专利名称：基站免干扰天线与使用其的WiFi基站网状网络系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种基站免干扰天线模块以及一种WiFi无线基站网状(mesh)网络系统，尤指一种能提升一高频信号于两WiFi无线基站之间的无线传递效率并提升无线传 递高频信号时的信噪比的基站免干扰天线模块，以及一种能提升一高频信号于系统所具的 两WiFi无线基站之间的无线传递效率，且使系统能在维持一定服务水平的前提下，有效地 将其所具有的WiFi无线基站的布置密度降到最低的WiFi无线基站网状网络系统。
背景技术：
近年来，WiFi(WireleSS Fidelity)技术已被广泛地应用在城市里的无线网状网 络系统中，使得人们可通过具有无线上网功能的笔记本电脑或个人数字助理(PDA)而随处 地上网，达到所谓移动上网的目标。如图1所示，现有的WiFi无线基站网状网络系统包括 一第一 WiFi无线基站11、一第二 WiFi无线基站12以及一第三WiFi无线基站13，此三座 WiFi无线基站两两相距约50米至150米之间。其中，第一 WiFi无线基站11是通过一实 体网络线14而与一远程服务器15 (如数字交换机)电性耦合，第二 WiFi无线基站12与一 第三WiFi无线基站13则通过无线网络的方式，将它们从客户端电子装置(如手机、笔记 本电脑或个人数字助理等)接收来的信号先无线传递至第一 WiFi无线基站11 (即所谓的 cross-link程序)，再通过前述的实体网络线14将这些信号传递至远程服务器15。同理， 那些欲传递至位于第二 WiFi无线基站12或第三WiFi无线基站13涵盖范围下的手机、笔记 本电脑或个人数字助理的信号则会先通过实体网络线14传递至第一 WiFi无线基站11，再 依据前述的手机、笔记本电脑或个人数字助理所处的位置，分别通过无线网络的方式(即 所谓的cross-link程序)无线传递至第二 WiFi无线基站12或第三WiFi无线基站13。最 后，再由对应的第二 WiFi无线基站12或第三WiFi无线基站13将信号传地至目标的手机、 笔记本电脑或个人数字助理。因此，在现有的WiFi无线基站网状网络系统中，于两WiFi无线基站之间无线传递 信号的无线网络的无线传递效率是非常重要的。而且，由于在城市中，布满了建筑物、移动 的车辆以及肮脏的空气粒子等会造成前述的无线网络的无线传递效率低落的因素，所以现 有的无线网状网络于无线传递信号时的信噪比(S/N ratio)并无法有效压低，且容易有信 号遗失的现象发生。而为了维持一定程度的服务水平，现有的WiFi无线基站网状网络系统 只好将其所具有的WiFi无线基站的布置密度提高(即缩短两WiFi无线基站之间的距离)。 如此，不仅造成现有的WiFi无线基站网状网络系统的整体建置成本巨幅地增加(因需要设 置数目较多的WiFi无线基站)，也对生活于众多WiFi无线基站周遭的人们的健康造成影 响。而为了克服前述的问题，业界有人提出使用一智能型天线作为WiFi无线基站之 间无线传输天线的解决方法，因为智能型天线可在某一特定时间间隔(time slot)内仅接 收一来自于一特定方向的具有特定频率的高频信号。如此，其它来自于不同方向或具不同 频率的高频信号(如那些被建筑物反射的高频信号或从客户端电子装置发射至WiFi无线基站的信号)便不会被智能型天线接收，使得在两WiFi无线基站之间无线传递信号的无线 网络的无线传递效能可被提升。可是，智能型天线非常昂贵，其成本甚至较整座WiFi无线 基站的成本还高，使得业界并无法广泛地设置一具有一智能型天线的WiFi无线基站。也就是说，前述的使用智能型天线的解决方法仅能部分地解决前述的问题。因此，业界需要一种可提升一高频信号于两WiFi无线基站之间的无线传递效率 并提升无线传递高频信号时的信噪比的基站免干扰天线模块，以及一种能提升一高频信号 于系统所具的两WiFi无线基站之间的无线传递效率，且使系统能在维持一定服务水平的 前提下，有效地将其所具有的WiFi无线基站的布置密度降到最低的WiFi无线基站网状网 络系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基站免干扰天线模块，以提升一高频 信号于两WiFi无线基站之间的无线传递效率并提升无线传递高频信号时的信噪比。