輸線一 41、微帶傳輸線二 42和微帶傳輸線三43)的電長(zhǎng)度和特性阻抗各不相同，構(gòu)成基于三段傳輸線的雙頻復(fù)阻抗匹配器，但其僅能對(duì)恒定復(fù)數(shù)阻抗進(jìn)行雙頻匹配，其應(yīng)用具有局限性。通過在三段微帶傳輸線之間添加微帶開路枝節(jié)一 44和微帶開路枝節(jié)二 45，構(gòu)成雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4，針對(duì)頻變復(fù)數(shù)阻抗進(jìn)行雙頻匹配，實(shí)現(xiàn)了雙頻頻變復(fù)數(shù)阻抗匹配功能。
[0034]通過調(diào)節(jié)所述微帶開路枝節(jié)一 44的長(zhǎng)度和寬度，可以改變所述讀寫器天線低頻段和高頻段的輸入阻抗；通過調(diào)節(jié)所述微帶開路枝節(jié)二 45的長(zhǎng)度和寬度，可以改變所述讀寫器天線高頻段的輸入阻抗，而對(duì)所述讀寫器天線低頻段的輸入阻抗影響很小。分別調(diào)節(jié)兩段微帶開路枝節(jié)44、45的長(zhǎng)度和寬度，可改變所述讀寫器天線低頻段和高頻段的輸入阻抗，對(duì)讀寫器天線實(shí)現(xiàn)雙頻頻變復(fù)阻抗匹配。
[0035]本實(shí)用新型所述一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0036]頻率范圍:低頻段836?848MHz、高頻段915?932MHz ；
[0037]駐波比:2:1;
[0038]軸比:<3dB;
[0039]極化方式:低頻段RHCP、高頻段LHCP ；
[0040]天線增益:彡5dBi;
[0041]半功率波束寬度:低頻段77°、高頻段70°。
[0042]以下實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。
[0043]【實(shí)施例】
[0044]如圖1所示，本實(shí)施例中一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，包括疊層微帶天線1、耦合貼片2、饋電探針3、雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4、輸入連接器5和和固定螺絲6。疊層微帶天線1自上而下依次為上層印刷電路板11、中層印刷電路板12和下層印刷電路板13 ;上層印刷電路板11、中層印刷電路板12和下層印刷電路板13依次通過固定螺絲6進(jìn)行固定，并通過在固定螺絲6外設(shè)置的軸套，保持上層印刷電路板11、中層印刷電路板12和下層印刷電路板13之間的空氣層間隙。
[0045]上層印刷電路板11自上而下依次為上層橢圓環(huán)形貼片111和上層介質(zhì)板112 ;中層印刷電路板12自上而下依次為中層介質(zhì)板121和下層橢圓環(huán)形貼片122 ;下層印刷電路板13自上而下依次為下層介質(zhì)板131和地板132。
[0046]上層橢圓環(huán)形貼片111工作于低頻段，覆蓋840?845MHz，下層橢圓環(huán)形貼片122工作于高頻段，覆蓋920?925MHz ;上層橢圓環(huán)形貼片111的長(zhǎng)軸垂直于下層橢圓環(huán)形貼片122的長(zhǎng)軸，實(shí)現(xiàn)低頻段與高頻段不同的極化方式。
[0047]耦合貼片2位于中層印刷電路板12的上表面。饋電探針3的一端連接耦合貼片2，另一端連接雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4。雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4位于下層印刷電路板13的上表面。
[0048]如圖2所示，雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4包括:微帶傳輸線一 41、微帶傳輸線二42、微帶傳輸線三43、微帶開路枝節(jié)一 44、微帶開路枝節(jié)二 45和50歐姆饋線46，50歐姆饋線46連接輸入連接器5的內(nèi)導(dǎo)體。
[0049]雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4通過在微帶傳輸線一 41和微帶傳輸線二 42之間添加微帶開路枝節(jié)二 45，在微帶傳輸線二 42和微帶傳輸線三43之間添加微帶開路枝節(jié)一 44，實(shí)現(xiàn)了雙頻頻變復(fù)數(shù)阻抗匹配功能。
[0050]通過調(diào)節(jié)微帶開路枝節(jié)一 44的長(zhǎng)度和寬度，可以改變本實(shí)用新型所述840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線低頻段和高頻段的輸入阻抗；通過調(diào)節(jié)微帶開路枝節(jié)二 45的長(zhǎng)度和寬度，可以改變讀寫器天線高頻段的輸入阻抗，而對(duì)讀寫器天線低頻段的輸入阻抗影響很小。
[0051]首先通過調(diào)節(jié)微帶開路枝節(jié)一 44的長(zhǎng)度和寬度，對(duì)本實(shí)施例讀寫器天線的低頻段實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；然后通過調(diào)節(jié)微帶開路枝節(jié)二 45的長(zhǎng)度和寬度，對(duì)本實(shí)施例讀寫器天線的高頻段實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
[0052]見圖3，是本實(shí)施例所述讀寫器天線的低頻段駐波比圖。見圖4，是本實(shí)用新型所述讀寫器天線的高頻段駐波比圖。本實(shí)施例的840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線在830?855MHz和905?935MHz兩個(gè)頻段內(nèi)駐波比均小于2，完全覆蓋840?845MHz和920?925MHz兩個(gè)頻段，說(shuō)明本實(shí)用新型提出的雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4具有良好的雙頻復(fù)阻抗匹配功能。
