CN209016260U - 复合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合天线，包括第一基板、用于同频标签读取的圆极化天线及线极化天线；所述圆极化天线包括设置于第一基板上的圆极化天线振子及圆极化馈电网络，所述圆极化馈电网络设有圆极化馈电端口，所述圆极化天线振子与圆极化馈电端口电性连接；所述线极化天线包括设置于第一基板上的线极化天线振子及线极化馈电网络，所述线极化馈电网络设有线极化馈电端口，所述线极化天线振子与线极化馈电端口电性连接；通过线极化天线和圆极化天线的互补，能够解决采用线极化天线或圆极化天线一次读取多个标签存在的局限性问题。

Description

复合天线

技术领域

本实用新型涉及物联网通信技术领域，特别是涉及一种复合天线。

背景技术

由于多个标签的方向性难以统一，且多个标签之间存在相互干扰，在利用圆极化天线或者线极化天线一次读取多个标签时，存在漏读标签问题。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种复合天线，来解决标签漏读的问题。

一种复合天线，包括第一基板、用于同频标签读取的圆极化天线及线极化天线；所述圆极化天线包括设置于第一基板上的圆极化天线振子及圆极化馈电网络，所述圆极化馈电网络设有圆极化馈电端口，所述圆极化天线振子与圆极化馈电端口电性连接；所述线极化天线包括设置于第一基板上的线极化天线振子及线极化馈电网络，所述线极化馈电网络设有线极化馈电端口，所述线极化天线振子与线极化馈电端口电性连接。

上述复合天线，一般读取标签的是线极化天线或圆极化天线，当利用线极化天线一次读取多个标签时，常会因为多个标签的方向性不一致而出现漏读；当利用圆极化天线一次读取多个标签时，会因为多个标签的方向性一致而出现漏读。在使用上述的复合天线读取任意放置的多个标签时，线极化天线能解决多个标签方向性一致引起的标签漏读问题，圆极化天线能够解决多个标签方向性不一致引起的标签漏读问题；如此通过线极化天线和圆极化天线的互补，能够解决采用线极化天线或圆极化天线一次读取多个标签存在的局限性问题。如此，在利用上述复合天线一次读取多个标签时，可以忽略标签的方向性和标签之间的相互干扰，提高了一次读取多个标签的可靠性。

在其中一个实施例中，复合天线还包括设置于第一基板上的合路器，所述合路器设有第一传输端口、第二传输端口及第三传输端口，所述第一传输端口用于与设备连接，所述第二传输端口与圆极化馈电网络电性连接，所述第三传输端口与线极化馈电网络电性连接，合路器用于圆极化馈电网络和线极化馈电网络合并馈电。使用中，当圆极化天线和线极化天线需要馈电时，可通过与圆极化馈电网络和线极化馈电网络电性连接的合路器完成馈电，如此能减少复合天线的接线数量，简化圆极化馈电网络和线极化馈电网络连接的复杂程度，降低复合天线的使用成本。

在其中一个实施例中，复合天线还包括反射层，所述反射层设置于第一基板上，反射层与圆极化天线振子和线极化天线振子对应设置用于反射圆极化天线振子和线极化天线振子辐射出的电磁波。利用反射层反射圆极化天线振子和线极化天线振子辐射出的电磁波的方式，可控制圆极化天线和线极化天线的辐射角度，并提高圆极化天线和线极化天线的增益。

在其中一个实施例中，所述圆极化天线振子相对反射层竖向设置；或所述线极化天线振子相对反射层竖向设置。圆极化天线振子相对反射层竖向设置的方式能限制圆极化天线发出电磁波的方向，控制圆极化天线的读取范围，使圆极化天线读取指定区域的标签。线极化天线振子相对反射层竖向设置的方式，能限制线极化天线发出电磁波的方向，控制线极化天线读取的范围，使线极化天线读取指定区域的标签。

在其中一个实施例中，所述圆极化馈电网络设有至少三个圆极化馈电端口，所述圆极化天线振子至少有三个，所述圆极化天线振子与圆极化馈电端口一一对应设置；结构简单，安装方便。

