CN214176237U - 新型板载缝隙天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型板载缝隙天线，该板载缝隙天线可设于一PCB板上，板载缝隙天线包括：设置于PCB板一面的金属辐射地，以及与金属辐射地电连接的金属包边，金属辐射地作为板载缝隙天线的辐射面；金属辐射地上设有一长条形且贯穿金属辐射地一侧边的镂空缝隙及从金属辐射地伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，PCB板上设有一覆盖镂空缝隙的镂空区域；天线馈电部的端部作为板载缝隙天线的馈电点；金属包边作为板载缝隙天线的接地部接地。上述的新型板载缝隙天线，采用金属辐射地作为天线的辐射面，且PCB板上设有覆盖镂空缝隙的镂空区域，可大幅增加辐射面积及辐射强度并提高天线增益，且天线的尺寸与PCB板尺寸相当，可兼顾天线对小尺寸及高性能的需求。

Description

新型板载缝隙天线

技术领域

本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种新型板载缝隙天线。

背景技术

天线是一种转换器，它把传输线上的导行波，变换成自由空间中传播的电磁波，或者进行相反变换，天线在无线电设备中是用来发射或者接收电磁波信号的部件。随着智能穿戴设备及智能通讯的发展，越来越多的设备中需要使用小尺寸的天线作为电磁波信号的收发部件，例如蓝牙耳机或智能灯内均可设置通信天线，以智能灯为例，可通过通信天线接收远距离传输的控制信号，并通过控制信号对智能灯进行开关控制，由于智能灯内部空间有限无法安装常规的大尺寸天线，而若天线尺寸过小则无法满足对净空区的要求，导致天线的增益低、辐射强度较低，难以满足远距离传输控制信号的使用需求。适当增加天线的外部尺寸虽然可明显改善天线的性能，但无法满足天线对安装空间的需求，也即是无法同时兼顾天线对小尺寸及高性能的需求。因而，现有技术方法中的天线存在无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种新型板载缝隙天线，旨在解决现有技术方法中的天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

本实用新型实施例提供了一种新型板载缝隙天线，所述板载缝隙天线可设于一PCB板上，其中，所述板载缝隙天线包括：设置于所述PCB板一面的金属辐射地，以及与所述金属辐射地电连接的金属包边，所述金属辐射地作为所述板载缝隙天线的辐射面；所述金属辐射地上设有一长条形且贯穿所述金属辐射地一侧边的镂空缝隙及从所述金属辐射地伸出至所述镂空缝隙处的一天线馈电部，所述PCB板上设有一覆盖所述镂空缝隙的镂空区域；所述天线馈电部的端部作为所述板载缝隙天线的馈电点；所述金属包边作为所述板载缝隙天线的接地部接地。

所述的板载缝隙天线，其中，所述板载缝隙天线还包括与所述金属辐射地右侧电连接的独立金属导线，所述金属辐射地及所述独立金属导线共同作为所述板载缝隙天线的辐射面。

所述的板载缝隙天线，其中，位于所述镂空缝隙右侧的所述金属辐射地的横向长度不小于4mm。

所述的板载缝隙天线，其中，所述板载缝隙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙的长度为λ/32-λ/4。

