CN217215062U - 小型化高增益天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型化高增益天线，包括底板、安装板、若干隔离垫圈、导电柱和同轴电缆；底板是PCB板，在底板的底面上设置有反射覆铜区域；若干隔离垫圈环绕安装板的中心布设，且各隔离垫圈靠近安装板的外边缘设置，安装板的底面通过隔离垫圈与底板的顶面连接，以致安装板与底板之间形成有连接间隙；安装板也是PCB板，安装板的顶面上设置有振子覆铜区域，振子覆铜区域上形成有连通安装板底面的第一过孔，振子覆铜区域在底板底面上的正投影处于反射覆铜区域内；导电柱的一端从安装板的顶面穿过第一过孔连接安装在底板上，导电柱与振子覆铜区域馈电连接；同轴电缆的内导体与导电柱电性连接，同轴电缆的外导体与反射覆铜区域电性连接。

Description

小型化高增益天线

技术领域

本实用新型涉及天线的技术领域，尤其涉及一种小型化高增益天线。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对记录媒体(电子标签或射频卡)进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。RFID天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的装置。

现有的RFID天线是利用钣金工艺加工而成的半波金属贴片振子，加上馈电网络以及反射板构成一个完整的RFID天线。此类天线加工工艺简单，但此类天线尺寸大。

为了使RFID天线小型化，市面上还出现了一些RFID天线，这些天线利用陶瓷作为基底，印上导电银浆，馈电网络需用电桥模块，构成陶瓷天线。此类天线尺寸小，但此类天线采用了陶瓷基底，重量大，增益低；并且由于加工过程还要高温烧结，加工工艺复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种小型化高增益天线，具有尺寸小、重量轻、加工工艺简单、稳定性较高、使用寿命较长等的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：小型化高增益天线，包括有底板、安装板、若干隔离垫圈、导电柱和同轴电缆；底板是PCB板，在底板的底面上设置有反射覆铜区域；若干隔离垫圈环绕安装板的中心布设，且各隔离垫圈靠近安装板的外边缘设置，安装板的底面通过所述隔离垫圈与底板的顶面连接，以致安装板与底板之间形成有连接间隙；安装板是PCB板，安装板的顶面上设置有振子覆铜区域，振子覆铜区域上形成有连通安装板底面的第一过孔，振子覆铜区域在底板底面上的正投影处于反射覆铜区域内；所述导电柱的一端从安装板的顶面穿过第一过孔连接安装在底板上，导电柱与振子覆铜区域馈电连接；所述同轴电缆的内导体与导电柱电性连接，同轴电缆的外导体与反射覆铜区域电性连接。

