一種端射定向天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種端射定向天線，具體是用于作為超高頻射頻識別手持機的小型天線終端。
技術(shù)背景
[0002]伴隨著電子設(shè)備小型化和便攜化發(fā)展趨勢，射頻識別設(shè)備也同樣需要滿足這樣的需求。目前，射頻識別小型化設(shè)備是手持機，手持機可靈活的用于對標簽信息的采集，如已堆放好的物品，只需工作人員手持便攜設(shè)備對物品進行掃描，既可完成信息采集，因此，射頻識別手持機有很大的應(yīng)用前景。在手持機的硬件中，控制電路部分和信息處理部分都可以采用集成電路工藝或模塊實現(xiàn)體積小型化，而天線所占用空間最大，因為天線的尺寸影響著天線的增益，通常減小天線尺寸會降低天線增益。因此，為了得到高性能的手持機設(shè)備，如何在保證天線增益的情況下設(shè)計小尺寸的天線是手持機小型化的關(guān)鍵問題。
[0003]目前，射頻識別手持機通常采用小型化的微帶天線，微帶天線可以在微帶板的法線方向得到較高的增益，但微帶天線的橫向尺寸較大，這樣的手持機前方通常帶有一塊尺寸較大的垂直平板，外形笨重。
[0004]手持機天線還可以采用八木天線，八木天線是一種結(jié)構(gòu)簡單的定向天線，它可以在端射方向提供高增益，但八木天線的橫向尺寸和縱向尺寸都較大，橫向尺寸通常為二分之一個工作波長，縱向尺寸通常大于四分之一個工作波長。八木天線的端射特性如應(yīng)用在手持機中，同樣可以提供較高的增益，并且可以免去手持機前方的垂直平板，使手持機外形更加小巧。限制八木天線在手持機中應(yīng)用的主要問題是天線的橫向尺寸太大，是需要解決的主要難題。同時，減小了八木天線的體積后，其工作頻帶窄，增益差等問題急需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種其體積小、增益強的端射定向天線，其包括，
一激勵器，所述激勵器包括兩激勵臂，且所述激勵臂為若干門形折線，所述門形折線包括激勵器凸部和激勵器凹部；
一調(diào)諧器，所述調(diào)諧器兩端分別連接所述兩激勵臂；
一與激勵器相對設(shè)置的反射器，所述反射器包括兩反射臂，且所述反射臂由若干個門形折線構(gòu)成，所述反射臂設(shè)有與所述激勵器凸部相對設(shè)置的反射器凹部，所述激勵器凸部與所述反射器凹部寬度相同，同時，反射臂還設(shè)有與激勵器凹部相對設(shè)置的反射器凸部，且所述激勵器凹部與反射器凸部寬度相同；
一激勵源，所述激勵源兩端分別與所述兩激勵臂相連，且所述激勵源位于激勵器遠離所述反射器的一側(cè)；
一調(diào)相器，所述調(diào)相器連接在反射器的中部；
一介質(zhì)基板，所述激勵器、調(diào)諧器、反射器及調(diào)相器均裝設(shè)于所述介質(zhì)基板。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反射器一反射臂的末端向所述激勵臂延伸，且所述反射臂的末端與所述激勵器中一個激勵臂的末端相交疊。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反射臂的末端與所述激勵臂的末端之間連接第一變?nèi)荻O管。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，且所述反射器另一反射臂末端連有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線連接第二變?nèi)荻O管，所述第二變?nèi)荻O管與所述激勵器另一激勵臂末端相連。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵器為彎折的對稱振子結(jié)構(gòu)。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述調(diào)諧器為一彎折線段結(jié)構(gòu)或弧線段結(jié)構(gòu)，調(diào)諧器的兩端分別與激勵器兩激勵臂相互靠近的兩端相連。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述激勵源為射頻電流源或電壓源，所述激勵源兩端在兩饋電點處與兩激勵臂相連，為激勵器提供高頻電流。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述反射器為彎折的振子結(jié)構(gòu)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(I)激勵器和反射器采用彎折的振子結(jié)構(gòu)，可以將八木天線的橫向尺寸減小到四分之一個工作波長。
