[发明专利]天线以及无线设备

说明书

本申请提供一种天线以及无线设备，所述天线一种天线，包括主辐射体、阻抗匹配网络、第二辐射体，以及成中空圆柱体状的介质基材，所述介质基材的外表面设置有柔性线路板，所述柔性线路板上布局有多个串联的主辐射体和阻抗匹配网络，所述第二辐射体与介质基材的内表面紧密接触，所述柔性线路板通过短路探针与第二辐射体电气连接，所述主辐射体通过微带线与阻抗匹配网络相连。所述无线设备内置有该天线，天线以及无线设备的整体中空圆柱体外型适用高压线缆以及高压线缆连接器等应用场景，天线布局保障了线缆360度无死角全方位通信需求。

技术领域

本发明涉及一种电子设备，具体而言涉及一种天线以及无线设备。

背景技术

高压供电系统中，设备与设备之间通过高压线与连接器连通。经过长时间的氧化或者周围环境的振动等，高压线与连接器的接触电阻可能增大从而导致局部过热。高压线过热容易引起火灾、大面积停电等，造成极大的经济损失。实时监测重要节点的温度曲线成为各大电厂、工矿企业以及变电站的管理者的迫切需求。小型化无源温度传感器成为极好的解决方案，因此对于开发小型化无源温度传感器性能优异的天线成为第一要务。

发明内容

本发明提供了一种天线以及无线设备，作为小型化无源传感器的天线解决方案，其技术方案如下所述：

一种天线，包括主辐射体、阻抗匹配网络、第二辐射体，以及成中空圆柱体状的介质基材，所述介质基材的外表面设置有柔性线路板，所述柔性线路板上布局有多个串联的主辐射体和阻抗匹配网络，所述第二辐射体与介质基材的内表面紧密接触，所述柔性线路板通过短路探针与第二辐射体电气连接。天线整体中空圆柱体外型适用高压线缆以及高压线缆连接器等应用场景，天线布局保障了线缆360度无死角全方位通信需求。

选择不同介电常数的介质基材能够用于调节天线的阻抗以及天线的最大辐射方向，调整介质基材的厚度用于调节天线的带宽。介质基材越厚，天线带宽越宽。增大介质基材的厚度相应增大设备整体尺寸，需要在天线带宽与设备尺寸之间作取舍。

多个主辐射体串联后与阻抗匹配网络的一端相连；相邻的主辐射体之间，以及主辐射体与阻抗匹配网络之间，均通过微带线连接；所述主辐射体的长宽尺寸改变能够调整天线的阻抗以及辐射方向，所述微带线的宽度改变能够调整天线的阻抗。

所述阻抗匹配网络包含多个串联、并联的电感或者电容，用于辅助调整天线的阻抗，降低源端到天线的反射。

所述第二辐射体设置有开槽，用于改变电流路径，微调天线阻抗。开槽长度越长，电流路径越长，天线谐振频率越低。

所述短路探针穿过介质基材，并将柔性线路板主区的大地与第二辐射体电气连接，所述短路探针位于柔性线路板的一侧，多个主辐射体串联后与阻抗匹配网络的一端在该侧相连，所述短路探针设置有两个，调整两个短路探针的上下位置能够改变天线电流路径长度。

所述柔性线路板上还布局有主控、传感器、通信单元、能量采集单元，所述主控用于处理传感器数据、控制通信单元，所述传感器用于采集环境温度，所述通信单元用于与通信终端通信，所述能量采集单元用于采集环境中的能量，并提供电能。

所述主辐射体、第二辐射体以及短路探针均为金属材质。

所述柔性线路板包括柔性线路板主区，所述阻抗匹配网络和短路探针位于柔性线路板主区处，所述主辐射体位于柔性线路板主区外面。

一种无线设备，内置有上述的天线，包括外壳，外壳整体外形为中空的圆柱体状，适用于镶嵌在高压线缆以及高压线缆连接器等圆柱体状的物体上，包括顶壳与底壳；所述底壳用于嵌入天线，包括外壁、内壁和底壳底部，所述底壳底部将外壁与内壁连接在一起形成整体，所述顶壳扣合在底壳上。

本发明具有如下明显优势：