利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置，该无线装置包括壳体、电路模组及两段式天线，其中该电路模组设于该壳体内，该两段式天线则包括第一支段及第二支段，该第一支段的一端固设于该电路板上，使该第一支段能与该壳体的一安装面相垂直；该第二支段的一端通过一转轴枢接于该第一支段的另一端上，以在该壳体的安装面被固定到天花板时，该第二支段能受自身重力影响，朝下垂落，使第一支段及第二支段形成单极天线；或在该壳体的安装面被固定到墙面的情况下，该第二支段能受自身重力影响，朝下垂落，使第一支段及第二支段相互垂直，并形成倒L天线。如此，该无线装置即能根据不同的安装位置，自行调整出适合的辐射场型。
【专利说明】利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置，尤指利用一转轴活动地枢接一第一支段及一第二支段，使第一支段及第二支段能随着重力影响，自行保持在一单极天线或一倒I天线的构型，进而产生对应的辐射场型的两段式天线及其无线装置。
【背景技术】
[0002]按，天线是一种能将电磁能量61161^7)发射至空间中或从空间中接收电磁能量的导电体或导电系统，常被应用于各类无线通讯装置中，例如:无线网络分享器(11^61688 ^00688 ？01=1:，I八?)。一般言，天线会同时朝四面八方福射出电磁能量，令该电磁能量所形成的无线讯号能被远端的其他电子设备所接收，而根据不同的天线结构，无线讯号在不同方向的传输效能也有所差异，此一特性的图形化显示方式即为“辐射场型
[0003]依照福射场型的不同，天线大致可区分为全向式(01皿天线及指向性①丨代巧丨如“)天线，目前市面上常见的无线网络分享器大多使用全向式天线，其结构又可细分为“单极天线”(101101)016八I11:6111151)、“偶极天线”(01^)016八I11:6111151)…等，由天线上方往下看，其辐射场型宛如“甜甜圈”，即，在水平方向的讯号强度平衡稳定，但在垂直方向的讯号强度则相对较弱。此一辐射场型的特点在于辐射角度为360。，可毫无死角地将无线讯号向外发送，然而，由于其辐射能量被平均分散到各个方向，故无线讯号容易因为距离、高度、建筑物屏蔽等因素而衰减，导致某些方位会有讯号强度不足的问题。虽然，无线网络分享器的天线上大多设有一转轴，令使用者能调整整支天线的装设角度，但受限于其辐射场型的特性，改善程度仍极其有限。
[0004]另，指向性天线的结构包括倒[天线、倒？天线等，能朝特定方向发送高强度的无线讯号，相对于全向式天线，指向性天线较适合应用在空间宽阔的厂房或仓库中，以确保单一方向上讯号的稳定性，但也因为指向性天线只能朝单一方向发送无线讯号，应用层面及限制条件较多，故目前鲜少会有业者会将无线网络分享器中的天线设计为指向性天线。然而，近年来，随着无线网络技术的日渐普及，无线网络分享器的需求也越来越多，虽然全向式天线没有辐射角度上的死角，但在一场所内障碍物过多的情况下，无线讯号仍会因前述各种干扰因素而明显衰减，致使无法顺利地传播到每个角落。
[0005]为了解决全向式天线易受到障碍物干扰，使无线讯号快速衰减的问题，在大型场所(如:商场、仓库等)中，业者多会将无线网络分享器设置在墙壁上或天花板上(以下简称“壁挂式”及“垂挂式”)，以尽可能避开环境中的障碍物，确保无线讯号的传输强度。创作人发现，在无线网络分享器装设于墙壁上时，由于并非位于该场所的中心位置，故场所中相对于该无线网络分享器的另一端的区域很难顺利接收无线讯号，意即，“壁挂式”的无线网络分享器应配置指向性天线，始能发挥其功效，然而，若要针对不同配置方式的无线网络分享器，分别设计不同的天线，则将会大幅增加业者的生产、仓储及管理成本，不符合经济效益。
[0006]因此，如何设计出一种崭新的天线结构，能兼具全向性天线及指向式天线的优点，令无线网络分享器等无线装置能够将无线讯号稳定地传播至使用者预期的范围中，即成为本实用新型在此亟欲解决的重要问题。
实用新型内容
