[发明专利]基于结构可变填充物实现增益可调的天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线射频通信技术领域，尤其涉及天线增益调节技术领域，具体是指一种基于结构可变填充物实现增益可调的天线。

背景技术

有源RFID通信设备一般分为两部分，有源标签和基站读写器。标签天线内置，一般使用线路板的铜箔；基站读写器的天线根据应用环境和增益需求的不同而可采用各种类型的天线，可以使用定向的或全向的，形状可采用锅状的或鞭状的，各种天线都分别有自己的特性和使用局限性，并且天线的增益普遍固定，结构不能变动，特别是鞭型天线更是如此。

以鞭型天线为例，由于鞭型天线外形小巧，安装使用方便，特别适用于有源RFID通信，但鞭型天线小巧实用的同时带来了形状的固定，从而使得天线的增益也固定，在实际施工场合带来了不便。通常技术人员采用两个办法解决，一个通过调整发射电路内部增益，另一个通过遮挡天线或反射加强天线信号。这两个方法都有自身的局限性，前者有一定的技术难点，特别是发射电路中的集成芯片的增益有一定的调整范围，不是可以任意调整的；后者在实际安装施工有一定繁琐，并且所获得的信号不很稳定，给整个系统带来不确定因素。

而利用鞭型天线内部圆柱体空间，添加不同的导磁性的材料，就可以改变整个天线的增益。由于鞭型天线内部空间狭小有限，如何有效方便地添加导磁性的材料成了实现该技术效果的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种在天线的内部空间中添加结构可变的导磁材料结构件，通过改变其中结构件的结构能够现场调节天线发射信号强度和天线增益的基于结构可变填充物实现增益可调的天线。

为了实现上述目的，本发明的基于结构可变填充物实现增益可调的天线具有如下构成：

该基于结构可变填充物实现增益可调的天线，其主要特点是，所述的天线具有一空心容腔，所述的天线的填充物为数个柱状体结构件，且所述的填充物以垒叠的方式放置于所述的空心容腔内。

进一步地，所述的天线还包括数个固定槽，所述的固定槽设置于所述的空心容腔内，且各个固定槽的外壁至少局部相贴；所述的填充物以垒叠的方式放置于所述的固定槽的内部。

更进一步地，所述的固定槽的横截面为六边形，所述的填充物的横截面为六边形。

其中，所述的填充物由高导磁性材料制作而成，进一步地，所述的高导磁性材料为钕材料、铁材料或硼材料。

进一步地，所述的天线还包括SMA接头、外部铜丝和外壳，其中：

所述的SMA接头与所述的外壳连接，所述的外部铜丝的第一端与所述的SMA接头连接，通过SMA接头接收电波信号，所述的外部铜丝的第二端与所述的外壳连接，且所述的外部铜丝螺旋缠绕于所述的外壳上。

进一步地，所述的外部铜丝的第二端与所述的外壳之间是绝缘连接，由于铜丝一头绝缘于外壳，使得电波信号不至于被外壳直接发射出去，影响增益的控制，并且由于绝缘，铜丝所发射的信号全部被内部的高导磁材料吸收，并经过六边形结构的磁阻控制，从而更容易达到控制增益的目的。

进一步地，所述的天线还包括绝缘塞，用以堵塞所述的空心容腔的两端。

采用了本发明的基于结构可变填充物实现增益可调的天线，利用天线原有的内部空间结构，通过添加不同的导磁材料结构件，使得天线周围的磁场环境发生变化，从而实时现场改变天线发射信号强度和调节天线增益的目的。同时，该天线内部结构采用六边形蜂窝状，三个六边形的柱体捆绑结合，使得接触面积在有限的空间中最大化，磁回路也形成正圆形，对电波能量的利用实现了最大化，这不是一般结构的天线所能获得的功能；同时也使得天线内部结构的组装和拆卸容易，手动调整天线增益也方便，故此天线十分适合需要在施工现场调试无线信号强弱的环境，特别是需要增益衰减一定范围的场合。本发明的天线结构简单，使用方便，提高现场调试效率，不受环境的约束与影响，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为本发明的基于结构可变填充物实现增益可调的天线的结构示意图。

图2为本发明的基于结构可变填充物实现增益可调的天线的横截面示意图。

图3为本发明的基于结构可变填充物实现增益可调的天线的纵截面示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

在一种实施方式中，本发明的有源RFID天线为直线状天线，形如鞭子，故名鞭型天线。鞭型天线的长度不定，理论上可以是任意长度，但实际上，受到运输安装成本的限制，天线的长度一般只要满足通信条件即可。