[实用新型]紧凑型单馈宽带圆极化RFID阅读器天线

说明书

本实用新型公开了一种紧凑型单馈宽带圆极化RFID阅读器天线，包括第一层主辐射结构、第二层寄生辐射结构和接地层结构；第一层主辐射结构包括第一介质基底，在第一介质基底的上表面刻蚀着已修改的半E型金属贴片，半E型贴片上刻蚀着椭圆槽和切角；第二层寄生辐射结构包括第二介质基底，在第二介质基底的上方刻蚀一个被切去两个同样大小的角的寄生金属贴片；接地层结构包括四个垂直金属板和接地板。本实用新型将已修改的半E型金属贴片作为主要辐射结构，其能够产生圆极化辐射，并具有较宽的阻抗带宽，四个垂直金属板有助于减小天线的整体尺寸，寄生辐射结构能进一步增强天线的圆极化带宽和阻抗带宽，相比于其他天线具有尺寸小的特点，适合于较小空间环境。

技术领域

本实用新型属于圆极化天线的技术领域，涉及一种紧凑型单馈宽带圆极化RFID阅读器天线。

背景技术

近年来随着物联网行业的快速崛起和发展，射频识别技术(RFID)在很多各式领域中被应用到，比如无线收银系统，物体跟踪及汽车安全等领域。天线作为RFID系统中重要的组成部分，长期以来都是人们研究的热点。对于近距离RFID系统，经常采用高频近场RFID系统，如小于10cm的13.56MHz RFID系统，这种往往把RFID阅读器和天线集合在一起。对于需要远距离的工作的RFID系统,采用的是工作在UHF频段或是微波频段的RFID系统。目前远距离工作的频段最为广泛应用的是UHF频段RFID系统，天线和读写器常采取分离式结构，并通过阻抗匹配的同轴电缆将读写器和天线连接在一起。RFID系统由于结构、安装和使用环境等变化多样，并且读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展，使得阅读器天线的设计面临新的挑战。RFID标签的摆放方向在实际应用中是任意的，并且标签天线通常是线极化的，需要圆极化辐射的阅读器天线来保证阅读器与标签之间通信的可靠性。此外，在大部分实际情况下，对阅读器天线有更高的需求，比如较宽的阻抗带宽、轴比带宽，高的天线增益及定向的稳定对称的方向图等等。圆极化微带天线由于结构紧凑，低剖面，易于集成的优点，经常被设计作为RFID阅读器天线。

目前国内外研究者对于圆极化RFID贴片天线做了许多研究，但是在已有的文献中对于单馈的RFID圆极化阅读器天线体积都比较大，这主要是因为采用层叠式辐射贴片的方式或是加载匹配枝节去增强带宽。小尺寸的单馈圆极化RFID天线工作带宽都比较窄，从而降低了RFID系统的使用范围。若阅读器天线要在小尺寸的条件下拥有较宽的圆极化带宽，天线需要引入额外的功分器或是耦合器，即采用双馈或是多馈的馈电方式。这样会增加天线系统的复杂度，同时也会增加天线的损耗，降低天线辐射效率和增益。

因此，急需设计一款紧凑型，采用单馈方式并且具有一定圆极化带宽的RFID阅读器天线，以满足目前商业和工业需要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种紧凑型单馈宽带圆极化RFID阅读器天线，在保持尺寸较小，结构紧凑的条件下，天线具有较大的阻抗、圆极化带宽和较高的圆极化天线增益。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：