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一種雙表位的集中器gprs通信自動(dòng)化測試的耦合天線的制作方法

文檔序號(hào):8667689閱讀:268來源:國知局
一種雙表位的集中器gprs通信自動(dòng)化測試的耦合天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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集中器GPRS通信自動(dòng)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(shí)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(hào)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(duì)正交極化端口分別用作接收端和發(fā)射端,實(shí)現(xiàn)雙工操作。當(dāng)工作在收發(fā)雙工模式時(shí),雙極化天線同時(shí)發(fā)射或接收兩個(gè)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(gè)天線發(fā)射信號(hào),通過另一個(gè)天線接收的信號(hào)與該發(fā)射信號(hào)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(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的小功率、短距離無線收發(fā)設(shè)備,天線設(shè)計(jì)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(gè)通信可靠、價(jià)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(shí)用新型申請相同的專利文獻(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)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集中器GPRS通信自動(dòng)化測試的耦合天線,該天線屬于在470-510MHZ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(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種雙表位的集中器GPRS通信自動(dòng)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橢圓形親合槽,該同心橢圓形耦合槽槽間間隙相同,在對(duì)應(yīng)該同心橢圓形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(duì)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,所述微帶饋線連接在同心橢圓形耦合槽的徑向,其開路端到中心點(diǎn)的距離為6暈米。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0010]1、本天線采用了口徑耦合的饋電方式以實(shí)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(duì)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。
[0011]2、本天線設(shè)計(jì)的接地板還可以屏蔽來自饋線的寄生輻射,避免其對(duì)天線上半部分的輻射方向圖產(chǎn)生干擾。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖;
[0013]圖2為圖1的A-A向截面剖視圖;
[0014]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;
[0015]圖4為圖1的后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步詳述;本實(shí)施例是描述性的,不是限定性的,不能由此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]一種雙表位的集中器GPRS通信自動(dòng)化測試的耦合天線,該天線是一種轉(zhuǎn)能器,發(fā)射時(shí),把發(fā)射機(jī)的高頻電流轉(zhuǎn)化為空間電磁波;接收時(shí),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:
[0018]在接地盤I上制有同心橢圓形耦合槽5,在對(duì)應(yīng)該同心橢圓形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(duì)下底面固裝一介電常數(shù)為4.4、厚度為Imm的FR4饋電基片6,在饋電基片下方沿福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。
[0019]實(shí)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;接地盤制出的同心橢圓形耦合槽的槽間間隙相等,微帶饋線連接在同心橢圓形耦合槽長軸的徑向,其開路端到中心點(diǎn)的距離為6毫米,以保證微帶天線的輸入阻抗得到良好的匹配。
[0020]本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)說明如下:
[0021]a)天線基片介質(zhì)的選擇:
[0022]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(duì)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(duì)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(lì)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。
[0023]b)耦合槽槽寬的選擇:
[0024]耦合縫隙的寬度對(duì)天線整體性能的影響較小,其值可以用來對(duì)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(shí),也需要加大縫隙的寬度來增強(qiáng)耦合度。天線對(duì)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(shí)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(shí)際制作的方便,便將其定為1mm。
[0025]c)饋線開路端長度的選擇:
[0026]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(shí),它的數(shù)值變化也會(huì)引起天線諧振頻率的輕微變化,因此在天線的設(shè)計(jì)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(duì)天線的頻率進(jìn)行微調(diào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙表位的集中器GPRS通信自動(dòng)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橢圓形親合槽,該同心橢圓形耦合槽槽間間隙相同,在對(duì)應(yīng)該同心橢圓形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(duì)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所述的雙表位的集中器GPRS通信自動(dòng)化測試的耦合天線,其特征在于:所述微帶饋線連接在同心橢圓形耦合槽長軸的徑向,其開路端到中心點(diǎn)的距離為6毫米。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙表位的集中器GPRS通信自動(dòng)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橢圓形耦合槽,該同心橢圓形耦合槽槽間間隙相同,在對(duì)應(yīng)該同心橢圓形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(duì)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】H01Q1-38, H01Q1-36, H01Q1-52, H01Q1-48, H01Q13-10
【公開號(hào)】CN204375962
【申請?zhí)枴緾N201520086411
【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6月3日
【申請日】2015年2月8日
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