CN217009545U - 一种小型化无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型化无线通信设备，包括辐射体和给辐射体馈电的主板组件，辐射体包括主体部和与主板组件电性连接的馈电部，主体部所在平面和主板组件所在平面相交，主体部在主板组件所在平面内的投影位于主板组件范围外，馈电部在主板组件所在平面内的投影至少部分位于主板组件范围内，主板组件设置有馈电顶针，馈电顶针能够与馈电部在主板组件所在平面内的投影位于主板组件范围内的部分抵接，以使得主板组件和馈电部电性连接。本实用新型的有益效果为：该小型化双频无线通信设备减少辐射体在平行于主板组件方向上的空间占据，从而使得设备在保障正常无线通信需求的同时，具有更小的外形尺寸。

Description

一种小型化无线通信设备

技术领域

本实用新型涉及无线通信，特别是涉及一种小型化无线通信设备。

背景技术

随着无线通信设备的普及，人们对于无线通信设备的要求越来越高。无线通信设备通常要求外观小巧精制，而现代无线通信设备功能日益增多，功能模块堆叠造成设备内部结构空间紧密，给天线预留的空间被逐渐压缩。

公开号为CN1588693的中国专利公开了一种小型宽频印刷单极天线。该单极天线通过“斜n形”的单极子和短极子相互耦合，使得天线获得较大的带宽。同时，该单极天线采用平面印刷结构，馈电采用共面波导，使得天线制作和量产便利。

当馈线和微带电路进行电性连接，即馈线和主板组件进行电性连接时，馈线和主板组件相互平行，馈线在主板组件所在平面内的投影至少部分落入主板组件范围内，而单极子在主板组件所在平面内的投影落入主板组件范围外。但是，该天线的馈线和单极子又处于同一平面，导致单极子在平行于主板组件方向上的空间占据较大，从而无法容纳在空间越来越小的无线通信设备内部，有待改进。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的小型化无线通信设备。该小型化无线通信设备减少辐射体在平行于主板组件方向上的空间占据，从而使得设备在保障正常无线通信需求的同时，具有更小的外形尺寸。

本实用新型提供一种小型化无线通信设备，包括辐射体和给辐射体馈电的主板组件，所述辐射体包括主体部和与所述主板组件电性连接的馈电部，所述主体部所在平面和所述主板组件所在平面相交，所述主体部在所述主板组件所在平面内的投影位于主板组件范围外，所述馈电部在所述主板组件所在平面内的投影至少部分位于主板组件范围内，所述主板组件设置有馈电顶针，所述馈电顶针在所述主板组件所在平面内的投影位于主板组件范围内的部分能够与所述馈电部抵接，以使得所述主板组件和所述馈电部电性连接。

通过采用上述技术方案，馈电部通常和主板组件相互平行，则当主体部所在平面和主板组件所在平面相交时，主体部和馈电部并不处于同一平面，即主体部和馈电部处于弯折状态。相比于主体部所在平面和主板组件所在平面相互平行的情况，主体部所在平面和主板组件所在平面相交时，主体部在主板组件所在平面内的投影范围会减小，也就意味着主体部在平行于主板组件方向上的空间占据较小，从而使得设备在保障正常无线通信需求的同时，具有更小的外形尺寸。

此时，主体部在主板组件所在平面内的投影位于主板组件范围外，从而馈电顶针难以抵接主体部，从而主板组件直接给主体部馈电难度较大。而馈电部既与主体部电性连接，在所述主板组件所在平面内的投影至少部分位于主板组件范围内，因此主板组件通过馈电顶针抵接馈电部，从而通过馈电部间接实现给主体部馈电。

