天线合路板及天线的制作方法

本实用新型涉及射频识别技术领域，尤其涉及一种天线合路板及天线。

背景技术：

天线作为射频识别系统中用于收发射频信号的重要装置，其辐射性能的好坏决定了整个系统射频识别覆盖的范围，尤其在应用于车辆管理等实际场景中，如果覆盖范围不理想，直接影响到识别的准确度和效率。天线的增益、方向、驻波是天线最主要的性能指标之一， 其影响上述指标的原因包括天线本身传输线路的损耗及阻抗匹配等，但是如果通过改变线路材质、结构等方式存在一定的局限性，尤其对增益的增加会遇到一定的瓶颈，无法适应特定应用场景下天线的性能要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种天线合路板及天线，解决现有技术中天线性能不佳的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种天线合路板，包括基板，所述基板的第一表面包括：

对称设置的若干馈电微带线，每个馈电微带线的第一端设置有连接天线振子的导电部；

设置在若干馈电微带线对称中心位置的匹配电路，所述匹配电路连接所述若干馈电微带线的第二端以调整所述馈电微带线的阻抗匹配；

连接信号处理模块的馈电部，所述馈电部通过所述匹配电路连接所述若干馈电微带线以收发射频信号。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，与所述基板的第一表面相对的第二表面设置有金属地板，所述导电部、馈电部中至少一个的接地端通过所述基板上的金属过孔与所述金属地板连接。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，所述接地端包括第一贴片区及第二贴片区，所述第一贴片区与所述第二贴片区之间设置有可收容同轴电缆的空隙。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，所述若干馈电微带线中的第一馈电微带线、第二馈电微带线相对于第一对称轴相互对称，沿着第一对称轴靠近所述匹配电路方向呈波形延伸，所述第一馈电微带线的第二端与所述第二馈电微带线的第二端相互连接并与第一对称轴相交的位置形成第一连接点，通过所述第一连接点与所述匹配电路连接。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，在所述第一馈电微带线与所述第二馈电微带线相对于第一对称轴之间设置有隔离电阻。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，所述匹配电路包括相对于第二对称轴相互对称的第一匹配微带线、第二匹配微带线，沿着第二对称轴靠近所述馈电部方向呈波形延伸，所述第一匹配微带线的第二端与所述第二匹配微带线的第二端相互连接并与第二对称轴相交的位置形成第二连接点，通过所述第二连接点与所述馈电部连接；

所述第一匹配微带线的第一端、第二匹配微带线的第一端连接所述馈电微带线的第二端。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，所述第一匹配微带线的第一端、第二匹配微带线的第一端通过隔离器件连接所述馈电微带线的第二端，所述隔离器件为电阻、电感或电容中的一种。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，在所述第一匹配微带线与所述第二匹配微带线相对于第二对称轴之间设置有隔离电阻。

作为本实用新型上述天线合路板的进一步改进，在所述第一匹配微带线及第二匹配微带线沿着第二对称轴相对的位置设置有金属贴片，所述金属贴片与所述第一匹配微带线、第二匹配微带线之间设置匹配电容，与所述基板的第一表面相对的第二表面设置有金属地板，所述金属贴片通过所述基板上的金属过孔与所述金属地板连接。为了解决上述技术问题，本实用新型的一种天线，包括上述的天线合路板及与所述天线合路板配合的若干天线振子、接口单元，每个天线振子分别连接所述天线合路板上对应的一个导电部，所述接口单元与所述天线合路板上的馈电部连接。

与现有技术相比，本实用新型通过在基板上设置若干馈电微带线，每个馈电微带线分别连接一个天线振子，通过收集多个天线振子的射频信号并与匹配电路配合将合成的信号传输给馈电部。本实用新型与多个天线振子配合在保证天线性能的情况下，大大提高了天线的增益。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施方式中基板第一表面示意图。

图2为本实用新型一实施方式中基板第二表面示意图。

图3为本实用新型一实施方式中天线示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，在不同的实施方式中，可能使用相同的标号或标记，但这些并不代表结构或功能上的绝对联系关系。并且，各实施方式中所提到的“第一”、“第二”也并不代表结构或功能上的绝对区分关系，这些仅仅是为了描述的方便。

如图1所示，本实用新型一实施方式中基板第一表面示意图。天线合路板的主体是一个基板，基板可以采用常见的绝缘复合材料，基板具有可以覆金属线路的两个表面，分别为相对的第一表面和第二表面。应用于天线设计中的天线合路板，第二表面贴附在天线外壳的内表面上。

