一种防雷击室外型无线网卡的制作方法
【专利摘要】一种防雷击室外型无线网卡，包括定向天线、射频电缆、网卡模块、放电模块和接地线；网卡模块通过射频电缆与定向天线连接，定向天线设置在室外；网卡模块通过放电模块与接地线连接；网卡模块集成有电源模块、USB接口、射频发射器和主控芯片；电源模块通过USB接口与外部供电设备连接；射频发射器的一端与主控芯片连接，另一端通过射频电缆与定向天线连接；放电模块一端与主控芯片连接，另一端与接地线连接。本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡能够避免雷击所产生的电流信号对笔记本等上网设备和操作人员的伤害。
【专利说明】一种防雷击室外型无线网卡
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线网卡领域，尤其涉及一种防雷击室外型无线网卡。
【背景技术】
[0002]由于WIFI通信具有传输范围广、传输速率快、组网简单、物美价廉等优点，其在国内的应用越来越广泛。在城市的城中村、广阔的农村地区由于WIFI信号较弱，用户常常将无线网卡的天线放置在窗外或者建筑物的顶部，从而使电脑等通信设备接收到WIFI信号。但是目前市场上的无线网卡产品大都没有防雷装置，遇到雷雨天气时容易造成电脑等上网设备的损害和操作人员的伤亡。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防雷击室外型无线网卡，避免雷击所产生的电流信号对笔记本等上网设备和操作人员的伤害。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种防雷击室外型无线网卡，包括定向天线、射频电缆、网卡模块、放电模块和接地线；
[0005]所述网卡模块通过所述射频电缆与所述定向天线连接，所述定向天线设置在室外；所述网卡模块通过放电模块与接地线连接；
[0006]所述网卡模块集成有电源模块、USB接口、射频发射器和主控芯片；
[0007]所述电源模块通过所述USB接口与外部供电设备连接；所述射频发射器的一端与所述主控芯片连接，另一端通过所述射频电缆与所述定向天线连接；
[0008]所述放电模块一端与所述主控芯片连接，另一端与所述接地线连接。
[0009]在一种可实现方式中，所述放电模块集成在所述网卡模块内部。
[0010]在另一中可实现方式中，所述放电模块独立于所述网卡模块，并且，所述放电模块上设有两个USB接口和一个接地端；
[0011]所述放电模块通过其中一个USB接口与所述网卡模块连接，通过另一个USB接口与外部联网设备连接；所述放电模块的接地端与所述接地线连接。
[0012]优选地，所述主控芯片为基带处理芯片。
[0013]进一步地，所述电源模块包括调制变压器；所述调制变压器与所述射频发射器、所述主控芯片以及所述放电模块分别连接，以对所述射频发射器、所述主控芯片以及所述放电模块分别供电。
[0014]进一步地，所述放电模块包括放电器件；
[0015]所述放电器件包括陶瓷放电管；
[0016]所述陶瓷放电管由一对填充有放电介质的陶瓷管构成，所述陶瓷放电管的放电间隙封装在所述陶瓷管中；所述陶瓷放电管与所述接地线连接，以通过所述陶瓷放电管将雷击的电流弓I入所述接地线。
[0017]优选地，所述主控芯片为静态时序分析芯片。
[0018]再进一步地，所述射频发射器包括发射链路和接收链路；
[0019]所述发射链路包括带通滤波器和功率放大器；所述接收链路包括低噪声放大器、射频收发切换器以及射频匹配电路。
[0020]实施本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡，具有如下有益效果:
[0021]本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡，通过设置一个与接地线连接的放电模块，可以将处于室外的定向天线所接收到的因雷电带来的电流信号引入大地，从而确保了室外型无线网卡在雷雨天气中仍然能够正常工作，避免因雷电带来的电流信号而造成的网卡与上网设备的烧毁等现象的发生，并且在一定程度上保护了操作人员的人身安全；由于设置了放电模块，定向天线可以放置在室外的任意位置而无需担心雷电的影响，因此也提高了定向天线的灵活性，如可将天线放置在窗外或者建筑物的顶部，从而使无线网卡接收更强的WIFI信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡的第一个实施例的结构示意图。
[0023]图2是本实用新型图1实施例提供的防雷击室外型无线网卡的又一个结构示意图。
[0024]图3是本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡的第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026]参见图1，是本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡的第一个实施例的结构示意图。
[0027]在本实施例中，所述的防雷击室外型无线网卡，包括定向天线101、射频电缆102、网卡模块103、放电模块104和接地线105。所述接地线105主要用于将雷击产生的电流信号引入大地。
[0028]其中，所述网卡模块103通过所述射频电缆102与所述定向天线101连接，所述定向天线101设置在室外；所述网卡模块103通过所述放电模块104与接地线105连接。
