[发明专利]应用在开关柜触头上的共形RFID天线

说明书

本发明公开了一种应用在开关柜触头上的共形RFID天线，包括：第一背腔偶极子天线及第二背腔偶极子天线。第一背腔偶极子天线安装于开关柜动触头上，且第一背腔偶极子天线包括：第一背腔结构固定于开关柜动触头上；第一共形陶瓷胚体固定于第一背腔结构上；宽频偶极子天线固定于第一共形陶瓷胚体上；第一超高频射频识别温度传感芯片加载于宽频偶极子天线；及第二背腔偶极子天线安装于开关柜静触头上，且第二背腔偶极子天线包括：第二背腔结构固定于开关柜静触头上；第二共形陶瓷胚体固定于第二背腔结构上；小型化偶极子天线固定于第二共形陶瓷胚体上。借此，本发明的应用在开关柜触头上的共形RFID天线，结构简单合理，且天线增益高。

技术领域

本发明是关于射频识别技术领域，特别是关于一种应用在开关柜触头上的共形RFID天线。

背景技术

射频识别(RFID)技术是20世纪90年代蓬勃发展起来的具有高速移动多目标识别、穿透性强、抗恶劣环境的快速实时数据采集与处理的智能识别技术，识别过程无须人工干预，有巨大的应用空间。RFID系统可以按照读写器发射频率的不同进行分类，135KHz以下、13.56MHz、860-960MHz和2.4GHz以上分别对应着低频段、高频段、超高频段和微波段。RFID标签可以按供电方式的不同分为无源RFID标签和有源RFID标签。工作在860-960MHz频段内的超高频RFID标签，因为其远距离读取(超过5米)、多标签阅读以及很强的抗干扰能力等优点已成为RFID技术中研究的热点。

传感器有温度传感器、流量传感器、压力传感器、磁传感器、加速度传感器、生物传感器等很多种，是信息化产业的重要基础元件。温度传感器在工农业生产、科学研究和日常生活应用等领域都有着广泛的使用，温度传感器是最基本也是需求最多的传感器，占到了整个传感器总需求量的50％左右。相对于热电偶、热敏电阻、铂金属丝等类型的温度传感器，超高射频温度传感器结构简单，具有可集成性，将其集成于RFID标签芯片中，在实现自动识别的同时还可以检测周围环境的温度，极大的扩展了RFID技术的应用。

在超高频射频识别(RFID)温度传感系统中采用基于超高频射频识别原理加温度传感和监测技术，将“无源测温”与“无线传输”两大关键技术进行融合，可以解决当前各类电力设备温度监测技术存在的局限性。利用超高射频温度传感芯片构成的温度在线监测系统，兼有“无源”和“无线”两大特点，具有安全性、成本低、实时性好、便于维护等优点，可用于输电线路线缆接头、环网柜(RMU)电缆头、空气断路器开关触头、高低压母排、隔离开关铜排、变电站接地刀闸、电容器接头、变压器接头等的温度监测，为电力设备温度监测提供了很好的解决方案。

在该超高频射频识别(RFID)温度传感系统中，需要两类核心技术，一个是超高频射频温度传感芯片，另外一个是符合该温度传感芯片技术指标要求的高性能RFID天线，两类技术的应用保证系统无线传输距离和温度监测数据传输的准确性。配合该系统用的超高射频温度传感芯片，符合ISO/IEC18000-6C标准，频率范围860MHz-960MHz，测温范围-40℃～+120℃，支持EPCglobal 1级2代超高频RFID通信协议。为了配合该高性能的超高频温度传感器芯片，所配套使用的RFID天线需要共轭匹配该芯片的等效输入阻抗、较宽的天线带宽(860-960MHz)、较高的天线增益、波瓣宽度较宽、定向辐射等性能。同时为了配合该系统的具体使用场景，RFID天线需要根据具体使用环境来调整天线的阻抗、辐射方向图和天线增益。

目前主流的超高频识别(RFID)天线主要形式有偶极子天线，弯折偶极子天线，印刷偶极子天线，微带天线，对数螺旋天线。前三种天线都是线极化天线，后两种天线属于圆极化天线。偶极子天线和弯折偶极子天线属于全向辐射天线，印刷偶极子天线，微带天线和对数螺旋天线都是定向辐射天线，如下表格。