[实用新型]一种基于RFID的电子车牌天线

说明书

技术领域

本实用新型属于移动通信系统和无线通信领域，具体涉及一种基于RFID的电子车牌天线的设计。

背景技术

在对车辆信息进行识别的自动识别装置的选择上，射频识别(RFID)技术有着其他识别技术无法比拟的优势。现今为止设计和应用的电子车牌一般是标签和传统车牌相分离，比如大多数的应用是将标签放置在汽车挡风玻璃上，或者汽车内任何可以看得到的地方，甚至被驾驶员随身携带，这些应用方式存在着性能和安全上的弊端，而真正的电子车牌应该是传统车号牌与电子标签融为一体的，本设计正是基于此而做出的研究，将RFID标签嵌入车牌，并将天线的设计也基于车牌本身的构造。

对于几种常用的标签天线，其中微带贴片天线以及偶极子天线都曾被应用到电子车牌中，然而这些类型的天线都是置于车牌后方的，存在一些弊端，因为绝大多数的车牌也是金属材料制成的，对天线方向图的影响是不可忽略的。而缝隙天线通常是在金属物体上开槽来实现的，它成本低、容易制作而且易于同电路集成。由于车牌是金属材料，那么直接利用车牌本身来设计缝隙天线不失为一种较优的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于RFID的电子车牌天线的设计，实现结构简单、降低成本、便于推广，而且满足了天线结构简单、易于现有车牌结合和便于微波集成电路加工集成的技术特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于RFID的电子车牌天线，包括九二式车牌1，位于九二式车牌1上的主辐射单元2，位于九二式车牌1内侧的RFID有源芯片3，所述主辐射单元2为在九二式车牌1上直接开槽的缝隙天线，在九二式车牌上直接开槽出主辐射单元2，逐步增加主辐射单元2上的矩形锯齿5并调整其位置，对阻抗匹配馈线4 结构进行优化改进。

进一步，一种基于RFID的电子车牌天线，所述主辐射单元2通过馈线4连接到有源芯片3。

进一步，一种基于RFID的电子车牌天线，所述微主辐射单元2、阻抗匹配馈线4沿同一纵向中心轴对称分布。

通过增加与优化主辐射单元2上矩形锯齿凸起5，增大长边缝隙的长度，克服车牌尺寸对于设计的限制，使所设计的缝隙天线有足够的带宽覆盖RFID系统的频率范围，满足实际应用中的需要。

本实用新型直接在现有车牌上开槽实现缝隙天线，其实现结构简单、成本低、便于推广，而且易于与现有车牌相结合，便于微波集成电路加工集成，适合大范围推广。

附图说明

图1本设计天线结构的正面示意图。

图2本设计天线结构的背面示意图。

图3本设计天线的S11参数图。

图42.45GHz时角度为0°的二维方向图

图52.45GHz时角度为42°的二维方向图

图62.45GHz时角度为328°的二维方向图

图中：1九二式车牌、2主辐射单元、32.45GHz有源RFID芯片、4馈线、5矩形结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。

图1为本设计的正面示意图，图2为本设计的背面示意图。基于RFID的电子车牌天线的设计，包括九二式车牌1，位于九二式车牌1上的主辐射单元2，位于九二式车牌1内侧的RFID有源芯片3，其特征在于：所述主辐射单元2为在九二式车牌1上直接开槽的缝隙天线；所述主辐射单元2通过馈线4连接到有源芯片3；所述微主辐射单元2、阻抗匹配馈线4沿同一纵向中心轴对称分布。

通过增加与优化主辐射单元2上矩形锯齿凸起5，增大长边缝隙的长度，克服车牌尺寸对于设计的限制，当矩形锯齿凸起5的加大到22mm时，天线谐振在 2.430GHz，该天线的工作频段范围为2.380GHz～2.498GHz，带宽为118MHz，如图3所示。从结果中可以看出，所设计的缝隙天线有足够的带宽覆盖2.45GHz频段范围，能够满足实际应用中的需要。

图4至图6所示为频率为2.45GHz时天线在不同角度时的二维方向图。从图中可以看出天线辐射能量在空间的分布情况。该天线的最大增益为10.6dBi，说明该天线是一个高增益天线。上述方向图能够满足实际应用的需要，在电子车牌识别系统中，可将阅读器安置在路边的灯柱上，两侧上倾的波束可使阅读器与电子车牌通信，也可将阅读器架设在收费站的上方，正中间上倾的波束可使阅读器与电子车牌通信。