天線及標簽讀取設備的制作方法

本發明涉及無線射頻技術領域，具體而言，涉及一種抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線、一種高頻RFID標簽讀取設備、一種雙頻RFID標簽讀取設備的天線和一種雙頻RFID標簽讀取設備。

背景技術：

目前，在高頻段的RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)的應用中，來自較遠空間的各種電磁波將通過天線對RFID標簽讀取設備造成干擾，使其讀取標簽的距離大大降低。一般地，高頻段的RFID工作在幾兆赫茲的頻點上，如6.8MHz或13.56MHz上，其干擾主要包括兩方面：一個是短波廣播電臺的信號；另一個是交流電，當RFID標簽讀取設備的天線靠近交流供電線路時也會受到干擾。而現有的高頻天線是由一個諧振環路構成，該諧振環路是或由多段同軸線交叉構成，或由多個由單芯導線和電容串聯而成的諧振子串聯構成，這樣的諧振環一般只能通過自身的帶寬限制來抑制干擾或者直接沒有抗干擾的能力，抗干擾手段較單一且效果不明顯。

因此，如何抑制來自空間的電磁波對高頻RFID標簽讀取設備的天線造成的干擾，以提高天線輸出信號的信噪比成為亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出了一種新的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，通過將由兩個形狀、大小相同的高頻天線環路構成的高頻天線環路對作為基本天線結構，將來自較遠空間的電磁波在兩個高頻天線環路中產生大小相等、電流方向相反的諧振電流進行抵消，以達到抗干擾的目的，從而提高天線輸出信號的信噪比。

本發明的另一個目的在于提出了一種具有該天線的高頻RFID標簽讀取設備。

本發明的又一個目的在于提出一種雙頻RFID標簽讀取設備的天線。

本發明的還一個目的在于提出了一種具有該天線的雙頻RFID標簽讀取設備。

為實現上述至少一個目的，根據本發明的第一方面，提出了一種抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，包括：至少一個高頻天線環路對；每個所述高頻天線環路對包括：第一高頻天線環路及與所述第一高頻天線環路相同的第二高頻天線環路，其中，所述第一高頻天線環路包括第一起始段天線、第一環路段天線和第一終止段天線，所述第二高頻天線環路包括第二起始段天線、第二環路段天線和第二終止段天線，且所述第一終止段天線連接至所述第二起始段天線；以及所述第一高頻天線環路在接收到干擾電磁波時產生第一諧振電流，所述第二高頻天線環路在接收到所述干擾電磁波時產生第二諧振電流，且所述第一諧振電流和所述第二諧振電流的電流方向相反。

根據本發明的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，包括至少一個高頻天線環路對，每個高頻天線環路對均包括兩個相同的高頻天線環路，且第一高頻天線環路的終止段天線和第二高頻天線環路的起始段天線相連通，即由同一根高頻天線繞制成包括兩個相同的高頻天線環路的基本天線結構(即高頻天線環路對)，而且第一高頻天線環路和第二高頻天線環路在接收到來自較遠空間的均勻的干擾電磁波時分別產生電流方向相反的諧振電流，且由于二者為相同的高頻天線環路則產生的諧振電流的大小相等，從而干擾電磁波在兩個高頻天線環路中分別產生的諧振電流相互抵消，而由于高頻RFID標簽讀取設備的天線讀取高頻RFID標簽時距離該標簽較近，則該標簽在兩個高頻天線環路上是不均勻地，則產生的諧振電流不會被全部抵消，則可以接收到該標簽發出的信號，即達到了抗干擾的目的，且提高天線輸出信號的信噪比，同時可以確保高頻RFID標簽讀取設備的天線能夠接收到高頻RFID標簽發出的信號。

根據本發明的上述實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，還可以具有以下技術特征：

在上述技術方案中，優選地，還包括：接收電路；以及所述第一高頻天線環路的所述第一起始段天線和所述第二高頻天線環路的所述第二終止段天線連接至所述接收電路。

在該技術方案中，每個高頻天線環路對的第一高頻天線環路的第一起始段天線和第二高頻天線環路的第二終止段天線連接至接收電路，以對高頻RFID標簽發出的信號進行解碼。

在上述任一技術方案中，優選地，所述至少一個高頻天線環路對為多個高頻天線環路對。

在該技術方案中，為了實現在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號，則可以布設該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線包括多個高頻天線環路對。

