[发明专利]一种组合式通用阅读器天线

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，特别涉及一种组合式通用阅读器天线。

背景技术

随着社会的发展，射频识别(RFID)技术在人们生活中发挥着愈来愈重要的作用。射频识别技术能够通过电磁波媒介识别任意携带有电子标签的物体。在该技术持续发展的过程中，阅读器天线的设计充当着重要角色。鉴于识别距离远，读写速度快和高传输率等优点，超高频(UHF)波段的RFID系统被广泛应用于现实生活中，比如动物标识，供应链管理，以及电子支付等。然而，不同国家或者地区的RFID许可UHF波段不尽相同，比如，中国的840.5-844.5MHz和920.5-924MHz，欧洲的866-869MHz，澳大利亚的920-926MHz，北美的902-928MHz,以及日本的952-955MHz。于是，如果RFID系统能够覆盖840-955MHz整个UHF频段，那么就能有效地简化系统的安装调节，减少搭建成本，进而实现全球通用。

由于覆盖通用超高频RFID应用频段和微波频段2.45/5.8GHz的阅读器在同一个场景下，可能同时有所需求，这样双频或者多频阅读器就具有应用的现实意义，且能进一步简化系统，减少搭建成本。

RFID系统一般由阅读器和标签两部分组成，并且标签携带的一般为线极化天线。考虑到标签摆放方位的不确定性，为了避免阅读器与标签之间耦合的严重极化失配，提高信息传输的可靠性，圆极化天线在RFID阅读器中得到广泛应用。在一些标签摆放方位比较确定的场景下，携带线极化天线的RFID阅读器也具有相应的应用前景。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种组合式通用阅读器天线。

本发明是由圆极化天线和线极化天线有机结合而成的组合天线，其中圆极化天线是具有高增益、优良阻抗匹配和轴比性能，能够覆盖840MHz-960MHz频带的通用超高频圆极化阅读器天线，线极化天线是覆盖2.45GHz微波频段的线极化阅读器天线。

本发明采用如下技术方案：

一种组合式通用阅读器天线，包括圆极化天线及线极化天线；

所述圆极化天线采用堆叠结构，从上到下依次包括第一寄生贴片、第一主辐射贴片、第一馈电网络及第一地板，所述第一馈电网络包括环形微带传导线和四根金属探针，所述四根金属探针沿着环形微带传导线电流方向，依次间隔1/4λ₀均匀放置在环形微带传导线上，其中λ₀为中心频率900MHz所对应自由空间的波长，所述第一主辐射贴片与第一寄生贴片通过四根金属探针连接，所述第一寄生贴片与第一主辐射贴片中心处均开有方形槽，还包括指环状导体带结构，所述指环状导体带结构套在第一寄生贴片的边缘；

所述线极化天线安装在第一寄生贴片的方形槽上方，采用堆叠结构，从上到下依次包括第二寄生贴片、第二主辐射贴片及第二馈电网络，所述第二主辐射贴片及第二寄生贴片均为方形结构，所述第二主辐射贴片由两条中心对称的不等臂U型微带线构成，所述第二馈电网络由等臂U型微带线传导线耦合中部开有缝隙的第二地板构成，所述第二地板的左右上方两角切有相同大小的长方形切口。

所述第二寄生贴片的左上角和右下角分别开有等腰直角三角形切角，所述等腰直角三角形的腰长为0.049λ₁，其中λ₁为微波频段的中心频率2.45GHz所对应自由空间的波长。

所述第二主辐射贴片由两条中心对称的不等臂U型微带线构成，所述不等臂U型微带线的底端两侧均开有等腰直角三角形切角，等腰直角三角形的腰长为不等臂U型微带线宽度的一半，所述两条中心对称的不等臂U型微带线的整体长度为0.552λ₁，宽约为0.083λ₁，其中λ₁为微波频段的中心频率2.45GHz所对应自由空间的波长。

所述等臂U型微带线传导线的臂长为0.155λ₁，底宽为0.06λ₁，臂宽为0.016λ₁，第二地板是长、宽分别为0.22λ₁和0.189λ₁的长方形，且第二地板的中心线上开有长为0.22λ₁，宽为0.024λ₁的缝隙，将地板均分为两部分，所述第二地板的长方形切口长为0.045λ₁，宽为0.02，其中λ₁为微波频段中心频率2.45GHz所对应自由空间的波长。