CN214411539U - 一种天线组件及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种天线组件及无线通信设备。本申请提供的天线组件包括反射器、调节件和馈源天线；所述反射器具有一抛物面；所述馈源天线连接于所述调节件，所述调节件设置于所述抛物面的内凹侧，且所述调节件设置为能够允许所述馈源天线沿所述抛物面的中轴线靠近或远离所述抛物面的中心。本申请提供的无线通信设备包括本申请提供的天线组件。本申请提供的天线组件及无线通信设备，可通过调节件调节馈源天线，使得馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心，如此馈源天线相对于抛物线焦点的距离可调，适配于用户对通信距离和覆盖范围多种组合性能的需求和调节，用户仅需购置单台该设备，便可适应于多种不同的应用场景。

Description

一种天线组件及无线通信设备

技术领域

本申请属于无线通信技术领域，更具体地说，是涉及一种天线组件及无线通信设备。

背景技术

无线AP(Access Point，无线接入点)是无线网络的核心，其用于使无线设备接入局域网。在工作频段及发射功率一定的情况下，无线AP产品的通信距离和覆盖范围取决于其天线的天线增益和波束宽度两个性能指标。天线增益和波束宽度是一对相互约束的性能指标。一般而言，增益越大，则波束宽度越小，增益越小，则波束宽度越大。天线增益越大，设备的通信距离越远，但其覆盖范围越小。天线增益越小，设备的通信距离越近，但其覆盖范围越大。

现有技术中，户外无线AP产品的出厂规格多为确定化设计，亦即，其通信距离和覆盖范围在某一确定范围内，适配于某一确定场景的需求而设定。例如，为了能够实现远距离点对点通信，AP产品通常采用高增益定向天线。高增益定向天线可实现远距离通信，然其覆盖范围小，无法适用于通信距离短、覆盖范围广的应用场景。针对不同的应用场景，用户需配备与当前应用场景适配的规格的产品，在多种不同应用场景的需求下，用户需购买多种不同规格的AP产品。因此，如何改善用户的使用体验及降低用户的花费成本，成为一个亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种天线组件，所述天线组件具有成本低、适用范围广等技术优势。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种天线组件，所述天线组件包括反射器、调节件和馈源天线；

所述反射器具有一抛物面；

所述馈源天线连接于所述调节件，所述调节件设置于所述抛物面的内凹侧，且所述调节件设置为能够允许所述馈源天线沿所述抛物面的中轴线靠近或远离所述抛物面的中心。

一实施例中，所述调节件包括两个连接部，分别为第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部连接于所述抛物面的中心，所述第二连接部活动连接于所述第一连接部，所述馈源天线固定连接于所述第二连接部。

一实施例中，所述调节件还包括至少一个调节部，所述调节部的一端活动连接于所述第一连接部，所述调节部的另一端活动连接于所述第二连接部。

一实施例中，所述调节部的一端活动插接于所述第一连接部，所述调节部的另一端活动插接于所述第二连接部。

一实施例中，所述调节件为多级可伸缩套管件。

一实施例中，所述调节件固定连接于所述抛物面，所述馈源天线直接或间接活动连接于所述调节件。

一实施例中，所述调节件垂直连接于所述抛物面的中心，所述调节件开设有沿所述抛物面的中轴线延伸的调节通道，所述馈源天线滑动置于所述调节通道中。

一实施例中，所述天线组件还包括操作柄，所述操作柄的滑动端滑动置于所述调节通道中，所述操作柄的操作端置于所述调节通道的外侧，所述馈源天线连接于所述操作柄的滑动端。

一实施例中，所述天线组件还包括壳体和电路板；其中，

所述反射器、所述调节件、所述馈源天线和所述电路板均位于所述壳体内；

所述电路板设置于所述抛物面的外凸侧，所述电路板和所述馈源天线电性连接；所述壳体具有敞口，所述馈源天线临近所述敞口设置。

与现有技术相比，本申请提供的天线组件的有益效果在于：

本申请提供的天线组件，可通过调节件调节馈源天线，使得馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心，如此馈源天线相对于抛物线焦点的距离可调，适配于用户对通信距离和覆盖范围多种组合性能的需求和调节，用户仅需购置单台该设备，便可适应于多种不同的应用场景。

本申请的另一目的还在于提供一种无线通信设备，所述的无线通信设备包括如上所述的天线组件。

本申请提供的无线通信设备相比于现有技术的有益效果，同于本申请提供的天线组件相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的天线组件的示意图；

图2为本申请实施例提供的天线组件的侧视图；

图3为本申请实施例提供的馈源天线偏焦前后的波束叠加对比图；

图4为本申请实施例提供的天线组件的轴测图，其中，省略了调节件及支撑件；

图5为图4的仿真H面方向图。

其中，图中各附图标记：

10-壳体；20-反射器；30-调节件；40-馈源天线；50-电路板；

301-第一连接部；302-第二连接部；303-调节部。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的天线组件进行说明。

