一种RFID天线及天线装置.pdf

本发明涉及一种RFID天线及天线装置。具体地，一种RFID天线包括一沿着一相较于信号波长为长的轴线存在的长条状结构，并包括具有电性导电材料的双带状馈入线，该等馈入线位于一共平面且通常平均地在沿着天线长度的区域相互侧向间隔，以及多个在多个沿着馈入线相间隔的位置与该等馈入线联结的辐射微扰，在每一馈入线的每一位置具有一微扰。本发明的RFID天线和天线装置能够传输足够多的法规容许的电磁信号，并在制造、实际处理以及运输上相对便宜，而且易于安装。此外，天线在被安装时不易引人注目，并且，理想地，易于被隐藏。

1.  一种RFID天线，包括一沿着一相较于信号波长为长的轴线存在的长条状结构，并包括具有电性导电材料的双带状馈入线，所述馈入线位于一共平面且通常平均地在沿着天线长度的区域相互侧向间隔，以及多个在多个沿着馈入线相间隔的位置与所述馈入线联结的辐射微扰，在每一馈入线的每一位置具有一微扰。

2.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述微扰是与它们各自的馈入线电性通信的突出部。

3.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述位置是平均地沿着所述馈入线的长度被间隔的。

4.  根据权利要求2所述的RFID天线，其中介于所述突出部之间的间隙在RFID设计频率上大约是一个波长。

5.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述馈入线被夹在两个低密度介电板之间保护着。

6.  根据权利要求5所述的RFID天线，其中所述馈入线被承载于一配置于所述板之间的薄介电薄膜上。

7.  根据权利要求2所述的RFID天线，其中所述突出部被配置在相对于所述轴线的角度上。

8.  根据权利要求7所述的RFID天线，其中所述突出部被配置在一相对于所述轴线约45°的角度上。

9.  根据权利要求7所述的RFID天线，其中交错陈列的所述突出部对具有一相对于所述轴线为正的角度以及介于其间的所述突出部对具有一相对于所述轴线为负的角度。

10.  根据权利要求7所述的RFID天线，其中所述馈入线沿着一以所述轴线为中心的S形曲线图形。

11.  根据权利要求10所述的RFID天线，其中所述突出部被设在所述馈入线与所述轴线交叉处的相邻的点。

12.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述微扰在被安排以产生天线辐射的所述馈入线中是弯道。

13.  根据权利要求12所述的RFID天线，其中所述弯道使所述馈入线从沿着所述天线的长度分布的轴线产生位移，所述位移比一馈入的距离还大，以改善沿着天线的长度辐射的均匀度。

14.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述微扰是介于被安排以产生天线辐射的所述馈入线之间的空隙中的代替物。

15.  根据权利要求14所述的RFID天线，其中所述空隙代替物增加与一馈入的距离以改善沿着天线长度的辐射均匀度。

16.  根据权利要求1所述的RFID天线，包括一永久地贴附于所述天线且具有与所述天线相关的唯一身份的RFID标签。

17.  根据权利要求16所述的RFID天线，包括一贴附于并唯一识别所述特定天线的非射频机器可读的唯一码。

18.  根据权利要求1所述的RFID天线，其中所述馈入线以一具有一中心导体及一外导体的同轴缆线馈入，所述同轴导体中的每一个藉由一金属夹电性贴附于一与所述馈入线中相对应的一条相关联的平面导体的一侧，所述金属夹具有用以刺入所述平面导体并牢固地朝所述平面导体的一相反侧卷缩的倒钩。

19.  根据权利要求18所述的RFID天线，其中所述金属夹被焊接在它们相对应的同轴导体和平面导体之间以确保这些组件之间的可靠连接。

20.  一种RFID天线，具有沿着一轴线延伸的双馈入线及与所述沿着所述轴线间隔的馈入线联结的辐射微扰，所述微扰被安排以辐射具有平行于所述轴线及正交于所述轴线的极化成分，所述正交于所述轴线的极化电场成分以横向于所述轴线的波束辐射，且所述平行的极化电场成分以与所述多个横向波束成实质上的角度的波束辐射，藉此所述天线在极化和其辐射的波束方向两者是不同的。

