[发明专利]一种双线框三维通道装置

说明书

技术领域

 本发明涉及射频识别（RFID, Radio Frequency Identification）技术领域，具体地说是一种能够实现标签三维读取、有效降低漏读率的双线框三维通道装置。

背景技术

在现有射频识别技术领域，射频识别系统一般包括射频天线、用于控制射频信号发射及接收的读写模块，以及固定在待识别物品上的射频标签，使用时射频天线输出射频信号，对射频标签进行读取，射频标签上携带的信息再经射频天线反馈至读写模块内的信号接收电路，对接收到的信息进行处理后，即可完成对射频标签以及其所表示的物体的ID识别。在该系统中，射频天线是整个射频识别系统的重要组成部分，其完成射频识别系统中磁场的发射和接收。当将射频识别技术应用于三维通道装置时，需要将射频天线做成天线框的形式，多个框形天线组成天线阵列，天线阵列完成对标签的三维读取。

在现有三维通道装置中，单个框形天线线圈在工作时，在天线线圈中间位置存在盲区，所以常通过框形天线重叠互补形式，各天线依次轮询工作，相邻两框形天线可以相互弥补对方盲区，从而实现了标签的三维读取。

现有技术中，采用框形天线重叠互补形式实现标签三维读取的方法主要有两种:一种方法是天线阵列在工作时，两个天线均采用矩形线圈，两个矩形天线框部分重叠，构成互补的形式，此时由于天线框高度的限制，两个框形天线组成的通道装置高度较低，所以标签的可读区域较小，实际应用中，当标签以较高的高度通过通道装置时，可能会存在漏读现象，如果想增大标签的可读区域，需要增加天线框的高度，此时盲区的面积也相应增大，所以需要同时增加两个天线框的重叠面积，但是因互补的两个框形天线为轮询工作，不工作的天线会对工作的天线起到反作用，重叠面积的加大会导致天线间相互耦合的程度加强，读取效果差；另一种方法是天线阵列采用三个矩形天线框重叠互补的形式，三个框形天线组成的通道装置高度较高，所以标签的可读区域较大，但是，由于三个天线轮询工作，天线轮询时间一定，所以每个天线读取的时间减少，当多个标签同时通过通道装置时，由于时间较短，可能存在漏读现象。

发明内容

 本发明针对现有技术存在的缺点和不足，提出一种在天线个数最少和不增加天线彼此间重叠面积的前提下，能够大大增加标签可读区域，进而有效弥补读取盲区，降低漏读率的双线框三维通道装置及使用方法。

本发明可以通过以下措施达到：

一种双线框三维通道装置，设有射频读写器、功率分配器、天线切换单元以及与天线切换单元相连接的由两个以上的天线线圈组成的射频天线阵列，其中射频读写器的射频信号输出端与功率分配器相连接，射频读写器的控制信号输出端分别与功率分配器、天线切换单元相连接，功率分配器的输出端与天线切换单元相连接，其特征在于射频天线阵列中的天线两两一组，天线线圈均绕制为等大的直角梯形，两个天线线圈配合拼成矩形天线框。

本发明所述功率分配器中设有功率分配电路以及相位切换电路，其中相位切换电路与功率分配电路的一个输出端相连接，功率分配电路用于将输入的射频信号按分配比分为至少两路，相位切换电路可以采用初级、次级线圈式电路结构完成对输入的射频信号相位的切换。

本发明中设有至少两个天线切换单元，每个天线切换单元内设有至少两路射频开关电路，两路以上的射频开关电路与射频天线阵列中两个以上的天线一一对应连接，所述射频开关电路由高频信号开关电路和匹配电路组成，高频信号开关电路的输出端与匹配电路相连接，匹配电路的输出端与射频天线阵列中的一个天线相连接。

本发明中优选设有两个天线切换单元，每个天线切换单元中设有两路射频开关电路，天线切换单元分别与两个天线相连接。

本发明中天线线圈绕制为直角梯形，其具有两个非直角的底角，其中较小的一个角度范围为30°-60°。