[发明专利]一种基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线

权利要求书

1.一种基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：包括水平设置的功分馈电网络和设置于所述功分馈电网络四周并与之相垂直的四个准八木天线；所述功分馈电网络包括层叠设置的接地铜片、基片和馈电线部分；所述馈电线部分包括相连接的第一级功分部分和第二级功分部分并形成对所述四个准八木天线的四个功率等分输出端口，且每个功率等分输出端口相位依次相差90°；所述第一级功分部分包括依次连接的一段一级输入微带线、一个第一级功分器和两段一级输出微带线，所述一级输入微带线的起始端为功分馈电网络的输入端且该起始端位置为基片中心；所述第二级功分部分包括两个第二级功分器和四段二级输出微带线；所述第二级功分部分关于基片中心呈中心对称分布；所述四段二级输出微带线形成四个功率等分输出端口；所述准八木天线包括依次连接的端口馈线、平衡巴伦、差分馈电网络、振子馈线和馈源振子；所述平衡巴伦水平放置以减小天线纵向长度；所述端口馈线、平衡巴伦和差分馈电网络的接地铜片同时也作为所述准八木天线的反射器；所述馈源振子与所述接地铜片信号同相叠加用于辐射电流信号，所述馈源振子末端增加第一纵向贴片进行容性加载以实现小型化；所述功分馈电网络和所述准八木天线的工作频率为915MHz。

2.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述两段一级输出微带线末端形成对两个第二级功分器的两个二级输入端，所述两个二级输入端关于基片中心呈中心对称分布；任意一侧的一级输出微带线与另一侧的一级输出微带线的长度的差值为微带传输线导波波长的二分之一以实现两个第二级功分器之间的相位差为180°。

3.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述每个第二级功分器对应的两条二级输出微带线的差值为微带传输线导波波长的四分之一以实现两个功率等分输出端口之间的相位差为90°。

4.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述每个功分器中附带隔离电阻，其电阻值为100欧；构成所述功分器的微带线的特性阻抗为70.71欧姆，定义其宽度为w₁，其中w₁的范围为1mm～1.05mm；其余微带线部分的特性阻抗为50欧姆，定义其宽度为w₂，其中w₂的范围为1.9mm～2mm；所述基片为FR4玻璃纤维环氧树脂板，介电常数为4.4，损耗正切角为0.02，厚度为1mm。

5.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述端口馈线呈L型分布，所述端口馈线一端与馈电网络的输出端相连接，另一端与所述平衡巴伦相连接；所述端口馈线用于将所述功分馈电网络的四等分功率信号输入到天线部分；所述端口馈线的宽度为w₂，特性阻抗为50Ω。

6.根据权利要求5所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述平衡巴伦用于将八木天线的输入阻抗变换为50Ω用于改善所述功分馈电网络与天线的匹配情况；所述平衡巴伦的特性阻抗为35.35Ω，定义其宽度为w₃，其中w₃的范围3.2mm～3.4mm。

7.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述差分馈电网络利用T型结将所述平衡巴伦的输入信号二等分，所述差分馈电网络包括左右设置的第一支路和第二支路；所述第一支路的线长与所述第二支路的线长相差微带传输线导波波长的二分之一以实现两端信号相位差为180°。

8.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述振子馈线分别与所述差分馈电网络的两个输出端连接，所述振子馈线相互平行设置；所述馈源振子为对称振子且水平设置；所述第一纵向贴片以所述馈源振子端口为起点竖直向下设置且关于所述馈源振子对称分布；定义所述第一纵向贴片的长度为r，其中r的范围为20mm～30mm。

9.根据权利要求1所述的基于小型化技术的试衣间RFID系统读写器天线，其特征在于：所述接地铜片呈矩形分布；所述接地铜片覆盖部分基片，定义所述接地铜片的纵向长度为d，其中d的范围为10mm～20mm，所述接地铜片在横向上的覆盖长度为基片的边长；所述接地铜片两侧各连接设置有第二纵向贴片以实现减小接地铜片横向尺寸和容性加载；所述准八木天线的基片同为FR4玻璃纤维环氧树脂板，介电常数为4.4，损耗正切角为0.02，厚度为1mm。