本发明的另一目的在于提供一种WiFi无线基站网状网络系统，以提升一高频信 号于系统所具的两WiFi无线基站之间的无线传递效率，且使系统能在维持一定服务水平 的前提下，有效地将其所具有的WiFi无线基站的布置密度降到最低。为达成上述目的，本发明的基站免干扰天线模块，被设置于一具有一信号处理单 元的WiFi无线基站上并应用于此WiFi无线基站与另一 WiFi无线基站之间的高频信号传 递，包括多个高频信号收发单元，且此多个高频信号收发单元是分别朝向不同的方向；以 及一天线控制单元，是分别与此多个高频信号收发单元电性耦合。其中，此天线控制单元是 与此信号处理单元电性耦合并依据一来自此信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一 此多个高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的高频信号。为达成上述目的，本发明的WiFi无线基站网状网络系统，包括一第一 WiFi无线 基站，包含一第一基站免干扰天线模块以及一第一信号处理单元，此第一基站免干扰天线 模块包含多个第一高频信号收发单元以及一分别与此多个第一高频信号收发单元电性耦 合的第一天线控制单元，此第一天线控制单元是与此第一信号处理单元电性耦合并依据一 来自此第一信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一此多个第一高频信号收发单元发 射或接收一圆形极化的第一高频信号，且此多个第一高频信号收发单元是分别朝向不同的 方向；以及一第二 WiFi无线基站，包含一第二基站免干扰天线模块以及一第二信号处理单 元，此第二基站免干扰天线模块包含多个第二高频信号收发单元以及一分别与此多个第二 高频信号收发单元电性耦合的第二天线控制单元，此第二天线控制单元是与此第二信号处 理单元电性耦合并依据一来自此第二信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一此多个 第二高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的第二高频信号，且此多个第二高频信号收 发单元是分别朝向不同的方向。此外，其中之一此多个第一高频信号收发单元是朝向此第 二 WiFi无线基站，其中之一此多个第二高频信号收发单元则朝向此第一 WiFi无线基站。因此，由于本发明的基站免干扰天线模块的多个高频信号收发单元所发射的高频 信号具有圆形极化的特性(如左旋圆形极化)，且当此圆形极化的高频信号被一障碍物(如 建筑物或车辆)反射后，其圆形极化的特性便会因而改变(如从左旋圆形极化改变为右旋 圆形极化)。所以，另一 WiFi无线基站的基站免干扰天线模块的天线控制单元便可通过其所具有的圆形极化滤波性，使得仅一具有特定的圆形极化的高频信号(如左旋圆形极化) 才可以被传递至其信号处理单元中。如此，即便前述的经过障碍物反射的圆形极化的高频 信号也一同进入另一 WiFi无线基站的多个高频信号收发单元，这些经过反射的圆形极化 的高频信号由于具有右旋圆形极化的特性，它们并无法进入到另一 WiFi无线基站的信号 处理单元中。也就是说，那些由于这些经过反射的圆形极化的高频信号所产生的噪声便可 被有效地抑制，使得无线传递高频信号时的信噪比可被提升，且此高频信号于两WiFi无线 基站之间的无线传递效率亦可被提升。同理，由于本发明的WiFi无线基站网状网络系统所具的两WiFi无线基站的基站 免干扰天线模块的高频信号收发单元均可发射或接收一圆形极化的高频信号，所以当其中 一个WiFi无线基站发射一圆形极化的高频信号时，另一个WiFi无线基站便可轻易地接收 此圆形极化的高频信号，且使得无线传递高频信号时的信噪比以及无线传递效率均可被提 升。如此，本发明的WiFi无线基站网状网络系统可将其所具有的各WiFi无线基站之间的 距离拉大(即降低其WiFi无线基站的布置密度)，而仍维持一定的服务水平。
