專利名稱：射頻識(shí)別閱讀器天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的天線屬于射頻識(shí)別閱讀器中的天線，該天線工作頻段為HF頻段的 13. 56MHz，能夠很好的滿足很多閱讀器對(duì)天線的尺寸、形狀有著特殊限制的要求。
背景技術(shù)：
天線是RFID標(biāo)簽和讀寫器之間實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備，其在RFID系統(tǒng)中的重要性往往被人們所忽視，在實(shí)際應(yīng)用中，天線設(shè)計(jì)參數(shù)是影響 RFID系統(tǒng)識(shí)別距離的主要因素。高性能的天線不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)具體應(yīng)用的要求對(duì)天線形狀、方向特性、極化特性和頻率特性等進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。對(duì)于 13. 56MHz頻段的RFID天線，其通信原理采用的是磁場(chǎng)耦合。目前廣泛使用的射頻識(shí)別閱讀器天線主要使用單面天線線圈，增加讀卡距離一般采用的措施主要是增加線圈匝數(shù)和增大線圈面積。但對(duì)于一些小型的便攜式RFID閱讀器或者某些有著特殊要求(尺寸、形狀)的場(chǎng)合來說，留給天線的面積(空間)很小，增大線圈面積的方法就很不現(xiàn)實(shí)，單靠增加線圈匝數(shù)就很難達(dá)到所要求的讀卡距離。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的射頻識(shí)別閱讀器天線，該天線的工作頻段為HF的13. 56MHz，實(shí)現(xiàn)了天線的小型化，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，能夠很好的滿足閱讀器對(duì)于天線尺寸、形狀特殊限制的要求。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為一種射頻識(shí)別閱讀器天線，包括輸入端口 Portl、輸出端口 Port2和介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的上表面和下表面均設(shè)有金屬導(dǎo)帶，上表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成上層兩圈天線線圈，下表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成下層兩圈天線線圈；介質(zhì)基板上表面的輸入端口 Portl與上層天線線圈外圈的一端相連，上層天線線圈外圈的另一端通過介質(zhì)基板中的過孔連接下層天線線圈外圈的一端，下層天線線圈外圈的另一端由過孔連接上層天線內(nèi)圈的一端，上層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接下層天線內(nèi)圈的一端，下層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接介質(zhì)基板上表面的輸出端口 Port2。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)一般的閱讀器天線采用單層布線，一層為金屬線圈，另外一層一般為接地屏蔽環(huán)。而本實(shí)用新型天線采用雙層布線，去掉了接地屏蔽環(huán)，代之以另一層的天線線圈，這樣就有效的利用了介質(zhì)板的另外一層，在保證天線性能的同時(shí)減小了天線的尺寸。同時(shí)，在天線矩形的右下方缺角處可以放置閱讀器所需的其他功能元件(如條碼讀取、溫度/濕度采集、圖像采集元件等)，為閱讀器節(jié)約了空間。

圖1所示的是根據(jù)本實(shí)用新型提出的俯視圖的正面。圖2所示的是根據(jù)本實(shí)用新型提出的俯視圖的背面。圖3所示的是根據(jù)本實(shí)用新型提出的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)用新型射頻識(shí)別閱讀器天線，它主要由上層金屬天線線圈、介質(zhì)基板和下層金屬天線線圈組成。本實(shí)用新型所提出的射頻識(shí)別閱讀器天線的上下兩層線圈通過四個(gè)過孔連接起來，上下兩層的線圈圈數(shù)均為2圈。本實(shí)用新型射頻識(shí)別閱讀器天線，包括輸入端口 Portl、輸出端口 Port2和介質(zhì)基板[33]，介質(zhì)基板的上表面和下表面均設(shè)有金屬導(dǎo)帶，上表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成上層兩圈天線線圈，下表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成下層兩圈天線線圈；介質(zhì)基板上表面的輸入端口 Portl與上層天線線圈外圈的一端相連，上層天線線圈外圈的另一端通過介質(zhì)基板中的過孔連接下層天線線圈外圈的一端，下層天線線圈外圈的另一端由過孔連接上層天線內(nèi)圈的一端，上層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接下層天線內(nèi)圈的一端，下層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接介質(zhì)基板上表面的輸出端口 Port2。本實(shí)用新型射頻識(shí)別閱讀器天線，所述天線線圈為矩形，上下兩層線圈金屬導(dǎo)帶關(guān)于介質(zhì)基板對(duì)稱。