[发明专利]一种二频段天线及天线的信号发射、接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波射频识别技术领域，涉及一种用于微波射频识别读写器的二频段天线及天线的信号发射、接收方法。

背景技术

微波射频识别(MicrowaveRFID)技术是包括将唯一的识别信息存储到芯片中，以及使用射频识别、追踪或者管理附着于此芯片的物体的技术。微波射频识别(MicrowaveRFID)技术具有准确性高、存储量大、抗恶劣环境、安全性高的特点，已广泛应用于生产、物流、交通、防伪等领域中，随着相关技术的不断完善和成熟，微波射频识别(MicrowaveRFID)技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，将成为未来信息社会建设的一项基础技术。

微波射频识别(MicrowaveRFID)系统包括读写器、电子标签和后台计算机网络三个部分。其中，读写器与电子标签之间的联系依靠天线。读写器利用自身天线向电子标签传输能量、时序和信息，同时标签也利用自身天线向读写器返回信息。因此，高性能高增益的天线对于整个微波射频识别MicrowaveRFID系统至关重要。

由于在不同的地区和在不同的应用中，微波射频识别MicrowaveRFID系统的工作频带都不相同。因此，在射频识别读写器上设计一款多频带天线可以解决利用一个读写器读写多个工作频段标签的难题。

现有的微波射频识别读写器天线可以简单的分为以下两种。

第一种为：单一工作频段的读写器天线。根据上述说明，此类读写器不能读写多个工作频段的标签，具有一定的局限性。

第二种为：存在少数多频段的读写器天线，但大部分存在增益小或尺寸大的不足，仅有极少数设计为高性能且能覆盖2.45GHz--2.400至2.483GHz和5.8GHz--5.725至5.875GHz微波射频识别频段的读写器天线。现有技术中的双频段天线采用一个较长的偶极子天线作为2.45GHz使用，一对较短的偶极子天线作为5.8GHz，两频段之间用微带线连接，并使上述所有结构共面且贴附于介质基板上表面；该天线在2.45GHz频率下增益为8dBi，在5.8GHz频率下增益为9-10dBi，因而增益高，但是其地平面板外尺寸为43×26×12mm³，故其尺寸较大且不易集成于读写器中。或者双频段天线为一个地平面板带有短截线的微带馈电弯折贴片天线，其尺寸为35×50×1.6mm³，因此尺寸较小，但是其在2.45GHz频率下增益为2.27dBi，5.8GHz频率下增益为2.99dBi，故其增益较低。

综上，所述两种读写器天线均不能很好地作为多应用的微波射频识别读写器天线。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于微波射频识别读写器的二频段天线及天线的信号发射、接收方法，能够适用于多应用的微波射频识别读写器天线。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于微波射频识别读写器的二频段天线，包括介质基板，介质基板作为衬底，设置有辐射单元、金属地、弯折微带馈电线和SMA接头，辐射单元贴附在介质基板的一面，金属地贴附在介质基板的另一面，并且辐射单元与介质基板在水平面上无投影重合，弯折微带馈电线与金属地对称贴附在介质基板的两个面上，且弯折微带馈电线将辐射单元与SMA接头连接；

当二频段天线用于接收信号时：

辐射单元，用于感应和接收射频识别系统中标签发射的信号和能量，并传递给弯折微带馈电线；

弯折微带馈电线，用于接收辐射单元发送的信号和能量并与金属地耦合后发送至SMA接头；

SMA接头，用于将弯折微带馈电线发送的信号和能量传递至读写器的射频电路进行处理；

当二频段天线用于发射信号时：

SMA接头，用于将读写器的射频电路处理的信号和能量发送至弯折微带馈电线；

弯折微带馈电线，用于接收SMA接头发射的信号和能量并与金属地耦合后发送给辐射单元；

辐射单元，用于接收弯折微带馈电线发送的信号和能量并辐射至空间。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述弯折微带馈电线贴附在所述介质基板上表面的一侧，由微带线、第一折线部和第二折线部依次连接组成，所述微带线与辐射子单元连接，所述第二折线部与SMA接头连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：将弯折微带馈电线多次弯折可以使天线的尺寸大大缩减，同时也可以起到阻抗变换的作用以使回波损耗减小。