[发明专利]超高频宽带高增益天线

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别领域，更具体地说，涉及一种超高频宽带高增益天线。

背景技术

随着物联网技术的发展，射频识别,即RFID技术作为物联网技术中关键技术，承担着信息采集的主要功能，UHF频段的RFID技术的主流是基于无源电子标签为基础的，因此在读取距离方面存在一定的瓶颈，特别是针对车联网等这种对读取距离要求高的项目时，该技术已不能满足应用要求。UHF频段的RFID主要由三部分组成：读写器、电子标签、天线。而现阶段无源电子标签的灵敏度和读写器灵敏度提高的潜力已经不大，在短时间内要解决UHF频段RFID电子标签的远距离读取只能从读写器天线着手。在现有技术中,读写器的天线的增益较低,且其带宽较窄,需要对其进行调试。所以急需一种可以批量生产、无需调试的高增益天线来弥补行业内在该领域的空缺。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述增益较低、在批量生产时需要调试的缺陷，提供一种增益较高、在批量生产时不需要调试的超高频宽带高增益天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种超高频宽带高增益天线，包括底板、多个天线阵子、多个阻抗变换单元和射频连接头；所述多个天线阵子分别设置在所述底板上，所述射频连接头设置在所述底板上并用于输入或输出射频信号；所述多个天线阵子分别通过多个且分为至少两级的阻抗变换单元将其连接在所述射频连接头上；所述阻抗变换单元每增加一级使得天线阵子数目增加一倍；所述阻抗变换单元使得其连接部件的等效阻抗为50欧姆；所述多个天线阵子沿所述底板的一个方向均匀分布在所述底板上；所述天线阵子之间的距离小于或等于所述天线接收或发射的电磁波波长的一半。 

更进一步地，连接在所述射频连接头和所述各天线阵子之间的阻抗变换单元至少分为两级，所述第一级阻抗变换单元包括至少两个，其分别连接在所述天线阵子和第二阻抗变换单元之间；所述第二级阻抗变换单元连接在所述第一级阻抗变换单元和所述射频连接头之间。

更进一步地，所述阻抗变换单元包括第一同轴线、第一连接座、第二同轴线和第二连接座，所述第二连接座通过所述第二同轴线的内导体与所述第一连接座连接；所述第一同轴线和第二同轴线的外导体通过其连接的连接座与底板连接；所述第一连接座通过多条第一同轴线的内导体与偶数个天线阵子或另一级阻抗变换单元的第二连接座连接。 

更进一步地，连接每个所述天线阵子和所述第一连接座之间的第一同轴线的长度相等。

更进一步地，所述第一同轴线的特征阻抗为50欧姆；所述第二同轴线的特征阻抗为                                                ，其中为其输入阻抗、为其负载阻抗。

更进一步地，所述天线阵子包括多个相隔设定高度层叠在一起的微带阵子；靠近所述底板的微带阵子为最下层微带阵子；所述最下层微带阵子通过所述阻抗变换单元与所述射频接头连接。

更进一步地，所述最下层微带阵子之上的各微带阵子之间及所述最下层微带阵子与其上面一层的微带阵子之间均通过塑料支架固定其位置。 

更进一步地，所述每个天线阵子包括的微带阵子为3层。

更进一步地，所述天线阵子的大小为177mm*90mm*1mm，两个天线阵子的间距为265mm，所述天线底板的尺寸为1000mm*200mm*3mm。 

更进一步地，还包括用玻璃钢制成的、设置在所述底板上并将所述天线阵子封闭在其内的天线外壳。

实施本发明的超高频宽带高增益天线，具有以下有益效果：由于采用多个天线阵子通过阻抗变换单元连接在射频接头上，阻抗变换单元采用多级匹配的方式，而多个天线阵子的并接使得该天线的增益较高、带宽较宽；多级阻抗匹配则使得该天线在批量生产时不需要调试。

附图说明

图1是本发明超高频宽带高增益天线实施例的结构示意图；

图2是所述实施例中阻抗变换单元的结构示意图；

图3是所述实施例中天线阵子的连接示意图； 

图4是所述实施例各组成部分的分布示意图；

图5是所述实施例中超高频宽带高增益天线的驻波曲线；

图6是所述实施例中超高频宽带高增益天线的增益图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。