CN108847527A - 基于串联反加载的iot天线 - Google Patents

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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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Abstract

本发明基于串联反加载的IOT天线，包括垂直对接的且均由FR‑4板构成的水平介质基板和竖直介质基板；由数值介质基板上设置有金属走线构成的辐射金属微带线、馈电用的同轴线、加载的电容、电感；所述辐射金属微带线为曲折结构，以降低天线的谐振频率，且上具备有金属枝节；所述辐射金属微带线上加载有电容和电感，用来改变天线上的电流分布，电容可以直接改变天线的谐振频率，而且通过调节电感的大小可以调整天线的匹配情况，且引入金属枝节直接进行电感的串联反加载。

Description

基于串联反加载的IOT天线
技术领域
本发明涉及通信天线的技术领域，具体的，其展示一种基于串联反加载的IOT天线。
背景技术
到了21世纪，由于物联网IoT（Internet of things）的迅速发展，在智能井盖及智能家具使用中,急需智能天线的引入。
因此，有必要提供一种基于串联反加载的IOT天线。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于串联反加载的IOT天线。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：
一种基于串联反加载的IOT天线,包括垂直对接的且均由FR-4板构成的水平介质基板和竖直介质基板；由数值介质基板上设置有金属走线构成的辐射金属微带线、馈电用的同轴线、加载的电容、电感；
所述辐射金属微带线为曲折结构，以降低天线的谐振频率，且上具备有金属枝节；所述辐射金属微带线上加载有电容和电感，用来改变天线上的电流分布，电容可以直接改变天线的谐振频率，而且通过调节电感的大小可以调整天线的匹配情况，且引入金属枝节直接进行电感的串联反加载。
进一步的，所述水平介质基板构成地板，且地板上均匀刻蚀金属化过孔。
进一步的，天线的馈线为在地板中间接的50欧姆同轴线，并且与地板垂直相接。
进一步的，天线上加载的电容值由天线的谐振频率以及带宽决定。
进一步的，天线在回地处有曲折结构，可以降低天线的谐振频率。
与现有技术相比，本发明引入金属枝节引入直接进行电感的串联反加载，通过金属枝节引入可以让局部的电感变小，实现串联反加载。
附图说明
图1 是本发明基于串联反加载的IOT天线的结构示意图。
图2是本发明天线起辐射作用的金属微带线示意图。
图3是无金属枝节的天线端口的反射系数随频率的变化曲线。
图4设置金属枝节后的天线端口的反射系数随频率的变化曲线。
具体实施方式
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左端”、“右端”“上表面”、“下表面”、“左侧”、“右侧” 、“上侧”、“下侧”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不能认定为所指示的元件或者装置是特定的方位。
本发明的描述中，所给出的结构尺寸为优选参数，参照本发明的实施例，修改各个部件的参数可以进一步得到实际所需的性能。
实施例：
参照图1-2，本实施例展示应用于复杂环境的单频ISM电小天线：
基于串联反加载的IOT天线,包括垂直对接的且均由FR-4板构成的水平介质基板1和竖直介质基板2；
水平介质基板1构成地板，且上方开设有金属化过孔3，金属化过孔以特定的方式均匀分布在地板表面；
地板上设置有SMA头构成调节馈电点4，其内芯与金属微带线相连；
竖直介质基板2表面设置有金属微带线5；
金属微带线5上连接有电感6和电容7；
天线在406.4MHz和411MHz内反射系数S11<-10dB；
介质基板长度L1的典型值是12mm，宽度W1在16~20mm，金属微带线W2长度是11~15mm，金属枝节W3长度是5~8mm，金属微带线末端长度5~6mm。
本实施例引入金属枝节直接进行电感的串联反加载，通过金属枝节引入可以让局部的电感变小，实现串联反加载。所以在该引入金属枝节结构，通过图3、4对比可以看出，金属枝节可以让谐振频率进一步向低频移动。实现调频效果。达到低频小型化目的。另外本设计中的6和7处分别是电感和电容，此两处的加载目的调节馈电点4处的输入阻抗，让输入阻抗能够和同轴线的特性阻抗匹配，达到天线整体在低频实现小型化的目的。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：包括垂直对接的且均由FR-4板构成的水平介质基板和竖直介质基板；由数值介质基板上设置有金属走线构成的辐射金属微带线、馈电用的同轴线、加载的电容、电感；
所述辐射金属微带线为曲折结构，以降低天线的谐振频率，且上具备有金属枝节；所述辐射金属微带线上加载有电容和电感，用来改变天线上的电流分布，电容可以直接改变天线的谐振频率，而且通过调节电感的大小可以调整天线的匹配情况，且引入金属枝节直接进行电感的串联反加载。
2.根据权利要求1所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：天线单元的馈线为50欧姆阻抗的同轴线。
3.根据权利要求2所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：天线单元的介质基板数量为两个。
4.根据权利要求3所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：两个介质基板均由相对介电常数为4.4，介电损耗为0.04的FR4材质构成。
5.根据权利要求4所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：两个介质基板其中一个水平放置另一个垂直放置。
6.根据权利要求5所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：水平放置的基板开设过孔供同轴馈电使用。
7.根据权利要求6所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：过孔外壁覆铜。
8.根据权利要求7所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：所述天线单元的金属地由水平放置介质基板的上表面构成。
9.根据权利要求8所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：所述天线单元的同轴馈线的金属内芯与中间的微带线相接。
10.根据权利要求8所述的一种基于串联反加载的IOT天线，其特征在于：介质基板长度的典型值是12mm，宽度在16～20mm，金属微带线长度是11～15mm，金属微带线末端长度5～6mm。
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