TWI593166B

TWI593166B - 無線網路裝置

Info

Publication number: TWI593166B
Application number: TW104135275A
Authority: TW
Inventors: 黃鐘賢; 黃志明
Original assignee: 合勤科技股份有限公司
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-07-21
Also published as: US9761931B2; TW201715789A; US20170117617A1

Description

無線網路裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種無線網路裝置。

隨著智慧型手機、平板電腦等使用者設備越來越多元化，人們對於無線區域網路存取點（Access Point, AP）的連線品質要求也越來越高。一般而言，影響無線網路信號的連線品質最重要因素在於AP的設置位置。此外，隨著使用者需求的增加，安裝AP的環境也越來越多元，且AP的設置位置與收發無線網路信號的使用者設備之間的對應關係亦難以預測。

再者，在同一空間安裝多個AP的情形也越來越多，進而造成AP彼此之間的干擾問題也越來越嚴重。舉例來說，因應電子教學的需求，每間教室都需要安裝AP，且裝設於鄰近教室中的AP彼此之間亦要盡量避免互相干擾的可能。或者，因為裝設位置的限制，旅館中的AP往往只能安裝在走道盡頭的牆面上，進而導致AP難以完整的覆蓋整個樓面的需求。

為了因應市場趨勢和需求，部份供應商亦設計出運用智慧型天線（Smart Antenna）技術的AP。但是，採用智慧型天線的AP在操作上較為複雜，且生產難度和設計難度也非常高。因此，智慧型天線的效能往往會受到影響，進而導致AP仍然會因為使用者的移動等因素而造成封包的丟失。

另一方面，基於美觀要求等外在因素，越來越多的AP採用內建天線，並利用內建天線提供單一的輻射場型。但是，內建天線所提供的單一輻射場型往往比設置在AP外部的外接天線來得差。此外，內建天線的單一輻射場型也無法依使用者的安裝環境和需求來做改變。因此，如何在AP的有限空間中設置天線元件，並致使AP可以滿足各種環境下的多元需求，已成為本領域具通常知識者急需解決的問題。

本發明提供一種無線網路裝置，將多個第一天線環繞在至少一中央天線的周圍，並可利用至少一中央天線與多個第一天線形成不同的輻射場型。藉此，無線網路裝置將可響應於不同的應用環境提供不同的輻射場型，進而可以有效地滿足使用者的需求。

本發明的無線網路裝置包括基板、多個第一天線、至少一中央天線以及射頻信號收發模組。所述多個第一天線設置鄰近於基板的邊緣。所述至少一中央天線設置鄰近於基板的中心點。射頻信號收發模組耦接所述多個第一天線以及所述至少一中央天線。其中，於無線網路裝置的第一模式時，射頻信號收發模組同時透過第一天線收發第一頻帶的第一頻帶信號。以及，於無線網路裝置的第二模式時，射頻信號收發模組同時透過部份之所述多個第一天線以及所述至少一中央天線中的第一中央天線收發第一頻帶的第一頻帶信號。

基於上述，本發明提供了一種無線網路裝置，可利用至少一中央天線與多個第一天線形成不同的輻射場型。藉此，無線網路裝置將可響應於不同的安裝方式、安裝位置和應用需求來提供不同的輻射場型，進而可以有效地滿足使用者的需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了滿足使用者對於無線網路裝置不同的安裝環境需求和客戶應用需求，本發明提供一種可提供多種輻射場型的無線網路裝置。藉此，使用者將可依據無線網路裝置的安裝位置去選擇最佳的天線場型，從而提升無線網路訊號的涵蓋率或是效能。

