异形天线的三维通道装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种异形天线的三维通道装置，包括电源模块；射频读写器，其输入端连接电源模块的输出端；时分复用模块，其输入端连接射频读写器的输出端；以及两个异形天线组，其均连接时分复用模块的输出端；两个异形天线组中的一个包括产生的磁场方向相同且具有间距的两个并行天线框，另一个包括产生的磁场方向相反且具有间距的两个并行天线框；其中，电源模块用于提供电源，射频读写器用于产生射频信号和控制信号，时分复用模块用于在控制信号的作用下将射频信号传输至两个异形天线组，两个异形天线组用于将射频信号发送出去检测周围的射频标签并在检测到射频标签时反馈信号至射频读写器。本发明专利技术可提高标签的检测效率并降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别(RFID，Rad1 Frequency Identificat1n)
，特别是涉及一种异形天线的三维通道装置。
技术介绍
RFID系统一般主要包括控制射频信号发射、接收以及信息处理的读写器，与读写器相匹配的射频天线，需要被检测识别的射频标签。在正常工作时，读写器负责发送按照一定协议编码的数据命令，其经过读写器内部的调制和功放电路后，会产生一定功率的带有命令的射频信号，通过射频天线辐射到射频天线周围的一定区域，当符合条件的射频标签进入该磁场区域，磁场携带的能量会激活射频标签，射频标签可以解析出读写器发送的命令信息，并根据命令把自身携带的相关信息调制到磁场上通过射频天线反馈至读写器的接收电路，读写器对接收到的信息解析后，进行相应的记录或者声光指示，完成对射频标签的检测和读取。在RFID系统中，射频天线起着至关重要的作用，它决定了读写器发射的射频信号读取的空间范围和方向，在现有的三维通道装置中，一般是由多个射频天线组成天线阵列，然后通过切换射频天线实现标签的三维读取。现有三维通道装置的天线阵列一般由六个或者四个天线组成。六个天线阵列分布一般是通道两侧各有三个矩形框天线，三个天线之间会有一定的重叠，并且为了实现无盲区读取，会有功率分配器、天线切换单元来进行相应天线的控制工作，在进行天线切换和功率分配的过程中会需要较长的轮询时间，且读写器的发射功率会相应的减弱相应的检测距离会减小。四个天线阵列与六天线阵列的分布类似，只是四天线阵列在上下两个框的重叠面积上更大，标签的可读取范围以及检测效果上会有更大程度的降低，且轮训工作一个周期的时间较长，检测较多的标签时漏读或者读取不完整的现象比较严重。对于六天线和四天线阵列组，不工作的天线对工作的天线也会有较大的影响。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种异形天线的三维通道装置，实现标签的三维读取的同时有效降低漏读率。一种异形天线的三维通道装置，包括:电源模块；射频读写器，所述射频读写器的输入端连接所述电源模块的输出端；时分复用模块，所述时分复用模块的输入端连接所述射频读写器的输出端；以及两个异形天线组，所述两个异形天线组均连接所述时分复用模块的输出端；所述两个异形天线组中的一个包括产生的磁场方向相同且具有间距的两个并行天线框，另一个包括产生的磁场方向相反且具有间距的两个并行天线框；其中，所述电源模块用于向所述射频读写器和时分复用模块提供电源，所述射频读写器用于产生携带有标签读取和操作的射频信号和控制所述时分复用模块的控制信号，所述时分复用模块用于在所述控制信号的作用下将射频信号传输至两个异形天线组，所述两个异形天线组用于将射频信号发送出去检测周围的射频标签并在检测到所述射频标签时反馈信号至所述射频读写器。以上所述异形天线的三维通道装置，采用两个异形天线组，两个异形天线组中的并行天线框之间均具有一定的间距，没有重叠的部分，可提高标签的检测高度；两个异形天线组中的一个所包含的两个并行天线框产生的磁场方向相同，另一个所包含的两个并行天线框产生的磁场方向相反，使得两个异形天线组产生的磁场具有互补效应，增大了标签的检测范围；两个异形天线组在控制信号的作用下可分时工作，且两个异形天线组可以快速切换，可有效提高标签的检测效率；两个异形天线组不用如现有技术一样设置天线切换模块和功率分配模块，可有效降低生产成本。在其中一个实施例中，所述电源模块包括:转换电路，用于将外部电源转换为可为所述射频读写器和时分复用模块提供的低压直流电。