本發(fā)明屬于通信設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種路由器。
背景技術(shù):隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展,無線通訊設(shè)備有了越來越高的要求,為了滿足通訊的要求,現(xiàn)有的各種無線路由器基本上采用外置天線,極大限制產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計和機構(gòu)設(shè)計發(fā)揮的余力,而且外置天線還需要設(shè)計適應(yīng)的阻抗匹配連接器及機構(gòu)模組,這些連接器及機構(gòu)模組幾乎占了整個天線百分之九十以上的成本,所以整個天線成本上升促使整個無線路由器價格的上升。有時候路由器限于天線的數(shù)據(jù)處理需要設(shè)置多根天線,多根天線在路由器的殼體外設(shè)置不僅影響到路由器的外觀,還會由于天線獨立的突出于殼體而造成空間的浪費,這些給人們造成極大地不方便。天線作為最終射頻信號的輻射單元和接收器件,其工作特性將直接影響整個電子系統(tǒng)的工作性能。天線的安裝不僅需要考慮天線本身的形狀,還需要更多的考慮天線所在的裝置在工作時產(chǎn)生的電磁輻射,特別是中央處理器的高頻工作產(chǎn)生了電磁輻射,這會對天線接收和發(fā)送信號造成不良的影響,甚至?xí)虼嗽斐商炀€無法正常工作,因此,在電子系統(tǒng)中天線的放置是需要花費很多時間考慮和驗證?,F(xiàn)有天線的尺寸、帶寬、增益等重要指標(biāo)卻受到了基本物理原理的限制(固定尺寸下的增益極限、帶寬極限等)。這些指標(biāo)極限的基本原理使得天線的小型化技術(shù)難度遠遠超過了其它器件,而由于射頻器件的電磁場分析的復(fù)雜性,逼近這些極限值都成為了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)天線的輻射工作頻率直接和天線的尺寸正相關(guān),帶寬和天線的面積正相關(guān),使得天線的設(shè)計通常需要半波長的物理長度。在一些更為復(fù)雜的電子系統(tǒng)中,需要在饋入天線前額外的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。但阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)額外的增加了電子系統(tǒng)的饋線設(shè)計、增大了射頻系統(tǒng)的面積同時匹配網(wǎng)絡(luò)還引入了不少的能量損耗,很難滿足低功耗的系統(tǒng)設(shè)計要求。因而,天線的功能、大小成為無線路由器縮小體積、降低成本的技術(shù)瓶頸。
技術(shù)實現(xiàn)要素:為了解決現(xiàn)有路由器中存在的問題,本發(fā)明提供了一種路由器,該路由器通過結(jié)構(gòu)設(shè)計在保持路由器功能的前提下,改變了傳統(tǒng)路由器的設(shè)計中面臨的問題,同時實現(xiàn)天線內(nèi)置,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種路由器,包括殼體以及位于所述殼體內(nèi)的帶有元器件的電路板、包括輻射部的天線和信號傳輸線,所述殼體空間分割為第一空間和與所述第一空間不完全重合或不相接的第二空間,所述電路板位于所述第一空間,所述輻射部位于所述第二空間;所述信號傳輸線貫串所述第一空間和所述第二空間、所述信號傳輸線兩端分別連接所述電路板和所述輻射部。進一步地,所述殼體空間分割為豎直排列的第一空間和所述第二空間。進一步地,所述第一空間位于所述第二空間的下方。進一步地,所述殼體空間分割為水平排列的第一空間和所述第二空間。進一步地,所述殼體空間斜向的分割為所述第一空間和所述第二空間。進一步地,所述電路板與所述第一空間與所述第二空間相接面平行設(shè)置。進一步地,所述第二空間位于所述第一空間的斜上方。進一步地,所述殼體空間分割為第一空間和與所述第一空間相鄰的若干第二空間,所述電路板位于所述第一空間,所述天線包括的若干輻射部分別位于所述第二空間。進一步地,所述若干第二空間至少包括與所述第一空間豎直排列的位于所述第一空間上方的至少一個的第二空間。進一步地,所述電路板上設(shè)置有控制所述輻射部工作或者不工作的開關(guān)單元。本發(fā)明的路由器在設(shè)計時即考慮并排除了各部件工作時對天線工作的電磁干擾,省去了在設(shè)計天線時需要考慮的干擾問題,使天線設(shè)計時更多的傾向于天線本身的性能,提升了天線的設(shè)計效率;同時,各部件與天線都位于同一殼體內(nèi),保持路由器具有良好的外觀形象。