网关设备的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种网关设备。


背景技术：

2.随着天线技术的不断发展，目前网关、路由器等网关设备广泛地被使用，为了让网关设备具有较宽的辐射范围，网关设备的外壳通常设置为球状、蘑菇状等弧面形状，现有的网关设备的辐射体通常是贴合在外壳上，为了保证辐射体能够与外壳贴合，通常辐射体需要保持一定的弧度以与外壳的弧面进行粘接，但是辐射体在长期使用中，辐射体的端部容易起翘，这样会使得辐射体的形态发生改变，无法有效地保证辐射体的辐射效率和增益。


技术实现要素：

3.本技术实施例提出了一种网关设备。
4.本技术提供一种网关设备，包括外壳以及天线，外壳设有弧形安装面，天线包括辐射体以及馈线，辐射体呈弧状设置并与弧形安装面的弧度一致，辐射体包括相对的第一端和第二端，第一端和第二端均贴合于弧形安装面，辐射体设有镂空部，镂空部位于第一端与第二端之间。
5.本技术提供的网关设备，通过将辐射体呈弧状设置，并与弧形安装面的弧度一致，这样辐射体与弧形安装面之间的贴合度更高，同时在辐射体的两端之间设置镂空部，可以降低辐射体的应力，这样第一端和第二端在贴合在弧形安装面上时不容易起翘，能够维持辐射体安装在弧形安装面时的安装形态，从而有效地保证辐射体的辐射效率和增益。
附图说明
6.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
7.图1是本技术实施例提供的一种网关设备在组装状态下的结构示意图。
8.图2是如图1所示网关设备在拆分状态下的结构示意图。
9.图3是如图2所示的网关设备的辐射体的结构示意图。
10.图4是如图3中a处的局部放大示意图。
11.图5是本技术实施例提供的另一种网关设备的辐射体的结构示意图。
12.图6是本技术实施例提供的再一种网关设备的辐射体的结构示意图。
13.图7是本技术实施例提供的又一种网关设备的辐射体的结构示意图。
14.图8是本技术实施例提供的网关设备的辐射体以及馈线的局部结构示意图。
15.图9是本技术实施例提供的网关设备的回波损耗、史密斯圆图以及驻波比的参数曲线图。
具体实施方式
16.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.请参阅图1至图3，本技术提供一种网关设备20，网关设备20包括外壳211以及天线10。
19.外壳211设有弧形安装面2111，天线10包括辐射体11，辐射体11呈弧状设置并与弧形安装面2111的弧度一致，辐射体11包括相对的第一端111和第二端112，第一端111和第二端112均贴合于弧形安装面2111，辐射体11设有镂空部113，镂空部113位于第一端111与第二端112之间。
20.本技术实施例提供的网关设备20，通过将辐射体11呈弧状设置，并与弧形安装面2111的弧度一致，这样辐射体11与弧形安装面2111之间的贴合度更高，同时在辐射体11的两端之间设置镂空部113，可以降低辐射体11的应力，这样第一端111和第二端112在贴合在弧形安装面2111上时不容易起翘，有效地维持辐射体11安装在弧形安装面2111时的安装形态，从而保证辐射体11的辐射效率和增益。
21.请参阅图1和图2，在本实施例中，外壳211可以为塑胶结构，外壳211包括顶壳211和底壳212，顶壳211盖设于底壳212上，顶壳211与底壳212共同限定形成安装腔213，安装腔213用于安装电路板等电路元件。在本实施例中，顶壳211可以大致为蘑菇状或者半球状壳体，弧形安装面2111位于顶壳211内，弧形安装面2111可以理解为一根母线m围绕轴线o一周而成的，轴线o可以为顶壳211的中心线，其中，母线m可以为圆弧线、椭圆状弧线或者其它形状的弧形。此外，弧形安装面2111也可以为其它规则形状或者不规则形状的弧面，例如，母线m可以包括多段依次连接的圆弧线，例如母线m可以为一段波浪线，弧形安装面2111可以由波浪线围绕轴线o一周而成。