图1是现有的WiFi无线基站网状网络系统的示意图。图2是本发明一实施例的基站免干扰天线模块的示意图。图3是本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统的示意图。图4是本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统的第一 WiFi无线基站的 示意图。图5是本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统的第二 WiFi无线基站的示意图。主要元件符号说明11、3第一 WiFi无线基站12、4第二 WiFi无线基站13第三WiFi无线基站14、33实体网络线15、34远程服务器21、22、23、24、25、26高频信号收发单元27天线控制单元31第一基站免干扰天线模块32第一信号处理单元41第二基站免干扰天线模块42第二信号处理单元211、221、231、241、251、261、3111、3121、3131、3141、3151、3161、4111、4121、4131、 4141、4151、4161 矩形基板271、3171、4171圆形极化滤波部272、3172、4172电子式扫瞄开关电路板311、312、313、314、315、316 第一高频信号收发单元
317第一天线控制单元411、412、413、414、415、416 第二高频信号收发单元417第二天线控制单元
具体实施例方式如图2所示，本发明一实施例的基站免干扰天线模块包括多个高频信号收发单元21、22、23、24、25、26以及一天线控制单元27。其中，前述的多个高频信号收发单元21、22、 23、24、25、26是分别朝向不同的方向，且天线控制单元27是分别与前述的多个高频信号收 发单元21、22、23、24、25、26电性耦合。此外，本发明一实施例的基站免干扰天线模块被设 置于一 WiFi无线基站(图中未示)上并应用于此WiFi无线基站(图中未示)与另一 WiFi 无线基站(图中未示)之间的高频信号传递。另一方面，本发明一实施例的基站免干扰天线模块所位于的WiFi无线基站(图中 未示)具有一信号处理单元(图中未示)，且前述的天线控制单元27是与此信号处理单元 (图中未示)电性耦合。此外，天线控制单元27依据一来自此信号处理单元(图中未示) 的信号收发需求，选择其中之一前述的多个高频信号收发单元21、22、23、24、25、26发射或 接收一圆形极化的高频信号。如图2所示，本实施例的基站免干扰天线模块具有1到6个高频信号收发单元，且 此1到6个高频信号收发单元21、22、23、24、25、26分别为一贴片阵列天线(patch array antenna)并分别具有一矩形基板211、221、231、241、251、261。在本实施例中，这1到6个 矩形基板211、221、231、241、251、261的尺寸均为IOcmX IOcm0除此之外，天线控制单元27 包含一圆形极化滤波部271，以过滤前述的多个高频信号收发单元21、22、23、24、25、26所 分别接收的高频信号，使得仅一具有特定的圆形极化的高频信号(如左旋圆形极化)才可 被传递至前述的WiFi无线基站(图中未示)的信号处理单元(图中未示)中。此外，在本实施例中，天线控制单元27包含一电子式扫瞄开关电路板 272 (electronic scan switch board)，以便依据一来自前述的信号处理单元(图中未示) 的信号收发需求电子式地迅速切换并选择前述的多个高频信号收发单元21、22、23、24、25、 26其中之一来发射或接收一圆形极化的高频信号。最后，在本实施例中，前述的多个高 频信号收发单元21、22、23、24、25、26所发射或接收的具圆形极化的高频信号的频率约为 2. 4GHz (实际的频率则会依照实际的需求而有些微的变化，如介于3. 4GHz至3. 6GHz之间或 5. 6GHz至5. 8GHz之间等任何适合的频率范围)。需注意的是，虽然本发明一实施例的基站免干扰天线模块具有6个高频信号收发 单元，但本发明的基站免干扰天线模块仍可依据实际需要而具有1至6个高频信号收发单 元。另一方面，虽然本发明一实施例的基站免干扰天线模块的多个高频信号收发单元分别 为一贴片阵列天线(patcharray antenna)，但这些高频信号收发单元仍可依据实际需要而 为其它种类的天线，如波导沟道阵列天线(waveguide slot array antenna)或扇形号角天 线(sector horn)等可发射或接收一圆形极化的高频信号的天线，而且所有的高频信号收 发单元并不一定需为同一种类的天线。最后，虽然在本实施例中，前述的高频信号的频率约 为2. 