CN218677551U - 一种自动锁具 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种自动锁具，包括：控制器，电路板，设置于电路板上的辐射体，以及信号线，控制器包括馈电源；电路板与控制器电性连接；辐射体包括第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部与连接部，第一辐射部与第二辐射部之间具有第一间隙，第三辐射部连接第一辐射部与第二辐射部相对远离的两端，且第三辐射部与第一辐射部以及第二辐射部之间具有第二间隙，第一辐射部与第二辐射部二者中的一者上设置有馈源点，另一者设置有馈地点，信号线的一端电连接馈电源，另一端穿过第二间隙并电连接馈电点以及馈地点。本申请提出的自动锁具，可以在缩小天线辐射体尺寸的同时，实现全向辐射，具有较高的辐射增益和较好的辐射效率。

Description

一种自动锁具

技术领域

本申请涉及锁具技术领域，具体涉及一种自动锁具。

背景技术

目前，随着人们的生活水平逐渐提升，对于居住环境中的水、电、煤气、制冷、供暖等条件要求越来越高，智能锁具无需钥匙即可开门，为人们的生活带来了便捷。

现有技术中，智能锁具是可以利用WIFI或其他方式与另外一些电子设备通信连接的设备，但是这种设备中天线的结构设计较为复杂，尺寸较大同时辐射效率较低。

实用新型内容

本申请提出了一种自动锁具，以改善上述问题。

本申请提出了一种自动锁具，包括：控制器，电路板，设置于电路板上的辐射体，以及信号线，控制器包括馈电源；电路板与控制器电性连接；辐射体包括第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部与连接部，第一辐射部与第二辐射部之间具有第一间隙，第三辐射部连接第一辐射部与第二辐射部相对远离的两端，且第三辐射部与第一辐射部以及第二辐射部之间具有第二间隙，第一辐射部与第二辐射部二者中的一者上设置有馈源点，另一者设置有馈地点，信号线的一端电连接馈电源，另一端穿过第二间隙并电连接馈电点以及馈地点。

在一些实施方式中，第一辐射部的远离第二辐射部的一端完成形成第一弯折部，第二辐射部的远离第一辐射部的一端弯折形成第二弯折部，第三辐射部连接第一弯折部与第二弯折部。

在一些实施方式中，辐射体还包括第一延伸部与第二延伸部，第一延伸部连接于第一辐射部的远离第一弯折部的一端，第二延伸部连接于第二辐射部的远离第二弯折部的一端，第一延伸部与第二延伸部的延伸方向相同，并位于第一间隙的两侧。

在一些实施方式中，辐射体还包括第一枝节与第二枝节，第一枝节连接于第一延伸部的远离第一辐射部的一端，第二枝节连接于第二延伸部的远离第一辐射部的一端，第一延伸部与第二延伸部位于第一间隙的两侧并对称设置。

在一些实施方式中，辐射体还包括第三枝节与第四枝节，第三枝节连接于第一枝节的远离第一延伸部的一端，第四枝节连接于第二枝节的远离第二延伸部的一端。

在一些实施方式中，信号线包括彼此电绝缘的第一芯层与第二芯层，第一芯层连接馈源点以及馈电点，第二芯层连接馈地点。

在一些实施方式中，第二芯层套设于第一芯层外。

在一些实施方式中，信号线还包括第一绝缘层与第二绝缘层，第一绝缘层设置于第一芯层与第二芯层之间并包覆第一芯层，第二绝缘层包覆于第二芯层外。

在一些实施方式中，电路板的长度为38.5mm～40.5mm，电路板的宽度为18.33mm～20.33mm。

在一些实施方式中，辐射体为ZigBee辐射体。

本申请提出的自动锁具具有以下优点：

本申请提出的自动锁具包括控制器，电路板，设置于电路板上的辐射体，以及信号线，控制器包括馈电源；电路板与控制器电性连接；辐射体包括第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部与连接部，第一辐射部与第二辐射部之间具有第一间隙，第三辐射部连接第一辐射部与第二辐射部相对远离的两端，且第三辐射部与第一辐射部以及第二辐射部之间具有第二间隙，第一辐射部与第二辐射部二者中的一者上设置有馈源点，另一者设置有馈地点，馈源点与馈地点靠近设置，信号线的一端电连接馈电源，另一端穿过第二间隙并电连接馈电点以及馈地点。本申请提出的自动锁具，可以在缩小天线辐射体尺寸的同时，实现全向辐射，具有较高的辐射增益和较好的辐射效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提出的一种自动锁具的结构框图；

