无线收发装置及其天线单元制造方法及图纸

技术编号:18053744 阅读:41 留言:0更新日期:2018-05-26 10:32
本发明专利技术公开了一种无线收发装置及其天线单元。无线收发装置包含壳体及多个天线单元。天线单元环绕设置于壳体的表面并直立设置于系统接地面。各天线单元包含第一辐射部、第二辐射部和导电件。第一辐射部具有信号馈入点,信号馈入点用以接收馈入信号。第二辐射部环绕第一辐射部且具有第一边、第二边、第一接地点及第二接地点,其中第一边平行于系统接地面,第二边垂直于系统接地面,第一边垂直于第二边且第一边短于第二边。第一接地点及第二接地点分别连接至系统接地面。导电件设置于第一边及系统接地面之间且连接第一边及系统接地面。本发明专利技术提供的无线收发装置可以缩小无线收发装置的体积,提高壳体的空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
无线收发装置及其天线单元
本公开涉及无线电通信
,具体而言,涉及一种能够容纳多个天线单元的无线收发装置及其中的天线单元。
技术介绍
随着云端技术的发展,物联网(InternetofThings,IOT)成为未来重要的研究方向之一。现今物联网产品例如无线接取器(AccessPoint,AP)、无线宽带路由器(Router)或集线器(Hub)等通常仅支持蓝牙、Wi-Fi或ZigBee等无线网络协议。而若欲使物联网产品搭载能够支援低频无线网络协议的天线(如:LTE、Z-Wave),因其天线面积较大,故如何将多个天线配置于一个无线收发装置的困难度较高。此外,能够支持低频的天线通常以其天线较长的一边平行设置于系统接地面,以确保天线的接地路径完整,进而使天线效率可以提高。然为使多组以长边接地的天线能够排列于单一壳体的内部空间中,不但必须增加壳体体积,更进一步限制了装置外观设计上的弹性。因此本公开致力于设计一种能够以天线较短的一边平行设置于系统接地面且支持低频的天线,以使无线收发装置的壳体能够容纳多组天线。
技术实现思路
在本专利技术的一技术实施方式中提出一种无线收发装置。无线收发装置包含壳体及多个天线单元。壳体包含系统接地面。多个天线单元环绕设置于壳体的表面并直立设置于系统接地面。各天线单元包含第一辐射部、第二辐射部和导电件。第一辐射部具有信号馈入点,信号馈入点用以接收馈入信号。第二辐射部环绕第一辐射部且具有第一边、第二边、第一接地点及第二接地点,其中第一边平行于系统接地面,第二边垂直于系统接地面,第一边垂直于第二边且第一边短于第二边。第一接地点及第二接地点分别连接至系统接地面。导电件设置于第一边及系统接地面之间且连接第一边及系统接地面。在本专利技术的一技术实施方式中提出一种天线单元。天线单元直立设置于无线收发装置的系统接地面。天线单元包含第一辐射部、第二辐射部和导电件。第一辐射部具有信号馈入点,信号馈入点用以接收馈入信号。第二辐射部环绕第一辐射部且具有第一边、第二边、第一接地点及第二接地点,其中第一边平行于系统接地面,第二边垂直于系统接地面。第一边垂直于第二边且第一边短于第二边。第一接地点及第二接地点分别连接至系统接地面。导电件设置于第一边及系统接地面之间且连接第一边及系统接地面。通过本专利技术的启示,支持低频无线网络协议的天线单元能够通过其短边电性连接系统接地面,使得多个天线单元可以直立设置于系统接地面,不仅缩小无线收发装置的体积,也提高壳体的空间利用率。附图说明图1A为本专利技术的一实施例的无线收发装置示意图;图1B~图1C为本专利技术的一实施例的无线收发装置上视图;图2A~图2D为本专利技术的多个实施例的天线单元示意图;图3A~图3B为本专利技术的一实施例的无线收发装置的天线电压驻波比对频率的关系图;图4A~图4B为本专利技术的一实施例的无线收发装置的天线效率对频率的关系图。具体实施方式下文特举实施例配合附图作详细说明,但所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用来限定本专利技术,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等技术效果的装置,皆为本专利技术公开内容所涵盖的范围。