專利名稱：一種用于rfid閱讀器的天線及rfid閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種用于RFID閱讀器的天線及RFID閱讀器。
背景技術(shù)：
射頻識別(RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，在RFID系統(tǒng)中，識別信息存放在電子數(shù)據(jù)載體中，稱為應(yīng)答器。應(yīng)答器中存放的識別信息由閱讀器讀出，在一些應(yīng)用中， 閱讀器不僅可以讀出識別信息，而且可以對應(yīng)答器寫入數(shù)據(jù)，讀寫的是通過雙方之間的無線通信來實現(xiàn)的。RFID根據(jù)載波頻率f。(也稱為工作頻率)的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相對應(yīng)的代表性頻率分別為低頻135KHz以下、高頻13. 56MHz、超高頻860M-960MHZ、微波2. 4G、微波5. 8G。根據(jù)射頻耦合方式的不同，可以分為電感耦合方式和電磁反向散射耦合方式。目前，RFID閱讀器普遍使用一種載波頻率的天線，要么是工作在13. 56MHz載波頻率的HF-RFID天線，要么是工作在860M_960MHz載波頻率的UHF-RFID 天線。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的RFID閱讀器具有單一的載波頻率通信能力。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種用于RFID閱讀器的天線及RFID閱讀器，解決RFID閱讀器具有單一的載波頻率通信能力的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種用于RFID閱讀器的天線，包括設(shè)置在同一基板上的第一天線和第二天線，所述第一天線與所述第二天線工作的載波頻率不同。所述第一天線和第二天線設(shè)置在同一基板的同一平面上。所述第一天線為感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈由至少一個封閉的線圈組成。所述第二天線為偶極子與一個或多個寄生線段耦合形成的回路。各個寄生線段為1/4波長。所述第一天線工作的載波頻率為高頻HF或低頻LF中的一種，所述第二天線工作的載波頻段為超高頻UHF或微波棚中的一種。所述第一天線設(shè)置在所述第二天線的外圍。所述第二天線的形狀為環(huán)形；所述第一天線的形狀為環(huán)形。所述第一天線為電感耦合天線，所述第二天線為電磁反向散射耦合天線。一種RFID閱讀器，其特征在于，所述RFID閱讀器上設(shè)置有上述任一項所述的用于 RFID閱讀器的天線。本實用新型提供一種用于RFID閱讀器的天線及RFID閱讀器，用于RFID閱讀器的天線包括設(shè)置在同一基板上的第一天線和工作在與所述第一天線不同載波頻率上的第二天線，擴展了現(xiàn)有技術(shù)中RFID閱讀器的通信能力。進一步，第一天線工作的載波頻率為高頻HF或低頻LF中的一種，第二天線工作的載波頻段為超高頻UHF或微波麗中的一種，使得本實用新型提供的用于RFID閱讀器的天線不僅可以發(fā)送或接收高頻HF或低頻LF的射頻信號，還可以發(fā)送或接收超高頻UHF或微波麗的射頻信號。進一步，由于第二天線高頻UHF或微波麗的近場強度遠遠高于第一天線高頻HF 或低頻LF的近場強度，因此將工作在高頻HF或低頻LF的第一天線設(shè)置在工作在超高頻 UHF或微波漏的第二天線的外圍，保證結(jié)構(gòu)緊湊性的同時，還保證了兩天線各自的近場強度。進一步，將設(shè)置在第一天線內(nèi)部的第二天線設(shè)置成環(huán)形，由于環(huán)形天線實際占用面積很小，可以允許外圍的第一天線的磁感應(yīng)線穿過，不會對外圍的第一天線起到阻擋作用，因此，可以大大降低第二天線對第一天線的影響。進一步，將外圍的第一天線也設(shè)置成環(huán)形，不但可以保證天線整體結(jié)構(gòu)的外形美觀，還可以保證兩天線在周圍區(qū)域的感應(yīng)強度均勻。