在本实用新型的一个实施方式中，所述馈电顶针垂直于所述主板组件，所述馈电部和所述主板组件相互平行；和/或，

所述主体部和所述馈电部相互垂直。

通过采用上述技术方案，若是馈电部不与主板组件平行，则馈电部和馈电顶针也并不处于垂直状态。此时，馈电顶针抵接馈电部，馈电顶针和馈电部产生挤压，容易导致馈电部和馈电顶针在平行于主板组件方向上发生相对移动，从而不利于馈电部能够稳定地接收主板组件的馈电。

主体部和主板组件也相互垂直，此时，主体部在主板组件所在平面的投影范围减小到最低值，也就意味着主体部在平行于主板组件方向上的空间占据最小，从而更加能够满足设备的空间要求。而当安装在类似于门铃等无线通信设备上时，设备的壳体内壁通常也是和主板组件垂直，因此，此时的主体部可以和门铃的壳体内壁实现共形设计，极大节约空间要求，有利于实现设备的小型化。

在本实用新型的一个实施方式中，所述无线通信结构还包括与所述馈电部耦合的耦合枝节。

通过采用上述技术方案，耦合枝节和馈电部耦合，从而形成高频带宽。相比于现有技术中短极子和单极子进行耦合的方式，耦合枝节和馈电部耦合的电压更高，辐射功率更大。

在本实用新型的一个实施方式中，所述耦合枝节和所述馈电部共面，所述耦合枝节和所述馈电部之间的距离为X，X＝0.3-0.8mm。

在本实用新型的一个实施方式中，所述主板组件设置有接地顶针，所述接地顶针能够与所述耦合枝节抵接以使得所述主板组件和所述耦合枝节电性连接。

通过采用上述技术方案，接地顶针将耦合枝节上产生的电流传输至主板组件，提高耦合枝节的抗干扰能力。

在本实用新型的一个实施方式中，所述辐射体还包括弯折部，所述弯折部连接于所述主体部远离所述馈电部的一端，所述弯折部和所述主体部共面，所述弯折部和所述主体部在所述主体部的宽度方向层叠设置。

通过采用上述技术方案，弯折部和主体部在主体部的宽度方向上层叠设置，则能够在确保弯折部和主体部的长度之和与0.25倍的波长接近的前提下，减小弯折部和主体部整体在主体部长度方向上的长度。

在本实用新型的一个实施方式中，所述弯折部和所述主体部相互平行。

通过采用上述技术方案，相比于弯折部和主体部之间存在小于90°的夹角的情况，弯折部和主体部相互平行，从而增加弯折部和主体部在主体部的宽度方向层叠部分，使得弯折部和主体部整体在主体部长度方向上的长度达到最小值。

在本实用新型的一个实施方式中，在垂直于所述主板组件方向上，所述弯折部相比于所述主体部更靠近所述主板组件，以使得沿着垂直于所述主板组件方向，从所述馈电部流向所述主体部的电流方向和从所述主体部流向所述弯折部的电流方向相同。

通过采用上述技术方案，在安装时，馈电顶针和馈电部弹性抵接，而馈电部背离馈电顶针的一侧受到设备壳体的内壁的支撑，从而通过顶针和设备壳体的内壁挤压馈电部实现馈电部的定位。此时，主体部所在平面和主板组件所在平面相交，而馈电部通常与主板组件平行，则主体部和馈电部处于弯折状态。而主体部又受到设备壳体的内壁的限制，从而只能朝向主板组件延伸。此时，弯折部相比于主体部更靠近主板组件，那么电流从馈电部往主体部流动方向和从主体部往弯折部流动方向沿着垂直于主板组件方向相同。若沿着垂直于主板组件方向，从馈电部流向主体部的电流方向和从主体部流向弯折部的电流方向相反，从而导致从馈电部往主体部流动的电流与从主体部往弯折部流动的电流产生的辐射相互削弱，从而降低整体辐射功率。因此，沿着垂直于主板组件方向，从馈电部流向主体部的电流方向和从主体部流向弯折部的电流方向相同，从而保障辐射功率。