此外,附图仅仅用以示意性地加以说明,并未依照其真实尺寸进行绘制。而关于本文中所使用的“电性连接”或“电性耦接”,可指二或多个元件实体地电性接触或间接地电性接触。请参阅图1A,图1A为本专利技术的一实施例的无线收发装置100的示意图。无线收发装置100为柱状,例如圆柱、多角柱、或任意形状的柱体,本专利技术并不加以限制。于此实施例中,无线收发装置100包含壳体110,壳体110的外观为为截顶圆椎(circulartruncatedcone),其底部直径为130mm,顶部直径为80mm,而高为200mm。壳体110例如为塑料等介电材料制成。此外,壳体110内部为空心,可容纳安装多种电子零组件,例如摄影镜头、麦克风模块、音箱等。壳体110由顶面116、系统接地面140和侧面曲面组成。壳体110的侧面曲面可分为上半部112及下半部114,其中上半部112及下半部114以横切面122作为分界。应理解的是,上半部112及下半部114可为一体成形,或者两个独立的壳体加以组装形成壳体110的侧面曲面。壳体110具有多个天线单元130A、130B、130C及多个天线模块120A、120B、120C。其中天线模块120A、120B、120C环绕设置于上半部112的表面及横切面122,此处表面可指上半部112的内部表面或外部表面。因壳体110为介电材料,因此即使天线模块120A、120B、120C的部分或全部设置于上半部112的内部表面,其等天线效率也不会受到影响。本文将以天线模块120A、120B、120C设置于上半部112的外部表面为例作说明。于一实施例中,天线模块120A、120B、120C可分别为主要Wi-Fi天线、辅助Wi-Fi天线及ZigBee天线等支持高频无线网络协议的天线。其中天线模块120A、120B、120C分别通过对应的同轴传输线连接至无线信号收发器(图中未示)及系统接地面140。天线模块120A、120B、120C皆直立设置于横切面122,如图1A中天线模块120A的属于短边的第一边124连接横切面122。而天线模块120A、120B、120C在上半部112的排列方位例如以壳体110的中心轴L1为中心而分散设置,如图1B所示的本专利技术的一实施例的无线收发装置100的上视图所示。从图1B中可看出天线模块120A、120B、120C分别位于横切面122上的方位V1、V3、V5的位置,上述方位即天线模块120A、120B、120C分别与壳体110的一中心轴L1的连线方向,其中方位V1与V3间的夹角为θ1,方位V3与V5间的夹角为θ3,而方位V5与V1间的夹角为θ5。当天线模块120A、120B、120C相对中心轴L1等角度设置时,则θ1、θ3、θ5各为120度。此设置可使天线模块120A、120B、120C彼此在壳体110的上半部112的间距最远,以最大幅度地降低彼此的信号互相干扰,进而达到最佳天线隔离度(Isolation)。应注意的是,各方位的夹角θ1、θ3、θ5亦可依实际设计上的需求而有不同的角度。回到图1A,天线单元130A、130B、130C环绕设置于下半部114的表面并直立设置于系统接地面140。天线单元130A、130B、130C亦可设置在下半部114的内部表面或外部表面。本文将以天线单元130A、130B、130C设置于下半部114的外部表面为例作说明。于一实施例中,天线单元130A、130B、130C可分别为主要LTE(LongTermEvolution)天线、辅助LTE天线及Z-wave天线等能够支持低频无线网络协议及高频无线网络协议的天线。天线单元130A、130B、130C如图1A所示以属于短边的第一边134与系统接地面140相连接。如图1B所示,天线单元130A、130B、130C在下半部114的排列方位例如以壳体的中心轴L1为中心而分散设置。在图1B中,可看出天线单元130A、130B、130C分别位于系统接地面140上的方位V2、V4、V6的位置,上述方位即天线单元130A、130B、130C分别与壳体11本文档来自技高网...