[0029]采用定向天线101发射无线信号的目的是增加辐射功率的有效利用率，增加保密性，增强信号强度增加抗干扰能力。本实施例中采用的定向天线101可用于覆盖比较长的距离，并有以下优点:(1)具有较大的前向增益；⑵能抑制后向信号。例如，在当前小区会对其邻居小区造成潜在的干扰时，定向天线101的这种特性非常有用。
[0030]本实施例中的射频电缆102主要用于传输射频和微波能量，能有效减小射频信号的衰减。现有无线网卡与天线的连接主要是通过无线网卡引出SMA(Sub-Miniature-A)接头，天线引出SMA接头，两者通过SMA接头相连。这样会增加成本而且天线放置位置受限。通过射频电缆102连接网卡模块和天线，通过延长射频电缆102的长度，天线放置位置不受限制，可以延伸出窗外甚至是建筑物的顶部，这样天线接收信号的强度会很好的加强。
[0031]在本实施例中，优选地，所述放电模块104集成在所述网卡模块103内部。进一步地，如图2所示，所述网卡模块103集成有射频(Rad1 Frequency，简称RF)发射器201、主控芯片202、电源模块203和USB接口 204。其中，所述电源模块203通过所述USB接口 204与外部供电设备连接；所述射频发射器201的一端与所述主控芯片202连接，另一端通过所述射频电缆102与所述定向天线101连接。
[0032]所述放电模块104 —端与所述主控芯片202连接，另一端与所述接地线105连接。
[0033]进一步地，所述射频发射器201包括发射链路和接收链路；所述发射链路包括带通滤波器和功率放大器；所述接收链路包括低噪声放大器、射频收发切换器以及射频匹配电路。
[0034]具体实施时，电源模块203的供电是通过USB接口 204连接到外部供电设备，例如笔记本等上网设备的USB接口，通过笔记本等上网设备给电源模块203供电。该电源模块203支持4.5?5.5V电压直流输入。然后由该电源模块203作为能源供应端，将输入电压调制变压为内部各电路模块及处理器所需的直流电压。具体地，电源模块203可设置有调制变压器；所述调制变压器与所述射频发射器201、所述主控芯片202以及所述放电模块104分别连接，以对所述射频发射器201、所述主控芯片202以及所述放电模块104分别供电。该电源模块203满足关于安全、稳定、可靠等相关要求。其中，本实施例中所采用的任一 USB接口均为标准USB接口，可以实现热插拔，满足USB供电标准，且其传输速率达到了480Mbps (兆位/秒)，足以满足大多数外设的速率要求。
[0035]优选地,在本实施例中，所述主控芯片202为基带处理芯片(Digital Base BandProcessor,简称BBP)。数字的BBP相当于一个协议处理器，负责数据处理与储存，主要组件为数字信号处理器、微控制器、内存(SRAM、Flash)等单元，主要功能为基带编码/译码、声音编码及语音编码等。主控芯片202主要包括BBP和MAC两部分，外部支持多款RF芯片。其中，MAC (Media Access Control,媒体介入控制层)属于OSI模型中数据链路层下层子层。MAC定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，MAC对连接介质的访问是“先来先服务”的。其中，物理寻址在MAC中被定义，逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)也在MAC中被定义；线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层MAC中实现。
[0036]进一步地，本实施例所采用的基带处理芯片为支持国家WAPI (Wireless LANAuthenticat1n and Privacy Infrastructure,无线局域网鉴别和保密基础结构)的安全标准，具有USB接口的STA(Static Timing Analysis,静态时序分析)芯片。静态时序分析是芯片设计中的一个后端流程，通常对设计的电路的时序路径进行分析。STA芯片是指具有芯片级静态时序分析的芯片。
[0037]本实施例所采用的STA 芯片符合 GB15629.11-2003、GB15629.1102-2003、GB15629.1104-2006和无线局域网IEEE802.llb/g/n标准，支持直接序列扩频(DSSS,Direct Sequence Spread Spectrum)、正交频分复用调制模式(OFDM, OrthogonalFrequency Divis1n Multiplexing))以及多种不同的数据传输速率的基带处理芯片，具备数据解扰能力，最高物理层数据率可达300Mbps。在安全方面，本实用新型采用的STA芯片不仅支持国家标准的WAPI加密,还支持国际标准WEP (Wired Equivalent Privacy,有线等效加密)、TKIP (Temporal Key Integrity Protocol,暂时密钥集成协议)、CCMP (CounterCBC-MAC Protocol，计数器模式密码块链消息完整码协议)加密，这些硬件组件使得基于该主控芯片202的数据传输系统在进行保密通信时仍然能够获得与非加密通信时相近的数据传输性能。