22.在本实施例中，网关设备20包括电路板22，电路板22与辐射体11电性连接，其可以通过馈线结构与辐射体11进行电性连接，或者也可以通过外壳211内部的导电结构进行电性连接。电路板22安装于安装腔213内，其可以固定在顶壳211或者底壳212，例如，电路板22可以安装在顶壳211，并对应于顶壳211的中间位置，其可以与辐射体11间隔设置。此外，在一些实施方式中，电路板22可以通过安装结构固定在弧形安装面2111上，安装结构可以是固定柱，电路板22可以通过紧固件锁紧在弧形安装面2111上，电路板22与弧形安装面2111之间形成卡持间隙，辐射体11贴合于弧形安装面2111上，辐射体11的第一端111和第二端122可以分别嵌紧在卡持间隙内，这样电路板22可以将第一端111和第二端122抵紧在弧形安装面2111上，进一步地避免辐射体11的两端起翘。进一步地，电路板22与弧形安装面2111之间的卡持间隙可以由制作误差或者安装误差形成。此外，电路板22的部分结构为非电路结构，也即电路板22的部分结构未设有电路和电子元件，非电路结构与弧形安装面2111之间形成卡持间隙，这样非电路结构不会对辐射体11的信号收发产生干扰。
23.在本实施例中，辐射体11可以贴合在弧形安装面2111的部分区域内或者整个区域
内，具体可以根据实际需求设置。辐射体11可以为柔性结构，具体地，其可以为柔性片体结构。当辐射体11在贴合至顶壳211时，其自身可以形变以弯曲形成弧形结构，从而适配弧形安装面2111的弧度，辐射体11利用自身的形变能够与弧形安装面2111的待安装区域完全贴合，当辐射体11粘接在弧形安装面2111后，由于辐射体11的两端不容易起翘，因此，辐射体11可以维持住安装后的形态，以使得辐射体11可以保持较佳的辐射性能。
24.在其他实施方式中，辐射体11本身也可以设置为弧形结构，辐射体11自身的弧度与弧形安装面2111的待安装区域的弧度基本一致。当辐射体11安装至弧形安装面2111时，其可以与弧形安装面2111完整地贴合。通过将辐射体11直接安装在顶壳211的壁面上，可以不用单独设置安装结构，只需将辐射体11贴合在顶壳211上即可，安装简便，而且能够将辐射体11与安装腔213内的电路元件尽量隔开，有效地保证辐射体11的辐射效率。
25.在一些实施方式中，如图2所示，弧形安装面2111靠近顶壳211边缘的部分弧度小于弧形安装面2111远离顶壳211的边缘的部分弧度，可以理解的是，弧形安装面2111的弧度处处并不是一致的。弧形安装面2111的弧度可以由其顶部朝向其边缘处逐渐减小，辐射体11贴合于弧形安装面2111靠近顶壳211边缘的区域。通过将辐射体11贴合在弧形安装面2111弧度较小的区域，这样可以适当地降低辐射体11的形变，从而降低辐射体11贴合在弧形安装面2111上的翘曲力，利于保证辐射体11贴合在弧形安装面2111上的贴合度，维持辐射体11安装在弧形安装面2111时的安装形态，从而保证辐射体11的辐射效率和增益。
26.在一些实施方式中，辐射体11也可以设置于弧形安装面2111的顶部位置，以使得辐射体11距离底壳212的间距较大，利于辐射体11与底壳212上的电路器件隔开，避免电路器件对其产生干扰。
27.在本实施例中，辐射体11包括上表面1111以及下表面1112，上表面1111与下表面1112分别位于辐射体11的厚度方向，上表面1111贴合于弧形安装面2111，上表面1111和下表面1112均可以为弧面。上表面1111的弧度可以与弧形安装面2111上待贴合区域的弧度保持一致，这样上表面1111可以整个贴合在弧形安装面2111上，保证辐射体11在弧形安装面2111上的贴合度。具体地，上表面1111可以粘接于弧形安装面2111上。
