CN220753745U - 一种基于rfid技术的方向图可重构八木天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其中，基于RFID技术的方向图可重构八木天线，包括基材板、RFID射频单元与八木八木天线结构，本实用新型技术方案通过对RFID射频单元的远程无线控制，使得射频开关能够在不使用长金属控制引线的情况下，也能对八木天线的方向图进行控制，因而在降低了天线的复杂度的同时，也降低了架设难度以及制造成本，同时取消金属控制引线有利于保持天线方向图的稳定，提高通信的稳定性。

Description

一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线。

背景技术

可重构天线的概念最早于20世纪60年代被提出，随后在通信、导航和雷达等领域得到了广泛应用。基于方向图可重构天线原理发明的相控阵天线等智能天线，具有低成本、尺寸小和易于与其他设备集成的特点，因而广泛应用于各类终端设备。

为了实现天线的方向图可重构功能，现有技术主要通过设置开关PIN(Ptype-Intrinsic-N type)二极管或射频开关元件对天线表面电流分布进行调控，二极管或者射频开关的开关状态都是通过连接长金属控制引线控制的，此方案不仅增加了天线的复杂度，而且，对天线架设距离也有所限制，当天线架设距离比较远时，控制引线的成本会非常高。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线，旨在降低连接成本且降低接线的复杂性。

为实现上述目的，本实用新型提出的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，包括：

基材板；

RFID射频单元，所述RFID射频单元设置于所述基材板上

八木天线结构，所述八木天线结构设置于所述基材板上，且所述RFID射频单元围绕所述八木天线结构设置，所述八木天线结构通过连通线组与所述RFID射频单元连接；

其中，所述八木天线结构包括有源振子与无源振子，所述有源振子与所述无源振子均设置于所述基材板上，所述无源振子包括多个射频开关与多根连接线，多个所述射频开关间隔设置于所述基材板上，且通过所述连通线组与所述RFID射频单元连接，多个所述射频开关围绕所述有源振子设置，所述射频开关上连接有多根所述连接线。

可选地，所述有源振子包括振子单元与微带馈线，所述微带馈线连接于所述振子单元上，所述振子单元设置于所述基材板上，多个所述射频开关围绕所述振子单元设置。

可选地，所述RFID射频单元为两个，且两个所述RFID射频单元以所述振子单元为中心，且镜像设置于所述基材板上，所述RFID射频单元与所述振子单元之间设置有两个所述射频开关。

可选地，所述射频开关、所述振子单元与所述微带馈线均位于所述基材板的同一侧面。

可选地，所述八木天线结构还包括贴片，所述贴片设置于所述基材板背离所述振子单元的侧面，且所述贴片上设置有凹槽。

可选地，所述RFID射频单元包括固定结构与芯片结构，所述固定结构与所述芯片结构连接，且所述固定结构与所述芯片结构安装于所述基材板的同一侧面，且与所述振子单元位于所述基材板的同一侧面。

可选地，所述RFID射频单元还包括电池与电池引线，所述电池与所述电池引线连接，且所述电池与所述电池引线位于所述基材板背离所述固定结构的侧面。

可选地，所述连通线组包括多根导线，多根所述导线的一端均与所述芯片结构连接，且另一端分别与不同的所述射频开关连接。

本实用新型技术方案通过对RFID射频单元的远程无线控制，使得射频开关能够在不使用长金属控制引线的情况下，也能对八木天线的方向图进行控制，因而在降低了天线的复杂度的同时，也降低了架设难度以及制造成本，同时取消金属控制引线有利于保持天线方向图的稳定，提高通信的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中RFID射频单元的俯视结构示意图；

图4为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中RFID射频单元的仰视结构示意图；

图5为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中八木天线结构的俯视结构示意图；

图6为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中八木天线结构的仰视结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线。

参照图1至6，图1为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例的结构示意图；图2为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线另一实施例的结构示意图；图3为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中RFID射频单元的俯视结构示意图；图4为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中RFID射频单元的仰视结构示意图；图5为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中八木天线结构的俯视结构示意图；图6为本实用新型基于RFID技术的方向图可重构八木天线一实施例中八木天线结构的仰视结构示意图。

在本实用新型实施例中，该基于RFID技术的方向图可重构八木天线100；如图1至6所示，包括：

基材板10；

RFID射频单元30，所述RFID射频单元30设置于所述基材板10上

八木天线结构20，所述八木天线结构20设置于所述基材板10上，且所述RFID射频单元30围绕所述八木天线结构20设置，所述八木天线结构20通过连通线组40与所述RFID射频单元30连接；