[0014](2)激勵器凸部與所述反射器凹部寬度相同、激勵器凸部與反射器凹部寬度相同提供了更佳的反射效果，利用互耦原理，提高天線增益，并能進一步減小天線的體積。
[0015](3)激勵源位于遠離所述反射器的一側(cè)，使得激勵源不在激勵器和反射器之間，避免激勵源影響反射器反射效果，同時避免在激勵器和反射器之間帶來噪音。
[0016](4)反射臂的末端與所述激勵器中一個激勵臂的末端相交疊的空間激勵結(jié)構(gòu)，能有效的提尚天線的定向性能。
[0017](5)在激勵臂和反射臂之間設(shè)變?nèi)荻O管，實現(xiàn)頻率可調(diào)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明端射定向天線結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]請參考圖1，本發(fā)明一種端射定向天線，其包括激勵器1，激勵器I包括兩個激勵臂10，兩激勵臂10為若干門形折線。門形折線包括激勵器凸部11和激勵器凹部12。兩激勵臂10為對稱結(jié)構(gòu)。兩激勵臂10相互靠近的兩端分別與調(diào)諧器2的兩端相連。兩激勵臂10相互靠近的兩端即為設(shè)有饋電點的兩端。調(diào)諧器2為彎折線段結(jié)構(gòu)。同時，調(diào)諧器2也可為弧線段結(jié)構(gòu)。
[0020]與激勵器I相對設(shè)有反射器3，反射器3為彎折的振子結(jié)構(gòu)，反射器3由若干個門形折線構(gòu)成。其也為對稱結(jié)構(gòu)。反射器3包括兩反射臂30，反射臂30由若干個門形折線構(gòu)成，反射臂30設(shè)有與所述激勵器凸部11相對設(shè)置的反射器凹部31，并且激勵器凸部11的寬度Dl與反射器凹部31寬度D2相同。反射臂30還設(shè)有與激勵器凹部12相對設(shè)置的反射器凸部32，且所述激勵器凹部12的寬度D3與反射器凸部32寬度D4相同。因此，反射臂30和激勵臂10形成了完全對應(yīng)的反射結(jié)構(gòu)，提供了更佳的反射效果，利用互耦原理，提高了天線增益，并能進一步減小天線的體積。
[0021]兩饋電點分別與激勵源5相連，激勵源5為射頻電流源或電壓源，激勵源5為激勵器I提供高頻電流。激勵源5位于激勵器I遠離反射器的一側(cè)。也就是說，兩饋電點都是在激勵器I遠離反射器3 —側(cè)的。使得激勵源5和饋電點都不在激勵器I和反射器3之間。激勵源5避免激勵源5影響反射器3反射效果，同時避免在激勵器I和反射器3之間帶來噪音。
[0022]反射器3 —反射臂30的末端向所述激勵臂10延伸，反射臂30的末端與激勵器I中一個激勵臂10的末端相交疊。由于在天線的一側(cè)形成交疊的空間激勵結(jié)構(gòu)，能有效的提高天線的定向性能。
[0023]為了能使天線具有調(diào)頻功能，反射臂30的末端與所述激勵臂10的末端之間連接第一變?nèi)荻O管13。
[0024]而反射器3另一反射臂30末端連有導(dǎo)線14，導(dǎo)線14連接第二變?nèi)荻O管15，第二變?nèi)荻O管15與所述激勵器I另一激勵臂10末端相連。由于反射臂30的末端與激勵臂10的末端未相交疊的一側(cè)不具有交疊的激勵結(jié)構(gòu)，不會影響天線的指向性，并且使用導(dǎo)線14連接第二變?nèi)荻O管15的結(jié)構(gòu)也能滿足調(diào)頻的需要。
[0025]反射器3中間區(qū)域連接有調(diào)相器4，調(diào)相器4為一彎折線段結(jié)構(gòu)或弧線段結(jié)構(gòu)，調(diào)相器4的兩端分別與反射器中心區(qū)域的兩點相連。同時，激勵器1、調(diào)諧器2、反射器3和調(diào)相器4可為平面結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)。
[0026]同時，激勵器1、調(diào)諧器2、反射器3、調(diào)相器4、均為金屬材質(zhì)。并全部安裝于介質(zhì)基板A上，激勵器1、調(diào)諧器2、反射器3、調(diào)相器4可設(shè)置在介質(zhì)基板A表面上，也可設(shè)置于介質(zhì)基板A內(nèi)部。