21.  根据权利要求20所述的RFID天线，包括一贴附于所述天线且具有对所述天线唯一的数据编码的RFID标签。

22.  一种RFID天线，包括一对沿着一轴线延伸的双馈入线，所述馈入线包括具有一平均的间隙尺寸的平的带状电性导体，所述馈入线具有一向后穿越及向前穿越所述轴线的S形曲线结构，多个与所述馈入线联结的辐射突出部，所述突出部被以共线成对方式安排，一对中的每一突出部被与所述馈入线中的单一条联结，每一突出部对在一相对于所述轴线的角度，从馈入线的邻近所述馈入线和所述轴线交叉处延伸。

23.  根据权利要求22所述的RFID天线，包括一贴附于所述天线且具有对所述天线唯一的数据编码的RFID标签。

24.  根据权利要求22所述的RFID天线，其中所述馈入线以一具有一中心导体及一外导体的同轴缆线馈入，所述同轴导体中的每一个藉由一金属夹电性贴附于一与所述馈入线中相对应的一条相关联的平面导体的一侧，所述金属夹具有用以刺入所述平面导体并牢固地朝所述平面导体的一相反侧卷缩的倒钩。

25.  根据权利要求24所述的RFID天线，其中所述金属夹被焊接在它们相对应的同轴导体和平面导体之间以确保这些组件之间的可靠连接。

26.  根据权利要求22所述的RFID天线，其中所述突出部在最接近所述馈入线的地方通常与它们各自的馈入线成垂直的角度。

27.  根据权利要求26所述的RFID天线，其中所述突出部与所述轴线成约45°的角度。

28.  根据权利要求27所述的RFID天线，其中交错陈列的所述突出部对具有一相对于所述轴线为正的角度，以及介于其间的所述突出部对具有一相对于所述轴线为负的角度。

29.  根据权利要求28所述的RFID天线，其中所述馈入线的S形曲线结构是由曲线形成的。

30.  根据权利要求22所述的RFID天线，其中所述馈入线及突出部是共平面的。

31.  根据权利要求22所述的RFID天线，其中介于连续的突出部对之间的所述馈入线的长度大约等于RFID频率的一个波长。

32.  一种RFID天线，具有共平面的馈入线及突出部对，所述馈入线沿着一轴线延伸，所述突出部成对地从所述馈入线侧向地延伸，使得一对的每一突出部与所述馈入线中的单一条联结，所述突出部对被沿着所述馈入线的长度分布，所述馈入线及突出部是被夹在一对低密度介电板之间的带状导体。

33.  根据权利要求32所述的RFID天线，其中所述馈入线以一具有一中心导体及一外导体的同轴缆线馈入，所述同轴导体中的每一个藉由一金属夹电性贴附于一与所述馈入线中相对应的一条相关联的平面导体的一侧，所述金属夹具有用以刺入所述平面导体并牢固地朝所述平面导体的一相反侧卷缩的倒钩。

34.  根据权利要求33所述的RFID天线，其中所述金属夹被焊接在它们相对应的同轴导体和平面导体之间以确保这些组件之间的可靠连接。

35.  根据权利要求32所述的RFID天线，其中所述板以一薄的保护介电遮蔽物覆盖。

36.  根据权利要求35所述的RFID天线，其中所述馈入线及突出部被印刷在一空间稳定的介电载体薄膜上。

37.  根据权利要求32所述的RFID天线，其中所述突出部对被均匀地沿着所述馈入线的长度间隔。

38.  根据权利要求32所述的RFID天线，包括一贴附于所述天线并具有对所述天线唯一的编码数据的RFID标签。

39.  根据权利要求38所述的RFID天线，包括一贴附于所述天线而且对所述天线是唯一的非射频机器可读码图像。

40.  一种RFID天线装置，包括多个本质上相同结构的长条状天线，一天线以一具有一馈入端及一末端的平坦的长条状包装制造，以产生具有平行于一沿着天线长度的轴线的极化成分及一与所述轴线成直角的一极化成分，使得合成的辐射极化是在一相对于所述轴线的角度，所述天线被互相平行设置，且相对于一个，另一个被翻转超过所述轴线180°或被端对端地颠倒过来，或被翻转并颠倒过来，藉此在企图被所述天线辐射的区域中可得到辐射信号极化和波束方向的一高阶分集。

