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，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設置有第二邊距，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

【技術領域】
[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】
[0002]在便攜裝置與路由設備的高速無線數據交換的研究中，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)已經廣泛應用于吸頂式路由設備中。2x2雙頻段WiFi天線系統(tǒng)是指在路由設備上設置有兩根天線，而在便攜裝置上對應的設置兩根天線。
[0003]近段時間，為了進一步增加路由器與便攜終端的數據傳輸，提出了一種應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?，F有技術中，IFA式多頻段WiFi天線系統(tǒng)已經應用于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)進行進一步的改進。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種厚度薄、信號強度高及靈敏度較佳，特別適合辦公室環(huán)境實用的吸頂式無線路由器。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:提供一種吸頂式無線路由器，包括殼體以及內置于殼體的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，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設置有第二邊距，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軸方向建立的坐標系。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:區(qū)別于現有技術中的吸頂式無線路由器厚度較大，質量較重，不便于安裝，以及信號強度不好、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，包括殼體及內置于殼體內的接地板，該接地板上設置有天線組件，分別為第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，第一天線組件設置于Y軸上，第二天線組件及第三天線組件對稱設置在Y軸的兩側，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設計要調節(jié)，此外，第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸設置有夾角，通過調試邊距以及夾角能夠改善天線的信號強度以及接收靈敏度，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構示意圖；
[0009]圖3為本發(fā)明吸頂式無線路由器的立體結構示意圖；
[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]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0022]本發(fā)明最關鍵的構思在于:在接地板上設置三個天線組件，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置以及邊距設置，以及第二天線組件及第三天線組件與X軸的夾角設置，能夠改善天線的信號強度以及接收靈敏度，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，沿X軸方向所述第二天線組件4與接地板2之間設置有第二邊距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能夠根據具體的要求來調整，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)別于現有技術中的吸頂式無線路由器厚度較大，質量較重，不便于安裝，以及信號強度不好、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，包括殼體及內置于殼體內的接地板2，該接地板2上設置有天線組件，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設置于Y軸上，第二天線組件4及第三天線組件3對稱設置在Y軸的兩側，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可以根據設計要調節(jié)，加上，第二天線組件4以及第三天線組件3分別與X軸設置有夾角β，通過調試邊距以及夾角能夠改善天線的信號強度以及接收靈敏度，提升路由器的性能。
[0025]進一步的，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有技術中的天線高度，這樣使得路由器的厚度小，質量較輕，便于路由器的安裝，同時減少安裝空間。
[0026]進一步的，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，同時也可以進一步減小天線組件的高度。
[0027]進一步的，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，夾角可以根據實際的需求來調節(jié)，其目的在于提高天線的性能?；诒痉桨傅慕Y構，僅在角度上作改變的方案均在本申請的保護范圍內。
[0030]進一步的，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，其可以根據實際的需求來調節(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到最佳并滿足技術要求。當天線組的邊距不小于某個值時，天線信號的強度以及接收靈敏度才能達到最佳。只有當天線組件在接地板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，其調節(jié)因素還與接地板2的尺寸相關。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為當天線組的位置為最佳時本方案天線組件的各項性能參數曲線，圖10-12為當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曲線。其中，第二天線組件4與第三天線組件3為對稱結構，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，下面將對當天線組的位置與其最佳位置有一定偏差時天線的特性進行討論。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據曲線圖，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，標記I至標記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以及夾角參數的大小，能夠滿足天線的設計要求，并且能夠進一步獲得優(yōu)選的天線方案，提升整個路由器的性能指標。
[0033]綜上所述，本發(fā)明提供的吸頂式無線路由器，包括殼體及內置于殼體內的接地板，該接地板上設置有天線組件，分別為第一天線組件、第二天線組件以及第三天線組件，第一天線組件設置于Y軸上，第二天線組件及第三天線組件對稱設置在Y軸的兩側。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設計要調節(jié)，加上，第二天線組件以及第三天線組件分別與X軸設置有夾角，本方案的優(yōu)點如下:
[0034]1、具有更好的信號的強度以及接收靈敏度，適合應用于辦公環(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)結構簡單，便于生產以及組裝形成吸頂式無線路由器，生產效率聞;
[0037]4、本方案的天線組件能夠所有吸頂式方案，如接入點設備，路由設備以及網關設備等。
[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)明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種吸頂式無線路由器，包括殼體以及內置于殼體的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，沿X軸方向所述第二天線組件與接地板之間設置有第二邊距，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軸方向建立的坐標系。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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