在其中一个实施例中，复合天线还包括第一巴伦，所述圆极化天线振子为第一偶极子，所述第一偶极子包括第一偶极子振子和第二偶极子振子，所述第一巴伦设有三个第一连接端口，其中一个第一连接端口与圆极化馈电端口电性连接，另外两个第一连接端口分别与第一偶极子振子和第二偶极子振子电性连接，所述第一巴伦用于对第一偶极子振子和第二偶极子振子分别馈电。以第一偶极子作为圆极化天线振子的结构简单，第一偶极子在与反射层配合后圆极化天线的辐射角度较窄，如此能有效地控制圆极化天线的读取范围。利用第一巴伦能实现平衡转不平衡，进而完成第一偶极子振子和第二偶极子振子的平衡馈电。

在其中一个实施例中，复合天线还包括第二基板，所述第一偶极子振子、第二偶极子振子及第一巴伦均设置于第二基板上，所述第二基板固接于第一基板上。第二基板的设置方便了第一偶极子振子、第二偶极子振子及第一巴伦的安装与固定。

在其中一个实施例中，所述线极化馈电网络设有至少两个线极化馈电端口，所述线极化天线振子至少有两个，所述线极化天线振子与线极化馈电端口一一对应设置。结构简单，安装方便。

在其中一个实施例中，复合天线还包括第二巴伦，所述线极化天线振子为第二偶极子，所述第二偶极子包括第三偶极子振子和第四偶极子振子，所述第二巴伦设有三个第二连接端口，其中一个第二连接端口与线极化馈电端口电性连接，另外两个第二连接端口分别与第三偶极子振子和第四偶极子振子电性连接，所述第二巴伦用于对第三偶极子振子和第四偶极子振子分别馈电。以第二偶极子作为线极化天线振子的结构简单，在与反射层配合后线极化天线的辐射角度较窄，如此能有效地控制线极化天线的读取范围。利用第二巴伦能实现平衡转不平衡，进而完成第三偶极子振子和第四偶极子振子的平衡馈电。

在其中一个实施例中，复合天线还包括第三基板，所述第三偶极子振子、第四偶极子振子及第二巴伦均设置于第三基板上，所述第三基板固接于第一基板上。第三基板的设置方便了第三偶极子振子、第四偶极子振子及第二巴伦的安装与固定。

附图说明

图1为一实施例所述的复合天线的结构示意图；

图2为一实施例所述第一基板的布置结构图；

图3为一实施例所述第二基板的布置结构图；

图4为一实施例所述第三基板的布置结构图。

附图标记说明：

100、第一基板，110、第一板面，210、圆极化天线振子，210a、第一偶极子，211、第一偶极子振子，212、第二偶极子振子，220、圆极化馈电网络，221、圆极化馈电端口，310、线极化天线振子，310a、第二偶极子，311、第三偶极子振子，312、第四偶极子振子，320、线极化馈电网络，321、线极化馈电端口，410、合路器，411、第一传输端口，412、第二传输端口，413、第三传输端口，430、第一巴伦，431、第一连接端口，440、第二基板，450、第二巴伦，451、第二连接端口，460、第三基板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1、图2、图3及图4所示，一实施例提供一种复合天线，包括第一基板100、用于同频标签读取的圆极化天线及线极化天线；所述圆极化天线包括设置于第一基板100上的圆极化天线振子210及圆极化馈电网络220，所述圆极化馈电网络220设有圆极化馈电端口221，所述圆极化天线振子210与圆极化馈电端口221电性连接；所述线极化天线包括设置于第一基板100上的线极化天线振子310及线极化馈电网络320，所述线极化馈电网络320设有线极化馈电端口321，所述线极化天线振子310与线极化馈电端口321电性连接。

