CN206789688U - 一种应用于智慧终端的宽频带天线组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于智慧终端的宽频带天线组件，主要应用于智慧城市的智慧路灯等相关领域。本天线包括介质基板(1)、直立振子(2)、顶加载椭圆盘(3)、天线接口(4)、接地端口(5)。直立振子(2)垂直居中放置在由复合材料制成的圆形介质基板(1)上，直立振子(2)的顶部水平放置一个顶加载椭圆盘(3)。天线接口(4)和接地端口(5)均置于介质基板(1)的底部且天线接口(4)和接地端口(5)绝缘。本实用新型具有结构简单，成本低的特点，能够应用在智慧终端特别是智能路灯上，使其具备无线通信的功能。

Description

一种应用于智慧终端的宽频带天线组件

技术领域

本实用新型涉及天线技术，特别是应用在智慧终端如智能路灯上的宽频带天线组件。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。随着物联网技术的不断成熟，应用的行业也越来越多，基础公共设施也在进行智能化的蜕变，智慧路灯也就应运而生。智能路灯就是在传统的电灯杆上增添各种设备，如增添电子显示屏提供便捷信息及用于广告经营，增添摄像头以检测路上状况，增加PM2.5、温湿度等传感器使其成为环境气象站，以及增添天线以提供无线交互等功能。

安装在智能路灯上的天线，一方面要满足对带宽的要求，另一方面也要满足对小型化、低剖面的要求。单极子天线或称之为直立天线是垂直于地面或导电平面架设的天线，已广泛应用于长、中、短波及超短波波段。单极子天线作为一种全向天线，由于其可靠性好、稳定性高、结构简单、成本较低，在实际应用中得到广泛应用。

实用新型内容

所述应用于智慧终端的宽频带天线组件包括介质基板(1)、直立振子(2)、顶加载椭圆盘(3)、天线接口(4)、接地端口(5)。直立振子(2)垂直居中放置在由特殊材料制成的圆形介质基板(1)上，直立振子(2)的顶部水平放置一个顶加载椭圆盘(3)。天线接口(4)和接地端口(5)均置于介质基板(1)的底部且天线接口(4)和接地端口(5)绝缘。所述实用新型具有结构简单，成本低的特点，能够应用在智慧终端特别是智能路灯上，使其具备无线通信的功能。

本实用新型的目的在于提供一种应用于智慧终端的宽频带天线组件。此天线具有结构简单，频带宽的优点。单极子天线一般是由一个直立振子和无限大地板组成，地面的影响可用天线的镜像来代替，类似的单极子天线就可等效为自由空间内臂长为2倍直立振子长度的对称振子。这样的等效仅对地板上的半空间等效，而地板以下因为没有辐射场而无法等效。在短波段，传播方式虽然主要以天波传播为主，但对于几十公里的近距离通信，仍主要采用地波的传播方式，这种传播方式的水平极化波的衰减远大于垂直极化波，因此采用垂直天线是有利的。对于接近地面的超短波移动通信，要求沿地面方向产生最大辐射。为了在无限大理想导电平面上的单极接地天线能够产生辐射场，应当合理设置单极子天线的直立振子的高度，同时为了使其具有全方位辐射的特性，应当采用圆柱形设计。为了实现单极子天线的低剖面，通常采用的方法是进行顶加载，这样就可以在不减小带宽的同时缩小天线尺寸，使其能更好地与智能路灯等设备契合。

因此，本实用新型采用圆柱形的直立振子，通过计算采取合适的高度以及在顶端设置顶加载椭圆盘，在不减小带宽的同时缩小天线尺寸。本实用新型能够完全嵌入一般的智能路灯等设备，实现无线传输。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中的天线结构简单，采用圆柱形的直立振子，能够实现全向辐射，满足实际应用需求。。

2.本实用新型的应用于智慧终端的宽频带天线组件具有小体积的特点，通过设置顶加载椭圆盘，在满足宽频带条件下，减小天线体积，使其能够完全嵌入智能路灯等智慧终端设备中。

3.本实用新型具有加工简单、性能可靠、体积小、生产成本低、环境适应性好的特点，能应用于无线电通信等相关领域。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图中标记：本天线包括介质基板(1)、直立振子(2)、顶加载椭圆盘(3)、天线接口(4)、接地端口(5)。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，所述天线包括介质基板(1)、直立振子(2)、顶加载椭圆盘(3)、天线接口(4)、接地端口(5)。直立振子(2)垂直居中放置在由复合材料制成的圆形介质基板(1)上，直立振子(2)的顶部水平放置一个顶加载椭圆盘(3)。从直立振子(2)的底部引出天线接口(4)，天线接口(4)和接地端口(5)均置于介质基板(1)的底部且天线接口(4)和接地端口(5)绝缘。

下面通过一个具体实施案例进一步阐述介质基板(1)、直立振子(2)、顶加载椭圆盘(3)、天线接口(4)、接地端口(5)之间的关系。本实用新型中的介质基板(1)的材料是印制电路板，它是由导电的印制电路和绝缘基板组成，这就使得置于介质基板(1)底部的天线接口(4)和接地端口(5)能够绝缘，介质基板(1)的尺寸为直径35mm的正圆，厚度为1mm，底面圆心处为直径2mm的天线接口(4)，其余处均为接地端口(5)。直立振子(2)是高度为20mm，直径为2mm的实心金属圆柱，顶加载椭圆盘(3)是长轴为35mm，短轴为17.5mm的椭圆，厚度为1mm。

经理论和实践验证，按上述关系选取参数可确保制作的单臂微带圆柱螺旋天线具有全方位接收的特性，能够满足较高的低仰角增益，较宽的带宽要求。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述具体实施案例，对本领域的技术人员来讲，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种应用于智慧终端的宽频带天线组件，其特征在于，所述天线包括介质基板（1）、直立振子（2）、顶加载椭圆盘（3）、天线接口（4）、接地端口（5）；直立振子（2）垂直居中放置在由特殊材料制成的圆形介质基板（1）上，直立振子（2）的顶部水平放置一个顶加载椭圆盘（3）；天线接口（4）和接地端口（5）均置于介质基板（1）的底部且天线接口（4）和接地端口（5）绝缘。