CN201194252Y - 一种线极化微带天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线极化微带天线，该天线的辐射片为矩形环状，其中心线周长大于所述天线工作的波长，接地板和辐射片的对称轴重合，所述天线的阻抗匹配单元呈T字形，位于所述环状的辐射片内部，且与该辐射片在同一个平面内，天线馈电线条与所述的阻抗匹配单元的T字形长边相连，该天线馈电线条垂直于所述接地板，且沿着该T字形长边移动位置来调节天线的阻抗，该馈电线条的底部在接近所述接地板处垂直弯折，形成平行于该接地板的信号线馈电线条，该信号线馈电线条与所述天线的同轴电缆的信号线连接。本新型天线设计降低了天线的体积，同时实现了低成本、高效率。

Description

一种线极化微带天线

技术领域

本实用新型涉及一种线极化微带天线，该天线是空气隙微带天线结构，包括接地板、辐射片和阻抗匹配单元。

背景技术

射频识别系统(Radio Frequency Identification，以下简称RFID)是一种利用无线电波对纪录媒体进行读写，将射频技术与IC卡技术相结合并可用于远距离、动目标、无线识别的技术。

RFID系统在具体的应用过程中，根据不同的应用目的和应用环境，系统的组成会有所不同，但就其工作原理来看，系统一般都由应答器、阅读器和PC机组成。应答器应放置在要识别的物体上，可以发送和接收信息，可根据收到的操作命令作读/写等处理；阅读器是采集应答器信息并对应答器发出操作命令的装置，发出的命令包括读/写、选择、取消选择等命令。

天线作为一种接收和发射电磁波的设备，是无线通信和雷达系统中的一个关键部件，它是自由空间和传输线的接口，通常称为“电子眼”或“电子耳”。天线在各种无线电技术设备中的作用基本上是相同的。任何无线电技术设备都是通过电磁波来传送信号的，它必须有能辐射或接收电磁波的装置，天线就是这种装置，因此天线的作用首先就是辐射和接收电磁波。基于这样的前提，自从无线通讯技术的产生，天线便随之诞生了。

从最简单的线天线、面天线开始，天线技术经历了数次革新。随着天线应用领域的扩大，无线通信技术的日益进步，人们对天线的要求越来越高：工作距离尽可能的远，增益尽可能的大，功耗尽可能的小，效率尽可能的高，极化尽可能的匹配等等。近年来又发明了微带天线和天线阵等技术，使得天线在更多的领域得到应用，特别是智能通信领域，比如TD—SCDMA手机。

一般而言标签都设计成线极化的形式，其摆放可能是任意方向的，这就需要圆极化的读写器天线来配合标签天线的读写。圆极化意味着在天线的平面内读写器怎么旋转都不影响系统的通信距离。但是，线极化的标签天线，圆极化的阅读器天线，两者的极化不匹配，标签接收的能量会损失3dB。因此，对于标签方向固定的应用而言，使用极化匹配的线极化阅读器天线是很好的选择。

微带辐射器的概念首先是Deschamps在1953年就提出来了。但是，过了二十年，当较好的理论模型及对敷铜或敷金的介质基片的光刻技术发展之后，实际的天线才制造出来。这种基片的介电常数范围较宽，具有吸热特性和机械特性及低损耗角正切。最早的实际的微带天线是Howell和Munso在二十世纪七十年代初期研制成的。之后，基于微带天线的许多优点，例如重量轻、体积小，成本低、平面结构、可以和集成电路兼容等，微带天线得到了广泛的研究和发展，从而使微带天线获得了多种应用，并且在微波天线这个广阔的领域里，作为一个分立的整体而建立了自己的课题。

请参阅图1和图2。图1是本新型常规微带天线的立体图；图2是本新型常规微带天线的右视图，其左视图和该右视图相同。如图1所示，结构最简单的微带天线是由贴在带有金属接地板11的介质基片12上的辐射片10所构成的。该辐射片10可取任意形状，其贴片导体通常是铜和金。一个矩形辐射片的边长约等于半波长。天线的馈电方式一般有边馈和背馈两种，边馈的方式一般会增大天线的面积，为此很多天线采用背馈的方式，如图2所示，该背馈式结构，通过一个与辐射片10垂直的金属线23与同轴电缆连接，实现阻抗匹配。

天线的面积会随着介质层的介电常数的增大而降低，但是这样的微带天线的辐射效率会降低，成本会增加。为此一些低成本的天线采用空气隙的介质结构。空气隙的微带天线的辐射效率高成本低，但是其体积大。

实用新型内容

为克服上述已有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种小体积、高性能的线极化微带天线。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种线极化微带天线，该天线是空气隙微带天线结构，包括接地板、辐射片和阻抗匹配单元。

