吸頂式無線路由器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸頂式無線路由器，包括殼體以及內(nèi)置于殼體的PCB板以及接地板，所述PCB板與接地板電連接，所述接地板上設(shè)置有天線組件，所述天線組件包括第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，所述第一天線組件位于基板的Y軸上，并且沿Y軸的方向第一天線組件與接地板之間設(shè)置有第一邊距；所述第二天線組件以及第三天線組件對稱分布于Y軸的兩側(cè)，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設(shè)置有第二邊距，沿X軸的反方向所述第三天線組件與接地板之間設(shè)置有第三邊距，所述第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸形成有夾角。本發(fā)明天線組件的高度小，能夠改善天線的信號強(qiáng)度以及接收靈敏度，提升路由器的性能。
【專利說明】吸頂式無線路由器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路由器，尤其涉及一種吸頂式無線路由器。
【背景技術(shù)】
[0002]在便攜裝置與路由設(shè)備的高速無線數(shù)據(jù)交換的研究中，2.4G頻段與5G頻段的雙頻段WiFi系統(tǒng)為重點研究對象。截止目前，2x2雙頻段WiFi天線系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于吸頂式路由設(shè)備中。2x2雙頻段WiFi天線系統(tǒng)是指在路由設(shè)備上設(shè)置有兩根天線，而在便攜裝置上對應(yīng)的設(shè)置兩根天線。
[0003]近段時間，為了進(jìn)一步增加路由器與便攜終端的數(shù)據(jù)傳輸，提出了一種應(yīng)用于吸頂式路由器的3x3頻段天線系統(tǒng)。對于吸頂式路由器的方案而言，路由器的天線系統(tǒng)較便攜終端的天線系統(tǒng)有著更加嚴(yán)格的條件。這是因為，為了確保辦公室環(huán)境下信號的無線接收，吸頂式無線路由器應(yīng)該至少滿足以下要求:(I)為了增加吸頂式路由器覆蓋范圍、信號強(qiáng)度以及靈敏度，在某一特定垂直面上天線最小增益必須大于OdBi，這里，特定垂直面為天花板的高度角與路由器天線系統(tǒng)的z軸角度為60°，參閱圖1 ;(2)天線間的隔離度必須優(yōu)于-15dB。現(xiàn)有技術(shù)中，IFA式多頻段WiFi天線系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于3x3吸頂式路由器，但其天線的高度要大于15mm，因此，制造的路由器厚度較厚，重量較重，不利于吸頂式路由器的安裝。此外，即使對于現(xiàn)有的天線高度大于15_的IFA天線，上述要求(I)也沒能得到滿足。為此，有必要對上述的吸頂式路由器中天線系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種厚度薄、信號強(qiáng)度高及靈敏度較佳，特別適合辦公室環(huán)境實用的吸頂式無線路由器。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:提供一種吸頂式無線路由器，包括殼體以及內(nèi)置于殼體的PCB板以及接地板，所述PCB板與接地板電連接，所述接地板上設(shè)置有天線組件，所述天線組件包括第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，所述第一天線組件位于基板的Y軸上，并且沿Y軸的方向第一天線組件與接地板之間設(shè)置有第一邊距；所述第二天線組件以及第三天線組件對稱分布于Y軸的兩側(cè)，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設(shè)置有第二邊距，沿X軸的反方向所述第三天線組件與接地板之間設(shè)置有第三邊距，所述第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸形成有夾角，其中，所述Y軸及X軸是以接地板的中心為原點，接地板的寬邊向上為Y軸方向，長邊向右為X軸方向建立的坐標(biāo)系。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的吸頂式無線路由器厚度較大，質(zhì)量較重，不便于安裝，以及信號強(qiáng)度不好、接收靈敏度較差的問題，本發(fā)明提供了一種吸頂式無線路由器，包括殼體及內(nèi)置于殼體內(nèi)的接地板，該接地板上設(shè)置有天線組件，分別為第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，第一天線組件設(shè)置于Y軸上，第二天線組件及第三天線組件對稱設(shè)置在Y軸的兩側(cè)，天線組件的高度小，能夠減少路由器的厚度，有利于安裝。另外，沿Y軸方向第一天線組件與接地板留有第一邊距，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間留有第二邊距，沿X軸的反方向所述第三天線組件與接地板之間留有第三邊距，第一邊距、第二邊距以及第三邊距可以根據(jù)設(shè)計要調(diào)節(jié)，此外，第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸設(shè)置有夾角，通過調(diào)試邊距以及夾角能夠改善天線的信號強(qiáng)度以及接收靈敏度，提升路由器的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為路由器輻射面與天花板中垂線呈60°夾角(特定垂直面)的示意圖；