本实用新型的工作原理：

由于安装板和底板均是PCB板，PCB板的工艺加工简单、重量也较轻，有利于在PCB板上进行高精度加工，可通过在PCB板上以覆铜的方式形成电路，无需使用电线和电桥模块，进而使本实用新型的结构较为紧凑、尺寸较小、重量较轻；此外与现有技术中采用整块板件的振子和发射板相比，通过覆铜的方式形成的振子覆铜区域和反射覆铜区域也可减轻本实用新型的重量；由于若干隔离垫圈环绕安装板的中心布设，且各隔离垫圈靠近安装板的外边缘设置，可使安装板和底板之间的连接较为稳固，受力更为均匀，稳定性更高；安装板与底板之间形成的连接间隙可起到散热的作用，可延长本实用新型的使用寿命，也有也可为本实用新型的电路连接提供安装空间，安装更为方便。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，所述底板上形成有连通其顶面与底面的第二过孔，所述导电柱的一端与振子覆铜区域馈电连接，导电柱的另一端穿过第一过孔后伸出底板的底面，导电柱与反射覆铜区域之间绝缘；所述同轴电缆设置在底板的底面侧，同轴电缆的内导体与导电柱伸出至底板底面的那一端电性连接。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线的另一种方案，所述底板的顶面上设置有馈电网络，馈电网络通过在底板的顶面上覆铜而构成，馈电网络上设置有第一连接端和第二连接端，第一连接端与安装板上的第一过孔孔口正对，第二连接端靠近底板的外边缘设置，所述导电柱的一端是连接安装在馈电网络的第一连接端上的，所述同轴电缆的内导体是伸入连接间隙中与第二连接端电性连接的。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，所述馈电网络由第一连接段、第二连接段、第三连接段、第四连接段、第五连接段、第六连接段、第七连接段、第八连接段和第九连接段构成；第一连接段沿底板的一侧边边缘设置，第一连接段的一端是所述第二连接端，第一连接段的另一端与第二连接段的一端连接；第二连接段与第一连接段垂直，第二连接段的另一端与第三连接段的中部位置连接；第三连接段的一端与第四连接段的一端连接，第三连接段的另一端与第五连接段的一端连接；第四连接段、第五连接段均与第三连接段垂直，第四连接段的另一端与第六连接段的一端连接，第五连接段的另一端与第七连接段的一端连接；第六连接段与第四连接段垂直，第六连接段的另一端是一所述第一连接端，第六连接段的第一连接端沿远离第五连接段的方向设置；第七连接段与第五连接段垂直，第七连接段的另一端沿远离第四连接段的方向设置并与第八连接段的一端连接；第八连接段与第七连接段垂直，第八连接段的另一端与第九连接段的一端连接；第九连接段与第八连接段垂直，第九连接段的另一端上是另一所述第一连接端；所述导电柱的数量为2个，所述安装板上设置有2个第一过孔，一导电柱与一第一过孔、一第一连接端对应。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，所述底板的厚度在1.5mm～3.0mm的范围内，安装板的厚度也在1.5mm～3.0mm的范围内。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，所述反射覆铜区域是完全覆盖地设置在底板的底面上的。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，还包括有若干连接件，所述各隔离垫圈上形成有中心孔，底板上形成有若干第一连接孔，安装板上形成有若干第二连接孔；一连接件与一第一连接孔、一中心孔、一第二连接孔对应，连接件的一端依次穿过第一连接孔、中心孔后与第二连接孔连接。

进一步地，如前所述的小型化高增益天线，所述底板上还形成有若干安装孔。

实现本实用新型的技术方案，具有以下的有益效果：本实用新型具有尺寸小、重量轻、加工工艺简单等的优点。

附图说明

图1为实施例1的装配爆炸图；

图2为实施例2的装配爆炸图；

图3为实施例3的装配爆炸图；

图4为图3的A处的局部放大图；

附图标记说明：

1-底板；11-第二过孔；12-第一连接孔；13-安装孔；2-安装板；21-振子覆铜区域；22-第一过孔；23-第二连接孔；3-隔离垫圈；31-中心孔；4-导电柱；5-同轴电缆；

10-底板；20-安装板；201-第一过孔；30-馈电网络；301-第一连接端；302-第二连接端；40-导电柱；50-同轴电缆；

100-安装板；1001-第一过孔；200-馈电网络；2001-第一连接端；2002-第二连接端；300-导电柱。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

如图1所示为实施例1的一种小型化高增益天线，包括有底板1、安装板2、若干隔离垫圈3、导电柱4和同轴电缆5；底板1是PCB板，在底板1的底面上设置有反射覆铜区域；若干隔离垫圈3环绕安装板2的中心布设，且各隔离垫圈3靠近安装板2的外边缘设置，安装板2的底面通过所述隔离垫圈3与底板1的顶面连接，以致安装板2与底板1之间形成有连接间隙；安装板2也是PCB板，安装板2的顶面上设置有振子覆铜区域21，振子覆铜区域21上形成有连通安装板2底面的第一过孔22，振子覆铜区域21在底板1底面上的正投影处于反射覆铜区域内；所述导电柱4的一端从安装板2的顶面穿过第一过孔22连接安装在底板1上，导电柱4与振子覆铜区域21馈电连接；所述同轴电缆5的内导体与导电柱4电性连接，同轴电缆5的外导体与反射覆铜区域电性连接。