[0053]見圖5，是本實(shí)施例所述讀寫器天線的低頻段圓極化軸比和增益圖。見圖6，是本實(shí)用新型所述讀寫器天線的高頻段圓極化軸比和增益圖。其中豎軸方向表示增益，其單位為dB，GainLHCP表示左圓極化，GainRHCP表示右圓極化。本實(shí)施例中一種840/920MHz雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線在836?848MHz和915?932MHz兩個(gè)頻段內(nèi)圓極化軸比均小于3dB，完全覆蓋840?845MHz和920?925MHz兩個(gè)頻段，說(shuō)明本實(shí)用新型提出的讀寫器天線的圓極化性能良好。
[0054]見圖7，是本實(shí)施例所述讀寫器天線的在低頻段中心頻率842.5MHz的輻射方向性圖。見圖8，是本實(shí)施例所述讀寫器天線的在高頻段中心頻率922.5MHz的輻射方向性圖。本實(shí)施例中，一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線在低頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)了右旋圓極化，在高頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)了左旋圓極化，說(shuō)明本實(shí)用新型將上層橢圓環(huán)形貼片111的長(zhǎng)軸垂直于下層橢圓環(huán)形貼片122的長(zhǎng)軸，實(shí)現(xiàn)了低頻段與高頻段不同的極化方式。
[0055]本實(shí)施例一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，由于采用了所提出的雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路4，使讀寫器天線取得了良好的雙頻復(fù)阻抗匹配效果，另外讀寫器天線介質(zhì)板采用廉價(jià)的FR4板材，加工簡(jiǎn)單、成本低，非常適合于我國(guó)超高頻RFID讀寫器天線的應(yīng)用。
[0056]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，其特征在于，包括疊層微帶天線、耦合貼片、饋電探針、雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路和輸入連接器；其中: 所述疊層微帶天線由自上而下依次平行設(shè)置的上層印刷電路板、中層印刷電路板和下層印刷電路板組成，各層印刷電路板之間設(shè)有空氣層間隙；上層印刷電路板由上下貼合的上層橢圓環(huán)形貼片和上層介質(zhì)板構(gòu)成，中層印刷電路板由上下貼合的中層介質(zhì)板和下層橢圓環(huán)形貼片構(gòu)成，下層印刷電路板由上下貼合的下層介質(zhì)板和地板構(gòu)成；上層橢圓環(huán)形貼片的長(zhǎng)軸垂直于下層橢圓環(huán)形貼片的長(zhǎng)軸； 所述耦合貼片位于中層印刷電路板的上表面，饋電探針的一端連接耦合貼片，另一端連接雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路，雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路位于所述下層印刷電路板的上表面；雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路包括依次連接的微帶傳輸線一、微帶傳輸線二、微帶傳輸線三和50歐姆饋線，微帶傳輸線一與微帶傳輸線二之間設(shè)微帶開路枝節(jié)一，微帶傳輸線二與微帶傳輸線三之間設(shè)微帶開路枝節(jié)二，50歐姆饋線連接輸入連接器的內(nèi)導(dǎo)體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，其特征在于，所述上層印刷電路板、中層印刷電路板和下層印刷電路板由固定螺絲固定，各層印刷電路板之間的固定螺絲外設(shè)固定套，固定套的高度為相應(yīng)空氣層間隙厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種840/920MHZ雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，其特征在于，所述空氣層間隙總厚度為35?40mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種840/920MHz雙頻圓極化射頻識(shí)別讀寫器天線，包括疊層微帶天線、耦合貼片、饋電探針、雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路和輸入連接器；疊層微帶天線由自上而下依次平行設(shè)置的上層印刷電路板、中層印刷電路板和下層印刷電路板組成，各層印刷電路板之間設(shè)有空氣層間隙；耦合貼片位于中層印刷電路板的上表面，饋電探針的一端連接耦合貼片，另一端連接雙頻頻變復(fù)阻抗匹配電路。本實(shí)用新型所述讀寫器天線可以實(shí)現(xiàn)單體雙頻工作，在840～845MHz和920～925MHz兩個(gè)頻段內(nèi)均取得了良好的圓極化軸比帶寬和阻抗帶寬，讀寫器天線增益大于5dBi；并具有成本低、易加工等優(yōu)點(diǎn)，完全適用于我國(guó)RFID系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)RFID技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
【IPC分類】H01Q1/12, H01Q5/20, H01Q5/50, H01Q1/50, H01Q1/38
【公開號(hào)】CN205039251
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520808382
【發(fā)明人】王鐘葆, 漢俊杰, 房少軍, 劉恩宇, 李英杰, 王慶祥
【申請(qǐng)人】大連海事大學(xué), 遼寧普天數(shù)碼股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日