在本实用新型的一个实施方式中，所述设备包括能够进行弯折的介质基材，所述主体部和所述馈电部均设置于介质基材，所述介质基材弯折以使得主体部所在平面和所述馈电部所在平面相交。

在本实用新型的一个实施方式中，所述设备为门铃、开关、灯泡或者玩具车。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例去除主板组件后仰视方向的结构示意图。

附图标记：1、辐射体；2、耦合枝节；3、介质基材；4、主板组件；5、馈电部；6、第一连接部；7、主体部；8、第二连接部；9、弯折部；10、馈电顶针；11、接地顶针；12、馈电基材；13、辐射基材；14、介质基板；15、金属底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1和2，本实用新型的实施例提供一种小型化无线通信设备，该设备可以为门铃、开关、灯泡、玩具车等外形尺寸较小的设备。该设备包括辐射体1、耦合枝节2、用于设置辐射体1和耦合枝节2的介质基材3，以及主板组件4。在一些实施方式中，介质基材3可选择为PI材质，或其他类似具有一定柔性、能够进行弯折的材质。这样，介质基材3、辐射体1和耦合枝节2能够形成被弯折的天线结构。在工作过程中，主板组件4给辐射体1馈电，而辐射体1则能够和耦合枝节2进行耦合，形成高频带宽。在本实施例中，辐射体1和耦合枝节2进行耦合可以形成5G频段，但在其他实施方式中，辐射体1和耦合枝节2 也可以根据生产需要形成其他频段。

参照图2，辐射体1包括馈电部5、第一连接部6、主体部7、第二连接部8 和弯折部9。其中，馈电部5和主体部7能够被弯折至相互垂直的状态，并通过第一连接部6实现连接。在其他实施方式中，馈电部和主体部之间弯折后形成的夹角，可以适应于其安装位置。例如，当馈电部和主体部布置于门铃等设备的某一部分壳体上时，馈电部5和主体部7之间的弯折角度，适应于该部分壳体的形状设置。其中，第一连接部6一端连接于馈电部5的边沿，另一端连接于主体部7的长度方向的端部。主体部7和弯折部9处于同一平面内且主体部7 和弯折部9相互平行，第二连接部8的两端分别连接于主体部7和弯折部9的两端。主体部7和弯折部9在主体部7的宽度方向上层叠。在图1所示的实施方式中，主体部7的宽度方向基本垂直于主板组件4，因此主体部7和弯折部9 也就是在垂直于主板组件4方向上层叠。在垂直于主板组件4方向上，弯折部9 相比于主体部7更靠近主板组件4。弯折部9和主体部7在主体部7的宽度方向上层叠设置，则能够在确保弯折部9和主体部7的长度之和与0.25倍的波长接近的前提下，减小弯折部9和主体部7整体在主体部7长度方向上的长度。相比于弯折部9和主体部7之间存在小于90°的夹角的情况，弯折部9和主体部 7相互平行，从而增加弯折部9和主体部7在主体部7宽度方向层叠的部分，使得弯折部9和主体部7整体在主体部7长度方向上的长度达到最小值。

参照图1和2，馈电部5在主板组件4所在平面内的投影部分位于主板组件 4范围内。在一些实施方式中，馈电部5在主板组件4所在平面内的投影全部位于主板组件4范围内。主体部7在主板组件4所在平面内的投影位于主板组件4 范围外。主体部7所在平面和主板组件4所在平面相交。在图1所示实施方式中，馈电部5和主板组件4相互平行，而主体部7和馈电部5相互垂直。此时，主体部7和馈电部5也是相互垂直，即主体部7和馈电部5处于呈90°夹角的立体弯折状态。相比于主体部7所在平面和主板组件4所在平面相互平行的情况，主体部7所在平面和主板组件4所在平面相交时，主体部7在主板组件4 所在平面内的投影范围会减小，也就意味着主体部7在平行于主板组件4方向上的空间占据较小，从而使得设备在保障正常无线通信需求的同时，具有更小的外形尺寸。当主体部7和馈电部5相互垂直时，主体部7在主板组件4所在平面的投影范围减小到最低值，也就意味着主体部7在平行于主板组件4方向上的空间占据最小，从而更加能够满足设备的空间要求。而当安装在类似于门铃等无线通信设备上时，设备的壳体内壁也是和主板组件4垂直，因此，此时的主体部7和弯折部9可以和门铃的壳体内壁实现共形设计，极大节约空间要求，有利于实现门铃的小型化。

