一種射頻識(shí)別天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種遠(yuǎn)近場(chǎng)空腔射頻識(shí)別天線。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Rad1 Frequency Identificat1n)的縮寫(xiě)，RFID俗稱(chēng)電子標(biāo)簽，RFID技術(shù)是從二十世紀(jì)九十年代興起的一項(xiàng)利用射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式雙向通信，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息的無(wú)線通信技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，RFID已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)算控制管理等眾多領(lǐng)域，例如火車(chē)的交通監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自動(dòng)化、門(mén)禁系統(tǒng)、金融交易、倉(cāng)庫(kù)管理、畜牧管理、車(chē)輛防盜等、RFID技術(shù)將成為未來(lái)信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。
[0003]RFID系統(tǒng)通常地包括多個(gè)RFID標(biāo)簽、至少一個(gè)與該RFID標(biāo)簽通信的具有射頻識(shí)別天線的RFID讀取器、以及用于控制該RFID讀取器的計(jì)算裝置。通常地，RFID標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片組成;RFID讀取器包括:用于將能量或信息提供到RFID標(biāo)簽的發(fā)送器以及用于從RFID標(biāo)簽接收身份和其它信息的接收器;計(jì)算裝置處理通過(guò)RFID讀取器所獲得的信息。RFID讀取器的發(fā)送器經(jīng)由射頻識(shí)別天線輸出RF(Rad1 Frequency)，射頻信號(hào)，從而產(chǎn)生電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)使得RFID標(biāo)簽返回?cái)y帶信息的RF信號(hào)。
[0004]為適應(yīng)現(xiàn)代通信設(shè)備的需求，射頻識(shí)別天線的研發(fā)主要朝幾個(gè)方面進(jìn)行，分別為減小尺寸、寬帶和多波段工作、智能方向圖控制等。而目前市場(chǎng)上的全向射頻識(shí)別標(biāo)簽天線均存在輻射效率較低、極化方式單一、帶寬較窄、容易受環(huán)境干擾等問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種射頻識(shí)別天線，該射頻識(shí)別天線兼容遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別和近場(chǎng)識(shí)別的功能，以空氣作為介質(zhì)，減少射頻識(shí)別天線輻射過(guò)程中的介質(zhì)損耗，提高射頻識(shí)別天線的輻射效率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，殼體天線化的設(shè)計(jì)也提高了射頻識(shí)別天線的機(jī)械強(qiáng)度。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種射頻識(shí)別天線，其特征在于，所述射頻識(shí)別天線包括:一金屬殼體;一絕緣基板，設(shè)置于所述金屬殼體上，所述絕緣基板與所述金屬殼體合圍形成一中空腔體；以及一輻射面板，設(shè)置于所述中空腔體內(nèi)，所述輻射面板包括多個(gè)扇形的輻射單元，多個(gè)所述輻射單元形成環(huán)形間隔排列，多個(gè)所述輻射單元之中包括一個(gè)直連輻射單元和N個(gè)耦合輻射單元，所述直連輻射單元連接一信號(hào)源，所述耦合輻射單元與所述直連輻射單元耦合，相鄰的兩個(gè)所述耦合輻射單元之間相位延遲[360/(Ν+1)]度，且幅值相同，其中，N為正整數(shù)。
[0007]優(yōu)選地，所述輻射單元包括一扇形的輻射片主體以及至少一耦合臂，所述輻射片主體具有朝向圓心的內(nèi)弧和背離圓心的外弧，所述耦合臂自所述輻射片主體的內(nèi)弧沿其圓弧的半徑方向，向所述扇形的輻射片主體的圓心延伸，所述耦合臂之間不相交。
[0008]優(yōu)選地，所述耦合臂的長(zhǎng)度為所述扇形的輻射片主體的半徑的長(zhǎng)度的I?2倍。
[0009]優(yōu)選地，每個(gè)所述輻射單元包括兩個(gè)耦合臂，所述兩個(gè)耦合臂自扇形的所述輻射片主體的內(nèi)弧的兩端向所述扇形的福射片主體的圓心延伸。
[0010]優(yōu)選地，所述輻射面板包括一個(gè)直連輻射單元和3個(gè)耦合輻射單元，每個(gè)所述輻射單元的兩個(gè)耦合臂之間相互垂直，相鄰的兩個(gè)所述耦合輻射單元之間相位延遲90度，且幅值相同。
[0011]優(yōu)選地，所述多個(gè)輻射單元之間的間距大于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.001倍，小于所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.01倍。
[0012]優(yōu)選地，所述直連福射單元與一射頻連接頭相連接。
[0013]優(yōu)選地，所述射頻連接頭設(shè)置于所述金屬殼體上，所述直連輻射單元通過(guò)同軸線或平行雙導(dǎo)線與所述射頻連接頭相連接。
[0014]優(yōu)選地，所述輻射面板黏貼壓合于所述絕緣基板上朝向所述金屬殼體的表面。
[0015]優(yōu)選地，所述金屬殼體包括金屬底面以及垂直設(shè)置于所述金屬底面上的金屬側(cè)壁，所述金屬側(cè)壁的頂面分別具有一內(nèi)肩臺(tái)，所述絕緣基板連接于所述金屬側(cè)壁的內(nèi)肩臺(tái)上。
[0016]優(yōu)選地，所述中空腔體為直棱柱或者圓柱體。
[0017]優(yōu)選地，所述中空腔體的高度為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的十分之一。
[0018]優(yōu)選地，所述中空腔體為長(zhǎng)方體，其底面的長(zhǎng)度和寬度分別為所述射頻識(shí)別天線的工作波長(zhǎng)的0.5至1.5倍。