圖1為本實用新型實施例一種用于RFID閱讀器的天線的示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。圖1為本實用新型實施例一種用于RFID閱讀器的天線的示意圖，請參考圖1 :一種用于RFID閱讀器的天線，包括設(shè)置在同一基板的同一平面上的第一天線11 和第二天線12，第一天線11工作的載波頻率為高頻HF，第一天線11通過電感耦合方式識別并讀取覆蓋區(qū)域內(nèi)的RFID標簽，第二天線12工作的載波頻率為超高頻UHF，第二天線12 通過電磁反向散射耦合方式識別并讀取覆蓋區(qū)域內(nèi)的RFID標簽，第二天線12為一個彎折偶極子121與多個寄生線段122耦合形成的環(huán)形回路，彎折偶極子121的左側(cè)長臂與天線左側(cè)第一個寄生線段122耦合，彎折偶極子121的右側(cè)長臂與天線右側(cè)第一個寄生線段122 耦合，相鄰寄生線段122依次耦合，與彎折偶極子121形成一回路，彎折偶極子121的兩側(cè)長臂與天線左右兩側(cè)第一寄生線段122之間以重疊一小部分的方式進行耦合，重疊部分屬于耦合部分，在重疊處即耦合處，彎折偶極子121的長臂與寄生線段122之間留有空隙，空隙的大小可以根據(jù)天線工作的載波頻率、天線尺寸、天線材質(zhì)而定，相鄰寄生線段122間也可以重疊一小部分的方式進行耦合，重疊部分屬于耦合部分，在重疊處即耦合處，相鄰兩寄生線段122之間留有空隙，空隙的大小可以根據(jù)天線工作的載波頻率、天線尺寸、天線材質(zhì)而定，各個寄生線段122的長度為1/4波長，以保證各個寄生線段122上的電流不發(fā)生轉(zhuǎn)向，達到耦合同相，每個寄生線段的輻射體電流方向一致，從而抑制了輻射場相消的狀況， 增強了近場強度，本實施例彎折偶極子121的兩側(cè)長臂的長度各自為1/4波長長度，第一天線11為環(huán)形感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈由至少一個封閉的線圈組成，當有兩個或兩個以上的重疊線圈組成時，其中至少一個線圈是封閉的，將作為第一天線11的環(huán)形感應(yīng)線圈設(shè)置在第二天線12的外圍，為了降低兩天線之間的相互影響，第一天線11與第二天線12之間留有空隙，空隙的大小根據(jù)兩天線工作的載波頻率、天線尺寸、各天線的材質(zhì)而定。本實施例，第一天線11通過饋電點13與連接到RFID閱讀器上，第二天線12通過饋電點14連接到RFID閱讀器上，兩個不同載波頻率的天線同時供電，同時工作，當 13. 56MHz的RFID標簽出現(xiàn)在本實施例用于RFID閱讀器的天線附近時，由于第二天線12 的環(huán)形結(jié)構(gòu)，實際占用面積很小，不會對外圍的第一天線11起到阻擋作用，可以允許外圍的第一天線11的磁感應(yīng)線穿過，不會影響外圍第一天線11的正常工作，因此，13. 56MHz的 RFID標簽很容易被第一天線11感應(yīng)到，通過第一天線11將信息傳遞給RFID閱讀器進行處理。當915MHz的RFID標簽出現(xiàn)在本實施例用于RFID閱讀器的天線的附近時，由于第二天線12工作的載波頻率為超高頻UHF，有著較大的輻射面積，而且由于第二天線12的自身結(jié)構(gòu)，每個寄生線段的長度保持在四分之一波長，可以保證每個寄生線段上的電流不發(fā)生轉(zhuǎn)向，達到耦合同相，保證每個寄生線段輻射體電流方向一致，從而抑制了輻射場相消的狀況，進一步增強了第二天線12近場強度，因此，可以不受到第一天線11的影響，有效感應(yīng)覆蓋區(qū)域內(nèi)的RFID標簽，同時還控制了感應(yīng)距離。本實用新型所提供的用于RFID閱讀器的天線，不局限于以上列舉的實施方案，第一天線工作的載波頻率包括但不局限于高頻HF或低頻LF中的一種，比如，可以是低于高頻HF的其他頻段，第二天線工作的載波頻段包括但不局限于超高頻UHF或微波MW中的一種，比如，可以是高于超高頻UHF的其他頻段；第一天線包括但不局限于電感耦合天線，第二天線包括但不局限于電磁反向散射耦合天線；優(yōu)選的，第一天線和第二天線設(shè)置在同一基板上的同一平面上；第一天線的形狀優(yōu)選的為環(huán)形，本實施例中的環(huán)形不局限于規(guī)則的圓形環(huán)、方形環(huán)、矩形環(huán)等，還包括不規(guī)則的其他幾何形狀的環(huán)形，第二天線的形狀優(yōu)選的為環(huán)形，同樣，不局限于規(guī)則的圓形環(huán)、方形環(huán)、矩形環(huán)等，還包括不規(guī)則的其他幾何形狀的環(huán)形，由第一天線和第二天線組成的本實用新型的用于RFID閱讀器的天線也有多種形狀， 不局限于以上所列舉的；第一天線的結(jié)構(gòu)包括但不局限于感應(yīng)線圈，第二天線的結(jié)構(gòu)包括但不局限于由偶極子與1個或多個寄生線段耦合形成的回路，其中偶極子的數(shù)量也可以根據(jù)實際需要，設(shè)置一個以上，偶極子的形狀根據(jù)其所需要形成的第二天線的形狀而定，不局限于彎折偶極子這一種實施方式，相鄰寄生線段間不局限于以重疊的方式耦合，各個寄生線段優(yōu)選的為1/4波長；第一天線和第二天線在同一基板上的相對位置及組合方式，視第一天線和第二天線工作的載波頻率、天線尺寸、應(yīng)用效果等不同有多種實施方式，比如也可以將第二天線設(shè)置在第一天線的外圍，為了能夠更好的兼容，降低相互之間的影響程度，優(yōu)選的，將第一天線設(shè)置在第二天線的外圍。