在基板的第一表面上，包括对称设置的若干馈电微带线110、匹配电路120及馈电部140。在本实施方式中，馈电微带线110为四个，大致位于基板的四个方向，相对于基板的中心相互对称。馈电微带线110的作用在于内部用于传输射频信号，具有相对的两端，分别为第一端和第二端，馈电微带线110的第一端设置有导电部130，导电部130的目的在于作为连接天线振子的端口，可以是馈电微带线110的延伸，形状可以根据实际连接的需要进行设计。在本实施方式中采用同轴电缆连接导电部130和天线振子，导电部130包括相互独立的信号端131及接地端132，信号端131用于与同轴电缆的内导体连接，接地端132用于与同轴电缆的外导体连接。优选地，如图2所示，在基板的第二表面设置有金属地板160，如上所述，天线合路板安装在天线外壳内后，基板第二表面的金属地板160贴附在天线外壳内表面上，此时金属地板160可以等效为地，作为射频信号的传输回路，所以接地端132可以通过基板上的金属过孔151与金属地板160连接。为了便于同轴电缆的焊接及连接的稳定性，接地端132包括第一贴片区和第二贴片区，第一贴片区和第二贴片区为基板上的两个覆金属块，如上所述实施方式接地，第一贴片区和第二贴片区之间设置有可收容同轴电缆的空隙133，在焊接安装的时候，同轴电缆可以直接卡放在空隙133中，同轴电缆的外导体分别与第一贴片区、第二贴片区焊接，同轴电缆的内导体与信号端131焊接。

如图1所示，四个馈电微带线110两两一组连接匹配电路120，保证合路的效果。以第一馈电微带线111、第二馈电微带线112为例，第一馈电微带线111、第二馈电微带线112相对于第一对称轴相互对称，保证两路信号的平衡。需要说明的是，各实施方式中所提到的第一对称轴、第二对称轴并不是一个实际存在的元件，而是为了方便描述对称而引用的一个参考线（图未示）。第一馈电微带线111、第二馈电微带线112分别在第一对称轴的相对两边，相互对称。为了保证馈电微带线的传输长度且不占用多余的空间，馈电微带线可以采用波形结构，即可以呈“S”型曲折地沿着第一对称轴靠近匹配电路120的方向延伸，形状可以根据实际的需求调整，例如弯折处可以采用直角、弧形等方式，但是第一馈电微带线111的形状和第二馈电微带线112的形状应该相互对称。第一馈电微带线111的第二端与第二馈电微带线112的第二端相互连接并与第一对称轴相交的位置形成第一连接点，通过第一连接点与匹配电路120连接。即射频信号通过第一馈电微带线111的第一端、第二馈电微带线112的第一端进入，通过曲折的线路分别传输到第一馈电微带线111的第二端、第二馈电微带线112的第二端，在第一连接点汇合成一路信号，形成了一个两路变一路的信号传输结构，为了保持对称，连接点应该位于基板的中心线上，与匹配电路120连接。由于第一馈电微带线111、第二馈电微带线112采用曲折并相互对称的方式布线，所以两个馈电微带线靠近第一对称轴的弯折处相距较近，为了保证第一馈电微带线111和第二馈电微带线112之间的隔离效果，在第一馈电微带线111和第二馈电微带线112相对于第一对称轴之间设置有隔离电阻113，具体地，隔离电阻113设置在远离匹配单元的第一个靠近第一对称轴的弯折处，隔离电阻113的两端横跨第一对称轴设置在第一馈电微带线111和第二馈电微带线112上，即隔离电阻113设置在射频信号刚进入第一馈电微带线111的第一端的第一个弯折处及第二馈电微带线112的第一端的第一个弯折处。因为馈电微带线是对称设置的，所以其他两两一组的两个馈电微带线也采用类似的方式布线，保证沿着基板的中心线对称，以符合天线合路板的性能要求。

匹配电路120的作用是为了调整馈电微带线110的阻抗匹配，因此匹配电路120设置在若干馈电微带线对称的中心位置，即可以是基板的中心位置，保证与任何一个馈电微带线的连接都是一样的、对称的。如上所述，匹配电路120与若干馈电微带线110的第二端连接，即可以是第一馈电微带线111的第二端、第二馈电微带线112的第二端通过第一连接点与匹配电路120连接。在本实施方式中，匹配电路120包括相对于第二对称轴相互对称的第一匹配微带线121、第二匹配微带线122，如上所述，第二对称轴也是一个用于描述的参考线，沿着第二对称轴靠近馈电部140方向呈波形延伸，第一匹配微带线121的第二端与第二匹配微带线122的第二端相互连接并在与第二对称轴相交的位置形成第二连接点，通过第二连接点与馈电部140连接。此处的匹配微带线的形状设置与馈电微带线的形状设置类似，可以参照馈电微带线的详细描述。第一匹配微带线121的第一端、第二匹配微带线122的第一端连接馈电微带线的第二端，即与上述的第一连接点连接，在本实施方式中，将四个天线振子收发的信号通过馈电微带线合成两路信号，再将两路信号通过第一匹配微带线121、第二匹配微带线122合成一路信号。与第一馈电微带线111、第二馈电微带线112类似，第一匹配微带线121与第二匹配微带线122相对于第二对称轴之间设置有隔离电阻125，用于防止第一匹配微带线121与第二匹配微带线122相互之间的干扰。