附圖說明圖1是本發(fā)明路由器實施例1的模塊示意圖;圖2是本發(fā)明路由器實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明路由器實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明路由器實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明路由器實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6是本發(fā)明路由器中輻射單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖7是圖6所示輻射單元S參數(shù)圖。具體實施方式現(xiàn)在詳細參考附圖中描述的實施例。為了全面理解本發(fā)明,在以下詳細描述中提到了眾多具體細節(jié)。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,本發(fā)明可以無需這些具體細節(jié)而實現(xiàn)。在其他實施方式中,不詳細描述公知的方法。過程、組件和電路,以免不必要地使實施例模糊。本發(fā)明中將殼體空間分割為第一空間和與第一空間不完全重合或不相接的第二空間,這種空間的劃分是為了使路由器的天線與電路板能夠隔開,空間的劃分也可能是第一空間與第二空間完全重合,但天線和電路板分居空間的兩端,這種方式也是基于本發(fā)明的空間分割做出的,也應(yīng)處于本發(fā)明權(quán)利要求覆蓋范圍內(nèi);對于一個實施例空間的劃分方式有很多種,只要是在本發(fā)明的空間分割基礎(chǔ)上做出的,僅僅是空間分割方式的變換,均處于本發(fā)明權(quán)利要求覆蓋范圍內(nèi)。本發(fā)明中路由器的電路板上的元器件組成各個工作模塊,這些模塊與現(xiàn)有無線路由器中使用的一致,本發(fā)明沒有描述到的模塊應(yīng)理解為本發(fā)明已具有了無線路由器工作所必須的模塊,這些模塊包括但不限于信號處理模塊、控制模塊、電源模塊、網(wǎng)絡(luò)接口、路由器開關(guān)模塊。本發(fā)明中所述的天線為路由器的信號收發(fā)裝置,該天線包括輻射部,輻射部通過輻射單元收發(fā)信號;輻射部是處于同一第二空間中的輻射單元的總和,而天線則是路由器中所有第二空間中的輻射部的總和,在有些實施例中,天線只包括一個輻射部,輻射部只包括一個輻射單元,此時,天線實質(zhì)上就是輻射單元。參見圖1所示為本發(fā)明路由器的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖,該路由器包括殼體1、底座2、電路板3、支架4、輻射單元61和信號傳輸線66,殼體1上設(shè)置了供網(wǎng)線、電源線等穿過的線孔11,電路板3上設(shè)置了路由器的各個元器件;支架4一端固定輻射單元61,另一端安裝在電路板3上;分割面s將殼體1的空間分割為第一空間a和第二空間b,電路板3位于第一空間a內(nèi),輻射單元61位于第二空間b內(nèi);第一空間a位于第二空間b的下方,第一空間a和第二空間b相接。參見圖2所示為本發(fā)明路由器的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖,該實施例中路由器結(jié)構(gòu)與圖2所示的實施例基本相同,只是位于第二空間b的輻射部包括了3個輻射單元61,3個輻射單元61分別通過支架4固定,支架4可以設(shè)置在電路板3上,也可以穿過電路板3固定在底座2上,或者直接固定在電路板3在底座2上覆蓋的區(qū)域之外的地方;3個輻射單元61以品字形排布在殼體1內(nèi),可以通過電路板3上的開關(guān)單元控制各個輻射單元3的工作。圖3所示為本發(fā)明路由器的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖,該路由器同樣包括了殼體1、底座2、電路板3、支架4、輻射單元61和信號傳輸線66,該路由器還包括了支架4’、輻射單元61’和信號傳輸線66’。由該圖可以看到,在底座2上設(shè)置了電源接口21和網(wǎng)線接口22,殼體1上設(shè)置了供網(wǎng)線、電源線等穿過的線孔11,電路板3上設(shè)置了路由器的各個模塊;支架4和4’的各自的一端分別固定輻射單元61和61’,另一端安裝在電路板3上;分割面s和s’將殼體1的空間分割為第一空間a、第二空間b及b’,電路板3位于第一空間a內(nèi),輻射單元61位于第二空間b內(nèi),輻射單元61’位于第二空間b’內(nèi);第一空間a位于第二空間b與第二空間b’之間,第一空間a分別與第二空間b、第二空間b’相接。圖4所示為本發(fā)明路由器的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖,該路由器包括殼體1、底座2、電路板3、支架4和4’、輻射單元61和61’及信號傳輸線66和66’,殼體1上設(shè)置了線孔11。殼體1空間被分割面s1、s2從上至下依次分割為第一空間b1、第二空間b2和第一空間a,第二空間b1和第二空間b2疊放的置于第一空間a的上方。天線包括了位于第二空間b1和b2的輻射部,其中,位于第二空間b1的輻射部包括一個輻射單元61,位于第二空間b2的輻射部包括了兩個輻射單元61’。