一图读懂！上海龙旗智能眼镜偶极子天线专利附图全解析

在智能穿戴设备向轻量化、高性能演进的当下，智能眼镜的天线设计成为制约其通信能力的关键瓶颈。上海龙旗科技股份有限公司的 “一种偶极子天线结构及智能眼镜” 专利（申请号：202511646125.6），通过创新的天线结构设计，完美解决了镜腿空间狭小、天线辐射效率低的行业痛点。本文将结合专利附图，深入拆解这款天线的设计巧思与技术优势。

一、核心结构组图：偶极子天线的两种布局方案

专利附图 1-6 展示了偶极子天线的两种核心布局结构，分别对应主板上方和侧方的空间利用场景，两种方案均围绕偶极子天线辐射体与同轴电缆两大核心部件展开。

方案一：垂直布局（图 1 - 图 3）—— 抢占主板上方空间

图 1：偶极子天线结构整体示意图

这张图清晰呈现了天线在智能眼镜镜腿内的整体安装形态。图中100代表镜腿壳体，400是偶极子天线辐射体，500是同轴电缆。可以看到，天线辐射体并非孤立放置，而是紧贴镜腿内壁延伸，这种设计充分利用了镜腿内的狭长空间，避免了对其他元器件的挤占。

图 2：局部放大图 —— 辐射臂的细节构造

这张图是理解天线辐射原理的关键。图中401为接地辐射臂，它由4011第一辐射臂和4012第二辐射臂组成；402是信号馈电臂；501是同轴电缆的芯线，502是屏蔽层。核心设计亮点在于：信号馈电臂402与同轴电缆芯线501相连，接地辐射臂401与屏蔽层502相连，形成完整的信号传输回路。同时，4012第二辐射臂垂直于4011第一辐射臂，这种垂直结构让天线能够 “站立” 于主板上方，巧妙利用了主板与镜腿顶部之间的空隙。

图 3：结构示意图 —— 电磁耦合的关键布局

这张图揭示了天线与主板的协同工作原理。图中300是主板，600是主板上的金属部件（如屏蔽罩、散热片）。可以看到，接地辐射臂的4012部分平行悬于主板300上方，且长度大于天线目标工作频段中心频率波长的 1/4（以 2.4GHz 频段为例，长度需超过 31mm）。当天线工作时，接地辐射臂与主板金属部件600形成电磁耦合，相当于将主板金属变成了天线辐射体的一部分，大幅扩大了有效辐射面积。这种设计的精妙之处在于：即使接地辐射臂与金属部件600直接接触，也不会造成能量损耗 —— 因为二者同为 “地” 电位，反而能增强辐射效率。

方案二：水平布局（图 4 - 图 6）—— 利用主板侧方间隙

图 4 - 图 5：侧方布局的整体与局部形态

这两张图与方案一的区别在于接地辐射臂的延伸方向。在本方案中，4012第二辐射臂不再垂直向上，而是与4011第一辐射臂、402信号馈电臂处于同一水平面，平行伸向主板300的侧方。这种设计针对镜腿内主板上方空间不足的场景，转而利用主板与镜腿侧壁之间的间隙，进一步提升了天线布局的灵活性。

图 6：侧方耦合的结构示意图

这张图清晰展示了水平布局的耦合原理：4012第二辐射臂紧贴主板300的侧方延伸，与金属部件600形成侧向电磁耦合。无论是上方还是侧方布局，核心设计逻辑始终如一 ——通过延长接地辐射臂，借主板金属之力增强辐射性能。

二、性能对比图：数据见证技术突破

专利附图 7-8 通过仿真测试数据，直观展现了这款天线相较于传统天线的性能优势。

图 7：S 参数对比图 —— 阻抗匹配与信号反射优化

这张图的横轴是频率（单位：GHz），纵轴是反射系数（单位：dB），虚线代表传统天线，实线代表本专利天线。关键数据解读：

在 2.4GHz 目标频段，本专利天线的反射系数约为 - 21dB，而传统天线仅为 - 5.8dB；

1. 反射系数数值越接近 0，说明信号反射越少、天线阻抗匹配越好。这意味着本专利天线能将更多射频能量转化为辐射波，而非浪费在信号反射上。

图 8：人头模式下的效率对比图 —— 真实场景的性能碾压

智能眼镜佩戴时紧贴人体头部，人体组织会吸收大量电磁波，导致天线效率下降。这张图模拟了真实佩戴场景下的天线辐射效率。图中虚线为传统天线，实线为本专利天线，横轴为频率，纵轴为辐射效率（单位：dB）。在 2.4GHz 频段，传统天线效率低至 - 20dB 以下，而本专利天线效率提升至 - 9.4dB，性能提升超过 100%。这一数据充分证明：通过与主板金属的电磁耦合，本专利天线有效抵抗了人体对电磁波的吸收，确保了智能眼镜在实际使用中的通信稳定性。

三、应用场景图：智能眼镜的整机集成方案

图 9：智能眼镜结构示意图 —— 天线与设备的完美融合

这张图展示了天线在智能眼镜整机中的安装位置。可以看到，偶极子天线辐射体400通过激光直接成型工艺（LDS）直接制作在镜腿100的内壁上，这种工艺无需额外支架，将天线与镜腿结构融为一体，既简化了装配流程，又降低了产品重量。结合图中布局不难发现，天线的接地辐射臂精准延伸至主板周围的空腔区域，无论是上方还是侧方空间，都得到了充分利用。这种设计让智能眼镜在不增加体积的前提下，实现了通信性能的飞跃。

四、专利技术创新总结

从专利的设计细节中，我们可以提炼出三大核心技术创新点，这些创新正是这款天线脱颖而出的关键：

空间复用创新

1. 通过 “接地辐射臂 + 主板金属” 的耦合设计，将原本的 “干扰源” 转化为 “辐射助力”，在不增加空间占用的前提下提升辐射效率；

布局灵活创新

1. 提供垂直、水平两种布局方案，适配不同智能眼镜的内部结构，解决了不同机型的空间适配难题；

工艺集成创新

采用激光直接成型工艺，将天线与镜腿内壁无缝结合，兼顾轻量化与可靠性，完美契合智能穿戴设备的设计需求。

这款偶极子天线专利的附图，不仅清晰呈现了产品的结构设计，更蕴含着 “化劣势为优势” 的设计哲学 —— 在寸土寸金的镜腿空间里，通过结构创新实现了性能的跨越式提升。随着智能眼镜向独立通信终端演进，这款天线有望成为行业标配，推动智能穿戴设备进入全新的通信时代。

注释：文章截图来自已公开专利，仅用于分享学习，专利全文下载请点击阅读原文