[发明专利]一种可重构的RFID天线

说明书

本发明公开一种可重构的RFID天线，属于电磁场与天线技术领域。由多个天线单元沿着一个方向排列构成，每个天线单元为五层结构，由上至下依次为贴片、上基板、金属接地板、下基板和馈电网络，每层同一位置处开有通孔，贴片和馈电网络经该通孔由中空的金属管连接，每个天线单元的馈电网络上设有PIN二极管，PIN二极管串溃于馈电网络上，通过加载正向或反向电压使它们导通或者截止，从而使多个天线单元依次工作。具有结构简单、易加工、功耗低可通过调节单元结构的数量方便地调整谐振频率等优点。

技术领域

本发明涉及一种可重构的RFID天线，属于电磁场与天线技术领域。

背景技术

射频识别技术起源于第二次世界大战，利用射频信号的空间耦合特性，进行非接触双向数据通信对目标加以识别。RFID系统的通信不受空间限制，通信距离很灵活，近可以小于1厘米，远则可达数十米。它与条形码，二维码和语音识别等识别技术相比有较显著的优势。基于这些优势，RFID技术在自动识别。物流运输、安全管理等领域应用广泛，具有广阔的应用前景和潜在的市场价值。

RFID近场天线是近年来提出的一种新型的天线，其技术要点是要在近场区产生较强的磁场。有关近场天线磁场通信技术方面也有较多的研究。近场天线的工作频段主要包括微波波段，UHF和HF波段中的几种波段。每种频段的结构均有不同，近年来发展比较迅速的是UHF波段的近场天线，因为这个频段的天线具有长距离，小型化，抗干扰能力强等优点。近场天线是近些年新兴的一类天线，典型的应用场景包括工业传送带，图书馆，超市等等。

本发明研究的是RFID读写器接受前端部分的天线。传统的近场天线设计一般采用反向电流对原理、传输线原理，功耗较大，而本发明采用第二种方法，通过将贴片加入PIN二极管的形式，设计一款近场线极化可重构天线，工作时天线每个单元依次扫描过去，检测标签天线的数量，从而节约了功耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有RFID读写器天线功耗大等不足，提出一种可重构的馈电网络，采用多个加入PIN二极管的贴片单元，使得RFID天线工作时分单元依次进行，从而节约功耗、提高效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可重构的RFID天线，由多个天线单元沿着一个方向排列构成，每个天线单元为五层结构，由上至下依次为贴片1、上基板2、金属接地板3、下基板4和馈电网络5，每层同一位置处开有通孔，贴片1和馈电网络5经该通孔由中空的金属管8连接，每个天线单元的馈电网络5上设有PIN二极管7，PIN二极管7串溃于馈电网络5上，用作天线工作时通断开关，通过加载正向或反向电压使它们导通或者截止，从而使多个天线单元依次工作。

所述贴片1、上基板2、下基板4和馈电网络5四层结构上开设的通孔直径相同，金属接地板3上开设的通孔直径为其它四层结构上通孔直径的2-3倍，具体可以根据实际需要确定。

所述上基板2和下基板4的厚度分别为1.5-5mm和1-1.6mm，具体可以根据实际需要确定。

所述上基板2和下基板4为常规电子器件基板，如玻璃纤维布基(FR4、FR5)、复合基(CEM系列)基板等，具体可以根据实际需要确定。

所述每两个天线单元之间的间隔距离为14-25mm，具体可以根据实际需要确定。

所述每个天线单元上的通孔位于贴片1左右中间且距其下边缘1/4-1/3位置，具体可以根据实际需要确定。

所述每个天线单元的馈电网络5上设有1个或多个PIN二极管7，具体可以根据实际需要确定。

本发明采用多个天线单元的组合结构，并配合PIN二极管的实验，使得天线单元依次工作，重构馈电网络，相对传统的RFID天线大大节约了功耗。具有结构简单、易加工、功耗低可通过调节单元结构的数量方便地调整谐振频率等优点。

附图说明