CN107910641B - 一种宽带无线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带无线装置。该装置包括：支架；电路板，位于支架一侧，电路板分布有主集天线、位于主集天线长度延伸方向上的分集天线以及分别与主集天线和分集天线相对设置的无线天线；金属边框，套设于支架外侧，且金属边框邻近主集天线的一部分与主集天线电性连接并共同用于发射和接收信号；金属边框邻近分集天线的一部分与分集天线电性连接并共同用于接收信号。通过上述方式，本申请能够有效提升宽带无线装置的传输速率，改善天线信号耦合，并减小宽带无线装置的尺寸。

Description

一种宽带无线装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种宽带无线装置。

背景技术

便携式宽带无线装置，大小相当于一张信用卡，集调制解调器、路由器和接入点三者功能于一身。其中，调制解调器可接入一个无线信号，路由器可在多个用户和无线设备间共享这一连接。便携式宽带无线装置也被称为“热点”，它可以使小型局域网的设置过程简化。便携式宽带无线装置一般可同时支持多位用户，包括数码相机、笔记本、游戏和多媒体播放器在内支持WiFi的设备都可以上网。

便携式宽带无线装置的电路板上设置有主集天线、分集天线以及无线天线。由于主集天线以及分集天线与无线天线之间必须保持一定的间距，否则各天线间的隔离差，从而产生严重的耦合，进而影响该便携式宽带无线装置的传输效率。因此现有的便携式宽带无线装置尺寸较大，无法实现更小的尺寸。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用金属边框实现天线低频的宽带无线装置，能够实现便携式宽带无线装置的尺寸更小。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用金属边框实现天线低频的宽带无线装置，包括：

支架；

电路板，位于所述支架一侧，所述电路板分布有主集天线、位于所述主集天线长度延伸方向上的分集天线以及分别与所述主集天线和所述分集天线相对设置的无线天线；

金属边框，套设于所述支架外侧，且所述金属边框邻近所述主集天线的一部分与所述主集天线电性连接并共同用于发射和接收信号；所述金属边框邻近所述分集天线的一部分与所述分集天线电性连接并共同用于接收信号。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种宽带无线装置，利用金属边框邻近所述主集天线的一部分与所述主集天线电性连接并共同用于发射和接收信号。利用金属边框邻近所述分集天线的一部分与所述分集天线电性连接并共同用于接收信号。也就是说由于设置了以上金属边框，电路板上的主集天线和分集天线的走线数量减少，因此电路板用于分布主集天线和分集天线的面积减小。同时由于主集天线和分集天线的走线数量减少，从而在保证天线间的隔离度的同时可减小主集天线以及分集天线与无线天线之间的间距，进而实现更小的产品尺寸。

附图说明

图1是本申请提供的宽带无线装置一实施例的结构示意图；

图2是图1提供的宽带无线装置的电路板的结构示意图；

图3是图1提供的宽带无线装置的金属边框的具体立体结构示意图；

图4是图1提供的宽带无线装置的金属边框的俯视结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述本申请的示例性实施例。为了清楚和简要的目的，不详细描述公知的功能和构造，这是因为所述公知的功能和构造会使本申请在不必要的细节上变模糊。考虑到本申请中的功能而限定的下面描述的术语可以根据用户和操作者的意图或实施而不同。因此，应该在整个说明书的公开的基础上来限定所述术语。

简要的说，本申请涉及一种宽带无线装置。通过增设金属边框并利用金属边框协助天线谐振，减少天线对布线空间的要求，达到增大天线间距、实现更好的天线间隔离度及实现产品更小尺寸的目的。

参阅图1，本申请提供的宽带无线装置一实施例的结构示意图。

在本实施例中宽带无线装置包括：支架30、位于支架30一侧的电路板20以及套设与支架30外侧的金属边框10。

其中，支架30用于支撑保护电路板20、电路板20上的组件及相对应的电路布线。支架30的形状和尺寸是基于电路板20设置，且支架30是由绝缘材料注塑而成。在本实施例中，支架30是由绝缘性较好较轻的塑料注塑而成，用于支撑电路板20及电路板20上所有组件，同时支撑和保护宽带无线装置的所有电路布线结构。进一步，支架30上设置有一定数量的固定组件，用于与电路板20和金属边框10上的固定组件对应连接，用以保护电路板20及其所有组件。

