CN219226615U - 适用于Lora频段的门把手天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于Lora频段的门把手天线，天线包括辐射体、接地金属板、绝缘柱及同轴射频接头，辐射体包括呈门把手状的主体部，接地金属板上设有馈电孔和固定孔，主体部的馈电端对应馈电孔设置，主体部的固定端装配在固定孔处以使固定端和接地金属板通过金属紧固件固定连接；绝缘柱穿设在馈电孔，绝缘柱形成有通孔，馈电端穿设在通孔并通过绝缘柱与接地金属板绝缘；同轴射频接头固定至接地金属板与辐射体相反的一侧且同轴射频接头的外导体与接地金属板电连接，同轴射频接头内侧的馈电针与馈电端电连接。本实用新型既可以避免由于天线设置在保险箱等的内部而影响传输效果，又可以避免由于设置在保险箱等的外侧而导致影响整体外观。

Description

适用于Lora频段的门把手天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种适用于Lora频段的门把手天线。

背景技术

随着物联网技术的高速发展，无线通信技术也得以快速发展，在万物互联的时代，不仅需要速率和稳定性更高的5G技术，同时对低功耗，远距离的低功耗广域网络技术也有一定的依赖性。而Lora技术作为易于建设和部署的低功耗物联技术，在智慧城市的物联网转型中提供了重要的支撑作用。目前已广泛应用于智能抄表，工控生产，物业管理等领域。

国际上，433.05-434.79MHz(中心频率433.92MHz)频段是国际电联第一区部分欧洲国家指定用于ISM应用的频段，902-928MHz(中心频率915MHz)频段是美国等国际电联划分的第二区国家指定用于ISM应用的频段。

目前大部分保密机柜或者保险箱等重要文件、物体存放地均为金属材质，而金属材质对信号有较强的遮挡和反射作用，所以将该类型设备接入物联网系统时，天线的设计就变得尤为重要，传统的内置天线无法在柜体内达到传输效果，外置胶棒天线结构单一，对整体设备的美观度又有影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于Lora频段的门把手天线，有利于解决背景技术中存在的至少一技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于Lora频段的门把手天线，包括：

辐射体，所述辐射体作为门把手使用，所述辐射体包括呈门把手状的主体部，所述主体部的一端为馈电端，所述主体部的另一端为固定端；

接地金属板，所述接地金属板上设有馈电孔和固定孔，所述主体部的馈电端对应所述馈电孔设置，所述主体部的固定端装配在所述固定孔处以使所述主体部的固定端和所述接地金属板通过金属紧固件固定连接；

绝缘柱，所述绝缘柱穿设在所述馈电孔，所述绝缘柱形成有通孔，所述馈电端穿设在所述通孔并通过所述绝缘柱与所述接地金属板绝缘；

同轴射频接头，所述同轴射频接头固定至所述接地金属板与所述辐射体相反的一侧且所述同轴射频接头的外导体与所述接地金属板电连接，所述同轴射频接头内侧的馈电针与所述馈电端电连接。

可选地，所述同轴射频接头的馈电针通过连接PIN针与所述主体部的馈电端连接；

所述连接PIN针的一端设有插孔，所述插孔的侧壁形成有螺丝安装口，所述连接PIN针的另一端设有螺丝头；

所述馈电针插接在所述插孔，所述螺丝头伸入所述通孔并与所述馈电端螺纹连接。

可选地，所述门把手天线还包括金属凸台，所述金属凸台焊接固定在所述接地金属板与所述辐射体相反的一侧，所述金属凸台上设有穿孔，所述穿孔与所述馈电孔相对；

所述同轴射频接头的一端形成有位于所述馈电针的外侧的金属法兰盘，所述金属法兰盘与所述同轴射频接头的外导体连接，所述金属法兰盘通过螺丝固定连接在所述金属凸台上并通过所述金属凸台与所述接地金属板电连接。