其中，所述八木天线结构20包括有源振子与无源振子，所述有源振子与所述无源振子均设置于所述基材板10上，所述无源振子包括多个射频开关22与多根连接线，多个所述射频开关22间隔设置于所述基材板10上，且通过所述连通线组40与所述RFID射频单元30连接，多个所述射频开关22围绕所述有源振子设置，所述射频开关22上连接有多根所述连接线。

本实施例中，所述连接线包括多根第一金属线23与多根第二金属线21，两个相邻所述射频开关22之间连接所述第一金属线23，每个所述射频开关22上均连接有所述第二金属线21。

本实施例中，所述RFID射频单元30为RFID(Radio Frequency Identification)单元。

本实施例中，所述基材板10为电路板。

本实施例中，多个所述RFID射频单元30设置于所述基材板10上，所述无源振子围绕所述有源振子设置，便于所述有源振子向所述无源振子辐射电磁波，且便于无源振子从所述有源振子感应信号。

本实用新型技术方案通过对所述RFID射频单元30的远程无线控制，使得所述射频开关22能够在不使用长金属控制引线的情况下，也能对八木天线的方向图进行控制，因而在降低了天线的接线复杂程度的同时，也降低了架设难度以及制造成本，同时取消金属控制引线有利于保持天线方向图的稳定，提高通信的稳定性。

可选地，所述有源振子包括振子单元25与微带馈线24，所述微带馈线24连接于所述振子单元25上，所述振子单元25设置于所述基材板10上，且所述无源振子围绕所述振子单元25设置。

本实施例中，所述振子单元25从所述微带馈线24上接受电磁信号。

本实施例中，所述振子单元25向围绕于所述振子单元25的无源振子辐射电磁信号，且所述无源振子可从所述振子单元25感应信号。

本实施例中，所述振子单元25的长与宽决定天线的工作频率。

本实施例中，所述射频开关22与所述RFID射频单元30连接，通过对所述RFID射频单元30的远程无线控制，实现对所述射频开关22的开关控制，进而实现所述第一金属线23与所述第二金属线21之间的连通或者断开，使得所述射频开关22能够在不使用长金属控制引线的情况下，也能对八木天线的方向图进行控制。

可选地，所述RFID射频单元30为两个，且两个所述RFID射频单元30以所述振子单元25为中心，且镜像设置于所述基材板10上，所述RFID射频单元30与所述振子单元25之间设置有两个所述射频开关22。

本实施例中，所述射频开关22上连接的第二金属线21为金属短截线。

本实施例中，通过对所述RFID射频单元30的远程无线控制，实现对所述射频开关22的开关控制。

本实施例中，两个所述RFID射频单元30以所述振子单元25为中心镜像设置于所述基材板10上，使得天线有两种工作模式，即各向一侧的所述RFID射频单元30辐射。

本实施例中，所述射频开关22、所述第一金属线23与所述第二金属线21组成所述无源振子。

本实施例中，定义两个所述RFID射频单元30分别分布于所述振子单元25的左右两侧。

本实施例中，第一工作模式为左侧的两个所述射频开关22在所述RFID射频单元30的控制下，使得第二金属线21与所述第一金属线23连接，而右侧的两个所述射频开关22在所述RFID射频单元30的控制下，使得第二金属线21与所述第一金属线23断开，此时，左侧的无源振子从所述振子单元25感应到的信号呈“感性”，电流滞后电压90°，振子单元25向左侧无源振子方向辐射的电磁波经过四分之一波长的路程使电流滞后90°，恰好与左侧无源振子感应的电流相位相差180°，于是辐射到左侧无源振子方向的总电磁信号迭加，得到削弱；右侧无源振子从振子单元25感应到的信号呈“容性”，电流超前电压90°，振子单元25辐射到右侧无源振子的电磁波经过四分子一波长的路程，电流又滞后90°，于是振子单元25辐射到右侧无源振子的电磁波与右侧无源振子感应的电磁波相位刚差0°，起到了增强作用；于是整个天线的辐射效果呈现为向右侧方向辐射增强，左侧方向削弱，有了强方向性。

本实施例中，第二工作模式为右侧的两个所述射频开关22在所述RFID射频单元30的控制下，使得第二金属线21与所述第一金属线23连接，而左侧的两个所述射频开关22在所述RFID射频单元30的控制下，使得第二金属线21与所述第一金属线23断开，此时，右侧无源振子从振子单元25感应到的信号呈“感性”，电流滞后电压90°；振子单元25向右侧无源振子方向辐射的电磁波经过四分之一波长的路程使电流滞后90°，恰好与右侧无源振子感应的电流相位相差180°，于是辐射到右侧无源振子方向的总电磁信号迭加，得到削弱；左侧无源振子从振子单元25感应到的信号呈“容性”，电流超前电压90°，振子单元25辐射到左侧无源振子的电磁波经过四分子一波长的路程，电流又滞后90°，于是振子单元25辐射到左侧无源振子的电磁波与左侧无源振子感应的电磁波相位刚差0°，起到了增强作用；于是整个天线的辐射效果呈现为向左侧方向辐射增强，右侧方向削弱。

