CN204538190U - 一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列，包括设置在笔记本键盘上的多个键盘按键组件，以及在所述多个键盘按键组件上按照天线阵列的方式设置多个天线阵元；其中，所述键盘按键组件包括按键键帽、按键框架以及按键支架。本实用新型利用笔记本键盘处的空间，设计具有波束成形功能的天线阵列，能够有效的提高无线通信质量，提高了用户体验。

Description

一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列。

背景技术

波束成形(beamforming)作为802.11ac技术规范之一，能够实时的形成窄波束对准用户信号，而在其他方向尽量压低旁瓣。通过对多天线阵元发射(接收)到的各路信号进行加权合成，形成所需的理想信号。从天线方向图(pattern)视角来看，这样做相当于形成了规定指向上的波束。因而，能够提高信号的传输距离、信道质量以及无线通信的抗干扰性。从结构和设置的角度来划分，波束成形可分为显性波束成形和隐形波束成形两大类：显性波束成形在无线接入点(AP等)和客户端(笔记本等终端)上均采用波束成形技术，对增加距离和链路耐用性有很大提高；隐形波束成形是仅在无线接入点使用波束成形技术，而在客户端不进行相应处理，在设备实现上较为简单，对增加距离和耐用性也有一定帮助。

现有技术中的笔记本键盘组件的结构，从上往下依次为：框架、键帽、剪刀脚、橡胶、隔膜、支架以及铝箔或聚酯薄膜。在现有波束成形的应用中，主要有以下两个难点：

对于笔记本等客户端而言，由于受到内部空间的限制，使得内置多个天线难以实现。因而，在现有的WLAN系统中，只能够使用隐性波束成形，并不能完全展现波束成形的优势。

对于某些公共场合，如企业级WLAN系统，无线接入点端必须保持全向性，无法使用隐性波束成形技术。此时，若能在笔记本端实现波束成形，便也能够有效的提高无线通信质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列， 解决了现有技术中不能够有效提高无线通信质量的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列，包括设置在笔记本键盘上的多个键盘按键组件，以及在所述多个键盘按键组件上按照天线阵列的方式设置多个天线阵元；

其中，所述键盘按键组件包括按键键帽、按键框架以及按键支架。

优选地，所述天线阵列的方式包括以下方式之一：

四单元天线阵列方式、六单元天线阵列方式和八单元天线阵列方式。

优选地，所述四单元天线阵列方式包括：1*4的四单元天线阵列方式或2*2的四单元天线阵列方式。

优选地，所述六单元天线阵列方式包括：2*3的六单元天线阵列方式。

优选地，所述八单元天线阵列方式包括：2*4的八单元天线阵列方式。

优选地，在所述按键键帽的下表面设置天线阵元。

优选地，在所述按键框架的上表面设置天线阵元。

优选地，在所述按键支架上设置天线阵元。

优选地，在所述天线阵元之间的键盘空间采用隔离技术(如使用SRR等结构)，用以提高天线阵元之间的隔离度。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用笔记本键盘处的空间，设计具有波束成形功能的天线阵列，能够有效的提高无线通信质量，提高了用户体验。

下面结合附图对本实用新型的结构及原理进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键键帽上设计的天线阵元的第一示意图；

图3是本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键键帽上设计的天线阵元的第二示意图；

图4是本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键框架上设计的天线阵 元的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键支架设计的天线阵元的示意图。

图6是本实用新型实施例提供的天线阵元之间隔离单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1显示了本实用新型实施例提供的一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列的示意图，如图1所示，包括设置在笔记本键盘101上的多个键盘按键组件102，其特征在于，在所述多个键盘按键组件102上按照天线阵列的方式设置多个天线阵元103；其中，所述键盘按键组件102包括按键键帽、按键框架以及按键支架。