进一步，参阅图2，电路板20分布有主集天线22、位于主集天线22长度延伸方向上的分集天线24以及分别与主集天线22和分集天线24相对设置的无线天线26。具体的，无线天线26包括262和264，其中无线天线262与主集天线22相对设置，无线天线264与分级天线24相对设置。

同时参阅图3和图4，金属边框10套设于支架30外侧，且金属边框10邻近主集天线22的一部分与主集天线22电性连接并共同用于发射和接收信号，即共同谐振所需频段信号。金属边框10邻近分集天线24的一部分与分集天线24电性连接并共同用于接收信号。进一步的，金属边框10的形状和尺寸匹配支架30和电路板20的形状和尺寸而设置。

通过以上结构设计，金属边框10接入主集天线22用于共同发射和接收信号的部分具备了部分主集天线22的功能，因此可以减少位于电路板20上主集天线22的走线数量。同理，金属边框10接入分集天线24的部分，用于与分集天线24共同接收信号具备了部分分集天线24的功能，可以减少分集天线24在电路板20上的走线数量。由于电路板20上主集天线22和分集天线24的走线数量减少，一方面可以减少电路板20用于分布主集天线22和分集天线24的面积，同时更少走线数量的主集天线22以及分集天线24与无线天线26之间相比于没有设置金属边框10的结构只需要更小的间距即可保证良好隔离度。因此在主集天线22以及分集天线24位于电路板20上的走线数量减少的情况下，电路板的宽度可以做得更小，实现宽带无线装置具有更小的尺寸。

在本实施例中，金属边框10邻近主集天线22的一部分与主集天线22电性连接并共同用于发射和接收信号，即金属边框10部分接入主集天线22可以在保证较小尺寸的前提下，更容易地实现更低频段的谐振。

具体的，金属边框10进一步包括首尾间隔设置的主集段12、第一连接段16、分集段14以及第二连接段18，主集段12和分集段14相对设置。一实施例中，主集段12、第一连接段16、分集段14以及第二连接段18之间的间隔宽度为1.5-3mm或2mm。可以理解的，金属边框10的每两段之间的间隔宽度可以根据宽带无线装置的功能需要进行调整，在此不做具体限定。

进一步的，一实施例中，金属边框10的主集段12、第一连接段16、分集段14及第二连接段18之间的缝隙间隔由绝缘材料注塑填充，实现金属边框10每两段之间的绝缘连接，同时能够防水防尘。可以理解的，缝隙间隔采用绝缘的塑料进行注塑，是为了实现金属边框10电性的隔断，防止因形成完整的金属框10，对于宽带无线装置的天线发射和接收信号产生屏蔽，影响产品的传输速率，从而影响用户的使用体验。在本实施例中，绝缘材料可以包括塑料，但不限于此。

更进一步的，金属边框10的缝隙间隔所在的位置，可以根据宽带无线装置的功能需要做出相应的调整。可以理解的，金属边框10的缝隙间隔的位置是根据宽带无线装置对于所接入天线的金属边框10的长度的需求决定，并根据对于宽带无线装置的性能参数需求做出相应的调整。这一特点为宽带无线装置的尺寸和性能提供了灵活的调整空间。

参阅图4，可选地，主集段12与主集天线22相对的位置延伸出一金属件122与主集天线22形成馈电点(图未示，下同)，以实现电性连接。分集段14与分集天线24相对的位置延伸出一金属件142与分集天线24形成馈电点，以实现电性连接。金属件122的馈电点与主集段12之间沿第一连接段16的长度方向的间距D11，以及金属件122的馈电点与第一连接段16之间沿主集段12的长度方向的间距D12为5-16mm中的任意值。同样的，金属件142的馈电点与分集段14之间沿第一连接段的长度方向的间距D21或金属件142的馈电点与第一连接段16之间沿分集段14的长度方向的间距D22为5-16mm。进一步的，金属边框10通过金属件122与主集天线22在馈电点的位置紧密贴合，主集天线22的布线通过支架30上一贯穿孔(图未示)与电路板上20的向上金属弹片紧密贴合，从而实现金属边框10与电路板20上的主集天线22的电性连接。同样的，金属边框10通过金属件142与分集天线24在馈电点的位置紧密贴合，分集天线24的布线通过支架30上一贯穿孔(图未示)与电路板20上的向上金属弹片紧密贴合，从而实现金属边框10与电路板20上的分集天线24的电性连接。具体的，金属件122与142均是可导电材料制作而成。