41.  根据权利要求40所述的RFID天线装置，其中所述天线具有双馈入线和沿着所述轴线分布的突出部偶极，所述突出部偶极被排列在相对于所述轴线的角度，所述突出部产生具有一个极性的垂直于所述轴线的辐射波束，以及具有一个正交极性的在从垂直于所述轴线方向分离的角度的波束。

一种RFID天线及天线装置
本发明要求在2008年9月11日申请的第61/191,687号美国临时申请案的优先权及2009年3月2日申请的第12/395,748号美国正式申请案的优先权。
技术领域
本发明涉及无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)系统，特别是涉及一种针对前述应用的改良的具有分布辐射微扰的长条状双馈入线RFID天线及天线装置。
背景技术
RFID技术被期望可大大地改善货物在制造、运输、分配、库存以及销售上的控制。显然在普及的规模上还未实现的一个目标是在一既定位置的小至一基本单位的货物的辨识。为了实现这个目标，每一个物品将携带一个独一无二的标签，当其接收来自一RFID天线的辐射时，将传回一确认其存在的调制后的独一无二的信号给该天线。接着天线接收这个被传送的信号并与一读取器通信，该读取器记录收到此一信号，并因此记录主题物品的存在及身份。
典型地，藉由其特性，一个辨识一主题物品的RFID标签被极化，使得其对于一无线信号的响应将取决于它与由RFID天线辐射的信号的极化的对准。物品会被期望被随机地放置在被RFID系统检测的空间，因此系统应该能够读取这些物品。因为干扰、吸收、反射等造成的信号衰减会不利地影响RFID天线可靠地读取一RFID标签的能力。这些考虑使得能够传输足够多的政府法规容许的电磁信号功率是合乎需要的。
一RFID天线在制造、实际处理以及运输上应该相对便宜，而且易于安装。此外，天线在被安装时应该不易引人注目，并且，理想地，易于被隐藏。
发明内容
本发明提供一种特别适于读取在物品平面上的RFID标签的新的RFID天线结构。当它们存在于仓库、陈列或当它们通过诸如门或其他入口的一控制区时，该天线不论在容积和/或在任意的方向能够在一附近的区域读取此类标签。本发明的天线产生具有相异极化和方向的射频电场波束。此一分集(diversity)确保至少某些具有与每一RFID标签的一极化匹配的极化的波束成分将辐射此一标签，以确保一信号可被该标签产生并因此被检测到。
在一较佳实施例中，天线是一个长条状结构，其产生一用以监测一圆柱形或半圆柱形区域的近场辐射。天线的轴线被设在或邻近要被监测的圆柱形区域的轴线。藉由举例，天线可以被竖直排列。在此一结构中，天线能够监测附近的例如棚架、台架、陈列橱柜或门口。
在所公开的实施例中，天线包括沿一延伸轴线延展的双馈入线及沿天线的长度被间隔的微扰(perturbations)或辐射体。该等馈入线可以包含一对被间隔、最好是平的共平面导体，且辐射体可以从该等馈入线侧向延伸成为分支或突出部。
在较佳实施例中，该等突出部是相对于天线的轴线歪斜。突出部的相对于天线轴线的歪斜或斜度建立一个良好的极化场型。馈入线导体被理想地沿着一以该轴线为中心的S形曲线路径设置，以藉由将该等突出部排列成与该等馈入线正交或接近正交，降低来自于该等突出部的辐射场型干扰。
较佳的天线排列被电场极化和波束方向两者的分布以及在同一时间来自每一辐射体的一相对均匀的信号强度特征化。此一波束分布使天线能够在不违反联邦通信委员会(FCC)规则的情况下被驱动并在一高功率水平辐射，以确保RFID标签受辐射照射并因此使标签被可靠地读取。此外，由较佳的天线结构获得的方向和极化的波束分集藉由确保在具有任何方向的天线操作范围中的一RFID标签将被一对齐的极化波束照射而增强效能。波束分集更可藉由使用多个天线去涵盖相同区域而增加。
