專利名稱:一種提高天線輸出功率的天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種有關(guān)于平板天線,應(yīng)用于無線傳輸?shù)碾娮友b置上,特別是涉及一種結(jié)合反射板裝置用來增加天線一特定方向增益的天線系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著無線通信產(chǎn)業(yè)近年來的蓬勃發(fā)展,無論是手機系統(tǒng)或者是無線上網(wǎng)系統(tǒng),其都利用無線傳輸系統(tǒng)進行信息傳遞,不論是基地臺對基地臺的傳輸或是基地臺對如手機、無線網(wǎng)絡(luò)卡等接收端的傳輸。天線是無線傳輸系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組件。無線電發(fā)射機輸出的射頻信號功率,通過微波導(dǎo)線輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點后,由天線接收下來,并通過微波導(dǎo)線送到無線電接收機??梢?,天線是發(fā)射和接收電磁波的一個重要的無線電設(shè)備,沒有天線也就沒有無線電通信。
雖然無線通信可以不受空間的限制,但是電磁波的強度會隨電磁波行進方向遇到的障礙物(例如,墻壁,金屬屏障等),會導(dǎo)致電磁波信號的衰減。以致于在接收端會發(fā)生收信品質(zhì)不良的情形。一般,天線若是被設(shè)計發(fā)射具有某一特定的方向性,其被稱為指向性天線。其功效在于加強天線在某一特定方向的功率,使傳輸?shù)木嚯x能加強。通常,在天線旁都會設(shè)置反射板,以加強天線指向性,增加天線的增益,以獲得較好的傳輸品質(zhì)。
請參照臺灣專利公告號第558080號,新型專利名稱具反射板的偶極天線結(jié)構(gòu),該專利揭露一種具反射的偶極天線,其主要包含有一偶極天線及一反射板,其特征在于該反射板為開口狀,反射板固定組設(shè)于一偶極天線的一側(cè)邊并與偶極天線保持一距離,該偶極天線與反射板的最短距離都為1/4λ,通過反射板來反射輻射收發(fā)信號,有效提高偶極天線的輻射收發(fā)方向性增益值。
然其偶極天線所反射的信號雖可提高方向性增益值,但其反射板的設(shè)計為有折角的板片體,且天線指向性為全向性。在對于需要高指向性天線的設(shè)計下,其方向增益值仍顯不如。且其反射板設(shè)計較復(fù)雜,在天線的組裝較麻煩。因此,如何提高天線指向性和簡化反射板設(shè)計以增加安裝天線系統(tǒng)便利性,成為研究人員待解決的問題之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種提高天線輸出功率的平板天線系統(tǒng)設(shè)計方法,將平板天線與反射板做結(jié)合,利用反射板反射平板天線后方的電磁波,使其與平板天線前方再產(chǎn)生的電磁波產(chǎn)生建設(shè)性干涉,達(dá)到使平板天線前方的電磁波振幅增大,從而加強天線指向性,并且因反射板反射平板天線后方的電磁波,反射板后方的印刷電路板組件(PCBA)端減少電磁干擾。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該天線系統(tǒng)包含一天線,用以輻射信號或接收一輻射信號;一反射板,配置于該天線的一側(cè),大致上距離該天線1/4波長;以及一印刷電路板組件,設(shè)置于該反射板的另一側(cè),用以傳送或接收一該輻射信號至該天線。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該天線與該反射板位于一殼體中。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該天線為一指向性的平板天線。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該反射板為一金屬板或是一外層鍍有金屬材料的基板。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該反射板的面積大于該天線的面積。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,還包括有一微波導(dǎo)線,以連接該天線和該印刷電路板組件。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該反射板上有一開口,供該微波導(dǎo)線穿過該反射板以連接該天線。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該微波導(dǎo)線在連接該印刷電路板組件用一接頭連接。
上述提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特點在于,該反射板還開設(shè)有多個孔洞,使該反射板通過固定組件鎖固于一外殼上。
本發(fā)明的功效,在于將平板天線與反射板做結(jié)合,利用反射板反射平板天線后方的電磁波,使其與平板天線前方再產(chǎn)生的電磁波產(chǎn)生建設(shè)性干涉,達(dá)到使平板天線前方的電磁波振幅增大,從而加強天線指向性,并且因反射板反射平板天線后方的電磁波,反射板后方的印刷電路板組件(PCBA)端減少電磁干擾。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述,但不作為對本發(fā)明的限定。
圖1為天線系統(tǒng)示意圖;以及圖2為天線立體分解示意圖。
其中,附圖標(biāo)記10-印刷電路板組件,20-微波導(dǎo)線30-接頭,40-反射板50-天線,60-外殼70-座體101-印刷電路板組件第一平面102-印刷電路板組件第二平面401-反射板第一平面402-反射板第二平面501-天線第一平面502-天線第二平面具體實施方式
本發(fā)明為一用于2.4GHz的無線獲取器(Access Point,AP),請參照圖1,為本發(fā)明的示意圖,包含有印刷電路板組件(PCBA)10、微波導(dǎo)線20、接頭30、反射板40及天線50。
