CN212676455U - 一种电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电器，包括：控制面板，其上开设有辐射窗口；WiFi微带天线，其包括：介质基板；辐射贴片，其设置在介质基板的上表面；接地板，其设置在介质基板的下表面；馈电孔，其设置在辐射贴片上；同轴馈线，其通过馈电孔连接辐射贴片和接地板；WiFi微带天线设置在辐射窗口处，且辐射贴片透过辐射窗口朝向外侧；主控板，其具有射频输出端，射频输出端与所述同轴馈线连接。本实用新型用于在小辐射窗口处安装WiFi微带天线，实现较强的前向辐射能量，增强小窗口处辐射强度及WiFi微带天线通信性能。

Description

一种电器

技术领域

本实用新型涉及天线通讯技术领域，具体涉及一种电器。

背景技术

为了提高通信吞吐量和通信质量，现代无线通信系统通常采用多天线系统，比如WiFi天线技术。目前存在的WiFi天线多是单极子或偶极子天线，此类天线其辐射部分和金属地一般处于同一层，在自由空间中，具有全向辐射的优点，但是缺点是方向图受环境影响较大，在辐射窗口较小时，电磁波均向后向辐射，无法有效的穿过较小的辐射窗口向外辐射，导致在小窗口处安装该天线时辐射能力差、通讯信号弱，无法实现正常通信。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电器，其在小辐射窗口处安装WiFi微带天线，实现较强的前向辐射能量，增强小窗口处辐射强度及WiFi微带天线通信性能。

为实现上述实用新型的目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种电器，其特征在于，包括：控制面板，其上开设有辐射窗口；WiFi微带天线，其包括：介质基板；辐射贴片，其设置在所述介质基板的上表面；接地板，其设置在所述介质基板的下表面；馈电孔，其设置在所述辐射贴片上；同轴馈线，其通过所述馈电孔连接所述辐射贴片和所述接地板；所述WiFi微带天线设置在所述辐射窗口处，且所述辐射贴片透过所述辐射窗口朝向外侧；主控板，其具有射频输出端，所述射频输出端与所述同轴馈线连接。

如上所述的电器，所述介质基板的形状为在方形介质基板的长度方向上的两端分别挖掉圆弧形豁口后形成的形状。

如上所述的电器，所述接地板完全覆盖所述介质基板的下表面，所述辐射贴片覆盖所述介质基板的上表面的一部分。

如上所述的电器，所述辐射贴片相对于所述介质基板的的宽度方向上的横向中心轴线对称。

如上所述的电器，所述辐射贴片的尺寸与所述辐射窗口的尺寸相适配。

如上所述的电器，所述介质基板的宽度为7mm，且最长边为40mm；所述圆弧形豁口的半径为3.6mm，且圆心距离方形介质基板的短边的距离为2.25.mm且距方形介质基板的长边的距离为2.2.mm。

如上所述的电器，所述馈电孔的中心距离所述横向中心轴线的距离为3.9mm，且位于所述介质基板的长度方向上的纵向中心轴线上。

如上所述的电器，所述介质基板为FR4基板。

如上所述的电器，所述控制面板为金属面板。

如上所述的电器，所述辐射贴片和接地板均由印刷铜箔获得。

本申请涉及的电器，WiFi微带天线具有制作简单、易加工、成本低、低剖面、尺寸小的优点，有利于安装在小的辐射窗口处；WiFi微带天线的接地板和辐射贴片分别设置在介质基板的两侧，减小电磁波的背向辐射，增强辐射至控制面板外部的前向辐射，提高通讯信号强度。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提出的电器一实施例中WiFi微带天线的结构图；

图2为本实用新型提出的电器一实施例中WiFi微带天线的前视图；

图3为本实用新型提出的电器实施例中WiFi微带天线的S11参数的仿真图；

图4为在本实用新型提出的电器实施例中WiFi微带天线的远场方向图二维仿真图。

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，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实施例涉及一种电器，其具有控制面板，该控制面板上开设有辐射窗口，便于WiFi通讯信号穿过该辐射窗口向外辐射电磁波，该控制面板一般靠近门体设置且体积较小，因此，一般开设在其上的辐射窗口也比较小。

为了增强WiFi信号穿过该小的辐射窗口向外辐射的能量，本申请设计了适用于小辐射窗口处的WiFi微带天线100。

参考图1及图2，其示出WiFi微带天线100的结构。

WiFi微带天线100包括介质基板110、辐射贴片120和接地板（未示出），该辐射贴片120设置在介质基板110的上表面，接地板设置在介质基板110的下表面，阻止电磁波的背向辐射，从而增加WiFi微带天线100的前向辐射。

在辐射贴片120上开设有馈电孔121，用于提供良好的阻抗匹配，同轴馈线130通过馈电孔121连接辐射贴片120和接地板，用于传输来自主控板的射频输出端输出的射频信号。

在安装时，该WiFi微带天线100可以通过支架（未示出）固定设置在该辐射窗口处，辐射贴片120的尺寸与该辐射窗口的开口尺寸适配且朝向控制面板的外侧，便于透过辐射窗口向外辐射能量。

