[发明专利]阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线

说明书

本发明公开了阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线，其特征在于：从下至上包括：相互平行的接地板、空气介质层1、FR‑4介质基板、主辐射贴片、空气介质层2、寄生辐射贴片，和通过接地板垂直馈电于主辐射贴片的同轴馈电探针；所述主辐射贴片和寄生辐射贴片为对角进行等边切角处理后的正方形；所述主辐射贴片包含了环形缝隙阻抗匹配单元；所述环形缝隙阻抗匹配单元与主辐射贴片左、右两侧的距离相等；所述环形缝隙阻抗匹配单元的内圆圆心为同轴馈电探针馈电点。本发明提出的阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线，能在860～940MHz频段实现左旋圆极化和良好的阻抗匹配，本发明具有圆极化、输入阻抗匹配实现相互独立的优点。

技术领域

本发明涉及UHF RFID读写器天线技术领域，尤其涉及阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线。

背景技术

读写器天线作为UHF RFID系统的重要部件，其圆极化的实现能有效提高系统识别无源、线极化标签的距离，满足UHF RFID低成本要求，和推动UHF RFID的大规模商用。根据全球主要国家、地区的UHF RFID频段划分，可以知道UHF RFID包含了(860-870MHz)和(902-928MHz)两个重要频段。若UHF RFID读写器天线仅仅在(902-928MHz)或(860-870MHz)频段实现了圆极化覆盖，没有同时覆盖两个UHF RFID重要频段，就不能同时应用于大部分国家和地区。所以设计一种能同时覆盖(860-870MHz)和(902-928MHz)两个重要频段的UHF RFID读写器天线，适用于大部分国家和地区是至关重要的。

对于包括接地板在内的单层同轴馈电微带天线，可以通过增加介质层厚度来拓展圆极化带宽，然而这种方式是以牺牲天线增益为代价的。为在不降低天线增益的条件下，同时实现圆极化宽带宽和良好的阻抗匹配带宽。现有的UHF RFID宽带宽圆极化天线一部分采用E形、U形和L形开槽结构实现圆极化的宽带宽覆盖，然而，其天线的输入阻抗和圆极化辐射的相关度大，不具有圆极化、阻抗匹配相互独立优化优势，优化过程复杂。一部分UHFRFID宽带宽圆极化天线通过加入寄生辐射贴片拓展圆极化带宽，然而，为实现阻抗的良好匹配，其还加入了额外的阻抗匹配层，增加了天线的结构和体积。

综上所述，设计一款能同时覆盖902～928MHz、860～870MHz两个重要频段的阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线是十分必要的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了阻抗易匹配的宽带圆极化UHF RFID读写器天线，该天线具有输入阻抗易匹配和圆极化宽带宽优点。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

1一种阻抗易匹配的圆极化宽带宽UHF RFID读写器天线，从下至上包括了相互平行的接地板、空气介质层1、FR-4介质基板、主辐射贴片、空气介质层2、寄生辐射贴片；还包括了通过接地板垂直馈电于主辐射贴片的同轴馈电探针。

2作为一种优选方案，所诉寄生辐射贴片位于主辐射贴片之上，中间为空气介质层2，寄生辐射贴片用于拓展天线圆极化的带宽。

3作为一种优选方案，所述主辐射贴片敷设于FR-4介质基板上，便于加工制作。

4作为一种优选方案，所述主辐射贴片和寄生辐射贴片为正方形，其对角都进行了等边直角三角形切角处理，用于激发两幅度相等的正交线极化波，即实现圆极化覆盖。

5作为一种优选方案，所述主辐射贴片、寄生辐射贴片和空气介质层2的尺寸决定了天线的圆极化覆盖频带。

6作为一种优选方案，主辐射贴片包含了环形缝隙阻抗匹配单元，用于圆极化覆盖实现后的天线的输入电抗的匹配。

7作为一种优选方案，同轴馈电探针馈电点位于环形缝隙阻抗匹配单元的内圆圆心。