圖1為根據本發明一實施例所繪示無線網路裝置的設置示意圖。請參照圖1，無線網路裝置10包括基板SB、第一天線111～113、第一中央天線121以及射頻信號收發模組（未繪示）。基板SB設置在無線網路裝置10的裝置本體（未繪示）內。第一天線111～113設置鄰近於基板SB的邊緣。第一中央天線121則設置鄰近於基板SB的中心點。射頻信號收發模組耦接第一天線111～113以及第一中央天線121。其中，於無線網路裝置10的第一模式時，射頻信號收發模組同時透過第一天線111～113收發第一頻帶的第一頻帶信號。以及，於無線網路裝置10的第二模式時，射頻信號收發模組同時透過部份之第一天線111～113以及第一中央天線121收發第一頻帶的第一頻帶信號。

如圖1所示，第一天線111～113平均地被設置於裝置本體的基板SB上。例如，在本實施例中，第一天線111～113到基板SB的中心點之距離實質上相等，第一天線111～113之間的距離亦實質上相等。單一天線（例如，第一天線111～113之其一）的輻射場型多少會因應多種因素而有所缺陷，例如：天線本身的輻射特性、天線之輻射體的延伸方向、裝置本體內的主動元件或是金屬元件所造成的屏蔽效應…等問題。

因此，在本實施例中，於無線網路裝置10的第一模式時，無線網路裝置10的射頻信號收發模組共同透過第一天線111～113來收發第一頻帶內的第一頻帶信號。其中，第一天線111～113皆可操作在第一頻帶。此外，在同時激發第一天線111～113的情況下，第一天線111～113在XY平面之各方向上的輻射場型具有互補的效果。因此，在第一模式下，平均分散設置在基板SB之邊緣的第一天線111～113，其共同所建構出的輻射場型將可平均分散在XY平面之各個方向上。換言之，無線網路裝置10可透過第一天線111～113共同建構出形狀更為完整的輻射場型，進而使得位於基板SB之360度的方向的使用者設備（例如，智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦…等行動電子裝置）皆可與無線網路裝置10建立信號品質良好的連線。

於無線網路裝置10的第二模式時，無線網路裝置10的射頻信號收發模組同時透過部份之第一天線111～113以及第一中央天線121，來收發第一頻帶內的第一頻帶信號。例如，射頻信號收發模組透過第一天線112～113以及第一中央天線121來收發第一頻帶內的第一頻帶信號，並且第一天線111是維持在禁能(Disabled)狀態。其中，除了第一天線111～113可操作在第一頻帶以外，第一中央天線121亦可操作在第一頻帶，且第一中央天線121的輻射場型主要是集中在Z軸方向。

此外，在同時激發第一天線112～113與第一中央天線121的情況下，環繞在第一中央天線121周圍的第一天線112～113將可致使原先集中在Z軸方向的輻射場型可以更加地平均分佈在XY平面的上方。換言之，在第一中央天線121之輻射場型的導引下，第一天線112～113所產生的輻射場型將可致使第一中央天線121的輻射場型可以平均地分佈在朝向Z軸方向的水平空間上。亦即，在第二模式下，無線網路裝置10將可透過第一中央天線121與第一天線112～113共同建構出朝向基板SB的法線且平均分佈在XY平面之上方的輻射場型。藉此，位於基板SB之法線方向的使用者設備，皆可與無線網路裝置10建立信號品質良好的連線。

值得注意的是，在圖1所示實施例中，所述的第一天線111～113的數量為3個，但本發明並不限定於這樣的實施方式，本領域具有通常知識者可以根據上述的設置概念，來增加或是減少無線網路裝置中之第一天線的數量。

圖2為根據本發明另一實施例所繪示無線網路裝置的設置示意圖。請參照圖2，相較於圖1所示實施例，圖2中的無線網路裝置10更包括了第二天線131～133以及第二中央天線141。其中，相似於第一天線111-113的設置方式，第二天線131~133是設置鄰近於基板SB的邊緣。此外，第二天線131～133與第一天線111～113交錯設置於基板SB上。換句話說，在本實施例中，第一天線111～113與第二天線131～133皆設置於基板SB上。此外，第一天線111～113與第二天線131～133是位在以基板SB的中心點為圓心之圓的圓周上。再者，第一天線111～113彼此不相鄰，且第二天線131～133彼此亦不相鄰。並且，任兩相鄰的第一天線與第二天線（例如，第一天線111與第二天線133）與圓心（即，基板SB的中心點）間的夾角皆實質上相等。另一方面，相似於第一中央天線121的設置方式，第二中央天線141亦設置鄰近於基板SB的中心點。