本实用新型的工作原理：

由于安装板2和底板1均是PCB板，PCB板的工艺加工简单、重量也较轻，有利于在PCB板上进行高精度加工，可通过在PCB板上以覆铜的方式形成电路，无需使用电线和电桥模块，进而使本实用新型的结构较为紧凑、尺寸较小、重量较轻；此外与现有技术中采用整块板件的振子和发射板相比，通过覆铜的方式形成的振子覆铜区域21和反射覆铜区域也可减轻本实用新型的重量；由于若干隔离垫圈3环绕安装板2的中心布设，且各隔离垫圈3靠近安装板2的外边缘设置，可使安装板3和底板1之间的连接较为稳固，受力更为均匀，稳定性更高；安装板2与底板1之间形成的连接间隙可起到散热的作用，可延长本实用新型的使用寿命，也可为本实用新型的电路连接提供安装空间，安装更为方便。

如图1所示，所述底板1上形成有连通其顶面与底面的第二过孔11，所述导电柱4的一端与振子覆铜区域21馈电连接，导电柱4的另一端穿过第一过孔11后伸出底板1的底面，导电柱4与反射覆铜区域之间绝缘；所述同轴电缆5设置在底板1的底面侧，同轴电缆5的内导体与导电柱4伸出至底板1底面的那一端电性连接。这样的设计可使同轴电缆5的安装较为方便。

如图1所示，所述底板1的厚度在1.5mm～3.0mm的范围内，安装板2的厚度也在1.5mm～3.0mm的范围内。这样的设计可使底板1与安装板2的厚度较薄，进而使本小型化高增益天线的占用空间更小。

所述反射覆铜区域是完全覆盖地设置在底板1的底面上的。这样的设计可使反射覆铜区域的覆盖面积较大，反射效果较好。

如图1所示，还包括有若干连接件(连接件在附图中未示出)，所述各隔离垫圈3上形成有中心孔31，底板1上形成有若干第一连接孔12，安装板2上形成有若干第二连接孔23；一连接件与一第一连接孔12、一中心孔31、一第二连接孔23对应，连接件的一端依次穿过第一连接孔12、中心孔31后与第二连接孔23连接。以此实现安装板安装固定在底板上，使安装板2的安装较为方便。

如图1所示，所述底板1上还形成有若干安装孔13。在安装时，可通过螺栓的一端穿过安装孔13后连接安装在本小型化高增益天线的外壳或墙壁上，使本小型化高增益天线的安装更为方便。

实施例2

如图2所示为实施例2的一种小型化高增益天线，实施例2与实施例1的区别在于：所述底板10的顶面上设置有馈电网络30，馈电网络30通过在底板10的顶面上覆铜而构成，馈电网络30上设置有第一连接端301和第二连接端302，第一连接端301与安装板20上的第一过孔201孔口正对，第二连接端302靠近底板10的外边缘设置，所述导电柱40的一端是连接安装在馈电网络30的第一连接端301上的，所述同轴电缆50的内导体是伸入连接间隙中与第二连接端302电性连接的。这样的设计可使同轴电缆50与导电柱40的连接更为方便。

实施例3

如前3所示为实施例3的一种小型化高增益天线，实施例3与实施例2的区别在于：所述馈电网络由第一连接段L1、第二连接段L2、第三连接段L3、第四连接段L4、第五连接段L5、第六连接段L6、第七连接段L7、第八连接段L8和第九连接段L9构成；第一连接段L1沿底板的一侧边边缘设置，第一连接段L1的一端上是所述第二连接端2002，第一连接段L1的另一端与第二连接段L2的一端连接；第二连接段L2与第一连接段L1垂直，第二连接段L2的另一端与第三连接段L3的中部位置连接；第三连接段L3的一端与第四连接段L4的一端连接，第三连接段L3的另一端与第五连接段L5的一端连接；第四连接段L4、第五连接段L5均与第三连接段L3垂直，第四连接段L4的另一端与第六连接段L6的一端连接，第五连接段L5的另一端与第七连接段L7的一端连接；第六连接段L6与第四连接段L4垂直，第六连接段L6的另一端是一所述第一连接端2001，第六连接段L6的第一连接端2001沿远离第五连接段L5的方向设置；第七连接段L7与第五连接段L5垂直，第七连接段L7的另一端沿远离第四连接段L4的方向设置并与第八连接段L8的一端连接；第八连接段L8的与第七连接段L7垂直，第八连接段L8的另一端与第九连接段L9的一端连接；第九连接段L9与第八连接段L8垂直，第九连接段L9的另一端是另一所述第一连接端2001；所述导电柱300的数量为2个，所述安装板100上设置有2个第一过孔1001，一导电柱300与一第一过孔1001、一第一连接端2001对应。通过设置有2个导电柱300可有效改善本小型化高增益天线的轴化指标，天线性能更佳。

