[发明专利]一种新型低频动物RFID标签阅读器天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种阅读器天线，尤其是一种新型低频动物RFID标签阅读器天线。

背景技术

天线是一种以电磁波形式把无线电收发设备的射频信号功率接收或者辐射出去的装置。天线技术对RFID系统十分重要，是决定RFID系统的性能的关键部件。在RFID系统中，天线分为标签天线和阅读器天线两种情况，本专利所提出的天线是工作在LF频段的电子标签阅读器天线设计。实质上，LF频段近场区并没有电磁波辐射，能量与信息的传送以电感耦合方式实现。电感耦合方式的基础是电感电容(LC)谐振回路和电感线圈产生的交变磁场，它也是LF电子标签工作的基本原理。法拉第定律表明，当交变磁场通过一个闭合的导体回路时，在导体上会产生感应电压，并在回路产生电流。在图1所示的情况下，当电子标签进入阅读器产生的交变磁场时，电子标签的电感线圈上就会产生感应电压，当距离足够近，电子标签的天线电路所截获的能量可以提供内部芯片正常工作时，阅读器和电子标签之间就进入了信息交换阶段，即阅读器可以把一定的信息写入电子标签或者读入阅读器；基于这一原理实现了阅读器和电子标签之间的信息交流。在阅读器中，阅读器内部信号驱动电路通过ANT1和ANT2与电感L1和电容C1组成的单谐振回路。谐振时可获得最大的回路电流。电子标签本身是无源的，经由阅读器RF信号为电子标签提供电源能量。电子标签的数据DATA，在全双工模式下，通过负载调制传送给阅读器；在半双工模式下，通过时序方式传送到阅读器。接收到的数据经由AMP端接入内部解码器进行数据处理和解码。这种天线电路的缺点显而易见，天线线圈L1和电容C1构成的串联谐振网络的品质因数Q值不能太高，通常会串联电阻来限制Q值，使得电感和电容的谐振电压控制在几十伏；过高的电压会导致阅读器电路不稳定，并且阅读数据的灵敏度也下降。

发明内容

现有技术难以解决目前存在的问题，为弥补现有技术的不足，本发明旨在提供一种新型低频动物RFID标签阅读器天线。

为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种新型低频动物RFID标签阅读器天线，包括阅读器、谐振回路、阅读器天线线圈、电子标签天线线圈和电子标签；所述谐振回路包括第一电容C3和第一电感L3；所述阅读器天线线圈包括第二电容C1和第二电感L1；所述电子标签天线线圈包括第三电容C2和第三电感L2；所述由第一电容C3和第一电感L3并联连接组成的谐振回路一端连接阅读器的AMP，另一端接地；所述第二电容C1和第二电感L1串联之后，第二电容C1和第二电感L1的另一端分别与阅读器的ANT1和ANT2连接；所述第三电容C2和第三电感L2并联后组成的电子标签天线线圈两端分别于电子标签上的Va和Vb连接。

进一步，所述第一电感L3和第三电感L2绕组匝数相等，并且同名端连接为反向串联电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该新型低频动物RFID标签阅读器天线，L1和C1组成串联谐振回路的品质因数可以做到很高，不受稳定性和灵敏度的限制，谐振电感和电容的电压可以达到几百伏甚至上千伏，从而使得阅读器的产生的电磁感应强度大且阅读距离长。阅读器的数据接收灵敏度也大幅提高；克服了现有的阅读器天线在性能上的束缚；整体结构比较简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明的阅读器与电子标签之间耦合原理结构示意图；

图2为本发明的阅读器天线的原理结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为阅读器天线的工作原理示意图；

其中：1、阅读器，2、谐振回路，3、阅读器天线线圈，4、电子标签天线线圈，5、电子标签。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。