[0007]有鉴于全向式天线及指向性天线各有其优缺点，且时下无线网络分享器为确保其应用弹性，多使用传输无死角的全向性天线，致使其无线讯号容易因障碍物干扰而快速衰减的问题，创作人凭借着多年来的实务及研发经验，在经过不断地设计测试后，终于设计出一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置，期能提供一种应用弹性大、传输效果佳的崭新设计。
[0008]本实用新型的一目的，是提供一种具有利用转轴改变辐射场型的两段式天线的无线装置，该无线装置包括一壳体、一电路模组及一两段式天线，该壳体的一侧面为安装面，该安装面能被固定于一平面上，该电路模组设于该壳体内的一容置空间中，且能产生一无线讯号；该两段式天线由导电材料构成，且与该电路模组以电气连接，以接收该无线讯号，该两段式天线包括一第一支段及一第二支段，该第一支段的一端固设于该电路模组上，且该第一支段与该安装面保持垂直；该第二支段的一端通过一转轴枢设于该第一支段的另一端，在该壳体的安装面被固定至一天花板的情况下，该第二支段能因本身的重力影响，而向下垂落，使该第一支段与该第二支段保持在同一直线上或保持相互平行，以形成一单极天线；或在该壳体的安装面被固定于一垂直的墙面的情况下，该第二支段能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段与该第二支段保持相互垂直，以形成一倒I天线。如此，该无线装置即能根据不同的装设方向，通过重力自行改变该两段式天线的构型，以产生适合的辐射场型，大幅提升了使用上的便利性及效能。
[0009]本实用新型的第二目的，乃该容置空间内尚设有二止挡元件，各该止挡元件由绝缘材质构成，且其位置分别与该第二支段的自由端相对应，以在该无线装置装设到天花板的情况下，该第二支段的自由端能抵靠到一止挡元件，使该第二支段与第一支段保持在同一直线上；在该无线装置装设到一墙面的情况下，该第二支段的自由段能抵靠到另一止挡元件，使该第二支段能与该第一支段相互垂直。
[0010]本实用新型的另一目的是提供一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线，应用于一无线装置上，该无线装置内设有一电路模组，以能产生无线讯号，该两段式天线包括:一第一支段及一第二支段。该第一支段，由导电材料构成，其一端固设于该电路模组上，以与该电路模组相电气连接，并接收该无线讯号；该第二支段，由导电材料构成，其一端通过一转轴枢接于该第一支段的另一端，在该第二支段与该第一支段保持在同一直线或相互平行的情况下，该第一支段及该第二支段能形成一单极天线；或在该第二支段与该第一支段相互垂直的情况下，该第一支段及该第二支段能形成一倒I天线。
[0011]为便贵审查委员能对本实用新型的技术手段、结构特征及其目的有更进一步的认识与理解，现举实施例配合附图，详细说明如下:
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1八为本实用新型的无线装置的第一较佳实施例的垂挂示意图；
[0013]图18为本实用新型的无线装置的第一较佳实施例的壁挂示意图；
[0014]图2八为本实用新型的无线装置的第二较佳实施例的垂挂示意图；
[0015]图28为本实用新型的无线装置的第二较佳实施例的壁挂示意图；及
[0016]图3为本实用新型的无线装置的第三较佳实施例的局部示意图。
[0017]附图符号说明:
[0018]无线装置.........1
[0019]壳体.........11
[0020]容置空间.........110
[0021]安装面.........111
[0022]电路模组.........12
[0023]两段式天线.........13、23、33
[0024]第一支段.........131、231、331
[0025]第二支段.........132、232、332
[0026]转轴.........133、233、333
[0027]第一止挡元件.........141
[0028]第二止挡元件.........142
[0029]绝缘块.........15
[0030]止挡部.........234
[0031]金属弹片.........334
[0032]枢接孔.........