[0038]进一步地，本实施例中的放电模块104包括放电器件；优选地，所述放电器件包括陶瓷放电管；所述陶瓷放电管由一对填充有放电介质的陶瓷管构成，所述陶瓷放电管的放电间隙封装在所述陶瓷管中；所述陶瓷放电管与所述接地线连接，以通过所述陶瓷放电管将雷击的电流引入所述接地线105。具体实施时，所述放电介质为惰性气体，将所述陶瓷放电管设置为陶瓷气体放电管。陶瓷气体放电管串联于线路中，可用在交直流电源、各种信号电路中进行防雷，都可以用它来将雷电流泄放入大地。
[0039]本实施例提供的防雷击室外型无线网卡，通过USB接口 204与笔记本等外部上网设备的USB接口相连，接地线105和室内接地线良好接触，在笔记本等外部上网设备上安装完驱动程序后就可以连接WIFI (Wireless-Fidelity，无线保真)信号。当室内WIFI信号覆盖不是很好时，可以把无线网卡的定向天线101伸出窗外或放置在建筑物的顶部固定好，同时调整定向天线101的角度使其和WIFI基站的天线无障碍传输，这时无线网卡可以得到较强WIFI信号。当天线是放置在窗外或建筑物的顶部，遇到雷雨天气并被闪电击中后，雷击电流将会通过射频电缆102引入到网卡模块103，在网卡模块103通过放电模块104中的放电器件把电流引入到接地线105，最终电流被引入大地，从而防止网卡、上网设备等被烧毁或造成人员伤亡。因此，应用本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡，一方面确保了室外型无线网卡在雷雨天气中仍然能够正常工作，避免因雷电带来的电流信号而造成的网卡与上网设备的烧毁等现象的发生，并且在一定程度上保护了操作人员的人身安全；另一方面，定向天线可以放置在室外的任意位置而无需担心雷电的影响，因此也提高了定向天线的灵活性，如可将天线放置在窗外或者建筑物的顶部，从而使无线网卡接收更强的WIFI信号。
[0040]参看图3，是本实用新型提供的防雷击室外型无线网卡的第二个实施例的结构示意图。
[0041]本实施例与第一实施例的基本原理相同，本实施例与第一实施例的区别点在于，如图3所示，所述放电模块304独立于所述网卡模块303，并且，所述放电模块上设有两个USB接口和一个接地端；所述放电模块304通过其中一个USB接口与所述网卡模块303连接，通过另一个USB接口与外部联网设备连接；所述放电模块304的接地端与所述接地线305连接。其中，定向天线301、射频电缆302、网卡模块303中的射频发射器401、主控芯片402、USB接口 404以及接地线305的工作原理与第一实施例相同，在此不再赘述，可以参考第一实施例中的相关内容。
[0042]在本实施例中，由于放电模块304独立连接在网卡模块303外部，使得该放电模块304可以随时插接在网卡模块303上，因此可以在雷雨天气中保护任意的匹配的无线网卡，且进一步地提高了放电模块304的便携性和应用灵活性。
[0043]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种防雷击室外型无线网卡，其特征在于，包括定向天线、射频电缆、网卡模块、放电模块和接地线； 所述网卡模块通过所述射频电缆与所述定向天线连接，所述定向天线设置在室外；所述网卡模块通过所述放电模块与接地线连接； 所述网卡模块集成有电源模块、USB接口、射频发射器和主控芯片； 所述电源模块通过所述USB接口与外部供电设备连接；所述射频发射器的一端与所述主控芯片连接，另一端通过所述射频电缆与所述定向天线连接； 所述放电模块一端与所述主控芯片连接，另一端与所述接地线连接。
2.如权利要求1所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述放电模块集成在所述网卡模块内部。
3.如权利要求1所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述放电模块独立于所述网卡模块，并且，所述放电模块上设有两个USB接口和一个接地端； 所述放电模块通过其中一个USB接口与所述网卡模块连接，通过另一个USB接口与外部联网设备连接；所述放电模块的接地端与所述接地线连接。
4.如权利要求1?3任一项所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述主控芯片为基带处理芯片。
5.如权利要求4所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述电源模块包括调制变压器； 所述调制变压器与所述射频发射器、所述主控芯片以及所述放电模块分别连接，以对所述射频发射器、所述主控芯片以及所述放电模块分别供电。
6.如权利要求5所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述放电模块包括放电器件； 所述放电器件包括陶瓷放电管； 所述陶瓷放电管由一对填充有放电介质的陶瓷管构成，所述陶瓷放电管的放电间隙封装在所述陶瓷管中；所述陶瓷放电管与所述接地线连接，以通过所述陶瓷放电管将雷击的电流引入所述接地线。
7.如权利要求1所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述主控芯片为静态时序分析芯片。
8.如权利要求1所述的防雷击室外型无线网卡，其特征在于，所述射频发射器包括发射链路和接收链路； 所述发射链路包括带通滤波器和功率放大器；所述接收链路包括低噪声放大器、射频收发切换器以及射频匹配电路。
【文档编号】H04W88/02GK203968392SQ201420363789
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】赵栋 申请人:广州杰赛科技股份有限公司