CN1194445C - 无线传输装置的天线 - Google Patents

Abstract

一种无线传输装置的天线，是应用于无线网路传输的IEEE 802.11b以及蓝牙传输标准的小型基地台用天线，该天线是嵌设于无线传输装置的机体内，包括：具有供同轴电缆线连接的馈电点与接地端的第一开槽式天线；以及，具有供同轴电缆线连接的馈电点与接地端的第二开槽式天线，其以垂直于该第一开槽式天线的方式设置，故具有全向性天线的特性，且能有效避免在水平方向传输产生收讯死角，因两天线是嵌设于机体内，使无线传输装置的整体外观具流线性。

Description

无线传输装置的天线

技术领域

本发明是有关于一种无线网路传输方面的技术，更详而言之，关于一种无线传输装置的天线，使无线传输装置的整体外观具流线性，同时，任意改变天线座向时，仍可提供具全向性的均匀辐射场型的天线。

发明背景

背景技术

无线局域网路WLAN(Wireless Local Area Network)是电脑小型化、个人行动化、SOHO(Small Office Home Office)化的自然趋势以及需求，且随着公布的IEEE 802.11b标准，可使用在免申请使用的工业、科学及医疗频宽的2.4GHz，以其摆脱线缆束缚、安装快速、机动性高、安全保密、覆盖范围及可穿隔间，在原来有线局域网路LAN作延伸，或完全取代。

无线局域网路中，每台电脑装置皆需安装无线电网路卡，经基地台(Access Point，AP)使无线电网路桥接至以太网络中，因此网路中的资源得以整合分享。其中，在整个网路中安置多台AP或是弹性安排AP的安置位置，即为扩展无线网路通讯距离的解决方案之一，然而，配合特殊形式的天线更是长程扩展通讯距离的最主要解决方案之一。

目前IEEE802.11b传输标准皆采用两支天线，一支为主要天线用以发射与收讯，另一支为辅助天线用以收讯，若进行收讯时，是由软体控制RFSWITCH，以其决定何者收讯情况较佳而自动切换；若进行发射时，则固定由主要天线负责。另外，蓝牙(Blue Tooth)传输标准仅采用一支天线进行收发。

发明内容

但上述的传统天线，若主要天线座向改变时，易使水平面方向传输产生死角，例如笔记本型电脑的LCD面板开启时，平行设于LCD面板的天线的辐射场型近似圆形，即水平面方向为全向性的均匀辐射场型(omni-directional radiation pattern)，若LCD面板关闭时，使该天线的辐射场型的能量分布产生两个Null，此即为传输死角。

再者，目前无线电网路传输用的IEEE802.11b或蓝牙传输标准所开发的AP天线，皆以传统式天线露于机壳外，故破坏机壳整体的流线性，且组装上较为不便。

发明目的及概述

有鉴于上述传统技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种新颖的无线传输装置的天线，其应用于无线电传输的IEEE802.11b以及蓝牙传输标准下，能有效提升天线增益。

本发明的另一目的在于提供一种无线传输装置的天线，其具隐藏式效果，以达成机构外观的流线性，且易于组装。

根据以上所述的目的，本发明所提供的无线传输装置的天线，是嵌设于无线传输装置的机体内，该天线包括：具有供同轴电缆线连接的馈电点与接地端的第一开槽(Slot)式天线；以及具有供同轴电缆线连接的馈电点与接地端的第二开槽式天线，其以垂直于该第一开槽式天线的方式设置。

本发明所提供的无线传输装置的天线，其无线传输是透过嵌设于该无线传输装置机体内的一天线达成，该天线包括有：一第一开槽式天线，用以将该无线传输装置所处理的信号转变为电磁波以辐射至空中以及将空中传来的电磁波进行转变以传入该无线传输装置中；以及，一第二开槽式天线，用以将该无线传输装置所处理的信号转变为电磁波以辐射至空中以及将空中传来的电磁波进行转变以传入该无线传输装置中；该第一与第二开槽式天线是以达成天线辐射场型互补效果的方式设置，该第一开槽式天线及第二开槽式天线的接地端的各基部一端相互连接。由于该第一开槽式天线与第二开槽式天线是为相互垂直的方式设置，使天线辐射场型形成互补效果，因而有效避免产生通讯死角。并且，为使机体内部空间具多变性，可将该第一开槽式天线与第二开槽式天线以分隔且互为垂直的方式内嵌于该机体内。