[0033]贯穿孔.........
【具体实施方式】
[0034]本实用新型是一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线及其无线装置，请参阅图1八所示，为本实用新型的第一较佳实施例示意图，该无线装置1包括一壳体11、一电路模组12及一两段式天线13，该壳体11的一侧面为安装面111，该安装面111能被固定(通过螺丝、卡勾或黏胶)于一平面(如:天花板或墙壁)上，该壳体11内则设有一容置空间110 ；该电路模组12设于该容置空间110中，且能产生一无线讯号。
[0035]该两段式天线13由导电材料构成，且与该电路模组12以电气连接，以接收该无线讯号，该两段式天线13包括一第一支段131及一第二支段132，该第一支段131的一端固设于该电路模组12上，使该第一支段131能始终与该安装面111保持垂直；该第二支段132的一端通过一转轴133，活动地枢设于该第一支段131的另一端，请参阅图1八所示，在该壳体11的安装面111被固定至一天花板(或其他与地面相平行的平面，如:横梁、桌子底部等)的情况下，该第二支段132能因本身的重力影响，而向下垂落，使该第一支段131与该第二支段132的轴线保持在同一直线上(或相互平行)，令该两段式天线13的构型为一直条状，以形成一单极天线(101101)016八111:6111121)，此时，该第一支段131的一端能作为一馈入点，以接收该电路模组12传来的无线讯号，并朝远离该天花板的方向传播出去。
[0036]反之，请参阅图18所示，在该壳体11的安装面111被固定于垂直于地面的一墙面(该壳体11亦可垂直地放置于桌面上，以形成与图18所示的相同状态)的情况下，该第二支段132能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段131与该第二支段132的轴线保持相互垂直，令该两段式天线13的构型为[字型，而形成一倒[天线￡1111:611118)，此时，该第一支段131的一端仍作为一馈入点，以接收该电路模组12传来的无线讯号，并朝远离该墙面的方向传播出去。
[0037]如此，在该无线装置1装设于天花板上时，因该两段式天线13的构型为单极天线，其辐射场型将具有较大的辐射角度，故能确保无线讯号涵盖至天花板下方的大部分空间；而在该无线装置1装设于垂直墙面上时，因该两段式天线13的构型为倒[天线，其辐射场型则具有较强的指向性，故能确保无线讯号的强度足以传播至较远的距离，据此，使用者无论将该无线装置1装设于何种位置，该无线装置1皆能通过该第二支段132本身的重力，自动调整其与该第一支段131间的关系，以产生适合的辐射场型，大幅提升了使用上的便利性及效能。
[0038]复请参阅图1八及图18所示，在本实用新型的第一较佳实施例中，该无线装置1内尚分别设有一第一止挡元件141及一第二止挡元件142，各所述止挡元件141、142由绝缘材质构成，且其位置分别与该第二支段132的自由端相对应(如:该第一止挡元件141固设于电路模组12上，该第二止挡元件142则设于该壳体11中对应于该两段式天线13的内壁面上)，以在该无线装置1装设到天花板的情况下，该第二支段132的自由端能抵靠到该第二止挡元件142，使该第二支段与第一支段131保持在同一直线上；在该无线装置1装设到一墙面的情况下，该第二支段132的自由段能抵靠到该第一止挡元件141，使该第二支段132能与该第一支段131相互垂直。此外，在实际施作上，业者也可只装设单一个止挡元件，例如:仅通过该第一止挡元件141，确保该两段式天线13于壁挂状态下能保持相互垂直，而在垂挂状态下，则仅通过重力保持相互平行。