一般读取标签的是线极化天线或圆极化天线，当利用线极化天线一次读取多个标签时，常会因为多个标签的方向性不一致而出现漏读；当利用圆极化天线一次读取多个标签时，会因为多个标签的方向性一致而出现漏读。上述复合天线，在使用上述的复合天线读取任意放置的多个标签时，线极化天线能解决多个标签方向性一致引起的标签漏读问题，圆极化天线能够解决多个标签方向性不一致引起的标签漏读问题；如此通过线极化天线和圆极化天线的互补，能够解决采用线极化天线或圆极化天线一次读取多个标签存在的局限性问题。如此，在利用上述复合天线一次读取多个标签时，可以忽略标签的方向性和标签之间的相互干扰，提高了一次读取多个标签的可靠性。

需要说明的是，上述复合天线可用于图书借阅登记，例如在图书上设置标签，当借阅者需要一次归还或者借阅多本图书时，借阅者可在图书相对随意堆叠的条件下利用上述复合天线完成图书上标签的读取，进而提高了借阅者借阅和归还图书的效率，如此给借阅者以方便快捷的借还图书体验。同样地，上述复合天线也可以用于安全门上。

具体地，结合图2所示，在本实施例中，复合天线还包括设置于第一基板100上的合路器410，所述合路器410设有第一传输端口411、第二传输端口412及第三传输端口413，所述第一传输端口411用于与设备连接，所述第二传输端口412与圆极化馈电网络220电性连接，所述第三传输端口413与线极化馈电网络320电性连接，合路器410用于圆极化馈电网络220和线极化馈电网络320合并馈电。使用中，当圆极化天线和线极化天线需要馈电时，可通过与圆极化馈电网络220和线极化馈电网络320电性连接的合路器410完成馈电，如此能减少复合天线的接线数量，简化圆极化馈电网络220和线极化馈电网络320连接的复杂程度，降低复合天线的使用成本。

当然，在其他实施例中，圆极化馈电网络220和线极化馈电网络320与设备的馈电连接可以省去合路器410。只是此种情况下，圆极化馈电网络220和线极化馈电网络320均需要导线实现外接设备。

一个实施例中，复合天线还包括反射层，所述反射层设置于第一基板100上，反射层与圆极化天线振子210和线极化天线振子310对应设置用于反射圆极化天线振子210和线极化天线振子310辐射出的电磁波。利用反射层反射圆极化天线振子210和线极化天线振子310辐射出的电磁波的方式，可控制圆极化天线和线极化天线的辐射角度，并提高圆极化天线和线极化天线的增益。

在本实施例中，上述第一基板100设有相对的第一板面110和第二板面(图中未示出)，所述圆极化馈电网络220、线极化馈电网络320、合路器410、圆极化天线振子210及线极化天线振子310均设置于第一板面110上；所述反射层包括设置于第一板面110和第二板面上的铜箔。需要说明的是，第一板面110上的铜箔与圆极化馈电网络220、线极化馈电网络320、合路器41 0、圆极化天线振子210及线极化天线振子310均断路。

当然，在其他实施例中，前述的反射层也可以是相对圆极化馈电网络220、线极化馈电网络320、合路器410、圆极化天线振子210及线极化天线振子310间隔设置的铜板层。进一步地，圆极化馈电网络220、线极化馈电网络320、反射层及合路器410均印刷于第一基板100上。

一实施例中，所述圆极化天线振子210相对反射层竖向设置；或所述线极化天线振子310相对反射层竖向设置。圆极化天线振子210相对反射层竖向设置的方式能限制圆极化天线发出电磁波的方向，控制圆极化天线的读取范围，使圆极化天线读取指定区域的标签。线极化天线振子310相对反射层竖向设置的方式，能限制线极化天线发出电磁波的方向，控制线极化天线读取的范围，使线极化天线读取指定区域的标签。

需要说明的是，上述的圆极化天线振子210相对反射层竖向设置是指圆极化天线振子210相对反射层倾斜设置或圆极化天线振子210相对反射层垂直设置。在安装复合天线的高度空间允许的情况下，圆极化天线振子210相对反射层垂直设置；但在安装复合天线的高度空间有限的情况下，圆极化天线振子210相对反射层倾斜设置。上述的线极化天线振子310相对反射层竖向设置是指线极化天线振子310相对反射层倾斜设置或线极化天线振子310相对反射层垂直设置。在安装复合天线的高度空间允许的情况下，线极化天线振子310相对反射层垂直设置；但在安装复合天线的高度空间有限的情况下，线极化天线振子310相对反射层倾斜设置。