参照图1，主板组件4设置有馈电顶针10，馈电顶针10和馈电部5抵接，从而主板组件4和馈电部5通过馈电顶针10实现电性连接。主体部7在主板组件4所在平面内的投影位于主板组件4范围外，从而馈电顶针10难以抵接主体部7，从而主板组件4直接给主体部7馈电难度较大。而馈电部5既与主体部7 电性连接，在主板组件4所在平面内的投影部分位于主板组件4范围内，因此主板组件4通过馈电顶针10抵接馈电部5，从而通过馈电部5间接实现给主体部7馈电。在一些实施方式中，馈电顶针10包括中空的外柱体和套设于外柱体内部的内柱体。同时，外柱体内部设置有弹簧和限位块，使得内柱体能够既能够相对外柱体沿着垂直于主板组件4的方向发生移动，又能够在弹簧作用下复位，同时通过限位块避免内柱体脱离外柱体。此时，馈电顶针10的外柱体和主板组件4固定连接且馈电顶针10的外柱体垂直于主板组件4，馈电顶针10的内柱体和馈电部5在弹簧的作用下始终处于抵接状态，实现馈电部5能够稳定地接收主板组件4的馈电，同时也便于主板组件4和辐射体1进行生产组装。若馈电部5和主板组件4不处于相互平行状态，则馈电部5和馈电顶针10也并不处于相互垂直状态。此时，馈电顶针10抵接馈电部5，馈电顶针10和馈电部5 产生挤压，容易导致馈电部5和馈电顶针10在平行于主板组件4方向上发生相对移动，从而不利于馈电部5能够稳定地接收主板组件4的馈电。因此，在图1 所示实施方式中，馈电部5和主板组件4相互平行，从而有利于保障馈电部5 能够稳定接收主板组件4的馈电。

参照图1，在安装时，馈电顶针10和馈电部5抵接，而馈电部5背离馈电顶针10的一侧受到设备壳体的内壁的支撑，从而通过顶针和设备壳体的内壁挤压馈电部5实现馈电部5的定位。而主体部7又受到设备壳体的内壁的限制，从而只能朝向主板组件4延伸。此时，若弯折部9相比于主体部7更远离主板组件4，那么沿着垂直于主板组件4方向，电流从馈电部5往主体部7流动方向和从主体部7往弯折部9流动方向相反，从而导致从馈电部5往主体部7流动的电流与从主体部7往弯折部9流动的电流产生的辐射相互削弱，从而降低整体辐射功率。因此，在垂直于主板组件4方向上，弯折部9相比于主体部7更靠近主板组件4，从而能够保障辐射功率。

参照图1和2，耦合枝节2和馈电部5处于同一平面，耦合枝节2和馈电部 5之间的距离为X，X＝0.3-0.8mm。X可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、 0.8mm等。耦合枝节2和馈电部5进行耦合，形成高频带宽。相比于现有技术中短极子和单极子进行耦合的方式，耦合枝节2和馈电部5耦合的电压更高，辐射功率更大。同时，也避免耦合枝节2位于弯折部9和主板组件4之间而受到主板组件4阻挡难以辐射出去。主板组件4设置有接地顶针11，接地顶针11和耦合枝节2抵接，从而将耦合枝节2上产生的电流传输至主板组件4，提高耦合枝节2的抗干扰能力。在一些实施方式中，接地顶针11也包括中空的外柱体和套设于外柱体内部的内柱体。同时，外柱体内部设置有弹簧和限位块，使得内柱体能够既能够相对外柱体沿着垂直于主板组件4方向发生移动，又能够在弹簧作用下复位，同时通过限位块避免内柱体脱离外柱体。此时，接地顶针11的外柱体和主板组件4固定连接且接地顶针11的外柱体垂直于主板组件4，接地顶针11的内柱体和耦合枝节2在弹簧的作用下始终处于抵接状态，实现耦合枝节2能够稳定地将电流传输到主板组件4，同时也便于耦合枝节2和主板进行生产组装。

