[发明专利]适用于5G物联网设备的天线结构及物联网设备

说明书

本发明公开了一种适用于5G物联网设备的天线结构及物联网设备，天线结构包括PCB板、天线辐射体、接地连接件和馈电连接件，所述天线辐射体上设有接地点和馈电点；所述天线辐射体设置于所述PCB板的上方，所述接地点通过所述接地连接件与所述PCB板连接，所述馈电点通过所述馈电连接件与所述PCB板电连接；所述天线辐射体包括相连的第一辐射分支和第二辐射分支，所述第一辐射分支和第二辐射分支分别位于所述接地点和馈电点的两侧，且所述第一辐射分支和第二辐射分支非对称设置；所述第一辐射分支和第二辐射分支的长度和宽度均不相同。本发明可获得较好的带宽覆盖以及良好的天线性能。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G物联网设备的天线结构及物联网设备。

背景技术

近年来，随着物联网的飞速发展，物联网通信技术也得到了很大的提高。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)是最新物联网技术中突出的一种，这是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN(Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域网)技术。与GSM、CDMA、WCDMA以及LTE等传统的2G，3G和4G蜂窝通信技术相比，NB-IoT能够实现海量的接入，超低的功耗和成本，同时，NB-IoT系统能够进行深度覆盖，实现很强的穿透性，并且能够与现有移动通信系统进行共站共址，减少塔顶负荷，在第五代移动通信中具有明显的优势，能够满足广域物联网通信需求。现如今，NB-IoT在智能抄表、畜牧业管理、井盖监控、智能家居以及智能追踪定位中具有广泛的应用，对于NB-IoT的相关研究必然成为通信领域的研究热点。

在5G通信的应用中，一个崭新且重要的应用场景是大规模物联设备互连，使得NB-IoT的实际应用场景越来越广泛。同时，在5G通信系统中提出了节能环保以及可持续发展的要求。而天线作为物联网设备收发系统中重要的一部分，其性能的优劣对整个系统的通信性能有着非常重要的影响，因此设计合适的超宽带天线也是物联网系统提出的要求，这对于物联网系统的频谱利用率提高具有极大的帮助。此外，对于小型物联网设备来说，无论是从频段，带宽还是天线辐射性能上，其本身结构尺寸从根本上就使天线设计的难度大大增加。因此，设计出适用于物联网终端的超宽带天线，对于提升物联网系统的稳定性和通信质量具有重要的现实意义。

通常，在传统的天线设计中，为了增加天线的带宽覆盖范围，一些射频器件(例如可调电容芯片或者是射频开关芯片)及其相应的外围匹配电路会被应用在天线系统中。一来元器件的引入会增加天线系统的成本，生产原材料的成本，工艺工序的成本，二来在PCB电路板中则需要预留出相应的空间来放置额外的射频芯片以及外围电路，这不仅增加了整个产品电路设计的难度，也使得原本就结构紧凑的PCB设计会变得更加棘手。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于5G物联网设备的天线结构及物联网设备，可实现较宽的带宽覆盖范围。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种适用于5G物联网设备的天线结构，包括PCB板、天线辐射体、接地连接件和馈电连接件，所述天线辐射体上设有接地点和馈电点；所述天线辐射体设置于所述PCB板的上方，所述接地点通过所述接地连接件与所述PCB板连接，所述馈电点通过所述馈电连接件与所述PCB板电连接；所述天线辐射体包括相连的第一辐射分支和第二辐射分支，所述第一辐射分支和第二辐射分支分别位于所述接地点和馈电点的两侧，且所述第一辐射分支和第二辐射分支非对称设置；所述第一辐射分支和第二辐射分支的长度和宽度均不相同。

本发明还提出了一种物联网设备，包括如上所述的适用于5G物联网设备的天线结构。