结合图2及图3所示，一实施例中，所述圆极化馈电网络220设有至少三个圆极化馈电端口221，所述圆极化天线振子210至少有三个，所述圆极化天线振子210与圆极化馈电端口221一一对应设置。结构简单，安装方便。

具体地，在本实施例中，上述的所述圆极化馈电网络220设有四个圆极化馈电端口221，所述圆极化天线振子210有四个，所述圆极化天线振子210与圆极化馈电端口221一一对应设置。四个圆极化天线振子210分别馈以0°、-90°、-180°及-270°相位的信号，以实现圆极化。

当然，在其他实施例中，上述的所述圆极化馈电网络220设有三个圆极化馈电端口221，所述圆极化天线振子210有三个，所述圆极化天线振子210与圆极化馈电端口1221一一对应设置。三个圆极化天线振子210分别馈以0°、-120°及-240°相位的信号，以实现圆极化。

结合图3所示，一实施例中，复合天线还包括第一巴伦430，所述圆极化天线振子210为第一偶极子210a，所述第一偶极子210a包括第一偶极子振子211和第二偶极子振子212，所述第一巴伦430设有三个第一连接端口431，其中一个第一连接端口431与圆极化馈电端口221电性连接，另外两个第一连接端口431分别与第一偶极子振子211和第二偶极子振子212电性连接，所述第一巴伦430用于对第一偶极子振子211和第二偶极子振子212分别馈电。以第一偶极子210a作为圆极化天线振子210的结构简单，第一偶极子210a在与反射层配合后圆极化天线的辐射角度较窄，如此能有效地控制圆极化天线的读取范围。利用第一巴伦430能实现平衡转不平衡，进而完成第一偶极子振子211和第二偶极子振子212的平衡馈电。

具体地，在本实施例中，第一偶极子振子211和第二偶极子振子212均呈折线形，如此能减小第一偶极子振子211和第二偶极子振子212的空间占用率，缩小复合天线的整体尺寸。

一实施例中，复合天线还包括第二基板440，所述第一偶极子振子211、第二偶极子振子21 2及第一巴伦430均设置于第二基板440上，所述第二基板440固接于第一基板100上。第二基板440的设置方便了第一偶极子振子21 1、第二偶极子振子212及第一巴伦430的安装与固定。进一步地，第一偶极子振子211、第二偶极子振子212及第一巴伦430均印刷于第二基板440上。具体地，在本实施例中，通过设置第二基板440和第一基板100的相对位置实现所述圆极化天线振子210相对反射层竖向设置。

进一步地，所述第二基板440和第一基板100焊接固定。

一实施例中，所述线极化馈电网络320设有至少两个线极化馈电端口321，所述线极化天线振子310至少有两个，所述线极化天线振子310与线极化馈电端口321一一对应设置。结构简单，安装方便。

具体地，在本实施例中，上述的所述线极化馈电网络320设有四个线极化馈电端口321，所述线极化天线振子310有四个，所述线极化天线振子310与线极化馈电端口321一一对应设置。四个线极化天线振子310分别馈以相同的相位的信号，以实现线极化。

当然，在其他实施例中，上述的所述线极化馈电网络320设有两个线极化馈电端口321，所述线极化天线振子310有两个，所述线极化天线振子310与线极化馈电端口321一一对应设置。

结合图4所示，一实施例中，复合天线还包括第二巴伦450，所述线极化天线振子310为第二偶极子310a，所述第二偶极子310a包括第三偶极子振子311和第四偶极子振子312，所述第二巴伦450设有三个第二连接端口451，其中一个第二连接端口451与线极化馈电端口321电性连接，另外两个第二连接端口451分别与第三偶极子振子31 1和第四偶极子振子312电性连接，所述第二巴伦450用于对第三偶极子振子31 1和第四偶极子振子312分别馈电。以第二偶极子310a作为线极化天线振子310的结构简单，在与反射层配合后线极化天线的辐射角度较窄，如此能有效地控制线极化天线的读取范围。利用第二巴伦450能实现平衡转不平衡，进而完成第三偶极子振子311和第四偶极子振子312的平衡馈电。

