一种波束切换系统及门禁装置的制作方法

1.本发明涉及rfid领域的波束切换技术领域，特别涉及一种波束切换系统及门禁装置。

背景技术：

2.现有的rfid技术是一种利用射频能量在空间传播实现无接触式的信息传递，并通过所传递的信息达到识别目标的无线技术。门禁管理系统是rfid技术应用得重要领域，它既可以用于人员身份的识别，又可以对经过门禁作用区域的物品进行身份识别，鉴权和报警等。该系统广泛应用于图书，档案，零售，资产管理等多种场合。rfid门禁系统为提高公众场合安全保障等级，深化服务水平提供了重要的技术手段。
3.目前现有的门禁系统通常是由一个多端口读写器和多个固定增益天线组成，具体到uhf频段，通常采用增益4db～12db不等的圆极化天线。天线的数目也是由2～8不等，这种方案的局限性是无法判断标签的移动方向，误读范围大等。在一些商超服饰门店，图书档案馆，物品的摆放比较密集，人员及物品的流动频繁且无规律，常规门禁方案的这一局限性导致警报误触发频发，商品摆放空间被压缩等，严重影响到门店运营效益和消费者购物体验。

技术实现要素：

4.本发明提供一种波束切换系统及门禁装置，解决了现有门禁系统无法探知标签移动轨迹，且误读范围大等问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种波束切换系统及门禁装置，包括：若干个天线阵子、若干个电桥和两个功分器，所述天线阵子的数量与电桥数量相同；
7.每个所述天线阵子与一个电桥连接；
8.所述电桥的两个输入端均与两个功分器的其中一输出口连接；
9.所述功分器的输入口与rfid读写器的射频端口连接。
10.优选的，所述天线阵子与电桥之间通过两条第一射频传输线连接，所述第一射频传输线具有相同的特征阻抗和电长度，具体形式可以是微带线、共面波导线、同轴线。
11.优选的，所述电桥、第一射频传输线和天线阵子共同形成一个圆极化天线单元。
12.优选的，所述电桥与功分器之间通过第二射频传输线连接，所述第二射频传输线的特征阻抗相同，具有不同的电长度，能实现不同角度的移相。
13.优选的，连接一个功分器与各电桥之间的第二射频传输线为一组线缆，两组线缆的电长度分别呈等差数列递增和递减，步进幅度为30
°‑
150
°
。
14.优选的，每个所述功分器与所有电桥和天线阵子之间形成一套信号传输通路，并形成一个波束的辐射效果。
15.优选的，所述电桥为3db电桥，具有四端口网络器件，两个输入口之间相互隔离，两个输出口之间相位相差90
°
，幅度相同。
16.一种门禁装置，包括上述任一所述的一种波束切换系统及门禁装置。
17.通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本发明提供的一种波束切换系统及门禁装置，通过波束切换探知标签移动轨迹，通过设置两个rfid读写器端口，可以实现更合理的波束覆盖，缩小误读范围，提升门店空间利用率和用户体验。
附图说明
18.图1为本发明提供的实施例一的工作原理图；
19.图2为本发明提供的实施例二的工作原理图；
20.图3为本发明提供的实施例三的应用效果图；
21.图4为本发明提供的实施例三的应用效果俯视图。
具体实施方式
22.为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。
23.实施例一
24.如图1所示，可以理解，本实施例提供的一种波束切换系统，包括：若干个天线阵子、若干个电桥和两个功分器，所述天线阵子的数量与电桥数量相同；每个所述天线阵子与一个电桥连接；所述电桥的两个输入端均与两个功分器的其中一输出口连接；所述功分器的输入口与rfid读写器的射频端口连接。所述天线阵子与电桥之间通过两条第一射频传输线连接，所述第一射频传输线具有相同的特征阻抗和电长度，具体形式可以是微带线、共面波导线、同轴线。
25.所述电桥与功分器之间通过第二射频传输线连接，所述第二射频传输线的特征阻抗相同，具有不同的电长度，能实现不同角度的移相。可依据实际使用需求设置第二射频传输线的电长度，电长度根据波束方向的要求不同而不同。
26.在本实施例中，该系统包括三个天线阵子a1、a2、a3；三个3db电桥h1、h2、h3；两个功分器d1、d2；六根第一射频传输线l11、l12、l21、l22、l31、l32；六根第二射频传输线c1、c2、c3、c4、c5、c6；两个rfid读写器射频输入端口rfin1、rfin2。
27.所述天线阵子a1、a2、a3空间排列成一个线型阵列，该阵列在不同的幅度和相位组合下，会形成不同的波束。所述电桥、第一射频传输线和天线阵子共同形成一个圆极化天线单元。即在本实施例中，所述天线阵子a1，第一射频传输线l11、l12和3db电桥h1组成一个圆极化天线单元，同理天线阵子a2、第一射频传输线l21、l22和3db电桥h2组成一个圆极化天线单元，天线阵子a3、第一射频传输线l31、l32和3db电桥h3组成一个圆极化天线单元。
