CN104269604B - 一种切纸刀与天线一体的pos机内置天线 - Google Patents

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本发明公开了一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其包括辐射面、接地面和射频连接线，所述辐射面上具有信号馈点，所述接地面上具有接地馈点，所述辐射面和接地面分别通过信号馈点和接地馈点与射频连接线连接，所述接地面包括切纸刀。本发明采用了将切纸刀与天线结合在一起的结构来提高天线性能，满足POS机天线频段需求和小体积、高性能需求，而且天线通用性强，结构简单，可有效节约研发成本，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种POS机内置天线。

Description

一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线
技术领域
本发明涉及天线领域，尤其涉及一种应用于POS机的天线。
背景技术
GSM:Global System For Mobile Communications，全球移动通信系统,是由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。
GSM是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。所有用户可以在签署了"漫游协定"移动电话运营商之间自由漫游。GSM较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移动电话系统。这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。
POS机：Point of sales，中文意思是“销售点”，是一种多功能终端，把它安装在信用卡的特约商户和受理网点中与计算机联成网络，就能实现电子资金自动转帐，它具有支持消费、预授权、余额查询和转帐等功能。
POS机的无线通信需要在POS机内部放置天线。目前，POS机内置式天线向着低频段、小空间、高性能方向发展，产品以金属弹片+支架/FPC+支架的3D形式为主，但由于设计流程不规范，天线设计随意性比较强，导致研发过程中会存在一些问题。包括与POS机内空间矛盾日益突出，走线形式复杂，随意性强，以至于在GSM天线设计时调整顺序复杂，调整难度大。同时，不同项目差异大，天线设计的不通用性导致研发成本高，资源消耗大，如何使得设计有很强的延续性和通用性，从而降低成本，降低难度，降低周期成为难题之一。
由于POS机设计出现了小型化设计趋势，导致留给天线的空间日益狭小，而POS机对天线的性能要求越来越高，频段向更低方向发展。比如，目前GSM天线已经要求覆盖的范围包括698MHZ-960MHZ,1710MHZ-2700MHZ，根据天线的基本原理，天线的体积要求也相应的变动。如何适应不断减小的边框高度以及不断增加的天线带宽，发展体积更小，性能更好的天线成为当务之急。而且，现有技术中POS机天线传统设计方式不易放置、占用空间大，不能很好的根据POS机内部资源利用情况灵活变通结构，不能充分利用有限导体和空间资源，导致要么必须增大POS机空间，要么牺牲天线通信性能，成为POS机应用发展的一个瓶颈。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能满足POS机天线频段需求、小空间、高性能，而且通用性强的POS机内置天线。
本发明所采用的技术方案是：
一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其包括辐射面、接地面和射频连接线，所述辐射面上具有信号馈点，所述接地面上具有接地馈点，所述辐射面和接地面分别通过信号馈点和接地馈点与射频连接线连接，所述接地面包括切纸刀。
优选的，所述接地面还包括线路部分，所述线路部分包括金手指，所述线路部分通过金手指与切纸刀连接。
优选的，所述金手指和切纸刀通过螺钉固定连接。
优选的，所述辐射面包括互相连接的长辐射臂和短辐射臂，所述长辐射臂围绕短辐射臂，所述长辐射臂和短辐射臂均与信号馈点连接。
优选的，所述线路部分和辐射面设置在同一块PCB板上。
优选的，所述PCB板为柔性PCB板。
优选的，所述柔性PCB板折弯成两部分：平行于切纸刀所在平面的平行面和垂直于切纸刀所在平面的垂直面；所述金手指设置在平行面上，所述辐射面设置在垂直面上。
优选的，其还包括塑料支架板，所述垂直面固定在塑料支架板上。
优选的，所述垂直面的表面印有绝缘油。
优选的，所述切纸刀为不锈钢切纸刀。
本发明的有益效果是：
本发明采用了将切纸刀与天线结合在一起的结构来提高天线性能，满足POS机天线频段需求和小体积、高性能需求，而且天线通用性强，结构简单，可有效节约研发成本，具有良好的经济和社会效益。
另外，本发明通过对天线辐射臂的设计，使得天线满足多频段(如GSM双频段)需求；通过切纸刀与天线结合，使得天线占用空间小，方便天线远离POS机控制电路的结构设计；本发明天线辐射效率高，解决了现今POS机天线由于射频连接线太长而导致的天线性能严重恶化的问题。
本发明可广泛应用于各种POS机内置天线。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明一种实施例另一角度的结构示意图；
图3是本发明柔性PCB板一种实施例的正面内部结构示意图；
图4是本发明柔性PCB板一种实施例的背面结构示意图；
图5是本发明在两个频段的驻波图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以POS机内置GSM天线的设计为例，阐述本发明的具体实施方式。由于POS机设计出现了小型化设计趋势，导致留给天线的空间日益狭小，而POS机对天线的性能要求越来越高，频段向更低方向发展。目前GSM天线已经要求覆盖的范围包括698MHZ-960MHZ,1710MHZ-2700MHZ，根据天线的基本原理，天线的体积要求也相应的变动。
