CN103916156A - 一种无线网络收发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线网络收发装置，包括用于保护内部结构的保护外壳，保护外壳的内部封装有天线板、平板反射器、无线网络适配器模块和电缆；天线板和无线网络适配器模块均设置在所述平板反射器上；无线网络适配器模块与天线板之间构成射频电气连接。使用本发明中的无线网络收发装置能够提供传输距离达到2公里，下行速率不小于20Mbps的网络接入性能；在使用过程中仅需使用标准的室外型AP设备，无需进行改造，其成本仅为CPE接入设备的1/3—1/2；提升了无线网络适配器模块的EIRP指标，改善了无线网络适配器的接收灵敏度，由于具有防水、防尘、防紫外线等功能，适合在农村、远郊及偏远地区作为无线网络接入设备使用。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯设备技术领域，更具体的涉及一种无线网络收发装置。
背景技术
目前市场上为用户提供网络接入通讯方式有两种：
一、有线方式
有线方式常见的技术有：基于电话网络的ADSL，基于有线广播网的CABLEMODEM，基于专用网络的五类线以太网，还有基于光纤的光纤入户等。
二、无线方式
无线方式常见的有基于IEEE802.11系列协议的WIFI网络，基于移动通信网的GPRS、3G、4G等上网方式。
使用有线方式数据带宽大，性能稳定，但需要布线入户，需要的网络建设成本大，建设周期长。因此，有线方式非常适用于人口集中、生活质量高的地区，比如城市小区；而对于城郊、农村等偏远地区，由于人口分散，布线和维护成本高而不适用。
使用无线方式进行网络接入通讯中，基于IEEE802.11系列协议的WIFI网络有着比移动通信网的上网方式高得多的数据率，低得多的网络建设成本而日受青睐。但WIFI网络本身设计为短距离的网络延伸，设计使用免费的ISM频段，各国家和国际无线机构对其发射功率有严格限制，不适合远距离传输。现有技术中使用基于IEEE802.11系列协议的WIFI网络的一般设计使用场景为室内，通信距离一般为几十米到一百米。虽然目前也有应用于室外场景的WIFI网络，但一般限于广场、街道等短距离人口密集区。在城郊和农村，使用CPE客户端设备可以将通信距离增加到2公里，但CPE设备的成本高，不适合大量推广。
随着时代的发展，信息化建设的推行，广大城郊、农村同样存在迫切的上网需求。因此提出一种能够实现较远距离通信且成本较低，基于IEEE802.11系列协议的无线网络收发装置，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种能够实现较远距离网络传输，适合农村、城郊等偏远地区使用的无线网络收发装置。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种无线网络收发装置，包括用于保护内部结构的保护外壳，所述保护外壳的内部封装有天线板、平板反射器、无线网络适配器模块和电缆；所述天线板和无线网络适配器模块均设置在所述平板反射器上；所述无线网络适配器模块与所述天线板之间构成射频电气连接。
进一步的，所述电缆的一端与所述无线网络适配器模块相连；所述电缆的另一端通过设置于保护外壳上的电缆线孔由所述保护外壳的内部延伸至外部。
优选的，所述天线板为PCB板或金属结构板；所述天线板包含至少一个辐射单元。
进一步的，所述天线板包含至少两个辐射单元；用于连接所述辐射单元的馈电机构和辐射器集成在所述天线板上；所述馈电机构和所述辐射器与所述平板反射器构成空气微带或平行双线传输网络。
进一步的，所述无线网络适配器模块遵循无线局域网标准为IEEE802.11a/b/g/n/ac系列通信协议。
进一步的，所述无线网络适配器模块的接口为USB2.0接口、USB3.0接口或USB3.1接口；所述无线网络适配器模块的接口用于为所述无线网络适配器模块进行供电或进行数据传输。
进一步的，所述电缆的接口为USB接口；所述电缆的接口与所述无线网络适配器模块的接口相适配；所述电缆与用户电脑相连接。
进一步的，所述保护外壳的外部设置有安装结构；所述安装结构为抱杆安装结构或墙装安装结构。
优选的，所述保护外壳的外部还设置有实现防尘、防水和/或抗紫外线老化的辅助设备。
本发明的有益效果为：本发明中的天线板与平板反射器构成高增益定向天线，高增益定向天线产生的波束指向基站的发射设备AP并且用尽量短的射频连接到无线网络适配器模块的射频口，实现射频信号的无损耗传输；使用本发明中的无线网络收发装置能够提供传输距离达到2公里，下行速率不小于20Mbps的网络接入性能；在使用过程中仅需使用标准的室外型AP设备，无需进行改造，设备成本仅为CPE设备的1/3—1/2；提升了无线网络适配器模块的EIRP指标，改善了无线网络适配器的接收灵敏度，由于具有防水、防尘、防紫外线等功能，适合在农村、远郊及偏远地区作为无线网络接入设备使用。