28.在本实施例中，辐射体11可大致为条形结构，第一端111和第二端112可以分别为辐射体11沿其长度方向的两端，第一端111和第二端112可以朝向辐射体11的同侧弯曲，两者可以弯曲较小的角度，从而使得辐射体11形成微微上拱的弧形结构，这样辐射体11的上表面1111与弧形安装面2111进行贴合。需要说明的是，第一端111和第二端112是指辐射体11上任意相对的两个部分结构，例如，当辐射体11为圆形片体结构时，第一端111和第二端112可以是辐射体11径向的两端；再例如，当辐射体11为椭圆片体结构，第一端111和第二端112可以辐射体11长轴方向或短轴方向的两端。辐射体11的长度可以为辐射信号波长的1/4，具体辐射体11的长度可以根据所需要进行调整。
29.在一些实施方式中，如图3和如图4所示，镂空部113设于下表面1112，且镂空部113大致沿辐射体11的宽度方向延伸设置。示例性地，镂空部113可以包括下表面1112的缝隙1131，缝隙1131的深度小于辐射体11的厚度，缝隙1131可以沿辐射体11的宽度方向设置，缝隙1131的长度可以小于或等于辐射体11的宽度。通过在第一端111和第二端112之间设置缝隙1131，可以降低第一端111和第二端112在弯曲时产生的应力，这样辐射体11在贴合至弧形安装面2111时，第一端111和第二端112不容易起翘。
30.在一些实施方式中，如图3和图4所示，辐射体11还包括位于宽度方向上的第一侧面1113和第二侧面1114，第一侧面1113和第二侧面1114连接于上表面1111与下表面1112之间，镂空部113贯穿第一侧面1113以及第二侧面1114。具体地，缝隙1131可以贯穿第一侧面1113和第二侧面1114。辐射体11在贴合时，其在弯曲力的作用下更容易产生弯曲形变以形变至与弧形安装面2111适配的弧度，而且缝隙1131可以降低两个侧面之间的应力，进一步地降低第一端111与第二端112之间的应力，因此，当第一端111和第二端112在粘接至弧形安装面2111上时，辐射体11的两端不容易发生起翘，整个辐射体11可以稳固地粘接在弧形安装面2111上，并维持自身贴合后的正常形态，保证其辐射的效率。
31.在一些实施方式中，缝隙1131的深度小于辐射体11的厚度，缝隙1131可以设于下表面1112，但未贯穿上表面1111。这样辐射体11的两端仍然是通过位于缝隙1131内的部分结构进行连接的，保证整个辐射体11结构的连接强度，这样在降低辐射体11应力的前提下，还使得辐射体11的第一端111和第二端112被连接起来，辐射体11的两端可以通过连接的部位进行电性连接，因此辐射体11仍然可以作为一个辐射结构进行信号的收发，从而保证辐射体11的辐射效率。此外，当第一端111和第二端112分别作为单独的辐射单元时，两者可以通过缝隙1131来增加彼此之间的隔离度，降低两者之间的干扰。需要说明的是，缝隙1131可以是曲线状或者直线状，具体可以根据实际需求设置。
32.在一些实施方式中，如图5所示，镂空部113可以包括第一缝隙1131a和第二缝隙1131b，第一缝隙1131a和第二缝隙1131b可以沿两个不同的方向延伸设置，例如，第一缝隙1131a与第二缝隙1131b相交设置，第一缝隙1131a可以沿辐射体11的宽度方向设置，第二缝隙1131b可以沿辐射体11的长度方向设置。这样可以降低辐射体11不同方向上的应力，有效地避免辐射体11的端部发生起翘。在其他实施方式中，第一缝隙1131a与第二缝隙1131b也可以分别沿辐射体11的对角线方向设置。此外，当辐射体11为圆形片体结构时，第一缝隙1131a和第二缝隙1131b可以分别沿辐射体11的两个不同径向设置。
33.在一些实施方式中，如图6所示，镂空部113包括多个槽部1133，多个槽部1133间隔设置于第一端111与第二端112的连接处。示例性地，多个槽部1133可以为盲槽或通槽结构，多个槽部1133可以并排间隔设置。例如，多个槽部1133可以为通槽结构，其贯穿辐射体11的上表面1111和下表面1112，多个槽部1133可以大致沿辐射体11的宽度方向并排间隔设置。通过设置多个槽部1133，可以降低第一端111与第二端112连接处的应力，这样不仅可以保证第一端111与第二端112之间的连接强度，还可以使得贴合在弧形安装面2111的辐射体11不容易发生起翘，以使辐射体11维持在正常的形态。
