[发明专利]一款应用于RFID的近场自适应聚焦天线及聚焦方法在审
申请号: | 201910193041.X | 申请日: | 2019-03-14 |
公开(公告)号: | CN109755762A | 公开(公告)日: | 2019-05-14 |
发明(设计)人: | 王身云;李阳;毕杰栋 | 申请(专利权)人: | 南京信息工程大学 |
主分类号: | H01Q21/08 | 分类号: | H01Q21/08;H01Q3/28;H01Q3/32;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50 |
代理公司: | 南京钟山专利代理有限公司 32252 | 代理人: | 戴朝荣 |
地址: | 210044 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 贴片天线 地板支撑 支撑基板 金属探针 聚焦天线 天线阵列 自适应 基板 贴片天线单元 近场 穿过 基板接触 基板贴合 接触金属 节能环保 节省空间 目标物体 能量聚焦 扫描区域 探测阵列 位置目标 金属地 上表面 天线阵 上端 贴合 下端 天线 应用 聚焦 金属 | ||
本发明涉及一款应用于RFID的近场自适应聚焦天线,其特征在于:包括目标物体和天线阵列,所述天线阵列包括5个贴片天线单元,所述天线阵列为5×1的天线阵列;每一所述贴片天线单元的结构为:包括贴片天线、贴片天线支撑基板、金属探针、地板支撑基板和金属地,地板支撑基板贴合于金属地上表面,贴片天线支撑基板置于地板支撑基板上方,且不与地板支撑基板接触,贴片天线贴合于贴片天线支撑基板上表面,金属探针下端穿过地板支撑基板并接触金属地,金属探针上端穿过贴片天线支撑基板并接触贴片天线。本发明的聚焦天线通过自适应探测阵列天线,使其在扫描区域实现任意位置目标处的能量聚焦,而且使用本发明不仅节省空间,还节能环保。
技术领域
本发明涉及天线领域,具体涉及一款应用于RFID的近场自适应聚焦天线及聚焦方法。
背景技术
随着科学技术的飞速发展,全球已经进入信息化时代,与信息相关的技术己经遍布人们生活和工作中的方方面面。射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一门新兴技术,是我国实现现代化、信息化的关键技术之一。RFID是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号的空间耦合(电感或电磁耦合)实现对被识别物体的自动识别。目前,在全球的医疗领域、物流领域、交通领域等地方,都有RFID识别技术的应用。随着这一技术的发展,RFID给人类的生产生活、商业经营带了了巨大的改变。
RFID系统在工作时,阅读器将要发送的信息,经编码后加载在某一频率的载波信号上经信号传输线传送给天线,再由天线向外发送,进入聚焦点的电子标签接收此脉冲信号,电子标签对此信号进行相关操作后,将信号返回给天线和阅读器,阅读器接收根据电子标签返回的信号再执行相应的操作。目前,RFID系统仅能对固定点(即聚焦点)的电子标签进行识别,而无法实现对位置变化的电子标签的检测。本发明所设计的自适应阵列天线,可以实现在天线扫描区域任意位置的能量聚焦,从而实现移动目标的识别,如图1所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一款应用于RFID的近场自适应聚焦天线。
为解决以上技术问题,本发明的技术方案为:提供一款应用于RFID的近场自适应聚焦天线,其创新点在于:包括目标物体和天线阵列,所述天线阵列包括5个贴片天线单元,所述天线阵列为5×1的天线阵列;
每一所述贴片天线单元的结构为:包括贴片天线、贴片天线支撑基板、金属探针、地板支撑基板和金属地,所述地板支撑基板贴合于金属地上表面,所述贴片天线支撑基板置于地板支撑基板上方,且不与地板支撑基板接触,所述贴片天线贴合于贴片天线支撑基板上表面,所述金属探针下端穿过地板支撑基板并连接金属地,所述金属探针上端穿过贴片天线支撑基板并接触贴片天线。
进一步的,所述贴片天线支撑基板和地板支撑基板均为Fr4介质基板,且介电常数均4.4,基板损耗均为0.02。
进一步的,所述贴片天线为开有互为对称的矩形槽的E形贴片天线,所述贴片天线的尺寸为42.5mm×41.5mm,所述矩形槽的尺寸是28mm×5mm。
进一步的,所述金属地在与金属探针连接的部位开设有一通孔,所述通孔内焊接有一SMA接头,所述金属探针为SMA接头向贴片天线方向的延伸。
进一步的,所述SMA接头通过连接线连接一矢量网络分析仪。
进一步的,所述贴片天线的谐振点为2.45GHz。
进一步的,所述贴片天线支撑基板的外径小于地板支撑基板的外径。
本发明基于近场自适应的聚焦天线提供了一种天线的聚焦方法,其创新点在于:所述聚焦方法的具体步骤为:
(1)创建5*1天线阵列模型,通过矢量网络分析仪测量各个天线的输入反射系数,后将目标物体置于某一位置;
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