一种高增益窄波束圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种高增益窄波束圆极化天线，其特征在于，包括绝缘介质板、馈电网络、金属底板、两个金属辐射阵子和两个引向器；馈电网络包括一个输入端、两个输出端和一个功分器；绝缘介质板的中间设有馈电焊盘，与馈电网络的输入端直接相连；馈电网络设置于绝缘介质板正面；金属底板设置于绝缘介质板背面，金属底板连接到地；金属辐射阵子安装于绝缘介质板正面，两个金属辐射阵子平行于金属底板设置；馈电网络的两个输出端分别通过一个引向器连接一个金属辐射振子。本实用新型专利技术克服了单阵板状天线波束角度大的缺陷，获得了很高的增益，适合RFID行业中需要窄波束特性的应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频识别领域，更具体地说，是涉及一种高增益窄波束圆极化天线。
技术介绍
射频识别是一种非接触式的自动识别技术。在射频识别(RFID，Rad1 FrequencyIdentificat1n)系统中，识别信息存放在电子数据载体中，电子数据载体成为应答器。应答器中存放的识别信息由阅读器读出，在一些应用中，阅读器不仅可以读出存放的信息，而且可以对应答器写入数据，这种读写操作是通过双方之间的无线通信来实现的。微带天线作为RFID系统中常用的定向天线形式，对RFID的发展和应用有着极其重要的意义。从微带天线的概念提出以来，由于它具有结构简单、体积小、重量轻、低剖面、易与载体共形等优点，已广泛的应用于卫星通信、雷达、射频识别、导航等领域。其中圆极化微带天线又因其能够接受任意极化的来波且其辐射的圆极化波可以被任意极化的天线所接收的优点而越来越受到青睐。微带天线产生圆极化波的关键是产生幅度相等，相位相差90度的两个相互正交的线极化波，即产生两个在空间和时间上都正交的线极化波。为达到上述要求，圆极化微带天线在结构上主要可以分为以下三种形式:单点馈电、双点馈电或四点馈电。其中单点馈电圆极化微带天线结构最为简单，但缺点是轴比带宽较窄，实用性不强；双点馈电可以不同程度地扩展圆极化轴比带宽，但都采用了多层结构，破坏了天线的低剖面性；四点馈电的天线又由于其复杂性和不稳定性，使用率较低。单阵元的微带天线主波束较宽，但在一些RFID实际应用场景中，需要天线的主波束相对窄而增益高，因此需要结合微带天线技术和阵列天线技术的优点进行天线的设计。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种高增益窄波束圆极化天线，克服了现有技术中单阵板状天线波束角度大的缺陷的问题，并且获得了很高的增益。为实现上述目的，本技术提供的技术方案如下:一种高增益窄波束圆极化天线，包括绝缘介质板、馈电网络、金属底板、两个金属辐射阵子和两个引向器；所述馈电网络包括一个输入端、两个输出端和一个功分器，所述功分器的输入端口连接馈电网络的输入端，输出端口分别连接馈电网络的两个输出端；所述绝缘介质板的中间设有馈电焊盘，与馈电网络的输入端直接相连；所述馈电网络设置于绝缘介质板正面；所述金属底板设置于绝缘介质板背面，金属底板连接到地；所述金属辐射阵子安装于绝缘介质板正面，两个金属辐射阵子平行于金属底板设置；馈电网络的两个输出端分别通过一个引向器连接一个金属辐射振子。作为优选的，所述金属底板为覆铜层。作为优选的，金属辐射阵子为矩形面振元形式的阵子。作为优选的，所述馈电网络的输入端通过同轴线焊接馈电。作为优选的，所述绝缘介质板为聚四氟乙烯板或FR-4绝缘板。作为优选的，所述金属辐射阵子由不锈钢、洋白铜或PCB构成。进一步的，所述功分器为微带线形式的功分器。进一步的，引向器为圆柱加圆锥状，引向器与金属辐射振子连接的一端呈圆柱状，与馈电网络连接的一端呈圆锥状。进一步的，金属辐射阵子在四角开孔，通过塑料铆柱及铆钉水平固定在绝缘介质板上，且与金属底板平行。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:本技术提供的一种高增益窄波束圆极化天线，具有高增益、小型化、性能稳定、易于量产等优点。本技术克服了单阵板状天线波束角度大的缺陷，并且获得了很高的增益，更加适合RFID行业中需要窄波束特性的应用。【附图说明】图1是本技术实施例的侧面结构示意图；图2是本技术实施例的绝缘介质板侧面图；图3是本技术实施例的馈电网络示意图；图4是本技术实施例的俯视结构示意图。