CN206947521U - 物联网天线和具有该天线的共享单车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了物联网天线和具有该天线的共享单车，包括印刷电路板基板，其正面设有射频电缆和天线图案，射频电缆一端和天线图案相连，天线图案包括：和射频电缆连接处为FEED点，用于导入RF信号，在FEED点下方为GND点，用于引入天线地，FEED点和GND点间有条形缝隙，用于耦合控制天线阻抗，条形缝隙处的金属一侧向外延伸且折弯呈U形，形成第一长谐振臂，用于利用弯曲加长地长度，条形缝隙处的金属另一侧向外延伸且形成两个支臂，一个支臂作为第二长谐振臂，用于控制低频部分信号，另一个支臂作为短谐振臂，用于控制高频部分信号。与现有技术相比较，本实用新型体积小，占用空间少，组装方便，结构可靠，信号稳定使用效果好。

Description

物联网天线和具有该天线的共享单车

技术领域

本实用新型属于天线制造技术领域，尤其涉及物联网天线和具有该天线的共享单车。

背景技术

物联网（IOT，The Internet of Things），顾名思义，就是物与物之间的互联以组成一个通信网络。它将传统的人与物之间的通信拓展到全面的物与物之间的通信。

随着科技改变生活，共享单车逐渐兴起并迅猛发展，在较短的时间内就掀起了一股能媲美当年网约车的浪潮，足以证明它的出现是一个趋势。

相较于公共自行车，共享单车不用办卡，定位、借车、锁车、缴费等过程全部在手机上完成。共享单车让短途出行更加方便，有些路段，由于交通拥堵，汽车、三轮车甚至电动车都无法通行，但自行车以小巧灵活的优势却能通行自如。这就导致了相同的路程，开车可能开半个多小时，骑共享单车却能在15分钟到达目的地。共享单车一定程度上减少了汽车的使用量，不仅打通了出行的“最后一公里”，也让我们的生活变得更加绿色环保。在满足人们安全、快捷、舒适出行的同时，共享单车还成为治疗城市拥堵“癌症”的一剂猛药。

第三方数据研究机构比达咨询日前发布的《2016中国共享单车市场研究报告》显示，截至2016年底，中国共享单车市场整体用户数量已达到1886万，预计2017年，共享单车市场用户规模将继续保持大幅增长，年底将达5000万用户规模。

面对日益庞大的市场，对天线（物联网天线）的要求也在不断提高，有限的空间必须满足良好的数据传输性能，而且天线也要组装方便，结构性能则要求稳定可靠。

实用新型内容

有鉴于此，确有必要提供一种体积小，占用空间少，组装方便，结构可靠，信号稳定使用效果好的物联网天线。

为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供以下技术方案：

物联网天线，包括印刷电路板基板8，其正面为辐射面，在辐射面设有射频电缆1和天线图案，所述天线图案由导电特性好的金属构成，其特征在于，射频电缆1用于传输RF信号，其一端和天线图案相连，

