基于便携式控制以及传感采集设备的PCB天线系统的制作方法

本发明涉及天线技术领域，且特别涉及一种基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统。

背景技术：

在射频领域中，天线是实现数据传输的必备部件。现有的射频产品中的天线分为内置天线和外置天线。在很多情况下当对产品的外观有一定的需求，此时不希望带有外置天线，此时内置天线就有了优势。

现有的内置天线包括弹簧天线和陶瓷天线，其中弹簧天线和陶瓷天线一方面需要外购天线物料，增加设计成本；另一方面需要焊接在pcb电路板上，生产过程中存在工艺控制困难的问题，影响天线性能的一致性。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统，包括主体电路、天线以及阻抗匹配电路。主体电路设置于pcb印制板，主体电路包括信号发射部。天线印制与pcb印制板，天线整体呈蛇形走线，天线的宽度为0.508毫米，天线的长度为224.9毫米，天线包括相互垂直的第一天线部和第二天线部。阻抗匹配电路设置于pcb印制板，阻抗匹配电路匹配信号发射部和天线的输入阻抗。

于本发明一实施例中，在第一天线部中沿其等效长度方向延伸的折弯臂的长度等于2.01毫米，垂直与第一天线部的等效长度方向的折弯臂的最小长度为2.52毫米。

于本发明一实施例中，第二天线部包括与第一天线部相连接的长连接部、七个折弯部以及与pcb印制板相连接的短连接部。

于本发明一实施例中，长连接部的长度为26.88毫米，每一折弯部均包括依次垂直连接的第一折弯臂、第二折弯臂、第三折弯臂和第四折弯臂，第一折弯臂和第三折弯臂的长度均为1.36毫米，第二折弯臂和第四折弯臂的长度均为12.1毫米。

于本发明一实施例中，天线的厚度等于pcb印制板上印制的铜线的厚度，在形成铜线的同时形成天线。

于本发明一实施例中，天线形成在pcb印制板的右边和下边。

于本发明一实施例中，阻抗匹配电路包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，第一电感和第二电感相串联在信号发射部的输出端，第一电容的第一端连接在第一电感和信号发射部的公共端，第一电容的第二端接地，第二电容的第一端连接在第一电感和第二电感的公共端，第二电容的第二端接地。

综上所述，本发明提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统通过将天线印制在pcb印制板上，不需要额外焊接天线，不仅简化了生产且避免了焊接误差造成的天线阻抗及性能的不一致。印制在pcb印制板上的天线属于内置天线，外观非常简洁。通过设置阻抗匹配电路，本发明提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统中天线可在433.2mhz处实现阻抗匹配并进行视频通信。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统的示意图。

图2所示为第二天线部中每一折弯部的结构示意图。

图3所示为图1中阻抗匹配电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统包括主体电路1、天线2以及阻抗匹配电路3。主体电路1设置于pcb印制板，主体电路1包括信号发射部11。天线2印制与pcb印制板，天线2整体呈蛇形走线，天线2的宽度为0.508毫米，天线2的长度为224.9毫米，天线2包括相互垂直的第一天线部21和第二天线部22。阻抗匹配电路3设置pcb印制板，阻抗匹配电路3匹配信号发射部11和天线2的输入阻抗。

本实施例提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统将用于辐射的天线印刷在pcb印制板上来实现天线内置，并设置天线2的厚度等于pcb印制板上印制的铜线的厚度，在形成铜线的同时形成天线。内置天线不仅占用体积下，外形美观，且由于其无需与pcb印制板进行焊接，有效避免可天线焊接所带来的天线一致性的问题。进一步的，由于其可与pcb印制板上的铜线同步形成，大大简化了生产工艺，减低了生产成本。

于本实施例汇总，在第一天线部21中沿其等效长度方向延伸的折弯臂211的长度等于2.01毫米，垂直与第一天线部21的等效长度方向的折弯臂212的最小长度为2.52毫米。如图1所示，第一天线部21的等效长度方向为垂直方向，第二天线部22的等效长度方向为水平方向。第二天线部22包括与第一天线部21相连接的长连接部221、七个折弯部222以及与pcb印制板相连接的短连接部223。长连接部221的长度为26.88毫米，每一折弯部均包括依次垂直连接的第一折弯臂2221、第二折弯臂2222、第三折弯臂2223和第四折弯臂2224，第一折弯臂2221和第三折弯臂2223的长度均为1.36毫米，第二折弯臂2222和第四折弯臂2224的长度均为12.1毫米。本实施例提供的天线，在自由空间条件下，当其工作在433.2mhz是辐射距离可大于100米。

随着电子产品体积的不断缩小，现有的便携式控制以及传感采集设备中pcb印制板的体积非常的小，相应的，天线2所占位置也非常小，综合考虑天线在pcb印制板上的位置对天线辐射距离的影响，优选的设置天线2形成在pcb印制板的右边和下边。

于本实施例中，如图3所示，阻抗匹配电路300包括第一电感l1、第二电感l2、第一电容c1和第二电容c2，第一电感l1和第二电感l2相串联在信号发射部11的输出端，第一电容c1的第一端连接在第一电感l1和信号发射部11的公共端，第一电容c1的第二端接地，第二电容c2的第一端连接在第一电感l1和第二电感l2的公共端，第二电容c2的第二端接地。所述阻抗匹配具体而言，若天线2工作在433.2mhz频率下具有re-j*im(天线的输入阻抗是一个复数，re为实部，im为虚部，j为虚单元)的输入阻抗，则阻抗匹配电路300应尽可能地使得wifi模块100的阻抗为re+j*im。阻抗匹配可大大减小信号能量在传输过程中的损耗，大幅度提高天线的辐射距离。

综上所述，本发明提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统通过将天线印制在pcb印制板上，不需要额外焊接天线，不仅简化了生产且避免了焊接误差造成的天线阻抗及性能的不一致。印制在pcb印制板上的天线属于内置天线，外观非常简洁。通过设置阻抗匹配电路，本发明提供的基于便携式控制以及传感采集设备的pcb天线系统中天线可在433.2mhz处实现阻抗匹配并进行视频通信。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种基于便携式控制以及传感采集设备的PCB天线系统，包括主体电路、天线以及阻抗匹配电路。主体电路设置于PCB印制板，主体电路包括信号发射部。天线印制与PCB印制板，天线整体呈蛇形走线，天线的宽度为0.508毫米，天线的长度为224.9毫米，天线包括相互垂直的第一天线部和第二天线部。阻抗匹配电路设置于PCB印制板，阻抗匹配电路匹配信号发射部和天线的输入阻抗。

技术研发人员：姚博;刘宗孺;李志为;王小刚
受保护的技术使用者：杭州古北电子科技有限公司
技术研发日：2017.02.28
技术公布日：2017.08.18