一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线，包括介质基板、波导结构、阻抗匹配结构、蝶形辐射贴片结构和同轴探针，波导结构包括五个矩形金属微带线，阻抗匹配结构包括第一阻抗匹配单元和第二阻抗匹配单元，第一阻抗匹配单元设置在介质基板的上侧面上，第二阻抗匹配单元设置在介质基板的下侧面上，蝶形辐射贴片结构包括第一蝶形辐射贴片单元和第二蝶形辐射贴片单元，第一蝶形辐射贴片单元设置在介质基板的上侧面上，且位于第一矩形金属微带线的右侧，第二蝶形辐射贴片单元设置在介质基板的下侧面上，且位于第二矩形金属微带线的右侧；优点是具有较宽的3dB轴比带宽。优点是具有较宽的3dB轴比带宽。优点是具有较宽的3dB轴比带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线


[0001]本专利技术涉及一种端射圆极化天线，尤其是涉及一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线。

技术介绍

[0002]射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性来实现对被识别物体的自动识别。由于它具有读取方便、识别速度快、数据容量大等特点，被应用到物流、交通管理、仓库管理等多个领域。
[0003]射频识别系统主要包括电子标签、RFID阅读器和应用管理系统三部分，RFID阅读器包括阅读器主机和阅读器天线，电子标签包括标签天线和标签芯片，其工作原理是当带有电子标签的物品进入RFID阅读器的识读范围时，阅读器天线自动以非接触的方式接收标签天线发射的射频信号，并由阅读器主机将读取射频信号中关于电子标签中的物品信息发送给应用管理系统，应用管理系统结合具体的应用背景进行数据的控制、存储及管理，同时也可以根据需求，应用管理系统控制RFID阅读器，让阅读器天线发送相应的射频信号给标签天线，标签天线根据接收到的射频信号来对电子标签中的物品信息进行修改，从而实现非接触甚至远距离自动识别物品功能。在整个射频识别系统中，阅读器天线和标签天线是最核心的部分，两者发射的电磁波是阅读器与电子标签进行信息交换的桥梁。射频识别系统依据工作频率可分类为低频(125
‑
134.2KHz)RFID系统、高频(13.56MHz)RFID系统、超高频(840
‑<br/>960MHz)RFID系统和微波(2.45
‑
5.8GHz)RFID系统。根据阅读器天线和标签天线发射的电磁波的极化状态，当前实现阅读器天线和标签天线的天线主要有线极化天线、椭圆极化天线和圆极化天线这三种。
[0004]近年来，国内外对于端射圆极化天线做了大量的研究。从原理来看，实现端射圆极化天线有四种方式。第一种方式是采用两个正交磁偶极子组合实现等幅和90
°
相位差，从而得到端射圆极化波束，该种方式实现的端射圆极化天线的3dB轴比带宽为9.24％；第二种方式是引入相对介电常数较大的旋转体结构(如螺旋等)得到端射圆极化波束，该种方式实现的端射圆极化天线3dB轴比带宽为6.7％；第三种方式通过对贴片、介质谐振器加入几何微扰实现端射圆极化波束，该种方式实现的端射圆极化天线3dB轴比带宽为3.19％；第四种方式利用行波或周期结构如波导馈电喇叭天线、基片集成波导天线等来实现端射圆极化波束，该种方式实现的3dB轴比带宽为10.6％。采用以上四种方式实现端射圆极化天线的3dB轴比带宽都比较窄。
[0005]目前，采用端射圆极化天线的RFID阅读器在UHF频段下的3dB轴比带宽较窄，而在实际应用中，不同的应用场合下大多要求阅读器天线具有较宽的3dB轴比带宽，现有的用于RFID阅读器的端射圆极化天线已难以满足实际需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有较宽的3dB轴比带宽的用于RFID阅读器的端射圆极化天线。