CN212462030U - 一种天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种天线装置及电子设备，该天线装置包括：定向天线；转动组件，其与所述定向天线相连，并能够带其转动；以及控制器，其与所述定向天线通信连接，以用于感测所述定向天线在不同角度方向上的信号辐射强度，所述控制器通过连接所述转动组件，以用于控制所述转动组件转动，并根据所述信号辐射强度调整所述转动组件的转动方向及转动角度，以提高所述定向天线的天线增益。本实用新型实施例的天线装置可通过调整天线辐射方向而大幅提高天线增益。

Description

一种天线装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及天线领域，特别涉及一种天线装置，及具有该天线装置的电子设备。

背景技术

在金属环境下的窄边框笔记本天线设计中，越来越多的天线放置在笔记本转轴或系统部位，但是由于金属外壳对天线辐射场形影响较大，导致天线的增益较低。因此在对天线信号强度测试过程中，经常发现有一些角度方向上，天线会受到金属环境的影响而致使数据吞吐量较低，导致在这些角度方向上用户上网体验较差。而在另一个应用场景，例如室内用路由器进行无线上网时，无线信号穿墙后，信号衰减严重，很多电子产品经常连不上网或网络速率较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种可通过调整天线辐射方向大幅提高天线增益的天线装置，及具有该天线装置的电子设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了如下的技术方案：

一种天线装置，包括：

定向天线；

转动组件，其与所述定向天线相连，并能够带其转动；以及

控制器，其与所述定向天线通信连接，以用于感测所述定向天线在不同角度和方向上的信号辐射强度，所述控制器通过连接所述转动组件，以用于控制所述转动组件转动，并根据所述信号辐射强度调整所述转动组件的转动方向及转动角度，以提高所述定向天线的天线增益。

作为优选，所述转动组件包括：

驱动器，其与所述控制器电连接；以及

第一转动件，所述定向天线装设在所述第一转动件上，所述驱动器与所述第一转动件相连，以驱动所述第一转动件转动。

作为优选，所述第一转动件包括转动板。

作为优选，所述转动组件还包括与所述第一转动件配合转动的第二转动件，所述第一转动件与第二转动件分别为齿数比不同的齿轮板，所述第一转动件及第二转动件以用于限制所述转动组件的转动速度。

作为优选，所述定向天线包括设有槽缝天线的辐射体。

作为优选，所述定向天线还包括反射体，或同时包括反射体及引向器，其中，所述辐射体与反射体间隔设置。

作为优选，所述定向天线包括天线基板，及设于所述天线基板上的辐射器、反射器和至少一级引向器；

其中，当包括多级引向器时，所述至少最后一级引向器的材质包括高介电常数材料。

本实用新型实施例同时提供一种电子设备，包括壳体及设于所述壳体内，或可拆卸地设置在所述壳体外的，如上所述的天线装置。

基于上述实施例的公开可以获知，本实用新型实施例具备的有益效果包括能够通过设置转动组件，并控制转动组件转动而改变定向天线的信号辐射方向，同时通过对定向天线在各辐射方向上的信号辐射强度进行检测，使最终能够基于定向天线的信号辐射强度而调整转动组件的转动角度及转动方向，使转动组件带动定向天线保持在信号辐射强度较佳或最佳的角度方向上，进而大幅提高天线增益。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的天线装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-定向天线；2-转动组件；3-控制器；4-第一转动件；5-驱动器；6- 辐射体；7-反射体。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，下述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本实用新型的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本实用新型进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本实用新型的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面，结合附图详细的说明本实用新型实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种天线装置，包括：

定向天线1；

转动组件2，其与定向天线1相连，并能够带其转动；以及

控制器3，其与定向天线1通信连接，以用于感测定向天线1在不同角度和方向上的信号辐射强度，控制器3通过连接转动组件2，以用于控制转动组件2转动，并能够根据信号辐射强度调整转动组件2的转动方向及转动角度，以提高定向天线1的天线增益。

例如，控制器3可启动转动组件2，使其带动定向天线1在预设的转动区间内转动，例如全向转动，然后在转动定向天线1的同时，通过采集或接收定向天线1的收发信号来感测定向天线1在不同角度方向上的信号辐射强度，并可匹配记录下信号强度和角度方向值，最后判断出辐射强度最大的角度方向以及对应的角度方向值，以基于该角度方向值来调整转向组件转动至该角度位置，具体应用时控制器3可根据自动跟踪算法得到上述数据；或者，可预先设定强度限定值或限定阈值，使在检测的信号辐射强度高于该限定值或等于限定值或位于该限定阈值内时，控制器3便控制转动组件2停止转动，确保定向天线1的信号收发方向与该角度方向匹配。

另外，本实施例中的控制器3还可实时或定时检测信号辐射强度，当确定该信号辐射强度较低，不能满足用户上网需求时，便可启动转动组件 2，使其转动，以寻找更佳地角度方向，提高天线增益。上述过程速度速度不会超过1s，而且，在检测及调整信号辐射方向时，定向天线1始终处于信号连接状态，保证网络始终处于连接状态。

