一種雙表位的專變終端gprs通信自動化測試的耦合天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力領(lǐng)域，涉及測試天線，尤其是一種雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到越來越廣泛的發(fā)展，目前最為熱門的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)莫過于長距離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和近距離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。鑒于短距離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及廣闊的應(yīng)用前景，為實現(xiàn)無縫上網(wǎng)及改善通信質(zhì)量，近年來雙極化天線逐漸流行，其原因主要是它可以提供極化多樣化，以減少接收信號的多徑衰落，頻率復(fù)用可以加倍無線通信系統(tǒng)的容量，而且可以將一對正交極化端口分別用作接收端和發(fā)射端，實現(xiàn)雙工操作。當(dāng)工作在收發(fā)雙工模式時，雙極化天線同時發(fā)射或接收兩個正交極化的電磁波，因而要求兩種極化端口之間有良好的隔離。天線隔離度是指一個天線發(fā)射信號，通過另一個天線接收的信號與該發(fā)射信號的比值，改善天線隔離度已成為諸多無線系統(tǒng)天線中經(jīng)常遇到的問題，通常要求天線隔離度在_28dB以下。
[0003]此外，對于設(shè)計一個應(yīng)用于射頻識別系統(tǒng)的小功率、短距離無線收發(fā)設(shè)備，天線設(shè)計是其中的重要部分。良好的天線系統(tǒng)可以使通信距離達(dá)到最佳狀態(tài)，天線的種類很多，不同的應(yīng)用需要不同的天線。在小功率、短距離的RFID系統(tǒng)中，需要一個通信可靠、價格低廉的天線系統(tǒng)，耦合線圈環(huán)型天線是比較常用的一種。
[0004]通過公開專利文獻(xiàn)的檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本實用新型申請相同的專利文獻(xiàn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可有效改善改善天線隔離度的雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，該天線屬于在470-51MHz頻段的高隔離度雙極化孔徑耦合天線，適用于短距離無線陣列天線單元。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]一種雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，包括接地盤、輻射貼片、空氣介質(zhì)層及饋電基片、微帶饋線，其特征在于:在接地盤上制有一同心矩形方框親合槽，該同心矩形方框耦合槽槽間間隙相同，在對應(yīng)該同心矩形方框耦合槽的接地盤上平面上覆蓋固裝一輻射貼片，該輻射貼片采用圓形貼片，在輻射貼片與接地盤之間固裝一的空氣介質(zhì)層；在接地盤對下底面固裝一 FR4饋電基片，在饋電基片下方沿輻射貼片的中軸部位固裝一微帶饋線。
[0008]而且，所述同心矩形方框耦合槽的矩形長邊與短邊長度之比約為1.17。
[0009]而且，所述微帶饋線連接在同心矩形方框耦合槽短邊的徑向，其開路端到中心點(diǎn)的距離為7毫米。
[0010]本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0011]1、本天線采用了口徑耦合的饋電方式以實現(xiàn)寬頻帶的特性，相比于同軸線或微帶線饋電，口徑耦合饋電具有一些顯著的優(yōu)點(diǎn):饋電處無需焊點(diǎn)，用于阻抗匹配的可調(diào)參數(shù)多；饋電結(jié)構(gòu)和輻射貼片采用的基片彼此分離，可以獨(dú)立地選擇不同的介質(zhì)材料和介質(zhì)厚度來滿足饋電結(jié)構(gòu)對輻射貼片的需要；通過調(diào)整耦合縫隙的長度或者微帶饋線開路端的長度，可以比其他饋電方式更容易地與輻射貼片達(dá)到阻抗匹配等等，本天線就是利用其饋電結(jié)構(gòu)和輻射貼片的基片彼此分離的特點(diǎn)，采用介電常數(shù)較低、厚度較大的輻射基片來降低天線的Q值，從而達(dá)到展寬帶寬的目的。
[0012]2、本天線設(shè)計的接地板還可以屏蔽來自饋線的寄生輻射，避免其對天線上半部分的輻射方向圖產(chǎn)生干擾。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0014]圖2為圖1的A-A向截面剖視圖；
[0015]圖3為圖1的去掉輻射貼片及介質(zhì)層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為圖1的后視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做進(jìn)一步詳述；本實施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本實用新型的保護(hù)范圍。