本实施例中，两种工作模式配合使用，使得天线实现在无线通信条件下的方向图可重构功能。

可选地，所述射频开关22、所述振子单元25与所述微带馈线均位于所述基材板10的同一侧面。

本实施例中，所述射频开关22、所述振子单元25与所述微带馈线均位于所述基材板10的同一侧面，便于所述无源振子与所述振子单元25之间的感应以及电磁信号的传递。

可选地，所述八木天线结构20还包括贴片27，所述贴片27设置于所述基材板10背离所述振子单元25的侧面，且所述贴片27上设置有凹槽26。

本实施例中，所述贴片27为接地振子，所述凹槽的尺寸可以灵活调整天线内的阻抗匹配性能，有利于提高天线的效率。

可选地，所述RFID射频单元30包括固定结构32与芯片结构31，所述固定结构32与所述芯片结构31连接，且所述固定结构32与所述芯片结构31安装于所述基材板10的同一侧面，且与所述振子单元25位于所述基材板10的同一侧面。

本实施例中，所述芯片结构为RFID标签，所述固定结构32与所述芯片结构的连接，用于对所述芯片结构31实现增益，以提高通讯的距离。

本实施例中，所述固定结构32为圆形折合天线，环绕所述芯片结构31设置。

可选地，所述RFID射频单元30还包括电池与电池引线33，所述电池与所述电池引线33连接，且所述电池与所述电池引线33位于所述基材板10背离所述固定结构32的侧面。

本实施例中，所述电池为所述芯片结构提供能源，所述电池引线33连接所述电池与所述芯片结构，实现电能的传输。

可选地，所述连通线组40包括多根导线，多根所述导线的一端均与所述芯片结构连接，且另一端分别与不同的所述射频开关22连接。

本实施例中，所述导线连接所述芯片结构31与所述射频开关22，通过对所述芯片结构31的远程无线控制，能够直接有效的实现对所述射频开关22的开关控制，使得天线的接线难度以及复杂程度得到有效的降低，且由于不使用长金属控制引线，使得天线的架设难度以及生产制造成本也得到了有效的降低，通过对所述芯片结构31的远程无线控制而对所述射频开关22进行间接上的无线控制，有利于保持天线方向图的稳定，进而提高通信的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，包括：

基材板；

RFID射频单元，所述RFID射频单元设置于所述基材板上

八木天线结构，所述八木天线结构设置于所述基材板上，且所述RFID射频单元围绕所述八木天线结构设置，所述八木天线结构通过连通线组与所述RFID射频单元连接；

其中，所述八木天线结构包括有源振子与无源振子，所述有源振子与所述无源振子均设置于所述基材板上，所述无源振子包括多个射频开关与多根连接线，多个所述射频开关间隔设置于所述基材板上，且通过所述连通线组与所述RFID射频单元连接，多个所述射频开关围绕所述有源振子设置，所述射频开关上连接有多根所述连接线。

2.如权利要求1所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述有源振子包括振子单元与微带馈线，所述微带馈线连接于所述振子单元上，所述振子单元设置于所述基材板上， 多个所述射频开关围绕所述振子单元设置。

3.如权利要求2所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述RFID射频单元为两个，且两个所述RFID射频单元以所述振子单元为中心，且镜像设置于所述基材板上，所述RFID射频单元与所述振子单元之间设置有两个所述射频开关。

4.如权利要求3所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述射频开关、所述振子单元与所述微带馈线均位于所述基材板的同一侧面。

5.如权利要求2所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述八木天线结构还包括贴片，所述贴片设置于所述基材板背离所述振子单元的侧面，且所述贴片上设置有凹槽。

6.如权利要求2所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述RFID射频单元包括固定结构与芯片结构，所述固定结构与所述芯片结构连接，且所述固定结构与所述芯片结构安装于所述基材板的同一侧面，且与所述振子单元位于所述基材板的同一侧面。

7.如权利要求6所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述RFID射频单元还包括电池与电池引线，所述电池与所述电池引线连接，且所述电池与所述电池引线位于所述基材板背离所述固定结构的侧面。

8.如权利要求7所述的基于RFID技术的方向图可重构八木天线，其特征在于，所述连通线组包括多根导线，多根所述导线的一端均与所述芯片结构连接，且另一端分别与不同的所述射频开关连接。