4GHz，但在实际应用时，前述的高频信号的频率范围仍可依据实际需要(如不同类型 的环境)而有不同数值范围，如2. 3GHz至2. 5GHz之间、3. 4GHz至3. 6GHz之间或5. 6GHz至5. 8GHz之间等任何适合的频率范围。如前所述，由于本发明一实施例的基站免干扰天线模块的多个高频信号收发单元所发射的高频信号具有圆形极化的特性(如左旋圆形极化)，所以当此高频信号被一障碍 物(如建筑物或车辆)反射后，其圆形极化的特性便会因而改变(如从左旋圆形极化改变 为右旋圆形极化)。此时，若另一 WiFi无线基站的基站免干扰天线模块的天线控制单元通 过其所具有的圆形极化滤波性，限制仅一具有特定的圆形极化的高频信号(如左旋圆形极 化)才可通过并被传递至其信号处理单元，则即便前述的经过障碍物反射的高频信号也一 同进入另一 WiFi无线基站的多个高频信号收发单元，这些经过反射的高频信号仍无法到 达另一 WiFi无线基站的信号处理单元中。也就是说，那些由于这些经过反射的高频信号所 产生的噪声便可有效地被抑制，使得本发明一实施例的基站免干扰天线模块于无线传递高 频信号时的信噪比可被提升。如前所述，由于圆形极化的高频信号一旦被一障碍物反射，其所具的圆形极化的 特性便会因而改变，所以当圆形极化的高频信号经过第二次反射后，其所具的圆形极化的 特性则会改变回与其被发射时相同的圆形极化特性(如左旋圆形极化)。此时，虽然此一经 过二次反射的圆形极化的高频信号可通过另一 WiFi无线基站的基站免干扰天线模块的天 线控制单元的圆形极化滤波部而到达另一 WiFi无线基站的信号处理单元中。但是，由于经 过二次反射，此一经过二次反射的高频信号的强度已经衰减到极低的程度，使得此一经过 二次反射的高频信号所造成的噪声对于高频信号于两WiFi无线基站之间的无线传递并不 会造成影响。也就是说，本发明一实施例的基站免干扰天线模块于无线传递高频信号时的 信噪比并不会因此一经过二次反射的高频信号的存在而被拉低。所以，通过使用本发明一 实施例的基站免干扰天线模块，一高频信号于两WiFi无线基站之间的无线传递效率便可 被提升。如图3所示，本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统包括一第一 WiFi 无线基站3以及一第二 WiFi无线基站4，两者并相距一特定距离。在本实施例中，此一特定 距离约介于200米至300米之间，远大于现有的WiFi无线基站网状网络系统所具的两WiFi 无线基站之间的距离(约50米至150米之间)。而如图4所示，第一 WiFi无线基站3包含一第一基站免干扰天线模块31以及一第 一信号处理单元32，第一基站免干扰天线模块31并包含多个第一高频信号收发单元311、 312、313、314、315、316以及一第一天线控制单元317。此外，前述的多个第一高频信号收发 单元311、312、313、314、315、316是分别朝向不同的方向，且第一天线控制单元317是分别 与前述的多个第一高频信号收发单元311、312、313、314、315、316电性耦合。除此之外，第 一天线控制单元317是与第一信号处理单元32电性耦合并依据一来自第一信号处理单元 32的信号收发需求，选择其中之一前述的多个第一高频信号收发单元311、312、313、314、 315,316发射或接收一圆形极化的第一高频信号。另一方面，如图3所示，第一 WiFi无线 基站3更通过一实体网络线33而与一远程服务器34电性耦合。在本实施例中，实体网络 线33为一骨干网络(backbone network)的一网络线，远程服务器则为一位于一交换机房 的服务器。再如图5所示，第二 WiFi无线基站4包含一第二基站免干扰天线模块41以及一第 二信号处理单元42，第二基站免干扰天线模块41并包含多个第二高频信号收发单元411、412、413、414、415、416以及一第二天线控制单元417。此外，前述的多个第二高频信号收发 单元411、412、413、414、415、416是分别朝向不同的方向，且第二天线控制单元414是分别 与前述的多个第二高频信号收发单元411、412、413、414、415、416电性耦合。除此之外，第 二天线控制单元417是与第二信号处理单元42电性耦合并依据一来自第二信号处理单元 42的信号收发需求，选择其中之一前述的多个第二高频信号收发单元411、412、413、414、 415,416发射或接收一圆形极化的第二高频信号。