在上述任一技術方案中，優選地，所述多個高頻天線環路對依次并排布設。

在該技術方案中，具體布設時，可以將多個高頻天線環路對依次并排設置，即前一高頻天線環路對的第二高頻天線環路與其后的高頻天線環路對的第一高頻天線環路相鄰布設，以此類推，以在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號。

在上述任一技術方案中，優選地，每個所述高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路之間有間隔，以及所述間隔可容納所述第一高頻天線環路或所述第二高頻天線環路。

在該技術方案中，進一步地在繞制形成每個高頻天線環路對時，可以在其中的第一高頻天線環路和第二高頻天線環路之間預留可以容納該第一高頻天線環路或第二高頻天線環路的間隔，以便于實現多個高頻天線環路對之間多樣化的布設。

在上述任一技術方案中，優選地，所述多個高頻天線環路對分為多個高頻天線環路組，每個所述高頻天線環路組包括兩個所述高頻天線環路對，以及每個所述高頻天線環路組中的第二高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路位于第一高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路之間的間隔內、以及所述第一高頻天線環路對中的所述第二高頻天線環路位于所述第二高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路之間的間隔內。

在該技術方案中，進一步地，布設多個高頻天線環路對時可以進行分組，以得到多組高頻天線環路組，具體地可以兩兩一組，相互交叉布設，即將每組中的第二高頻天線環路對中的第一高頻天線環路布設在每組中的第一高頻天線環路對的間隔內、第一高頻天線環路對中的第二高頻天線環路布設在第二高頻天線環路對的間隔內，以在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號，且確保較均勻的讀取距離，避免在每個高頻天線環路對的第一高頻天線環路和第二高頻天線環路之間的間隔內出現讀取盲區，從而避免影響對高頻RFID標簽發出的信號的讀取效果。

在上述技術方案中，多個高頻天線環路對進行分組時，還可以為其他的分組方式，比如每三個高頻天線環路對分為一組，或者每兩個高頻天線環路對、每三個高頻天線環路對交叉分組等，則此時每個高頻天線環路對中的兩個高頻天線環路之間的間隔可以更大，以容納更多的高頻天線環路。

在上述任一技術方案中，優選地，所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路的形狀和尺寸相同，其中，所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路的形狀包括矩形、圓形或橢圓形。

在該技術方案中，每個高頻天線環路對中的相同的第一高頻天線環路和第二高頻天線環路的形狀和尺寸相同，比如都為矩形、圓形或橢圓形，而當都為矩形時其長、寬應相同，當都為圓形時其半徑應相同等，以確保兩個高頻天線環路中分別產生的諧振電流可以相互抵消，以達到抗干擾的目的；當然，本領域的技術人員應當理解的是，除了上述形狀為，高頻天線環路還可以為其他形狀，比如正方形等，能夠達到使產生的諧振電流相互抵消的目的即可。

在上述任一技術方案中，優選地，還包括：閉合環形導線，位于所述至少一個高頻天線環路對的外圈。

在該技術方案中，為了進一步降低該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線在接收高頻電磁波時受外界其他電磁波的干擾，可以在其外圈圍設一個閉合環形導線，以產生一個抵抗電磁場阻止外部交變電磁場的變化，以進一步提高天線的抗干擾能力。

根據本發明的第二方面，提出了一種高頻RFID標簽讀取設備，包括如上技術方案中任一項所述的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，因此，該高頻RFID標簽讀取設備具有如上技術方案中任一項所述的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的所有有益效果，在此不再贅述。

根據本發明的第三方面，提出了一種雙頻RFID標簽讀取設備的天線，包括：低頻環形天線，和如上技術方案中任一項所述的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線；所述低頻環形天線連接至發射電路，用于向雙頻RFID標簽發送低頻電磁波，以激活所述雙頻RFID標簽；所述抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線位于所述低頻環形天線所圍成的環形區域內，用于接收所述雙頻RFID標簽發出的高頻電磁波。