另外，该第一开槽式天线以及第二开槽式天线的接地端的各基部一端相互连接，且将基部的另一端沿机体内侧壁延伸，使该第一开槽式天线与第二开槽式天线的接地端延长，使延长后的基部大致呈一环形、□形或冂接地结构的情况下，俾在增加天线的频宽，且扩大天线的等效截面积(Antenna Aperture)，以及提升天线增益；并且，由于该环状接地结构使该第一开槽式天线得与第二开槽式天线于同一模具内一体成型，故无需分开模制成型，因而节省开模成本且易于组装。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征以及优点能更明显易懂，将与较佳实施例，并配合附图，详细说明本发明的实施例，附图的内容简述如下：

图1是本发明的无线传输装置的天线嵌设于一无线传输装置的机体内的立体图；

图2是图1的无线传输装置的天线与无线传输装置搭配使用时的应用示意图；以及

图3是本发明的无线传输装置的天线安装至一无线传输装置的机体内的一变化例的立体图。

具体实施方式

请参阅图1，其用以显示本发明的无线传输装置的天线嵌设于一无线传输装置的机体1内的立体图，在此的机体1仅以下机体14作为本实施例的说明。如图所示，该下机体14具有一用以收容具有无线传输处理的电路板144的收纳槽140，该下机体14的侧壁上设有一用以插接电源插头以供电至该电路板144的电源输入孔142、一用以固定本发明的无线传输装置的天线的定位片141，以及一用以桥接至以太网络(未图示)并与该电路板144中的资料输/出入口(未图示)连接的资料传输线接头143，该接头143可为RJ45传输接口的接头。

本发明的无线传输装置的天线包含一第一开槽式天线10，其具有供同轴电缆线11连接的馈电点100与接地端101，以及一第二开槽式天线12，其具有供同轴电缆线13连接的馈电点120与接地端121，借由各开槽(102、122)的不同尺寸即可设计出所需的操作频率的天线，该开槽式天线(10、12)用以作为无线通信系统中传输装置与空中传播之间的连接作用，由于其为一般无线传输装置中的必要构件，亦为业内人士所熟知的构件，因此以下将不对其功能及内部架构作进一步详细的说明，而仅就与本发明相关的叙述，其中，该第一开槽式天线10与第二开槽式天线12互为垂直地内嵌于无线传输装置的机体1内，使天线辐射场型形成互补效果，因而有效避免产生通讯死角。并且，为使机体内部空间具多变性，可将该第一开槽式天线10与第二开槽式天线12以分隔且互为垂直的方式内嵌于该机体1内。

请参阅图2，其用以显示图1的无线传输装置的天线与无线传输装置2配接时的应用示意图。如图所示，为一典型无线传输装置2方块图，该无线传输装置2例如为用以将无线电网路桥接至以太网络(Ethernet)中，使网路中的资源得以整合分享的AP，其具有RJ45接口20、以太网络控制模块21、媒体存取控制模块(Media Access Control，MAC)22、基频产生器23、中频转换器24、射频/中频转换器25、带通滤波器(Band Pass Filter，BPF)26、放大器27、发射/接收切换器28、2.4GHz带通滤波器(BPF)29、天线切换器30、第一开槽式天线10，以及第二开槽式天线12。其中，该RJ45接口20、以太网络控制模块21、媒体存取控制模块22、基频产生器23、中频转换器24、射频/中频转换器25、带通滤波器26、放大器27、发射/接收切换器28、2.4GHz带通滤波器29，以及天线切换器30皆设置于该电路板144上，该电路板144并与本发明的第一开槽式天线10及第二开槽式天线12皆收容于该无线传输装置2的机体内。