在本實施例中，第二天線131~133與第二中央天線141耦接無線網路裝置10的射頻信號收發模組。於無線網路裝置10的第一模式時，射頻信號收發模組同時透過第二天線131～133收發第二頻帶的第二頻帶信號。以及，於無線網路裝置10的第二模式時，射頻信號收發模組同時透過部份之第二天線131～133以及第二中央天線141（例如，致能第二天線132～133以及第二中央天線141，並禁能第二天線131）收發第二頻帶的第二頻帶信號。在本實施例中，無線網路裝置10可為無線區域網路的網路存取點，而第一頻帶信號以及第二頻帶信號可以為符合WiFi標準的無線區域網路信號。所述的第一頻帶以及第二頻帶互不重疊，並且第一頻帶的頻率(frequency)不同於第二頻帶的頻率。例如，第一頻帶可為WiFi標準中所定義的5GHz頻帶，且第一頻帶包括頻率鄰近於5GHz且頻寬為40MHz的多個頻道（channel）。第二頻帶可為WiFi標準中所定義的2.4GHz頻帶，且第二頻帶包括頻率鄰近於2.4GHz且頻寬為20MHz或40MHz的多個頻道（channel）。

另一方面，為了降低第一天線111～113以及第二天線131～133之間的相互影響，例如：避免第一天線111～113在收發第一頻帶信號時受到第二天線131～133的影響，第一天線111～113以及第二天線131～133可分別以不同的天線類型實現。例如，在本實施例中，第一天線111～113為迴路天線（loop antenna），而第二天線131～133為平面倒F天線（PIFA）。第一中央天線121以及第二中央天線141則為偶極天線（dipole antenna），但本發明並不限定於上述的設置。

另外，在一實施例中，圖1中的第一天線111～113以及第一中央天線121也可分別由一雙頻天線所構成，進而致使圖1的無線網路裝置10具有如圖2實施例所列舉之雙頻無線區域網路信號的收發能力。以此類推，在另一實施例中，圖2中的第一天線111～113、第二天線131～133、第一中央天線121以及第二中央天線141也可分別由一雙頻天線所構成。此外，第一中央天線121所涵蓋的雙頻帶對應於第一天線111～113所涵蓋的雙頻帶，且第二中央天線141所涵蓋的雙頻帶對應於第二天線131～133所涵蓋的雙頻帶。藉此，圖2中的無線網路裝置10將可針對位在不重疊之頻帶下的無線區域網路信號進行收發。但本發明並不限定於上述的設置，無線網路裝置10的設置者則可以依實際需求選擇性的實施。

圖3A～圖3D以及圖4A～圖4D為用以說明圖2之無線網路裝置於第一模式下收發信號時的輻射場型示意圖。其中，於圖3A～圖3D以及圖4A～圖4D中，由X軸及Y軸所構成的XY平面與無線網路裝置10中裝置本體的基板SB平行，而Z軸方向即為基板SB的法線方向。此外，圖3A為無線網路裝置於第一模式時第一天線112的輻射場型示意圖。圖3B為無線網路裝置於第一模式時第一天線113的輻射場型示意圖。圖3C為無線網路裝置於第一模式時第一天線111的輻射場型示意圖。

