一種分布式無線信號可控建筑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方案涉及建筑領(lǐng)域，具體涉及一種分布式無線信號可控建筑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活越來越離不開移動通信和無線網(wǎng)絡(luò)。在很多建筑和家庭住宅中，需要考慮移動通信網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。而由于建筑物的墻體會對無線信號產(chǎn)生阻擋和衰減，因此在建筑住宅中，為了實現(xiàn)無線信號的覆蓋，往往采用了增大發(fā)射功率，或者在建筑住宅內(nèi)設(shè)置多個分布式的級聯(lián)無線設(shè)備來提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。但另一方面，由于長期接觸電磁輻射將對人體造成潛在的傷害。因此，家庭中的部分人群對電磁輻射比較敏感，例如家中的老人、孕婦和兒童，他們需要一個沒有電磁輻射的家居環(huán)境，上述兩方面存在著矛盾。
[0003]有公司推出了一種無線路由器，具有孕婦模式，該模式下路由器的發(fā)射功率會降低。但是這種無線路由器只能整體改變所覆蓋范圍內(nèi)的無線信號功率，并不能根據(jù)家庭中不同人的需求進行不同的設(shè)置。
[0004]因此，需要有一種技術(shù)，能夠根據(jù)家庭中不同人群的需求，對建筑、住宅內(nèi)的無線信號進行個性化的控制和調(diào)節(jié)。例如對老人、孕婦和兒童，可以關(guān)閉他們周圍的無線信號，同時家庭中的其他不敏感人群，仍然可以不受影響地繼續(xù)使用移動通信和無線網(wǎng)絡(luò)。據(jù)了解，目前市場上還未有這樣的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種分布式無線信號可控建筑，其能夠根據(jù)用戶的要求，控制用戶所處位置的無線信號。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種分布式無線信號可控建筑，包括網(wǎng)關(guān)單元(11)、第一房間和第二房間，第一房間中設(shè)置有第一天線面板(21)，第二房間中設(shè)置有第二天線面板(31);網(wǎng)關(guān)單元(11)能夠輸出數(shù)據(jù)信號；并且數(shù)據(jù)信號經(jīng)過第一導(dǎo)線(210)傳輸?shù)降谝环块g的第一天線面板(21)，并被轉(zhuǎn)換為無線信號；數(shù)據(jù)信號還經(jīng)過第二導(dǎo)線(310)傳輸?shù)降诙块g的第二天線面板
(31)，并被轉(zhuǎn)換為無線信號；第一天線面板(21)和第二天線面板(31)能夠分別控制第一房間和第二房間內(nèi)的無線信號。
[0008]優(yōu)選地，第一天線面板(21)包括第一天線單元(213)和第一信號控制單元(211、212)，第二天線面板包括第二天線單元(313)和第二信號控制單元(311、312);數(shù)據(jù)信號經(jīng)過第一導(dǎo)線(210)傳輸，并經(jīng)過第一信號控制單元后，由第一天線單元轉(zhuǎn)換為無線信號；數(shù)據(jù)信號經(jīng)過第二導(dǎo)線(310)傳輸，并經(jīng)過第二信號控制單元后，由第二天線單元轉(zhuǎn)換為無線信號；第一信號控制單元(211、212)和第二信號控制單元(311、312)能夠分別控制傳遞給第一天線單元(213)和第二天線單元(313)的數(shù)據(jù)信號。
[0009]優(yōu)選地，第一信號控制單元包括第一開關(guān)(211)，第二信號控制單元包括第二開關(guān)(311);其中第一開關(guān)(211)和第二開關(guān)(311)能夠分別控制傳遞給第一天線單元(213)和第二天線單元(313)的數(shù)據(jù)信號。
[0010]優(yōu)選地，第一信號控制單元包括第一阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212)，第二信號控制單元包括第二阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(312);第一阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212)和第二阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(312)能夠改變自身阻抗并進而改變對應(yīng)線路的阻抗，當線路的阻抗與天線單元(213、313)的阻抗接近匹配時，天線增益增強；當線路阻抗與天線單元(213、313)的阻抗遠離匹配時，天線增益減小。
[0011]優(yōu)選地，第一天線面板(21)外立面設(shè)置第一調(diào)節(jié)旋鈕(402)，用于調(diào)節(jié)第一阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212)的阻抗大小。
[0012]優(yōu)選地，第一天線單元(213)的增益設(shè)計為只覆蓋第一房間內(nèi)的空間。
[0013]優(yōu)選地，網(wǎng)關(guān)單元(11)包括無線局域網(wǎng)控制器(101)和小型移動通信基站(102)，無線局域網(wǎng)控制器(101)產(chǎn)生的無線局域網(wǎng)信號和小型移動通信基站(102)產(chǎn)生的移動通信信號經(jīng)過第一公共接口(103)混合后傳輸給第一房間和第二房間。
[0014]優(yōu)選地，第一天線面板(21)中包括第二公共接口(203)、第三信號控制單元(221、222)和第三天線單元(223)，第二公共接口(203)將第一導(dǎo)線(210)傳輸來的數(shù)據(jù)信號分離為無線局域網(wǎng)信號和移動通信信號；無線局域網(wǎng)信號經(jīng)過第一信號控制單元(211、212)后，由第一天線單元(213)轉(zhuǎn)換為無線信號；移動通信信號經(jīng)過第三信號控制單元(221、222)后，由第三天線單元(223)轉(zhuǎn)換為無線信號。
[0015]優(yōu)選地，第一房間和第二房間的墻壁設(shè)置有電磁屏蔽材料。
[0016]優(yōu)選地，網(wǎng)關(guān)單元(11)與第一房間/第二房間之間的連接是星型、環(huán)型或者總線型拓撲結(jié)構(gòu)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:通過本方案，能夠單獨對每個房間進行獨立的無線信號控制，從而可以滿足家庭中不同人對健康和移動接入的不同需求。