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线，包括介质基板、波导结构、阻抗匹配结构、蝶形辐射贴片结构和同轴探针，所述的介质基板为矩形板；所述的波导结构包括第一矩形金属微带线、第二矩形金属微带线、第三矩形金属微带线、第四矩形金属微带线和第五矩形金属微带线，所述的第一矩形金属微带线附着在所述的介质基板的上侧面上，所述的第二矩形金属微带线附着在所述的介质基板的下侧面上，所述的第三矩形金属微带线附着在所述的介质基板的前侧面上，所述的第四矩形金属微带线附着在所述的介质基板的后侧面上，所述的第五矩形金属微带线位于所述的介质基板的左侧面上，所述的第一矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度小于所述的介质基板沿左右方向的长度，所述的第二矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第三矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第四矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第五矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平；所述的阻抗匹配结构包括第一阻抗匹配单元和第二阻抗匹配单元，所述的第一阻抗匹配单元设置在所述的介质基板的上侧面上，且位于所述的第一矩形金属微带线的右侧，所述的第二阻抗匹配单元设置在所述的介质基板的下侧面上，且位于所述的第二矩形金属微带线的右侧，所述的第一阻抗匹配单元包括第六矩形金属微带线、第七矩形金属微带线、第八矩形金属微带线和第九矩形金属微带线，所述的第六矩形金属微带线、所述的第七矩形金属微带线、所述的第八矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线分别附着在所述的介质基板的上侧面上，所述的第六矩形金属微带线的左侧面与所述的第一矩形金属微带线的右端面贴合，所述的第六矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面平行，所述的第六矩形金属微带线的前侧面到所述的介质基板的前侧面所在平面的距离等于所述的第一矩形金属微带线沿前后方向长度的一半，所述的第六矩形金属微带线的右侧面位于所述的介质基板的右侧面所在平面的左侧，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线位于所述的第六矩形金属微带线的后侧，所述的第七矩
形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线均垂直于所述的第六矩形金属微带线，所述的第七矩形金属微带线位于所述的第九矩形金属微带线的右侧，且两者左右对称，所述的第七矩形金属微带线的前侧面和所述的第九矩形金属微带线的前侧面均与所述的第六矩形金属微带线的后侧面贴合，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线之间具有一段距离，所述的第九矩形金属微带线的左侧面位于所述的第一矩形金属微带线的右侧面的右侧，所述的第八矩形金属微带线位于所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于RFID阅读器的端射圆极化天线，其特征在于包括介质基板、波导结构、阻抗匹配结构、蝶形辐射贴片结构和同轴探针，所述的介质基板为矩形板；所述的波导结构包括第一矩形金属微带线、第二矩形金属微带线、第三矩形金属微带线、第四矩形金属微带线和第五矩形金属微带线，所述的第一矩形金属微带线附着在所述的介质基板的上侧面上，所述的第二矩形金属微带线附着在所述的介质基板的下侧面上，所述的第三矩形金属微带线附着在所述的介质基板的前侧面上，所述的第四矩形金属微带线附着在所述的介质基板的后侧面上，所述的第五矩形金属微带线位于所述的介质基板的左侧面上，所述的第一矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度小于所述的介质基板沿左右方向的长度，所述的第二矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第二矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第三矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第三矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第四矩形金属微带线的左侧面与所述的介质基板的左侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第四矩形金属微带线沿左右方向的长度等于所述的第一矩形金属微带线沿左右方向的长度，所述的第五矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的后侧面与所述的介质基板的后侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