较佳的天线的歪斜的极化和波束分离特性使一个相同的天线或多个天线能够在它的轴线上被相对于一第一天线翻转和/或倒过来以进一步在极化和方向两者上增加波束分集。
在较佳实施例中，当在方向上垂直于天线轴线的被极化的信号成分以几乎垂直于天线轴线的波束辐射时，可藉由以一相对直观的方式通过扫描在天线的竖直或轴线方向极化的信号成分的波束来得到波束分集。
本发明提供一种RFID天线，包含一沿着一相较于信号波长为长的轴线存在的长条状结构和包含具有电性导电材料的双带状馈入线，该等馈入线位于一共平面且通常平均地在沿着天线长度的区域相互侧向间隔，以及多个在多个沿着馈入线相间隔的位置与该等馈入线联结的辐射微扰，在每一馈入线的每一位置具有一微扰。
本发明还提供一种RFID天线，具有沿着一轴线延伸的双馈入线及与该等沿着该轴线间隔的馈入线联结的辐射微扰，该等微扰被安排以辐射具有平行于该轴线及正交于该轴线的极化成分，该正交于(orthogonal to)该轴线的极化电场成分以横向于该轴线的波束辐射，且该平行(parallel)极化电场成分以与所述多个横向波束成实质上的角度的波束辐射，藉此该天线在极化和其辐射的波束方向两者是不同的。
本发明还提供一种RFID天线，包括一对沿着一轴线延伸的双馈入线，该等馈入线包含具有一平均的间隙尺寸的平的带状电性导体，该等馈入线具有一向后穿越及向前穿越该轴线的S形曲线结构，多个与该等馈入线联结的辐射突出部，该等突出部被以共线成对方式安排，一对中的每一突出部被与该等馈入线中的单一条联结，每一突出部对在一相对于该轴线的角度，从馈入线的邻近该馈入线和该轴线交叉处延伸。
本发明还提供一种RFID天线，具有共平面的馈入线及突出部对，该等馈入线沿着一轴线延伸，该等突出部成对地从该等馈入线侧向地延伸，使得一对的每一突出部与该等馈入线其中的单一条联结，该等突出部对被沿着该等馈入线的长度分布，该等馈入线及突出部是被夹在一对低密度介电板之间的带状导体。
本发明还提供一种RFID天线装置，包括多个本质上相同结构的长条状天线，一天线以一具有一馈入端及一末端的平坦的长条状包装制造，以产生具有平行于一沿着天线长度的轴线的极化成分及一与该轴线成直角的一极化成分，使得合成的辐射极化是在一相对于该轴线的角度，该等天线被互相平行设置，且相对于一个，另一个被翻转超过该轴线180°或被端对端地颠倒过来，或被翻转并颠倒过来，藉此在企图被该等天线辐射的区域中可得到辐射信号极化和波束方向的一高阶分集。
本发明的RFID天线能够传输足够多的政府法规容许的电磁信号，并在制造、实际处理以及运输上相对便宜，而且易于安装。此外，天线在被安装时不易引人注目，并且，理想地，易于被隐藏。
附图说明
图1是本发明的一天线的一较佳实施例在一中平面的一正视图；
图2是图1的天线的一片断放大图，显示附近区域的电场；
图3是图1的天线在平面3-3被取得的片断剖面；
图4是天线辐射的水平(horizontally)及竖直(vertically)极化波束的示意图；
图5说明天线的馈入或输入端；
图6说明具有不同取向的相邻的相同天线的使用；
图7说明用于在天线的一侧覆盖一半圆柱区域的安排；
图8是一可替换的天线结构；
图9是一第二可替换的天线结构；
图10是一第三可替换的天线结构；以及
图11显示图10显示的类型的两个天线的使用。
主要组件符号说明：
10、10a、10b、10c、60、65、75 RFID天线，11纵轴、轴线延长的天线
12带线、导体             13、29间隙
14薄载体薄膜             16突出部、分支辐射体
17馈入匹配部             18短路
21平板                   22重塑料膜、薄膜
26同轴缆线               28导电带线、馈入线
31中心导体               32金属箝，金属夹
33外导体                 34连接器