所述的板载缝隙天线，其中，所述金属辐射地、所述金属包边及所述独立金属导线的材质均为铜。

所述的板载缝隙天线，其中，所述独立金属导线的长度为30.5-300mm。

所述的板载缝隙天线，其中，所述金属辐射地的厚度为0.017-0.035mm。

所述的板载缝隙天线，其中，所述镂空缝隙的宽度为1-2.5mm。

所述的板载缝隙天线，其中，所述金属包边包括设置于所述PCB板两侧边且均接地的第一包边及第二包边。

所述的板载缝隙天线，其中，所述金属包边包括设置于所述PCB板上侧边且接地的第一包边或设置于所述PCB板下侧边且接地的第二包边。

本实用新型实施例提供了一种新型板载缝隙天线，该板载缝隙天线可设于一PCB板上，板载缝隙天线包括：设置于PCB板一面的金属辐射地，以及与金属辐射地电连接的金属包边，金属辐射地作为板载缝隙天线的辐射面；金属辐射地上设有一长条形且贯穿金属辐射地一侧边的镂空缝隙及从金属辐射地伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，PCB板上设有一覆盖镂空缝隙的镂空区域；天线馈电部的端部作为板载缝隙天线的馈电点；金属包边作为板载缝隙天线的接地部接地。上述的新型板载缝隙天线，采用金属辐射地作为板载缝隙天线的辐射面，且PCB板上设有覆盖镂空缝隙的镂空区域，可大幅增加板载缝隙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果，且板载缝隙天线的尺寸与PCB板相当，无需增加额外的空间用于放置天线，解决了现有天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的新型板载缝隙天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的新型板载缝隙天线的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1及图2，图1为本实用新型实施例提供的新型板载缝隙天线的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的新型板载缝隙天线的结构示意图。如图所示，所述板载缝隙天线可设于一PCB板1上，其中，所述板载缝隙天线包括：设置于所述PCB板1一面的金属辐射地2，以及与所述金属辐射地2电连接的金属包边4，所述金属辐射地2作为所述板载缝隙天线的辐射面；所述金属辐射地2上设有一长条形且贯穿所述金属辐射地2一侧边的镂空缝隙21及从所述金属辐射地2伸出至所述镂空缝隙21处的一天线馈电部22，所述PCB板1上设有一覆盖所述镂空缝隙21的镂空区域，PCB板1上的镂空区域可以与镂空缝隙21完全重合，PCB板1上的镂空区域也可以超出镂空缝隙21，则PCB板1上的镂空区域的大小至少能够完全覆盖镂空缝隙21。所述天线馈电部22的端部作为所述板载缝隙天线的馈电点；所述金属包边4作为所述板载缝隙天线的接地部接地。具体的，PCB板1上还设置有多个电路元件(如控制芯片11等)，PCB板1上未设置电路元件的区域均可作为金属辐射地2的设置区域，天线馈电部22的馈电点与PCB板1上的控制芯片11的供电点或信号接收点电连接，金属包边4作为板载缝隙天线的接地部接地，镂空缝隙21处除设置天线馈电部22外不包含其它电路元件及金属材料，也即是镂空缝隙21处为净空区域。由于相比传统天线，采用金属辐射地2作为天线的辐射面，可大幅增加板载缝隙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果；并且由于增加的金属辐射地2后并未扩大PCB板1的面积，则所得到的板载缝隙天线的尺寸与PCB板相当，因此无需增加额外的空间用于放置天线，可满足各种智能穿戴设备及智能通讯设备对小尺寸天线的需求。

在更具体的实施例中，所述金属辐射地2的厚度为0.017-0.035mm。PCB板1包括采用硅等绝缘材料制作得到的绝缘基材，可在PCB板1的绝缘基材上刻蚀形成与金属辐射地2相对应的凹槽，并在凹槽内填充金属材料以实现将金属辐射地2设于PCB板上，则金属辐射地2以金属薄层的形式填充于凹槽内，对应的可将金属辐射地2的厚度设置为0.017-0.035mm。

在更具体的实施例中，所述板载缝隙天线还包括与所述金属辐射地2右侧电连接的独立金属导线3，所述金属辐射地2及所述独立金属导线3共同作为所述板载缝隙天线的辐射面。其中，独立金属导线3即为独立设置的导线，也即是独立金属导线3的末端不与任何其他电子元器件进行连接，可在金属辐射地2上设置焊点31作为独立金属导线3的连接点，焊点31可以是采用锡焊加工所得到的锡焊点，焊点31可与一条或多条独立金属导线3进行连接。通过增加独立金属导线3，并将金属辐射地2与独立金属导线3组合作为辐射面，可进一步增加板载缝隙天线的辐射面积及辐射强度以进一步提高天线的增益。

在更具体的实施例中，所述板载缝隙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙的长度为λ/32-λ/4。上述新型板载缝隙天线可作为一种蓝牙天线进行使用，则其所适用的电磁波信号的频段为2.40GHz至2.48GHz，对应得到该频段电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，镂空缝隙21的长度L₁必须为λ/32-λ/4才能满足蓝牙天线的使用需求，例如，以镂空缝隙21的长度为最小值λ/32计算得到其对应的长度L₁范围为3.780-3.906mm。

在更具体的实施例中，位于所述镂空缝隙21右侧的所述金属辐射地2的横向长度不小于4mm。为确保板载缝隙天线的辐射面积及辐射强度以满足远距离传输控制信号的使用需求，可设置位于镂空缝隙21右侧的金属辐射地2的横向长度L₂不小于4mm。

在更具体的实施例中，所述金属辐射地2、所述金属包边4及所述独立金属导线3的材质均为铜。金属辐射地2、金属包边4及独立金属导线3均可采用铜或铝等金属材料制作得到，还可采用其它具有导电功能的金属或合金材料制作得到，铜的导电性较好且价格较低，因此金属辐射地2、金属包边4及独立金属导线3优选采用铜制造得到。