该RJ45接口20及以太网络控制模块21是为电脑装置与通信系统间的网路传输速率标准之一，而以太网络控制模块21最常使用在工作群组和桌上阶层，用以支援伺服器和高效能工作站存取主干网路，其需建立在一如以太网络的媒体存取控制模块22之上，借由该媒体存取控制模块22以进行各群组及阶层间的沟通，以避免节点与节点间发生传送碰撞导致两者皆无法传输，且透过基频产生器23、中频转换器24、射频/中频转换器25、带通滤波器(BPF)26、放大器27、发射/接收切换器28以及2.4GHz带通滤波器(BPF)29...等各电路组件间的讯号处理，并借由天线切换装置30、第一开槽式天线10及第二开槽式天线12得以无线方式进行接收或发射讯息。由于AP的内部各电路组件的组成架构皆为传统者，且亦非本发明的特征，在此将不再细详说明。

进行接收或发射时，是经由天线切换器30切换其中一具有较佳传输特性的天线来进行接收或发射的处理，其中，由于第一开槽式天线10与第二开槽式天线12是以相互垂直方式嵌设于无线传输装置2的机体内，两支天线因而相互产生补偿效果，使两者的天线辐射场型具有互补性，亦即，在3D空间中皆具全向性的均匀辐射场型，避免产生通讯死角。

请参阅图3所示，其用以显示本发明的无线传输装置的天线嵌设于一无线传输装置的机体内的一变化例的立体图。如图所示，其与图1相同之处将不再赘述，仅就不同处加以说明，其中，该第一开槽式天线10′以及第二开槽式天线12′的接地端(101′、121′)的各基部(103′、123′)一端相互连接，且该第二开槽式天线12′的基部123′的另一端则沿下机体14内侧壁延伸，使该第一开槽式天线10′与第二开槽式天线12′的接地延长以大致呈冂形接地结构124，因而增加天线的频宽，且扩大天线的等效截面积，以及提升天线增益；并且，由于该冂形接地结构124使第一开槽式天线10′得与第二开槽式天线12′于同一模具内一体成型，故无需分开模制成型，因而节省开模成本且易于组装。

借由本发明的无线传输装置的天线，让目前使用在IEEE802.11b传输标准的无线网路传输下的电脑系统或AP的天线隐藏于其机体内，使整体外观更具流线性外，且以相互垂直方式嵌设两支天线，因而有效避免产生通讯死角；再者，将互为垂直的两天线的接地端连接并予以延长以形成一冂形接地结构，更能提高天线增益同时减少开模成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的实质技术内容的范围，其中，并不限定仅第二开槽式天线12′的接地端的基部123′延长，亦可延长第一开槽式天线10′的接地端的基部103′，或者两者皆可同时延长，并且，除两基部(103′、123′)延伸形成上述的冂形接地结构外，亦可延伸为环形或口形接地结构；此外，不仅可应用在IEEE802.11b或蓝牙传输标准目前所使用的频率为2.4GHz至2.4835GHz下，亦可扩及其它频率带，如下一代的IEEE802.11a传输标准所使用的频率为5.15GHz至5.875GHz下。本发明的实质技术内容是广义地定义于下述的权利要求中，任何他人所完成的技术实体或方法，若是与下述的权利要求所定义的完全相同，或是为同一等效的变更，均将被视为涵盖于此专利范围之中。

元件符号说明

1机体

2无线传输装置

10、10′第一开槽式天线

11、13同轴电缆

12、12′第二开槽式天线

14下机体

20RJ45接口

21以太网络控制模块

22媒体存取控制模块

23基频产生器

24中频转换器

25射频/中频转换器

26滤波器

27放大器

28发射/接收装置

292.4GHz滤波器

30天线切换器

100、100′、120、120′馈电点

101、101′、121、121′接地端

102、102′、122、122′开槽

103、103′、123、123′基部

140收纳槽

141固定片

142电源输入孔

143资料传输线接头

144电路板

Claims (37)

1.一种无线传输装置，其无线传输是透过嵌设于该无线传输装置机体内的一天线达成，该天线包括有：

一第一开槽式天线，用以将该无线传输装置所处理的信号转变为电磁波以辐射至空中以及将空中传来的电磁波进行转变以传入该无线传输装置中；以及，

一第二开槽式天线，用以将该无线传输装置所处理的信号转变为电磁波以辐射至空中以及将空中传来的电磁波进行转变以传入该无线传输装置中；

该第一与第二开槽式天线是以达成天线辐射场型互补效果的方式设置，

其中，该第一开槽式天线及第二开槽式天线的接地端的各基部一端相互连接。

2.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线以及第二开槽式天线垂直。

3.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线以及第二开槽式天线具有与该无线传输装置用以发射/接收信号的线路连接的馈电点与接地端。

