专利名称：一种用户接入装置和含有该装置的无线局域网系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网，尤其是一种低成本无线局域网(WiFi)长距离用 户接入装置和无线局域网系统。
背景技术：
WiFi也称作无线局域网，其网络一般由接入点设备和用户接入装置构成。 接入点设备完成无线局域网到有线网络的接入。用户接入装置也称为无线网卡， 它完成用户终端，例如计算机，与接入点设备的无线通信。无线局域网(WiFi)具有广泛应用，例如在我国农村的无线局域网接入应 用中，在一个村子里，通常在较高的地方放置一个接入点设备，而每个用户的 用户接入设备分散在各处，通常距离接入点设备较远。由于距离接入点设备比 较远，所以就希望无线网卡能够很好地发送和接收射频信号。目前连接到计算机的无线网卡通常插在计算机的插槽中，不能移动。由于 机箱和网卡附近物体的反射，导致无线网卡的天线辐射不充分，影响了无线网 卡的发射和接收效果。另外一种现有的无线网卡如中国专利CN02237953.3，通 过屏蔽线将无线网卡和其天线分开，其中无线网卡插在计算机机箱内的插槽中， 天线固设在机箱箱体外侧面上以改善通信质量。然而，屏蔽线是把射频信号从 天线传输到网卡和从网卡传输到天线并通过天线发送出去，屏蔽线在2.4Ghz 频段对射频信号的衰减约束了所使用的屏蔽线长度不能太长，如果太长(例如 要将天线放到室外需要IO米的长度)，其结果是实际到达天线的有用输出功率 只有网卡输出功率的1/10 1/100甚至更低，将无法完成无线通信。另外一种现 有的无线网卡是USB无线网卡，如图1所示，在通常的计算机1A中，通常带有 多个前置USB接口 1B或者多个后置USB接口 1E。具有USB接口的无线网卡1D 直接插入计算机的USB接口或者通过一条USB延长线1F连接到主计算机的USB 接口 1B，通常USB延长线1F还有一个底座1C，可将无线网卡1D插入进去固定。 该技术采用USB延长线将USB网卡摆脱位于计算机机箱内的插槽的束缚，但是这种连接方式的缺点是无线网卡只能放置在与计算机附近的位置，无法放在更远的位置或者室外。因为按照USB数据传输协议，USB延长线的长度通常要小 于4.8米，所以该现有技术的通信效果虽有一定的改善，但是仍然不够理想， 不能满足用户将天线方便地设置在更远处的需要。发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种成本低的无线局域网 长距离用户接入装置和无线局域网系统。该装置使得天线与用户终端之间具有 较长的距离，方便将无线信号发送接收部分放到距离终端较远的地方甚至室外， 实现用户接入装置与室外较远处的接入点通信。为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案 一种无线局域网用户接入装置，包括天线，还包括主机端子装置，和通过位于双绞线两端的连接装置与所述主机端子装置连 接的设备端子装置；所述主机端子装置包括用于连接到终端的接口装置，用于将所述终端的 信号和双绞线信号进行双向转换的第一转换电路；所述设备端子装置包括用于连接所述天线的连接构件，用于将所述天线 的射频信号和双绞线信号进行双向转换的第二转换电路。优选地，所述的连接装置包括RJ45接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。 优选地，所述的接口装置包括USB接口。优选地，所述连接构件包括SMA天线接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。优选地，所述设备端子装置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并给 所述第二转换电路提供电源。优选地，所述主机端子装置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并通 过双绞线给所述设置端子装置提供电源。优选地，所述双绞线为以太网网线。优选地，还包括支撑杆，用于支撑所述设备端子装置和所述天线。 优选地，所述连接装置是RJ45接头，所述接口装置是USB接口，所述主机 端子装置还包括RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第一USB延长线，其一端连接所述USB接口，另一端连接到所述终端； 电源输入端，用于连接外部电源，并通过双绞线向所述设备端子装置供电。优选地，所述连接装置是RJ45接头，所述连接构件是SMA天线接头，所述设备端子装置还包括RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第二 转换电路。优选地，还包括射频电缆，所述设备端子装置的连接构件通过所述射频电 缆连接到所述天线。一种无线局域网系统，包括接入点设备、用户接入装置和终端；所述接入 点设备，用于完成无线局域网到有线网络的接入；所述终端与所述用户接入装 置连接，并通过该用户连接装置与所述接入点设备通信；所述用户接入装置包 括主机端子装置，和通过位于双绞线两端的连接装置与所述主机端子装置连 接的设备端子装置；所述主机端子装置包括用于连接到所述终端的接口装置，和用于将所述 终端的信号和双绞线信号进行双向转换的第一转换电路；所述设备端子装置包括用于连接天线的连接构件，和用于将所述天线的射频信号和双绞线信号进行双向转换的第二转换电路。与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于本发明的用户接入装置的天线与用户主机之间具有较长的距离，将无线信 号的发射和接收部分放置于屏蔽较少或反射物体较少的室内或者室外，无线信 号的发射和接收效果得到良好改善。