在更具体的实施例中，所述独立金属导线3的长度为30.5-300mm。独立金属导线3可根据天线信号的辐射需求及所对应的安装空间进行设置，独立金属导线3的长度越长则对应的天线信号的辐射强度越高，例如，若安装于蓝牙耳机内，则独立金属导线3的长度可设置较短一些；若安装于智能灯内，则独立金属导线3的长度可设置较长一些。

在更具体的实施例中，所述镂空缝隙的宽度为1-2.5mm。镂空缝隙21的宽度W₁与镂空缝隙21的长度L₁相适配，若镂空缝隙21的长度较长，则可适当增加镂空缝隙的宽度。例如，当镂空缝隙21的长度为6.5mm时，可对应设置其宽度为1.3mm。

在更具体的实施例中，所述金属包边4包括设置于所述PCB板1两侧边且均接地的第一包边41及第二包边42。或者是，所述金属包边4包括设置于所述PCB板1上侧边且接地的第一包边41或设置于所述PCB板1下侧边且接地的第二包边42。可仅在PCB板1的上侧边设置第一包边41作为金属包边4，也可仅在PCB板1的下侧边设置第二包边42作为金属包边4；优选的，在PCB板1的上下两侧边同时设置第一包边41及第二包边42作为金属包边4，第一包边41及第二包边42与PCB板1的外边缘相适配。相比传统技术中天线的接地端，上述板载缝隙天线中所设置的金属包边4的面积更大，因此金属包边可进一步优化天线的辐射方向，提高天线增益。第一包边41及第二包边42的外形尺寸需与PCB板1的侧边尺寸相适应，也即是第一包边41及第二包边42可作为PCB板1侧面保护壳的组成部分。

本实用新型实施例所提供一种新型板载缝隙天线，该板载缝隙天线可设于一PCB板上，板载缝隙天线包括：设置于PCB板一面的金属辐射地，以及与金属辐射地电连接的金属包边，金属辐射地作为板载缝隙天线的辐射面；金属辐射地上设有一长条形且贯穿金属辐射地一侧边的镂空缝隙及从金属辐射地伸出至镂空缝隙处的一天线馈电部，PCB板上设有一覆盖镂空缝隙的镂空区域；天线馈电部的端部作为板载缝隙天线的馈电点；金属包边作为板载缝隙天线的接地部接地。上述的新型板载缝隙天线，采用金属辐射地作为板载缝隙天线的辐射面，且PCB板上设有覆盖镂空缝隙的镂空区域，可大幅增加板载缝隙天线的辐射面积及辐射强度并优化天线的辐射方向，可降低外界环境因素对天线的干扰，具有提高天线增益的效果，且板载缝隙天线的尺寸与PCB板相当，无需增加额外的空间用于放置天线，解决了现有天线所存在的无法同时兼顾小尺寸及高性能的问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种新型板载缝隙天线，所述板载缝隙天线可设于一PCB板上，其特征在于，所述板载缝隙天线包括：

设置于所述PCB板一面的金属辐射地，以及与所述金属辐射地电连接的金属包边，所述金属辐射地作为所述板载缝隙天线的辐射面；

所述金属辐射地上设有一长条形且贯穿所述金属辐射地一侧边的镂空缝隙及从所述金属辐射地伸出至所述镂空缝隙处的一天线馈电部，所述PCB板上设有一覆盖所述镂空缝隙的镂空区域；所述天线馈电部的端部作为所述板载缝隙天线的馈电点；

所述金属包边作为所述板载缝隙天线的接地部接地。

2.根据权利要求1所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述板载缝隙天线还包括与所述金属辐射地右侧电连接的独立金属导线，所述金属辐射地及所述独立金属导线共同作为所述板载缝隙天线的辐射面。

3.根据权利要求1或2所述的板载缝隙天线，其特征在于，位于所述镂空缝隙右侧的所述金属辐射地的横向长度不小于4mm。

4.根据权利要求3所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述板载缝隙天线所适用的电磁波信号的波长λ为120.97-125mm，所述镂空缝隙的长度为λ/32-λ/4。

5.根据权利要求2所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述金属辐射地、所述金属包边及所述独立金属导线的材质均为铜。

6.根据权利要求2所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述独立金属导线的长度为30.5-300mm。

7.根据权利要求4所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述金属辐射地的厚度为0.017-0.035mm。

8.根据权利要求4所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述镂空缝隙的宽度为1-2.5mm。

9.根据权利要求4所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述金属包边包括设置于所述PCB板两侧边且均接地的第一包边及第二包边。

10.根据权利要求4所述的板载缝隙天线，其特征在于，所述金属包边包括设置于所述PCB板上侧边且接地的第一包边或设置于所述PCB板下侧边且接地的第二包边。

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