[发明专利]基于RFID的双圈切换层板式天线装置

说明书

本发明涉及一种基于RFID的双圈切换层板式天线装置设有电源模块、射频读写器、双路匹配板以及天线阵列，射频读写器与电源模块相连接，射频读写器的射频信号输出端经射频线与双路匹配板的输入端相连，所述双路匹配板的输出端与天线阵列相连，其特征在于所述天线阵列由两个锯齿形天线重叠互补组成，即两个锯齿形天线并排相对放置，锯齿部分相互嵌合，本发明相对于现有技术，天线个数减少，成本降低：由多个竖立式天线改为单独层板形式天线，安装简单，可改造性强：采用两天线切换的工作方式，天线之前互补从而消除盲区，有效的降低了漏读率。

技术领域：

本发明涉及图书的射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)系统，尤其是一种能够实现层板形式天线识别图书标签、有效节约成本的基于RFID的双圈切换层板式天线装置。

背景技术：

RFID(Radio Frequency Identification)又称无线射频识别，是通过电磁场来实现信息传递的一种非接触式通信技术，在目前的射频识别领域，其典型系统一般包括读写模块、天线及标签。其中读写模块用于对射频信号的发射与接收，天线用于在读写模块及标签之间传递信息，每个标签具有唯一的电子编码，附着在被识别物体上。

目前，图书馆的管理上所消耗的人力较多，由于书籍数量较多，造成图书分类、图书盘点等工作费时费力，因此RFID智能书架应运而生。目前市面上智能书架天线多为竖立式，需要在每层书架上放置多组天线以实现稳定读取，由于天线数量较多，天线安装的复杂度及天线成本随之上升。同时，竖立式天线需要在前后左右层增加金属屏蔽，防止窜读，导致书架通透性下降从而影响书架的整体美观。

发明内容：

针对竖立式天线所存在的缺点和不足，提出一种双圈切换的层板型天线，天线采用单个层板形式，大大降低了安装复杂度及成本，同时，天线采用两相位差90°的锯齿形天线的形式，实现了层板形式识读标准图书标签。两天线互相弥补了对方的盲区，有效的提高了标签识读的成功率的基于RFID的双圈切换层板式天线装置。

本发明可以通过以下措施达到：

一种基于RFID的双圈切换层板式天线装置，设有电源模块、射频读写器、双路匹配板以及天线阵列，射频读写器与电源模块相连接，射频读写器的射频信号输出端经射频线与双路匹配板的输入端相连，所述双路匹配板的输出端与天线阵列相连，其特征在于所述天线阵列由两个锯齿形天线重叠互补组成，即两个锯齿形天线并排相对放置，锯齿部分相互嵌合。

本发明锯齿型天线中连续设有两个以上的锯齿形结构，两个以上的锯齿形结构沿层板长度方向延伸，锯齿形天线可以采用PCB印刷电路实现，每个锯齿形结构长度方向的宽度大于宽度方向的宽度，即与层板的长度方向相同的天线部分的宽度小于另一其余部分的宽度，从而使天线在与标签垂直方向上辐射的磁场最大。

本发明所述锯齿形天线中的锯齿结构为方形齿结构，即锯齿形天线绕制为弓字型，因此每个锯齿形结构中具有两条与层板长度方向垂直的竖边，由于锯齿型天线的两竖边方向相反，在两边中间位置处磁场相互抵消从而出现一个不可避免的盲区，因此需要双路天线，使得两天线的盲区互相抵消。

本发明两个锯齿形天线以90°相位差进行重叠互补，两天线分时工作，相邻两竖边互相弥补对方盲区，大大增加标签的可读区域，从而实现标签的稳定读取、提高读取成功率。

本发明所述射频读写器，输入端与电源模块相连，用于产生射频信号、天线选择信号，这些信号通过射频线送至双路匹配板，所述双路匹配板输入端与射频读写器相连，输出端与对应的天线相连，用于对相应的天线进行阻抗匹配，将对应天线的频率谐振至11.0592M，输出阻抗变换至50Ω，从而保证射频读写器发出的射频信号尽可能多的到达天线，并通过天线辐射出去。同时，天线选择信号经过匹配板处理用于选择双路匹配板中的一路进行输出；所述天线阵列，其中两天线分别与双路匹配板中的一路相连，两天线分时工作；所述电源模块为整个通道装置提供电源。