在該技術方案中，通過在抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的外圈布設一圈低頻環形天線，則可以通過該低頻環形天線發出的低頻電磁波激活雙頻RFID標簽，繼而通過該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線接收該雙頻RFID標簽發出的高頻電磁波，并能夠達到抗干擾的目的，從而提高天線輸出信號的信噪比。

在上述技術方案中，優選地，還包括：閉合環形導線，位于所述低頻環形天線的外圈。

為了進一步降低整個雙頻RFID標簽讀取設備的天線在接收高頻電磁波時受外界其他電磁波的干擾，可以在低頻環形天線的外圈圍設一個閉合環形導線，以產生一個抵抗電磁場阻止外部交變電磁場的變化，提高雙頻RFID標簽讀取設備的天線的抗干擾能力。

根據本發明的第四方面，提出了一種雙頻RFID標簽讀取設備，包括如上技術方案中任一項所述的雙頻RFID標簽讀取設備的天線，因此，該雙頻RFID標簽讀取設備具有如上技術方案所述的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的所有有益效果。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

圖1示出了本發明的實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的示意框圖；

圖2示出了本發明的第一實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖；

圖3示出了本發明的第二實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖；

圖4示出了本發明的第三實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖；

圖5示出了本發明的第一實施例的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖；

圖6示出了本發明的第二實施例的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖；

圖7示出了本發明的第三實施例的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的連接示意圖。

具體實施方式

為了可以更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

下面結合圖1至圖4對本發明的實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線進行詳細說明。

如圖1所示，根據本發明的實施例的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，包括：至少一個高頻天線環路對10。

其中，每個所述高頻天線環路對10包括：第一高頻天線環路102及與所述第一高頻天線環路102相同的第二高頻天線環路104，其中，所述第一高頻天線環路102包括第一起始段天線1022、第一環路段天線1024和第一終止段天線1026，所述第二高頻天線環路104包括第二起始段天線1042、第二環路段天線1044和第二終止段天線1046，且所述第一終止段天線1026連接至所述第二起始段天線1042；以及所述第一高頻天線環路102在接收到干擾電磁波時產生第一諧振電流，所述第二高頻天線環路104在接收到所述干擾電磁波時產生第二諧振電流，且所述第一諧振電流和所述第二諧振電流的電流方向相反。

根據本發明的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線，包括至少一個高頻天線環路對10，每個高頻天線環路對10均包括兩個相同的高頻天線環路，且第一高頻天線環路102的終止段天線1026和第二高頻天線環路104的起始段天線1042相連通，即由同一根高頻天線繞制成包括兩個相同的高頻天線環路的基本天線結構(即高頻天線環路對10)，而且第一高頻天線環路102和第二高頻天線環路104在接收到來自較遠空間的均勻的干擾電磁波時分別產生電流方向相反的諧振電流，且由于二者為相同的高頻天線環路則產生的諧振電流的大小相等，從而干擾電磁波在兩個高頻天線環路中分別產生的諧振電流相互抵消，而由于高頻RFID標簽讀取設備的天線讀取高頻RFID標簽時距離該標簽較近，則該標簽在兩個高頻天線環路上是不均勻地，則產生的諧振電流不會被全部抵消，則可以接收到該標簽發出的信號，即達到了抗干擾的目的，且提高天線輸出信號的信噪比，同時可以確保高頻RFID標簽讀取設備的天線能夠接收到高頻RFID標簽發出的信號。

進一步地，在上述實施例中，每個高頻天線環路對10中的相同的第一高頻天線環路102和第二高頻天線環路104的形狀和尺寸相同，比如都為矩形、圓形或橢圓形，而當都為矩形時其長、寬應相同，當都為圓形時其半徑應相同等，以確保兩個高頻天線環路中分別產生的諧振電流可以相互抵消，以達到抗干擾的目的；當然，本領域的技術人員應當理解的是，除了上述形狀為，高頻天線環路還可以為其他形狀，比如正方形等，能夠達到使產生的諧振電流相互抵消的目的即可。

進一步地，如圖2所示，本發明的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線還包括：接收電路20；以及所述第一高頻天線環路102的所述第一起始段天線1022和所述第二高頻天線環路104的所述第二終止段天線1046連接至所述接收電路20。