请参阅图1所示，本申请实施例提供的天线组件包括反射器20、调节件30和馈源天线40。

其中，所述反射器20具有一抛物面。

其中，所述馈源天线40连接于所述调节件30，所述调节件30设置于所述抛物面的内凹侧，且所述调节件30配置为能够允许所述馈源天线40沿所述抛物面的中轴线靠近或远离所述抛物面的中心。

与现有技术相比，本申请实施例提供的天线组件的有益效果在于：

本申请实施例提供的天线组件，可通过调节件调节馈源天线，使得馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心，如此馈源天线相对于抛物线焦点的距离可调，可适配于用户对天线增益和覆盖范围的多种组合性能的调节，用户仅需购置单台该设备，便可适应于多种不同的应用场景。

本申请实施例中，调节件30为介质材料制件。

需要说明的是，调节件可设置于抛物面中轴线上，其中心线重合于抛物面的中轴线。调节件也可偏离抛物面的中轴线，例如，调节件平行于抛物面的中轴线，只需满足调节件能够使馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心即可。

具体实施例中，调节件偏离抛物面的中轴线，调节件通过一连接件连接于抛物面上非其中心的其他位置，或者通过一连接件连接于天线组件的其他部件或位置，调节件可提供一供馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心的通道即可。

或者，调节件通过一连接件活动连接于抛物面上非其中心的其他位置，或者通过一连接件活动连接于天线组件的其他部件或位置，调节件可相对于抛物面运动，且调节件的运动轨迹可沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心，馈源天线固定设置于调节件上。

本申请实施例中，优选调节件连接于抛物面的中心，且调节件位于抛物面的中轴线上，以最大限度地缩小整个通信设备的体积，以提高携带和使用的便捷性。

基于上述的优选实施例，参照图1所示，一实施例中，所述调节件30包括两个连接部，分别为第一连接部301和第二连接部302；所述第一连接部301连接于所述抛物面的中心，所述第二连接部302活动连接于所述第一连接部301，所述馈源天线40固定连接于所述第二连接部302。

其中，第一连接部301和第二连接部302可活动插接，或通过轨道滑动连接。

更进一步地，所述调节件30还包括至少一个调节部303，所述调节部303的一端活动连接于所述第一连接部301，所述调节部303的另一端活动连接于所述第二连接部302，以增大调节件的可调范围，以及增强其灵活性。

进一步优选地，所述调节部303的一端活动插接于所述第一连接部301，所述调节部303的另一端活动插接于所述第二连接部302。

例如，所述调节件30为多级可伸缩套管件，馈源天线40设置于距离抛物面中心最远的伸缩套管的内部。当然，可根据需求，在中间段的调节部303中可设置馈源天线40。

另一实施例中，所述调节件固定连接于所述抛物面，所述馈源天线直接或间接活动连接于所述调节件，通过直接或间接操作馈源天线，驱动馈源天线相对于调节件运动，进而实现馈源天线沿抛物面的中轴线靠近或远离抛物面的中心。

更进一步地，所述调节件垂直连接于所述抛物面的中心，所述调节件开设有沿所述抛物面的中轴线延伸的调节通道，所述馈源天线滑动置于所述调节通道中。

更进一步地，所述天线组件还包括操作柄，所述操作柄的滑动端滑动置于所述调节通道中，所述操作柄的操作端置于所述调节通道的外侧，所述馈源天线连接于所述操作柄的滑动端，用户可通过操作柄操作馈源天线。

参照图所示，一实施例中，所述天线组件还包括壳体10和电路板50；其中，所述反射器20、所述调节件30、所述馈源天线40和所述电路板50均位于所述壳体10内；所述电路板50设置于所述抛物面的外凸侧，所述电路板50和所述馈源天线40电性连接；所述壳体10具有敞口，所述馈源天线40临近所述敞口设置。

其中，电路板50和反射器20可分别设置于一支撑件的两侧。优选地，支撑件采用支撑板，支撑板垂直于抛物面的中轴线，支撑板设置于反射器20的外凸侧上，电路板50设置于支撑板上背离反射器20的一侧。

其中，电路板50垂直于抛物面的中轴线，以进一步提高空间利用率，将壳体10的体积缩小化，电线穿过抛物面和多级伸缩套管件的内部后，再连接于馈源天线40。

其中，敞口上设置有一前盖，前盖通过卡接或铰接方式连接于壳体，用于封闭或敞开敞口。馈源天线安装于最末端的套管内，打开前盖，用户可手动抽拉套管或操作柄，进而调节馈源天线相对于抛物面中心的距离。