可选地，所述辐射体由第一金属棒和第二金属棒焊接形成，所述第一金属棒的一端形成所述馈电端，所述第一金属棒的另一端呈大致垂直地焊接在所述第二金属棒的第一位置，所述第一位置将所述第二金属棒分为长段和短段；

所述长段朝向所述第一金属棒所在一侧弯折形成L状结构，所述长段的末端形成所述固定端，所述L状结构和所述第一辐射体共同形成所述主体部；

所述短段的末端面连接有可调节螺栓。

可选地，所述可调节螺栓与所述短段的末端面之间可选择地设置一个或者多个金属垫片。

可选地，所述短段远离所述第一位置的部分朝向所述接地金属板弯折以形成朝向所述接地金属板的末端面。

可选地，所述接地金属板为碳钢材质其表面进行镀铬。

可选地，所述同轴射频接头为TNC同轴射频接头，阻抗为50Ohm。

可选地，所述门把手天线的谐振中心频点为915MHz。

本实用新型中将天线的辐射体设计为保险箱等的门把手，既可以避免由于天线设置在保险箱等的内部而影响传输效果，又可以避免由于设置在保险箱等的外侧而导致影响整体外观。而且，本实用新型中，辐射体的固定端通过金属紧固件固定在接地金属板的同时可以实现接地，辐射体的馈电端在利用绝缘柱与接地金属板绝缘的情况下与同轴射频接头的馈电针电连接，而同轴射频接头的外导体与接地金属板电连接，进而辐射体与接地金属板可以形成环路，有利于保证门把手天线的辐射性能。另外，本实用新型在将门把手天线装配至保险箱等的金属箱门时，接地金属板与金属箱门的结合可以进一步增加信号的稳定性。此外，通过同轴射频接头的设置可保证信号传输的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的分解结构示意图。

图3是图1中辐射体的结构示意图。

图4是图1中接地金属板的俯视结构示意图。

图5是图1中适用于Lora频段的门把手天线的仰视结构示意图。

图6显示了本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的回波损耗图。

图7显示了本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的史密斯圆图。

图8显示了本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的电压驻波比图。

图9显示了本实用新型实施例适用于Lora频段的门把手天线的空间辐射场型图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本实用新型实施例公开了一种适用于Lora频段的门把手天线，包括辐射体1、接地金属板2、绝缘柱3和同轴射频接头4。辐射体1作为门把手使用，辐射体1包括呈门把手状的主体部11，主体部11的一端为馈电端110，主体部11的另一端为固定端111。接地金属板2上设有馈电孔21和固定孔22，主体部11的馈电端110对应馈电孔21设置，主体部11的固定端111装配在固定孔22处以使主体部11的固定端111和接地金属板2通过金属紧固件23(具体为螺丝)固定连接。绝缘柱3穿设在馈电孔21，绝缘柱3形成有通孔31，馈电端110穿设在通孔31并通过绝缘柱3与接地金属板2绝缘。同轴射频接头4固定至接地金属板2与辐射体1相反的一侧且同轴射频接头4的外导体与接地金属板2电连接，同轴射频接头4内侧的馈电针41与馈电端110电连接。信号电流经馈电端110进入后，流向固定端111并回流至接地金属板2，从而进行信号辐射。通过合理调试辐射体1外形可达到人手的良好握持，通过调整辐射体1的整体高度可以调节天线输入阻抗。

本实用新型中将天线的辐射体1设计为保险箱等的门把手，既可以避免由于天线设置在保险箱等的内部而影响传输效果，又可以避免由于设置在保险箱等的外侧而导致影响整体外观。而且，本实用新型中，辐射体1的固定端111通过金属紧固件23固定在接地金属板2的同时可以实现接地，辐射体1的馈电端110在利用绝缘柱3与接地金属板2绝缘的情况下与同轴射频接头4的馈电针41电连接，而同轴射频接头4的外导体与接地金属板2电连接，进而辐射体1与接地金属板2可以形成环路，有利于保证门把手天线的辐射性能。另外，本实用新型在将门把手天线装配至保险箱等的金属箱门时，接地金属板2与金属箱门的结合可以进一步增加信号的稳定性。此外，通过同轴射频接头4的设置可保证信号传输的稳定性。