41辐射波束               42u、42d圆锥状波束
45水平极化波束           46 RFID标签
47标签                   51导电金属板，金属背板
61、66、76馈入线         62辐射体
65导体                   68、78末端
69、79馈入端             67a～67e半波长部、矩形辐射体
I₁～I₄电流               75a第一天线
75b第二翻转并位移天线    50半圆柱形涵盖体积
具体实施方式
图1说明一RFID天线10的一较佳形状。天线被沿一纵轴11延长。天线10包括一对共平面双带状导体或其间具有一间隙或空间13的带线12。该等导体12在此也称之为馈入线，是由例如铜或铝制成而且可以是相对薄的独立的箔片或可以被印刷、电镀或者以不同的方式在一具有适合的介电材料诸如聚酯薄膜的薄载体薄膜14上制造，或者蚀刻一印刷电路板。
较佳地，在沿着天线10的长度平均间隔的位置是多对突出部(例如偶极)或分支辐射体16，一对突出部的每一突出部与导体或馈入线12其中相关的一个电性连续。该等突出部16被顺便形成诸如与供该等馈入线12使用的材料相同的导体，并与该等馈入线12共平面且与这些线段整体地成型以确保与这些线段的电性连续。
在打算用来监测在一房间中的空间的一天线设计中，天线具有大约7′(英尺)的标准长度且天线是以它的轴线11直立或竖直被使用。该等导体12每一个大约是1/2″(英寸)宽且介于它们之间的空间或间隙13大约是1/8″。该等突出部16导体宽度被用来调整辐射体的带宽。对于典型的应用，该等突出部多少比该等馈入线窄且它们的长度可以从在天线10的一馈入端的大约2″被改变成在终端的大约3″。在一7′天线长度中，使用七对具有一沿着天线的轴线11量测大约12″的间隔的突出部或突出部偶极。沿着间隙13的中心测量从以下将描述的一馈入或馈入匹配部17到第一对突出部16的距离大约4″，且从最后一对突出部16到一介于形成天线末端的导体12之间的短路18的距离会是大约2″。可替换地，末端可以是一开放电路或一阻抗负载。要注意的是阻抗末端也会产生辐射而可以被用来激发RFID标签。
图3是一说明一个像三明治结构的天线10的剖面图。该等导体12及该等突出部16被印刷、制成薄板或以其他方式设置在介于两个低密度介电板或平板21的载体薄膜14上。可替换地，该等导体12及突出部16若足以自承，可以被直接制成薄板成为该等板21其中之一而省略薄膜14。作为另一个替换物，该等导体12及突出物16可被直接印刷在一板21上。该等板21可以是例如挤压成型的低密度(1.5lbs/ft³)聚苯乙烯泡沫。
为了安全的重塑料膜22，例如0.040″厚，被坚固地固定或黏在泡沫板21的外表面。如果需要的话，该等板21、导电带线12、突出部16、任何薄膜14以及薄膜22可以藉由适合的黏着物被坚固地固定和/或黏在一起以产生一相对硬的天线封装。该等板21的存在确保当天线被安装时周围的设备、器具或货物不会如此地靠近天线10，从而显著不利地影响天线的效能。
该等突出部或辐射体16具有一被歪斜而与天线的轴线夹一夹角的方向。理想上，该等突出部16位于与轴线11夹大约45°的角度。在沿着天线10长度的每个位置形成一偶极的两个突出部或分支较佳地是排成一直线使得两者位于一共线。