天线图案包括：

FEED点3，和射频电缆1连接处为FEED点3，FEED点3用于导入RF信号，

在FEED点3下方为GND点4，GND点4用于引入天线地，

FEED点3和GND点4间有条形缝隙7，条形缝隙7用于耦合控制天线阻抗，

条形缝隙7处的金属一侧向外延伸且折弯呈U形，形成第一长谐振臂2，第一长谐振臂2用于利用弯曲加长地长度，

条形缝隙7处的金属另一侧向外延伸且形成两个支臂，

一个支臂作为第二长谐振臂6，第二长谐振臂6用于控制低频部分信号，

另一个支臂作为短谐振臂5，短谐振臂5用于控制高频部分信号。

作为优选，所述印刷电路板基板8优选为矩形的FPC。

作为优选，所述印刷电路板基板8长度为59.52±0.15mm，宽度为16.95±0.15mm，

射频电缆1长度为67.00±2.00mm。

作为优选，所述射频电缆1的自由端设有扣口，扣口的方向朝上。

作为优选，所述条形缝隙7的长度等于GND点4和FEED点3间串电感，对应长度对应具体感值。

作为优选，所述GND点4处设有固定构件，固定构件用于固定射频电缆1；

或：

射频电缆1焊接在GND点4处。

作为优选，所述第一长谐振臂2的自由端临近GND点4，

所述短谐振臂5的自由端临近FEED点3。

共享单车，其特征在于，具有上述任意之一所述的物联网天线。

作为优选，短谐振臂5具有两个折弯部，靠近短谐振臂5的自由端的折弯部更临近FEED点3。

作为优选，靠近短谐振臂5的自由端的折弯部，和短谐振臂5的自由端之间的轴线，和FEED点3处金属边缘形成的直线之间，有一夹角。

与现有技术相比较，本实用新型的技术方案体积小，占用空间少，组装方便，结构可靠，信号稳定使用效果好。适于作为各种物联网设备的天线使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2回波损耗图。

图3为低频900mhz 3D方向图。

图4为低频900mhz 水平面方向图。

图5为低频900mhz 垂直面E1 方向图。

图6为低频900mhz 垂直面E2 方向图。

图7为高频1800mhz 3D方向图。

图8为高频1800mhz 水平面方向图。

图9为高频1800mhz 垂直面E1 方向图。

图10为高频1800mhz 垂直面E2 方向图。

图11为本实用新型结构具体实施例。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，物联网天线，包括：

印刷电路板基板8，其正面为辐射面，反面可以为接地面，

在辐射面设有射频电缆1和天线图案，所述天线图案由导电特性好的金属构成，所述金属包括但不限于黄金和银，

射频电缆1用于传输RF信号（射频信号），其一端和天线图案相连，

天线图案包括：

FEED点（天线馈源点）3，和射频电缆1连接处为FEED点3，FEED点3用于导入RF信号（射频信号），

在FEED点3下方为GND点（天线接地点）4，GND点4用于引入天线地，

FEED点3和GND点4间有条形缝隙7，条形缝隙7用于耦合控制天线阻抗，

条形缝隙7处的金属一侧向外延伸且折弯呈U形，形成第一长谐振臂2，第一长谐振臂2用于利用弯曲加长地长度，

条形缝隙7处的金属另一侧向外延伸且形成两个支臂，

一个支臂作为第二长谐振臂6，第二长谐振臂6用于控制低频部分信号，

另一个支臂作为短谐振臂5，短谐振臂5用于控制高频部分信号。

第一长谐振臂2折弯部前后的宽度相同或不同。

在上述技术方案的基础上，印刷电路板基板8优选为矩形的FPC（柔性电路板，Flexible Printed Circuit）。矩形状态天线FPC拼版成本最低。

在上述技术方案的基础上，作为可以选择的实施方式之一，印刷电路板基板8长度为59.52±0.15mm，宽度为16.95±0.15mm，

射频电缆1长度为67.00±2.00mm。

天线图案各部位的具体尺寸，通过实际测试调整，然后通过修剪长度调整到最优方案。图11示出了一个具体实施例，但并非限定具体尺寸只能如此选择。

在上述技术方案的基础上，射频电缆1的自由端设有扣口，扣口的方向朝上。

在上述技术方案的基础上，条形缝隙7的长度等于GND点4和FEED点3间串电感，对应长度对应具体感值。

在上述技术方案的基础上，GND点4处设有固定构件，固定构件用于固定射频电缆1。

另一种可选择的实施方案是，射频电缆1焊接在GND点4处。例如，通过锡线焊接。

在上述技术方案的基础上，第一长谐振臂2的自由端临近GND点4。

在上述技术方案的基础上，短谐振臂5的自由端临近FEED点3。为确保短谐振臂5的长度，短谐振臂5具有至少一个折弯部。某一个折弯部可以比短谐振臂5的自由端更临近FEED点3。图1所示实施方案中，短谐振臂5具有两个折弯部，靠近短谐振臂5的自由端的折弯部更临近FEED点3。

