，因而无法在很多应用场景中使用。

可见，现有技术中的这些解决方案虽然能减轻多径效应对系统的影响，但实现成本过高，天线尺寸过大，实现难度也较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种射频识别天线、天线的控制单元及其控制方法和系统，本发明的实施方式如下：

一种用于射频识别的天线，包括辐射单元和反射电磁波的能力可以改变的至少两个反射单元；所述反射单元排列在所述辐射单元周围，所述反射单元为电导体；所述辐射单元发射电磁波；及所述反射单元反射来自所述辐射单元的电磁波。采用此种天线，能够减小天线尺寸并以较低成本减少空洞。这里所谓“反射电磁波的能力”可以视为反射单元的一种反射特性。反射单元“具有反射电磁波的能力”即指反射单元“具有反射特性”，反之，“不具有反射电磁波的能力”指“不具有反射特性”，即反射单元被禁用。在改变反射单元反射电磁波的能力时，可以对所有的反射单元反射电磁波的能力进行更新，也可以根据反射单元的当前状态和现在的需要，仅仅改变需要改变其反射电磁波能力的部分反射单元反射电磁波的能力，这样都能使其中特定的一个或多个反射单元具有反射电磁波的能力。

在本发明一实施例中，所述反射单元可被手动调整来改变其反射所述电磁波的能力，从而使得一个或多个反射单元具有反射电磁波的能力而其它反射单元被禁用。此种方案使得天线结构简单，制造成本低，可以根据需求动态调整反射单元反射电磁波的能力，进而调整天线的扫描方向。

在本发明一实施例中，所述反射单元可响应于外部的控制信号而改变其反射电磁波的能力，从而使得所述反射单元中的一个或多个具有反射所述电磁波的能力而其它反射单元被禁用。此种方案中采用控制信号来动态调整反射单元的反射能力，使对于天线反射单元的控制更为准确。