近场读写天线及实时资产管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种近场读写天线及实时资产管理系统，通过在介电体基板上的第一面形成有接地面，并在介电体基板上的第二面上设置弯折微带线路以电磁耦合方式读取电子标签，且将读取到的资产信息传送至控制端的数据库进行储存并进行管理，用以达成提高读取均匀性、群读性、资产管理效率、以及控制通信距离、降低环境影响的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线领域，具体涉及一种近场读写天线及实时资产管理系统。
技术介绍
近几年各个产业领域应用射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)的事例越来越多，在物流、医疗、国防、交通、实时监控等新型商业模式当中的应用不断增加。RFID自动识别技术以进化的方式扩散到各种产业现场、制造设施及现实生活当中。在图书馆书库或者食品卖场的陈列台当中，利用安装有近场天线的智能货架，实时进行图书管理，提供所陈列商品的流通履历和各种产品信息，与使用者形成了一种新的交流模式。目前对企业的生产及系统维护来说，在考虑材料的品质、交货日期、成本的情况下，采用附着RFID标签进行部件及材料的实时管理系统，对材料的库存保管、处理决议、维修履历管理、采购、检验等方面是一种有效的方案。而且，并且，强化企业竞争力、降低成本的物流管理和高效库存管理的重要性不断增大。是随着资产种类和物流范围的扩大，对资产进行有效管理也越来越受到重视。RFID系统中的射频工作原理主要可以分为电磁耦合方式和微波方式。其中，电磁耦合方式的RFID系统受周围环境影响的程度相对较小，所以在电子标签(Tag)方面具有相对稳定的特性。这种电磁耦合方式的RFID系统，虽然不适合应用在远距离识别、标签的移动识别、多重标签的群读等场合，但适用于密集(群集形态)标签的识别方面。而微波方式的RFID系统在多重标签识别速度、群读性、远距离识别、大容量存储等方面虽然具有较好的优点。但是想要群读有限空间内密集的标签，则需要可以从根本解决电磁波干扰和周边环境影响问题，且具有有限识别距离特性的系统。若采用高频(HighFrequency, HF)频段电磁耦合方式的RFID系统，因物理性界限问题，其可读识别距离的改善在技术上难以实现。因此，具有可以排除周边频率资源干涉，而且能有效读取附着在机柜设备上标签的超高频(Ultra-High Frequency, UHF)频段近场天线的需求不断增大。目前各种设备的输入、输出及履历管理是通过固定式读写器专门通道，或者手持式读写器单个识别设备的方式，若为了管理有限空间内密集摆放的各种设备而运用UHF频段的RFID的话，为了排除电磁波的相互影响和电磁干扰(Electromagneticinterference, EMI)、电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility, EMC)的影响，需先把900MHz频段RFID天线的远距离辐射领域限制在数Cm以内。但这种辐射领域的控制在技术方面具有局限性。利用吸波材料、金属屏蔽板或者降低RFID读写器(亦称为近场读写器)输出功率等采用辅助手段的方法是最常见的解决方法。这种近场读写器天线的功能要求是在天线物理范围内的辐射领域要维持均匀的场分布，且可读识别距离也要限定在特定范围之内(通常为数Cm)。同时，为了便于扩张及互换，其价格要低且要做成薄型，并且，要求具有包含UHF全频段的阻抗带宽。目前为止的UHF频段近场天线，主要采用的是单纯的环天线，或者是改变这种环天线的耦合式环天线。这种环天线的缺点是天线相隔一定距离的接地面才能稳定辐射，并且，当天线整体外形变大的时候，这种天线不适合应用设备管理当中。另外因环天线周边部和中心部之间磁场的分布差异，随着读写器天线位置的不同，对电子标签(或简称标签)的识别率也有明显的差异。为了在天线有效面积内形成均匀的场分布，也有人提出过螺旋式天线，但是，螺旋式天线的整体拓扑不适合应用成设备管理读写器天线。UHF频段的RFID技术是利用电磁波的反向散射来识别电子标签。根据原先远场工作原理而设计的UHF频段天线的排列设计方式，随着排列因子形成特定方向的指向性，其无法根本消除电磁波的干扰和散射影响，所以会出现识别率明显降低的情况。