再如图3所示，其中之一多个第一高频信号收发单元311、312、313、314、315、 316 (即第一高频信号收发单元311)是朝向第二 WiFi无线基站4，而其中之一多个第二高 频信号收发单元411、412、413、414、415、416(即第二高频信号收发单元411)则朝向第一 WiFi无线基站3。如图4所示，在本实施例中，第一基站免干扰天线模块31具有6个第一高频信号 收发单元311、312、313、314、315、316，且这些第一高频信号收发单元311、312、313、314、 315、316分别为一贴片阵列天线(patcharray antenna)并分别具有一矩形基板3111、 3121、3131、3141、3151、3161，而这 6 个矩形基板 3111、3121、3131、3141、3151、3161 的尺寸 均为IOcmX IOcm0此外，第一天线控制单元317包含一圆形极化滤波部3171，以过滤前述的 6个第一高频信号收发单元311、312、313、314、315、316所分别接收的第一高频信号，使得 仅一具有特定的圆形极化的第一高频信号(如左旋圆形极化)才可被传递至第一 WiFi无 线基站3的第一信号处理单元32中。除此之外，在本实施例中，第一天线控制单元317更 包含一电子式扫瞄开关电路板3172，以便依据一来自第一信号处理单元32的信号收发需 求电子式地迅速切换并选择前述的6个第一高频信号收发单元311、312、313、314、315、316 其中之一来发射或接收一圆形极化的第一高频信号。最后，在本实施例中，前述的6个第一高频信号收发单元311、312、313、314、315、316所发射或接收的具圆形极化的第一高频信 号的频率约为2. 4GHz (实际的频率则会依照实际的需求而有些微的变化，如介于3. 4GHz至 3. 6GHz之间或5. 6GHz至5. 8GHz之间等任何适合的频率范围)。再如图5所示，在本实施例中，第二基站免干扰天线模块41具有6个第二高频信号收发单元411、412、413、414、415、416，且这些第二高频信号收发单元411、412、413、414、 415,416分别为一波导沟道阵列天线(waveguide slot array antenna)并分别具有一矩 形基板 4111、4121、4131、4141、4151、4161，而这 6 个矩形基板 4111、4121、4131、4141、4151、 4161的尺寸均为IOcmX 10cm。此外，第二天线控制单元417包含一圆形极化滤波部4171， 以过滤前述的6个第二高频信号收发单元411、412、413、414、415、416所分别接收的第二高 频信号，使得仅一具有特定之圆形极化的第二高频信号(如左旋圆形极化)才可被传递至 第二 WiFi无线基站4的第二信号处理单元42中。除此之外，在本实施例中，第二天线控制单元417更包含一电子式扫瞄开关电路板4172，以便依据一来自第二信号处理单元42的信号收发需求电子式地迅速切换并选择 前述的6个第二高频信号收发单元411、412、413、414、415、416其中之一来发射或接收一 圆形极化的第二高频信号。最后，在本实施例中，前述的6个第二高频信号收发单元411、 412、413、414、415、416所发射或接收的具圆形极化的第二高频信号的频率约为2. 4GHz (实 际的频率则会依照实际的需求而有些微的变化，如介于3. 4GHz至3. 6GHz之间或5. 6GHz至 5. 8GHz之间等任何适合的频率范围)。
如图3所示，当第一WiFi无线基站3自实体网络线33接收到一欲转传至第二WiFi无线基站4的电路信号时，第一 WiFi无线基站3是先将此电路信号转换为一对应的圆形极 化的第一高频信号。接着，第一 WiFi无线基站3的第一天线控制单元317选择朝向第二 WiFi无线基站4的第一高频信号收发单元311发射此第一高频信号，第二 WiFi无线基站4 的第二天线控制单元414则选择朝向第一 WiFi无线基站3的第二高频信号收发单元411 接收前述的第一高频信号。