图2为本申请实施例提出的一种自动锁具中ZigBee模块的结构框图；

图3为本申请实施例提出的一种自动锁具的部分结构示意图；

图4为本申请实施例提出的一种自动锁具表中信号线的部分结构示意图；

图5为本实施例的自动锁具在2400MHz频率时的平面辐射方向图；

图6为本实施例的自动锁具在2450MHz频率时的平面辐射方向图；

图7为本实施例的自动锁具在2500MHz频率时的平面辐射方向图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请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申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”、“其他实施方式”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，具有低功耗、低成本、低复杂度、抗干扰能力强、网络容量大等特性，可以支持网状网络、星型网络、树形网络等多种网络拓扑结构。ZigBee使用了三种不同的工作频段，分别为2.4GHz、868MHz、433MHz，其中2.4GHz是ZigBee的主流工作频段。在2.4GHz的频段上，PIFA天线或者单极天线的辐射距离较短，难以满足实际应用中ZigBee模块121对天线的无限距离传输要求。

请参阅图1，本申请提出了一种自动锁具1，包括、控制器10、电路板11、设置于电路板11上的辐射体14以及信号线13。

控制器10设置于壳体内部，用于与外部电子设备，如手机或服务器等通信连接。作为一种实施方式，控制器10还可以包括有ZigBee模块121，辐射体14为ZigBee辐射体。辐射体14可以设置于于电路板11上，由于电磁波容易受到干扰，为了实现较好的通信效果，作为一种实施方式，辐射体14可以设置于电路板11的净空区上，该净空区内不设置其他金属部件，以提高天线的辐射效率。在另一些实施方式中，辐射体14也可以是其他的辐射体14，如WIFI辐射体14等，辐射体14的类型根据与自动锁具1适配的通信类型选择，在此不做具体限定。

具体的，请参阅图2，ZigBee模块121还可以包括射频电路1211以及控制电路1212，射频电路1211具有馈电源，馈电源可以通过馈源点100连接于辐射体14。射频电路1211可以为用来产生射频信号的高频电路。控制电路1212连接于射频电路1211，用于控制射频电路1211产生射频信号。控制电路1212与射频电路1211可以集成于电路板11上，也可以是用其他方式设置的，在此不做限定。在本实施例中，电路板11的长度L1可以为38.5mm～40.5mm，电路板11的宽度L2可以为18.33mm～20.33mm，以获得足够的尺寸设置辐射体14。

请参阅图3，辐射体14包括第一辐射部141、第二辐射部142、第三辐射部143与连接部，第一辐射部141与第二辐射部142之间具有第一间隙144，第三辐射部143连接第一辐射部141与第二辐射部142相对远离的两端，且第三辐射部143与第一辐射部141以及第二辐射部142之间具有第二间隙145。第一辐射部141与第二辐射部142二者中的一者上设置有馈源点100，另一者设置有馈地点200，通过如此设计，馈源点100与馈地点200之间，通过第一辐射部141、第二辐射部142以及第三辐射部143之间形成回路，确保能够辐射信号。

在一些实施方式中，由于环境的因素，辐射体14的长度可能受到限制，所以还可以设置有电感。根据传输线的理论，长度小于1/4波长的倍数的辐射体14其阻抗呈容性，这时辐射体14预设频率产生的谐振效率低振，为此我们可以在辐射体14上加一个电感来与辐射体14平衡，从而调节辐射体14发生的谐振，满足在一定范围内的谐振频率，以使辐射体14具有良好的辐射效能。作为一种实施方式，可以利用网络分析仪测量辐射体14的反射系数，根据测量得到的辐射体14驻波比来调整辐射体14的长度，从而在有限的天线尺寸内得到更好的辐射性能。

为了连接第一辐射部141、第二辐射部142以及第三辐射部143，作为一种实施方式，第一辐射部141的远离第二辐射部142的一端完成形成第一弯折部1411，第二辐射部142的远离第一辐射部141的一端弯折形成第二弯折部1421，第三辐射部143连接第一弯折部1411与第二弯折部1421。通过第一弯折部1411可以连接第一辐射部141与第三辐射部143，通过第二弯折部1421可以连接第二辐射部142与第三辐射部143。

在一些情况下，还需要将辐射体14延伸，以满足辐射体14的调谐。具体的，作为一种实施方式，辐射体14还包括第一延伸部146与第二延伸部147，第一延伸部146连接于第一辐射部141的远离第一弯折部1411的一端，第二延伸部147连接于第二辐射部142的远离第二弯折部1421的一端，第一延伸部146与第二延伸部147的延伸方向相同，并位于第一间隙144的两侧。通过第一延伸部146与第二延伸部147，可以满足辐射体14的调谐。