所述的辐射片和接地板相互平行，两者通过尼龙螺丝连接，

所述的辐射片为矩形环状，其中心线周长大于所述天线工作的波长，接地板和辐射片的对称轴重合，

所述天线的阻抗匹配单元呈T字形，位于所述环状的辐射片内部，且与该辐射片在同一个平面内，该阻抗匹配单元的T字形长边与所述辐射片的长边对称轴重合，且与该辐射片的短边相连，

天线馈电线条与所述的阻抗匹配单元的T字形长边相连，该天线馈电线条垂直于所述接地板，且沿着该T字形长边移动位置来调节天线的阻抗，该馈电线条的底部在接近所述接地板处垂直弯折，形成平行于该接地板的信号线馈电线条，该信号线馈电线条与所述天线的同轴电缆的信号线连接，信号线馈电线条下面的所述接地板与该同轴电缆的地线相连，完成天线的馈电。

所述的接地板是长方形或正方形。

所述的接地板采用铝板，所述的辐射片和阻抗匹配单元采用铜板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本新型线极化微带天线的辐射片结构减少了辐射片的面积，在相同的接地板下，等同于增大了接地板的面积，进而增大了天线的增益，同时降低了材料的成本。天线的阻抗匹配单元放在长方形环状的辐射片中间，从而进一步降低了天线的面积，也就降低了天线的成本。总之，本新型天线设计降低了天线的体积，同时实现了低成本、高效率。

附图说明

图1是本新型常规微带天线的立体图；

图2是本新型常规微带天线的右视图；

图3是本新型线极化微带天线的俯视图；

图4是本新型线极化微带天线的右视图；

图5是本新型线极化微带天线的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请参阅图3～5。图3是本新型线极化微带天线的俯视图；图4是本新型线极化微带天线的右视图；图5是本新型线极化微带天线的立体图。

本实用新型线极化微带天线，该天线是空气隙微带天线结构，包括接地板30、辐射片31和阻抗匹配单元32。接地板30采用铝板，辐射片31和阻抗匹配单元32采用铜板。所述的辐射片31和接地板30相互平行，通过尼龙螺丝连接，在接地板30和辐射片31上分别打有通孔35用于固定尼龙螺丝。

所述的辐射片31为矩形环状，其中心线周长大于所述天线工作的波长，长方形或正方形的接地板30和辐射片31的对称轴重合。

所述天线的阻抗匹配单元32呈T字形，位于所述环状的辐射片31内部，且与该辐射片31在同一个平面内，该阻抗匹配单元32的T字形长边36与所述辐射片31的长边对称轴重合，且与该辐射片31的短边相连。

天线馈电线条33与所述的阻抗匹配单元32的T字形长边36相连，该天线馈电线条33垂直于所述接地板30，且沿着该T字形长边36移动位置来调节天线的阻抗，该馈电线条33的底部在距离所述接地板30约1毫米至5毫米处垂直弯折，形成平行于该接地板30的信号线馈电线条34，该信号线馈电线条34与所述天线的同轴电缆的信号线连接，该信号线馈电线条34下面的接地板30与该同轴电缆的地线相连，完成天线的馈电。

本新型天线设计降低了天线的体积，同时实现了低成本、高效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。

Claims (3)

1.一种线极化微带天线，该天线是空气隙微带天线结构，包括接地板(30)、辐射片(31)和阻抗匹配单元(32)，其特征在于：

所述的辐射片(31)和接地板(30)相互平行，两者通过尼龙螺丝连接，

所述的辐射片(31)为矩形环状，其中心线周长大于所述天线工作的波长，接地板(30)和辐射片(31)的对称轴重合，

所述天线的阻抗匹配单元(32)呈T字形，位于所述环状的辐射片(31)内部，且与该辐射片(31)在同一个平面内，该阻抗匹配单元(32)的T字形长边(36)与所述辐射片(31)的长边对称轴重合，且与该辐射片(31)的短边相连，

天线馈电线条(33)与所述的阻抗匹配单元(32)的T字形长边(36)相连，该天线馈电线条(33)垂直于所述接地板(30)，且沿着该T字形长边(36)移动位置来调节天线的阻抗，该馈电线条(33)的底部在接近所述接地板(30)处垂直弯折，形成平行于该接地板(30)的信号线馈电线条(34)，该信号线馈电线条(34)与所述天线的同轴电缆的信号线连接，信号线馈电线条(34)下面的所述接地板(30)与该同轴电缆的地线相连，完成天线的馈电。

2.根据权利要求1所述的线极化微带天线，其特征在于：所述的接地板(30)是长方形或正方形。

3.根据权利要求1或2所述的线极化微带天线，其特征在于：所述的接地板(30)采用铝板，所述的辐射片(31)和阻抗匹配单元(32)采用铜板。

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