專利名稱：鐵路車輛射頻識別天線的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通信傳輸裝置技術領域，涉及一種用于鐵路車輛識別的射頻識別
天線。
背景技術：
射頻識別是一種利用無線電波作為通訊手段的非接觸識別技術，其特點是可以同
時對多個目標對象進行識別。在射頻識別應用中，讀寫器天線向附著在載體上的標簽發(fā)射
電磁波，標簽被激活后，再向讀寫器天線逆向發(fā)射攜帶了載體信息的電磁波，并被讀寫器天
線接受。由于在鐵路車輛射頻識別中，列車沿軌道前進，識別方向確定，所以要求讀寫器天
線須具有增益高及識別方向的波束寬的性能。在傳統(tǒng)的鐵路車輛射頻識別系統(tǒng)中，標簽相 對與讀寫器天線的姿態(tài)是不確定的，即標簽天線與讀寫器天線不一定極化匹配，所以讀寫
器天線大都采用圓極化天線。當圓極化天線與線極化的標簽天線聯(lián)合工作時，由于極化匹 配的原因，發(fā)射的能量會損失一半。而在射頻識別系統(tǒng)中，能量與識別范圍和距離有著極密 切的關系，因此在讀寫器天線和標簽天線的極化方式可以預測(即可以極化匹配工作)并 且對射頻識別距離和范圍有較高要求的情況下，采用高增益的線極化天線無疑是非常好的 選擇，但目前公知的鐵路車輛射頻識別裝置尚不能很好地滿足前述的性能要求，在一定程 度上制約了該項技術的推廣應用價值。

實用新型內容本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術存在的問題加以解決，進而提供一種結構優(yōu)化 合理、增益高、識別方向波束寬且通用性好的鐵路車輛射頻識別天線。 用于實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術解決方案是這樣的所提供的鐵路車輛射頻識別 天線具有一個由介質底板和天線罩圍合的腔殼，在介質底板上部襯設有一層金屬材質反射 板，在反射板上方懸撐設有兩層輻射器，其中的下層輻射器為主輻射器，在介質底板的下部 設有同軸電纜，同軸電纜的一端接電纜頭，另一端的屏蔽層通過法蘭盤緊固在反射板上，電 纜的芯線穿過介質底板和反射板后連接到下層輻射器的一端，在上層輻射器和下層輻射器 的軸心位置處用接地螺釘使兩層輻射器與反射板相連接。 上述鐵路車輛射頻識別天線結構中的下層輻射器做為主輻射器，由通過金屬帶線 相連接的兩塊單元輻射板組成，兩塊單元輻射板等幅同相饋電；上層輻射器也包括兩塊單 元輻射板，它們分別通過外套有介質隔離柱的接地螺釘對應懸撐設置在兩塊下單元輻射板 的上方。另外，本實用新型的具體設計方案還包括在下層輻射器上的饋電點的旁邊設有一 個匹配調節(jié)枝節(jié)；在同軸電纜與介質底板的連接處設有用于保護電纜特性不受外力破壞的 電纜保護腔。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有增益高(線極化增益可達11. 5dB)、識別方向的 波束寬(H面主瓣寬度達90° )、電壓駐波比低(工作頻帶內電壓駐波比不大于1. 2)、結構 堅固(整個天線封裝于玻璃鋼天線罩內，結構優(yōu)化合理、氣密性好、堅固耐用)等優(yōu)點，產品可應用于鐵路車輛射頻識別系統(tǒng)超高頻以上的各個射頻識別頻段，具有技術方案的通用 性。

圖1為本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
圖2為圖1實施例結構去掉天線罩的俯視圖。 圖中所引各標號的名稱分別是l-上層輻射器，2-下層輻射器，3-金屬帶線，4-匹 配調節(jié)枝節(jié)，5-反射板，6-介質底板，7-介質支撐柱，8-接地螺釘，9-介質隔離柱，10-法蘭 盤，11-電纜保護腔，12-電纜，13-電纜頭，14-天線罩。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型內容做進一步說明，但本實用新型明的實際應用形式