具体地，在本实施例中，第三偶极子振子311和第四偶极子振子312均呈折线形，如此能减小第三偶极子振子311和第四偶极子振子312的空间占用率，缩小复合天线的整体尺寸。

一实施例中，复合天线还包括第三基板460，所述第三偶极子振子311、第四偶极子振子312及第二巴伦450均设置于第三基板460上，所述第三基板460固接于第一基板1 00上。第三基板460的设置方便了第三偶极子振子31 1、第四偶极子振子312及第二巴伦450的安装与固定。进一步地，第三偶极子振子311、第四偶极子振子312及第二巴伦450均印刷于第三基板460上。具体在本实施例中，通过设置第三基板460和第一基板100的相对位置实现所述线极化天线振子310相对反射层竖向设置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合天线，其特征在于，包括第一基板、用于同频标签读取的圆极化天线及线极化天线；

所述圆极化天线包括设置于第一基板上的圆极化天线振子及圆极化馈电网络，所述圆极化馈电网络设有圆极化馈电端口，所述圆极化天线振子与圆极化馈电端口电性连接；

所述线极化天线包括设置于第一基板上的线极化天线振子及线极化馈电网络，所述线极化馈电网络设有线极化馈电端口，所述线极化天线振子与线极化馈电端口电性连接。

2.根据权利要求1所述的复合天线，其特征在于，还包括设置于第一基板上的合路器，所述合路器设有第一传输端口、第二传输端口及第三传输端口，所述第一传输端口用于与设备连接，所述第二传输端口与圆极化馈电网络电性连接，所述第三传输端口与线极化馈电网络电性连接，合路器用于圆极化馈电网络和线极化馈电网络合并馈电。

3.根据权利要求1所述的复合天线，其特征在于，还包括反射层，所述反射层设置于第一基板上，反射层与圆极化天线振子和线极化天线振子对应设置用于反射圆极化天线振子和线极化天线振子辐射出的电磁波。

4.根据权利要求3所述的复合天线，其特征在于，所述圆极化天线振子相对反射层竖向设置；或所述线极化天线振子相对反射层竖向设置。

5.根据权利要求4所述的复合天线，其特征在于，所述圆极化馈电网络设有至少三个圆极化馈电端口，所述圆极化天线振子至少有三个，所述圆极化天线振子与圆极化馈电端口一一对应设置。

6.根据权利要求5所述的复合天线，其特征在于，还包括第一巴伦，所述圆极化天线振子为第一偶极子，所述第一偶极子包括第一偶极子振子和第二偶极子振子，所述第一巴伦设有三个第一连接端口，其中一个第一连接端口与圆极化馈电端口电性连接，另外两个第一连接端口分别与第一偶极子振子和第二偶极子振子电性连接，所述第一巴伦用于对第一偶极子振子和第二偶极子振子分别馈电。

7.根据权利要求6所述的复合天线，其特征在于，还包括第二基板，所述第一偶极子振子、第二偶极子振子及第一巴伦均设置于第二基板上，所述第二基板固接于第一基板上。

8.根据权利要求4所述的复合天线，其特征在于，线极化馈电网络设有至少两个线极化馈电端口，所述线极化天线振子至少有两个，所述线极化天线振子与线极化馈电端口一一对应设置。

9.根据权利要求8所述的复合天线，其特征在于，还包括第二巴伦，所述线极化天线振子为第二偶极子，所述第二偶极子包括第三偶极子振子和第四偶极子振子，所述第二巴伦设有三个第二连接端口，其中一个第二连接端口与线极化馈电端口电性连接，另外两个第二连接端口分别与第三偶极子振子和第四偶极子振子电性连接，所述第二巴伦用于对第三偶极子振子和第四偶极子振子分别馈电。

10.根据权利要求9所述的复合天线，其特征在于，还包括第三基板，所述第三偶极子振子、第四偶极子振子及第二巴伦均设置于第三基板上，所述第三基板固接于第一基板上。