[实用新型]一种UHF频段的矩形开槽圆极化天线

说明书

本实用新型提出一种UHF频段的矩形开槽圆极化天线，所述天线为微带天线；所述天线的辐射贴片呈矩形，矩形辐射贴片的周沿处设有导电槽；当天线工作时，所述导电槽处的电流沿导电槽走向弯曲，以增加辐射贴片的有效长度并扩大天线的波瓣宽度；本实用新型采用辐射贴片四周开槽的设计，可增大天线增益，有效减少RFID串读。

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其是一种UHF频段的矩形开槽圆极化天线。

背景技术

天线是RFID系统中非常重要的关键部件，负责在读写器和标签之间进行射频信号收发，天线的性能关系到整个系统的工作效率。根据我国UHF频段射频技术应用标准，需设计天线的工作频率在902～928MHz。RFID标签天线一般为线极化，即垂直极化或者水平极化，线极化天线只能接收电场矢量与之平行的电磁波。同时，在实际应用中，电子标签的放置方位具有任意性，因此要求RFID 读写器天线具有圆极化特性，以便与任意方向的标签天线进行通信。设计高增益天线在电子标签上可以用于远距离识别的应用中或者RFID系统定位。

在现有的所有天线设计中，大部分都需要提高天线的工作频带，使得天线的工作状态更加稳定，另外还要提高天线的增益或者拓展波束宽度，扩大天线的有效识别范围，在前两者的基础上，还要保证阻抗带宽和轴比带宽。但是在特殊的场合还需要考虑到天线的尺寸以及天线的方向。

目前圆极化天线研究成果中，有使用常规的方法在微带天线贴片上引入微扰，如引入切角形成圆极化波，有采用多馈点的方法，如在单个辐射单元上采用四点馈电技术，有效扩宽了阻抗带宽和轴比带宽，但单个天线受到增益值限制难以实现远距离工作。另外圆极化微带天线存在的主要缺陷是它的相对带宽、轴比带宽和增益不够高，这样的圆极化微带天线造成工作频率较窄，远距离难以识别标签，且读取标签数量较少。

本设计中的UHF RFID读写器天线解决了相对带宽、轴比带宽和增益不高，以及串读频发的缺陷。

本设计中的UHF RFID读写器天线主要从圆极化天线着手，更具有实用性。对于天线的工作频带，天线工作频带较宽，可使天线工作状态更加稳定。对于天线波束和天线增益而言，提高天线增益或者扩展波束宽度，可扩大天线有效识别范围，对于RFID系统的识别效率具有积极作用。

发明内容

本实用新型提出一种UHF频段的矩形开槽圆极化天线，采用辐射贴片四周开槽的设计，可增大天线增益，有效减少RFID串读。

本实用新型采用以下技术方案。

一种UHF频段的矩形开槽圆极化天线，所述天线为微带天线；所述天线的辐射贴片呈矩形，矩形辐射贴片的周沿处设有导电槽；当天线工作时，所述导电槽处的电流沿导电槽走向弯曲，以增加辐射贴片的有效长度并扩大天线的波瓣宽度。

所述天线的上部结构处自上而下设有辐射贴片、第二介质层；所述天线的下部结构处自上而下设有馈电层、第一介质层和地层；所述上部结构以绝缘支撑件支撑于下部结构上；所述馈电层以馈电探针与辐射贴片馈电点处的馈电圆盘相连。

所述第一介质层、第二介质层处设有可供馈电探针通过的馈电通孔；上部结构、下部结构之间为空气介质；所述馈电层的馈电端口处设有两个用于连接SMA 转接线的矩形贴片。

所述绝缘支撑件包括以PA66成型的尼龙螺柱和尼龙螺丝。

所述导电槽为自上而下贯穿辐射贴片的通槽；所述导电槽的形状为矩形槽，所述矩形辐射贴片的矩形四边的中部均设有一个导电槽。

所述馈电圆盘为圆形金属电容片；所述馈电层包括功分器，馈电层的馈电方式是通过圆形金属电容片耦合馈电，以补偿馈电探针引起的电感。