專利名稱：一種圓極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種圓極化天線。
背景技術(shù)：
目前的無線射頻識別(RFID)行業(yè)發(fā)展非?？?，在交通、物料、監(jiān)控的多個領(lǐng)域都 開始有廣泛的應(yīng)用。RFID系統(tǒng)由閱讀器、閱讀器天線和標(biāo)簽組成。閱讀器發(fā)射信號給標(biāo)簽， 標(biāo)簽再反射信號給閱讀器天線，形成一個完整的通信鏈路。在通訊過程中，由于標(biāo)簽經(jīng)常擺 放位置不規(guī)則，因此需要閱讀器天線是圓極化天線，對擺放不同角度和位置的標(biāo)簽反射的 信息都能夠有效地讀取。圓極化天線的輻射電場是旋轉(zhuǎn)的，這樣就可以與任何方向的線極 化天線通信，而標(biāo)簽一般是線極化的，這樣閱讀器天線就能與標(biāo)簽進(jìn)行良好的通信。由于 RFID涉及的行業(yè)很多，有些應(yīng)用場景的空間很小，因此就需要很多尺寸很小的圓極化天線， 而現(xiàn)有的一些RFID閱讀器天線尺寸往往很大，不適合應(yīng)用于實際的應(yīng)用場景。目前的一些 小型化天線多是采用厚介質(zhì)填充，或是加大基板的介電常數(shù)的辦法，這些辦法往往成本很 高，由于介質(zhì)的損耗較大，增益會比較低，并且厚的板材一致性不好，不適合批量生產(chǎn)加工。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種超小型高增益的圓極化天線。 本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種圓極化天線，包括基板，
所述基板包括介電質(zhì)板和輻射面，所述輻射面設(shè)置在所述介電質(zhì)板的板面上，所述輻射面
的中心部位設(shè)有兩條交叉的縫隙。 優(yōu)選的，所述兩條交叉對稱的縫隙為正交的縫隙。 優(yōu)選的，所述輻射面為方形；所述輻射面的其中一對對角區(qū)設(shè)有切角。 優(yōu)選的，還包括底殼和金屬柱；所述底殼固定于所述基板；所述金屬柱有四個，分
別分布于由所述兩條交叉的縫隙將所述輻射面分隔而成的四個象限區(qū)中，且所述每一金屬
柱的一端連接于所述輻射面，另一端連接于所述底殼。 本實用新型的有益效果是利用輻射面的中心部位開設(shè)的兩條交叉對稱的縫隙來 改變電場相位的關(guān)系，實現(xiàn)圓極化。對于不同的頻段，為了達(dá)到高增益的效果，兩條交叉對 稱的縫隙的長度和寬度設(shè)計可隨頻段不同而不同。由于輻射面的這種結(jié)構(gòu)，整個天線的尺 寸設(shè)計可以很小，其長度和寬度均不超0. 3個波長，厚度不超過0. 15個波長，這里所說的波 長為相應(yīng)頻段所對應(yīng)的波長。由此可知，本實用新型尺寸超小，性能優(yōu)異，同時結(jié)構(gòu)簡單，易 批量加工、安裝方便。
當(dāng)兩條交叉對稱的縫隙為正交時，容易實現(xiàn)圓極化。 由于輻射面為方形，輻射面的其中一對對角區(qū)設(shè)有切角，利用切角來改變電場相 位的關(guān)系，進(jìn)一步容易實現(xiàn)圓極化，增益更高。 通過在輻射面上的四個象限區(qū)中設(shè)置金屬柱，可將阻抗控制在合適的區(qū)域，有效 地解決了尺寸空間狹小帶來的阻抗不理想的問題，擴(kuò)大了阻抗的帶寬，更進(jìn)一步容易實現(xiàn)
3圓極化。
圖1為本實用新型一種實施方式圓極化天線的基板的示意圖； 圖2為本實用新型一種實施方式圓極化天線的俯視圖； 圖3為本實用新型一種實施方式圓極化天線的立體分解示意圖。
具體實施方式如圖1至圖3所示，本實施方式的圓極化天線，包括基板1和底殼5?；?包括 正方形的介電質(zhì)板和設(shè)置在介電質(zhì)板板面上的正方形的輻射面2 ;輻射面2為銅面，其中心 部位開設(shè)有兩條交叉對稱的縫隙3，這兩條縫隙3為垂直正交。輻射面2的其中一對對角區(qū) 設(shè)有切角7。利用縫隙3和切角7來改變電場相位的關(guān)系，容易實現(xiàn)圓極化，除此之外，縫隙 3也能改善阻抗。 本實施方式中，輻射面2上還連接有接腳4，用于連接傳遞信號的饋電線，順便說 明一下，饋電線采用銀銅線，這是由于銅線的表層鍍有銀層，防止銅線被氧化，其一端連接 在接頭上，另一端與N型連接器的芯線相連。本實施方式還包括底殼5和金屬柱6 ;底殼5 為正方形的鋁合金殼體，其通過固定件固定于基板1上；金屬柱6有四個，分別分布于由兩 條正交對稱的縫隙3將輻射面分隔而成的四個象限區(qū)中，且每一金屬柱6的一端連接于輻 射面2，另一端連接于起接地作用的底殼5。通過金屬柱6，可將阻抗控制在合適的區(qū)域，有 效地解決了尺寸空間狹小帶來的阻抗不理想的問題，擴(kuò)大了阻抗的帶寬，更進(jìn)一步容易實 現(xiàn)圓極化。 