无线信号收发器的制作方法

1.本发明涉及一种无线信号收发器，且还涉及一种可扩大波束发射角度的无线信号收发器。


背景技术：

2.在已知的无线信号收发器中，其毫米波发射器上的天线阵列，通常具备波束成形(beamforming)的能力,以改变毫米波收发器的传送接收角度。然而最大可调波束角度的范围，取决于天线阵元因子(element factor)以及天线阵列因子(array factor)的乘积(element factor and array factor combine to form the total antenna pattern)。因此常规的天线阵列，其可以调整的波束角度有一定的限制。设计在存取点(access point,ap)传输装置上，通常要搭配多个无线信号收发器，以符合全向性的覆盖角度。此时由于所需的无线信号收发器的数量会增多，因此造成了产品成本、电路设计以及机构复杂度的上升。


技术实现要素：

3.本发明是针对一种无线信号收发器，可提升无线信号波束的水平覆盖率。
4.根据本发明的实施例，无线信号收发器包括本体部、天线阵列以及折射组件。天线阵列设置于本体部中，用以传送至少一无线信号波束。折射组件设置于本体部中，与天线阵列相对的第一端上。当无线信号收发器上的天线阵列所发射的无线信号波束，会经由折射组件的折射，而改变路径至预定设计的方向，特别是由垂向辐射改变成水平向辐射。基于上述，本发明的无线信号收发器，通过折射组件的作用，可扩大发射出的输出无线信号波束的发射角度。如此一来，在不需要设置多个无线信号收发器的前提下，存取点传输装置在无线信号传输上，也可符合全向性的覆盖角度，可降低电子装置的产品成本、电路设计以及机构的复杂度。
附图说明
5.包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
6.图1为本发明一实施例的无线信号收发器的立体示意图；
7.图2为本发明实施例的无线信号收发器100的侧视图；
8.图3a以及图3b分别为本发明一实施方式的折射组件的外形的示意图以及对应的波束传输路径的示意图；
9.图4a以及图4b分别为本发明一实施方式的折射组件的外形的示意图以及对应的波束传输路径的示意图；
10.图5为本发明另一实施例的无线信号收发器的立体示意图；
11.图6为本发明图5实施例的折射组件520的透视图；
12.图7为本发明图5实施例的无线信号收发器的无线信号波束的路径的示意图。
13.附图标号说明
14.100、500:无线信号收发器；
15.110、510:本体部；
16.120、310、410、520:折射组件；
17.130、330、430、530:天线阵列；
18.521:三角形；
19.s1～s4:表面；
20.sf:内侧表面；
21.twr、twr1、twr2:输出无线信号波束；
22.v-axis:垂直轴线；
23.wr1:无线信号波束。
具体实施方式
24.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
25.请参照图1，图1为本发明一实施例的无线信号收发器的立体示意图。无线信号收发器100包括本体部110、折射组件120以及天线阵列130。在本实施例中，本体部110可以为一角锥体(例如为四角锥)，并可以为塑料材质。折射组件120可以设置在本体部110的一端，例如设置在为角锥体的本体部110的顶角上。天线阵列130则可以设置在本体部110中，并与折射组件120相对。
26.天线阵列130可用以收发一个或多个无线信号波束。无线信号波束可被传送至折射组件120。折射组件120则用以折射无线信号波束以产生特定相对应多个无线信号波束方向，以利特定方向的无线信号传输。在此请同步参照图2，其中图2为本发明实施例的无线信号收发器100的侧视图。在图2中，折射组件120设置在天线阵列130的上方。天线阵列130可发射不同角度的无线信号波束(未示于图2)至折射组件120，其中无线信号波束wr1为天线阵列130朝向正上方发射的无线信号波束。折射组件120则可折射无线信号波束wr1来产生多个输出无线信号波束twr1、twr2、twr3以及twr4(其中twr3及twr4未绘制于图内)，并将输出无线信号波束twr1、twr2、twr3以及twr4分别朝无线信号收发器100的四个侧边发送出去，以涵盖所述装置的360度。其中无线信号波束wr1的传输方向与输出无线信号波束twr1的传输方向所形成的夹角大于45度且较佳地介于80度至100度间；相似地，无线信号波束wr1的传输方向与输出无线信号波束twr2的传输方向所形成的夹角大于45度且较佳地介于80度至100度间。
27.如此一来可以得知，本发明的无线信号收发器100可通过折射组件120，来偏折朝向天线阵列130的正上方发射的无线信号波束wr1以产生朝无线信号收发器100的两侧边发送出去的输出无线信号波束twr1以及twr2。使无线信号收发器100可获得在水平方向上的波束覆盖的效果。
28.值得一提的，在本实施例中，天线阵列130与折射组件120间的距离，可大于无线信号波束wr1的波长的10倍。