在該實施例中，每個高頻天線環路對10的第一高頻天線環路102的第一起始段天線1022和第二高頻天線環路104的第二終止段天線1046連接至接收電路20，以對高頻RFID標簽發出的信號進行解碼。

具體地，由于干擾電磁波來自較遠的空間，因此穿過該兩個高頻天線環路的干擾電磁波是均勻地，則根據法拉第定律，兩個高頻天線環路的繞線路徑使同方向穿過每個高頻天線環路的電磁波所產生的諧振電流互相抵消，即接收到的干擾電磁波在第一高頻天線環路102的第一環路段天線1024和第二高頻天線環路104的第二環路段天線1044分別產生的諧振電流的電流方向相反且大小相等，電流方向如圖2的箭頭所示，則接收電路20所獲得的由干擾電磁波產生的諧振電流則接近于零；而高頻RFID標簽則距離該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線很近，最遠距離也與該天線的尺寸同數量級，則高頻RFID標簽發出的電磁波信號在這兩個環路上是不均勻的，因此高頻RFID標簽的電磁波信號在這兩個環路中產生的諧振電流不會被全部抵消，進而接收電路能夠接收到高頻RFID標簽發出的信號，從而讀取成功讀取標簽信息。

比如，當高頻RFID標簽位于其中一個高頻天線環路的上方時，另一個環路接收到的高頻RFID標簽的電磁波信號比較弱，于是接收電路20上的感應電流不會被全部抵消；則具體地在實際應用中，可以在一個高頻天線環路上讀取高頻RFID標簽，或者也可以在兩個高頻天線環路上讀取高頻RFID標簽。

在上述任一實施例中，所述至少一個高頻天線環路對10為多個高頻天線環路對10。

在該技術方案中，為了實現在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號，則可以布設該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線包括多個高頻天線環路對10。

進一步地在具體布設該多個高頻天線環路對10時，可以通過以下具體實施例實現。

實施例一：所述多個高頻天線環路對10依次并排布設。

在該技術方案中，具體布設時，可以將多個高頻天線環路對依次并排設置，即前一高頻天線環路對的第二高頻天線環路與其后的高頻天線環路對的第一高頻天線環路相鄰布設，以此類推，以在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號。

實施例二：每個所述高頻天線環路對10中的所述第一高頻天線環路102和所述第二高頻天線環路104之間有間隔106，以及所述間隔106可容納所述第一高頻天線環路102或所述第二高頻天線環路104；即在繞制形成每個高頻天線環路對10時，可以在其中的第一高頻天線環路102和第二高頻天線環路104之間預留可以容納該第一高頻天線環路102或第二高頻天線環路104的間隔106，以便于實現多個高頻天線環路對10之間多樣化的布設。

進一步地，所述多個高頻天線環路對分為多個高頻天線環路組，每個所述高頻天線環路組包括兩個所述高頻天線環路對，以及每個所述高頻天線環路組中的第二高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路位于第一高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路之間的間隔內、以及所述第一高頻天線環路對中的所述第二高頻天線環路位于所述第二高頻天線環路對中的所述第一高頻天線環路和所述第二高頻天線環路之間的間隔內；即布設多個高頻天線環路對時可以進行分組，以得到多組高頻天線環路組，具體地可以兩兩一組，相互交叉布設，即將每組中的第二高頻天線環路對中的第一高頻天線環路布設在每組中的第一高頻天線環路對的間隔內、第一高頻天線環路對中的第二高頻天線環路布設在第二高頻天線環路對的間隔內，以在一個比較大的范圍里讀取高頻RFID標簽發出的信號，且確保較均勻的讀取距離，避免在每個高頻天線環路對的第一高頻天線環路和第二高頻天線環路之間的間隔內出現讀取盲區，從而避免影響對高頻RFID標簽發出的信號的讀取效果。其中，讀取盲區是指：當高頻RFID標簽位于兩個高頻天線環路之間的間隔時，兩個高頻天線環路中的諧振電流大小相差不大，于是就被抵消得比較嚴重，讀取高頻RFID標簽的距離將大大降低，因此在兩個高頻天線環路之間存在讀取高頻RFID標簽的距離是不均勻的，越靠近兩個高頻RFID路的中間，讀取距離越低，甚至出現盲區，而該實施例中的天線布設方式可以有效地避免該問題。