另一方面，当第二 WiFi无线基站4欲将一来自客户端电子装置的信号传递至远程 服务器34时，第二 WiFi无线基站4的第二天线控制单元417是先选择朝向第一 WiFi无线 基站3的第二高频信号收发单元411发射一对应于此信号的具圆形极化的第二高频信号， 第一 WiFi无线基站3的第一天线控制单元317则选择朝向第二 WiFi无线基站4的第一高 频信号收发单元311接收前述的第二高频信号。接着，第一 WiFi无线基站3将接收到的第 二高频信号对应转换而得到一电路信号，再通过实体网络线33将此电路信号传递至远程 服务器34。需注意的是，虽然在本实施例中，第一基站免干扰天线模块具有6个第一高频信 号收发单元，第二基站免干扰天线模块具有6个第二高频信号收发单元，但第一基站免干 扰天线模块及第二基站免干扰天线模块仍可依据实际需要而分别具有1至6个高频信号收 发单元。另一方面，虽然多个第一高频信号收发单元分别为一贴片阵列天线，但这些第一高 频信号收发单元仍可依据实际需要而为其它种类的天线，如波导沟道阵列天线或扇形号角 天线等可发射或接收一圆形极化的高频信号的天线，而且所有的第一高频信号收发单元并 不一定需为同一种类的天线。同理，虽然多个第二高频信号收发单元分别为一波导沟道阵列天线，但这些第二 高频信号收发单元仍可依据实际需要而为其它种类的天线，如贴片阵列天线或扇形号角天 线等可发射或接收一圆形极化的高频信号的天线，而且所有的第二高频信号收发单元并不 一定需为同一种类的天线。最后，虽然在本实施例中，前述的第一高频信号与第二高频信号 的频率均约为2. 4GHz，但在实际应用时，前述的第一高频信号与第二高频信号的频率范围 仍可依据实际需要(如不同类型的环境)而介于2. 3GHz至2. 5GHz之间、3. 4GHz至3. 6GHz 之间或5. 6GHz至5. 8GHz之间等任何适合的频率范围。如前所述，由于本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统的第一 WiFi无 线基站3通过其第一基站免干扰天线模块31的第一高频信号收发单元311所发射的第一 高频信号具有圆形极化的特性(如左旋圆形极化)，所以当此第一高频信号被一障碍物(如 建筑物或车辆)反射后，其圆形极化的特性则会改变(如从左旋圆形极化改变为右旋圆形 极化)。此时，若第二 WiFi无线基站4的第二天线控制单元417通过其所具有的圆形极化 滤波部4171，限制仅一具有特定的圆形极化的第一高频信号(如左旋圆形极化)才可通过 并被传递至其第二信号处理单元42，则即便前述的经过障碍物反射的第一高频信号也一同 进入第二 WiFi无线基站4的多个高频信号收发单元411、412、413、414、415、416，这些经过 反射的第一高频信号仍无法到达第二 WiFi无线基站4的第二信号处理单元42中。也就是 说，那些由于这些经过反射的第一高频信号所产生的噪声便可有效地被抑制，使得无线传 递第一高频信号时的信噪比可被提升。如前所述，由于圆形极化的高频信号一旦被一障碍物反射，其所具的圆形极化的特性便会因而改变，所以当圆形极化的第一高频信号经过第二次反射后，其所具的圆形极 化的特性则会改变回与其被发射时相同的圆形极化特性(如左旋圆形极化)。此时，虽然 此一经过二次反射的圆形极化的第一高频信号可通过第二 WiFi无线基站4的天线模块41 的天线控制单元417的圆形极化滤波部4171而到达第二 WiFi无线基站4的信号处理单元 42中。但是，由于经过二次反射，此一经过二次反射的第一高频信号的强度已经衰减到极低 的程度，使得此一经过二次反射的第一高频信号所造成的噪声对于第一高频信号于两WiFi 无线基站(第一 WiFi无线基站3及第二 WiFi无线基站4)之间的无线传递并不会造成影 响。也就是说，无线传递第一高频信号时的信噪比并不会因此一经过二次反射的第一高频 信号的存在而被拉低。所以，在本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统中，前述 的第一高频信号于两WiFi无线基站(第一 WiFi无线基站3及第二 WiFi无线基站4)之间 的无线传递效率便可被提升。另一方面，由于第一高频信号在两WiFi无线基站(第一 WiFi无线基站3及第二 WiFi无线基站4)之间的无线传递效率可被提升，且无线传递第一高频信号时的信噪比可 被提升，所以本发明另一实施例的WiFi无线基站网状网络系统可将其所具有的各WiFi无 线基站之间的距离拉大(即降低其WiFi无线基站的布置密度)，而仍维持一定的服务水平 (如信号稳定度及信号遗失比例)。