28.每个所述功分器与所有电桥和天线阵子之间形成一套信号传输通路，并形成一个波束的辐射效果。本实施例中的所述3db电桥h1、h2、h3、第二射频传输线c1、c2、c3和功分器d1组成移相控制网络的一种状态，3db电桥h1、h2、h3、第二射频传输线c4、c5、c6和功分器d2组成移相控制网络的另一种状态；所述第二射频传输线c1、c2、c3的电长度不同，对射频信号完成不同角度的移相。同理c4、c5、c6的电长度不同，对射频信号完成不同的移向。连接一个功分器与各电桥之间的第二射频传输线为一组线缆，两组线缆的电长度分别呈等差数列递增和递减，步进幅度为30
°‑
150
°
。作为一种示例c1、c2、c3移相角度依次为90
°
、120
°
和
150
°
；c4、c5、c6的移相角度依次为150
°
、120
°
和90
°
。本实施例中的所述功分器d1、d2为一分三功分器，可以等幅也可以不等幅，在其他实施例中，也可以使用一分二，一分四，一分五等功分器，则对应的电桥和天线阵子数量随之做出相应的改变。本实施例中的所述电桥为3db电桥，具有四端口网络器件，两个输入口之间相互隔离，两个输出口之间相位相差90
°
，幅度相同。
29.当rfid读写器或模块选择rfin1作为工作端口时，射频信号经功分器d1、第二射频传输线c1、c2、c3馈入电桥h1、h2、h3后，从天线阵子a1、a2、a3辐射出去。当c1、c2、c3移相角度满足一定要求时，此天线阵列获得图中右前方的辐射方向图。
30.同理，当rfid读写器或模块选择rfin2作为工作端口时，射频信号经功分器d2、第二射频传输线c4、c5、c6馈入电桥h1、h2、h3后，从天线阵子a1、a2、a3辐射出去。c4、c5、c6满足另一种移相要求时，此天线阵列获得图中左前方的辐射方向图。
31.实施例二
32.如图2所示，本实施例中的天线阵子和电桥数量均为两个，相应的第一射频传输线和第二射频传输线数量也减少，本实施例中的所述天线阵子a1，第一射频传输线l11、l12和3db电桥h1组成一个圆极化天线单元，同理天线阵子a2、第一射频传输线l21、l22和3db电桥h2组成一个圆极化天线单元，以此类推，在其他实施例中也可以设置为4个、5个或更多数目圆极化天线单元的实施列。
33.实施例三
34.如图3和4所示，本实施例提供的一种门禁装置，包括上述任一所述的一种波束切换系统及门禁装置，门禁通道两侧各放置一套波束切换系统，将在人员或物品的行进线路上形成4个波束覆盖。rfid读写器或设备不停的去轮询这些端口，在获得标签的数据信息同时获得相应的位置信息，有了位置信息后，业务层选择其中的某一个或几个波束范围内报警，就能达到降低整体报警空间范围的作用。
35.以上对本发明实施例所提供的一种波束切换系统及门禁装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种波束切换系统，其特征在于，包括：若干个天线阵子、若干个电桥和两个功分器，所述天线阵子的数量与电桥数量相同；每个所述天线阵子与一个电桥连接；所述电桥的两个输入端均与两个功分器的其中一输出口连接；所述功分器的输入口与rfid读写器的射频端口连接。2.根据权利要求1所述的波束切换系统，其特征在于，所述天线阵子与电桥之间通过两条第一射频传输线连接，所述第一射频传输线具有相同的特征阻抗和电长度，具体形式可以是微带线、共面波导线、同轴线。3.根据权利要求2所述的波束切换系统，其特征在于，所述电桥、第一射频传输线和天线阵子共同形成一个圆极化天线单元。4.根据权利要求1所述的波束切换系统，其特征在于，所述电桥与功分器之间通过第二射频传输线连接，所述第二射频传输线的特征阻抗相同，具有不同的电长度，能实现不同角度的移相。5.根据权利要求4所述的波束切换系统，其特征在于，连接一个功分器与各电桥之间的第二射频传输线为一组线缆，两组线缆的电长度分别呈等差数列递增和递减，步进幅度为30
°‑
150
°
。6.根据权利要求1所述的波束切换系统，其特征在于，每个所述功分器与所有电桥和天线阵子之间形成一套信号传输通路，并形成一个波束的辐射效果。7.根据权利要求1所述的波束切换系统，其特征在于，所述电桥为3db电桥，具有四端口网络器件，两个输入口之间相互隔离，两个输出口之间相位相差90
°
，幅度相同。8.一种门禁装置，其特征在于，包括权利要求1-权利要求7任一所述的一种波束切换系统及门禁装置。

技术总结

本发明涉及一种波束切换系统及门禁装置，包括：若干个天线阵子、若干个电桥和两个功分器，所述天线阵子的数量与电桥数量相同；每个所述天线阵子与一个电桥连接；所述电桥的两个输入端均与两个功分器的其中一输出口连接；所述功分器的输入口与RFID读写器的射频端口连接。本发明提供的一种波束切换系统及门禁装置，通过波束切换探知标签移动轨迹，通过设置两个RFID读写器端口，可以实现更合理的波束覆盖，缩小误读范围，提升门店空间利用率和用户体验。体验。体验。