进一步的，所述辐射体14还包括第一枝节148与第二枝节149，所述第一枝节148连接于所述第一延伸部146的远离所述第一辐射部141的一端，所述第二枝节149连接于所述第二延伸部147的远离所述第一辐射部141的一端，所述第一延伸部146与所述第二延伸部147位于所述第一间隙144的两侧并对称设置。

仅设置第一枝节148与第二枝节149，可能存在无法满足调谐的问题。所以在一些实施方式中，所述辐射体14还包括第三枝节1481与第四枝节1491，所述第三枝节1481连接于所述第一枝节148的远离所述第一延伸部146的一端，所述第四枝节1491连接于所述第二枝节149的远离所述第二延伸部147的一端。通过如此设计，可以使辐射体141获得更高的辐射效率。

信号线13的一端电连接馈电源，另一端穿过第二间隙145并电连接馈源点100以及馈地点200。在本实施例中，馈源点100设置于第一辐射部141，馈地点200设置于第二辐射部142。由于在高频电路中，制成信号线13本身的金属也具有一定的电容性与电感性，所以信号线13的长度与设置的位置，也会影响辐射体14的辐射效率。根据辐射体14所需的中心频率、带宽和增益来调整辐射体14和馈电线的形状与结构，从而得到辐射体14性能最佳的布线方式。

请参阅图4，作为一种实施方式，信号线13可以包括彼此电绝缘的第一芯层131与第二芯层132，第一芯层131连接馈源点100以及馈电源，第二芯层132连接馈地点200。第一芯层131作为馈电线，可以选用铜芯线，以减小第一芯层131自身的电阻。第一芯层131与第二芯层132若是并排设置，可能会产生电感，所以作为一种实施方式，信号线13可以选用一种同轴线。同轴线中不同芯层的信号之间的影响较小。

在一些实施方式中，信号线13还包括第一绝缘层133与第二绝缘层134，第一绝缘层133设置于第一芯层131与第二芯层132之间并包覆第一芯层131，第二绝缘层134包覆于第二芯层132外。第一绝缘层133与第二绝缘层134可以进一步避免第一芯层131与第二芯层132之间的影响。

在实际测试中，利用网络分析仪进行测试，请参阅表1，表1示出了网络分析仪测试得到的上述实施例的自动锁具1中辐射体14在多个测量点的频率以及驻波比值；

频率(MHZ)	2400	2500	5050	5400	5850
						驻波	1.49	1.27	1.59	1.35	1.56

请参阅表2，根据上述实施例的自动锁具1，在实际测试中其不同频率对应的增益和效率如表2所示；

Passive Test For wifi2.4G-2

从表2的数据得知，在2400至2500GHz频段时，增益在2.03dB至2.16dB之间，辐射效率在60.81％至62.68％之间。因此，本申请实施例的自动锁具1在收发2.4GHz频段时的辐射效率均高于60％，其辐射效率明显较高。

请参见图5，图5A、图5B、图5C示出了本实施例的自动锁具1在2400MHz频率时的平面辐射方向图，圆形的中心点代表天线的位置，距离中心点越远表示天线的增益越大。其中，图5A为E1面辐射方向图，图5B为E2面辐射方向图，图5C为H面辐射方向图，E面为辐射最大方向和电场所在的面，E1和E2面相互垂直，即辐射体14所在的平面，H面为磁场和最大辐射方向所在的平面，即与辐射体14垂直的平面。在2400MHz的频率下，可以发现图5A、图5B及图5C所示的辐射方向图都较为接近圆形，且增益较高。

请参见图6，图6A、图6B、图6C示出了本实施例的自动锁具1在2450MHz频率时的平面辐射方向图，圆形的中心点代表天线的位置，距离中心点越远表示天线的增益越大。其中，图6A为E1面辐射方向图，图6B为E2面辐射方向图，图6C为H面辐射方向图，E面为辐射最大方向和电场所在的面，即自动锁具1所在的平面，H面为磁场和最大辐射方向所在的平面，即与辐射体14垂直的平面。在2450MHz的频率下，可以发现图6A、图6B、图6C所示的辐射方向图都较为接近圆形，且增益较高。