附图说明
图1是本发明实施例一提出的无线网络收发装置的结构示意图；
图2是本发明实施例一提出的无线网络收发装置2公里接入处的网络吞吐量的典型测试结果；
图3是本发明实施例二提出的无线网络收发装置的结构示意图；
图4是本发明实施例二提出的无线网络收发装置在500米接入处提供的网络吞吐量的典型测试结果。
图中：
1、天线板；2、平板反射器；3、无线网络适配器模块；4、保护外壳；5、电缆。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1所示，是本实施例提出的一种无线网络收发装置，包括用于保护内部结构的保护外壳4，所述保护外壳4的内部封装有天线板1、平板反射器2、无线网络适配器模块3和电缆5；所述天线板1和无线网络适配器模块3均设置在所述平板反射器2上；所述无线网络适配器模块3与所述天线板1之间构成射频电气连接。所述天线板1为PCB板或金属结构板；所述天线板1包含至少一个辐射单元，即天线板1可以仅包含一个辐射单元，也可以包含多个辐射单元。
其中，所述天线板1与平板反射器2之间的结构构成了一个高增益定向天线，高增益定向天线产生的波束指向基站的发射设备AP并且用尽量短的射频连接到无线网络适配器模块的射频口，实现射频信号的无损耗传输。
作为一种优选的实施方式，本实施例中的天线板1优选为金属结构板，所述金属结构板包含至少两个辐射单元；用于连接所述辐射单元的馈电机构和辐射器集成在所述天线板1上；所述馈电机构和所述辐射器与所述平板反射器2构成空气微带或平行双线传输网络。本实施例中，天线板1采用空气微带贴片的方式设置在所述平板反射器2上，所述天线板1选用的馈电方式为空气微带结构；进一步的，无线网络适配器模块3的接地端通过一片金属片直接连接到平板反射器2上；无线网络适配器模块3的射频输入端通过空气微带结构与天线板1连接，以形成完整的射频回路。
所述电缆5的一端与所述无线网络适配器模块3相连；所述电缆5的另一端通过设置于保护外壳4上的电缆线孔由所述保护外壳4的内部延伸至外部。所述无线网络适配器模块3的接口为USB2.0接口、USB3.0接口或USB3.1接口；所述无线网络适配器模块3的接口用于为所述无线网络适配器模块3进行供电或进行数据传输，本实施例中的所述无线网络适配器模块3遵循无线局域网标准为IEEE802.11a/b/g/n/ac系列通信协议。所述电缆5的接口为USB接口；所述电缆5的接口与所述无线网络适配器模块3的接口相适配；所述电缆5与用户电脑相连接，本实施例中电缆5的长度为10米，远距离的无线网络适配器模块3的数据传输、供电均通过电缆5完成。使用时将无线网络收发装置安装于室外，正面对准放置有AP的基站方向，通过电缆5连接至室内用户的电脑上即可。
所述保护外壳4的外部设置有安装结构；所述安装结构为抱杆安装结构或墙装安装结构。所述保护外壳4的外部还设置有实现防尘、防水和/或抗紫外线老化等功能的辅助设备。
如图2所示，是使用本实施例中的无线网络收发装置在距离用户2公里接入处的网络吞吐量的典型测试结果。本实施例中的无线网络收发装置工作于2.4GHz工作频段下。从图中可以知道，使用本实施例中的无线网络收发装置进行工作，能够容易实现距离达2公里范围内的WIFI无线接入，下行吞吐量不小于20Mbps。
本实施例中的无线网络收发装置工作过程中的主要典型技术指标值如下：
频率范围：2400～2483.5MHz；
支持信道：1～11；
遵从协议：IEEE802.11b/g/n；
最大接入速率：150Mbps；
设计下行吞吐量：≥20Mbps(2公里距离）；
网络适配器输出功率：≤21dBman模式；
网络适配器灵敏度：≤-90dBm（CCK11Mbps8%PER）；
天线增益：14dBi；
极化方式：垂直极化。
使用本发明中的无线网络收发装置能够提供传输距离达到2公里，下行速率不小于20Mbps的网络接入性能；在使用过程中仅需使用标准的室外型AP设备，无需进行改造，其成本低仅为CPE设备的1/3—1/2；提升了无线网络适配器模块的EIRP指标，改善了无线网络适配器的接收灵敏度，由于具有防水、防尘、防紫外线等功能，适合在农村、远郊及偏远地区作为无线网络接入设备使用。
实施例二
如图3所示，是本实施例提出的一种无线网络收发装置，包括用于保护内部结构的保护外壳4，所述保护外壳4的内部封装有天线板1、平板反射器2、无线网络适配器模块3和电缆5；所述天线板1和无线网络适配器模块3均设置在所述平板反射器2上；所述无线网络适配器模块3与所述天线板1之间构成射频电气连接。所述天线板1为PCB板或金属结构板；所述天线板1至少包含一个辐射单元，即天线板1可以仅包含一个辐射单元，也可以包含多个辐射单元。