再者，圖3D為無線網路裝置於第一模式時同時運用第一天線111～113收發第一頻帶信號時的輻射場型示意圖。由圖3A～到圖3C可知，若是單獨運用第一天線111～113之其一來進行第一頻帶信號的收發，單個第一天線的輻射場型皆無法平均分散在XY平面的各個方向上。亦即，利用第一天線111～113之其一所產生的輻射場型將無法在無線網路裝置的周圍都具有良好的增益。再者，如圖3D所示，倘若同時運用第一天線111～113收發第一頻帶信號，則利用第一天線111～113所結合而成的輻射場型則可以在XY平面上的各個角度上，亦即可在環繞在無線網路裝置之周圍的360度空間內，皆可以有良好的增益。

圖4A～圖4D為用以說明於第一模式下用以收發第二頻帶信號的第二天線131～133之輻射場型。其中，圖4A為無線網路裝置於第一模式時第二天線133的輻射場型示意圖。圖4B為無線網路裝置於第一模式時第二天線132的輻射場型示意圖。圖4C為無線網路裝置於第一模式時第二天線131的輻射場型示意圖。圖4D為無線網路裝置於第一模式時同時運用第二天線131～133收發第二頻帶信號時的輻射場型示意圖。相似於圖3A到圖3C所示之第一天線111～113的輻射場型示意圖，由圖4A～到圖4C可知，若是單獨運用第二天線131～133之其一來進行第二頻帶信號的收發，單個第二天線的輻射場型皆無法平均分散在XY平面的各個方向上。而由圖4D所示，若同時運用第二天線131～133收發第二頻帶信號，則利用第二天線131～133所結合而成的輻射場型則可以在XY平面上的各個角度皆可具有良好的增益。

圖5A～圖5E以及圖6A～圖6E為用以說明圖2之無線網路裝置於第二模式下收發信號時的輻射場型示意圖。其中，圖5A為無線網路裝置於第二模式時第一天線112的輻射場型示意圖。圖5B為無線網路裝置於第二模式時第一天線113的輻射場型示意圖。圖5C為無線網路裝置於第二模式時第一中央天線121的輻射場型示意圖。圖5D為無線網路裝置於第二模式時同時運用第一天線112～113以及第一中央天線121收發第一頻帶信號時俯視XY平面的輻射場型示意圖。圖5E為無線網路裝置於第二模式時同時運用第一天線112～113以及第一中央天線121收發第一頻帶信號時輻射場型的側視示意圖。

由圖5A～到圖5B所示可知，單獨運用第一天線112～113之其一來進行第一頻帶信號的收發時，單個第一天線的輻射場型主要是朝著平行於XY平面的方向擴展。此外，由圖5C可知，單獨運用第一中央天線121來進行第一頻帶信號的收發時，第一中央天線121的輻射場型是朝著Z軸方向延展。再者，如圖5D以及圖5E所示，若共同運用第一天線112～113以及第一中央天線121收發第一頻帶信號，由第一天線112～113以及第一中央天線121所結合而成的輻射場型則向Z軸延伸。同時，若將圖5E所示之結合而成的輻射場型與圖5C所示之單獨由第一中央天線121所形成的輻射場型進行比較，亦可發現圖5E所示之結合而成的輻射場型除了朝向Z軸延伸以外，亦在XY軸方向上具有較佳的增益。

圖6A為無線網路裝置於第二模式時第二天線133的輻射場型示意圖。圖6B為無線網路裝置於第二模式時第二天線132的輻射場型示意圖。圖6C為無線網路裝置於第二模式時第二中央天線141的輻射場型示意圖。圖6D為無線網路裝置於第二模式時同時運用第二天線133～132以及第二中央天線141收發第二頻帶信號時俯視XY平面的輻射場型示意圖。圖6E為無線網路裝置於第二模式時同時運用第二天線133～132以及第二中央天線141收發第二頻帶信號時輻射場型側視示意圖。