4.如权利要求3的无线传输装置，其中，该线路是一同轴电缆线。

5.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

6.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第二开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

7.如权利要求5或6的无线传输装置，其中，延伸后的基部形成一环形接地结构。

8.如权利要求5或6的无线传输装置，其中，延伸后的基部呈一冂形接地结构。

9.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线与第二开槽式天线是为分开方式设置在不同位置。

10.如权利要求1的无线传输装置，其中，该无线传输装置是为一基地台。

11.如权利要求1的无线传输装置，其中，该无线传输装置是一天线，其嵌设于电脑装置的机体内。

12.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线以及第二开槽式天线具有与电脑装置用以发射/接收信号的线路连接的馈电点与接地端。

13.如权利要求12的无线传输装置，其中，该线路是一同轴电缆线。

14.如权利要求12的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线及第二开槽式天线的接地端的各基部一端相互连接。

15.如权利要求14的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

16.如权利要求14的无线传输装置，其中，该第二开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

17.如权利要求15或16的无线传输装置，其中，延伸后的基部呈一环形接地结构。

18.如权利要求15或16的无线传输装置，其中，延伸后的基部呈一冂形接地结构。

19.如权利要求12的无线传输装置，其中，该电脑装置是桌上型个人电脑。

20.如权利要求12的无线传输装置，其中，该电脑装置是笔记本型个人电脑。

21.如权利要求1的无线传输装置，其中，该装置是应用在IEEE802.11b的传输标准下。

22.如权利要求1的无线传输装置，其中，该装置是应用在蓝牙的传输标准下。

23.如权利要求1的无线传输装置，其中，一传输接口，其连结至以太网络，用以供以太网络识别该无线传输装置为一局域网路的传输终点地址，并透过该传输接口得以将以太网络中的资料传送至使用者电脑装置中或将使用者电脑装置中的资料传送至以太网络中；

一以太网络控制模块，其耦接至该传输接口，用以控制局域网路间的通信协议；

一媒体存取控制模块，其耦接至该以太网络控制模块，用以储存局域网路上的地址，以供以太网络识别资料的发送来源地址以及资料接收的目的地地址，让使用者电脑装置得以在以太网络中顺利接收/发送资料；

一接收/发送模块，其耦接至该媒体存取控制模块，用以对已接收到以及即将发送出去的资料进行处理，以防止该资料在无线传送过程中受到外部干扰或信号衰减。

24.如权利要求23的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线与第二开槽式天线垂直。

25.如权利要求23的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线以及第二开槽式天线具有与该无线传输装置用以发射/接收信号的线路连接的馈电点与接地端。

26.如权利要求25的无线传输装置，其中，该线路是一同轴电缆线。

27.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

28.如权利要求1的无线传输装置，其中，该第二开槽式天线的基部另一端朝向机体内侧壁延伸。

29.如权利要求27或28的无线传输装置，其中，延伸后的基部呈一环形接地结构。

30.如权利要求27或28的无线传输装置，其中，延伸后的基部呈一冂形接地结构。

31.如权利要求23的无线传输装置，其中，该第一开槽式天线与第二开槽式天线是为分开方式设置在不同位置。

32.如权利要求23的无线传输装置，其中，该无线传输装置是为一基地台。

33.如权利要求23的无线传输装置，其中，该无线传输装置是应用在IEEE802.11b的传输标准下。

34.如权利要求23的无线传输装置，其中，该无线传输装置是应用在蓝牙的传输标准下。

35.如权利要求23的无线传输装置，其中，该传输接口是一RJ45接口。

36.如权利要求23的无线传输装置，其中，该电脑装置是为桌上型个人电脑。

37.如权利要求23的无线传输装置，其中，该电脑装置是为笔记本型个人电脑。

Images