在一些实施方式中，同轴射频接头4的馈电针41通过连接PIN针5与主体部11的馈电端110连接；连接PIN针5的一端设有插孔51，插孔51的侧壁形成有螺丝安装口52，连接PIN针5的另一端设有螺丝头53；馈电针41插接在插孔51，螺丝头53伸入通孔31并与馈电端110螺纹连接。通过该技术手段可以保证馈电端110与同轴射频接头4连接的可靠性。具体地，螺丝安装口52为十字口。

在一些实施方式中，门把手天线还包括金属凸台6，金属凸台6焊接固定在接地金属板2与辐射体1相反的一侧，金属凸台6上设有穿孔61，穿孔61与馈电孔21相对；同轴射频接头4的一端形成有位于馈电针41的外侧的金属法兰盘42，金属法兰盘42与同轴射频接头4的外导体连接，金属法兰盘42通过螺丝43固定连接在金属凸台6上并通过金属凸台6与接地金属板2电连接。通过金属凸台6与金属法兰盘42的螺丝连接，既能够实现同轴射频接头4、绝缘柱3等的稳固安装，又保证了同轴射频接头4的外导体与接地金属板2之间电连接的可靠性。具体地，金属法兰盘42的四周各设置有螺丝孔421，金属凸台6在对应金属法兰盘42的各螺丝孔421的位置同样设置螺丝孔62，进而通过螺丝43的固定可以保证两者结合的稳固性。

在一些实施方式中，门把手天线结合PIFA和LOOP天线的原理，设计波长为全波波长(即915MHz的λ倍长度)，谐振中心频点为Lora中心频点915MHz，,满足ISM协议的通信需求。

在一些实施方式中，辐射体1由第一金属棒13和第二金属棒14焊接形成，第一金属棒13的一端形成馈电端110，第一金属棒13的另一端呈大致垂直地焊接在第二金属棒14的第一位置，第一位置将第二金属棒14分为长段141和短段142；长段141朝向第一金属棒13所在一侧弯折形成L状结构(与第一金属棒13共同形成主体部11)，长段141的末端形成固定端111；短段142的末端面连接有可调节螺栓7。借由可调节螺栓7的设置，可以进行频率调谐。当然并不局限于此。

具体地，可调节螺栓7与短段142的末端面之间可选择地设置一个或者多个金属垫片8，进而在利用可调节螺栓7完成频率调谐后，能够保证可调节螺栓7与辐射体1可靠结合。在具体的示例中，一个金属垫片8高度为1.5mm。

具体地，短段142远离第一位置的部分朝向接地金属板2弯折以形成朝向接地金属板2的末端面。

在具体的示例中，第一金属棒13和第二金属棒14均为直径为7mm的金属圆棒，第二金属棒14的两端弯折后的长度为120.0mm，长段141的折弯段的长度为62.0mm，长段141的未折弯段的长度为62.0mm(便于握持)，短段142的折弯段的长度为29.5mm，第一金属棒13的长度为49.5mm。另外，接地金属板2的整体尺寸为160mm*50.4mm，馈电孔21和固定孔22之间的距离为85.0mm。

在一些实施方式中，接地金属板2设有两排螺丝孔24，螺丝孔24采用锥形设计，可使螺丝安装后整体表面规整，两排螺丝孔24沿中心轴线对称分布，数量为8个。

在一些实施方式中，接地金属板2为碳钢材质且其表面进行镀铬。当然并不局限于此。

在一些实施方式中，同轴射频接头4为TNC同轴射频接头，阻抗为50Ohm。当然并不局限于此。

请参阅图6，在具体的示例中的天线在902-928MHz频段的回波损耗基本都可达到-5dB以下，属于优异范围。

进一步结合图7显示的史密斯圆图、图8显示的电压驻波比图以及图9显示的空间辐射场型图，可以证明本实用新型天线Lora频段(902-928MHz)范围内性能优异，方向性好。