现有技术中，抛物面天线的馈源天线天线设置于抛物面的焦点位置，电磁波到达口径面的路径长度相同，如图2所示，其中，2f＝a+b，口径面的场相位一致，馈源天线天线辐射的球面波变为平面波，进而提高天线增益。

而本申请实施例中，如图2所示，设定一参考线，所述参考线经过所述抛物面的焦点且垂直于所述抛物面的中轴线；设定第一连线和第二连线，所述第一连线为所述抛物面上任一点与所述抛物面的焦点之间的连线，所述第二连线为所述馈源天线与所述抛物面的焦点之间的连线。其中，

a为所述抛物面上任一点与所述抛物面的焦点之间的距离；

b为所述抛物面上任一点与所述参考线之间的垂直距离；

c为所述抛物面上任一点与所述馈源天线之间的距离；

d为所述馈源天线与所述抛物面的焦点之间的距离；

θ为所述第一连线和所述第二连线之间的夹角；则：

a、b、c、d、θ之间满足：c²-a²＝d²-2adcosθ。

移动馈源天线并使其偏离抛物面的焦点，则：沿不同角度到达口径面的电磁波所通过的路径长度存在差别，口径面上的场相位存在相位差，从水平线向上(θ减小)，路径逐渐变短，相位依次超前，波束指向斜下方；同样地，对于水平线下半部分的抛物面，从中心到边沿的方向，口径的场相位也依次超前，波束方向指向斜上方，整体的场型将近似于对两种波束进行叠加。

如图3所示，随着馈源天线与抛物面之间的距离增大，相位差增大，波束指向会逐渐偏离z轴，波束逐渐展宽，直到主瓣分裂。那么，从焦点到主瓣分裂(方向图中凹陷低于最大值3dB)之前，馈源天线可调节的最大距离即为馈源天线位置的可调范围。

本实施例以馈源天线采用全向天线为例进行说明。

如图4所示，采用2.4GHz的定向天线，当馈源天线偶极子天线沿z轴从焦点位置逐渐远离抛物面时，波束调节效果如图5所示，天线增益从9.27dBi减小到2.95dBi，方向性逐渐变弱，波束宽度从57.15°增加到159.46°。

本申请实施例中，为了减小设备的体积，并得到尽可能大的调节范围，优选采用全向天线作为馈源天线。馈源天线天线初始位于抛物线焦点上，此时天线增益最大，波束宽度最小，最大增益由抛物面的口径面积决定。当馈源天线远离抛物面时，增益降低，波束宽度增加，硬件可以根据最大通信距离设计抛物面并确定天线的可调范围。

本申请实施例的另一目的还在于提供一种无线通信设备，所述的无线通信设备包括如上所述的天线组件。

本申请实施例提供的无线通信设备相比于现有技术的有益效果，同于本申请实施例提供的天线组件相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线组件，其特征在于：包括反射器、调节件和馈源天线；

所述反射器具有一抛物面；

所述馈源天线连接于所述调节件，所述调节件设置于所述抛物面的内凹侧，且所述调节件设置为能够允许所述馈源天线沿所述抛物面的中轴线靠近或远离所述抛物面的中心。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述调节件包括两个连接部，分别为第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部连接于所述抛物面的中心，所述第二连接部活动连接于所述第一连接部，所述馈源天线固定连接于所述第二连接部。

3.如权利要求2所述的天线组件，其特征在于：所述调节件还包括至少一个调节部，所述调节部的一端活动连接于所述第一连接部，所述调节部的另一端活动连接于所述第二连接部。

4.如权利要求3所述的天线组件，其特征在于：所述调节部的一端活动插接于所述第一连接部，所述调节部的另一端活动插接于所述第二连接部。

5.如权利要求1-4中任一项所述的天线组件，其特征在于：所述调节件为多级可伸缩套管件。

6.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述调节件固定连接于所述抛物面，所述馈源天线直接或间接活动连接于所述调节件。

7.如权利要求1或6所述的天线组件，其特征在于：所述调节件垂直连接于所述抛物面的中心，所述调节件开设有沿所述抛物面的中轴线延伸的调节通道，所述馈源天线滑动置于所述调节通道中。

8.如权利要求7所述的天线组件，其特征在于：所述天线组件还包括操作柄，所述操作柄的滑动端滑动置于所述调节通道中，所述操作柄的操作端置于所述调节通道的外侧，所述馈源天线连接于所述操作柄的滑动端。

9.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述天线组件还包括壳体和电路板；其中，

所述反射器、所述调节件、所述馈源天线和所述电路板均位于所述壳体内；

所述电路板设置于所述抛物面的外凸侧，所述电路板和所述馈源天线电性连接；所述壳体具有敞口，所述馈源天线临近所述敞口设置。

10.一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备包括如权利要求1-9中任一项所述的天线组件。

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