[0019]優(yōu)選地，所述中空腔體為圓柱體，所述中空腔體的底面的半徑為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至1.5倍。
[0020]本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線通過(guò)將輻射面板設(shè)置于絕緣基板與金屬殼體之間，且其多個(gè)輻射單元呈環(huán)形且相互間隔設(shè)置，在遠(yuǎn)場(chǎng)可以呈現(xiàn)兩組相互垂直的線極化特性，多個(gè)輻射單元的識(shí)別效果疊加，減少輻射盲區(qū)；在近場(chǎng)，其多個(gè)輻射單元的電流流向相同，可以增強(qiáng)對(duì)近場(chǎng)標(biāo)簽的識(shí)別效果，同時(shí)兼容遠(yuǎn)場(chǎng)識(shí)別和近場(chǎng)識(shí)別的功能。此外，本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的金屬殼體與絕緣基板形成一中空腔體，輻射面板設(shè)置于該中空腔體，以空氣作為介質(zhì)，減少射頻識(shí)別天線輻射過(guò)程中的介質(zhì)損耗，提高射頻識(shí)別天線的輻射效率，并且相比現(xiàn)有的定向天線減少許多配件，使射頻識(shí)別天線的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，形成典型的殼體設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)也提高了射頻識(shí)別天線的機(jī)械強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0022]圖1為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的殼體的俯視圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的殼體的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的輻射面板的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0026]圖5為本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的輻射面板中一個(gè)輻射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記
[0028]I金屬殼體
[0029]11金屬底面
[0030]12金屬側(cè)壁[0031 ]121內(nèi)肩臺(tái)
[0032]2絕緣基板
[0033]3輻射面板
[0034]31直連輻射單元
[0035]32、32’、32”耦合輻射單元
[0036]33輻射片主體
[0037]34耦合臂
[0038]4中空腔體
[0039]5間距
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0041]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，其示出了本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，本實(shí)用新型的射頻識(shí)別天線包括金屬殼體1、絕緣基板2以及輻射面板3。
[0042]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖2和圖3，其分別示出了射頻識(shí)別天線的殼體的俯視圖以及縱截面結(jié)構(gòu)不意圖。在圖2和圖3所不的優(yōu)選實(shí)施例中，金屬殼體I包括金屬底面11以及金屬側(cè)壁12。金屬底面11為一矩形平板。金屬底面11的長(zhǎng)度優(yōu)選地為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至1.5倍。其中，射頻識(shí)別天線的工作波長(zhǎng)優(yōu)選地為32cm。
[0043]優(yōu)選地，金屬側(cè)壁12垂直設(shè)置于金屬底面11上。金屬側(cè)壁12的橫截面為矩形，其中，金屬側(cè)壁12的橫截面是指與金屬底面11平行的截面。金屬側(cè)壁12的橫截面的長(zhǎng)和寬的范圍均為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至I倍。金屬側(cè)壁12的高度為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的十分之一。
[0044]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，金屬底面11也可以為一圓形平板。金屬底面11的直徑優(yōu)選地為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至1.5倍。此外，在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，金屬側(cè)壁12的橫截面也可以是圓形。金屬側(cè)壁12的橫截面的直徑的范圍為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至I倍。
[0045]進(jìn)一步地，如圖1所示，絕緣基板2設(shè)置于金屬殼體I上。具體來(lái)說(shuō)，在圖1和圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例中，金屬側(cè)壁12未與金屬底面11連接的一端端部(頂面)具有一內(nèi)肩臺(tái)121 (可參見(jiàn)圖3)。絕緣基板2的形狀和尺寸與金屬側(cè)壁12的橫截面相適應(yīng)，即絕緣基板2的形狀也可以是矩形或者圓形，進(jìn)而，絕緣基板2設(shè)置于金屬側(cè)壁12的內(nèi)肩臺(tái)121上，與金屬側(cè)壁12固定連接。絕緣基板2與金屬殼體I合圍形成一中空腔體4。中空腔體4的尺寸和形狀與金屬側(cè)壁12大致相同，即中空腔體4的高度為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的十分之一。中空腔體4的形狀為直棱柱或者圓柱體，當(dāng)中空腔體4為長(zhǎng)方體、其橫截面(底面)為矩形時(shí)，其橫截面的長(zhǎng)和寬的范圍均為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5至I倍；當(dāng)中空腔體4的橫截面為圓形時(shí)，其橫截面(底面)的直徑為所述射頻識(shí)別天線工作波長(zhǎng)的0.5