基于上述实施例的公开可以获知，本实用新型实施例具备的有益效果包括能够通过设置转动组件2，并控制转动组件2转动而改变定向天线1 的信号辐射方向，同时通过对定向天线1在各辐射方向上的信号辐射强度进行检测，使最终能够基于定向天线1的信号辐射强度而调整转动组件2 的转动角度及转动方向，使转动组件2带动定向天线1保持在信号辐射强度较佳或最佳的角度方向上，进而大幅提高天线增益，使辐射的信号即使穿过墙体，也不会被过度削减，仍能够满足用户的上网需求；而当天线装置设置在具有金属的设备壳体内时，该天线装置也可通过改变信号辐射方向而确保其信号辐射强度稳定，不会造成网络死角。

继续结合图1所示，本申请实施例中的转动组件2包括：

驱动器5，其与控制器3电连接；以及

第一转动件4，定向天线1装设在第一转动件4上，驱动器5与第一转动件4相连，以驱动第一转动件4转动。

本实施例中的驱动器5可为伺服电机，第一转动件4可为转动板，如圆形转动板等，定向天线1设置在转动板上。

该类型的天线装置可外接于设备上，同时在设备在内部布设好相应线路即可，或者，其也可设置在电子设备内部，具体不定。

进一步地，本实施例中的第一转动件4具体结构并不唯一，其也可为齿轮板，而为了更好地限制齿轮板的转动速度，转动组件2内还可优选配合设置一与该第一转动件4啮合并能够配合转动的第二转动件，其同为齿轮板，但两个齿轮板的齿数比不同，进而起到限速、减速效果。当该类型的定向天线1设置在设备内部时，定向天线1可设置在第一转动件4朝向设备内的一侧，其控制器3可为独立设置的嵌入式控制器3，也可为设备内的处理装置。

进一步地，本实施例中的定向天线1，具体不唯一，例如定向天线1 可为包括设有槽缝天线的辐射体6形成，还可包括反射体7，或同时包括反射体7及引向器，该辐射体6、反射体7及引向器具体可为三块金属板体，其中，辐射体6与反射体7间隔设置，使二者间形成空气隔层，从而辅助提高天线增益。

再或者，定向天线1可基于八木天线的形式进行设置(仅利用八木天线原理)，例如，定向天线1包括天线基板，及设于天线基板上的辐射器、反射器和至少一级引向器；其中，当包括多级引向器时，至少最后一级引向器由高介电常数材料制备而成。

具体地，例如可以利用八木天线原理，增加二级引向器(例如半波无源振子)并利用一级反射面形成高增益指向性天线，或者，利用常用材料 FR4(介电常数4.3)材质作为天线基板，并设置多级引向器，其中最后一级引向器采用介电常数更高(如使用介电常数12的silicon，电极化率更高) 的材质引导电磁波辐射，提升天线增益，使天线具备更高的指向性。根据实验证明，当引向器材质由FR4改为silicon后，3dB带宽由90°改善为 77°，增益提升了0.74dB，而若为二级引向器，天线增益更是提升至 8.74dBi。另外，天线基板还可设置为圆弧形，圆形等，采用介电常数为6.15 的陶瓷形成，同时减少一级引向器，并在反射器与辐射器之间增加间隙，如此不仅可有效减少天线尺寸，还可提高天线增益至7.67dBi。

进一步地，本实用新型实施例同时提供一种电子设备，其包括壳体及设于所述壳体内，或可拆卸地设置在所述壳体外的，如上所述的天线装置。以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

定向天线；

转动组件，其与所述定向天线相连，并能够带其转动；以及

控制器，其与所述定向天线通信连接，以用于感测所述定向天线在不同角度和方向上的信号辐射强度，所述控制器通过连接所述转动组件，以用于控制所述转动组件转动，并根据所述信号辐射强度调整所述转动组件的转动方向及转动角度，以提高所述定向天线的天线增益。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述转动组件包括：

驱动器，其与所述控制器电连接；以及

第一转动件，所述定向天线装设在所述第一转动件上，所述驱动器与所述第一转动件相连，以驱动所述第一转动件转动。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一转动件包括转动板。

4.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述转动组件还包括与所述第一转动件配合转动的第二转动件，所述第一转动件与第二转动件分别为齿数比不同的齿轮板，所述第一转动件及第二转动件以用于限制所述转动组件的转动速度。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述定向天线包括设有槽缝天线的辐射体。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述定向天线还包括反射体，或同时包括反射体及引向器，其中，所述辐射体与反射体间隔设置。

7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述定向天线包括天线基板，及设于所述天线基板上的辐射器、反射器和至少一级引向器；

其中，当包括多级引向器时，所述至少最后一级引向器的材质包括高介电常数材料。

8.一种电子设备，其特征在于，包括壳体及设于所述壳体内，或可拆卸地设置在所述壳体外的，如权利要求1-7中任一项所述的天线装置。

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