的下侧面与所述的介质基板的下侧面齐平，所述的第五矩形金属微带线的上侧面与所述的介质基板的上侧面齐平；所述的阻抗匹配结构包括第一阻抗匹配单元和第二阻抗匹配单元，所述的第一阻抗匹配单元设置在所述的介质基板的上侧面上，且位于所述的第一矩形金属微带线的右侧，所述的第二阻抗匹配单元设置在所述的介质基板的下侧面上，且位于所述的第二矩形金属微带线的右侧，所述的第一阻抗匹配单元包括第六矩形金属微带线、第七矩形金属微带线、第八矩形金属微带线和第九矩形金属微带线，所述的第六矩形金属微带线、所述的第七矩形金属微带线、所述的第八矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线分别附着在所述的介质基板的上侧面上，所述的第六矩形金属微带线的左侧面与所述的第一矩形金属微带线的右端面贴合，所述的第六矩形金属微带线的前侧面与所述的介质基板的前侧面平行，所述的第六矩形金属微带线的前侧面到所述的介质基板的前侧面所在平面的距离等于所述的第一矩形金属微带线沿前后方向长度的一半，所述的第六矩形金属微带线的右侧面位于所述的介质基板的右侧面所在平面的左侧，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线位于所述的第六矩形金属微带线的后侧，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线均垂直于所述的第六矩形金属微带线，所述的第七矩形金属微带线位于所述的第九矩形金属微带线的右侧，且两者左右对称，所述的第七矩形金属微带线的前
侧面和所述的第九矩形金属微带线的前侧面均与所述的第六矩形金属微带线的后侧面贴合，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线之间具有一段距离，所述的第九矩形金属微带线的左侧面位于所述的第一矩形金属微带线的右侧面的右侧，所述的第八矩形金属微带线位于所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线的后侧，所述的第七矩形金属微带线和所述的第九矩形金属微带线均垂直于所述的第八矩形金属微带线，所述的第七矩形金属微带线的后侧面和所述的第九矩形金属微带线的后侧面均与所述的第八矩形金属微带线的前侧面贴合，所述的第七矩形金属微带线的右侧面、所述的第八矩形金属微带线的右侧面与所述的第六矩形金属微带线的右侧面齐平，所述的第九矩形金属微带线的左侧面和所述的第八矩形金属微带线的左侧面齐平；所述的第二阻抗匹配单元的结构和尺寸与所述的第一阻抗匹配单元完全相同，如果所述的第二阻抗匹配单元映射到所述的介质基板的上侧面上，此时所述的第一阻抗匹配单元和所述的第二阻抗匹配单元将以所述的第六矩形金属微带线的前侧面作为对称面前后对称；所述的蝶形辐射贴片结构包括第一蝶形辐射贴片单元和第二蝶形辐射贴片单元，所述的第一蝶形辐射贴片单元设置在所述的介质基板的上侧面上，且位于所述的第一矩形金属微带线的右侧，所述的第二蝶形辐射贴片单元设置在所述的介质基板的下侧面上，且位于所述的第二矩形金属微带线的右侧，所述的第一蝶形辐射贴片单元包括第一三角形金属微带线、第二三角形金属微带线、第三三角形金属微带线、第四三角形金属微带线、第五三角形金属微带线、第六三角形金属微带线、第七三角形金属微带线、第一等腰梯形金属微带线、第十矩形金属微带线和第十一矩形金属微带线，所述的第一三角形金属微带线、所述的第二三角形金属微带线、所述的第三三角形金属微带线、所述的第四三角形金属微带线、所述的第五三角形金属微带线、所述的第六三角形金属微带线、所述的第七三角形金属微带线、所述的第一等腰梯形金属微带线、所述的第十矩形金属微带线和所述的第十一矩形金属微带线分别附着在所述的介质基板的上侧面上，所述的第十一矩形金属微带线位于所述的第八矩形金属微带线的后侧，所述的第十一矩形金属微带线的前侧面与所述的第八矩形金属微带线的后侧面贴合，所述的第十一矩形金属微带线的左侧面与所述的第八矩形金属微带线的左侧面齐平，所述的第十一矩形金属微带线的后侧面位于所述的介质基板的后侧面所在平面的前侧，所述的第六三角形金属微带线和所述的第七三角形金属微带线位于所述的第十一矩形金属微带线的右侧，所述的第六三角形金属微带线和所述的第七三角形金属微带线...

【专利技术属性】
技术研发人员：华昌洲，李爱莲，黄雪琴，陈益，刘震宇，史筠灵，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：