一种应用于无线燃气表的FIPA天线的制作方法

本实用新型属于电子设备技术领域，涉及一种天线，特别是一种PIFA天线。

背景技术：

机械膜式燃气表存在准确性差、抄表成本高等一系列问题。IC卡燃气表充值后插卡使用,下一次充值时间具有不确定性和不可预见性,燃气公司无法统计用户每月的用气数据并据此进行分析、挖掘。物联网燃气表能够有效的解决上述问题,数据采集准确，实时监测，提高燃气公司管理效率，降低抄表、运营成本、提升燃气费回收率、降低调价损失,经济性显著。

信号发射装置是物联网技术重要部分，其好坏决定着物联网的效果好坏。目前物联网燃气表采用软板FPC天线，将天线贴于燃气表铭牌下方，再通过连接线，连接到PCB上。但是，由于燃气表大多设置在厨房这种温度变化剧烈、油烟杂物较多的恶劣环境，使得贴于燃气表铭牌下方的天线受周围环境容易脱落，软板天线也易变形会引起信号强度的变化， 另外，天线安装过程中人工贴装容易造成产品一致性差。

PIFA天线是一种倒F型天线，但他把IFA的金属线辐射体换成金属板，这样可以展宽频宽，PIFA天线的操作长度只有四分之一操作波长，而且在其结构中已经包含有接地金属面，可以降低对模块中接地金属面的敏感度，由于PIFA天线只需利用金属导体配合适当的馈入及天线短路到接地面的位置，故其制作成本低，而且可以直接与PCB电路板焊接在一起，所以非常适合用在物联网燃气表装置中。但是受工作环境及特点的影响，现有其他领域应用的PIFA天线设计如果直接移植到燃气表上应用并不合适，天线信号强度也较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种应用于无线燃气表的FIPA天线，本应用于无线燃气表的FIPA天线具有结构简单，安装牢固方便、不易变形脱落，工作稳定的特点。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现： 一种应用于无线燃气表的FIPA天线，包括辐射单元面、短路金属片、馈线，短路金属片与馈线位于辐射单元面的侧边，短路金属片与馈线均具有与电路板连接的折弯引脚，以便实现天线与电路板的连接，辐射单元面、短路金属片、馈线及折弯引脚由金属板一体成型，短路金属片与馈线之间的辐射单元面上开有隔离缺口，在不影响天线结构强度的情况下可以减轻天线的重量。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，隔离缺口还包括开设在所述辐射单元面上的“[”形第一缺口及“一”形第二缺口。缺口切割部分由频率决定，宽度决定频率中心点，过宽过窄会造成频偏，影响天线性能。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，短路金属片与馈线的引脚之间的距离为4~6mm,“一”形第二缺口宽度为1～2mm。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，所述辐射单元面上至少一个边角为圆角，以便减少刮碰。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，短路金属片与馈线结构相同。使得受外力时具有相同的变形，避免辐射单元面发生较大的曲面变形，造成频移。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，短路金属片、馈线与辐射单元面结合的弯折处，以及短路金属片、馈线与引脚结合的弯折处均开有圆角缺口，以便保证弯折角度稳定，方便弯折避免应力集中。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，该天线材质为304不锈钢，强度高，性能稳定。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，该天线设计的工作频率为900/1800MHz。使其更好的与移动终端设备进行通信交流。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，辐射单元面背面设置有用于支撑辐射单元面的支撑柱，以便使得辐射单元面保持稳定，同时也有利于散热，支撑柱可为散热硅胶或散热石墨烯材质。

在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，天线设置在天线固定架上，天线固定架上设置有与辐射单元面的缺口配合的凸棱，以便防止天线变形，天线表面涂有纳米疏水涂层，防止天线表面沾上水滴腐蚀天线，所述引脚为设置有螺纹及与螺纹配合的螺母，通过螺母将天线与电路板结合，方便拆卸及维护。

与现有技术相比，本应用于无线燃气表的FIPA天线具有以下优点：

本实用新型通过对PIFA天线结构优化设计，使其适应燃气表的工作环境，具有结构简单，安装牢固方便、不易变形脱落，工作稳定的优点，通过缺口组合设计使得天线的信号强度强、稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是本实用新型的前视结构示意图；

图3是天线与电路板结合的示意图；

图4是天线的标注有优选尺寸的俯视图；

图5是天线的标注有优选尺寸的前视图；

图6是具有支撑柱的天线与电路板结合的示意图；

图7是具有固定架的天线示意图。

图中，辐射单元面1，短路金属片2，馈线3，折弯引脚4，电路板5，隔离缺口6，第一缺口7，第二缺口8，圆角缺口9，支撑柱10，固定架11，凸棱12。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、2、3所示，一种应用于无线燃气表的FIPA天线，包括辐射单元面1、短路金属片2、馈线3，短路金属片2与馈线3位于辐射单元面1的侧边，短路金属片2与馈线3均具有插入电路板连接的折弯引脚4，以便实现天线与电路板5的连接，辐射单元面1、短路金属片2、馈线3及折弯引脚由金属板一体成型，短路金属片2与馈线3之间的辐射单元面1上开有隔离缺口6，在不影响天线结构强度的情况下可以减轻天线的重量。隔离缺口还包括开设在所述辐射单元面上的“[”形第一缺口7及“一”形第二缺口8。缺口切割部分由频率决定，宽度决定频率中心点，过宽过窄会造成频偏，影响天线天线性能。所述辐射单元面1上至少一个边角为圆角，以便减少刮碰，本实施例的所有边角均设置为圆角。短路金属片2与馈线3结构相同。使得受外力时具有相同的变形，避免辐射单元面1发生较大的曲面变形，造成频移。短路金属片2、馈线3与辐射单元面1结合的弯折处，以及短路金属片2、馈线3与引脚结合的弯折处均开有圆角缺口9，以便保证弯折角度稳定，方便弯折避免应力集中。该天线材质为304不锈钢，强度高，性能稳定。该天线优选设计的工作频率为900/1800MHz。使其更好的与移动终端设备进行通信交流。

如图4、5所示，天线的优选尺寸如图中的标准所示，短路金属片2与馈线3的引脚之间的距离为4~6mm，优选为5.2mm,“一”形第二缺口宽度为1～2mm,优选为1.5mm。

实施例二

如图6所示，与实施例一不同的是，在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，辐射单元面1背面设置有用于支撑辐射单元面1的支撑柱10，用于支撑在辐射单元面1与电路板上的CPU等需要散热的元器件之间，支撑柱可为散热硅胶或散热石墨烯材质，使得辐射单元面1保持稳定，同时也有利于将元器件的热量传导到辐射单元面1上，利用金属的辐射单元面1进行散热。

实施例三

如图7所示，与实施例一不同的是，在上述的应用于无线燃气表的FIPA天线中，天线设置在天线固定架11上，天线固定架上设置有与辐射单元面1的缺口配合的凸棱12，以便防止天线变形，天线表面涂有纳米疏水涂层，所述引脚为设置有螺纹的螺栓形，螺纹配合有螺母，通过螺母将天线与电路板结合，方便拆卸及维护。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。