请参见图7，图7A、图7B、图7C示出了本实施例的自动锁具1在2500MHz频率时的平面辐射方向图，圆形的中心点代表天线的位置，距离中心点越远表示天线的增益越大。其中，图7A为E1面辐射方向图，图7B为E2面辐射方向图，图7C为H面辐射方向图，E面为辐射最大方向和电场所在的面，即自动锁具1所在的平面，H面为磁场和最大辐射方向所在的平面，即与辐射体14垂直的平面。在2500MHz的频率下，可以发现图7A及图7C所示的辐射方向图都较为接近圆形，且增益较高。

综上所述，本实施例的提出的自动锁具1，辐射体14都具有近似全向性的辐射方向图，可以基本实现全向辐射。

本申请提出的一种自动锁具1使用原理如下：

本申请提出了一种自动锁具1，包括：控制器10，电路板11，设置于电路板11上的辐射体14，以及信号线13，控制器10包括馈电源。电路板11与控制器10电性连接；辐射体14包括第一辐射部141、第二辐射部142、第三辐射部143与连接部，第一辐射部141与第二辐射部142之间具有第一间隙144，第三辐射部143连接第一辐射部141与第二辐射部142相对远离的两端，且第三辐射部143与第一辐射部141以及第二辐射部142之间具有第二间隙145，第一辐射部141与第二辐射部142二者中的一者上设置有馈源点100，另一者设置有馈地点200，馈源点100与馈地点200靠近设置，信号线13的一端电连接馈电源，另一端穿过第二间隙145并电连接馈电点以及馈地点200。本申请提出的自动锁具1，可以在缩小天线辐射体14尺寸的同时，实现全向辐射，具有较高的辐射增益和较好的辐射效率。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动锁具，其特征在于，包括：

控制器，所述控制器包括馈电源；

电路板，所述电路板与所述控制器电性连接；

设置于所述电路板上的辐射体，所述辐射体包括第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部与连接部，所述第一辐射部与所述第二辐射部之间具有第一间隙，所述第三辐射部连接所述第一辐射部与所述第二辐射部相对远离的两端，且所述第三辐射部与所述第一辐射部以及所述第二辐射部之间具有第二间隙，所述第一辐射部与所述第二辐射部二者中的一者上设置有馈源点，另一者设置有馈地点，以及

信号线，所述信号线的一端电连接所述馈源点，另一端穿过所述第二间隙并电连接馈电点以及所述馈地点。

2.根据权利要求1所述的自动锁具，其特征在于，所述第一辐射部的远离所述第二辐射部的一端完成形成第一弯折部，所述第二辐射部的远离所述第一辐射部的一端弯折形成第二弯折部，所述第三辐射部连接所述第一弯折部与所述第二弯折部。

3.根据权利要求2所述的自动锁具，其特征在于，所述辐射体还包括第一延伸部与第二延伸部，所述第一延伸部连接于所述第一辐射部的远离所述第一弯折部的一端，所述第二延伸部连接于所述第二辐射部的远离所述第二弯折部的一端，所述第一延伸部与所述第二延伸部的延伸方向相同，并位于所述第一间隙的两侧。

4.根据权利要求3所述的自动锁具，其特征在于，所述辐射体还包括第一枝节与第二枝节，所述第一枝节连接于所述第一延伸部的远离所述第一辐射部的一端，所述第二枝节连接于所述第二延伸部的远离所述第一辐射部的一端，所述第一延伸部与所述第二延伸部位于所述第一间隙的两侧并对称设置。

5.根据权利要求4所述的自动锁具，其特征在于，所述辐射体还包括第三枝节与第四枝节，所述第三枝节连接于所述第一枝节的远离所述第一延伸部的一端，所述第四枝节连接于所述第二枝节的远离所述第二延伸部的一端。

6.根据权利要求1所述的自动锁具，其特征在于，所述信号线包括彼此电绝缘的第一芯层与第二芯层，所述第一芯层连接所述馈源点以及所述馈电点，所述第二芯层连接所述馈地点。

7.根据权利要求6所述的自动锁具，其特征在于，所述第二芯层套设于所述第一芯层外。

8.根据权利要求7所述的自动锁具，其特征在于，所述信号线还包括第一绝缘层与第二绝缘层，所述第一绝缘层设置于所述第一芯层与所述第二芯层之间并包覆所述第一芯层，所述第二绝缘层包覆于所述第二芯层外。

9.根据权利要求1所述的自动锁具，其特征在于，所述电路板的长度为38.5mm～40.5mm，所述电路板的宽度为18.33mm～20.33mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自动锁具，其特征在于，所述辐射体为ZigBee辐射体。

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