具体的，一实施例中，主集天线22与金属件122的连接处至与第一连接段16相对的末端(如图4中a所示部分)与主集天线22共同用于发射和接收信号，即a部分相当于该宽带无线装置中主集天线的一部分。分集天线24与金属件142的连接处至与第一连接段16相对的末端(如图4中b所示部分)与分集天线24共同用于接收信号，即b部分相当于该宽带无线装置中分集天线的一部分。

继续参阅图4，可选地，一实施例中，主集段12和无线天线262相对的位置处延伸出一金属件128，金属件128与无线天线262形成馈电点以实现电性连接。分集段14和无线天线264相对的位置处延伸出一金属件148，金属件148与无线天线264形成馈电点以实现电性连接。具体的，主集段12和无线天线262的相对的位置处至与第二连接段18相对的末端(如图4中所示的c部分)以及分集段14和无线天线264的相对的位置处至与第二连接段18相对的末端(如图4中所示的d部分)用于谐振预设无线频段。一实施例中，该预设无线频段为2.4GHz的频段。其他实施例中，该预设无线频段也可以是高于或低于2.4GHz的其他频段，具体看实际需求而定，这里不做具体限定。其中，金属件148与128上与无线天线形成馈电点的方式与金属件124和主集天线之间形成馈电点的方式相同，此不赘述。

进一步的，金属件128与无线天线262的馈电点与主集段12之间的沿第二连接段18长度方向的间距D31为5-16mm，金属件148与无线天线264的馈电点与分集段14之间的沿第二连接段18长度方向的间距D41为5-16mm。一实施例中，该间距为10mm。可选地，主集段12与无线天线262形成的馈电点以及分集段14与无线天线264形成的馈电点至第二连接段的间距也可以是5-16mm中的任意一个值。可以理解的，间距D31和D41可以根据宽带无线装置性能参数的需求做出相应的调整，也即金属件128和金属件148的位置可以根据电路板20布线的需要做出调整。

更进一步的，金属件128与无线天线262的馈电点与第二连接段18之间的沿主集段12长度方向的间距D32为5-16mm，金属件148与无线天线264的馈电点与第二连接段18之间的沿分集段14长度方向的间距D41为5-16mm。一实施例中，该间距为10mm。

可选地，一实施例中，金属边框10上位于主集天线22与无线天线26之间设置天线开关124，分集天线24与无线天线28之间设置天线开关144，天线开关124、144分别用于调谐主集天线22和分集天线24所需的频段。天线开关124、144可以是一接地电路，对应着不同的电容电阻，根对于不同的频段的需要，接通至对应的电路中。接入位置，可以根据实际调节会有调整。

可选地，一实施例中，金属边框10上位于主集天线22与无线天线26之间设置调节件126，以及位于分集天线24与无线天线28之间设置的调节件146，调节件126、146分别用于调谐主集天线22和分集天线24所需的频段。可以理解的是，在本实施例中，调节件(包括调节件126和调节件146)可以和天线开关(包括天线开关124和天线开关144)对应共同协助调谐主集天线22和分集天线24所需的频段。其他实施例中，调节件(包括调节件126和调节件146)可以单独分别协助调谐主集天线22和分集天线24所需的频段。

进一步的，天线开关124和调节件126分别与主集段间的距离为5-16mm，天线开关144和调节件146分别与分集段的距离为5-16mm。一实施例中，该间距为10mm。可以理解的，该间距可以根据无线宽带装置的性能参数的需要做出相应的调整，在此不做赘述。

可选地，一实施例中，金属边框10上设置有多个固定组件(图未示)，用于在将金属边框10套设在支架30外侧时，与支架30及电路板20固定，以防因固定不牢，造成宽带无线装置各组成部分在使用的过程中损坏。可以理解的是，金属边框上10的固定组件可以是用于与支架30之间的固定，也可以是用于与电路板20之间的固定，即金属边框10上设置的固定组件可以用于固定多个组成部件，且金属边框10上的固定组件的数量可以根据需要设置并调整，在此不一一限定。具体的，固定组件可以是紧固件或胶粘层。