图1是现有USB无线网卡与终端的连接图； 图2是本发明无线局域网用户接入装置与终端的连接图； 图3是本发明的主机端子装置内部平面结构示意图； 图4是本发明的设备端子装置内部平面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明的无线局域网用户接入装置进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。一般来说，例如在我国农村的无线局域网接入应用中，为了避免房屋的信 号屏蔽作用，希望更好的是能够将无线网卡放置在距离终端更远的位置，例如 最好是能够将网卡的射频信号发送和接收部分(即天线)放到室外，甚至放到 室外的较高处，才能有效改善用户接入设备与室外较远处的接入点设备的通信 质量。在上述应用场景下，作为一种可实施的方式，例如在一个村子里，通常在 较高的地方放置一个接入点设备，它往往包括天线部分，用于发送射频信号和 从用户接入设备接收射频信号，而每个用户的用户接入设备分散在各处，通常 距离接入点设备较远。由于距离接入点设备比较远，所以就希望无线网卡能够 很好地发送和接收射频信号。利用本发明提供的无线局域网用户接入装置，用 户可以将该装置的射频信号接收和发送部分设置到室外，甚至设置到室外的较 高处，从而能够很好地与接入点设备进行无线通信。如图2所示，作为一种可实施的方式，本发明的无线局域网用户接入装置包括主机端子装置2D和设备端子装置2E，它们之间通过位于双绞线2H两端的 连接装置连接在一起；设备端子装置2E连接到天线2K。为了将信号传播的更 远，作为一种实施方式，天线2K可采用定向天线。作为一种实施的方式，所述的连接装置包括RJ45接头、焊接方式的馈点、 或者螺旋接头。主机端子装置包括用于连接到用户终端(例如主计算机)的USB接口装 置和用于将来自终端的信号转换成双绞线信号以及反向转换的第一转换电路； 所述反向装换即将双绞线信号转换成输入终端的信号。第一转换电路的实现方 式采用现有技术。第一转换电路的电源可以由终端供给。设备端子装置包括用于连接天线的连接构件和用于将来自天线的射频信 号转换成双绞线信号以及反向转换的第二转换电路。此处所述反向转换即将双 绞线信号转换成输给天线的射频信号。第二转换电路的实现方式采用现有技术。由于在双绞线传输的是数字基带信号，避免了使用较长屏蔽线的显著信号衰减。作为一种实施的方式，所述连接构件是微型A(SMA， SubMiniature version A)天线接头、焊接方式的馈点、或者螺旋接头。作为另一种可实施的方式，所述设备端子装置还包括一个电源输入端，用 于给所述第二转换电路提供电源。作为另一种可实施的方式，将上述电源输入端设置在所述主机端子装置上， 用于通过双绞线给所述设置端子装置中的第二转换电路提供电源。如图2所示， 主机端子装置2D通过USB延长线2F与终端相连接，主机端子装置2D通过USB 延长线2F获得信号和供电，主机端子装置从终端获得的信号为USB标准所规定 的适合USB延长线传输的数字基带信号，经过第一转换电路转换成为适合以太 网网线传输的数字基带信号。为了向设备端子装置2E供更多的电流，主机端子 装置2D设置有外置的直流电源输入端2J。采用网线作为双绞线2H，其内部包 括8条线，其中的一对儿用来传输信号，另外三对用来传输直流电源，为设备 端子装置2E供电。图2中，通过连接到设备端子装置2E上的高增益天线2K， 可将信号传输到更远距离，该信号是无线射频信号。本发明还包括支撑杆2G， 用于将设备端子装置2E和天线2K固定在信号较好的位置。图2所示的构造的 典型应用是在我国农村构建以自然村为单位的村域无线网络的用户接入装置。 但本发明不限于此。图3表示出采用本发明的主机端子装置内部平面结构示意图。如图3所示， 主机端子装置2D内部包括一个RJ45接口 3D用于连接双绞线一端的RJ45接头， 一个USB-B接口 3A用于连接USB延长线， 一个电源接口 3B与直流电源输入端 2J的一端连接，另一端连接外部电源，可以直接向双绞线并通过双绞线向设备 端子装置供电， 一个第一转换电路3C实现USB信号与双绞线信号的双向转换， USB信号与双绞线信号的双向转换采用已知的电路即可实现。图4表示出采用本发明的设备端子装置内部平面结构示意图。如图4所示， 设备端子装置2E内部包括一个RJ45接口 4A用于连接双绞线一端的RJ45接头， 一个SMA接头4E用于连接天线，以及一个第二转换电路4C实现双绞线信号与 无线局域网(WiFi)射频信号的双向转换，双绞线信号与无线局域网(WiFi) 射频信号的双向转换采用已知的电路即可实现。作为另一种可实施的方式，在上述技术方案的基础上，本发明的无线局域网用户接入装置还包括设备端子装置的连接构件通过射频电缆连接到天线； 作为一种实施方式，该连接构件可以是SMA天线接头、焊接方式的馈点或螺旋 接头。这样做的好处是加长了射频信号在天线与设备端子装置之间的传输距 离，从而使得天线到终端的距离可以进一步加大，从而更加方便用户将天线设 置在信号较好的地方，提供无线通信的信号质量。本发明的用户接入装置，各元件均可以采用现有的产品，其价格低廉，使得本发明的装置成本较低。本发明的低成本无线WiFi长距离用户接入装置是一种新型网卡，与已有技术的不同之处在于将整个装置分为两个部分，实现了 网卡的无线射频信号收发装置不再约束与终端附近。