本實施例用于RFID閱讀器的天線包括設(shè)置在同一基板上，但工作在不同載波頻率的第一天線和第二天線，使得本實施例的用于RFID閱讀器的天線可以發(fā)送或接收多種頻率的射頻信號，如不僅可以發(fā)送或接收高頻HF的射頻信號，還可以發(fā)送或接收超高頻 UHF的射頻信號。進一步，由于第二天線高頻UHF或微波MW的近場強度遠遠高于第一天線高頻HF或低頻LF的近場強度，因此將工作在高頻HF或低頻LF的第一天線設(shè)置在工作在超高頻UHF或微波MW的第二天線的外圍，保證結(jié)構(gòu)緊湊性的同時，還保證了兩天線各自的近場強度。進一步，將設(shè)置在第一天線內(nèi)部的第二天線設(shè)置成環(huán)形，由于環(huán)形天線實際占用面積很小，可以允許外圍的第一天線的磁感應(yīng)線穿過，不會對外圍的第一天線起到阻擋作用，因此，可以大大降低第二天線對第一天線的影響。進一步，將外圍的第一天線也設(shè)置成環(huán)形，不但外形美觀，還可以保證兩天線在周圍區(qū)域的感應(yīng)強度均勻。本實施還提供一種RFID閱讀器，包括射頻收發(fā)模塊、控制模塊，還包括上述用于RFID閱讀器的天線，所述用于RFID閱讀器的天線與射頻收發(fā)模塊連接，射頻收發(fā)模塊與控制模塊連接，射頻收發(fā)模塊通過所述用于RFID閱讀器的天線發(fā)送或接收無線電波頻率。本實施例的RFID閱讀器不局限于由以上模塊組成，比如還可以包括處理單元(一般是CPU)、 調(diào)制電路、解調(diào)電路、環(huán)形分離器組成電路部分，處理單元發(fā)出信號，由調(diào)制電路調(diào)制，經(jīng)過環(huán)形分離器后由天線發(fā)出，天線收到的標簽信號，返回到環(huán)形分離器后由環(huán)形分離器分離后輸送至解調(diào)電路部分，標簽信號經(jīng)過解調(diào)后到處理單元，處理單元解碼出標簽的編碼。本實施例可以針對第一天線和第二天線各設(shè)置一對射頻收發(fā)模塊和控制模塊，也可以設(shè)置一對共同的射頻收發(fā)模塊和控制模塊，共同的射頻收發(fā)模塊或控制模塊需要對要接收的或要發(fā)送的射頻信號進行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果選擇第一天線或第二天線進行射頻信號的接收或發(fā)送。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于RFID閱讀器的天線，其特征在于，包括設(shè)置在同一基板上的第一天線和第二天線，所述第一天線與所述第二天線工作的載波頻率不同。
2.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一天線和第二天線設(shè)置在同一基板的同一平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第一天線為感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈由至少一個封閉的線圈組成。
4.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第二天線為偶極子與一個或多個寄生線段耦合形成的回路。
5.如權(quán)利要求4所述的天線，其特征在于，各個寄生線段為1/4波長。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的天線，其特征在于，所述第一天線工作的載波頻率為高頻HF或低頻LF中的一種，所述第二天線工作的載波頻段為超高頻UHF或微波MW中的一種。
7.如權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，所述第一天線設(shè)置在所述第二天線的外圍。
8.如權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，所述第二天線的形狀為環(huán)形；所述第一天線的形狀為環(huán)形。
9.如權(quán)利要求6所述的天線，其特征在于，所述第一天線為電感耦合天線，所述第二天線為電磁反向散射耦合天線。
10.一種RFID閱讀器，其特征在于，所述RFID閱讀器上設(shè)置有如權(quán)利要求1至9任一項所述的用于RFID閱讀器的天線。
專利摘要本實用新型公開一種用于RFID閱讀器的天線及RFID閱讀器，用于RFID閱讀器的天線包括設(shè)置在同一基板上的第一天線和第二天線，所述第一天線與所述第二天線工作的載波頻率不同。本實用新型通過以上技術(shù)方案解決RFID閱讀器具有單一的載波頻率通信能力的技術(shù)問題。
文檔編號H01Q1/38GK202121074SQ20112020312
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者申秀美 申請人:國民技術(shù)股份有限公司