本实施例中的天线板1为PCB板，作为一种优选的实施方式，所述天线板1至少包含两个辐射单元；用于连接所述辐射单元的馈电机构和辐射器集成在所述天线板1上，辐射单元为PCB双面对称振子，所述馈电机构和所述辐射器与所述平板反射器2构成平行双线传输网络。天线板1与无线网络适配器模块3通过射频电缆连接，无线网络适配器模块3无需与平板反射器2相连。
所述电缆5的一端与所述无线网络适配器模块3相连；所述电缆5的另一端通过设置于保护外壳4上的电缆线孔由所述保护外壳4的内部延伸至外部。所述无线网络适配器模块3的接口为USB2.0接口、USB3.0接口或USB3.1接口；所述无线网络适配器模块3的接口用于为所述无线网络适配器模块3进行供电或进行数据传输，本实施例中的所述无线网络适配器模块3遵循无线局域网标准为IEEE802.11a/b/g/n/ac系列通信协议。所述电缆5的接口为USB接口；所述电缆5的接口与所述无线网络适配器模块3的接口相适配；所述电缆5与用户电脑相连接，本实施例中电缆5的长度为10米，远距离的无线网络适配器模块3的数据传输、供电均通过电缆5完成。使用时将无线网络收发装置安装于室外，正面对准放置有AP的基站方向，通过电缆5连接至室内用户的电脑上即可。
所述保护外壳4的外部设置有安装结构；所述安装结构为抱杆安装结构或墙装安装结构。所述保护外壳4的外部还设置有实现防尘、防水和/或抗紫外线老化等功能的辅助设备。
如图4所示，是使用本实施例中的无线网络收发装置在距离用户500米处接入时提供的网络吞吐量的典型测试结果，从图中能够看出使用本实施例中的装置能够非常容易实现距离达500米的WIFI无线接入，下行吞吐量不小于30Mbps。
本实施例中的无线网络收发装置工作过程中的主要典型技术指标值如下：
频率范围：5725～5850MHz；
支持信道：149～165；
遵从协议：IEEE802.11a/n；
最大接入速率：300Mbps；
设计下行吞吐量：≥30Mbps(0.5公里距离）；
网络适配器输出功率：≤12dBman模式；
网络适配器灵敏度：≤-73dBm（OFDM54Mbps10%PER）；
天线增益：17dBi；
极化方式：双极化。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无线网络收发装置，包括用于保护内部结构的保护外壳（4），其特征在于：所述保护外壳（4）的内部封装有天线板（1）、平板反射器（2）、无线网络适配器模块（3）和电缆（5）；
所述天线板（1）和无线网络适配器模块（3）均设置在所述平板反射器（2）上；
所述无线网络适配器模块（3）与所述天线板（1）之间构成射频电气连接。
2.根据权利要求1所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述电缆（5）的一端与所述无线网络适配器模块（3）相连；
所述电缆（5）的另一端通过设置于保护外壳（4）上的电缆线孔由所述保护外壳（4）的内部延伸至外部。
3.根据权利要求1所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述天线板（1）为PCB板或金属结构板；
所述天线板（1）包含至少一个辐射单元。
4.根据权利要求3所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述天线板（1）包含至少两个辐射单元；
用于连接所述辐射单元的馈电机构和辐射器集成在所述天线板（1）上；
所述馈电机构和所述辐射器与所述平板反射器（2）构成空气微带或平行双线传输网络。
5.根据权利要求1所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述无线网络适配器模块（3）遵循无线局域网标准为IEEE802.11a/b/g/n/ac系列通信协议。
6.根据权利要求2所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述无线网络适配器模块（3）的接口为USB2.0接口、USB3.0接口或USB3.1接口；
所述无线网络适配器模块（3）的接口用于为所述无线网络适配器模块（3）进行供电或进行数据传输。
7.根据权利要求6所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述电缆（5）的接口为USB接口；
所述电缆（5）的接口与所述无线网络适配器模块（3）的接口相适配；
所述电缆（5）与用户电脑相连接。
8.根据权利要求1所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述保护外壳（4）的外部设置有安装结构；
所述安装结构为抱杆安装结构或墙装安装结构。
9.根据权利要求8所述的无线网络收发装置，其特征在于：所述保护外壳（4）的外部还设置有实现防尘、防水和/或抗紫外线老化的辅助设备。
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