[0039]本实用新型的无线装置1利用重力，自动改变该两段式天线13的构型，故，该第二支段132的重量必须大于该转轴133的摩擦力，例如:第二支段132的整体重量为1、其长度为I ；转轴133的静摩擦系数为^、半径为1其上的正向力为I则第二支段132的重量可表示为“ (1^)4”，转轴133的摩擦力则可表示为“呢^吨”，因此，业者只要将该转轴133上的正向力设计成小于“ (1^1)/(2^^ ”，即可确保该第二支段132能随着重力顺畅地垂落。请参阅图18所示，为确保该第二支段132垂落的顺畅性，业者也能在该第二支段132的另一端装设一绝缘块15，使该第二支段132能通过该绝缘块15，加速朝下垂落，并抵靠到该第一止挡元件141。
[0040]为进一步说明本案的实施原理，现详细说明“转轴”的细部结构如下，请参阅图2八所示，为本实用新型的第二较佳实施例，该两段式天线23也由一第一支段231、一第二支段232及一转轴233组成，该第一支段231的另一端及该第二支段232的一端上分别贯穿设有一枢接孔01，该转轴233能分别穿过枢接孔01，令第一支段231、第二支段232相互枢接，且该转轴233亦由导电材质构成，以能作为该两段式天线23的一部分。该第二支段232上邻近一端的部位尚设有一止挡部234，请参阅图28所示，在该壳体的安装面被固定至该墙面上，且该第二支段232向下垂落的情况下，该止挡部234能抵靠至该第一支段231的另一端，使该第二支段232能与该第一支段231保持垂直。
[0041]请参阅图3所示，为本实用新型的第三较佳实施例，其中该两段式天线33也包括一第一支段331及一第二支段332，但是，在该实施例中，该两段式天线33中的转轴333由该第一支段331的另一端延伸而成，且该第二支段332的一端上开设有一贯穿孔02，且邻近该贯穿孔02的位置延伸设有复数片金属弹片334(在本实施例中，金属弹片334沿该贯穿孔02的圆周向、等间距地设置，惟，也可设计成单一环状弹片)，在该转轴333穿过该贯穿孔02的情况下，该第二支段332的一端将能通过金属弹片334，活动地夹持住该转轴333，令该第二支段332的一端能活动地在该转轴333上旋转。
[0042]在此要特别一提的是，业者亦能将该转轴333及金属弹片334的位置相互置换，意即，将该转轴333设计成由该第二支段332的一端延伸而出，且将金属弹片334设计至该第一支段331的另一端，如此，也能实现相同的枢接关系。此外，在图3中，该第一支段331及第二支段332通过该转轴333相互枢接，虽然并非保持在同一直线上，但由于第一支段331、第二支段332的轴线仍保持相互平行，且构型仍为由上至下的直条状，故仍能形成一单极天线，合先陈明。
[0043]复请参阅图1八及图18所示，在前述实施例中，该两段式天线13虽装设于该壳体11中，且能随着重力改变构型及辐射场型，但是，在实际应用上，该两段式天线13的作动方式并不以此为限，业者也能将该无线装置1设计成手动控制，例如:该壳体11外设有一拨动机构，令使用者可通过该拨动机构，间接地对该两段式天线13施力，以将该两段式天线13调整为单极天线或倒[天线。
[0044]以上所述，仅为本实用新型的若干较佳实施例，但是，本实用新型的技术特征并不局限于此，凡相关【技术领域】的技术人员，在参酌本实用新型的技术内容后所能轻易思及的等效变化，均应不脱离本实用新型的保护范畴。
【权利要求】
1.一种具有利用转轴改变辐射场型的两段式天线的无线装置，其特征在于，包括: 一壳体，其一侧面为一安装面，其内设有一容置空间； 一电路模组，设于该容置空间中，且能产生无线讯号 '及 一两段式天线，由导电材质构成，包括一第一支段及一第二支段，该第一支段的一端固设于该电路模组上，使该第一支段与该安装面保持垂直；该第二支段的一端通过一转轴，枢设于该第一支段的另一端，在该安装面被固定至一天花板的情况下，该第二支段能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段及第二支段保持在同一直线或相互平行，形成一单极天线；或在该壳体的安装面被固定于一垂直的墙面的情况下，该第二支段能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段及第二支段保持相互垂直，以形成一倒L天线。