由于輻射面2的這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)圓極化，同時，針對不同的頻段，為了達(dá)到高增 益的效果，縫隙3的長度和寬度有所不同。在應(yīng)用輻射面2的這種結(jié)構(gòu)時，整個天線的尺寸 設(shè)計很小，通常情況下，其長度和寬度均不超過0. 3個波長，厚度一般不超過0. 15個波長， 這里所說的波長為相應(yīng)頻段所對應(yīng)的波長?；诖?，本實施方式的基板1為采用介電常數(shù) 為4. 4的FR4板材制作成正方形的板，其邊長為0. 25波長，厚度為lmm ;，因此本實施方式 的其它部件尺寸均參照基板1尺寸的大小設(shè)計，如底殼5也做成正方形，其尺寸與基板1的 尺寸相匹配。另外，本實施方式所說的FR4板材成本低，適用于頻段不是很高的場合。 綜上，本實施方式的優(yōu)點在于一是通過輻射面2上設(shè)置縫隙3和切角7容易實現(xiàn) 圓極化，二是金屬柱6調(diào)整了阻抗，將阻抗控制在合適的區(qū)域，更容易實現(xiàn)圓極化；通過這 兩點，可使天線增益大于6dBi，軸比小于3dB，駐波比小于12。而且整個天線尺寸相對較小， 性能優(yōu)異，結(jié)構(gòu)簡單、易批量加工、安裝方便。 本實施方式中，還設(shè)置了罩體(圖中未示出)，該罩體為玻璃鋼罩體，遮罩于基板 和底殼，使本實施方式圓極化天線的外觀較美觀。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬 于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種圓極化天線，包括基板，其特征在于所述基板包括介電質(zhì)板和輻射面，所述輻射面設(shè)置在所述介電質(zhì)板的板面上，所述輻射面的中心部位設(shè)有兩條交叉對稱的縫隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓極化天線，其特征在于所述兩條交叉對稱的縫隙為正交 的縫隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓極化天線，其特正在于所述輻射面為銅面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的圓極化天線，其特征在于所述輻射面為方形；所述輻 射面的其中一對對角區(qū)設(shè)有切角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓極化天線，其特征在于還包括底殼和金屬柱；所述底殼固 定于所述基板；所述金屬柱有四個，分別分布于由所述兩條交叉的縫隙將所述輻射面分隔 而成的四個象限區(qū)中，且所述每一金屬柱的一端連接于所述輻射面，另一端連接于所述底 殼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓極化天線，其特征在于所述底殼固定于所述基板是通過 固定件固定的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓極化天線，其特征在于所述底殼為鋁合金殼體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓極化天線，其特征在于所述輻射面還連接有用于安裝饋 電線的接頭。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓極化天線，其特征在于還包括罩體；所述罩體遮罩于所述 基板和底殼。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的圓極化天線，其特征在于所述罩體為玻璃鋼罩體。
專利摘要本實用新型涉及一種圓極化天線，包括基板，所述基板包括介電質(zhì)板和輻射面，所述輻射面設(shè)置在所述介電質(zhì)板的板面上，所述輻射面的中心部位設(shè)有兩條交叉的縫隙。利用輻射面的中心部位開設(shè)的兩條交叉對稱的縫隙來改變電場相位的關(guān)系，實現(xiàn)圓極化。對于不同的頻段，為了達(dá)到高增益的效果，兩條交叉對稱的縫隙的長度和寬度設(shè)計可隨頻段不同而不同。由于輻射面的這種結(jié)構(gòu)，整個天線的尺寸設(shè)計可以很小，其長度和寬度均不超0.3個波長，厚度不超過0.15個波長，這里所說的波長為相應(yīng)頻段所對應(yīng)的波長。由此可知，本實用新型尺寸超小，性能優(yōu)異，同時結(jié)構(gòu)簡單，易批量加工、安裝方便。
文檔編號H01Q21/24GK201438508SQ20092013347
公開日2010年4月14日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者馮春楠, 張永智 申請人:中興通訊股份有限公司