其中，所述天线阵列的阵元数量为2*N(N>1)。所述天线阵列的方式包括以下方式之一：四单元天线阵列方式、六单元天线阵列方式和八单元天线阵列方式。优选地，所述四单元天线阵列方式包括：1*4的四单元天线阵列方式或2*2的四单元天线阵列方式。所述六单元天线阵列方式包括：2*3的六单元天线阵列方式。所述八单元天线阵列方式包括：2*4的八单元天线阵列方式。

进一步地，在所述按键键帽的下表面设置天线阵元，或在所述按键框架的上表面设置天线阵元，或在所述按键支架上设置天线阵元。

优选地，所述天线阵元间距满足组阵需求，通常为工作频率的半波长。

下面图2至图5分别对本实用新型的内容进行详细说明：

天线阵元可以分别置于以下位置：1.键帽天线，即阵元电镀于键帽下表面(对于金属键帽，则在键帽上刻蚀缝隙天线)，如图2和图3所示；2.阵元电镀于框架上表面，如图4所示；3.缝隙天线，即在支架刻蚀缝隙天线，如图5所示。

图2和图3分别显示了本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键键帽上设计的天线阵元的第一示意图和第二示意图，将阵元电镀于按键键帽下表面(对于金属键帽，则在键帽上刻蚀缝隙天线)。选择满足天线阵列需求的按键键帽(如， 按键键帽间距约为1/2波长的N个(N>2))，在按键键帽上设计天线阵元。在图2中显示的是1*4单元的天线阵列；在图3中显示的是2*4单元的天线阵列。

图4显示了本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键框架上设计的天线阵元的示意图，如图4所示，选择满足天线阵列需求的按键框架位置，将阵元电镀于按键框架上表面，形成1*4单元的天线阵列。

图5显示了本实用新型实施例提供的在笔记本键盘的按键支架设计的天线阵元的示意图，如图5所示，采用缝隙天线的形式，在按键支架上选择满足天线阵列需求的位置，将阵元刻蚀与按键支架上，形成1*4单元的天线阵列。由于支架缝隙对长度有一定要求，所以天线阵元在示意图中采用2*2单元的天线阵列。

图6显示了本实用新型实施例提供的天线阵元之间隔离单元的结构示意图，如图6所示，天线阵元之间的键盘空间采用隔离技术(如使用SRR(Split Ring Resonators，开口谐振环)等结构)，用以提高天线阵元之间的隔离度。

波束成形的基本思想是按一定的算法准则自动地调节天线阵元的幅度和相位加权，在干扰方向上形成零陷，而在信号入射方向上增益最大，从而大幅度降低干扰电平，提高系统的信噪比。

综上所述，对于上述三款天线，在设计中均可采用小型化技术用以减小天线本体尺寸，实现天线阵列设计于键盘上。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

1、无线接入点和笔记本端均能采用波束成形技术，增加无线网络的使用距离，提高链路抗干扰性，极大的改善用户体验。

2、在笔记本键盘上设计多单元的天线阵列，在结构尺寸上不会有额外的需求。

3、笔记本键盘上有足够的空间使用隔离技术，保证各天线单元之间的隔离度。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有波束成形功能的笔记本键盘天线阵列，包括设置在笔记本键盘上的多个键盘按键组件，其特征在于，在所述多个键盘按键组件上按照天线阵列的方式设置多个天线阵元；

其中，所述键盘按键组件包括按键键帽、按键框架以及按键支架。

2.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述天线阵列的方式包括以下方式之一：

四单元天线阵列方式、六单元天线阵列方式和八单元天线阵列方式。

3.根据权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，所述四单元天线阵列方式包括：1*4的四单元天线阵列方式或2*2的四单元天线阵列方式。

4.根据权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，所述六单元天线阵列方式包括：2*3的六单元天线阵列方式。

5.根据权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，所述八单元天线阵列方式包括：2*4的八单元天线阵列方式。

6.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，在所述按键键帽的下表面设置天线阵元。

7.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，在所述按键框架的上表面设置天线阵元。

8.根据权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，在所述按键支架上设置天线阵元。