CN109546343B - 增强天线方向性的天线结构、方法及温控器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强天线方向性的天线结构、方法及温控器，天线结构包括：带板载天线的通讯模块、设于通讯模块外的辅助天线，板载天线和辅助天线接在通讯模块的控制开关上，通过控制开关切换启用板载天线或辅助天线。本发明能增加通讯模块信号的覆盖范围，增强板载天线的方向性。

Description

增强天线方向性的天线结构、方法及温控器
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种增强天线方向性的天线结构、方法及温控器。
背景技术
WIFI模块是常见的通讯模块，其一般使用板载天线，占用空间更小、成本更低。大多数的内置板载天线利用1/4λ波长的天线效应，比如2.4G WIFI波长125mm，天线将采用20~30mm左右的长度，既能最大程度减少对空间的要求，也可以满足用户在水平方向上对射频信号强度的要求。但是板载天线相对外置天线而言，增益以及方向性都比较差，当结构件上存在金属、镀银层材料的时候，板载射频信号衰减更为明显。
因此，如何设计一种增强天线方向性的天线结构是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在板载天线增益和方向性较差的缺陷，本发明提出有效增强天线方向性的天线结构、方法及温控器。
本发明采用的技术方案是，设计一种增强天线方向性的天线结构，包括：带板载天线的通讯模块、设于通讯模块外的辅助天线，板载天线和辅助天线接在通讯模块的控制开关上，通过控制开关切换启用板载天线或辅助天线。
优选的，还包括：与通讯模块间隔设置的金属板，金属板上蚀刻有辅助天线。
优选的，金属板的正面安装有显示模块，通讯模块位于显示模块的背面。
优选的，板载天线与所述辅助天线的长度不同。
优选的，板载天线的长度为0.25λ，辅助天线的长度范围为0.25λ至λ。
在一实施例中，通讯模块为WIFI模块。
本发明还提出了一种增强天线方向性的方法，包括：在带板载天线的通讯模块外部设置辅助天线，板载天线和辅助天线接在通讯模块的控制开关上；控制开关判断通讯模块是否通信异常，若是则将正在使用的天线断开、启动另一天线。
优选的，控制开关每次间隔预设时间判断当前通讯模块是否通信异常。
优选的，控制开关根据通讯模块的数据传输参数判断其是否通信异常。
优选的，数据传输参数为丢包率或误码率，控制开关在数据传输参数超过预设值时判断通讯模块通信异常。
优选的，在板载天线启用状态下，控制开关判断通讯模块通信异常时，断开板载天线、启用辅助天线；和/或在辅助天线启用状态下，控制开关判断通讯模块通信异常时，断开辅助天线、启用板载天线。
优选的，控制开关默认启用板载天线。
本发明还提出了一种温控器，包括上述的天线结构。
与现有技术相比，本发明在通讯模块外部设有独立的辅助天线，板载天线和辅助天线可切换使用，辅助天线作为板载天线的补充，两者相辅相成，以增加通讯模块信号的覆盖范围，增强板载天线的方向性。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明中两种天线切换的流程示意图。
具体实施方式
本发明提出的天线结构，包括：带板载天线的通讯模块和设于通讯模块外的辅助天线，通讯开关上设有控制开关，板载天线接在控制开关上，辅助天线通过连接线接在控制开关上，连接线可采用IPEX连接线，通讯模块通过控制开关切换启动板载天线或辅助天线。
下表中示出了不同长度天线的方向图，在优选实施例中，通讯模块为WIFI模块，板载天线的长度为0.25λ，辅助天线的长度可以是0.25λ至λ之间的任意一种长度，作为0.25λ板载天线的补充，辅助天线的长度L大到可与波长λ相比拟时，辅助天线上的电流将大大增加，即天线效应增强，利用不同波长的天线特性，增加WIFI信号的覆盖范围。具体设计时先通过OTA实验测出板载天线方向性比较弱的地方，再确定可以弥补该缺陷的辅助天线长度，通常辅助天线的长度大于板载天线，实际应用中可以根据OTA测试结果自由开发合适长度的辅助天线。
Figure 324483DEST_PATH_IMAGE001
为了防止两天线相互干扰，天线结构的控制方法是由控制开关判断通讯模块是否通信异常，若是则将正在使用的天线断开、启动另一天线。较优的，控制开关每次间隔预设时间判断当前通讯模块是否通信异常，以保证在通讯模块无法满足通信要求时自动切换天线，通讯模块上电的初始状态默认启用板载天线、断开辅助天线。控制开关根据通讯模块的数据传输参数判断其是否通信异常，数据传输参数可为丢包率或误码率等，在优选实施例中，数据传输参数为丢包率，控制开关在丢包率超过预设值时判断通讯模块通信异常。
通讯模块通常用在例如温控器等设备中，温控器的显示模块为液晶屏，液晶屏的背面通常都设有一块强度高、厚度小的金属板，通过金属板固定显示模块，增加其稳固性。通讯模块位于金属板的背面并且与金属板之间留有间隙，在金属板上蚀刻出上述的辅助天线，既可以削减金属板对板载天线的反射作用，又能弥补板载天线的方向性不足。
如图1所示，控制方法的具体步骤包括：步骤1、在金属板上刻蚀出辅助天线，板载天线和辅助天线接在通讯模块的控制开关上；步骤2、启用板载天线、断开辅助天线；步骤3、控制开关判断通讯模块是否异常，若是则执行步骤4，若否则返回步骤2；步骤4、断开板载天线、启用辅助天线，执行步骤5；步骤5、控制开关判断通讯模块是否异常，若是则返回步骤2，若否则返回步骤4。
本发明还提出了一种包含上述天线结构的温控器，此温控器适用于连接移动终端数量比较少的场合，不适用于一个温控器连接多个移动终端的场景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种增强天线方向性的天线结构，包括：带板载天线的通讯模块，其特征在于，还包括设于所述通讯模块外的辅助天线、与所述通讯模块间隔设置的金属板，所述金属板上蚀刻有所述辅助天线，所述金属板的正面安装有显示模块，所述通讯模块位于金属板的背面；所述板载天线和所述辅助天线接在所述通讯模块的控制开关上，通过所述控制开关切换启用所述板载天线或所述辅助天线。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述板载天线与所述辅助天线的长度不同。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述板载天线的长度为0.25λ，所述辅助天线的长度范围为0.25λ至λ。
4.如权利要求1至3任一项所述的天线结构，其特征在于，所述通讯模块为WIFI模块。
5.一种温控器，其特征在于，包括：如权利要求1至4任一项所述的天线结构。
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