当接入点在室外较远的地 方，可将设备端子装置放到室外高处，从而实现用户终端与室外较远处的接入点进行通信。作为一种实施方式，为了达到本发明的目的，还提供一种含有本发明的用户接入装置的无线局域网系统，包括接入点设备和终端，其中 接入点设备，用于完成无线局域网到有线网络的接入；所述终端与用户接入装置连接，并通过该用户连接装置与所述接入点设备通信；如图2所示，所述用户接入装置包括主机端子装置2D和设备端子装置2E，它们之间通过位于双绞线2H两端的 连接装置连接在一起；设备端子装置2E连接到天线2K。为了将信号传播的更 远，作为一种实施方式，天线2K可采用定向天线。作为一种实施的方式，所 述的连接装置包括RJ45接头、焊接方式的馈点、或者螺旋接头。主机端子装置包括用于连接到用户终端的USB接口装置和用于将来自终 端的信号转换成双绞线信号以及反向转换的第一转换电路；所述反向装换即将 双绞线信号转换成输入终端的信号。第一转换电路的实现方式釆用现有技术。 第一转换电路的电源可以由终端供给。设备端子装置包括用于连接天线的连接构件和用于将来自天线的射频信 号转换成双绞线信号以及反向转换的第二转换电路。此处所述反向转换即将双 绞线信号转换成输给天线的射频信号。第二转换电路的实现方式采用现有技术。 由于在双绞线传输的是数字基带信号，避免了使用较长屏蔽线的显著信号衰减。作为一种实施的方式，所述连接构件包括SMA天线接头、焊接方式的馈点、或者螺旋接头。作为另一种可实施的方式，所述设备端子装置还包括一个电源输入端，用 于给所述第二转换电路提供电源。作为另一种可实施的方式，将上述电源输入端设置在所述主机端子装置上， 用于通过双绞线给所述设置端子装置中的第二转换电路提供电源。如图2所示，主机端子装置2D通过USB延长线2F与终端相连接，主机端子装置2D通过USB 延长线2F获得信号和供电，主机端子装置从终端获得的信号为USB标准所规定 的适合USB延长线传输的数字基带信号，经过第一转换电路转换成为适合以太 网网线传输的数字基带信号。为了向设备端子装置2E供更多的电流，主机端子 装置2D设置有外置的直流电源输入端2J。采用网线作为双绞线2H，其内部包 括8条线，其中的一对儿用来传输信号，另外三对用来传输直流电源，为设备 端子装置2E供电。图2中，通过连接到设备端子装置2E上的高增益天线2K， 可将信号传输到更远距离，该信号是无线射频信号。该系统还包括支撑杆2G， 用于将设备端子装置2E和天线2K固定在信号较好的位置。图3表示出主机端子装置内部平面结构示意图。如图3所示，主机端子装 置2D内部包括一个RJ45接口 3D用于连接双绞线一端的RJ45接头， 一个USB-B 接口 3A用于连接USB延长线， 一个电源接口 3B与直流电源输入端2J的一端连 接，另一端连接外部电源，可以直接向双绞线并通过双绞线向设备端子装置供 电， 一个第一转换电路3C实现USB信号与双绞线信号的双向转换，USB信号与双绞线信号的双向转换采用已知的电路即可实现。图4表示出设备端子装置内部平面结构示意图。如图4所示，设备端子装 置2E内部包括一个RJ45接口 4A用于连接双绞线一端的RJ45接头， 一个SMA 接头4E用于连接天线，以及一个第二转换电路4C实现双绞线信号与无线局域 网(WiFi)射频信号的双向转换，双绞线信号与无线局域网(WiFi)射频信号 的双向转换采用已知的电路即可实现。本发明提供的无线局域网系统的典型应用是在我国农村构建以自然村为 单位的村域无线网络。但本发明不限于此。以上所述内容，仅为本发明具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种无线局域网用户接入装置，包括天线，其特征在于，还包括主机端子装置和设备端子装置，两者通过位于双绞线两端的连接装置连接；所述主机端子装置包括用于连接到用户终端的接口装置，和用于将所述终端的信号和双绞线信号进行双向转换的第一转换电路；所述设备端子装置包括用于连接所述天线的连接构件，和用于将所述天线的射频信号和双绞线信号进行双向转换的第二转换电路。
2、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述的连 接装置包括RJ45接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。
3、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述的接 口装置包括USB接口。
4、 根据权利要求1所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述连接 构件包括SMA天线接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。
5、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述设备 端子装置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并给所述第二转换电路提供 电源。
6、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述主机 端子装置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并通过双绞线给所述设置端 子装置提供电源。
7、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述双绞 线为以太网网线。