[0027]反射器3采用彎折振子結(jié)構(gòu)可以縮小天線的橫向尺寸，但隨著尺寸的縮小，會改變反射器3上感應(yīng)電流的相位，影響八木天線的增益，通過在反射器3中部裝設(shè)調(diào)相器4，可以調(diào)節(jié)反射器上感應(yīng)電流相位，在限定較小的縱向天線尺寸下可使天線增益最大。天線的橫向尺寸可以小于四分之一個工作波長，天線的縱向尺寸可以小于五分之一個工作波長。
[0028]以上僅為本發(fā)明的最佳實施例，不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，顯然在本發(fā)明的構(gòu)思下，可以對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和頻率進行修改，進而得到本發(fā)明天線的小型端射輻射特性，但這些均在本發(fā)明的保護之列。
【主權(quán)項】
1.一種端射定向天線，其特征在于:其包括， 一激勵器，所述激勵器包括兩激勵臂，且所述激勵臂為若干門形折線，所述門形折線包括激勵器凸部和激勵器凹部； 一調(diào)諧器，所述調(diào)諧器兩端分別連接所述兩激勵臂； 一與激勵器相對設(shè)置的反射器，所述反射器包括兩反射臂，且所述反射臂由若干個門形折線構(gòu)成，所述反射臂設(shè)有與所述激勵器凸部相對設(shè)置的反射器凹部，所述激勵器凸部與所述反射器凹部寬度相同，同時，反射臂還設(shè)有與激勵器凹部相對設(shè)置的反射器凸部，且所述激勵器凹部與反射器凸部寬度相同； 一激勵源，所述激勵源兩端分別與所述兩激勵臂相連，且所述激勵源位于激勵器遠離所述反射器的一側(cè)； 一調(diào)相器，所述調(diào)相器連接在反射器的中部； 一介質(zhì)基板，所述激勵器、調(diào)諧器、反射器及調(diào)相器均裝設(shè)于所述介質(zhì)基板。2.如權(quán)利要求1所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述反射器一反射臂的末端向所述激勵臂延伸，且所述反射臂的末端與所述激勵器中一個激勵臂的末端相交疊。3.如權(quán)利要求2所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述反射臂的末端與所述激勵臂的末端之間連接第一變?nèi)荻O管。4.如權(quán)利要求3所述的一種端射定向天線，其特征在于:且所述反射器另一反射臂末端連有導(dǎo)線，所述導(dǎo)線連接第二變?nèi)荻O管，所述第二變?nèi)荻O管與所述激勵器另一激勵臂末端相連。5.如權(quán)利要求1所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述激勵器為彎折的對稱振子結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述調(diào)諧器為一彎折線段結(jié)構(gòu)或弧線段結(jié)構(gòu)，調(diào)諧器的兩端分別與激勵器兩激勵臂相互靠近的兩端相連。7.如權(quán)利要求1所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述激勵源為射頻電流源或電壓源，所述激勵源兩端在兩饋電點處與兩激勵臂相連，為激勵器提供高頻電流。8.如權(quán)利要求1所述的一種端射定向天線，其特征在于:所述反射器為彎折的振子結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種端射定向天線，其包括，一激勵器，激勵器包括兩激勵臂，且所述激勵臂為若干門形折線，門形折線包括激勵器凸部和激勵器凹部；一調(diào)諧器，所述調(diào)諧器兩端分別連接所述兩激勵臂；一與激勵器相對設(shè)置的反射器，反射器包括兩反射臂，反射臂由若干個門形折線構(gòu)成，反射臂設(shè)有與所述激勵器凸部相對設(shè)置的反射器凹部，激勵器凸部與所述反射器凹部寬度相同，反射臂還設(shè)有與激勵器凹部相對設(shè)置的反射器凸部，激勵器凹部與反射器凸部寬度相同；一激勵源，所述激勵源兩端分別與所述兩激勵臂相連，激勵源位于激勵器遠離所述反射器的一側(cè)；一調(diào)相器，所述調(diào)相器連接在反射器的中部。其能降低天線體積，提高增益、降低噪音、提高指向性，并能調(diào)整頻率。
【IPC分類】H01Q3/44, H01Q19/10, H01Q1/38, H01Q1/50
【公開號】CN105356044
【申請?zhí)枴緾N201510656291
【發(fā)明人】夏映湖
【申請人】夏映湖
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月12日
【公告號】CN105356044B