圖5所示為本發(fā)明路由器的實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖,該圖是以簡圖的形式表現(xiàn)該路由器的結(jié)構(gòu),該路由器包括了殼體1、底座2、電路板3、輻射單元61和信號傳輸線66,該路由器殼體1被斜向的分割面s1、s2和s3分割為第一空間a和第二空間b1、b2、b3,在第二空間中的輻射部均包括了一輻射單元61,也可以根據(jù)需要設(shè)置多個輻射單元。處于第二空間b1、b2、b3內(nèi)的殼體1的部分與殼體1其余部分構(gòu)成一特定的形狀,既能夠滿足路由器的功能需要,也增加了路由器的美觀度。天線與電路板分處于殼體空間分割成的不同的空間中,意在使天線與電路板產(chǎn)生足夠的距離使各個元器件的工作不致影響到天線的工作,這個距離可在對電路板工作時產(chǎn)生的電磁輻射進行測量后,再結(jié)合天線工作產(chǎn)生的電磁場確定,只要使電路板產(chǎn)生的電磁輻射不對天線正常工作造成干擾即可。圖6所示為為本發(fā)明輻射單元61一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該輻射單元為超材料天線單元,是基于人工電磁材料技術(shù)設(shè)計而成,人工電磁材料是指將金屬片鏤刻成特定形狀的拓撲金屬結(jié)構(gòu),并將所述特定形狀的拓撲金屬結(jié)構(gòu)設(shè)置于一定介電常數(shù)和磁導(dǎo)率基材上而加工制造的等效特種電磁材料,其性能參數(shù)主要取決于其亞波長的特定形狀的拓撲金屬結(jié)構(gòu)。在諧振頻段,人工電磁材料通常體現(xiàn)出高度的色散特性,換言之,輻射單元的阻抗、容感性、等效的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率隨著頻率會發(fā)生劇烈的變化。因而可采用人工電磁材料技術(shù)對上述輻射單元的基本特性進行改造,使得金屬結(jié)構(gòu)與其依附的介質(zhì)基板等效地組成了一個高度色散的特種電磁材料,從而實現(xiàn)輻射特性豐富的新型輻射單元。本發(fā)明的輻射單元61包括包括介質(zhì)基板617以及設(shè)置在介質(zhì)基板617上的饋電點615、與該饋電點615相連接的饋線614、平面板狀的金屬結(jié)構(gòu)616和接地單元618。其中,饋線614與金屬結(jié)構(gòu)616相互耦合;金屬結(jié)構(gòu)616是金屬片經(jīng)鏤刻出槽拓撲結(jié)構(gòu)6161而成,鏤刻時去除槽拓撲結(jié)構(gòu)6161對應(yīng)的材料,剩余的金屬片即為金屬結(jié)構(gòu)616,在鏤刻出槽拓撲結(jié)構(gòu)6161后,金屬片上呈現(xiàn)出包括在金屬結(jié)構(gòu)616內(nèi)的金屬走線6162;槽拓撲結(jié)構(gòu)6161中相鄰槽的間距即為金屬走線6162的寬度,槽拓撲結(jié)構(gòu)6161的槽寬與金屬走線6162的寬度相等,接地單元618對稱地分布所述饋電點615兩側(cè);介質(zhì)基板617可由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成,優(yōu)選地,由高分子材料制成,具體地可以是FR-4、F4B等高分子材料。在本實施例中,金屬結(jié)構(gòu)616為軸對稱的平面板狀。其中金屬結(jié)構(gòu)616為銅或銀材料制成。優(yōu)選為銅,價格低廉,導(dǎo)電性能好。為了實現(xiàn)更好阻抗匹配,金屬結(jié)構(gòu)616也可為銅和銀組合。本實施例利用人工電磁材料的特性,采用在金屬片上鏤刻成金屬結(jié)構(gòu)的方式,使得金屬結(jié)構(gòu)及與金屬結(jié)構(gòu)所依附的介質(zhì)基板共同組成一個等效介電常數(shù)按照洛侖茲材料諧振模型色散的電磁材料,從而設(shè)計出多諧振頻段的輻射單元。如圖7所示為本發(fā)明圖6所示輻射單元的S參數(shù)仿真圖,該圖示出了該輻射單元在2.4GHz和5.8018GHz分別具有-15.426dB和-19.184dB的損耗,在2.4GHz-2.49GHz和5.72GHz-5.85GHz頻率段內(nèi)均具有-10dB以下的損耗,表明該輻射單元能夠單獨在2.4GHz-2.49GHz或5.72GHz-5.85GHz頻率段內(nèi)工作,也可以同時在2.4GHz-2.49GHz和5.72GHz-5.85GHz頻率段內(nèi)工作,并且滿足無線路由器中對輻射單元的要求。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述,但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,上述的具體實施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。