34.在一些实施方式中，如图7所示，辐射体11设有柔性连接层115，柔性连接层115连接于整个上表面1111，柔性连接层115粘接于弧形安装面2111。需要说明的是，柔性连接层115可以是泡棉层、橡胶层或硅胶层。通过设置柔性连接层115，可以增加第一端111与第二端112之间的连接强度，避免第一端111和第二端112在相对弯折时，第一端111与第二端112的连接处发生断裂，同时，辐射体11可以利用柔性连接层115自身的形变与弧形安装面2111进行适配，这样可以减缓辐射体11自身的弧度，进一步地防止辐射体11的端部起翘。
35.请参阅图8，在本实施例中，第一端111设有第一馈入位1114，第二端112设有第二馈入位1124，第一馈入位1114与第二馈入位1124位于镂空部113的相对两侧，天线10包括馈线12，馈线12连接于第一馈入位1114以及第二馈入位1124，以向第一端111和第二端112馈
入激励信号。馈线12的一端可以通过焊接的方式固定于第一馈入位1114以及第二馈入位1124，另一端连接于电路板，馈线12可以用第一端111和第二端112同时馈入激励信号，第一端111和第二端112可以作为相同的辐射单元，两种用于收发相同的信号，这样可以实现辐射体11的信号的双发和双收，例如，辐射体11可以用于收发wi-fi信号、zigbee信号等。
36.在一些实施方式中，如图8所示，第一侧面1113和第二侧面1114呈弧状设置，辐射体11可以近似为弯月状结构，第一侧面1113和第二侧面1114均朝向辐射体11的同侧弯曲。通过将第一侧面1113和第二侧面1114呈弧状设置，这样有利于增长辐射体11的等效电流路径，从而增加辐射体11的辐射效率和辐射范围。此外，通过将第一侧面1113呈弧状设置，这样第一侧面可以沿着弧形安装面2111的弧形边缘设置，这样有利于将辐射体11靠近弧形安装面2111的弧度较小的边缘设置。
37.在一些实施方式中，辐射体11的数量可以为两个或者两个以上，两个或者两个以上辐射体11可以围绕顶壳211的中心线间隔设置。此外，辐射体11的数量可以为单个，单个辐射体11可以围绕顶壳211的中心线设置，其可以围绕弧形安装面2111的边缘的1/10周设置，或者可以围绕弧形安装面2111的边缘的1/2或者1/2以上设置，具体可以根据实际需求调整。
38.在一些实施方式中，如图8所示，第一侧面1113和第二侧面1114的弧长x1可以大于或等于49.0mm且小于或等于49.8mm，进一步地，第一侧面1113和第二侧面1114的弧长x1可以大于或等于49.2mm且小于或等于49.6mm，例如，第一侧面1113和第二侧面1114的弧长x1可以为49.2mm、49.4mm或49.6mm。此外，第一侧面1113和第二侧面1114之间具有最大宽度尺寸x2，最大宽度尺寸x2可以大于或等于13.0mm且小于或等于14.0mm，进一步地，第一侧面1113和第二侧面1114之间的最大宽度尺寸可以大于或等于13.2mm且小于或等于13.7mm，例如，第一侧面1113和第二侧面1114之间的最大宽度尺寸可以为13.2mm、13.4mm、13.6mm或13.7mm，其中，最大宽度尺寸可以是第一侧面1113的顶部切线与第二侧面1114上距离第一侧面1113最远的点之间的间距。通过将第一侧面1113和第二侧面1114的弧长控制在49.0mm～49.7mm之间，以及将第一侧面1113和第二侧面1114之间的最大宽度尺寸控制在13.0mm～14.0mm之间，这样可以有效地提升辐射体11的辐射效率和增益。
39.在一些实施方式中，网关设备20的馈线12的长度可以大于或等于65.0mm且小于或等于66.0mm。进一步地，馈线12的长度可以大于或等于65.2mm且小于或等于65.33mm。通过将网关设备20的馈线12控制在合理的长度范围内，同时可以将馈线12的回波损耗控制在较低的范围内，从而有效地地降低馈线12对辐射体11的辐射效率的影响，以进一步地提升辐射体11的辐射效率。