特别是无法形成天线有效界面识别领域内的均匀场分布，因此，根据RFID天线特定位置的不同，具有识别率急剧下降的缺点。并且，把商用RFID读写器的天线端口，通过分配器或交换器，排列成多数天线来使用时，因天线之间的相互干扰、周边物体上的反射和衰减等现象，存在电子标签识别的空白区域。并且，利用RFID读写器的多个天线端口时，会出现数据处理速度慢和因端口之间的相互交换而群读效率下降等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种近场读写天线及实时资产管理系统，以解决当前天线无法在天线有效界面识别领域内形成均匀场分布，导致天线识别率明显降低并影响资产管理效率的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种近场读写天线装置，包括:介电体基板、弯折微带线路、输入端、负载电阻及通孔。其中，介电体基板的第一面形成有接地面；弯折微带线路用以设置在介电体基板的第二面上，并以电磁耦合方式读取电子标签；输入端用以设置在介电体基板的第一端，并且电性连接弯折微带线路的头端以及读写器；负载电阻用以设置在介电体基板的第二端，并且电性连接弯折微带线路的尾端；以及通孔用以电性连接接地面与负载电阻以形成短路回路。关于本专利技术的实时资产管理系统，包括:电子标签、天线装置、读写器及控制端。其中，每一电子标签分别设置于相应的资产设备，所述电子标签储存有相应的资产信息；天线装置具有弯折微带线路，并以电磁耦合方式读取所述电子标签的资产信息；读写器电性连接所述天线装置，用以接收所述天线装置所读取到的资产信息；以及控制端用以通过通信接口与读写器相互连接，并且将所述天线装置所读取到的资产信息储存至数据库以用于资产管理。与现有技术相比，应用本专利技术，解决了当前天线无法在天线有效界面识别领域内形成均匀场分布，导致天线识别率明显降低并影响资产管理效率的问题，通过在介电体基板上的第一面形成有接地面，并在介电体基板上的第二面上设置弯折微带线路以电磁耦合方式读取电子标签，且将读取到的资产信息传送至控制端的数据库进行储存并进行管理，提高了通信距离、群读性、资产管理效率、以及降低环境影响。附图说明图1为本专利技术具弯折微带线路的天线装置的斜视图。图2为应用本专利技术的天线装置在X-Y平面中的电场垂直分量、切向分量及绝对值分量的示意图。图3为公知的直线形态辐射结构与本专利技术的弯折形态辐射结构的示意图。图4为根据离天线装置表面的不同高度，把天线装置的二维近场磁场分量表示成了二维标量分量形态的示意图。图5为应用本专利技术天线装置于机柜中的反射损失值的示意图。图6为本专利技术天线装置根据可变高度的变化，其可读识别领域的示意图。图7为应用具弯折微带线路的天线装置的实时资产管理系统的系统方块图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。请参阅图1，图1为本专利技术具弯折微带线路的天线装置的斜视图，此天线装置10包括:介电体基板110、弯折微带线路120、输入端130、负载电阻140及通孔150。其中，介电体基板110的第一面形成有接地面111。在实际实施上，介电体基板110可由薄型单一基板所构成，其亦可称为基材，用以提供建立导体线路。由于介电体基板110为现有技术，故在此不再多作赘述。弯折微带线路120用以设置在介电体基板110的第二面上，并以电磁耦合方式读取电子标签(图中未示)。在实际实施上，为了减少介电体基板Iio的电气影响并实现超薄型，所述弯折微带线路120可为共面波导(co_p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场读写天线装置，其特征在于，包括：介电体基板，该介电体基板的第一面形成有接地面；弯折微带线路，用以设置在该介电体基板的第二面上，并以电磁耦合方式读取至少一个电子标签信号；输入端，用以设置在该介电体基板的第一端，并且电性连接该弯折微带线路的头端以及一读写器；负载电阻，用以设置在该介电体基板的第二端，并且电性连接该弯折微带线路的尾端；及通孔，用以电性连接该接地面与该负载电阻以形成短路回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金永斗，朴在松，林磊，王波，杨会平，
申请(专利权)人：航天信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：