具體地，如圖3所示的實施例，該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線包括兩個高頻天線環路對，為交叉布設，第一個高頻天線環路、第二個高頻天線環路與第一接收電路組合、第三個高頻天線環路、第四個高頻天線環路與第二接收電路組合，且第三個高頻天線環路位于第一個高頻天線環路和第二個高頻天線環路之間，以及第二個高頻天線環路位于第三個高頻天線環路和第四個高頻天線環路之間；而如圖4所示的實施例，該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線包括四個高頻天線環路對，兩兩交叉布設后再并排布設，即相當于將兩個圖3所示的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線并排布設，關于各個高頻天線環路對之間的交叉布設情況與圖3所示的實施例類同，在此不再一一贅述。

在本發明的其他實施例中，多個高頻天線環路對進行分組時，還可以為其他的分組方式，比如每三個高頻天線環路對分為一組，或者每兩個高頻天線環路對、每三個高頻天線環路對交叉分組等，則此時每個高頻天線環路對中的兩個高頻天線環路之間的間隔可以更大，以容納更多的高頻天線環路。

在上述任一實施例中，還包括：閉合環形導線(圖中未示出)，位于所述至少一個高頻天線環路對的外圈。

在該技術方案中，為了進一步降低該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線在接收高頻電磁波時受外界其他電磁波的干擾，可以在其外圈圍設一個閉合環形導線，以產生一個抵抗電磁場阻止外部交變電磁場的變化，以進一步提高天線的抗干擾能力。

通過上述實施例，一方面可以覆蓋更大的讀取范圍，另一方面可以避免出現讀取盲區。

作為本發明的一個實施例，可以將上述任一實施例中的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線應用于高頻RFID標簽讀取設備，因此，該高頻RFID標簽讀取設備具有如上實施例中任一項所述的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的所有有益效果。

作為本發明的一實施例，可以將上述任一實施例中的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線應用于雙頻RFID標簽讀取設備的天線中，即在該上述任一實施例所述的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的外圍布設一起低頻環形天線50，其中，所述低頻環形天線50連接至發射電路60，用于向雙頻RFID標簽發送低頻電磁波，以激活所述雙頻RFID標簽；所述抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線位于所述低頻環形天線50所圍成的環形區域內，用于接收所述雙頻RFID標簽發出的高頻電磁波。

在該技術方案中，通過在抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的外圈布設一圈低頻環形天線50，則可以通過該低頻環形天線50發出的低頻電磁波激活雙頻RFID標簽，繼而通過該抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線接收該雙頻RFID標簽發出的高頻電磁波，并能夠達到抗干擾的目的，從而提高天線輸出信號的信噪比。

對應于上述圖2、圖3和圖4所示的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的具體實施例，分別如圖5、圖6和圖7所示，即在圖2、圖3和圖4所示的抗干擾的高頻RFID標簽讀取設備的天線的外圈布設一圈低頻環形天線50；進一步地，該低頻環形天線50的形狀可以與高頻天線環路的形狀保持一致。

在上述任一實施例中，優選地，還包括：閉合環形導線(圖中未示出)，位于所述低頻環形天線的外圈。

為了進一步降低整個雙頻RFID標簽讀取設備的天線在接收高頻電磁波時受外界其他電磁波的干擾，可以在低頻環形天線的外圈圍設一個閉合環形導線，以產生一個抵抗電磁場阻止外部交變電磁場的變化，提高雙頻RFID標簽讀取設備的天線的抗干擾能力。

作為本發明的一個實施例，可以將上述實施例中的雙頻RFID標簽讀取設備的天線應用于雙頻RFID標簽讀取設備中，因此，該雙頻RFID標簽讀取設備具有如上技術方案所述的雙頻RFID標簽讀取設備的天線的所有有益效果。

以上結合附圖詳細說明了本發明的技術方案，通過將由兩個形狀、大小相同的高頻天線環路構成的高頻天線環路對作為基本天線結構，將來自較遠空間的電磁波在兩個高頻天線環路中產生大小相等、電流方向相反的諧振電流進行抵消，以達到抗干擾的目的，從而提高天線輸出信號的信噪比。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。