[实用新型]一种基于正交缝隙技术的RFID阅读器天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可重构双频圆极化天线，具体涉及一种基于正交缝隙技术的RFID阅读器天线。

背景技术

近年来，RFID技术发展的越来越快，逐渐应用于仓库管理和零售系统等。UHF(超高频0.9GHz)和WLAN(无线城域网2.45GHz)频段的RFID(射频识别)系统由于具有探测距离远、阅读速度快和数据传输速率高等优点，在很多实际应用中展现优势。各个国家分配的UHF频段并不统一，因此天线需要覆盖0.84-0.96GHz的通用UHF频段。典型的RFID系统有阅读器天线和标签天线组成，其中标签天线通常是线极化的。由于标签天线的极化具有随意性，因此要求阅读器天线具有圆极化特性从而避免阅读器天线和标签天线之间严重的极化失配。

目前设计RFID圆极化阅读器天线的挑战在于保持小尺寸的同时覆盖通用UHF频段(0.84-0.96GHz)和WLAN频段(2.4-2.48GHz)。常见的圆极化技术有以下几种：对辐射贴片切角，在方形缝隙中引入微扰单元，交叉偶极子天线，采用90°相位差的馈电网络等。然而这些方法具有尺寸大和带宽窄的缺点。缝隙天线具有结构简单、低剖面、易于阻抗匹配、带宽款和高辐射效率。因此利用缝隙设计圆极化天线可以在达到宽带的同时保持小的尺寸。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种基于正交缝隙技术的RFID阅读器天线，该阅读器天线具有宽频带、小尺寸、制作容易、工作频段可重构等优点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于正交缝隙技术的RFID阅读器天线，包括介质基板，所述介质基板背面印制Z形馈线，所述介质基板正面印刷第一、第二、第三、第四及第五缝隙，所述第一缝隙、第二缝隙及第五缝隙均关于介质基板对角线对称，所述第三缝隙与第四缝隙关于介质基板对角线对称；

还包括三只PIN二极管，分别设置在第二缝隙的起始段、中间段及结尾段，所述三只PIN二极管的工作状态相同。

所述第一缝隙由两个L型分支构成，所述两个L型分支的长边正交连接，且关于介质基板的对角线对称，所述两个L型分支的短边均设有开口。

所述第二缝隙由两个正交的L型分支构成，所述第二缝隙位于第一缝隙的两个L型分支围成的区域内。

所述第三及第四缝隙均为矩形。

所述第五缝隙由两个相互正交的矩形分支构成。

位于第二缝隙中间段的PIN二极管，具体设置在Z形馈线中顶端分支相对应的介质基板正面的位置上。

本实用新型的有益效果：

(1)与已有应用RFID圆极化阅读器天线设计相比较，本实用新型提出的弯折、开口、正交缝隙可以有效地缩减天线的尺寸；

(2)本实用新型中通过蚀刻关于天线对角线对称的缝隙有效增加圆极化带宽，得以覆盖通用UHF频段(0.84-0.96GHz)和WLAN频段(2.4-2.48GHz)；

(3)本实用新型中两个工作频段可以独立调节，不会互相影响；

(4)本实用新型中可以通过控制3个PIN二极管的状态，切换工作频段。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的尺寸示意图；

图3为图1中天线安装后实施实例仿真的回波损耗图；

图4为图1中天线安装后实施实例仿真的轴比图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1及图2所示，一种基于正交缝隙技术的RFID阅读器天线，包括介质基板，所述介质基板背面印制Z形馈线6，所述介质基板8正面印刷第一、第二、第三、第四及第五缝隙1、2、3、4、5，所述第一缝隙1、第二缝隙2及第五缝隙5均关于介质基板对角线对称，所述第三缝隙3与第四缝隙4关于介质基板对角线对称，所述介质基板对角线为同一条，本实施例中介质基板对角线为介质基板中与水平面正方向夹角为钝角的对角线，有效增加了天线圆极化带宽。

还包括三只PIN二极管，分别设置在第二缝隙的起始段7a、中间段7b及结尾段7c，所述三只PIN二极管的工作状态相同，同时为闭合或同时开路，分别对应UHF频段和WLAN频段工作模式，从而对达到工作频段的可重构。

所述第一缝隙1由两个L型分支构成，所述两个L型分支的长边正交连接，且关于介质基板的对角线对称，所述两个L型分支的短边均设有开口。