由圖6A～到圖6B所示可知，單獨運用第二天線133～132之其一來進行第二頻帶信號的收發時，單個第一天線的輻射場型主要朝著平行於XY平面的方向擴展。此外，由圖6C可知，單獨運用第二中央天線141來進行第二頻帶信號的收發時，第二中央天線141的輻射場型朝著Z軸方向延展。再者，如圖6D以及圖6E所示，若共同運用第二天線133～132以及第二中央天線141收發第二頻帶信號，由第二天線133～132以及第二中央天線141所結合而成的輻射場型則向Z軸延伸。同時，若將圖6E所示之結合而成的輻射場型與圖6C所示之單獨由第二中央天線141所形成的輻射場型進行比較，亦可發現圖6E所示之結合而成的輻射場型除了在朝向Z軸延伸以外，亦在XY軸方向上具有較佳的增益。

簡單來說，無線網路裝置10可透過切換收發信號時所使用的天線，來組合產生不同的輻射場型。藉此，使用者將可依據無線網路裝置10的裝設位置，來調整無線網路裝置10的輻射場型，進而致使無線網路裝置10的輻射場型與使用者的使用區域相符。舉例來說，圖7A以及圖7B為根據本發明實施例所繪示無線網路裝置的裝設位置與輻射場型的關係示意圖。

圖7A所示為無線網路裝置10被裝設在空間的天花板的實施例。請參照圖7A，當無線網路裝置10被設置在空間SP的天花板時，無線網路裝置10可切換至第一模式，以使用在第一模式下的輻射場型來收發第一頻帶信號或是第二頻帶信號。其中，第一模式下的輻射場型可平均分散在XY平面的各個方向上，也就是輻射場型可朝向無線網路裝置10的周圍延展。藉此，位在第一模式下的無線網路裝置10將可產生如圖7A所示的信號涵蓋範圍CV1，使得在空間SP中的各個使用者設備UE1～UE4皆可容納於無線網路裝置10的信號涵蓋範圍CV1中。

另一方面，圖7B所示為無線網路裝置10被裝設在空間中的牆上之實施例。當設置位置受到環境的影響而無法如預期裝設在空間SP的天花板（如圖7A所示）時，無線網路裝置10則可能被裝設於空間SP中的牆上。然而，倘若此時的無線網路裝置10依舊是以第一模式來收發第一頻帶信號或是第二頻帶信號，無線網路裝置10的信號涵蓋範圍CV1（以虛線繪示）則無法完整地覆蓋空間SP。

換言之，倘若無線網路裝置10被裝設在牆上，且無線網路裝置10依舊採用信號涵蓋範圍CV1時，部份的使用者設備（例如，使用者設備UE1以及UE3）將收訊不佳，且部份的使用者設備可能完全無法與無線網路裝置10建立連線（例如，使用者設備UE2）。甚者，圖7B中之無線網路裝置10的信號涵蓋範圍CV1甚至超過空間SP的範圍，亦即無線網路裝置10的輻射能量會穿透了空間SP的天花板和地板。此時，無線網路裝置10所收發的信號（例如第一頻帶信號、第二頻帶信號）可能會對其他樓層裝設的無線網路裝置造成干擾。

因此，為了致使無線網路裝置10的信號涵蓋範圍可以符合其目前的環境狀態，當無線網路裝置10被設置在空間SP的牆上時，無線網路裝置10可被切換至第二模式，以使用第二模式下的輻射場型來收發第一頻帶信號或是第二頻帶信號。其中，無線網路裝置10於第二模式時的輻射場型朝向Z軸方向，也就是輻射場型可朝向無線網路裝置10的前方延展。藉此，位在第二模式下的無線網路裝置10將可產生如圖7B所示的信號涵蓋範圍CV2。這麼一來，即可使得在空間SP中的各個使用者設備UE1～UE4皆可容納於無線網路裝置10信號涵蓋範圍CV1中，並且同時避免了訊號穿過樓板造成其他樓層的信號干擾的可能。