无线收发装置及其天线单元

【技术保护点】
一种无线收发装置,其特征在于,包含:壳体,包含系统接地面;以及多个天线单元,环绕设置于所述壳体的表面并直立设置于所述系统接地面,各所述天线单元包含:第一辐射部,具有信号馈入点,所述信号馈入点用以接收馈入信号;第二辐射部,环绕所述第一辐射部,所述第二辐射部具有第一边、第二边、第一接地点及第二接地点,其中所述第一边平行于所述系统接地面,所述第二边垂直于所述系统接地面,所述第一边垂直于所述第二边且所述第一边短于所述第二边,所述第一接地点及所述第二接地点分别连接至所述系统接地面;以及导电件,设置于所述第一边及所述系统接地面之间且连接所述第一边及所述系统接地面。

【技术特征摘要】
2016.11.15 TW 1051373061.一种无线收发装置,其特征在于,包含:壳体,包含系统接地面;以及多个天线单元,环绕设置于所述壳体的表面并直立设置于所述系统接地面,各所述天线单元包含:第一辐射部,具有信号馈入点,所述信号馈入点用以接收馈入信号;第二辐射部,环绕所述第一辐射部,所述第二辐射部具有第一边、第二边、第一接地点及第二接地点,其中所述第一边平行于所述系统接地面,所述第二边垂直于所述系统接地面,所述第一边垂直于所述第二边且所述第一边短于所述第二边,所述第一接地点及所述第二接地点分别连接至所述系统接地面;以及导电件,设置于所述第一边及所述系统接地面之间且连接所述第一边及所述系统接地面。2.根据权利要求1所述的无线收发装置,其特征在于,所述第二辐射部包含第一金属部及第二金属部,所述第一金属部位于所述第一辐射部及所述第二金属部之间,所述第一金属部与所述第一辐射部之间具有第一狭缝,所述第一金属部的一端连接所述第二金属部的一端,所述第二金属部与所述第一金属部弯折形成第一槽缝,且所述第一狭缝与所述第一槽缝连通。3.根据权利要求2所述的无线收发装置,其特征在于,所述第一辐射部与所述第二辐射部通过所述第一狭缝耦合共振产生第一天线共振频带以及第二天线共振频带,且所述第一天线共振频带低于所述第二天线共振频带。4.根据权利要求3所述的无线收发装置,其特征在于,所述第一槽缝的大小与所述第一天线共振频带及所述第二天线共振频带的频率范围相关。5.根据权利要求3所述的无线收发装置,其特征在于,所述第二金属部环绕所述第一金属部及所述第一辐射部,所述第二金属部与所述第一辐射部之间具有第二狭缝且所述第二狭缝与所述第一槽缝连通,所述第一辐射部与所述第二辐射部通过所述第二狭缝耦合共振产生第三天线共振频带,所述第三天线共振频带高于所述第一天线共振频带及所述第二天线共振频带。6.根据权利要求3所述的无线收发装置,其特征在于,所述第二辐射部还包含第三金属部,所述第三金属部位于所述第二金属部及所述导电件之间,其中所述第三金属部的一端与所述第二金属部的另一端连接,所述第三金属部的另一端连接所述导电件,且所述第二金属部与所述第三金属部弯折形成第二槽缝,所述第一辐射部与所述第二辐射部通过所述第二槽缝共振产生第四天线共振频带,所述第四天线共振频带介于所述第一天线共振频带及所述第二天线共振频带之间。7.根据权利要求6所述的无线收发装置,其特征在于,所述第一接地点设置于所述第二金属部,所述第二接地点设置于所述第三金属部。8.根据权利要求3所述的无线收发装置,其特征在于,所述第二金属部还包含第三槽缝,用以调整所述第一天线共振频带的频率范围。9.根据权利要求1所述的无线收发装置,其特征在于,还包含多个天...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建逸吴朝旭朱祐颐李亚峻黄士耿柯庆祥
申请(专利权)人:和硕联合科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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