[发明专利]基于RFID的弧形天线装置

说明书

本发明涉及射频识别技术领域，具体的说是一种特别针对于墙角、花坛周围等图书馆的特殊需要弧形书架的区域或因希望书架外观美观等特殊需要所设计具有弧度的书架适配的具有读取精度高，读写速度快，价格便宜等诸多优点的基于RFID的弧形天线装置，其特征在于所述弧形天线的天线线圈呈条形，且天线线圈的两端向同一侧弯曲，使天线线圈的侧面呈梯形。

技术领域：

本发明涉及射频识别技术领域，具体的说是一种特别针对于墙角、花坛周围等图书馆的特殊需要弧形书架的区域或因希望书架外观美观等特殊需要所设计具有弧度的书架适配的具有读取精度高，读写速度快，价格便宜等诸多优点的基于RFID的弧形天线装置。

背景技术：

在目前智能图书领域，主要的射频天线一般有以下两种：一是竖立式天线方案，其原型的组成部分包括大功率读写器、功分器、若干个射频天线等。原理是首先大功率读写器发射出大功率的射频信号，经由功分器将其发射的功率进行再次分配，按照需要分配到各个必需的射频天线上，用以实现较大区域内的射频磁场分布和信号的均匀覆盖。由天线发出的激励信号到达特定频率的标签时，在标签上会产生相应的响应信号，并由各个天线将信息汇集回读写器中，再由读写器实现对射频信号中的信息进行解读的目的。

单从RFID在书架方面的应用来看，这类天线在技术方面存在标签窜读和漏读标签等问题，在成本方面也存在着性价比低，单价过高等问题。(1)技术方面：竖立式的线圈样式一般为方形环状，通过四条边产生的均匀的环状磁场进行检标签的操作，这种方式虽然可以达到中间部分磁场的强度最大，但是由于标签很难保证都粘贴在不同的位置，届时会存有大量重叠的标签，使标签之间出现互感严重的现象而引发较为严重的频率偏移，最终导致标签的漏检现象。而且不仅如此，由于电磁波是均匀环于天线四条边的，所以平行于水平面的两条边和靠近邻格的天线在不加入金属隔断的情况下，会很轻易地检测到不属于本层本格的图书，造成图书的窜读现象，致使读取错误。若是格口的上下后左右五个方向都加入隔离金属板，也无法彻底隔绝电磁波，窜读现象虽然有所改善但依旧存在，而且金属板隔离电磁波的原因，致使天线中紧靠天线的三条边所产生磁场的功效大大降低，进而造成严重的资源浪费。但是由于目前技术上的不足，只能通过金属隔断的方式减轻当前存在的窜读问题。竖立式天线对结构要求高的同时，还对于稳定性和后期维护上提出了较大的要求，首先，由于添加了多个天线板以及功分器板，元器件过多，不仅安装维护麻烦，而且更加容易损坏。其次，不符合图书管理员的顺架习惯，由于多个隔断的阻挡，使图书管理员不能按照以往的习惯向内或向外统一顺架，增加了后期管理员培训的成本。而此类书架天线由于上述原因读取成功率又无法达到理想目标，故为后来推广造成很大的困扰。

(2)成本方面：竖立式天线的弊端不仅体现在技术上实现起来的较为困难，在成本方面也无法做到较大的优势。由于上面所述的技术方面的各类问题，决定了采用竖立式天线无法做成通透型书架的事实，只能以类书柜形式来展现书架的内容。

结构方面，采用竖立式天线必须在天线每个格口上下左右后五个方向另加金属板以防止磁场过度扩散而造成的窜读，而实际意义上的书架只需要四根立柱作为支撑点，故与通透性强的传统书架相比，此类设计将在结构问题上成本大大提高。

电气方面，目前市面上的竖立式天线书架，每个格口需要4个天线进行配合检标签工作，每个天线又需要相应的电气元件配合，并且采用竖立式天线又要单独制作功分器，以及功分器与天线之间的连接线，这些操作无疑又是巨大的成本问题。

在客户的角度考虑，由于天线隔断的原因以及为了天线可以更好地实现功能等因素所产生的必需的空间，又致使每个隔断空间不能得到充分的利用，从而造成图书放置过少，进而采购书架过多等不必要的麻烦。

二是层板式射频天线，层板式射频天线对于智能书架类的发展推动无疑是巨大的。其克服了前者窜读的问题进而解决了书架智能化的问题并且节约了大量的成本。又因为这种方案仅需要一个天线，故省去了功分器部分实现了从读写器到天线的直接连接，对于阻抗匹配等问题也得到了更好的解决。与层板式天线所配套的标签为粘贴于书脊部，一定程度上避免了标签的重叠，进而提升了读取的准确度。