圖8為根據本發明一實施例所繪示無線網路裝置的功能方塊圖。請參照圖8，除了上述的裝置本體、第一天線111～11m（於圖2所示實施例中，m＝3）、第二天線131～13n（於圖2所示實施例中，n＝3）、至少一中央天線(例如，第一中央天線121、第二中央天線141)以及射頻信號收發模組140外，無線網路裝置10更包括了處理單元150、切換模組160以及實體按鍵170。

值得一提的是，雖然在圖1與圖2實施例中第一中央天線與第二中央天線的個數為1，但其並非用以限定本發明。舉例來說，如圖8所示，所述至少一中央天線包括第一中央天線121~12a以及第二中央天線141~14b，且a與b為大於1的正整數。換言之，無線網路裝置10中可設置一個或是多個第一中央天線，並可設置一個或是多個第二中央天線。

請繼續參照圖8。切換模組160耦接第一天線111～11m、第二天線131～13n、第一中央天線121、第二中央天線141與射頻信號收發模組140。處理單元150可為嵌入式控制器（embedded controller）或一中央處理器，且處理單元150耦接射頻信號收發模組140、切換模組160以及實體按鍵170。

處理單元150可傳送一切換信號SW至切換模組160，以致使切換模組160選擇性地導通各前述的天線與射頻信號收發模組之間的多個路徑。例如，在所述切換信號SW對應於第一模式時，切換模組160導通第一天線111～11m以及第二天線131～13n分別與射頻信號收發模組140之間的路徑，並斷開第一中央天線121和第二中央天線141分別與射頻信號收發模組140之間的路徑。藉此，射頻信號收發模組140可分別透過所選擇的第一天線111～11m以及第二天線131～13n收發第一頻帶信號以及第二頻帶信號，以此類推。

值得一提的是，在本發明中，使用者可自行的根據需求（例如，無線網路裝置10的裝設位置），以硬體控制方式或是軟體控制方式來切換無線網路裝置10的操作模式。例如，在本發明一實施例中，使用者可透過設置在無線網路裝置10之裝置本體上的實體按鍵170，將無線網路裝置10切換至第一模式或是第二模式。處理單元150則可根據實體按鍵170的切換狀態產生所述的切換信號SW，以使得無線網路裝置10可於在第一模式和第二模式之間切換。

在本發明另一實施例中，使用者也可透過無線網路裝置10所顯示的使用者介面，來切換無線網路裝置10的操作模式。例如，所述的處理單元150為無線網路裝置10的中央處理器。其中，所述的處理單元150運作一作業系統（例如，一嵌入式系統）。使用者即可透過作業系統的一使用者介面（例如，使用者以一使用者設備透過網頁等方式登入而顯示）選擇欲使用的操作模式為第一模式或是第二模式。亦即，無線網路裝置10可透過使用者介面接收相關於切換信號的訊息。處理單元150即可根據由使用者介面所接收到的訊息（即，使用者的選擇）而產生切換信號SW。同時，使用者亦可透過使用者介面一併的設定無線區域網路所使用的信號頻帶（即，選擇運用第一頻帶信號或是第二頻帶信號建立連線）。

在本發明又一實施例中，無線網路裝置10更包括感測模組180。其中，感測模組180可用以偵測無線網路裝置10的輻射場型、連線狀態或是連線品質，並可依據感測結果產生感測信號。此外，處理單元150可依據感測信號，判別無線網路裝置10是以平放的方式設置在天花板上或是以直立的方式設置在牆壁上。亦即，處理單元150可依據感測模組180所產生的感測信號來判別無線網路裝置10的裝設位置(例如，天花板或是牆壁)，並可依據判別結果來產生切換信號SW。如此一來，處理單元150將可根據無線網路裝置10之目前的運作狀態或是目前的環境狀態，來自動地將無線網路裝置10切換至第一模式或第二模式。處理單元150亦可傳送控制訊息至射頻信號收發模組140，以控制透過上述各天線所傳送的信號（例如第一頻帶信號或第二頻帶信號）的信號能量，進而使得結合而成的輻射場型改變成符合使用者所需求的輻射場型以及對應的涵蓋範圍，但本發明並不限定於上述的實施方式。