如图1至图4所示，一种切纸刀1与天线一体的POS机内置天线，天线包括辐射面22、接地面和射频连接线3，辐射面22上具有信号馈点221，接地面上具有接地馈点211，辐射面22和接地面分别通过信号馈点221和接地馈点211与射频连接线3连接，接地面包括切纸刀1。然后通过射频连接线3将天线与POS机的射频电路连接在一起。
由于切纸刀1是POS机的必要组成部分，一般切纸刀1采用不锈钢或其他金属材料制作而成，本发明利用切纸刀1的金属导电特性，使其作为天线的一部分，增大了天线的接地面，使得设计有很强的延续性和通用性，从而降低成本，降低设计难度。
如图3和图4所示，接地面还包括接地线路部分21，接地线路部分21包括金手指212，接地线路部分21通过金手指212与切纸刀1连接。采接地线路部分21和辐射面22设置在同一块柔性PCB板上。选择柔性PCB板有利于天线根据空间结构需要扭曲或变型。一方面，由于切纸刀1本身为金属导体，切纸刀1面积大，可以用于扩大天线接地面，增强辐射性能；另一方面，由于采用了切纸刀1作为接地面，柔性PCB板的空间的大部分可以作为辐射面22用，适合设计更长的辐射臂以满足低频段辐射要求。
本实施例中，辐射面22包括互相连接的长辐射臂222和短辐射臂223，长辐射臂222围绕短辐射臂223，长辐射臂222和短辐射臂223均与信号馈点221连接。长辐射臂222用于耦合GSM低频段(698MHZ-960MHZ)；短辐射臂223用于耦合GSM高频段(1710MHZ-2700MHZ)。因此，本发明设计可同时满足多频段、低频段和小体积的需求
金手指212和切纸刀1通过螺钉4固定连接。本实施例中，在金手指212上开螺孔213，把金手指212压在切纸刀1下。不用增加新的螺丝，利用切纸刀1本来的固定螺丝固定即可。依靠螺丝固定切纸刀1时，柔性PCB板的金手指212部分与切纸刀1紧密接触在一起。金手指212上还包括多个双面导通孔214。导通孔有利于金手指212与切纸刀1的接触更加充分和紧密。
如图1和图2所示，本实施例中，柔性PCB板折弯成两部分：平行于切纸刀1所在平面的平行面23(即平行于POS机的底面)和垂直于切纸刀1所在平面的垂直面24(即平行于POS机的侧面)；金手指212设置在平行面23上，辐射面22设置在垂直面24上。垂直面24采用一塑料支架板5固定在POS机侧面。塑料支架板5垂直放置于POS机打印机切纸刀1边上。这样的结构设计可充分利用POS机内部空间结构，有效扩大天线面积。
本实施例中，柔性PCB板的表面除了金手指212以外，包括垂直面24，均印涂有绝缘油25。绝缘油25可用于保护天线。
本实施例中，射频连接线3为带IPEX头31的50欧姆射频线，其包括信号线和接地线。其中，信号线与信号馈点221连接，接地线与接地馈点211连接。
图5是本发明在两个频段的驻波图，由图可见，本发明天线最终在低频端产生双频谐振，高频端产生双谐振使得天线带宽可以覆盖WWAN频段，WWAN频段：824-960MHZ(GSM850/900)，1710-2170MHZ(GSM1800/1900/UMTS)。
本发明采用了将切纸刀1与天线结合在一起的结构来提高天线性能，满足POS机天线频段需求和小体积、高性能需求，而且天线通用性强，结构简单，可有效节约研发成本，具有良好的经济和社会效益。
另外，本发明通过对天线辐射臂的设计，使得天线满足多频段(如GSM双频段)需求；通过切纸刀1与天线结合，使得天线占用空间小，方便天线远离POS机控制电路的结构设计；本发明天线辐射效率高，解决了现今POS机天线由于射频连接线3太长而导致的天线性能严重恶化的问题。
本发明可广泛应用于各种POS机内置天线。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，其包括辐射面、接地面和射频连接线，所述辐射面上具有信号馈点，所述接地面上具有接地馈点，所述辐射面和接地面分别通过信号馈点和接地馈点与射频连接线连接，所述接地面包括切纸刀，所述接地面还包括线路部分，所述线路部分包括金手指，所述线路部分通过金手指与切纸刀连接。
2.根据权利要求1所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述金手指和切纸刀通过螺钉固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述辐射面包括互相连接的长辐射臂和短辐射臂，所述长辐射臂围绕短辐射臂，所述长辐射臂和短辐射臂均与信号馈点连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述线路部分和辐射面设置在同一块PCB板上。
5.根据权利要求4所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述PCB板为柔性PCB板。
6.根据权利要求5所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述柔性PCB板折弯成两部分：平行于切纸刀所在平面的平行面和垂直于切纸刀所在平面的垂直面；所述金手指设置在平行面上，所述辐射面设置在垂直面上。
7.根据权利要求6所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，其还包括塑料支架板，所述垂直面固定在塑料支架板上。
8.根据权利要求6或7所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述垂直面的表面印有绝缘油。
9.根据权利要求1、2、5、6或7所述的一种切纸刀与天线一体的POS机内置天线，其特征在于，所述切纸刀为不锈钢切纸刀。
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