超高频宽带高增益天线制造技术

本发明专利技术涉及一种超高频宽带高增益天线，包括底板、多个天线阵子、多个阻抗变换单元和射频连接头；所述多个天线阵子分别设置在所述底板上，所述射频连接头设置在所述底板上并用于输入或输出射频信号；所述多个天线阵子分别通过多个且分为至少两级的阻抗变换单元将其连接在所述射频连接头上；所述阻抗变换单元使得其连接部件的等效阻抗为50欧姆；所述多个天线阵子沿所述底板的一个方向均匀分布在所述底板上；所述天线阵子之间的距离小于或等于所述天线接收或发射的电磁波波长的一半。实施本发明专利技术的超高频宽带高增益天线，具有以下有益效果：增益较高、带宽较宽；多级阻抗匹配则使得该天线在批量生产时不需要调试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种超高频宽带高增益天线。
技术介绍
随着物联网技术的发展，射频识别，即RFID技术作为物联网技术中关键技术，承担着信息采集的主要功能，UHF频段的RFID技术的主流是基于无源电子标签为基础的，因此在读取距离方面存在一定的瓶颈，特别是针对车联网等这种对读取距离要求高的项目时，该技术已不能满足应用要求。UHF频段的RFID主要由三部分组成读写器、电子标签、天线。而现阶段无源电子标签的灵敏度和读写器灵敏度提高的潜力已经不大，在短时间内要解决UHF频段RFID电子标签的远距离读取只能从读写器天线着手。在现有技术中，读写器的天线的增益较低，且其带宽较窄，需要对其进行调试。所以急需一种可以批量生产、无需调试的高增益天线来弥补行业内在该领域的空缺。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述增益较低、在批量生产时需要调试的缺陷，提供一种增益较高、在批量生产时不需要调试的超高频宽带高增益天线。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种超高频宽带高增益天线，包括底板、多个天线阵子、多个阻抗变换单元和射频连接头；所述多个天线阵子分别设置在所述底板上，所述射频连接头设置在所述底板上并用于输入或输出射频信号；所述多个天线阵子分别通过多个且分为至少两级的阻抗变换单元将其连接在所述射频连接头上；所述阻抗变换单元每增加一级使得天线阵子数目增加一倍；所述阻抗变换单元使得其连接部件的等效阻抗为50欧姆；所述多个天线阵子沿所述底板的一个方向均匀分布在所述底板上；所述天线阵子之间的距离小于或等于所述天线接收或发射的电磁波波长的一半。更进一步地，连接在所述射频连接头和所述各天线阵子之间的阻抗变换单元至少分为两级，所述第一级阻抗变换单元包括至少两个，其分别连接在所述天线阵子和第二阻抗变换单元之间；所述第二级阻抗变换单元连接在所述第一级阻抗变换单元和所述射频连接头之间。更进一步地，所述阻抗变换单元包括第一同轴线、第一连接座、第二同轴线和第二连接座，所述第二连接座通过所述第二同轴线的内导体与所述第一连接座连接；所述第一同轴线和第二同轴线的外导体通过其连接的连接座与底板连接；所述第一连接座通过多条第一同轴线的内导体与偶数个天线阵子或另一级阻抗变换单元的第二连接座连接。更进一步地，连接每个所述天线阵子和所述第一连接座之间的第一同轴线的长度相等。更进一步地，所述第一同轴线的特征阻抗为50欧姆；所述第二同轴线的特征阻抗为4 = #77，其中Z1为其输入阻抗、Z1为其负载阻抗。更进一步地，所述天线阵子包括多个相隔设定高度层叠在一起的微带阵子；靠近所述底板的微带阵子为最下层微带阵子；所述最下层微带阵子通过所述阻抗变换单元与所述射频接头连接。更进一步地，所述最下层微带阵子之上的各微带阵子之间及所述最下层微带阵子与其上面一层的微带阵子之间均通过塑料支架固定其位置。更进一步地，所述每个天线阵子包括的微带阵子为3层。更进一步地，所述天线阵子的大小为177mm*90mm*lmm,两个天线阵子的间距为265mm,所述天线底板的尺寸为1000mm*200mm*3mm。更进一步地，还包括用玻璃钢制成的、设置在所述底板上并将所述天线阵子封闭在其内的天线外壳。实施本专利技术的超高频宽带高增益天线，具有以下有益效果由于采用多个天线阵 子通过阻抗变换单元连接在射频接头上，阻抗变换单元采用多级匹配的方式，而多个天线阵子的并接使得该天线的增益较高、带宽较宽；多级阻抗匹配则使得该天线在批量生产时不需要调试。