圖9A以及圖9B為本發明一實施例的效能比較圖。其中，圖9A所示為運用WiFi 5GHz頻帶的無線區域網路信號（對應於上述的第一頻帶信號）所進行的吞吐量（throughput）測試，例如，用IxChariot軟體以TCP封包進行throughput測試。而圖9B所示為運用WiFi 2.4GHz頻帶的無線區域網路信號（對應於上述的第二頻帶信號）所進行的吞吐量測試。進行測試的內容包括將圖2所示實施例中的無線網路裝置10裝設於天花板並且使用第一模式進行信號的收發（對應於曲線C1）以及裝設於牆上並且使用第二模式進行信號的收發（對應於曲線C2），以及運用同樣具有雙頻以及3個天線的現有產品作為比較對象，將所述的比較對象裝設在天花板（對應於曲線C3）以及牆上（對應於曲線C4）進行測試。在測試中，無線網路裝置以及比較對象以相同的功率發射無線區域網路信號（例如，信號強度為28 dBm），並且以相同的接收裝置（即，具有3天線以及雙頻無線區域網路信號接收能力的筆記型電腦）於不同的量測點接收所述的無線區域網路信號。

圖9A以及圖9B的橫軸為量測點P0～P6，其中量測點P0緊鄰無線網路裝置與比較對象的裝設位置，量測點P1、P2以及P3則逐漸遠離無線網路裝置以及比較對象的裝設位置。量測點P4、P6距離則較量測點P1、P2以及P3距離無線網路裝置以及比較對象的裝設位置更遠。量測的環境中充滿著可能阻礙無線區域網路信號的障礙物，包括了木材隔間、石材地板、或是水泥石牆等。其中，量測點P4、P6與無線網路裝置以及比較對象的裝設位置距離相似，但量測點P6至無線網路裝置以及比較對象的裝設位置的直線路徑間的障礙物較量測點P4至網路裝置以及比較對象的裝設位置的直線路徑多。

請參考圖9A以及圖9B，無論是在使用5GHz或是2.4GHz的無線區域網路信號進行測試，在較近距離的位置時（例如量測點P0）時，無線網路裝置與比較對象的表現相差不遠。但到了較遠的距離時，無論是裝設在牆上或是在天花板上，本發明所提出的無線網路裝置皆具有較好的表現。

綜上所述，本發明提供了一種無線網路裝置，可利用不同的輻射場型來收發無線區域網路信號。藉此，使用者可以根據無線網路裝置的裝設位置來選擇最佳的輻射場型，使得無線網路裝置的涵蓋範圍可以達到使用者的需求，並且可避免無線網路裝置的信號干擾到其他空間中的電子設備。本發明中所提出的無線網路裝置以天線的切換實現輻射場型的變化，這樣的作法不需要複雜的演算法以及硬體成本，亦不會造成效能的犧牲，並且已可以滿足多數使用者的安裝方式或和環境應用需求。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧無線網路裝置