参照图1，介质基材3包括馈电基材12和辐射基材13。馈电基材12所在平面和辐射基材13所在平面相交。在一些实施方式中，馈电基材12所在平面和辐射基材13所在平面相互垂直。馈电部5和耦合枝节2设置于馈电基材12 上，此时馈电部5和耦合枝节2平行于馈电基材12。而主体部7、第二连接部8 和弯折部9设置于辐射基材13上，此时，主体部7、第二连接部8和弯折部9 平行辐射基材13。第一连接部6贴合于馈电基材12和辐射基材13的连接处。

参照图1，主板组件4包括介质基板14和覆盖于介质基板14上方的金属底板15。馈电顶针10和接地顶针11均连接于金属底板15上。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种小型化无线通信设备，包括辐射体(1)和给辐射体(1)馈电的主板组件(4)，所述辐射体(1)包括主体部(7)和与所述主板组件(4)电性连接的馈电部(5)，其特征在于：所述主体部(7)所在平面和所述主板组件(4)所在平面相交，所述主体部(7)在所述主板组件(4)所在平面内的投影位于主板组件(4)范围外，所述馈电部(5)在所述主板组件(4)所在平面内的投影至少部分位于主板组件(4)范围内，所述主板组件(4)设置有馈电顶针(10)，所述馈电顶针(10)能够与所述馈电部(5)在所述主板组件(4)所在平面内的投影位于所述主板组件(4)范围内的部分抵接，以使得所述主板组件(4)和所述馈电部(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述馈电顶针(10)垂直于所述主板组件(4)，所述馈电部(5)和所述主板组件(4)相互平行；和/或，

所述主体部(7)和所述馈电部(5)相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述无线通信结构还包括与所述馈电部(5)耦合的耦合枝节(2)。

4.根据权利要求3所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述耦合枝节(2)和所述馈电部(5)共面，所述耦合枝节(2)和所述馈电部(5)之间的距离为X，X＝0.3-0.8mm。

5.根据权利要求3所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述主板组件(4)设置有接地顶针(11)，所述接地顶针(11)能够与所述耦合枝节(2)抵接以使得所述主板组件(4)和所述耦合枝节(2)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述辐射体(1)还包括弯折部(9)，所述弯折部(9)连接于所述主体部(7)远离所述馈电部(5)的一端，所述弯折部(9)和所述主体部(7)共面，所述弯折部(9)和所述主体部(7)在所述主体部(7)的宽度方向层叠设置。

7.根据权利要求6所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述弯折部(9)和所述主体部(7)相互平行。

8.根据权利要求6所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：在垂直于所述主板组件(4)方向上，所述弯折部(9)相比于所述主体部(7)更靠近所述主板组件(4)，以使得沿着垂直于所述主板组件(4)方向，从所述馈电部(5)流向所述主体部(7)的电流方向和从所述主体部(7)流向所述弯折部的电流方向相同。

9.根据权利要求1所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述设备包括能够进行弯折的介质基材(3)，所述主体部(7)和所述馈电部(5)均设置于介质基材(3)，所述介质基材(3)弯折以使得主体部(7)所在平面和所述馈电部(5)所在平面相交。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种小型化无线通信设备，其特征在于：所述设备为门铃、开关、灯泡或者玩具车。

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