[0008]圖2為本發(fā)明吸頂式無線路由器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3為本發(fā)明吸頂式無線路由器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4為本發(fā)明第一天線組件及第二天線組件的回波損耗曲線圖；
[0011]圖5為本發(fā)明第一天線組件及第二天線組件的隔離度曲線圖；
[0012]圖6為本發(fā)明2.4G頻帶的第一天線組件的增益在特定垂直面曲線圖；
[0013]圖7為本發(fā)明2.4G頻帶的第二天線組件的增益在特定垂直面曲線圖；
[0014]圖8為本發(fā)明5.5G頻帶的第一天線組件的增益在特定垂直面曲線圖；
[0015]圖9為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件的增益在特定垂直面曲線圖；
[0016]圖10為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件的增益在特定垂直面一實施例的曲線圖；
[0017]圖11為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件的增益在特定垂直面另一實施例的曲線圖；
[0018]圖12為本發(fā)明第一天線組件及第二天線組件的隔離度又一實施例的曲線圖。
[0019]標(biāo)號說明:
[0020]1、路由器；2、接地板；3、第三天線組件；4、第二天線組件；5、第一天線組件；6、饋電接點；7、接地接點；31、第三邊距；32/42、夾角；41、第二邊距；51、第一邊距。
【具體實施方式】
[0021]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0022]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:在接地板上設(shè)置三個天線組件，該三個天線組件的厚度較小，重量輕便于安裝，并且對第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件的方向設(shè)置以及邊距設(shè)置，以及第二天線組件及第三天線組件與X軸的夾角設(shè)置，能夠改善天線的信號強(qiáng)度以及接收靈敏度，提升路由器的性能。
[0023]請參照圖1以及圖3，一種吸頂式無線路由器，該路由器I包括殼體以及內(nèi)置于殼體的PCB板以及接地板2，所述PCB板與接地板2電連接，所述接地板2上設(shè)置有天線組件，所述天線組件包括第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3，所述第一天線組件5位于基板的Y軸上，并且沿Y軸的方向第一天線組件5與接地板2之間設(shè)置有第一邊距51 ;所述第二天線組件4以及第三天線組件3對稱分布于Y軸的兩側(cè)，沿X軸方向所述第二天線組件4與接地板2之間設(shè)置有第二邊距41，沿X軸的反方向所述第三天線組件3與接地板2之間設(shè)置有第三邊距31，所述第二天線組件4與X軸形成有夾角42，以及第三天線組件3與X軸形成有夾角32，其中，所述Y軸及X軸是以接地板2的中心為原點，接地板2的寬邊向上為Y軸方向，長邊向右為X軸方向建立的坐標(biāo)系。上述的第一邊距51、第二邊距41、第三邊距31、夾角β能夠根據(jù)具體的要求來調(diào)整，從而可以提高整個天線組件的性倉泛。
[0024]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的吸頂式無線路由器厚度較大，質(zhì)量較重，不便于安裝，以及信號強(qiáng)度不好、接收靈敏度較差的問題，本發(fā)明提供了一種吸頂式無線路由器，包括殼體及內(nèi)置于殼體內(nèi)的接地板2，該接地板2上設(shè)置有天線組件，分別為第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3，第一天線組件5設(shè)置于Y軸上，第二天線組件4及第三天線組件3對稱設(shè)置在Y軸的兩側(cè)，天線組件的高度小，能夠減少路由器的厚度，有利于安裝。另外，沿Y軸方向第一天線組件5與接地板2留有第一邊距Dy，沿X軸方向所述第二天線組件4與接地板2之間留有第二邊距Dx，沿X軸的反方向所述第三天線組件3與接地板2之間留有第三邊距Dx，第一邊距、第二邊距以及第三邊距31可以根據(jù)設(shè)計要調(diào)節(jié)，加上，第二天線組件4以及第三天線組件3分別與X軸設(shè)置有夾角β，通過調(diào)試邊距以及夾角能夠改善天線的信號強(qiáng)度以及接收靈敏度，提升路由器的性能。
[0025]進(jìn)一步的，所述第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3的高度均為4_-8_。4_-8_為最佳優(yōu)選的天線高度的方案，由上述描述可知,本方案的天線組件高度均小于現(xiàn)有技術(shù)中的天線高度，這樣使得路由器的厚度小，質(zhì)量較輕，便于路由器的安裝，同時減少安裝空間。
