[發(fā)明專利]一種小型端射定向天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310262577.5
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103367879A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曦;張思敏;許高升
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q19/00;H01Q1/24;H01Q19/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型端射定向天線，具體是用于作為超高頻射頻識別手持機(jī)的小型天線終端。

技術(shù)背景

射頻識別技術(shù)（RFID）是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新興自動識別技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在物流、管理、收費(fèi)、門禁等場合。射頻識別技術(shù)是通過電磁波的發(fā)射和接收來實(shí)現(xiàn)無接觸式的信息傳遞，并對所傳遞的信息進(jìn)行識別和分類。射頻識別系統(tǒng)的硬件組成主要包括兩部分：讀寫器和標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)存儲了目標(biāo)物的信息并附著在目標(biāo)物體上，讀寫器發(fā)出電磁波照射標(biāo)簽所在區(qū)域，標(biāo)簽被照射后散射電磁波，散射的電磁波再被讀寫器接收。在射頻識別的工作過程中，電磁波的收發(fā)決定著目標(biāo)物信息能否被有效傳遞。目前，在射頻識別技術(shù)中，超高頻（UHF）射頻識別技術(shù)發(fā)展迅速并被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樵摷夹g(shù)利用超高頻頻段的電磁波作為信號載體，該頻段電磁波具有優(yōu)良的空間傳輸特性，可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的中遠(yuǎn)距離信息識別，可大大提高信息采集效率。

伴隨著電子設(shè)備的小型化和便攜化發(fā)展趨勢，射頻識別設(shè)備也同樣需要滿足這樣的需求。目前，射頻識別小型化設(shè)備是手持機(jī)，手持機(jī)可靈活的用于對標(biāo)簽信息的采集，如已堆放好的物品，只需工作人員手持便攜設(shè)備對物品進(jìn)行掃描，既可完成信息采集，因此，射頻識別手持機(jī)有很大的應(yīng)用前景。在手持機(jī)的硬件中，控制電路部分和信息處理部分都可以采用集成電路工藝或模塊實(shí)現(xiàn)體積小型化，而天線所占用空間最大，因?yàn)樘炀€的尺寸影響著天線的增益，通常減小天線尺寸會降低天線增益。因此，為了得到高性能的手持機(jī)設(shè)備，如何在保證天線增益的情況下設(shè)計小尺寸的天線是手持機(jī)小型化的關(guān)鍵問題。

目前，射頻識別手持機(jī)通常采用小型化的微帶天線，微帶天線可以在微帶板的法線方向得到較高的增益，但微帶天線的橫向尺寸較大，這樣的手持機(jī)前方通常帶有一塊尺寸較大的垂直平板，外形笨重。

手持機(jī)天線還可以采用八木天線，八木天線是一種結(jié)構(gòu)簡單的定向天線，它可以在端射方向提供高增益，但八木天線的橫向尺寸和縱向尺寸都較大，橫向尺寸通常為二分之一個工作波長，縱向尺寸通常大于四分之一個工作波長。八木天線的端射特性如應(yīng)用在手持機(jī)中，同樣可以提供較高的增益，并且可以免去手持機(jī)前方的垂直平板，使手持機(jī)外形更加小巧。限制八木天線在手持機(jī)中應(yīng)用的主要問題是天線的橫向尺寸太大，是需要解決的主要難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種小型端射定向天線，其包括，一激勵器，所述激勵器包括兩激勵臂，且所述激勵臂為若干門形折線或蛇形曲線；一調(diào)諧器，所述調(diào)諧器兩端分別連接所述兩激勵臂；一激勵源，所述激勵源分別與所述兩激勵臂和所述調(diào)諧器相連的一端相連；一反射器，所述反射器與所述激勵器相對設(shè)置；一調(diào)相器，所述調(diào)相器連接在反射器的中部；一介質(zhì)基板，所述激勵器、調(diào)諧器、反射器及調(diào)相器均裝設(shè)于所述介質(zhì)基板。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器、調(diào)諧器、反射器和調(diào)相器為金屬材質(zhì)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器的中間區(qū)域設(shè)有兩饋電點(diǎn)，所述兩激勵臂分別由所述兩饋電點(diǎn)向相反方向延伸形成。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器為彎折的對稱振子結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器的兩激勵臂為對稱結(jié)構(gòu)或非對稱結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述調(diào)諧器為一彎折線段結(jié)構(gòu)或弧線段結(jié)構(gòu)，調(diào)諧器的兩端分別與激勵器兩激勵臂相互靠近的兩端相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵源為射頻電流源或電壓源，激勵源兩端在兩饋電點(diǎn)處與兩激勵臂相連，為激勵器提供高頻電流。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反射器為彎折的振子結(jié)構(gòu)，反射器由若干個門形折線或蛇形線構(gòu)成。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反射器為對稱結(jié)構(gòu)或非對稱結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述調(diào)相器為一彎折線段結(jié)構(gòu)或弧線段結(jié)構(gòu)，調(diào)相器的兩端分別與反射器中心區(qū)域的兩點(diǎn)相連。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器、調(diào)諧器、反射器和調(diào)相器可為平面結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的激勵器和反射器采用彎折的振子結(jié)構(gòu)，可以將八木天線的橫向尺寸減小到四分之一個工作波長，采用調(diào)諧器可以解決天線縮小尺寸后的阻抗匹配問題，可保證在一定的工作帶寬內(nèi)得到很小的電壓駐波比。本發(fā)明還采用了調(diào)相器，可以在限定的縱向尺寸下，調(diào)節(jié)反射振子相位，進(jìn)而改變激勵器和反射器的相位差，實(shí)現(xiàn)最大的天線增益。同時實(shí)現(xiàn)了天線的高增益和小尺寸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種小型端射定向天線三維結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一種小型端射定向天線俯視圖；