一种小型圆极化天线制造技术

本发明专利技术涉及一种小型圆极化天线，包括馈电板和安装于馈电板一侧面上的四个辐射阵子，所述馈电板上具有馈电网络；所述馈电网络具有四个输出端，所述四个输出端分别与四个辐射阵子连接，用于产生四路功率相等、相位差依次为90°的信号，分别输出给四个辐射阵子；所述辐射阵子为PIFA形式的阵子，辐射阵子的水平部分与馈电板表面之间填充有介电常数大于2的低损耗绝缘介质或气体。本发明专利技术实施例提供的一种小型圆极化天线，通过在PIFA形式的辐射阵子和馈电板之间填充高介电常数的低损耗绝缘介质，大大减小了天线体积，实现了圆极化，同时降低了生产成本。同现有的技术相比较，本发明专利技术的小型圆极化天线具有小型化、低剖面、圆极化性能好、高增益等优点。

【技术实现步骤摘要】
ー种小型圆极化天线
本专利技术涉及RFID应用
，特别涉及ー种小型圆极化天线。
技术介绍
射频识别是ー种非接触式的自动识别技术。在RFID (Radio FrequencyIdentification，射频识别)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。微带天线早期发展的结构为堆叠式与共平面式的结构，之后随着频率比，极化要求以及整体天线体积上的要求，配合不同的馈入方式而衍生出各种不同设计结构。此外，在解决微带天线窄频带特性的问题上，各种设计不断推陈出新，所利用的方法也不断被开发并互相结合。但是目前所使用的方法存在许多不足，会影响到天线其它性能指标。例如，使用短路探针加载，在缩减天线尺寸的同时，也会带来ー些缺点:一方面使阻抗匹配依赖于短路探针的位置及其馈电点的距离，给制造公差提出了苛刻的要求；另ー方面是带宽缩减的问题，如若使用电抗性元件加载同样会造成带宽缩減，如若使用电阻性器件，虽然有助于展开频帯，但是电阻性元件对能量的消耗将降低天线的效率。因此，如何采用新的技术在实现小型化微带天线多频段、宽频带工作性能的同吋，兼顾天线的其它性能指标，如效率、増益、极化等，成为目前研究的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在干，针对现有技术中的不足，提供ー种小型圆极化天线，其具有小型化、低剖面、高増益及宽带的优点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:ー种小型圆极化天线，包括馈电板和安装于馈电板一侧面上的四个辐射阵子，所述馈电板上具有馈电网络；所述馈电网络具有四个输出端，所述四个输出端分别与四个辐射阵子连接，用于产生四路功率相等、相位差依次为90°的信号，分别输出给四个辐射阵子;所述辐射阵子为PIFA形式的阵子，辐射阵子的水平部分与馈电板表面之间填充有介电常数大于2的低损耗绝缘介质或气体。优选地，所述馈电板包括第一至第三绝缘介质板和馈电网络，所述馈电网络包括第一至第四馈电层，第一馈电层、第一绝缘介质板、第二馈电层、第二绝缘介质板、第三馈电层、第三绝缘介质板和第四馈电层依次层叠连接，所述四个辐射阵子安装于第一馈电层上。优选地,所述绝缘介质板为聚四氟乙烯板或FR-4绝缘板。优选地，所述馈电板为矩形，所述四个辐射阵子分别沿矩形的四条边安装。优选地，所述辐射阵子由不锈钢、洋白铜或FPC构成。优选地，所述第二馈电层和第四馈电层分别接地，其上设有过孔；所述第三馈电层中设有功分器和移相器，所述移相器连接于功分器的其中ー个输出端，功分器的另ー个输出端和移相器的输出端分别通过第二馈电层上的过孔连接到第一馈电层；所述第一馈电层中设有两个功分器和两个移相器，每个功分器的其中ー个输出端连接ー个移相器。优选地，所述功分器和移相器为共面波导、带状线或微带线。本专利技术实施例提供的ー种小型圆极化天线，通过在PIFA形式的辐射阵子和馈电板之间填充高介电常数的低损耗绝缘介质，成功将辐射阵子的体积缩小了三分之ニ左右，天线大小仅为45mmX45mmX5mm ;大大减小了天线体积,实现了圆极化，同时降低了生产成本。同现有的技术相比较，本专利技术的小型圆极化天线具有小型化、低剖面、圆极化性能好、高増益等优点。本专利技术不仅克服了圆极化微带天线带宽窄、体积大的缺陷、而且简化了多端ロ馈电系统安装复杂的缺点，节约了成本，更加适合RFID行业的应用。【附图说明】图1是本专利技术实施例的侧面结构示意图。图2是本专利技术实施例的俯视图。【具体实施方式】下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的ー种小型圆极化天线包括馈电板和安装于馈电板一侧面上的四个辐射阵子9。所述馈电板上具有馈电网络，所述馈电网络具有四个输出端，所述四个输出端分别与四个辐射阵子9连接。