在其中一个实施例中，所述射频读写器包括:微控芯片；与所述微控芯片连接的射频发射电路；与所述微控芯片相连接的射频接收电路；以及与所述微控芯片连接的控制电路；所述射频发射电路用于产生携带有标签读取和操作的射频信号，所述射频接收电路用于接收所述两个异形天线组在检测到射频标签时反馈的信号，所述微控芯片用于对所述反馈的信号进行分析，所述控制电路用于产生控制所述时分复用模块的控制信号。在其中一个实施例中，所述分时复用模块包括:切换控制电路；以及分别与所述两个异形天线组连接的高频开关；所述切换控制电路用于在所述控制信号的作用下驱动所述高频开关的打开与闭合；所述高频开关共同连接一个与所述射频发射电路连接的输入端，所述高频开关均具有一个输出端，且所述高频开关通过所述输出端与所述对应的异形天线组连接；其中，当所述切换控制电路在所述控制信号的作用下驱动所述高频开关闭合时，与所述高频开关对应连接的异形天线组开始工作，所述射频发射电路将产生的射频信号发送至所述异形天线组；当所述切换控制电路在所述控制信号的作用下驱动所述高频开关打开时，与所述高频开关对应连接的异形天线组停止工作将所述射频发射电路产生的射频信号与所述异形天线组隔离开。在其中一个实施例中，所述控制信号为电流信号，对应的，所述切换控制电路为电流转换电路，且所述电流转换电路通过将所述电流信号转换为强电流信号驱动所述高频开关的打开与闭合。在其中一个实施例中，所述两个异形天线组均连接有对所述异形天线组进行阻抗匹配的天线匹配模块，所述天线匹配模块的输入端连接对应所述高频开关的输出端，所述天线匹配模块的输出端连接所述异形天线组；其中，当所述切换控制电路在所述控制信号的作用下驱动所述高频开关闭合时，所述天线匹配模块对所述异形天线组进行阻抗匹配，将所述异形天线组的频率谐振至13.56M，输出阻抗变换至50Ω，同时，所述异形天线组开始工作，所述射频发射电路将产生的射频信号发送至所述异形天线组。在其中一个实施例中，所述并行天线框为梯形天线框。在其中一个实施例中，所述梯形天线框为直角梯形天线框。在其中一个实施例中，所述直角梯形天线框的非直角底角的角度为45度。在其中一个实施例中，所述两个异形天线组中的两个直角梯形天线框的斜边相互对齐平行放置，且所述两个直角梯形天线框的斜边之间的垂直距离与其中任一个直角梯形天线框的较短的底边的长度之间的比值为1:5。【附图说明】图1为一实施例的异形天线的三维通道装置的结构图；图2为图1中两个异形天线组的结构图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一实施例的异形天线的三维通道装置包括:电源模块110;射频读写器120，射频读写器120的输入端连接所述电源模块110的输出端；时分复用模块130，时分复用模块130的输入端连接射频读写器120的输出端；以及两个异形天线组150和160，两个异形天线组均连接时分复用模块130的输出端；所述两个异形天线组中的一个(本实施例中为异形天线组150)包括产生的磁场方向相同且具有间距的两个并行天线框，另一个(本实施例中为异形天线组160)包括产生的磁场方向相反且具有间距的两个并行天线框；其中，电源模块110用于向射频读写器120和时分复用模块130提供电源，射频读写器120用于产生携带有标签读取和操作的射频信号和控制时分复用模块130的控制信号，时分复用模块130用于在控制信号的作用下将射频信号传输至两个异形天线组，两个异形天线组用于将射频信号发送出去检测周围的射频标签并在检测到射频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异形天线的三维通道装置，其特征在于，包括：电源模块；射频读写器，所述射频读写器的输入端连接所述电源模块的输出端；时分复用模块，所述时分复用模块的输入端连接所述射频读写器的输出端；以及两个异形天线组，所述两个异形天线组均连接所述时分复用模块的输出端；所述两个异形天线组中的一个包括产生的磁场方向相同且具有间距的两个并行天线框，另一个包括产生的磁场方向相反且具有间距的两个并行天线框；其中，所述电源模块用于向所述射频读写器和时分复用模块提供电源，所述射频读写器用于产生携带有标签读取和操作的射频信号和控制所述时分复用模块的控制信号，所述时分复用模块用于在所述控制信号的作用下将射频信号传输至两个异形天线组，所述两个异形天线组用于将射频信号发送出去检测周围的射频标签并在检测到所述射频标签时反馈信号至所述射频读写器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：库胜亮，纪圣华，任永涛，朱庆贤，刘成永，郭辰明，丁洪磊，
申请(专利权)人：威海北洋电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37