CN204558645U - 一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，包括接地盘、辐射贴片、空气介质层及馈电基片、微带馈线，其特征在于：在接地盘上制有一同心圆形耦合槽，该同心圆形耦合槽槽间间隙相同，在对应该同心圆形耦合槽的接地盘上平面上覆盖固装一辐射贴片，该辐射贴片采用圆形贴片，在辐射贴片与接地盘之间固装一的空气介质层；在接地盘对下底面固装一FR4馈电基片，在馈电基片下方沿辐射贴片的中轴部位固装一微带馈线。本天线利用其馈电结构和辐射贴片的基片彼此分离的特点，采用介电常数较低、厚度较大的辐射基片来降低天线的Q值，从而达到展宽带宽的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于电力领域，涉及测试天线，尤其是一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线。
背景技术
当今，无线网络技术得到越来越广泛的发展，目前最为热门的无线网络技术莫过于长距离无线网络技术和近距离无线网络技术。鉴于短距离无线网络技术产业的蓬勃发展及广阔的应用前景，为实现无缝上网及改善通信质量，近年来双极化天线逐渐流行，其原因主要是它可以提供极化多样化，以减少接收信号的多径衰落，频率复用可以加倍无线通信系统的容量，而且可以将一对正交极化端口分别用作接收端和发射端，实现双工操作。当工作在收发双工模式时，双极化天线同时发射或接收两个正交极化的电磁波，因而要求两种极化端口之间有良好的隔离。天线隔离度是指一个天线发射信号，通过另一个天线接收的信号与该发射信号的比值，改善天线隔离度已成为诸多无线系统天线中经常遇到的问题，通常要求天线隔离度在-28dB以下。
此外，对于设计一个应用于射频识别系统的小功率、短距离无线收发设备，天线设计是其中的重要部分。良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态，天线的种类很多，不同的应用需要不同的天线。在小功率、短距离的RFID系统中，需要一个通信可靠、价格低廉的天线系统，耦合线圈环型天线是比较常用的一种。
通过公开专利文献的检索，尚未发现与本实用新型申请相同的专利文献。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可有效改善改善天线隔离度的双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，该天线属于在470-510MHz频段的高隔离度双极化孔径耦合天线，适用于短距离无线阵列天线单元。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，包括接地盘、辐射贴片、空气介质层及馈电基片、微带馈线，其特征在于：在接地盘上制有一同心圆形耦合槽，该同心圆形耦合槽槽间间隙相同，在对应该同心圆形耦合槽的接地盘上平面上覆盖固装一辐射贴片，该辐射贴片采用圆形贴片，在辐射贴片与接地盘之间固装一的空气介质层；在接地盘对下底面固装一FR4馈电基片，在馈电基片下方沿辐射贴片的中轴部位固装一微带馈线。
而且，所述微带馈线连接在同心圆形耦合槽的径向，其开路端到中心点的距离为6毫米。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本天线采用了口径耦合的馈电方式以实现宽频带的特性，相比于同轴线或微带线馈电，口径耦合馈电具有一些显著的优点：馈电处无需焊点，用于阻抗匹配的可调参数多；馈电结构和辐射贴片采用的基片彼此分离，可以独立地选择不同的介质材料和介质厚度来满足馈电结构对辐射贴片的需要；通过调整耦合缝隙的长度或者微带馈线开路端的长度，可以比其他馈电方式更容易地与辐射贴片达到阻抗匹配等等，本天线就是利用其馈电结构和辐射贴片的基片彼此分离的特点，采用介电常数较低、厚度较大的辐射基片来降低天线的Q值，从而达到展宽带宽的目的。
2、本天线设计的接地板还可以屏蔽来自馈线的寄生辐射，避免其对天线上半部分的辐射方向图产生干扰。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图；
图2为图1的A-A向截面剖视图；
图3为图1的去掉辐射贴片及介质层的结构示意图；
图4为图1的后视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述；本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。
一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，该天线是一种转能器，发射时，把发射机的高频电流转化为空间电磁波；接收时，把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。其结构如下：
在接地盘1上制有同心圆形耦合槽5，在对应该同心圆形耦合槽的接地盘上平面上覆盖固装一辐射贴片3，该辐射贴片采用圆形贴片，其半径R＝12.8毫米，在辐射贴片与接地盘之间固装一厚度为2毫米的空气介质层2；在接地盘对下底面固装一介电常数为4.4、厚度为1mm的FR4馈电基片6，在馈电基片下方沿辐射贴片的中轴部位固装一微带馈线4，该微带馈线的宽度为2mm，以保证馈线的输入阻抗为50欧姆左右。
实际应用中，考虑到天线结构的牢固程度及抗冲击性等方面，空气介质层可以考虑采用介电常数相近的泡沫等材料进行填充；接地盘制出的同心圆形耦合槽的槽间间隙相等，微带馈线连接在同心圆形耦合槽的径向，其开路端到中心点的距离为6毫米，以保证微带天线的输入阻抗得到良好的匹配。
本实用新型的相关技术说明如下：
a)天线基片介质的选择：
根据腔模理论，辐射贴片天线可等效为一漏波谐振腔，尽管有较强的辐射，但它依然是品质因数Q值较高的谐振系统。为了有效降低微带天线的品质因数Q值，必须选择介电常数较低、厚度较厚的介质，而对于馈电基片，选择较薄的基片将有效降低来自馈线的伪辐射，在本例中，由于采用了口径耦合馈电方式，因此可以针对不同的需要来分别选择。但辐射基片的介质厚度并不能太厚，否则容易在贴片天线表面激励起不必要的高次模和伪辐射，通常其最大值不能超过0.052λ。
b)耦合槽槽宽的选择：
耦合缝隙的宽度对天线整体性能的影响较小，其值可以用来对天线的阻抗匹配进行调节。通常，当增大天线辐射基片的厚度时，也需要加大缝隙的宽度来增强耦合度。天线对其数值的变化并不敏感，一般使其小于缝隙长度的十分之一即可。因此在应用当中，可以根据实际情况具体选择。如在本天线当中，进一步减小缝隙的宽度可以达到更好的匹配结果，但是考虑到实际制作的方便，便将其定为1mm。
c)馈线开路端长度的选择：
馈线开路端的长度既馈线开路端到中心点的距离，其值常用来调节口径耦合天线的电抗，为了贴片天线与馈线可以达到最优化的阻抗匹配，其值一般选择为四分之一波长即可。同时，它的数值变化也会引起天线谐振频率的轻微变化，因此在天线的设计过程当中，也可以综合考虑，在保证阻抗匹配的前提下，利用它来对天线的频率进行微调。
Claims (2)
1.一种双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，包括接地盘、辐射贴片、空气介质层及馈电基片、微带馈线，其特征在于：在接地盘上制有一同心圆形耦合槽，该同心圆形耦合槽槽间间隙相同，在对应该同心圆形耦合槽的接地盘上平面上覆盖固装一辐射贴片，该辐射贴片采用圆形贴片，在辐射贴片与接地盘之间固装一的空气介质层；在接地盘对下底面固装一FR4馈电基片，在馈电基片下方沿辐射贴片的中轴部位固装一微带馈线。
2.根据权利要求1所述的双表位的集中器无线公网通信自动化测试的耦合天线，其特征在于：所述微带馈线连接在同心圆形耦合槽的径向，其开路端到中心点的距离为6毫米。
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| CN105162534A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-16 | 国网天津市电力公司 | 一种集中器无线公网通信测试系统及方法 |
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| CN105245296B (zh) * | 2015-09-25 | 2018-11-06 | 国网天津市电力公司 | 一种集中器gprs通信测试系统及方法 |
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