图5显示由一同轴缆线26馈入天线10的一种方法。一具有一四分之一波长阻抗转换器形式的馈入匹配部17包括两个在一适当薄的非导电基板诸如载有天线馈入线12的聚酯薄膜()薄板14上的导电带线28。该等带线28被电性连接至馈入线导体12且被一大约1毫米(mm)的狭窄间隙29分隔。同轴缆线26的一中心导体31被诸如利用一具有部分倒刺的金属箝(金属夹)32形式的机械式连接器电性连接至该等带线28其中之一，倒刺在刺进对应的带线后，紧紧地卷缩抵住承载带线的薄膜14的底面，或假如带线是可以自承的，则抵住带线的相对边。同轴缆线26的一外导体33被同样地藉由一相关的金属箝(金属夹)或连接器34电性连接至另一带线28。该等金属箝或连接器32、34可以在它们各别的导体31、33与馈入线28之间被焊接以保证这些组件之间具有一可靠的电性连接。因为四分之一波长阻抗转换器的不连续特性，它也易于辐射一小信号水平。即使此一小的辐射对于在此探讨的RFID应用会是有用的。
参见图1显示该等突出部或分支16对从一正斜率(第一、第三、第五以及第七突出部对)交替至一负斜率(第二、第四以及第六突出部对)。该等馈入线12作为一双线传输线，其被熟知的是在一馈入线的电流相位超过在另一馈入线的电流180°。这允许在每一对突出部16中的电流同相并因此产生彼此增强的辐射信号。在末端18的馈入线12之间的短路离开最后一对突出部16大约是一个四分之一波长或更小。
该等馈入线12的S形曲线路径已经被发现可以有利地限制这些导线在其他方面通常具有的在方向特性及由该等突出部16产生的辐射信号强度上的影响。该等馈入线的S形曲线结构用以隔开来自该等馈入线的该等突凸部16的末稍或自由端并产生如图2所示的理想的电场场型。
来自一突出部16的辐射被极化成平行或几乎平行于突出部16。在图1及图4中，该等突出部，例如偶极16被排列成与轴线11夹+45°或-45°夹角。该等有夹角的突出部16的辐射在天线10的轴线11被竖直取向的意义上具有水平和竖直两种成分。
天线10的所有突出部16的水平极化辐射成分被全部在相同方向极化并且大致同相使得它们建立大概垂直于天线轴线11的辐射波束41。此外，水平极化波束45是因为介于该等突出部或辐射体16之间的几乎全波长间隔而产生的端激发波束。另一方面，相邻的突出部16的竖直极化辐射成分是在相反的方向因此彼此对立。这些对立的竖直极化辐射成分的相互作用产生离开垂直于轴线11的平面并倾斜大约±40°的扫描的圆锥状波束，此角度部分取决于该等突出部16彼此的距离。此一现象被图表式地描述在图4，其中在波束41中前进的水平极化信号成分几乎垂直于天线轴线11并在端激发方向；反之，竖直极化信号成分通过倾斜的圆锥状波束42u及42d被辐射。因为所有突出部与末端之间复杂的调相动作，这些波束将不会全部被激发至相同的辐射水平。因此，图4是一个过于简单化且用于贴有RFID标签的物品在天线的附近区域被照射的天线。图4描述如同在天线的远场看到的水平和竖直极化辐射波束。
由此一分析将可以了解到天线10在其工作的附近区域以一高阶辐射分集为特征。天线10产生竖直和水平两种极化信号成分，且这些信号成分在宽广的相异的波束路径中被导引。此一分集降低信号在天线10打算照射或测量的空间或区域的地区中衰减的风险。再者，竖直和水平极化波束41、42、45的分离允许天线能够以一最大瓦特数驱动而不会违反FCC规定，因为功率不会被集中在一单一波束，因而提供一个由多个辐射体构成的有效且不昂贵的天线单元。在此公开的整个竖直和水平方位的参考符号是用以方便说明，但将被了解的是，天线10可以被用于任何取向，且极化的平面和波束方向将被类似地重新取向。
突出部16与纵轴11之间的45°角具有很大的益处，因为它允许一个复制的天线环绕其轴线被相对于一第一天线翻转180°并在与第一天线的极化平面正交的平面产生辐射极化。这个足以改善信号极化及波束分集的安排以天线10及天线10a并排的方式显示在图6中。对于甚至更大的辐射分集，天线10b可以被倒过来，且对于还更进一步的分集，一第四复制的天线10c可以环绕其轴线被翻转并倒过来且邻近天线10。任何在图6绘示的天线方向的两个或多个组合都可以被使用。
为了最好的效果，在超过一个天线被使用的场合，所述提供的天线10、10a、10b和/或10c中的每一个被独自地依序与其他天线操作。