印刷電路板組件(PCBA)10包含印刷板電源、地總線的布線結(jié)構(gòu)和內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又包含模擬電路或數(shù)字電路。印刷電路板的尺寸設(shè)計,為符合外蓋板的尺寸大小為適當(dāng)。在本發(fā)明中,印刷電路板組件(PCBA)10置于反射板第二平面402方向,盡可能與反射板第二平面402靠近以方便外部線路的布局,也讓組件尺寸較小。
印刷電路板與外接組件一般是通過塑料微波導(dǎo)線或金屬隔離線進行連接,但有時也設(shè)計成插座形式。本發(fā)明用可傳輸微波信號的接頭30連接印刷電路板組件10和微波導(dǎo)線20。因為傳輸?shù)臑槲⒉ㄐ盘?,接頭30為一SMA型式接頭,在連接微波導(dǎo)線20后,微波導(dǎo)線20通過反射板40中央的孔洞穿過連接到天線50上。微波導(dǎo)線20為一可傳輸高頻信號的微波導(dǎo)線,微波導(dǎo)線不由外部繞線,由反射板40中央的孔洞直接穿過連接天線50,如此可以因較短路徑節(jié)省組件成本,也可減少微波信號在微波導(dǎo)線20上的損耗??锥吹拇笮Ψ瓷洳〞斐捎绊懀瑥亩鴮Ψ瓷浒?0和天線50之間產(chǎn)生最佳天線增益的距離1/4λ產(chǎn)生影響,實際孔洞大小需和實際測量天線增加增益大小做測試,取得最佳位置和適當(dāng)?shù)目锥创笮 ?br>
反射板第一平面401置于和天線第二平面502距離1/4λ,在距離1/4λ時,反射板第二平面402方向的反射波會和剛從天線50發(fā)射的信號產(chǎn)生建設(shè)性干涉。比起一般不加反射板的天線結(jié)構(gòu),本發(fā)明建設(shè)性干涉的產(chǎn)生會使電波信號振幅增大而使天線增益增大,增加天線的指向性。反射板40可以為一般的金屬或是采用絕緣體鍍金的方式,主要為對天線第二平面502方向的電磁波產(chǎn)生屏障效應(yīng),使電磁波得以反射到天線第一平面501方向。
天線50是一個指向性天線,利用磁場和電場耦合將電信號輻射出去或?qū)㈦姶挪▊魉瓦M來轉(zhuǎn)換為電信號。指向的方向為天線第一平面501方向,但在天線第二平面502方向仍會有少量的電磁波存在,這些電磁波經(jīng)過一段1/4λ的距離到達(dá)反射板40在經(jīng)過1/4λ的距離回到天線50端,會和正由天線50輻射出的電磁波產(chǎn)生建設(shè)性干涉。如圖1所示,天線50的尺寸大小較反射板40要小,因此,除了加強天線第一平面501方向的天線增益外,也在天線50的上下方向散射電磁波信號,也改善了天線50的傳遞死角。
此外,因為反射板40具有對電磁波的屏障效應(yīng),使的電磁波不會干擾到反射板40后方的印刷電路板組件10,因此,對電路在高頻下的運作能提供更穩(wěn)定的效用。
接著參照圖2,為本發(fā)明立體分解示意圖,外殼60與座體70相接,用以包覆天線50、反射板40和印刷電路板組件10,對應(yīng)外殼60也開設(shè)有多個孔洞,并通過固定組件(例,塑料鉚釘、拉釘、螺絲等)將外殼60與座體70固定,外殼60與座體70形成一密合1本,以達(dá)到保護天線50與反射板40和印刷電路板組件10的作用。在外殼60設(shè)計上,外殼60利用外型使反射板40能固定于外殼60的凹陷處,其中反射板還開設(shè)有多個孔洞,從而使該反射板通過固定組件鎖固于外殼上。使反射板40可以和外殼60緊密接合。天線50的面積較小,所以天線50可以在外殼60和反射板40形成的空腔中。
當(dāng)然,本發(fā)明還可有其他多種實施例,在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該天線系統(tǒng)包含一天線,用以輻射信號或接收一輻射信號;一反射板,配置于該天線的一側(cè),大致上距離該天線1/4波長;以及一印刷電路板組件,設(shè)置于該反射板的另一側(cè),用以傳送或接收一該輻射信號至該天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該天線與該反射板位于一殼體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該天線為一指向性的平板天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該反射板為一金屬板或是一外層鍍有金屬材料的基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該反射板的面積大于該天線的面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,還包括有一微波導(dǎo)線,以連接該天線和該印刷電路板組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該反射板上有一開口,供該微波導(dǎo)線穿過該反射板以連接該天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該微波導(dǎo)線在連接該印刷電路板組件用一接頭連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),其特征在于,該反射板還開設(shè)有多個孔洞,使該反射板通過固定組件鎖固于一外殼上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高天線輸出功率的天線系統(tǒng),該天線系統(tǒng)包含天線,用以輻射信號或接收輻射信號;反射板,配置于該天線的一側(cè),大致上距離該天線1/4波長;以及印刷電路板組件,設(shè)置于該反射板的另一側(cè),用以傳送或接收一該輻射信號至該天線。其中,該天線與該反射板位于一殼體中,該天線為一指向性的平板天線,該反射板為一金屬板或是一外層鍍有金屬材料的基板。本發(fā)明將平板天線與反射板做結(jié)合,利用反射板反射平板天線后方的電磁波,使其與平板天線前方再產(chǎn)生的電磁波產(chǎn)生建設(shè)性干涉,使平板天線前方的電磁波振幅增大,加強天線指向性,并且因反射板反射平板天線后方的電磁波,反射板后方的印刷電路板組件(PCBA)端減少電磁干擾。
文檔編號H01Q15/14GK1797852SQ20041010277
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者陳清豐 申請人:智捷科技股份有限公司