综上所述，由于本发明的基站免干扰天线模块的多个高频信号收发单元所发射的 高频信号具有圆形极化的特性(如左旋圆形极化)，且当此圆形极化的高频信号被一障碍 物(如建筑物或车辆)反射后，其圆形极化的特性便会因而改变(如从左旋圆形极化改变 为右旋圆形极化)。所以，另一 WiFi无线基站的基站免干扰天线模块的天线控制单元便 可通过其所具有的圆形极化滤波性，使得仅一具有特定的圆形极化的高频信号(如左旋圆 形极化)才可以被传递至其信号处理单元中。如此，即便前述的经过障碍物反射的圆形极 化的高频信号也一同进入另一 WiFi无线基站的多个高频信号收发单元，这些经过反射的 圆形极化的高频信号由于具有右旋圆形极化的特性，它们并无法进入到另一 WiFi无线基 站的信号处理单元中。也就是说，那些由于这些经过反射的圆形极化的高频信号所产生的 噪声便可被有效地抑制，使得无线传递高频信号时的信噪比可被提升，且此高频信号于两 WiFi无线基站之间的无线传递效率亦可被提升。同理，由于本发明的WiFi无线基站网状网络系统所具的两WiFi无线基站的基站 免干扰天线模块的高频信号收发单元均可发射或接收一圆形极化的高频信号，所以当其中 一个WiFi无线基站发射一圆形极化的高频信号时，另一个WiFi无线基站便可轻易地接收 此圆形极化的高频信号，且使得无线传递高频信号时的信噪比以及无线传递效率均可被提 升。如此，本发明的WiFi无线基站网状网 络系统可将其所具有的各WiFi无线基站之间的 距离拉大(即降低其WiFi无线基站的布置密度)，而仍维持一定的服务水平。上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要 求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
一种基站免干扰天线模块，被设置于一具有一信号处理单元的WiFi无线基站上并应用于该WiFi无线基站与另一WiFi无线基站之间的高频信号传递，其特征在于，包括多个高频信号收发单元，且该多个高频信号收发单元是分别朝向不同的方向；以及一天线控制单元，分别与该多个高频信号收发单元电性耦合；其中，该天线控制单元是与该信号处理单元电性耦合并依据一来自该信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一该多个高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的高频信号。
2.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该多个高频信号收发单 元的数目为1至6。
3.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该多个高频信号收发单 元分别为一贴片阵列天线。
4.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该天线控制单元包含一 圆形极化滤波部，以过滤该多个高频信号收发单元所分别接收的高频信号。
5.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该多个高频信号收发单 元分别具有一矩形基板。
6.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该天线控制单元包含一 电子式扫瞄开关电路板。
7.根据权利要求1所述的基站免干扰天线模块，其特征在于，该高频信号的频率范围 是介于2. 3GHz至2. 5GHz之间、3. 4GHz至3. 6GHz之间或5. 6GHz至5. 8GHz之间。