附图说明图I是本专利技术超高频宽带高增益天线实施例的结构示意 图2是所述实施例中阻抗变换单元的结构示意 图3是所述实施例中天线阵子的连接示意 图4是所述实施例各组成部分的分布示意 图5是所述实施例中超高频宽带高增益天线的驻波曲线； 图6是所述实施例中超高频宽带高增益天线的增益图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步说明。如图I所示，在本专利技术的超高频宽带高增益天线实施例中，该超高频宽带高增益天线包括多个天线阵子11、这些天线阵子11通过第一级阻抗变换单元18和第二级阻抗变换单元16连接到射频连接头17，其中，第一级阻抗变换单元18至少包括两个，每个第一级阻抗变换单元18分别与多个天线阵子11连接并与第二级阻抗变换单元16连接，第二级阻抗变换单元16还与射频连接头17连接，射频连接头17用于输出天线接收到的信号或输入天线要发射的信号；在本实施例中，上述第一阻抗变换单元18为两个，每个第一级阻抗变换单元18分别与两个天线阵子11连接。在本实施例中，上述第一级阻抗变换单元18和第二级阻抗变换单元16的作用均是使得其连接的部件的等效阻抗为50欧姆，其结构大致是相同的，仅仅是连接的部件各不相同而已。在本实施例中，阻抗变换单元每增加一级使得天线阵子数目增加一倍，天线增益增加约3dBi。请参见图2，图2示出了本实施例中各阻抗变换单元的结构，在图2中，阻抗变换单元包括第一同轴线12、第一连接座13、第二同轴线14和第二连接座15 ;其中，第一同轴线12与第一连接座13连接；每个第一连接座13连接偶数个天线阵子11 (对于第二级阻抗变换单元16而言，连接的是第一级阻抗变换单元18的第二连接座15，这些第二连接座15同样是偶数)，例如，2、4、6、8个等等，第一连接座13通过第二同轴线14与第二连接座15连接；第一级阻抗变换单元18的第二连接座与后一级的阻抗变换单元的第一连接座连接，第二级阻抗变换单元16的第二连接座连接到射频接头17 ；上述第一同轴线12、第二同轴线14的区别是具有不同的特征阻抗，其组成阻抗变换网络，以实现最后的输出阻抗为50欧姆。在上述阻抗变换单元中，仁何一个阻抗变换单元中的第一同轴线12的长度必须相等，即同一个阻抗变换单元中的第一同轴线12是等长的。在本实施例中，请参见图3，该天线包括底板10，上述的天线阵子11、第一级阻抗变换单元18、第二阻抗变换单元16 (每个第一级阻抗变换单元18和第二阻抗变换单元16均分别包括第一同轴线12、第一连接座13、第二同轴线14、第二连接座15)以及射频接头17均设置在上述底板10上；其中，多个天线阵子11沿底板的一个方向(在本实施例中，具体是沿上述底板10的长度方向)均匀分布在底板上，天线阵子11之间的距离小于或等于该线接收或发射的电磁波波长的一半；在本实施例中，天线阵子11通过第一级阻抗变换单元18连接到第二级阻抗变换单元16，之后再连接到射频连接头17 ;具体来讲，第一级阻抗变换单元18的第一同轴线12的内导体连接在其第一连接座13上，其第一连接座13包括两个接线端，一个用于连接上述第一同轴线12的内导体，另外一个用于连接上述第一同轴线12的外导体，连接第一同轴线12的外导体的接线端还与底板10连接，该底板10是导体； 同时，第二连接座15的结构与第一连接座13的结构相似，同样包括两个绝缘的接线端，一个接线端用于连接同轴线的内导体，而另一个接线端同样用于连接同轴线的外导体并与底板10连接；在本实施例中，上述第一级阻抗变换单元18的第二连接座15的一个接线端与通过第二同轴线14的内导体连接在第一连接座13上，该接线端还与第二级阻抗变换单元16连接；第二连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高频宽带高增益天线，其特征在于，包括底板、多个天线阵子、多个阻抗变换单元和射频连接头；所述多个天线阵子分别设置在所述底板上，所述射频连接头设置在所述底板上并用于输入或输出射频信号；所述多个天线阵子分别通过多个且分为至少两级的阻抗变换单元将其连接在所述射频连接头上；所述阻抗变换单元每增加一级使得天线阵子数目增加一倍；所述阻抗变换单元使得其连接部件的等效阻抗为50欧姆；所述多个天线阵子沿所述底板的一个方向均匀分布在所述底板上；所述天线阵子之间的距离小于或等于所述天线接收或发射的电磁波波长的一半。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘良骥，汪勇，陈长安，李想，陈海清，
申请(专利权)人：深圳市远望谷信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：