超薄型高增益圆极化天线的制作方法

本实用新型涉及RFID射频读卡天线领域，更具体地说是涉及一种超薄型高增益圆极化天线。

背景技术：

随着物联网行业的快速发展，要求天线的体积所占空间要小，增益要高，抗干扰能力要强，这正是四元圆极化天线研发目的，由于四元圆极化天线是一种超薄型，高增益，抗干扰能力强，这是其他天线难以实现的。

一般的圆极化天线由于其技术原因，增益较低，剖面较高，所占体积较大，尤是轴比不均(在频带内只有中心频率获得较低轴比，而高端和低端频率轴比均偏高)而致抗干扰能力较低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种加工简单、高增益、低轴比的超薄型高增益圆极化天线。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

超薄型高增益圆极化天线，工作在902～928MHz频率范围内，其特征在于，包括：振子反射板，安装在振子反射板上的四个圆极化金属振子和天线外罩，所述圆极化金属振子均为圆形，每个圆极化金属振子均离振子反射板一定高度，在圆极化金属振子的圆面上设有单个馈电点，圆极化金属振子中心接地，各馈电点之间通过馈电网络连在一起后与振子反射板上的输出电缆接头连接。

作为改进地，在圆极化金属振子上开设有一对相互对称的条形槽，所述圆极化金属振子的圆心为两个条形槽的对称中心。

作为改进地，所述馈电点到圆极化金属振子圆心的距离为0.917λ，馈电点和圆心的连线与条形槽轴线呈40°夹角，λ代表圆极化天线工作波长的中心波长。

作为改进地，所述圆极化金属振子的直径在0.45λ—0.55λ之间、厚度为0.046λ，所述条形槽的长宽为0.174λ×0.024λ，λ代表圆极化天线工作波长的中心波长。

作为改进地，所述圆极化金属振子距振子反射板高度为0.048～0.049λ，λ代表圆极化天线工作波长的中心波长。

作为改进地，所述振子反射板为边长等于1.055λ的正方形铝合金板，铝合金板的厚度为3.0mm，λ代表圆极化天线工作波长的中心波长。

作为改进地，四个圆极化金属振子呈方形排布，每个圆极化金属振子中心在振子反射板上的投影距振子反射板中心的距离均为0.437λ。

作为改进地，所述馈电网络由八根不同长度、不同阻抗的射频电缆连接而成，四个圆极化金属振子的馈电点通过馈电网络连接后进行等幅等相馈电。

作为改进地，所述输出电缆接头为N-K射频接头或者SMA-K射频接头。

作为改进地，所述的天线外罩为低耗防紫外辐射的工程塑料外罩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用四个开槽的圆形圆极化金属振子片，并结合单点馈电结构实现圆极化，在获得高增益的同时又获得了低轴比，且简化了圆极化天线的加工工艺；使天线实现了低剖面超薄型，同时满足了垂直波束和水平波束的宽度基本一致，提高了圆极化天线抗干扰能力。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的圆极化天线结构示意图。

图2所示为单个圆极化金属振子结构示意图。

图3所示为图2的侧视图。

图4所示为本实用新型提供的圆极化天线电压驻波比测试结果图。

图5所示为本实用新型提供的圆极化天线方向性测试结果图。

图6所示为本实用新型提供的圆极化天线轴比测试结果图。

附图标记说明：

1-1：圆极化金属振子，1-2：条形槽，1-3：馈电点，1-4：馈电网络，1-5：输出电缆接头，1-6：振子反射板。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本实用新型的实质，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述。

如图1-图3所示，一种超薄型高增益圆极化天线，工作在902～928MHz频率范围内，包括：振子反射板1-6，安装在振子反射板1-6上的四个圆极化金属振子1-1和天线外罩，所述圆极化金属振子1-1均为圆形，每个圆极化金属振子1-1均离振子反射板1-6一定高度，在圆极化金属振子1-1的圆面上设有单个馈电点1-3，圆极化金属振子1-1中心接地，各馈电点1-3之间通过馈电网络1-4连在一起后与振子反射板1-6上的输出电缆接头1-5连接。

其中，在圆极化金属振子1-1上开设有一对相互对称的条形槽1-2，所述圆极化金属振子1-1的圆心为两个条形槽1-2的对称中心。

所述圆极化金属振子1-1的直径在0.45λ—0.55λ之间、厚度为0.046λ。所述条形槽1-2的长宽为0.174λ×0.024λ，λ代表圆极化天线工作波长的中心波长。以保证圆极化金属振子1-1在长期全侯使用中不变形。

所述振子反射板1-6为边长等于1.055λ的正方形铝合金板，铝合金板的厚度为3.0mm。四个圆极化金属振子1-1呈方形排布，每个圆极化金属振子1-1中心在振子反射板1-6上的投影距振子反射板1-6中心的距离均为0.437λ。

所述馈电网络1-4由八根不同长度、不同阻抗的射频电缆连接而成，射频电缆连接点用分流环实现连接，四个圆极化金属振子1-1的馈电点1-3通过馈电网络1-4连接后进行等幅等相馈电。在这里，通过对每一射频电缆的阻抗和长度进行限定即可达到等幅等相馈电的目的，无需使用功分器。

所述输出电缆接头为N-K射频接头或者SMA-K射频接头，用来实现圆极化天线与接收设备信号的连接。输出电缆选用阻抗为50Ω高温射频电缆。所述的天线外罩由低耗防紫外辐射的工程塑料注塑而成。

本实施例中，圆极化金属振子1-1单点馈电的馈电点1-3的位置选择选择至关重要，经过严密的设计，所述馈电点到圆极化金属振子圆心的距离为0.917λ，馈电点和圆心的连线与条形槽轴线呈40°夹角。

圆极化金属振子1-1距振子反射板1-6的高度也很重要，本实施例中，优选圆极化金属振子距振子反射板高度H为18mm。在其他实施方式中，圆极化金属振子距振子反射板高度在0.048～0.049λ之间调整，不限于本实施例。

实际安装圆极化天线时，为了提高抗压防压能力，紧固螺母用双反扣螺母，并利用两个不锈钢夹码将圆极化天线与安装抱杆固定。

为更好地说明本实施例制得的圆极化天线所具有的优异性能，本申请人在实验室条件下，用HP-8753D网分仪测试了电压驻波比，结果如图4所示；在标准测试台上对圆极化天线的方向性图、增益、轴比进行测试，结果如图5、图6所示。

由图4可见，在工作频段902～928MHz内，利用本实施例制得的圆极化天线的电压驻波比小于1.3。

由图5可见，圆极化天线的垂直波束宽度39～46°，前后比F/B≧27dB、增益G≧12dBi。

由图6可见，圆极化天线轴比也很好，在f＝902～928MHz工作频段内，轴比AR<4.2db。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本实用新型的保护范围进行限制。显而易见地，在本实用新型实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。