[發明專利]一種自優化的天線結構

在審

• 申請號: 202010830001.4
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111864372A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 黃忠東;楊杰
• 申請（專利權）人: 福建易美特電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q1/52;H04B1/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學俊

1.一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線結構包括從順序平行設置且緊鄰的第一弓形臂、第二弓形臂和第三弓形臂；所述第一弓形臂以其弓形結構形成電感，并與天線驅動電路內的電容相連形成射頻信號發射結構；所述第二弓形臂、第一弓形臂組合為可強化第一弓形臂射頻工作頻點信號及抑制其諧波的第一耦合結構；所述第三弓形臂以耦合電容與與第二弓形臂相連，形成可強化第一耦合結構的射頻工作頻點信號及抑制其諧波的第二耦合結構。

2.根據權利要求1所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述第二弓形臂的一端與第三弓形臂的端部電性連接，另一端以耦合電容C5與第三弓形臂的另一端部相連。

3.根據權利要求2所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線結構設于PCB板上，所述第二弓形臂包括上弓形臂、下弓形臂，還包括連接上弓形臂和下弓形臂的彎折導體；所述PCB板在彎折區彎折部位的內側設有與彎折導體相鄰的金屬孔件；所述第二弓形臂的在PCB板上的布局為對第一弓形臂形成半包圍式的布局。

4.根據權利要求3所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線結構的發射頻率為433.92MHz；所述第一弓形臂、第二弓形臂和第三弓形臂均由設于PCB板上的銅箔組成；所述第二弓形臂、第三弓形臂的銅箔寬度為0.3mm，厚度為25um；

所述第一弓形臂、第二弓形臂和第三弓形臂內的弓形結構的相鄰長邊的間距為0.3mm；

所述第一弓形臂的長度為頻率433.92MHz的天線發射信號的1/16波長；

所述第一弓形臂、第二弓形臂之間的間距為0.5mm；所述第二弓形臂、第三弓形臂之間的間距為0.3mm；所述第二弓形臂在PCB板處的分布區域的長度范圍為2mm-2.2mm，寬度為10mm；所述第三弓形臂在PCB板處的分布區域的長度范圍為4.5mm-5mm，寬度為10mm；所述金屬孔件為PCB板上的鎖螺絲孔。

5.根據權利要求3所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述耦合電容的容量為0.5pf；所述第一弓形臂的長度為43.2mm。

6.根據權利要求2所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線驅動電路包括LC振蕩電路；所述第一弓形臂為LC振蕩電路內的電感L1；所述電感L1與電容C4相連耦合形成射頻信號發射結構。

7.根據權利要求6所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線驅動電路的電源輸入端經電阻R1和電容C2向LC振蕩電路供電。

8.根據權利要求7所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述LC振蕩電路還包括三極管Q1、電容C2、電容C3、電阻R2、電阻R3和晶振JZ；所述電容C2與電容C4串聯；所述三極管Q1的基極經電阻R2與LC振蕩電路輸入端中的DATA端相連，三極管Q1的集電極與電感L1相連；所述電容C4、C2、C3串聯形成的串聯電路與三極管集電極、發射極相連；所述三極管Q1的發射極還經電阻R3接地。

9.根據權利要求6所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線結構的發射頻率為433.92MHz；所述天線驅動電路的工作電壓范圍為0.7V-12V，當天線驅動電路的工作電壓為3V時，所述天線結構的發射功率為-26dBm。

10.根據權利要求6所述的一種自優化的天線結構，其特征在于：所述天線結構的工作方法為，當天線驅動電路工作時，電源通過電阻R1和電容C1給433.92MHZ的振蕩電路供電，使振蕩電路的射頻信號發射結構的電容C4發射工作頻點為433.92MHz的初始無線信號；所述第二弓形臂末端以電容C5與第三弓形臂耦合，形成第一弓形臂的發射天線負載；

所述初始無線信號在第二弓形臂處產生電磁感應耦合效應，所述電磁感應耦合效應使第二弓形臂產生可增強工作頻點433.92MHz的第一正反饋信號，并抑制初始無線信號在其它頻點的輻射；所述初始無線信號與第一正反饋信號疊加形成天線工作信號，所述天線工作信號可通過第三弓形臂發射；

當第三弓形臂發射天線工作信號時，所述電容C5對天線工作信號中的高次諧波輻射進行吸收；所述第二弓形臂、第三弓形臂組合成的第二耦合結構形成可吸收第一弓形臂諧波信號的負載部件。