靠近短谐振臂5的自由端的折弯部，和短谐振臂5的自由端之间的轴线，和FEED点3处金属边缘形成的直线之间，有一夹角，即：二者不是平行的关系。

短谐振臂5的折弯部前后的宽度相同或不同。

在上述技术方案的基础上，第二长谐振臂6为无折弯部的条形。

在上述技术方案的基础上，通过对条形缝隙7的长度及宽度的调整来改变天线的整体阻抗，其中：

长度影响天线低频部分的阻抗，

宽度影响天线高频部分的阻抗。

条形缝隙7的长度是指其整体长度，条形缝隙7可以有至少一个折弯部。

条形缝隙7的宽度是指FEED点3和GND点4间金属边缘之间的间距。

具体的长度、宽度按需选择，不合适的尺寸会导致驻波变差，效率降低，进而影响整个产品的平均发射功率与平均接收灵敏度。

在上述技术方案的基础上，通过短谐振臂5、第二长谐振臂6，来控制天线高低频的谐振点，其中：

谐振臂越长，对应天线的谐振频点越低，

谐振臂越短，对应天线的谐振频点越高。

以下为对物联网天线的测试结果，所选物联网天线的具体尺寸参见图11。

1、对应的回波损耗，参见图2。

2、天线增益苹果图（无线电通信中，以天线为中心，表示场强对方位角变化的极性图形）

低频900mhz，参见图3、4、5、6。

高频1800mhz，参见图7、8、9、10。

具体测试方式大致如下：

测试设备：网络分析仪(HP 8753E)

测试方法：用一根50欧姆CABLE电缆从测试设备的测试端口导出，使用校准件校准后连接测试制具的SMA接头，记录相关频点对应的回波损耗和驻波比。

与现有技术相比较，本实用新型的技术方案体积小，占用空间少，组装方便，结构可靠，信号稳定使用效果好。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.物联网天线，包括印刷电路板基板（8），其正面为辐射面，在辐射面设有射频电缆（1）和天线图案，所述天线图案由导电特性好的金属构成，其特征在于，射频电缆（1）用于传输RF信号，其一端和天线图案相连，

天线图案包括：

FEED点（3），和射频电缆（1）连接处为FEED点（3），FEED点（3）用于导入RF信号，

在FEED点（3）下方为GND点（4），GND点（4）用于引入天线地，

FEED点（3）和GND点（4）间有条形缝隙（7），条形缝隙（7）用于耦合控制天线阻抗，

条形缝隙（7）处的金属一侧向外延伸且折弯呈U形，形成第一长谐振臂（2），第一长谐振臂（2）用于利用弯曲加长地长度，

条形缝隙（7）处的金属另一侧向外延伸且形成两个支臂，

一个支臂作为第二长谐振臂（6），第二长谐振臂（6）用于控制低频部分信号，

另一个支臂作为短谐振臂（5），短谐振臂（5）用于控制高频部分信号。

2.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，所述印刷电路板基板（8）为矩形的FPC。

3.根据权利要求2所述的物联网天线，其特征在于，所述印刷电路板基板（8）长度为59.52±0.15mm，宽度为16.95±0.15mm，

射频电缆（1）长度为67.00±2.00mm。

4.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，所述射频电缆（1）的自由端设有扣口，扣口的方向朝上。

5.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，所述条形缝隙（7）的长度等于GND点（4）和FEED点（3）间串电感，对应长度对应具体感值。

6.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，所述GND点（4）处设有固定构件，固定构件用于固定射频电缆（1）；

或：

射频电缆（1）焊接在GND点（4）处。

7.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，所述第一长谐振臂（2）的自由端临近GND点（4），

所述短谐振臂（5）的自由端临近FEED点（3）。

8.共享单车，其特征在于，具有权利要求1～7任意之一所述的物联网天线。

9.根据权利要求8所述的共享单车，其特征在于，短谐振臂（5）具有两个折弯部，靠近短谐振臂（5）的自由端的折弯部更临近FEED点（3）。

10.根据权利要求8所述的共享单车，其特征在于，靠近短谐振臂（5）的自由端的折弯部，和短谐振臂（5）的自由端之间的轴线，和FEED点（3）处金属边缘形成的直线之间，有一夹角。