在实际的应用过程中，天线合路板通过制造厂生产之后基本上就很难再做修改了，但是制造厂在生产不同批次的天线合路板时，性能会存在上下波动，这样势必会影响整个天线的稳定性。匹配电路120的另一作用就在于可以对整个天线合路板的匹配在出厂之后做一次微调。当因天线加工误差、材料特性误差等因素造成天线性能下降时，可调整匹配电路中元件的数值或位置来确保天线处于良好的性能状态。在优选的实施方式中，匹配电路120中，第一匹配微带线121的第一端、第二匹配微带线122的第一端通过隔离器件124连接馈电微带线110的第二端，隔离器件124可以为电阻、电感或电容中的一种。在更多的实施方式中，第一匹配微带线121及第二匹配微带线122沿着第二对称轴相对的位置设置有金属贴片126，金属贴片126即也是相对于第二对称轴对称，如图1所示，金属贴片126设置在第一匹配微带线121、第二匹配微带线122远离馈电部140的一侧，金属贴片126的一边与第一匹配微带线121、第二匹配微带线122靠近金属贴片126的一段平行。需要的说明的是，金属贴片126并不代表仅仅是一个整体贴片，还可以相对于第二对称轴对称的两边各设置一块。金属贴片126接地，具体的实施方式可以参照导电部130的接地端132的实施方式，通过金属过孔151与基板第二表面上的金属地板160连接。在金属贴片126与第一匹配微带线121、第二匹配微带线122之间横跨设置有匹配电容123，在本实施方式中，匹配电容123设置有四个，第一匹配微带线121、第二匹配微带线122分别两个，分别位于隔离器件124的两侧。

馈电部140的目的在于连接信号处理模块，馈电部140通过匹配电路120连接上述馈电微带线110，保证天线与信号处理模块进行射频信号的收发。馈电部140与信号处理模块之间连接也可以是通过同轴电缆，馈电部140也可以参照导电部130的设置，包括信号端和接地端，信号端与同轴电缆的内导体连接，接地端与同轴电缆的外导体连接，接地端可以通过金属过孔与基板第二表面的金属地板连接。

在天线合路板上还设置有多个安装螺丝孔152，为了保证天线合路板的充分接地及安装牢固性，安装螺丝孔152的布置也是对称设置的，天线合路板通过安装螺丝孔利用螺丝将天线合路板安装在天线外壳的内表面上。

如图2所示，本实用新型一实施方式中基板第二表面示意图。基板第二表面即为基板第一表面的背面，如上所述，基板第二表面上设置有金属地板160，可以采用覆金属的方式形成，金属过孔151是通过穿过基板本身从第一表面连接到第二表面的金属地板160上。安装螺丝孔152相应地也是穿过整个基板，以便利用螺丝安装整个天线合路板。

如图3所示，本实用新型一实施方式中天线示意图。天线1的主体是一个天线外壳，天线外壳内安装有天线合路板10、天线振子20，及连接天线合路板10与天线振子20之间的同轴电缆30。在本实施方式中，天线合路板10采用上述实施方式中的天线合路板，包括与四个天线振子20对应的导电部，一个导电部通过同轴电缆连接对应一个天线振子20，在天线外壳的边缘还有设置一个接口单元31，接口单元31在天线外壳的外表面设置一个与信号处理模块连接的端口，接口单元31与天线合路板上的馈电部连接。在实际的使用过程中，天线和信号处理模块是作为两个装置分别安装在龙门架，通过接口单元31与信号处理模块之间进行通信，实现射频信号的识别处理。

综上所述，本实用新型通过在基板上设置若干馈电微带线，每个馈电微带线分别连接一个天线振子，通过收集多个天线振子的射频信号并与匹配电路配合将合成的信号传输给馈电部。本实用新型与多个天线振子配合在保证天线性能的情况下，大大提高了天线的增益。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。