并不僅限于圖示的實施例。 參見附圖，本實用新型所述的鐵路車輛射頻識別天線包括由介質底板6和天線罩 14圍合的腔殼、設在腔殼內的兩層輻射器1和2、匹配枝節(jié)4、反射板5、接地螺釘8、介質隔 離柱9、介質支撐柱7以及設在腔殼介質底板外的法蘭盤10、電纜保護腔11、電纜12、電纜 頭13等部件。金屬材質的下層輻射器2置于金屬材質的反射板5上方，中間用對輸入阻抗 有明顯影響的低損耗的介質支撐柱7支撐并固定。下層輻射器2由兩個單元輻射板組成，它 們由一段金屬帶線3連接，以保證兩個單元輻射板等幅同相饋電。實際制作結構中，金屬帶 線3可與下層輻射器2 —次性切割加工， 一體生成。上層輻射器1也由兩個單元輻射板組 成，通過介質支撐柱7分別懸置于下層輻射器2兩個單元輻射板的正上方，上層輻射器1的 尺寸和高度對阻抗帶寬、阻抗匹配和天線增益都有顯著影響，需悉心調試。兩層輻射器1、2 均由多個介質支撐柱7支撐并保證固定間距，即下層輻射器2置于反射板5上方一定距離， 上層輻射器置1于下層輻射器2上方一定距離。電纜12的一端接電纜頭13，另一端的屏蔽 層與法蘭盤10連接，芯線非接觸地穿過介質底板6和金屬材質的反射板5后連接到下層輻 射器2的一端，并與之成良好電接觸。法蘭盤10緊固到反射板5上并予以良好電接觸。電 纜保護腔11安裝在電纜12與介質底板6的連接處，用以保護電纜12不受外力破壞。在下 層輻射器2上的饋電點的旁邊設有匹配調節(jié)枝節(jié)4，天線裝配完畢后，調節(jié)其長度可有效調 節(jié)天線的阻抗匹配。在上層輻射器1和下層輻射器2的軸心位置，用接地螺釘8將兩層輻 射器1，2與反射板5連接，起到直流接地的作用，以避免室外使用時遇雷擊破壞。另外在接 地螺釘?shù)耐鈱犹子械蛽p耗的介質隔離柱9，該介質隔離柱9的直徑較大，可用于提高兩層輻 射器1，2的結構尺寸穩(wěn)定性。天線罩14由玻璃鋼材質制成，可對整個天線實施良好密封并 防止?jié)駳膺M入，以適應惡劣的戶外環(huán)境，提高天線的穩(wěn)定性，延長其工作壽命。 該鐵路車輛射頻識別天線達到了如下技術參數(shù)工作帶寬為902 928MHz ;電壓
駐波比《1. 2 ;增益^ 11. 5dB ;H面主瓣寬度為90° ;極化方式為線極化。
權利要求一種鐵路車輛射頻識別天線，其特征在于具有一個由介質底板(6)和天線罩(14)圍合的腔殼，在介質底板(6)上部村設有一層金屬材質反射板(5)，在反射板(5)上方懸撐設有兩層輻射器(1、2)，在介質底板(6)的下部設有同軸電纜(12)，同軸電纜(12)的一端接電纜頭(13)，另一端的屏蔽層通過法蘭盤(10)緊固在反射板(5)上，電纜(12)的芯線穿過介質底板(6)和反射板(5)后連接到下層輻射器(2)的一端，在上層輻射器(1)和下層輻射器(2)的軸心位置處用接地螺釘(8)使兩層輻射器(1、2)與反射板(5)相連接。
2. 根據(jù)權利要求l所述的鐵路車輛射頻識別天線，其特征在于所說的下層輻射器(2)由通過金屬帶線(3)相連接的兩塊單元輻射板組成，所說的上層輻射器(1)包括兩塊單元輻射板，它們分別通過外套有介質隔離柱(9)的接地螺釘(8)對應懸撐設置在兩塊下單元輻射板的上方。
3. 根據(jù)權利要求l所述的鐵路車輛射頻識別天線，其特征是在下層輻射器(2)上的饋電點的旁邊設有匹配調節(jié)枝節(jié)(4)。
4. 根據(jù)權利要求l所述的鐵路車輛射頻識別天線，其特征是在同軸電纜(12)與介質底板(6)的連接處設有電纜保護腔(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種鐵路車輛射頻識別天線，它具有一個由介質底板和天線罩圍合的腔殼，在介質底板上部襯設有一層金屬材質反射板，在反射板上方懸撐設有兩層輻射器，在介質底板的下部設有同軸電纜，同軸電纜的一端接電纜頭，另一端的屏蔽層通過法蘭盤緊固在反射板上，電纜的芯線穿過介質底板和反射板后連接到下層輻射器的一端，在上層輻射器和下層輻射器的軸心位置處用接地螺釘使兩層輻射器與反射板相連接。產品具有增益高、識別方向的波束寬、電壓駐波比低、結構堅固等優(yōu)點，可應用于鐵路車輛射頻識別系統(tǒng)超高頻以上的各個射頻識別頻段，具有技術方案的通用性。
文檔編號H01Q1/42GK201450098SQ20092003434
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權日2009年8月27日
發(fā)明者馮玉琪, 劉海峰, 張建利, 朱永忠, 陳黎明 申請人:西安阿特納電子科技有限公司