29.此外，本发明的实施例的折射组件120可以为一八边型的菱镜(棱镜)结构。构成折射组件120的材料可以为丙烯酸纤维(acrylic)、醋酸纤维素(celulose acetat)、环氧树脂(epoxy)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚碳酸酯(polycatbonate)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚酯纤维(polyester)、聚苯乙烯(polystyrene)或偏二氯乙烯(vinylidene chloride)，并具有1.35至1.63间的折射率(refractive index)。
30.以下请参照图3a以及图3b，图3a以及图3b分别为本发明一实施方式的折射组件的外形的示意图以及对应的波束传输路径的示意图。在图3a中，折射组件310可以为一凸八面体的结构。在图3b中，折射组件310可接收由天线阵列330发射的无线信号波束wr1。折射组件310并通过表面s1以及s2来折射无线信号波束wr1并使无线信号波束wr1产生聚焦。通过上述的聚焦动作，无线信号波束wr1可被拆分成两个部分，并分别在折射组件310的表面s3、s4上产生反射动作，并分别产生被传送出折射组件310的输出无线信号波束twr2、twr1。其中，无线信号波束wr1与输出无线信号波束twr2以及twr1的传输方向，均具有一定的角度偏差。
31.以下请参照图4a以及图4b，图4a以及图4b分别为本发明一实施方式的折射组件的外形的示意图以及对应的波束传输路径的示意图。在图4a中，折射组件410可以为一凹八面体的结构。在图4b中，折射组件410可接收由天线阵列430发射的无线信号波束wr1。折射组件410并通过表面s1以及s2来折射无线信号波束wr1并使无线信号波束wr1产生散焦。通过上述的散焦动作，无线信号波束wr1可被拆分成两个部分，并分别在折射组件410的表面s3、s4上产生反射动作，并分别产生被传送出折射组件410的输出无线信号波束twr2、twr1。其中，无线信号波束wr1与输出无线信号波束twr2以及twr1的传输方向，均具有一定的角度偏差。
32.天线阵列430可发射不同角度的无线信号波束至折射组件410，可以经由相位调控，使得波束方向分别指向表面s1或是s2。
33.请参照图5，图5为本发明另一实施例的无线信号收发器的立体示意图。无线信号收发器500包括本体部510、折射组件520以及天线阵列530。在本实施例中，本体部510可以为一筒状结构，并可以为塑料材质。折射组件520可以设置在本体部110的一端，例如设置在为筒状结构的本体部510的上端。天线阵列530则可以设置在本体部510中，并与折射组件520相对。
34.在本实施例中，折射组件520具有一环状结构并设置在本体部510的顶边上。在此请同步参照图6，图6为的本发明图5实施例的折射组件520的透视图。折射组件520的环状结构上，朝内侧表面sf为一斜面。且折射组件520在垂直切面上的形状可以为一三角形521。本实施例中，折射组件520中可以具有开口。开口处可以用来设置例如指示灯、麦克风等接口设备。
35.构成折射组件520的材料可以为丙烯酸纤维(acrylic)、醋酸纤维素(celulose acetat)、环氧树脂(epoxy)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚碳酸酯(polycatbonate)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚酯纤维(polyester)、聚苯乙烯(polystyrene)或偏二氯乙烯(vinylidene chloride)，并可具有1.35至1.63间的折射率(refractive index)。
36.前述实施例相同的，在本实施例中，折射组件520与天线阵列530间的距离，可大于天线阵列530所发送的无线信号波束的波长的10倍。
37.关于本实施例中，无线信号波束的传递路径，可参照图7为的本发明图5实施例的无线信号收发器的无线信号波束的路径的示意图。在图7中，天线阵列530可传送无线信号波束wr1至折射组件520。其中，无线信号波束wr1穿过折射组件520的第一表面s1，并在折射组件520的第二表面s2发生反射现象。被反射的无线信号波束通过在折射组件520的第三表面s3的折射现象而产生输出无线信号波束twr。
38.根据图7的为可以想见，通过折射组件520所具有的环状结构，无线信号收发器500所产生输出无线信号波束twr可以360度全向性的方式，由无线信号收发器500的侧面来传送出去，达成水平方向的波束覆盖的效果。
39.附带一提的，在本实施例中，天线阵列530所发射的无线信号波束wr1的传输方向可与天线阵列530的垂直轴线v-axis间具有一夹角，其中夹角可介于20度至40度间。例如，上述夹角可以为30度。
40.综上所述，本发明的无线信号收发器通过将无线信号波束传送至位于无线信号收发器上端的折射组件，并通过折射组件以偏折无线信号波束来由无线信号收发器的侧边射出。如此一来，无线信号波束可通过大角度的偏折以传送至水平方向，并提升无线信号的水平覆盖率。
41.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。