[发明专利]一种UHF频段RFID近场读写器天线

说明书

本发明属于射频识别读写器天线技术领域，公开了一种UHF频段RFID近场读写器天线，包括介质板、金属地、微带电路和辐射结构；所述金属地置于介质板的底面；所述微带电路和辐射结构置于介质板的顶面；所述微带电路包括第一微带线、第二微带线以及第三微带线；所述辐射结构包含N个“反向电流对”单元、4(2N‑1)个电容、5(2N‑1)个传输线和2(2N‑1)个电感，且1≤N≤8。本发明不仅能在读写区域内获得强而均匀的磁场分布，还能根据不同应用场景调节读写区域，可以广泛应用于UHF频段的近场RFID系统。

技术领域

本发明属于射频识别读写器天线技术领域，具体涉及一种UHF频段RFID近场读写器天线。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，快速地进行物品追踪和数据交换。RFID系统包含四类不同的工作频段：低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波(MW)，工作频段不同系统的性能特点也有很大的差别。与其他频段相比较而言，UHF近场RFID系统在单品级识别中有较多的优越性，主要有可以同时读取多个标签、可多次读写、数据容量大、标签成本低等优点。目前UHF近场RFID系统已在供应链管理、现代职能物流、医药监管、零售业等领域发挥着巨大作用。从简单的工作原理来看，最基本的RFID系统主要由三部分组成：读写器、标签和PC端组成。读写器天线作为RFID系统中关键的一环，直接决定了系统的识别距离、覆盖面积、读写稳定性等性能。

读写器和标签之间的数据以及能量交换可以通过电场或者磁场来实现，但是基于磁场耦合的UHF近场RFID读写器天线在具有金属和液体的环境中能够保持较好的性能，受到了广泛的关注。在基于磁场耦合的UHF近场RFID读写器天线的设计中，根据不同应用场景需要不同读写面积的读写器天线，而当天线具有大面积时，磁场分布会变弱且不均匀，导致读取空洞，影响读写器天线的性能。因此，设计一种结构简单、读写区域可调且具有强而均匀磁场分布的读写器天线，具有重要的研究价值和应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种UHF频段RFID近场读写器天线，能获得具有可调且强而均匀磁场分布的读写区域，有效提升读写器天线的工作性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种UHF频段RFID近场读写器天线，其特征在于：包括介质板、金属地、微带电路和辐射结构；所述金属地置于介质板的底面；所述微带电路和辐射结构置于介质板的顶面；所述微带电路包括第一微带线、第二微带线以及第三微带线；所述辐射结构包含N个“反向电流对”单元、4(2N-1)个电容、5(2N-1)个传输线和2(2N-1)个电感；所述第一“反向电流对”单元由第一弯折微带线、第二弯折微带线构成；所述微带电路包括从天线输入端口开始的第一微带线，上下两路输出第二和第三微带线，第二微带线与第一弯折微带线的输入端相连，第一弯折微带线的输出端经第一电容、第一传输线、第一电感、第二传输线、第二电容、第三传输线、第三电容、第四传输线、第二电感、第五传输线、第四电容与第三弯折微带线的输入端相连；第三微带线与第二弯折微带线的输入端相连，第二弯折微带线的输出端经第五电容、第六传输线、第三电感、第七传输线、第六电容、第八传输线、第七电容、第九传输线、第四电感、第十传输线、第八电容与第四弯折微带线的输入端相连；以此类推，所述2N-1弯折微带线的输出端经第(8N-7)电容、第(10N-9)传输线、第(4N-3)电感、第(10N-8)传输线、第(8N-6)电容、第(10N-7)传输线、第(8N-5)电容、第(10N-6)传输线、第(4N-2)电感、第(10N-5)传输线、第(8N-4)电容与第2N+1弯折微带线的输入端相连；所述第2N弯折微带线的输出端经第(8N-3)电容、第(10N-4)传输线、第(2N+1)电感、第(10N-3)传输线、第(8N-2)电容、第(10N-2)传输线、第(8N-1)电容、第(10N-1)传输线、第(2N+2)电感、第(10N)传输线、第(8N)电容与第2N+2弯折微带线的输入端相连；所述第2N+1弯折微带线和第2N+2弯折微带线的输出端终端开路。