8.一种WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，包括一第一 WiFi无线基站，包含一第一基站免干扰天线模块以及一第一信号处理单元，该 第一基站免干扰天线模块包含多个第一高频信号收发单元以及一分别与该多个第一高频 信号收发单元电性耦合的第一天线控制单元，该第一天线控制单元是与该第一信号处理单 元电性耦合并依据一来自该第一信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一该多个第一 高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的第一高频信号，且该多个第一高频信号收发单 元是分别朝向不同的方向；以及一第二 WiFi无线基站，包含一第二基站免干扰天线模块以及一第二信号处理单元，该 第二基站免干扰天线模块包含多个第二高频信号收发单元以及一分别与该多个第二高频 信号收发单元电性耦合的第二天线控制单元，该第二天线控制单元是与该第二信号处理单 元电性耦合并依据一来自该第二信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一该多个第二 高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的第二高频信号，且该多个第二高频信号收发单 元是分别朝向不同的方向；其中，其中之一该多个第一高频信号收发单元是朝向该第二 WiFi无线基站，其中之一 该多个第二高频信号收发单元则朝向该第一 WiFi无线基站。
9.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该第一WiFi无线 基站是通过一实体网络线而与一远程服务器电性耦合。
10.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，当该第一天线 控制单元选择该朝向该第二 WiFi无线基站的第一高频信号收发单元发射该第一高频信号 时，该第二天线控制单元则选择该朝向该第一 WiFi无线基站的第二高频信号收发单元接收该第一高频信号。
11.根据权利要求10所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，当该第二天线 控制单元选择该朝向该第一 WiFi无线基站的第二高频信号收发单元发射该第二高频信号 时，该第一天线控制单元则选择该朝向该第二 WiFi无线基站的第一高频信号收发单元接 收该第二高频信号。
12.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该多个第一高频 信号收发单元分别为一贴片阵列天线，该多个第二高频信号收发单元则分别为一波导沟道 阵列天线。
13.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该第一天线控制 单元包含一第一圆形极化滤波部，以过滤该多个第一高频信号收发单元所分别接收的第一 高频信号；该第二天线控制单元则包含一第二圆形极化滤波部，以过滤该多个第二高频信 号收发单元所分别接收的第二高频信号。
14.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该多个第一高频 信号收发单元分别具有一第一矩形基板，该多个第二高频信号收发单元则分别具有一第二 矩形基板。
15.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该第一天线控制 单元及该第二天线控制单元分别包含一电子式扫瞄开关电路板。
16.根据权利要求8所述的WiFi无线基站网状网络系统，其特征在于，该第一高频信号 与该第二高频信号的频率范围是分别介于2. 3GHz至2. 5GHz之间、3. 4GHz至3. 6GHz之间或 5. 6GHz 至 5. 8GHz 之间。
全文摘要
本发明公开了一种基站免干扰天线与使用其的WiFi基站网状网络系统。本发明的基站免干扰天线模块包括多个分别朝向不同的方向的高频信号收发单元；以及一分别与此多个高频信号收发单元电性耦合的天线控制单元。此天线控制单元是依据一来自一与其电性耦合的信号处理单元的信号收发需求，选择其中之一此多个高频信号收发单元发射或接收一圆形极化的高频信号。本发明的WiFi无线基站网状网络系统则包括两分别具有一本发明的基站免干扰天线模块以及一信号处理单元的WiFi无线基站，且在它们之间所无线传递的高频信号为圆形极化信号。
文档编号H04B1/18GK101800564SQ200910003590
公开日2010年8月11日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者周明臻, 陈鸿珅 申请人:德运科技股份有限公司