[0018]一種雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，該天線是一種轉(zhuǎn)能器，發(fā)射時，把發(fā)射機(jī)的高頻電流轉(zhuǎn)化為空間電磁波；接收時，把從空間截獲的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流送入接收機(jī)。其結(jié)構(gòu)如下:
[0019]在接地盤I上制有同心矩形方框耦合槽5，在對應(yīng)該同心矩形方框耦合槽的接地盤上平面上覆蓋固裝一輻射貼片3，該輻射貼片采用圓形貼片，其半徑R = 12.8毫米，在輻射貼片與接地盤之間固裝一厚度為2毫米的空氣介質(zhì)層2 ;在接地盤對下底面固裝一介電常數(shù)為4.4、厚度為1_的FR4饋電基片6，在饋電基片下方沿輻射貼片的中軸部位固裝一微帶饋線4，該微帶饋線的寬度為2mm，以保證饋線的輸入阻抗為50歐姆左右。
[0020]實際應(yīng)用中，考慮到天線結(jié)構(gòu)的牢固程度及抗沖擊性等方面，空氣介質(zhì)層可以考慮采用介電常數(shù)相近的泡沫等材料進(jìn)行填充；接地盤制出的同心矩形方框耦合槽的槽間間隙相等，矩形長邊的長為14暈米，短邊的長為12暈米，其長度之比約為1.17?？p隙寬WS =1_，此數(shù)值在實際應(yīng)用中可以靈活的調(diào)節(jié)，只要滿足WS遠(yuǎn)小于L即可。
[0021]微帶饋線連接在同心矩形方框耦合槽短邊的徑向，其開路端到中心點(diǎn)的距離為7毫米，以保證微帶天線的輸入阻抗得到良好的匹配。
[0022]本實用新型的相關(guān)技術(shù)說明如下:
[0023]a)天線基片介質(zhì)的選擇:
[0024]根據(jù)腔模理論，輻射貼片天線可等效為一漏波諧振腔，盡管有較強(qiáng)的輻射，但它依然是品質(zhì)因數(shù)Q值較高的諧振系統(tǒng)。為了有效降低微帶天線的品質(zhì)因數(shù)Q值，必須選擇介電常數(shù)較低、厚度較厚的介質(zhì)，而對于饋電基片，選擇較薄的基片將有效降低來自饋線的偽輻射，在本例中，由于采用了口徑耦合饋電方式，因此可以針對不同的需要來分別選擇。但輻射基片的介質(zhì)厚度并不能太厚，否則容易在貼片天線表面激勵起不必要的高次模和偽輻射，通常其最大值不能超過0.052 λ O
[0025]b)耦合槽槽寬的選擇:
[0026]耦合縫隙的寬度對天線整體性能的影響較小，其值可以用來對天線的阻抗匹配進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常，當(dāng)增大天線輻射基片的厚度時，也需要加大縫隙的寬度來增強(qiáng)耦合度。天線對其數(shù)值的變化并不敏感，一般使其小于縫隙長度的十分之一即可。因此在應(yīng)用當(dāng)中，可以根據(jù)實際情況具體選擇。如在本天線當(dāng)中，進(jìn)一步減小縫隙的寬度可以達(dá)到更好的匹配結(jié)果，但是考慮到實際制作的方便，便將其定為1mm。
[0027]c)饋線開路端長度的選擇:
[0028]饋線開路端的長度既饋線開路端到中心點(diǎn)的距離，其值常用來調(diào)節(jié)口徑耦合天線的電抗，為了貼片天線與饋線可以達(dá)到最優(yōu)化的阻抗匹配，其值一般選擇為四分之一波長即可。同時，它的數(shù)值變化也會引起天線諧振頻率的輕微變化，因此在天線的設(shè)計過程當(dāng)中，也可以綜合考慮，在保證阻抗匹配的前提下，利用它來對天線的頻率進(jìn)行微調(diào)。
【主權(quán)項】
1.一種雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，包括接地盤、輻射貼片、空氣介質(zhì)層及饋電基片、微帶饋線，其特征在于:在接地盤上制有一同心矩形方框耦合槽，該同心矩形方框耦合槽槽間間隙相同，在對應(yīng)該同心矩形方框耦合槽的接地盤上平面上覆蓋固裝一輻射貼片，該輻射貼片采用圓形貼片，在輻射貼片與接地盤之間固裝一的空氣介質(zhì)層；在接地盤對下底面固裝一 FR4饋電基片，在饋電基片下方沿輻射貼片的中軸部位固裝一微帶饋線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，其特征在于:所述同心矩形方框耦合槽的矩形長邊與短邊長度之比約為1.17。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，其特征在于:所述微帶饋線連接在同心矩形方框耦合槽短邊的徑向，其開路端到中心點(diǎn)的距離為7毫米。
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙表位的專變終端GPRS通信自動化測試的耦合天線，包括接地盤、輻射貼片、空氣介質(zhì)層及饋電基片、微帶饋線，其特征在于：在接地盤上制有一同心矩形方框耦合槽，該同心矩形方框耦合槽槽間間隙相同，在對應(yīng)該同心矩形方框耦合槽的接地盤上平面上覆蓋固裝一輻射貼片，該輻射貼片采用圓形貼片，在輻射貼片與接地盤之間固裝一的空氣介質(zhì)層；在接地盤對下底面固裝一FR4饋電基片，在饋電基片下方沿輻射貼片的中軸部位固裝一微帶饋線。本天線利用其饋電結(jié)構(gòu)和輻射貼片的基片彼此分離的特點(diǎn)，采用介電常數(shù)較低、厚度較大的輻射基片來降低天線的Q值，從而達(dá)到展寬帶寬的目的。
【IPC分類】H01Q1-48, H01Q1-50, H01Q1-36, H01Q1-52
【公開號】CN204558644
【申請?zhí)枴緾N201520086331
【發(fā)明人】李野, 于學(xué)均, 滕永興, 朱逸群, 曹國瑞, 陳剛, 孫廣
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月8日