[發明專利]一種小型圓極化天線

無效

• 申請號: 201310513236.0
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103606756A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 吳壁群
• 申請（專利權）人: 深圳市摩天射頻技術有限公司
• 主分類號: H01Q21/24
• 分類號: H01Q21/24;H01Q9/04
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

技術領域

本發明涉及RFID應用技術領域，特別涉及一種小型圓極化天線。

背景技術

射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術。在RFID（Radio?Frequency?Identification，射頻識別）系統中，識別信息存放在電子數據載體中，電子數據載體成為應答器。應答器中存放的識別信息由閱讀器讀出，在一些應用中，閱讀器不僅可以讀出存放的信息，而且可以對應答器寫入數據，這種讀寫操作是通過雙方之間的無線通信來實現的。微帶天線作為RFID系統中常用的定向天線形式，對RFID的發展和應用有著極其重要的意義。

微帶天線早期發展的結構為堆疊式與共平面式的結構，之后隨著頻率比，極化要求以及整體天線體積上的要求，配合不同的饋入方式而衍生出各種不同設計結構。此外，在解決微帶天線窄頻帶特性的問題上，各種設計不斷推陳出新，所利用的方法也不斷被開發并互相結合。

但是目前所使用的方法存在許多不足，會影響到天線其它性能指標。例如，使用短路探針加載，在縮減天線尺寸的同時，也會帶來一些缺點：一方面使阻抗匹配依賴于短路探針的位置及其饋電點的距離，給制造公差提出了苛刻的要求；另一方面是帶寬縮減的問題，如若使用電抗性元件加載同樣會造成帶寬縮減，如若使用電阻性器件，雖然有助于展開頻帶，但是電阻性元件對能量的消耗將降低天線的效率。

因此，如何采用新的技術在實現小型化微帶天線多頻段、寬頻帶工作性能的同時，兼顧天線的其它性能指標，如效率、增益、極化等，成為目前研究的難點。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術中的不足，提供一種小型圓極化天線，其具有小型化、低剖面、高增益及寬帶的優點。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種小型圓極化天線，包括饋電板和安裝于饋電板一側面上的四個輻射陣子，所述饋電板上具有饋電網絡；所述饋電網絡具有四個輸出端，所述四個輸出端分別與四個輻射陣子連接，用于產生四路功率相等、相位差依次為90°的信號，分別輸出給四個輻射陣子；

所述輻射陣子為PIFA形式的陣子，輻射陣子的水平部分與饋電板表面之間填充有介電常數大于2的低損耗絕緣介質或氣體。

優選地，所述饋電板包括第一至第三絕緣介質板和饋電網絡，所述饋電網絡包括第一至第四饋電層，第一饋電層、第一絕緣介質板、第二饋電層、第二絕緣介質板、第三饋電層、第三絕緣介質板和第四饋電層依次層疊連接，所述四個輻射陣子安裝于第一饋電層上。

優選地，所述絕緣介質板為聚四氟乙烯板或FR-4絕緣板。

優選地，所述饋電板為矩形，所述四個輻射陣子分別沿矩形的四條邊安裝。

優選地，所述輻射陣子由不銹鋼、洋白銅或FPC構成。

優選地，所述第二饋電層和第四饋電層分別接地，其上設有過孔；所述第三饋電層中設有功分器和移相器，所述移相器連接于功分器的其中一個輸出端，功分器的另一個輸出端和移相器的輸出端分別通過第二饋電層上的過孔連接到第一饋電層；所述第一饋電層中設有兩個功分器和兩個移相器，每個功分器的其中一個輸出端連接一個移相器。

優選地，所述功分器和移相器為共面波導、帶狀線或微帶線。

本發明實施例提供的一種小型圓極化天線，通過在PIFA形式的輻射陣子和饋電板之間填充高介電常數的低損耗絕緣介質，成功將輻射陣子的體積縮小了三分之二左右，天線大小僅為45mm×45mm×5mm；大大減小了天線體積，實現了圓極化，同時降低了生產成本。

同現有的技術相比較，本發明的小型圓極化天線具有小型化、低剖面、圓極化性能好、高增益等優點。本發明不僅克服了圓極化微帶天線帶寬窄、體積大的缺陷、而且簡化了多端口饋電系統安裝復雜的缺點，節約了成本，更加適合RFID行業的應用。

附圖說明

圖1是本發明實施例的側面結構示意圖。

圖2是本發明實施例的俯視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發明實施例提供的一種小型圓極化天線包括饋電板和安裝于饋電板一側面上的四個輻射陣子9。所述饋電板上具有饋電網絡，所述饋電網絡具有四個輸出端，所述四個輸出端分別與四個輻射陣子9連接。所述饋電網絡用于將輸入信號處理為四路功率相等、相位差依次為90°的信號，分別輸出給四個輻射陣子9。