111~113、111~11m‧‧‧第一天線

121~12a‧‧‧第一中央天線

141~14b‧‧‧第二中央天線

131~133、131~13n‧‧‧第二天線

140‧‧‧射頻信號收發模組

150‧‧‧處理單元

160‧‧‧切換模組

170‧‧‧實體按鍵

180‧‧‧感測模組

SW‧‧‧切換信號

SB‧‧‧基板

SP‧‧‧空間

CV1、CV2‧‧‧信號涵蓋範圍

UE1~UE4‧‧‧使用者設備

C1~C4‧‧‧曲線

圖1為根據本發明一實施例所繪示無線網路裝置的設置示意圖。圖2為根據本發明另一實施例所繪示無線網路裝置的設置示意圖。圖3A～圖3D以及圖4A～圖4D為用以說明圖2之無線網路裝置於第一模式下收發信號時的輻射場型示意圖。圖5A～圖5E以及圖6A～圖6E為用以說明圖2之無線網路裝置於第二模式下收發信號時的輻射場型示意圖。圖7A以及圖7B為根據本發明實施例所繪示無線網路裝置的裝設位置與輻射場型的關係示意圖。圖8為根據本發明一實施例所繪示無線網路裝置的功能方塊圖。圖9A以及圖9B為本發明一實施例的效能比較圖。

10‧‧‧無線網路裝置

111~113‧‧‧第一天線

121‧‧‧第一中央天線

SB‧‧‧基板

Claims

一種無線網路裝置，包括：一基板；多個第一天線，設置鄰近於該基板的邊緣，並具有不同的輻射場型；至少一中央天線，設置鄰近於該基板的一中心點；以及一射頻信號收發模組，耦接該些第一天線以及該至少一中央天線，其中，於該無線網路裝置的一第一模式時，該射頻信號收發模組同時激發該些第一天線以收發一第一頻帶的一第一頻帶信號，且於該無線網路裝置的一第二模式時，該射頻信號收發模組同時激發部份之該些第一天線以及該至少一中央天線中的一第一中央天線以收發該第一頻帶的該第一頻帶信號。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中該第一模式以及該第二模式所對應的輻射場型不同。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中：該些第一天線距離該基板的該中心點的距離實質上相等；以及每一該些第一天線分別與鄰近的兩個第一天線之間的距離實質上相等。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中該至少一中央天線更包括一第二中央天線，且該無線網路裝置更包括：多個第二天線，耦接該射頻信號收發模組，並設置鄰近於該基板的該邊緣，其中，於該無線網路裝置的該第一模式時，該射頻信號收發模組同時透過該些第二天線收發一第二頻帶的一第二頻帶信號，且於該無線網路裝置的該第二模式時，該射頻信號收發模組同時透過部份之該些第二天線以及該第二中央天線收發該第二頻帶的該第二頻帶信號。
如申請專利範圍第4項所述的無線網路裝置，其中：該些第二天線距離該基板的中心點的距離實質上相等；每一該些第二天線分別與鄰近的兩個第二天線之間的距離實質上相等；該些第一天線的該天線類型不同於該些第二天線的該天線類型；以及該些第一天線和該些第二天線交錯設置於該基板上。
如申請專利範圍第5項所述的無線網路裝置，其中：該第一頻帶不同於該第二頻帶；該些第一天線為迴路天線；該些第二天線為平面倒F天線；以及該第一中央天線以及該第二中央天線為偶極天線。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中：該些第一天線以及該第一中央天線為雙頻天線或多頻天線。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，更包括：一處理單元，耦接至該射頻信號收發模組，其中，該處理單元根據一切換信號切換該第一模式以及該第二模式。
如申請專利範圍第8項所述的無線網路裝置，更包括：一實體按鍵，耦接該處理單元，根據該實體按鍵的一切換狀態產生該切換信號。
如申請專利範圍第8項所述的無線網路裝置，其中該處理單元運作一作業系統，且該處理單元從該作業系統的一使用者介面所接收一訊息，並且根據該訊息產生該切換信號。
如申請專利範圍第8項所述的無線網路裝置，更包括一感測模組，其中該感測模組偵測該無線網路裝置的輻射場型、連線狀態或是連線品質，並據以產生一感測信號，且該處理單元依據該感測信號判別該無線網路裝置的裝設位置，並依據判別結果產生該切換信號。
如申請專利範圍第1項所述的無線網路裝置，其中該第一模式為該無線網路裝置裝設於天花板，該第二模式為該無線網路裝置裝設於牆壁，並且該第一模式及該第二模式所對應的輻射場型根據一切換信號做切換。