[实用新型]一种应用于RFID的低剖面宽波束圆极化阅读器天线

说明书

本实用新型提出一种应用于RFID的低剖面宽波束圆极化阅读器天线，所述阅读器天线包括内置有辐射器件腔的接地板（2）；所述辐射器件腔为内设有介质基板（1）的矩形腔；所述介质基板的上表面处设有辐射贴片（3）；所述辐射贴片的俯视向形状为多边形环；所述多边形环与矩形腔四个侧壁平行的四个边的中部具有内凹结构；所述矩形腔四个侧壁处与耦合寄生贴片（4）的始端相连；所述耦合寄生贴片的末端为指向辐射贴片的箭头形结构；所述箭头形结构与辐射贴边边缘紧邻，且探入辐射贴片多边形环边的内凹结构中；本实用新型可覆盖RFID频段，低剖面、定向辐射，在最大辐射方向上的轴比小于3dB，具有圆极化且3dB轴比波束宽度宽，适合应用在移动终端设备中。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其是一种应用于RFID的低剖面宽波束圆极化阅读器天线。

背景技术

近年来，射频识别(RFID)在物流、供应链管理、资产跟踪和车辆定位等许多应用领域变得非常流行。在各种各样超高频无源射频识别系统使用不同的射频频率和技术，由于其成本、尺寸和长读取范围等诸多优势而受到广泛关注。圆极化天线被广泛应用于各种无线通信系统，如射频识别，全球导航卫星系统等，因为它们能有效地对抗极化失配和多径干扰。众所周知，通过激发两个振幅相等、相位差为90度的正交电场分量，可以得到圆极化辐射，目前常用的方法主要有多馈法和单馈法。对于RFID阅读器天线而言，波束宽度越宽，天线能有效识别电子标签的范围越广。因此，在设计阅读器天线时，需要重点关注天线的波束宽度，或者通过波束扫描来扩展覆盖电子标签的范围。RFID天线除了追求性能和品质的提升外，将朝着宽频及多频的应用方面发展，在具体制作技术上将朝着小型化、平面化及易于制作的方向发展。因此对于小型化环形天线的研究在RFID系统中有广阔的应用前景。

发明内容

本实用新型提出一种应用于RFID的低剖面宽波束圆极化阅读器天线，可覆盖RFID频段，低剖面、定向辐射，在最大辐射方向上的轴比小于3dB，具有圆极化且3dB轴比波束宽度宽，适合应用在移动终端设备中。

本实用新型采用以下技术方案。

一种应用于RFID的低剖面宽波束圆极化阅读器天线，所述阅读器天线包括内置有辐射器件腔的接地板（2）；所述辐射器件腔为内设有介质基板（1）的矩形腔；所述介质基板的上表面处设有辐射贴片（3）；所述辐射贴片的俯视向形状为多边形环；所述多边形环与矩形腔四个侧壁平行的四个边的中部具有内凹结构；所述矩形腔四个侧壁处与耦合寄生贴片（4）的始端相连；所述耦合寄生贴片的末端为指向辐射贴片的箭头形结构；所述箭头形结构与辐射贴边边缘紧邻，且探入辐射贴片多边形环边的内凹结构中。

所述接地板为全金属结构；接地板周沿处为可折叠的折叠结构（21）；当接地板的折叠结构处于向上折叠的形态时，所述折叠结构形成辐射器件腔的侧壁。

所述辐射器件腔的侧壁上部设有用于连接耦合寄生贴片始端的矩形金属条（22）。

所述辐射贴片为印制在介质基板上的贴片结构；所述阅读器天线还包括印刷在介质基板下表面处的馈电结构（5）。

所述馈电结构的俯视向形状包括两个大小不同且在顶点处垂直相交的等腰三角形。

所述馈电结构与辐射贴片形成馈电耦合结构；所述辐射贴片的多边形环周长接近或等于天线波束的波长；当多边形环的长度改变时，辐射贴片的谐振频率点也随之改变；所述馈电结构以同轴线缆（6）与辐射贴片相连；所述馈电耦合结构以馈电结构与辐射贴片之间的耦合面积差形成相位差；所述相位差可在天线内形成水平向电流和垂直向电流以使天线辐射波束圆极化。

所述耦合寄生贴片以四个箭头形结构与辐射贴片的四个内凹结构形成具有电容的小型耦合结构，所述具有电容的小型耦合结构可扩大天线的波束宽度。

所述介质基板与接地板辐射器件腔腔底之间设有空气层（7）。