【附圖說明】
[0018]圖1是本方案建筑的俯視圖。
[0019]圖2是本方案實施方式一的功能結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3是本方案實施方式一的天線面板外立面圖。
[0021]圖4是本方案實施方式二的功能結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖5是本方案實施方式二的天線面板外立面圖。
【具體實施方式】
[0023]實施方式一
[0024]對于大多數(shù)家庭住宅來說，存在的無線信號主要有兩種，第一種是移動通信信號，包括2G、3G、4G信號。第二種是無線局域網(wǎng)絡(luò)信號，主要是WIFI信號。本方案在家庭網(wǎng)關(guān)(11)中設(shè)置一個無線局域網(wǎng)(WLAN)控制器(101)和一個毫微微蜂窩基站(Femtocell)
(102)(參見附圖1、2)，并與外界通過寬帶網(wǎng)絡(luò)相連。
[0025]毫微微蜂窩基站(Femtocell)是一種小型、低功率的無線設(shè)備，其經(jīng)過寬帶連接到移動通信服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)并支持數(shù)量有限的移動終端，并能夠適用所有移動通信標準，包括GSM、CDMA2000、TD-SCDMA和LTE網(wǎng)絡(luò)等。毫微微蜂窩的工作范圍通?？梢愿采w一個家庭住宅的范圍。由于其覆蓋范圍小，因此毫微微蜂窩的傳輸功率相對較低，通常小于lOOmW。當然，本方案也不限于Femtocell基站，還可以采用其他類似的小型移動通信基站，例如微微蜂窩基站、微蜂窩基站等。
[0026]無線局域網(wǎng)(WLAN)控制器的設(shè)備可以采用無線路由器，通過寬帶連接到互聯(lián)網(wǎng)。當然，也不限于無線路由器，還可以使用其他類似的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如交換機、集線器等等。
[0027]家庭網(wǎng)關(guān)中的WLAN控制器從外界接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，毫微微蜂窩基站從外界接收移動通信數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)經(jīng)過第一公共接口(103)混合，混合后的信號通過導(dǎo)線支路(210、310)傳送到各個房間的天線面板(21、31)。
[0028]導(dǎo)線支路(210、310)使用同軸電纜或光纜來實現(xiàn)。同軸電纜優(yōu)選50歐姆阻抗的同軸電纜。使用光纜時，家庭網(wǎng)關(guān)和天線面板處需要設(shè)置光電轉(zhuǎn)換部件。導(dǎo)線支路可以采用星型拓撲結(jié)構(gòu)的連接方式(如圖2所示)，從第一公共接口同時連接到各個房間的天線面板；也可以采用環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)的連接方式(未圖示)，從第一公共接口依次連接各個房間的天線面板(21、31)，還可以采用總線型拓撲結(jié)構(gòu)。。
[0029]在每個房間中設(shè)置一個天線面板(21、31)，該天線面板類似于家庭中使用的開關(guān)面板結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)部空間和外立面。每個天線面板包括信號控制單元和天線單元(213、313)，其中信號控制單元進一步包括開關(guān)(211、311)和/或阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)。信號控制單元設(shè)置在天線面板內(nèi)部空間。
[0030]天線單元可以采用如圖3所示的外置式天線，然后通過天線面板的外立面上設(shè)置的天線接口與阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)相連；也可以采用內(nèi)置式天線，例如微帶天線，設(shè)置在天線面板內(nèi)部空間。天線面板可以設(shè)置在房間的建筑結(jié)構(gòu)表面，包括墻壁，地面和頂面的任意位置。
[0031]開關(guān)(211、311)能夠控制傳輸?shù)教炀€單元的信號的通斷，阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、
312)能夠調(diào)節(jié)線路的阻抗，天線單元(213、313)能夠?qū)鬏攣淼男盘栟D(zhuǎn)換為無線信號發(fā)射出去，并接收無線信號。
[0032]開關(guān)(211、311)采用觸點開關(guān)或同軸開關(guān)來實現(xiàn)，包括鐵氧體、PIN管、FET等開關(guān)器件，并在天線面板的外立面上設(shè)置天線開關(guān)按鈕(401)進行控制(參見附圖3)，當用戶需要打開或關(guān)閉無線信號時，可以通過天線開關(guān)按鈕(401)來實現(xiàn)。
[0033]阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)能夠調(diào)節(jié)線路阻抗，其由天線面板的外部面板上的調(diào)節(jié)旋鈕(402)控制?？梢酝ㄟ^可變電阻、可變電容、可變電感等組件來實現(xiàn)。當用戶需要增大無線信號的功率時，通過旋鈕(402)調(diào)節(jié)阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)的阻抗，使整個線路的阻抗與天線單元的阻抗接近匹配，此時天線增益變大；當用戶需要減小無線信號的功率時，通過旋鈕(402)調(diào)節(jié)阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)的阻抗，使線路阻抗與天線單元的阻抗遠離匹配，此時天線增益變小。調(diào)節(jié)旋鈕(402)也可以設(shè)計成從小到大的多個檔位，供用戶切換。
[0034]在天線面板中，數(shù)據(jù)信號經(jīng)過開關(guān)(211、311)、阻抗調(diào)整網(wǎng)絡(luò)(212、312)后，由天線單元(213、313)轉(zhuǎn)換為無線信號發(fā)射。由于墻壁對無線信號具有較高的阻擋衰減作用，例如WIFI信號通過鋼筋混凝土墻將衰減至少15-30db。因此每個房間內(nèi)的天線單元(213、
313)的最大增益可以設(shè)計為足夠小，使得發(fā)射的無線信號不會穿透墻壁進