可选地，一实施例中，该宽带无线装置进一步包括前壳40和后盖50。前壳40承托电路板20并与支架30固定连接，后盖50盖设在支架30远离电路板20一侧。进一步的，前壳40和后盖50上相对于金属边框10上固定组件相对应的位置有用于固定用固定凹槽，用于与金属边框10上的固定组件扣合固定，用以保护无线宽带装置的所有内部的组件，也用于防水防尘。且在前壳40和后盖50分别与金属边框10扣合固定之后，从无线宽带装置的外观可以看到金属边框10的外表面。可以理解的是，金属边框10的外表面漏在外面，可以有助于更好的协助电路板20上天线接收信号，可以实现更好的传输速率，为用户带来更好的使用体验。具体的，前壳40和后盖50的形状尺寸是基于电路板20的形状和尺寸设计的，前壳40和后盖50均是由绝缘材料注塑而成，该绝缘材料具体可以为塑料等。

通过以上结构设计，金属边框10邻近主集天线22的一部分与主集天线22电性连接并共同用于发射和接收信号，金属边框10邻近分集天线24的一部分与分集天线24电性连接并共同用于接收信号，分别减少电路板20上主集天线22和分集天线24走线的数量，从而减少了产品的尺寸，实现了宽带无线装置在尺寸上的突破，实现了更小的尺寸，使宽带无线装置的宽度小于59.6mm。一实施例中，宽带无线装置尺寸是长87.6mm，宽59.6mm和高12.9mm。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种宽带无线装置，其特征在于，包括：

支架；

电路板，位于所述支架一侧，所述电路板分布有主集天线、位于所述主集天线长度延伸方向上的分集天线以及分别与所述主集天线和所述分集天线相对设置的无线天线；

金属边框，套设于所述支架外侧，其中，所述金属边框包括首尾间隔设置的主集段、第一连接段、分集段以及第二连接段，且所述主集段与所述主集天线相对的位置延伸出一金属件与主集天线形成馈电点，以实现电性连接并共同用于发射和接收信号；所述分集段与所述分集天线相对的位置延伸出一金属件与分集天线形成馈电点，以实现电性连接并共同用于接收信号；

其中，所述主集天线的布线通过所述支架上的贯穿孔与所述电路板上的向上金属弹片紧密贴合，以使得所述金属边框与所述主集天线电性连接；所述分集天线的布线通过所述支架上的贯穿孔与所述电路板上的向上金属弹片紧密贴合，以使得所述金属边框与所述分集天线电性连接。

2.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述主集段和所述分集段相对设置，所述主集段与所述第一连接段/所述第二连接段之间的间隔宽度，以及所述分集段与所述第一连接段/所述第二连接段之间的间隔宽度为1.5-3mm或2mm。

3.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述馈电点与所述主集段或者与所述分集段之间的沿所述第一连接段长度方向的间距为5-16mm。

4.如权利要求3所述的宽带无线装置，其特征在于，所述馈电点与所述主集段或者所述分集段之间的沿所述第一连接段长度方向的间距为10mm。

5.如权利要求3所述的宽带无线装置，其特征在于，所述主集段与所述金属件的连接处至与所述第一连接段相对的末端与所述主集天线共同用于发射和接收信号；所述分集段与所述金属件的连接处至与所述第一连接段相对的末端与所述分集天线共同用于接收信号。

6.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述主集段和所述分集段与所述无线天线相对的位置处分别延伸出一金属件与无线天线形成馈电点以实现电性连接，所述主集段和所述分集段与所述无线天线相对的位置处至与所述第二连接段相对的末端用于谐振预设无线频段。

7.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述金属边框上，位于所述主集天线与无线天线之间，以及位于所述分集天线与无线天线之间均设置天线开关，所述天线开关用于调谐所述主集天线和所述分集天线所需的频段。

8.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述金属边框上，位于所述主集天线与无线天线之间，以及位于所述分集天线与无线天线之间均设置调节件，所述调节件用于调谐所述主集天线和所述分集天线所需的频段。

9.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，所述宽带无线装置的宽度小于59.6mm。

10.如权利要求1所述的宽带无线装置，其特征在于，还包括前壳和后盖，所述前壳承托所述电路板并与所述支架连接，所述后盖盖设在所述支架远离所述电路板一侧。

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