[实用新型]一种宽带圆极化RFID手持阅读器天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线技术与无线通信领域，涉及一种宽带圆极化RFID手持阅读器天线。

背景技术

射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术，是一种可通过无线通信识别特定目标并读写数据的非接触式通信技术。世界上采用广泛的的超高频RFID频段标准包括中国标准(840-844.5MHz和920.5-924.5MHz)、美国标准(902-928MHz)及欧洲标准(866-869MHz)。

RFID阅读器天线作为RFID系统的重要组成部分，它的性能将极大地影响整个RFID系统的效率与质量。影响RFID阅读器天线的主要因素包括天线的尺寸、工作频段、阻抗、增益及极化方式。

大多数现有的圆极化超高频RFID阅读器天线的工作频段仅能满足中国标准、美国标准及欧洲标准中的一种标准，无法同时覆盖所有标准的工作频段。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种宽带圆极化RFID手持阅读器天线。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种宽带圆极化RFID手持阅读器天线，包括FR4基底、环天线、高通滤波器、低通滤波器、威尔金森功分器和金属地；其中，所述FR4基底为正方形，上部外围边缘设有环天线；所述环天线为方环结构，内侧设有高通滤波器、低通滤波器和威尔金森功分器；所述威尔金森功分器的输出端一路连接低通滤波器后通过第一馈线连接环天线一内壁的中点处，威尔金森功分器的输出端另一路连接高通滤波器后通过第二馈线连接环天线另一相邻内壁的中点处；威尔金森功分器的输入端通过SMA接头通孔外接射频前端；在FR4基底的下部设有金属地。

进一步地，所述威尔金森功分器包括覆铜开口环和贴片电阻，贴片电阻桥接于覆铜开口环的开口处。

进一步地，所述高通滤波器包括第一贴片电容、第二贴片电容、第一贴片电感、第一覆铜区、第二覆铜区、第四覆铜区和第五覆铜区；第四覆铜区的一端连接第二馈线，另一端通过第一贴片电感连接第五覆铜区的一端，第五覆铜区的另一端连接威尔金森功分器；在第四覆铜区上设有第一贴片电容，第一贴片电容连接第一覆铜区，通过接地通孔与金属地相连；在第五覆铜区上设有第二贴片电容，第二贴片电容连接第二覆铜区，通过接地通孔与金属地相连。

进一步地，所述低通滤波器包括第三贴片电容、第四贴片电容、第二贴片电感、第三覆铜区、第六覆铜区和第七覆铜区；第七覆铜区的一端连接威尔金森功分器，另一端通过第三贴片电容与第六覆铜区相连，第六覆铜区的另一端通过第四贴片电容与第一馈线相连；在第七覆铜区上设有第二贴片电感，第二贴片电感连接第三覆铜区，通过接地通孔与金属地相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的RFID天线尺寸仅为95mm×95mm×1.6mm，可集成于手持式阅读器中。天线具有宽阻抗带宽，其-10dB阻抗带宽为710-1150MHz。天线具有宽轴比带宽，其最大增益方向的3dB轴比带宽为800-940MHz，可以覆盖中国、美国和欧洲标准的工作频段。天线具有大圆极化主瓣宽度，其左旋圆极化方向图的主瓣宽度为55°。

附图说明

图1为天线的整体结构俯视图；

图2为天线的整体结构仰视图；

图3为天线的阻抗带宽测试图；

图4为天线最大增益方向的轴比带宽测试图；

图5为天线当工作在910MHz时垂直于基底方向的左旋圆极化方向图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、2所示，本实用新型一种宽带圆极化RFID手持阅读器天线，包括FR4基底5、环天线1、高通滤波器、低通滤波器、威尔金森功分器和金属地17；其中，所述FR4基底5为正方形，上部外围边缘设有环天线1；所述环天线1为方环结构，内侧设有高通滤波器、低通滤波器和威尔金森功分器；所述威尔金森功分器的输出端一路连接低通滤波器后通过第一馈线2连接环天线1一内壁的中点处，威尔金森功分器的输出端另一路连接高通滤波器后通过第二馈线3连接环天线1另一相邻内壁的中点处；威尔金森功分器的输入端通过SMA接头通孔16外接射频前端；在FR4基底5的下部设有金属地17。

所述威尔金森功分器包括覆铜开口环4和贴片电阻12，贴片电阻12桥接于覆铜开口环4的开口处。