8、 根据权利要求1所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，还包括支 撑杆，用于支撑所述设备端子装置和所述天线。
9、 根据权利要求l所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述连接 装置是RJ45接头，所述接口装置是USB接口，所述主机端子装置还包括RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第一 转换电路；USB延长线，其一端连接所述USB接口，另一端连接到所述终端； 电源输入端，用于连接外部电源，并通过双绞线向所述设备端子装置供电。
10、 根据权利要求1所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，所述连 接装置是RJ45接头，所述连接构件是SMA天线接头，所述设备端子装置还包括:RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第二 转换电路。
11、 根据权利要求1所述的无线局域网用户接入装置，其特征是，还包括 射频电缆，所述设备端子装置的连接构件通过所述射频电缆连接到所述天线。
12、 一种无线局域网系统，包括接入点设备、用户接入装置和用户终端； 所述接入点设备，用于完成无线局域网到有线网络的接入；所述终端与所述用 户接入装置连接，并通过该用户连接装置与所述接入点设备通信;其特征在于， 所述用户接入装置包括主机端子装置和设备端子装置，两者通过位于双绞线两端的连接装置连接； 所述主机端子装置包括用于连接到用户终端的接口装置，和用于将所述终端的信号和双绞线信号进行双向转换的第一转换电路；所述设备端子装置包括用于连接所述天线的连接构件，和用于将所述天线的射频信号和双绞线信号进行双向转换的第二转换电路。
13、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述的连接装置 包括RJ45接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。
14、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述的接口装置 包括USB接口。
15、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述连接构件包 括SMA天线接头、焊接方式的馈点或螺旋接头。
16、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述设备端子装 置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并给所述第二转换电路提供电源。
17、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述主机端子装 置还包括电源输入端，用于连接到外部电源并通过双绞线给所述设置端子装置 提供电源。
18、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述双绞线是以 太网网线。
19、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述用户接入装 置还包括支撑杆，用于支撑所述设备端子装置和所述天线。
20、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述连接装置是RJ45接头，所述接口装置是USB接口，所述主机端子装置还包括RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第一 转换电路；USB延长线，其一端连接所述USB接口，另一端连接到所述终端； 电源输入端，用于连接外部电源，并通过双绞线向所述设备端子装置供电。
21、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述连接装置是 RJ45接头，所述连接构件是SMA天线接头，所述设备端子装置还包括RJ45接口，用于接纳所述双绞线一端的所述RJ45接头并连接到所述第二 转换电路。
22、 根据权利要求12所述的无线局域网系统，其特征是，所述用户接入装 置还包括射频电缆，所述设备端子装置的连接构件通过所述射频电缆连接到所 述天线。
全文摘要
本发明提供一种用户接入装置和含有该装置的无线局域网系统。该装置包括天线，其特征在于，还包括主机端子装置，和通过位于双绞线两端的连接装置与所述主机端子装置连接的设备端子装置；所述主机端子装置包括用于连接到终端的接口装置，用于将所述终端的信号和双绞线信号进行双向转换的第一转换电路；所述设备端子装置包括用于连接所述天线的连接构件，用于将所述天线的射频信号和双绞线信号进行双向转换的第二转换电路。本发明的用户接入装置的天线与用户主机之间具有较长的距离，将无线信号的发射和接收部分放置于屏蔽较少或反射物体较少的室内或者室外，无线信号的发射和接收效果得到良好改善。
文档编号H04L12/02GK101242282SQ20081005774
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月14日 优先权日2008年2月14日
发明者谢金晶, 曦 陈, 陈益强 申请人:中国科学院计算技术研究所