通过上述设计，使本小型化高增益天线具有以下电气指标：频率范围：902～928MHz、增益：4dBi、极化方式：圆极化、半功率角：Hor:70°Ver:70°、驻波比：≤1.5、阻抗：50Ω、轴比：≤3dB、最大功率：50W。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.小型化高增益天线，其特征在于：包括有底板、安装板、若干隔离垫圈、导电柱和同轴电缆；底板是PCB板，在底板的底面上设置有反射覆铜区域；若干隔离垫圈环绕安装板的中心布设，且各隔离垫圈靠近安装板的外边缘设置，安装板的底面通过隔离垫圈与底板的顶面连接，以致安装板与底板之间形成有连接间隙；安装板也是PCB板，安装板的顶面上设置有振子覆铜区域，振子覆铜区域上形成有连通安装板底面的第一过孔，振子覆铜区域在底板底面上的正投影处于反射覆铜区域内；所述导电柱的一端从安装板的顶面穿过第一过孔连接安装在底板上，导电柱与振子覆铜区域馈电连接；所述同轴电缆的内导体与导电柱电性连接，同轴电缆的外导体与反射覆铜区域电性连接。

2.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述底板上形成有连通其顶面与底面的第二过孔，所述导电柱的一端与振子覆铜区域馈电连接，导电柱的另一端穿过第一过孔后伸出底板的底面，导电柱与反射覆铜区域之间绝缘；所述同轴电缆设置在底板的底面侧，同轴电缆的内导体与导电柱伸出至底板底面的那一端电性连接。

3.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述底板的顶面上设置有馈电网络，馈电网络通过在底板的顶面上覆铜而构成，馈电网络上设置有第一连接端和第二连接端，第一连接端与安装板上的第一过孔孔口正对，第二连接端靠近底板的外边缘设置，所述导电柱的一端是连接安装在馈电网络的第一连接端上的，所述同轴电缆的内导体是伸入连接间隙中与第二连接端电性连接的。

4.如权利要求3所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述馈电网络由第一连接段、第二连接段、第三连接段、第四连接段、第五连接段、第六连接段、第七连接段、第八连接段和第九连接段构成；第一连接段沿底板的一侧边边缘设置，第一连接段的一端是所述第二连接端，第一连接段的另一端与第二连接段的一端连接；第二连接段与第一连接段垂直，第二连接段的另一端与第三连接段的中部位置连接；第三连接段的一端与第四连接段的一端连接，第三连接段的另一端与第五连接段的一端连接；第四连接段、第五连接段均与第三连接段垂直，第四连接段的另一端与第六连接段的一端连接，第五连接段的另一端与第七连接段的一端连接；第六连接段与第四连接段垂直，第六连接段的另一端是一所述第一连接端，第六连接段的第一连接端沿远离第五连接段的方向设置；第七连接段与第五连接段垂直，第七连接段的另一端沿远离第四连接段的方向设置并与第八连接段的一端连接；第八连接段与第七连接段垂直，第八连接段的另一端与第九连接段的一端连接；第九连接段与第八连接段垂直，第九连接段的另一端上是另一所述第一连接端；所述导电柱的数量为2个，所述安装板上设置有2个第一过孔，一导电柱与一第一过孔、一第一连接端对应。

5.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述底板的厚度在1.5mm～3.0mm的范围内，安装板的厚度也在1.5mm～3.0mm的范围内。

6.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述反射覆铜区域是完全覆盖地设置在底板的底面上的。

7.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：还包括有若干连接件，所述各隔离垫圈上形成有中心孔，底板上形成有若干第一连接孔，安装板上形成有若干第二连接孔；一连接件与一第一连接孔、一中心孔、一第二连接孔对应，连接件的一端依次穿过第一连接孔、中心孔后与第二连接孔连接。

8.如权利要求1所述的小型化高增益天线，其特征在于：所述底板上还形成有若干安装孔。

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