所述馈电网络用于将输入信号处理为四路功率相等、相位差依次为90°的信号，分别输出给四个辐射阵子9。本专利技术实施例中的馈电板为多层结构，包括第一绝缘介质板5、第二绝缘介质板6、第三绝缘介质板7以及固定于其间的一分四多层馈电网络。其中，所述第一至第三绝缘介质板为聚四氟こ烯板或FR-4绝缘板等板材。所述馈电网络包括第一馈电层1、第二馈电层2、第三馈电层3和第四馈电层4。所述第一馈电层1、第一绝缘介质板5、第二馈电层2、第二绝缘介质板6、第三馈电层3、第三绝缘介质板7和第四馈电层4由上往下依次层叠连接，所述四个辐射阵子9安装于第一馈电层上I。优选地，如图2所示，所述馈电板为矩形，所述四个辐射阵子9分别沿矩形的四条边安装。其中，所述第二馈电层2和第四馈电层4分别接地，为全覆铜层，且其上设有过孔。第三馈电层3中设有功分器和移相器，所述功分器用于将馈入的信号一分为ニ ；所述移相器连接于功分器的其中ー个输出端，用于将功分器的其中一路输出信号进行180°移相；功分器的另ー个输出端和移相器的输出端分别通过第二馈电层2上的过孔连接到第一馈电层1，将两路等幅、相位差为180°的信号输入第一馈电层I。第一馈电层I中设有两个功分器和两个移相器，所述两个功分器用于将第三馈电层3馈入的两路信号等分为四路信号；姆个功分器的其中ー个输出端连接ー个移相器，用于对功分器的其中一路输出信号进行90°移相；最終，由第一馈电层I向四个辐射阵子9输出四路功率相等、相位差依次为90度的信号，实现天线的圆极化。其中，以上所述的功分器和移相器可以为共面波导、帯状线或微带线。优选地，在本专利技术实施例中，所述福射阵子9为PIFA (Planar Inverted-FAntenna，平面倒F型天线)形式的阵子。PIFA形式的阵子包括垂直部分和水平部分，所述垂直部分的下端垂直固定于馈电板上，垂直部分的上端与水平部分连接，所述水平部分则与馈电板平行，整体形成一个躺倒的“F”的形状。其中，所述辐射阵子9由FPC (FlexiblePrinted Circuit,柔性印刷电路板)构成，除此之外，所述福射阵子9还可由不锈钢、洋白铜或其他金属导体材料制成。进ー步地，每个辐射阵子9有2个管脚，其中ー个与第一馈电层I连接，用于馈电；另外ー个通过第二馈电层2接地。这种PIFA形式的阵子不仅提高了天线性能的稳定性，而且还大幅縮小了天线体积。辐射阵子9的水平部分与馈电板表面之间填充有介电常数大于2的低损耗绝缘介质或气体，如FR-4、聚四佛こ烯等。所述低损耗绝缘介质的厚度和大小可根据实际工程设计需求进行调整。如图1所示，本专利技术实施例中，辐射阵子9的水平部分与馈电板表面之间的全部空间被低损耗绝缘介质8填满，即所述辐射阵子9附着于所述低损耗绝缘介质8上。由于四个辐射阵子9附着在高介电常数的低损耗绝缘介质8上，根据相同频率介电常数越大，波长越小的原理，天线的体积又得到了进ー步的縮小，这是本专利技术实施例中的天线实现小型化的关键。本专利技术的小型圆极化天线的工作频段可以是RFID的超高频，也可以是433MHz或2.4GHz等频段。通过调节辐射阵子9的大小和馈电网络上微带线或帯状线的宽度、长度以及辐射阵子9的水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型圆极化天线，其特征在于，包括馈电板和安装于馈电板一侧面上的四个辐射阵子，所述馈电板上具有馈电网络；所述馈电网络具有四个输出端，所述四个输出端分别与四个辐射阵子连接，用于产生四路功率相等、相位差依次为90°的信号，分别输出给四个辐射阵子；所述辐射阵子为PIFA形式的阵子，辐射阵子的水平部分与馈电板表面之间填充有介电常数大于2的低损耗绝缘介质或气体。

【技术特征摘要】
1.ー种小型圆极化天线，其特征在于，包括馈电板和安装于馈电板一侧面上的四个辐射阵子，所述馈电板上具有馈电网络；所述馈电网络具有四个输出端，所述四个输出端分别与四个辐射阵子连接，用于产生四路功率相等、相位差依次为90°的信号，分别输出给四个福射阵子； 所述辐射阵子为PIFA形式的阵子，辐射阵子的水平部分与馈电板表面之间填充有介电常数大于2的低损耗绝缘介质或气体。2.根据权利要求1所述的小型圆极化天线，其特征在于，所述馈电板包括第一至第三绝缘介质板和馈电网络，所述馈电网络包括第一至第四馈电层，第一馈电层、第一绝缘介质板、第二馈电层、第二绝缘介质板、第三馈电层、第三绝缘介质板和第四馈电层依次层叠连接，所述四个辐射阵子安装于第一馈电层上。3.根据权利要求2所述的小型圆极化天线，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴壁群，
申请(专利权)人：深圳市摩天射频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：