本實(shí)用新型射頻識(shí)別閱讀器天線，天線的整體長(zhǎng)、寬尺寸取值為長(zhǎng)度可取 20mnTl00 mm,寬度可取15mnT80mm ；上下兩層線圈金屬導(dǎo)帶的寬度w相同，取0. 3mnTl. 5 mm，介質(zhì)基板上的各相鄰金屬導(dǎo)帶的間距取0. 3mnTl mm，介質(zhì)基板下的各相鄰金屬導(dǎo)帶的間距為0.3mnTl mm。介質(zhì)基板的厚度、介電常數(shù)等相關(guān)參數(shù)由所采用介質(zhì)板材而定；過孔的直徑根據(jù)加工工藝及金屬導(dǎo)帶寬度取0. 2-0. 8mm ；天線端口阻抗可通過阻抗匹配電路將阻抗匹配到50歐姆或其他所需數(shù)值，阻抗匹配電路由并聯(lián)電容和串聯(lián)電容構(gòu)成，調(diào)節(jié)電容值大小即可將天線的阻抗匹配到不同的數(shù)值。實(shí)施例結(jié)合圖1、圖2和圖3，以工作頻段在13. 56MHz的射頻識(shí)別閱讀器天線為例，詳細(xì)說明本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式
。借助目前成熟的電路加工工藝技術(shù)，按下列參數(shù)在印刷電路板上制作金屬導(dǎo)帶構(gòu)成的線圈，上下兩層線圈金屬導(dǎo)帶廣14、1纊32的寬度w均為0. 5mm, 1 14段金屬導(dǎo)帶的長(zhǎng)度分另1J 為:55. 3mm> 16mm、14mm、6mm、48· 5mm、21. 5mm> 1. 5mm>56. 3mm> 14mm、14mm、6mm、 46. 5mm、18. 8mm、2. 5mm, 19 32段金屬導(dǎo)帶的長(zhǎng)度分別為61. 3mm、16mm、14mm、6mm、48. 5mm、 20. 5mm>5. 5mm、60mm、13. 2mm、14mm、6mm、46. 5mm、17. 8mm、2mm0 金屬導(dǎo)帶 1 與金屬導(dǎo)帶 14 的端點(diǎn)作為輸入輸出的端口 Portl與Port2。33為介質(zhì)基板。15、16、17、18為連接上下層天線線圈導(dǎo)帶的過孔，其中過孔15連接金屬導(dǎo)帶7和19，過孔16連接金屬導(dǎo)帶8和25，過孔17連接金屬導(dǎo)帶13和沈，過孔18連接金屬導(dǎo)帶14和32。
權(quán)利要求1.一種射頻識(shí)別閱讀器天線，其特征在于包括輸入端口 Portl、輸出端口 Port2和介質(zhì)基板[33]，介質(zhì)基板的上表面和下表面均設(shè)有金屬導(dǎo)帶，上表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成上層兩圈天線線圈，下表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成下層兩圈天線線圈；介質(zhì)基板上表面的輸入端口 Portl與上層天線線圈外圈的一端相連，上層天線線圈外圈的另一端通過介質(zhì)基板中的過孔連接下層天線線圈外圈的一端，下層天線線圈外圈的另一端由過孔連接上層天線內(nèi)圈的一端，上層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接下層天線內(nèi)圈的一端，下層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接介質(zhì)基板上表面的輸出端口 Port2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別閱讀器天線，其特征在于所述天線線圈為矩形，上下兩層線圈金屬導(dǎo)帶關(guān)于介質(zhì)基板對(duì)稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別閱讀器天線，其特征在于天線的整體長(zhǎng)、寬尺寸取值為長(zhǎng)度可取20mnTl00 mm,寬度可取15mnT80mm ；上下兩層線圈金屬導(dǎo)帶的寬度w相同， 取0. 3mnTl. 5 mm,介質(zhì)基板上的各相鄰金屬導(dǎo)帶的間距取0. 3mnTl mm,介質(zhì)基板下的各相鄰金屬導(dǎo)帶的間距為0. 3mnTl mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種射頻識(shí)別閱讀器天線，包括輸入端口Port1、輸出端口Port2和介質(zhì)基板，介質(zhì)基板的上表面和下表面均設(shè)有金屬導(dǎo)帶，上表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成上層兩圈天線線圈，下表面的金屬導(dǎo)帶構(gòu)成下層兩圈天線線圈；介質(zhì)基板上表面的輸入端口Port1與上層天線線圈外圈的一端相連，上層天線線圈外圈的另一端通過介質(zhì)基板中的過孔連接下層天線線圈外圈的一端，下層天線線圈外圈的另一端由過孔連接上層天線內(nèi)圈的一端，上層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接下層天線內(nèi)圈的一端，下層天線內(nèi)圈的另一端通過過孔連接介質(zhì)基板上表面的輸出端口Port2。本實(shí)用新型能夠很好的滿足很多閱讀器對(duì)天線的尺寸、形狀的特殊限制的要求。
文檔編號(hào)H01Q7/00GK201985239SQ201120032700
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者劉小明, 唐萬春, 楊松茂, 王曉科, 王晴, 王橙, 王貴, 陳如山 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)