一RFID标签46被较佳地永久贴附于天线10而且对于所贴附的特定天线而言是唯一的。且更进一步地，一个对于特定天线也是唯一的，如一光学可读取商品通用条形码(Universal Product Code，UPC)标记或一磁性编码标签的非射频机器可读取标签47也可被较佳地贴附于天线10。当天线被安装，一技术人员会扫描非射频标签47并因此电性记录它的位置以及在安装位置的RFID标签身份。之后在任何时间，一读取机系统可以藉由驱动天线并判定它是否感应到它自己的RFID标签来测试一特定的天线(具有预先储存在一电子存储器中的它的身份及位置)。
图7图式地说明一被安排以监测一半圆柱区域的天线10。如图所示，一导电金属板51被设置在竖直天线10后方并间隔一些距离(一般接近于四分之一波长)。当阻挡向后的辐射时，来自导电板51的反射增强前向辐射。将可以理解的是，与其说是一单一天线，不如说是诸如图6中排列的多个天线可以被用在图7绘示的安装中。
在图8至图11中，天线结构可以采用带状的馈入线且辐射区域像图1至图3中描述的那些，而且可以被以相同的方式固定及保护。图8是一具有平行馈入线61片段及双突出部辐射体62的天线60的一部分片断视图。天线60得到一个被期望的45°极化即使在该等馈入线61中的突然弯折也会辐射能量。
现在参见图9，显示一天线65的一实施例，其中共平面带状馈入线或导体65被安排以从半波长部67a至67e产生辐射。如图9所示，如同与馈入端69比较，矩形辐射体67a至67e比附近的一末端68宽。该等馈入线66之间的间隙突然地改变大约一个半波长部然后再变回到原来的间隙。在该等馈入线中的电流流向类似于一回路或平板天线。在该二共平面馈入线66中的电流以相反方向流动。因此，在每一馈入线或带线66中的该等电流I₁、I₂以及I₃具有如图9所示的方向。在该二并行线66中以相反方向流动的该等电流I₂辐射的电场将易于消除。在该二在同一直线上的线或带线66中流动的电流I₁的电场将不会互相抵消，因为它们同相且朝同一方向流动。对于I₃也是如此。因为有沿着馈入线的半波长间隙导致的一180°相移，电流I₁及I₃的电场不会互相抵消。这给了天线65一个与该等馈入线66的轴线正交的强极化成分。天线65没有先前公开的实施例的45°极化但代表一种使用共平面带线馈入线的基本结构的天线设计。
现在参见图10，具有双馈入线76的天线75产生来自该等馈入线的弯折(弯道)(bends)的辐射。在该二平行带线中的该等电流I₁辐射的电场1将消除，因为如同该等电流I₂，它们相等且相反。然而，因为沿着馈入线分离的半波长导致的180°相移，由电流I₃及I₄辐射的电场将不会互相抵消。来自I₃及I₄的辐射具有期望的45°极化。由I₃及I₄辐射的功率可以藉由减少位移距离至小于一个半波长而被控制。当电流越靠近彼此时，它们的辐射电场将易于彼此相消。另一控制辐射电平的方法是在转折点改变弯折的角度。在图10中显示的弯折角度是90°。假如角度被减少，诸如在图8中的45°，相对于由一90°弯折产生的辐射，该辐射将被减少。
因为图10的可替换的弯折实施例的±45°极化，组合此一天线75与一沿其轴线翻转180°的第二个相同的天线是可能的。如图11所示，第二天线75b将提供正交极化且会被固定在相对接近于该第一天线75a。这个概念显示在天线75，但它也可以被用在天线10或60。在此，第二天线被直接显示在第一天线上面而且甚至可以被沿着轴线位移二分之一周期。针对天线10和60，第二天线会环绕其轴线被旋转180度以同样地建立正交极化。该二天线可以被以一例如够厚而足以预防该二馈入线过度耦合的低密度介电板或泡材间隔。以此种做法，两条天线可以容易地被以具有双端口或双馈入的相同包装固定。
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