[0026]進(jìn)一步的，所述第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3均設(shè)置有饋電接點6以及接地接點7,所述接地接點7位于天線組件端部且靠近接地板2的中心,所述饋電接點6與接地接點7分別與接地板2電連接。天線組件與接地板2之間的電性能穩(wěn)定，同時也可以進(jìn)一步減小天線組件的高度。
[0027]進(jìn)一步的，所述第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3均為PIFA天線，第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3同時接收或發(fā)射WiFi2.4G頻段信號以及WiFi5G頻段信號。PIFA天線中的天線組件與接地板2平行，相對于IFA式多頻段WiFi天線，其天線組件與接地板2垂直，因此采用PIFA天線的好處之一是可以減小天線組件的高度。
[0028]進(jìn)一步的，所述第一天線組件5、第二天線組件4以及第三天線組件3的長度均約為2.4G頻率的四分之一波長與5G頻率的四分之一波長之和。該天線組件的信號穩(wěn)定，接收靈敏度較佳。
[0029]進(jìn)一步的，所述第二天線組件4以及第三天線組件3與X軸的夾角為10° -40°。該角度范圍并非對夾角的限定，夾角可以根據(jù)實際的需求來調(diào)節(jié)，其目的在于提高天線的性能。基于本方案的結(jié)構(gòu)，僅在角度上作改變的方案均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0030]進(jìn)一步的，所述第二天線組件4與第三天線組件3存在最佳的隔離間距，該間距與接地板2的尺寸相關(guān)，其可以根據(jù)實際的需求來調(diào)節(jié)，其目的在于提高天線的性能。一般的講，間距越小條件(I)較易滿足，但隔離度越差；反而間距越大條件(I)較難滿足，但隔離度越好。只有當(dāng)所述第一天線組件5第二天線組件4及第三天線組件3的之間的間距大于頻率2.4GHz的1/4波長時，天線的隔離度才能達(dá)到最佳并滿足技術(shù)要求。當(dāng)天線組的邊距不小于某個值時，天線信號的強(qiáng)度以及接收靈敏度才能達(dá)到最佳。只有當(dāng)天線組件在接地板2上的絕對和相對位置(包括天線組的每個天線的各自位置，第二和第三天線組與X軸的夾角以及三個天線之間的間距)達(dá)到一個最佳值時，條件(I)及隔離度條件(2)才能被同時滿足。角度及隔離間距為影響天線組件性能的兩個變量，其調(diào)節(jié)因素還與接地板2的尺寸相關(guān)。例如，接地板2的尺寸為120mmxl20mm的條件下,天線組件的高度為5mm,第二天線組件4與第三天線組件3存在最佳的隔離間距以及夾角，此時天線組件的最佳邊距Dx為9.57mm,最佳夾角β為25°。
[0031]請參照圖4-圖12，圖4-圖9為當(dāng)天線組的位置為最佳時本方案天線組件的各項性能參數(shù)曲線，圖10-12為當(dāng)天線組的位置與最佳位置有一定的偏差時天線組件的各項性能參數(shù)曲線。其中，第二天線組件4與第三天線組件3為對稱結(jié)構(gòu)，兩者的性能類似，可以用其中一組天線來表示。圖4為為本發(fā)明第一天線組件5及第二天線組件4的回波損耗曲線圖以及圖5為本發(fā)明第一天線組件5及第二天線組件4的隔離度曲線圖，從圖4及圖5中可以看出，第一天線組件5及第二天線組件4回波損耗及隔離損耗均滿足天線的規(guī)范，在2.5G具有最差的隔離度為-15.368dB,優(yōu)于規(guī)范值_15dB，因此，天線組件的回波損耗及隔離度較好。圖6為本發(fā)明2.4G頻帶的第一天線組件5的天線增益在特定垂直面曲線圖，而圖7為本發(fā)明2.4G頻帶的第二天線組件4的天線增益在特定垂直面曲線圖，從圖6及圖7中我們可以得出，在特定垂直面(Θ =60° )時，第一天線組件5以及第二天線組件4的天線最小增益均優(yōu)于OdBi。圖8為本發(fā)明5.5G頻帶的第一天線組件5的天線增益在特定垂直面曲線圖，圖9為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件4的天線增益在特定垂直面曲線圖，從圖8及圖9中可以看出，在特定垂直面(Θ =60° )時，第一天線組件5以及第二天線組件4的天線最小增益均優(yōu)于OdBi。
[0032]為了說明本案天線組在接地板2上位置的重要性，下面將對當(dāng)天線組的位置與其最佳位置有一定偏差時天線的特性進(jìn)行討論。圖10-圖12是天線組件在接地板2上的位置偏離了其最佳位置后的實驗數(shù)據(jù)曲線圖，圖10為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件4的增益在特定垂直面一實施例的曲線圖，該實施例中夾角β為O。，從圖10中可以看出，在方向角為20.34°時天線的增益為最小且其值為-1.261dBi，該點及附近范圍并不滿足OdBi的要求，以上結(jié)果足以證明夾角β的范圍能夠影響天線組件的性能；圖11為本發(fā)明5.5G頻帶的第二天線組件4的增益在特定垂直面另一實施例的曲線圖，該實施例中第二天線組件4及第三天線組件3分別向接地板2外部移動5mm(Dx = Dx - 5mm),從圖11中我們可以看出，標(biāo)記I至標(biāo)記2的角度范圍(方向角的夾角范圍為68° )并不滿足OdBi的要求,最小的天線增益在標(biāo)記3(方向角為335.3° )為-1.152dBi;圖12為本發(fā)明.第二天線組件4與第三天線組件3間的隔離度又一實施例的曲線圖，該實施例中第二天線組件4及第三天線組件3分別朝接地板2內(nèi)部移動5mm(Dx = Dx+5mm),從圖12中我們可以看出，第二天線組件4與第三天線組件3之間的隔離間距減小了 10mm，此時的隔離度為-12.367，并不滿足-15dB的要求。從圖10-圖12中可以得出，通過優(yōu)化第一邊距、第二邊距、第三邊距31以及夾角參數(shù)的大小，能夠滿足天線的設(shè)計要求，并且能夠進(jìn)一步獲得優(yōu)選的天線方案，提升整個路由器的性能指標(biāo)。