40.本技术实施例提供的网关设备20，通过将辐射体11呈弧状设置，并与弧形安装面2111的弧度一致，这样辐射体11与弧形安装面2111之间的贴合度更高，同时在辐射体11的两端之间设置镂空部113，可以降低辐射体11的应力，这样第一端111和第二端112在贴合在弧形安装面2111上时不容易起翘，维持辐射体11安装在弧形安装面2111时的安装形态，从而保证辐射体11的辐射效率和增益，优化后的辐射体11与弧形安装面2111之间的贴合度明显变好，在将辐射体11粘接至弧形安装面2111静置48小时以上，辐射体11未出现起翘的现象，优化后的天线10的整体效率提高15％以上。
41.请参阅下表1和下表2，下表1为一种现有的网关设备(未改进的)在不同频率下，网
关设备对应的增益和辐射效率，下表2为本技术实施例提供的网关设备20在不同频率下，网关设备20对应的增益和辐射效率，结合下表1和下表2，显然可以看出，本技术实施例通过在辐射体11的两端之间设置镂空部113，并将网关设备20控制在优化后的上述尺寸内，显然，相较于现有的网关设备，改进后的网关设备20在2400mhz～2500mhz内的增益以及辐射效率得到了显著的提升。再结合图9，曲线图1为网关设备20的回损(也即回波损耗)的曲线图，其为馈线12或馈线12连接辐射体的部分阻抗不匹配导致的反射，其射越小代表质量越佳。通过将馈线12的长度控制在上述的长度范围内，以及馈线12连接在辐射体11的第一馈入位1114以及第二馈入位1124，显然，从曲线图1中可以看出优化后的网关设备在调试位置点1、2、3处的log均小于-10，说明网关设备的回波损耗低。曲线图2为网关设备20的史密斯圆图，从中可以看出网关设备20可以更快速的进行阻抗匹配，其中，圆心的位置为网关设备20的匹配点，圆的上半部分是感抗，虚部为正；下半部分是容抗，虚部为负，其是根据电感电容特性原理通过在电路中根据设置频点的走向调整后的匹配值大小，曲线图2可以说明改进后的网关设备20的阻抗性能满足天线的阻抗匹配要求。曲线图3为网关设备的驻波比(swr)的曲线图，其中，驻波比是辐射体与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机(即无线电发射机)的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生的驻波。从曲线图3中可以看出网关设备20在调试位置点1、2、3处的swr＜3.0，显然网关设备的驻波得到明显改善。
42.频率(mhz)增益效率24001.4246.13％24101.3847.43％24201.2249.14％24301.0551.06％24401.2552.05％24501.4651.48％24601.4948.40％24701.4947.83％24801.4147.05％24901.346.37％25001.345.89％
43.表1
44.频率(mhz)增益效率24002.42638713868％24102.52432423167％24202.4755111667％24302.43794704467％24402.35528186867％24502.36258243567％24602.25597069367％24702.15921284167％
24802.01792286367％24901.95157299367％25001.93059992266％
45.表2
46.应当理解的是，本说明书中，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至少一个该特征。本技术中，“多个”包括两个或两个以上。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。