附图标记:绝缘介质板22 馈电网络21 金属底板23 第一引向器13第二引向器15 第一金属福射阵子14 第二金属福射阵子16第一输出端35 第二输出端36 接地焊盘33 馈电焊盘32馈电网络的输入端34【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术所述的一种高增益窄波束圆极化天线作进一步说明。以下是本技术所述的一种高增益窄波束圆极化天线的最佳实例，并不因此限定本技术的保护范围。实施例如图1和图2所示，图中示出了本技术实施例提供的一种高增益窄波束圆极化天线，包括绝缘介质板22、设置于绝缘介质板22正面的馈电网络21、设置于绝缘介质板22背面的金属底板23、安装于绝缘介质板22正面且与馈电网络21连接的第一引向器13、第二引向器15，以及与第一引向器13连接的第一金属福射阵子14、与第二引向器15连接的第二金属福射阵子16。所述绝缘介质板22为矩形，为聚四氟乙烯板或者FR-4绝缘板。所述馈电网络包括一个功分器、一个输入端和第一输出端35、第二输出端36。所述功分器的输入端口连接馈电网络的输入端34，输出端口分别连接馈电网络的第一输出端35和第二输出端36 ;功分器用于将馈电网络的输入端34输入信号转化为两路等幅同相的信号，分别从馈电网络的两个输出端输出。馈电网络的两个输出端分别通过一个引向器连接一个金属辐射阵子。具体地，第一输出端35通过第一引向器13连接到第一金属福射阵子14的输入端，第二输出端36通过第二引向器15连接到第二金属辐射阵子16的输入端。引向器为圆柱加圆锥状，材质为不锈钢、洋白铜或其他金属导体材料制成。具体地，引向器与金属辐射振子连接的一端呈圆柱状，与馈电网络连接的一端呈圆锥状。所述金属底板23为覆铜层，连接到地。金属底板23是在绝缘介质板的背部全部铺铜形成的。在本实施中，如图3所示，位于绝缘介质板22正面的馈电网络21包含一个功分器，印刷在绝缘介质板的的正面。绝缘介质板22的中间设有馈电焊盘32，与馈电网络的输入端34直接相连，馈电网络的输入端34通过同轴线焊接馈电。在绝缘介质板22的表面设有接地焊盘33，通过过孔与金属底板23相连。同轴线的线芯连接到馈电网络21的输入端34，同轴线的铜皮与接地焊盘33相连。如图3、4所示，初始信号通过馈电网络实现功率等分，分别输出到第一输出端35和第二输出端36，第一输出端35通过第一引向器13馈电到第一金属福射阵子14的输入端，第二输出端36通过第二引向器15馈电到第二金属福射阵子16的输入端。第一金属福射阵子14和第二金属辐射阵子16形成两个等幅同相的圆极化波。经过矢量叠加后，形成更高增益窄波束圆极化波。优选地，天线阵子采用矩形面振元，并通过矩形对角线单点馈电产生圆极化波。所述第一金属辐射阵子14和第二金属辐射阵子16由PCB、不锈钢、洋白铜或其他金属导体材料制成。第一金属辐射阵子14和第二金属辐射阵子16分别在四角开孔，使用塑料铆柱及铆钉水平固定在绝缘介质板22上，且与金属底板23平行，其高度可调。第一金属辐射阵子14和第二金属辐射阵子16与金属底板23之间为空气介质，该种设计使得天线可获得更高的增益。本技术提供的一种高增益窄波束圆极化天线，其工作频段也可以是433MHz或2.4GHz等频段。可通过调节金属辐射阵子的长度和馈电网络上微带线宽度长度以及阵子距离地板的高度，来大范围或者小范围调节天线的工作频段。同现有的技术相比较，本技术提供的一种高增益窄波束圆极化天线具有圆极化，高增益，小型化，性能稳定，易于量产等优点。本技术不仅克服了单振元天线波束角度过宽的难题，而且简化了多端口馈电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高增益窄波束圆极化天线，其特征在于，包括绝缘介质板、馈电网络、金属底板、两个金属辐射阵子和两个引向器；所述馈电网络包括一个输入端、两个输出端和一个功分器，所述功分器的输入端口连接馈电网络的输入端，输出端口分别连接馈电网络的两个输出端；所述绝缘介质板的中间设有馈电焊盘，与馈电网络的输入端直接相连；所述馈电网络设置于绝缘介质板正面；所述金属底板设置于绝缘介质板背面，金属底板连接到地；所述金属辐射阵子安装于绝缘介质板正面，两个金属辐射阵子平行于金属底板设置；馈电网络的两个输出端分别通过一个引向器连接一个金属辐射振子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李享乐，
申请(专利权)人：深圳市博纬智能识别技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44