[0033]綜上所述，本發(fā)明提供的吸頂式無線路由器，包括殼體及內(nèi)置于殼體內(nèi)的接地板，該接地板上設(shè)置有天線組件，分別為第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，第一天線組件設(shè)置于Y軸上，第二天線組件及第三天線組件對稱設(shè)置在Y軸的兩側(cè)。另外，沿Y軸方向第一天線組件與接地板留有第一邊距，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間留有第二邊距，沿X軸的反方向所述第三天線組件與接地板之間留有第三邊距，第一邊距、第二邊距以及第三邊距可以根據(jù)設(shè)計要調(diào)節(jié)，加上，第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸設(shè)置有夾角，本方案的優(yōu)點如下:
[0034]1、具有更好的信號的強(qiáng)度以及接收靈敏度，適合應(yīng)用于辦公環(huán)境，在整個特定垂直面，天線組件最佳的安裝位置使得所有天線組件具有更好的增益；
[0035]2、天線組件的高度小,僅為采用PIFA天線代替IFA天線,PIFA天線中的天線組件與接地板平行；
[0036]3、天線組件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)以及組裝形成吸頂式無線路由器，生產(chǎn)效率聞;
[0037]4、本方案的天線組件能夠所有吸頂式方案，如接入點設(shè)備，路由設(shè)備以及網(wǎng)關(guān)設(shè)備等。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種吸頂式無線路由器，包括殼體以及內(nèi)置于殼體的PCB板以及接地板，所述PCB板與接地板電連接，其特征在于，所述接地板上設(shè)置有天線組件，所述天線組件包括第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，所述第一天線組件位于基板的Y軸上，并且沿Y軸的方向第一天線組件與接地板之間設(shè)置有第一邊距；所述第二天線組件以及第三天線組件對稱分布于Y軸的兩側(cè)，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設(shè)置有第二邊距，沿X軸的反方向所述第三天線組件與接地板之間設(shè)置有第三邊距，所述第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸形成有夾角，其中，所述Y軸及X軸是以接地板的中心為原點，接地板的寬邊向上為Y軸方向，長邊向右為X軸方向建立的坐標(biāo)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸頂式無線路由器，其特征在于，所述第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件的高度均為4mm-8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸頂式無線路由器，其特征在于，所述第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件均設(shè)置有饋電接點以及接地接點，所述接地接點位于天線組件端部且靠近接地板的中心，所述饋電接點與接地接點分別與接地板電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸頂式無線路由器，其特征在于，所述第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件均為PIFA天線，第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件同時接收或發(fā)射WiFi2.4G頻段信號以及WiFi5G頻段信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸頂式無線路由器，其特征在于，所述第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件的長度均為2.4G頻率的四分之一波長與5G頻率的四分之一波長之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的吸頂式無線路由器，其特征在于，所述第二天線組件以及第三天線組件與X軸的夾角為10° -40°。
【文檔編號】H04L12/771GK104270318SQ201410559311
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】趙安平, 陳浩 申請人:深圳市信維通信股份有限公司