[实用新型]一种RFID定向天线阵列

说明书

技术领域

本实用新型属于射频识别技术领域，尤其涉及一种RFID定向天线阵列。

背景技术

RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频识别(RFID)技术现在得到了越来越广泛的应用，特别是超高频(UHF)频段射频识别技术，有着非常巨大的发展潜力。目前UHF频段RFID技术在物流、仓储管理等方面被认为非常有发展前途的行业。在物流、仓储、人员管理中最为常见的场景就是物品或人出入装有RFID天线的门，RFID阅读器就通过天线对出入的物品进行读取。现有的RFID天线多为圆极化平板天线，如图1和图2所示，现有圆极化平板天线的波束一般都较窄，如果物品4通过时，过高或过低的位置标签5就可能在波束范围之外，人员佩戴的标签卡过高或过低也可能在波束范围之外，从而造成漏读。另外，如图1所示，RFID天线2的最基本的安装方式是与门框1保持平行，RFID天线2发出天线波束3，但是在实际的使用过程中，为了使RFID阅读器能够提前读取信息，需要使RFID天线2保持一定角度的倾斜，如图2所示，使RFID天线2与门框1保持30度的角度，发出的天线波束3也产生30度的倾斜角度。一般情况下，RFID天线2的尺寸大约与RFID所使用的频段的波长接近，例如915MHz的电波波长为32.7cm，实测一些常用的天线尺寸为28cm～30cm。这类天线的厚度一般为4cm～6cm。在一些场合要将天线内藏在门框里，门框的厚度大约至少需要28cm×sin30°+4cm＝18cm，这个厚度的尺寸门框一般难以容忍的和非常不美观的。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种RFID定向天线阵列，第一个目的是可以扩大天线波束在垂直方向的宽度，另一目的是通过非机械的方式实现RFID天线发出倾斜的天线波束。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种RFID定向天线阵列，包括四个天线单元，所述天线单元为贴片天线，并在空间上呈间隔排列成一条直线，所述天线单元两两一组分别和两个功分器的一端相连，所述两个功分器的另一端又同另一个功分器或3dB电桥的一端相连，所述另一个功分器或3dB电桥又和射频信号的输入端相连；上述天线单元、移相器、功分器或3dB电桥均安装在同一块PCB电路板上，所述PCB电路板还具有金属材质的外壳。

上述间隔满足S＝aλ，其中S为间隔距离，λ为射频电波波长，a为间隔系数。

为了实现另一个目的，所述天线单元和功分器之间还具有移相器。

本实用新型的有益效果是：使用贴片天线代替圆极化平板天线作为天线单元后，有效的减少了天线单元的体积，更加便于安装，四个贴片天线呈直线排列，又进一步扩大天线波束的宽度，增加了射频识别的效果。另外，在天线单元和功分器之间增加移相器后，可以任意角度的调整天线波束的方向，避免了为了调整角度而对天线单元的安装做结构上的改变。

附图说明

图1是现有技术的RFID阅读器的天线的安装结构和效果示意图。

图2是现有技术的RFID阅读器的天线偏转一定角度后的安装结构示意图。

图3是本实用新型的原理结构图。

图4是本实用新型的实施例1的原理结构图。

图5是本实用新型的实施例2的原理结构图。

图6是本实用新型的实施例3的原理结构图。

图7是本实用新型的安装结构和效果示意图。

附图标记说明：门框1、RFID天线2、天线波束3、物品4、标签5、天线单元6、移相器7、功分器8、功分器9、3dB电桥10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。