辐射贴片120和接地板可以均由印刷铜箔获得。

接地板完全覆盖介质基板110的下表面，即，接地板的面积与介质基板110的面积相等；辐射贴片120覆盖介质基板110的上表面的一部分，即，辐射贴片120的面积小于介质基板110的面积。

本实施例介质基板110为FR4（即，环氧玻璃纤维板）基板。

如图1所示的WiFi微带天线100的尺寸及形状形成过程如下。

（1）方形介质基板的长度为L1=40mm，宽度为W=7mm；

（2）方形辐射贴片的长度为L2=31.5mm，宽度为W=7mm，其设置在方形介质基板的上表面；

（3）方形接地板的长度为L1=40mm，宽度为W=7mm，其设置在方形介质基板的下表面；

（4）在方形介质基板的长度方向上的第一端和第二端处分别开设半径为3.6mm的圆弧形豁口140；其中圆弧形豁口140的圆心位于该方形介质基板上且距离第一端处的方形介质基板的宽边的距离为2.25mm，且距离第一端处的方形介质基板的长边的距离为2.2mm。

在完成上述（1）-（4）之后，形成本实施例中如图1所示的WiFi微带天线100的形状。

开设圆弧形豁口140的目的在于便于安装该WiFi微带天线100，且圆弧形豁口140开设的大小根据阻抗匹配测试得到。

介质基板110、辐射贴片120和接地板分别相对于介质基板110的横向中心轴线OO'对称。且该馈电孔121的中心距横向中心轴线OO'的距离d为3.9mm，且位于介质基板110的纵向中心轴线上。

如上尺寸设计的WiFi微带天线100用于产生2.45GHz的工作频率。

此外，对于现有嵌入式电器（例如嵌入式烤箱），此类电器因为是嵌入式的，所以其天线安装的位置仅能是前面板，而前面板通常的80%的区域均被门体结构占据，门体结构属于活动性结构，不适宜天线的安装，剩下能够安装天线的区域仅有控制面板区域，可安装区域小，且对于部分产品来说，为了提升产品美观性，通常前面板除显示区域外，其他区域做金属拉丝工艺处理，此处理使产品具有金属质感，但同时也使被金属拉丝工艺处理的区域如同金属板一样，使电磁波无法穿透，这就进一步导致电磁波的辐射窗口极其有限，内置在主控板上的WiFi天线如同处于封闭的金属腔中，无法接受外部的电磁波信号，也无法将辐射出的电磁波信号辐射至外部空间中，导致WiFi天线通信性能差。

利用本申请涉及的WiFi微带天线100，即使在控制面板为金属面板时，仍能够有较强的前向辐射，通讯性能好。

在将如上所述的WiFi微带天线100安装在金属材质的控制面板的辐射窗口处时，对其S11及增益方向图进行仿真测试。

图3表示如上WiFi微带天线100在2.437GHz～2.457GHz的频带范围内S11的仿真图，其中S11是微波传输中的输入反射系数（即输入回波损耗）。

从图3中可以看出，S11均小于-10dB，说明WiFi微带天线100在较宽的工作频带内均具有良好的匹配特性，能够更好的适应安装环境的变化。

图4表示该WiFi微带天线100的天线远场方向图的仿真图。

从图4中可以看到WiFi微带天线100的主要能量从小辐射窗口中辐射出来了，提高WiFi微带天线100通讯信号。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电器，其特征在于，包括：

控制面板，其上开设有辐射窗口；

WiFi微带天线，其包括：

介质基板；

辐射贴片，其设置在所述介质基板的上表面；

接地板，其设置在所述介质基板的下表面；

馈电孔，其设置在所述辐射贴片上；

同轴馈线，其通过所述馈电孔连接所述辐射贴片和所述接地板；

所述WiFi微带天线设置在所述辐射窗口处，且所述辐射贴片透过所述辐射窗口朝向外侧；

主控板，其具有射频输出端，所述射频输出端与所述同轴馈线连接。

2.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述介质基板的形状为在方形介质基板的长度方向上的两端分别挖掉圆弧形豁口后形成的形状。

3.根据权利要求2所述的电器，其特征在于，所述接地板完全覆盖所述介质基板的下表面，所述辐射贴片覆盖所述介质基板的上表面的一部分。

4.根据权利要求3所述的电器，其特征在于，所述辐射贴片相对于所述介质基板的宽度方向上的横向中心轴线对称。

5.根据权利要求4所述的电器，其特征在于，所述辐射贴片的尺寸与所述辐射窗口的尺寸相适配。

6.根据权利要求4所述的电器，其特征在于，所述介质基板的宽度为7mm，且最长边为40mm；所述圆弧形豁口的半径为3.6mm，且圆心距方形介质基板的短边的距离为2.25mm且距方形介质基板的长边的距离为2.2mm。

7.根据权利要求6所述的电器，其特征在于，所述馈电孔的中心距离所述横向中心轴线的距离为3.9mm，且位于所述介质基板的长度方向上的纵向中心轴线上。

8.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述介质基板为FR4基板。

9.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述控制面板为金属面板。

10.根据权利要求1所述的电器，其特征在于，所述辐射贴片和接地板均由印刷铜箔获得。

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