本实用新型还公开了一种箱体(保险箱、保密机柜等)，包括金属箱门和如上述实施例所述的适用于Lora频段的门把手天线，接地金属板2固定在金属箱门的外侧，金属箱门上设有避让同轴射频接头4的过孔。具体地，箱体整体为金属材质。

本实用新型中将天线的辐射体1设计为保险箱等的门把手，既可以避免由于天线设置在保险箱等的内部而影响传输效果，又可以避免由于设置在保险箱等的外侧而导致影响整体外观。而且，本实用新型中，辐射体1的固定端111通过金属紧固件23固定在接地金属板2的同时可以实现接地，辐射体1的馈电端110在利用绝缘柱3与接地金属板2绝缘的情况下与同轴射频接头4的馈电针41电连接，而同轴射频接头4的外导体与接地金属板2电连接，进而辐射体1与接地金属板2可以形成环路，有利于保证门把手天线的辐射性能。另外，本实用新型在将门把手天线装配至保险箱等的金属箱门时，接地金属板2与金属箱门的结合可以进一步增加信号的稳定性。此外，通过同轴射频接头4的设置可保证信号传输的稳定性。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，包括：

辐射体，所述辐射体作为门把手使用，所述辐射体包括呈门把手状的主体部，所述主体部的一端为馈电端，所述主体部的另一端为固定端；

接地金属板，所述接地金属板上设有馈电孔和固定孔，所述主体部的馈电端对应所述馈电孔设置，所述主体部的固定端装配在所述固定孔处以使所述主体部的固定端和所述接地金属板通过金属紧固件固定连接；

绝缘柱，所述绝缘柱穿设在所述馈电孔，所述绝缘柱形成有通孔，所述馈电端穿设在所述通孔并通过所述绝缘柱与所述接地金属板绝缘；

同轴射频接头，所述同轴射频接头固定至所述接地金属板与所述辐射体相反的一侧且所述同轴射频接头的外导体与所述接地金属板电连接，所述同轴射频接头内侧的馈电针与所述馈电端电连接。

2.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述同轴射频接头的馈电针通过连接PIN针与所述主体部的馈电端连接；

所述连接PIN针的一端设有插孔，所述插孔的侧壁形成有螺丝安装口，所述连接PIN针的另一端设有螺丝头；

所述馈电针插接在所述插孔，所述螺丝头伸入所述通孔并与所述馈电端螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述门把手天线还包括金属凸台，所述金属凸台焊接固定在所述接地金属板与所述辐射体相反的一侧，所述金属凸台上设有穿孔，所述穿孔与所述馈电孔相对；

所述同轴射频接头的一端形成有位于所述馈电针的外侧的金属法兰盘，所述金属法兰盘与所述同轴射频接头的外导体连接，所述金属法兰盘通过螺丝固定连接在所述金属凸台上并通过所述金属凸台与所述接地金属板电连接。

4.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述辐射体由第一金属棒和第二金属棒焊接形成，所述第一金属棒的一端形成所述馈电端，所述第一金属棒的另一端呈大致垂直地焊接在所述第二金属棒的第一位置，所述第一位置将所述第二金属棒分为长段和短段；

所述长段朝向所述第一金属棒所在一侧弯折形成L状结构，所述长段的末端形成所述固定端，所述L状结构和所述第一金属棒共同形成所述主体部；

所述短段的末端面连接有可调节螺栓。

5.根据权利要求4所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述可调节螺栓与所述短段的末端面之间可选择地设置一个或者多个金属垫片。

6.根据权利要求4所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述短段远离所述第一位置的部分朝向所述接地金属板弯折以形成朝向所述接地金属板的末端面。

7.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述接地金属板为碳钢材质其表面进行镀铬。

8.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述同轴射频接头为TNC同轴射频接头，阻抗为50Ohm。

9.根据权利要求1所述的适用于Lora频段的门把手天线，其特征在于，

所述门把手天线的谐振中心频点为915MHz。

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