2.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该第一支段的另一端及第二支段的一端上分别设有一枢接孔，且该转轴能穿过所述枢接孔，使该第二支段枢接于该第一支段上。
3.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该转轴由该第一支段的另一端延伸而成，且该第二支段的一端设有至少一片金属弹片，使该第二支段能通过该金属弹片，活动地夹持住该转轴。
4.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该转轴由该第二支段的一端延伸而成，且该第一支段的另一端设有至少一片金属弹片，使该第一支段能通过该金属弹片，活动地夹持住该转轴。
5.如权利要求1、2、3或4所述的无线装置，其特征在于，该容置空间内尚设有一止挡元件，该止挡元件由绝缘材质构成，且其位置分别与该第二支段的自由端相对应，以在该无线装置装设到该天花板的情况下，该第二支段的自由端能抵靠到该止挡元件，使该第二支段与第一支段保持在同一直线上或相互平行；或在该无线装置装设到该墙面的情况下，该第二支段的自由段能抵靠到该止挡元件，使该第二支段能与该第一支段相互垂直。
6.如权利要求5所述的无线装置，其特征在于，该第二支段的另一端上装设有一绝缘块，使该第二支段能通过该绝缘块，加速朝下垂落。
7.如权利要求1、2、3或4所述的无线装置，其特征在于，该第二支段邻近一端的位置凸设有一止挡部，在该壳体的安装面被固定至该墙面上，且该第二支段向下垂落的情况下，该止挡部能抵靠至该第一支段的另一端，使该第二支段能与该第一支段保持垂直。
8.一种利用转轴改变辐射场型的两段式天线，其特征在于，该两段式天线应用于一无线装置上，该无线装置内设有一电路模组，以能产生无线讯号，该两段式天线包括: 一第一支段，由导电材料构成，其一端固设于该电路模组上，以与该电路模组相电气连接，并接收该无线讯号；及 一第二支段，由导电材料构成，其一端通过一转轴枢接于该第一支段的另一端，在该第二支段与该第一支段保持在同一直线或相互平行的情况下，该第一支段及该第二支段能形成一单极天线；或在该第二支段与该第一支段相互垂直的情况下，该第一支段及该第二支段能形成一倒L天线。
9.如权利要求8所述的两段式天线，其特征在于，该无线装置的壳体的一侧面为一安装面，且该两段式天线定位于该壳体内的一容置空间中，在该壳体的安装面被固定至一天花板的情况下，该第二支段能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段及第二支段保持在同一直线或相互平行；或在该壳体的安装面被固定于一垂直的墙面的情况下，该第二支段能因本身重力影响，而向下垂落，使该第一支段及第二支段保持相互垂直。
10.如权利要求9所述的两段式天线，其特征在于，该第一支段的另一端及第二支段的一端上分别设有一枢接孔，且该转轴能穿过所述枢接孔，使该第二支段能枢接于该第一支段上。
11.如权利要求9所述的两段式天线，其特征在于，该转轴由该第一支段的另一端延伸而成，且该第二支段的一端设有至少一片金属弹片，使该第二支段能通过该金属弹片，活动地夹持住该转轴。
12.如权利要求9所述的两段式天线，其特征在于，该转轴由该第二支段的一端延伸而成，且该第一支段的另一端设有至少一片金属弹片，使该第一支段能通过该金属弹片，活动地夹持住该转轴。
【文档编号】H01Q3/02GK204216226SQ201420593196
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】庄富吉, 黄宇成, 黄建融 申请人:明泰科技股份有限公司