[实用新型]一种用于RFID射频识别的可切换的组合天线

说明书

本实用新型公开一种用于RFID射频识别的可切换的组合天线，其包括PCB板、PIFA天线阵列和双圆极化微带天线；双圆极化微带天线设于PCB板中部上方，PIFA天线阵列包括三个以上分布于PCB板侧边的PIFA天线单元，PCB板上表面设有3dB耦合电桥和天线选通电路，3dB耦合电桥具有两个输入口和两个输出口，3dB耦合电桥用于实现双圆极化微带天线的左旋和右旋双圆极化，3dB耦合电桥对应双圆极化微带天线设于PCB板中部，双圆极化微带天线通过两个馈电探针分别连接3dB耦合电桥的两个输入口，天线选通电路具有一信号输出口以及不少于PIFA天线单元个数加2的选通接口，天线选通电路用于切换接收天线，天线选通电路的信号输出口连接输出匹配网络。本实用新型增益稳定，宽阻抗带宽。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于RFID射频识别的可切换的组合天线。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。RFID技术将微芯片嵌入到产品当中，微芯片会向扫描器自动发出产品的序列号等信息，而这个过程不需要像条形码技术那样进行人工扫描，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。随着技术理论的不断发展，RFID在身份识别、交通运输、物资追踪等领域有着广泛的应用。

射频识别技术中，阅读器和标签间的非接触通信是通过两个天线线圈的电磁耦合实现的，因此成功的天线设计是RFID应用成功的关键。在阅读器输出功率一定的条件下，阅读器与标签能够可靠通信的距离与天线尺寸和天线产生的磁通量有关，所以对一个成功的RFID应用来说，给阅读器安装适当的天线非常重要。

阅读器天线的设计存在很大的挑战和困难。当天线的尺寸增大到一定程度时会出现以下问题：(1)信噪比减小；(2)出现无法阅读标签的磁通洞；(3)天线到阅读器的匹配变得困难。因此，克服这些挑战和困难，加强射频识别阅读器天线的研究具有重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于RFID射频识别的可切换的组合天线，其天线成本低且近场辐射范围宽，天线本体小巧且易于安装和使用。

本实用新型采用的技术方案是：

一种用于RFID射频识别的可切换的组合天线，其包括PCB板以及设于PCB板上表面的PIFA天线阵列和双圆极化微带天线；双圆极化微带天线设于PCB板中部上方，PIFA天线阵列包括三个以上的PIFA天线单元，三个以上的PIFA天线单元呈多边形环状分布于PCB板侧边；PCB板的上表面设有3dB耦合电桥和天线选通电路，3dB耦合电桥具有两个输入口和两个输出口，3dB耦合电桥用于实现双圆极化微带天线的左旋和右旋双圆极化，左旋和右旋双圆极化分别输出,3dB耦合电桥对应双圆极化微带天线设于PCB板中部，双圆极化微带天线通过两个馈电探针分别连接3dB耦合电桥的两个输入口，天线选通电路具有一输出口以及不少于PIFA天线单元个数加2的选通接口，天线选通电路用于切换接收天线，3dB耦合电桥的输出口分别对应连接天线选通电路的一个选通接口，三个以上的PIFA天线单元分别连接天线选通电路的一个选通接口，天线选通电路的信号输出口连接输出匹配网络的一端，输出匹配网络的另一端连接有射频线缆。

进一步地，双圆极化微带天线的带内驻波优于1.5。

进一步地，双圆极化微带天线通过尼龙螺丝固定于PCB板上方，且双圆极化微带天线与PCB板的间距为15mm。

进一步地，PIFA天线阵列包括四个PIFA天线单元，PIFA天线阵列俯视呈矩形环状，四个PIFA天线单元分别对应矩形环的四边。

进一步地，所述PIFA天线单元包括振子馈电臂、振子短路墙和狭长的振子辐射体板；振子辐射体板与PCB板平行，振子辐射体板的一端以振子馈电臂和振子短路墙支撑于PCB板上，振子馈电臂与天线选通电路的一个选通接口连接，振子短路墙与PCB板的反射地连接。