一种极化可重构天线、重构方法及MIMO系统技术方案

本发明专利技术公开了一种极化可重构天线、重构方法及MIMO系统，包括第一水平振子、第二水平振子、第一垂直振子和第二垂直振子，第一水平振子通过一第一二极管开关连接于第一馈电点，第二水平振子通过一第二二极管开关连接于第二馈电点，第一垂直振子通过一第三二极管开关连接于所述第一馈电点，第二垂直振子通过一第四二极管开关连接于所述第二馈电点，第一二极管开关、第二二极管开关、第三二极管开关和第四二极管开关均连接于用于控制各个二极管开关通断的信号收发控制模块。本发明专利技术通过信号收发控制模块直接控制各个二极管的通断，能够根据系统的发射和接收状态灵活变换天线的极化方式。

A polarization reconfigurable antenna, reconstruction method and MIMO system

The invention discloses a Polarization Reconfigurable antenna, a reconfigurable method and a MIMO system, including a first horizontal oscillator, a second horizontal oscillator, a first vertical oscillator and a second vertical oscillator. The first horizontal oscillator is connected to the first feeding point through a first diode switch, and the second horizontal oscillator is connected to the first feeding point through a second diode switch. The first vertical oscillator is connected to the first feed point through a third diode switch, the second vertical oscillator is connected to the second feed point through a fourth diode switch, and the first diode switch, the second diode switch, the third diode switch and the fourth diode switch are connected to the control. The signal transceiver control module of each diode switch is broken. The invention directly controls the on and off of each diode through a signal receiving and receiving control module, and can flexibly change the polarization mode of the antenna according to the transmitting and receiving state of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种极化可重构天线、重构方法及MIMO系统
本专利技术属于天线
，尤其涉及一种极化可重构天线、重构方法及MIMO系统。
技术介绍
现今用于家用路由器中的天线都以垂直线极化为主，垂直极化波在传播过程中衰减较水平极化小。这个特性在路由器作为发射端的时候比较明显，可以使终端获得更强的接收信号强度；但是当路由器作为接收端时，由于终端设备天线位置的不固定性，以及来波信号经过反射、散射和折射后会形成交叉极化的电磁波导致路由的接收信号强度大大衰减，影响终端的网络通信，由上可知，单一的垂直极化天线不能满足要求。为了解决上述技术问题，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种基于固体等离子体的极化可重构天线[申请号：CN201710707437.2]，包括：馈线和射频接头，其特征在于还包括：固体等离子体发生器阵列、衬底基片、偏置电极、支柱和金属底座；所述固体等离子体发生器阵列由多个固体等离子体发生器呈辐射状排布或多个同心圆环状排布或两种排布方式相结合而成；所述支柱为上下端开口的壳体结构，衬底基片为带有多个通孔的板状结构，衬底基片盖在支柱的上端口并固定；固体等离子体发生器阵列安装在衬底基片上表面，固体等离子体发生器阵列下方连接有多个偏置电极，多个偏置电极对应穿过衬底基片上的通孔并深入支柱的腔体内；支柱下端固定在金属底座上；馈线位于支柱腔体内部，馈线上端穿过衬底基片焊接在固体等离子体发生器阵列上，下端与固定在金属底座下方的射频接头焊接；基于固体等离子体的极化可重构天线工作时，基于固体等离子体的宽带变频天线的信号从射频接头传输到馈线；通过对不同数量组合的偏置电极施加电压，使相应长度的固体等离子体器件导通工作，形成不一样响应频率的固体等离子体辐射形态；从而通过不同工作状态的固体等离子体器件实现将信号转换成不同频率的电磁波辐射出去。上述方案采用固体等离子体器件通过外加电压激励的方式实现具有辐射能力的固体等离子体，从而形成不同极化形态的天线。满足接收和发射需要，保证在接收状态下的信号，但是仍然存在结构过于复杂，在路由系统中实用性不强等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种极化可重构天线；本方案的另一目的是提供一种极化可重构天线的重构方法；本方案的另一目的是提供一种应用可重构天线的MIMO系统。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本专利技术的极化可重构天线，包括第一水平振子、第二水平振子、第一垂直振子和第二垂直振子，所述第一水平振子通过一第一二极管开关连接于第一馈电点，所述第二水平振子通过一第二二极管开关连接于第二馈电点，所述第一垂直振子通过一第三二极管开关连接于所述第一馈电点，所述第二垂直振子通过一第四二极管开关连接于所述第二馈电点，所述第一二极管开关、第二二极管开关、第三二极管开关和第四二极管开关均连接于用于控制各个二极管开关通断的信号收发控制模块。所述第一二极管开关、第二二极管开关、第三二极管开关(31)和第四二极管开关均为PIN二极管。在上述的极化可重构天线中，所述信号收发控制模块为本极化可重构天线所在系统的原有模块，用于在所述系统具有发射控制信号时，控制第一二极管开关和第二二极管开关断开，第三二极管开关和第四二极管开关导通，形成垂直极化天线；所述信号收发控制模块用于在所述系统具有接收控制信号时，控制第三二极管开关和第四二极管开关断开，第一二极管开关和第二二极管开关导通，形成水平极化天线。在上述的极化可重构天线中，所述第一水平振子通过第一磁环连接至第一直导线，第二水平振子通过第二磁环连接至第二直导线，且所述第一直导线和第二直导线均连接于信号收发控制模块的接收使能端，由信号收发控制模块的接收使能信号控制所述第一直导线和第二直导线。在上述的极化可重构天线中，所述第一垂直振子通过第三磁环连接至第三直导线，第二垂直振子通过第四磁环连接至第四直导线，且所述第三直导线和第四直导线均连接于信号收发控制模块的发射使能端，由信号收发控制模块的发射使能信号控制所述第三直导线和第四直导线。在上述的极化可重构天线中，所述第一馈电点通过第五磁环连接至接地端，所述第二馈电点通过第六磁环连接至接地端；所述第一馈电点连接于馈线芯线，所述第二馈电点连接于馈线编织层，所述馈线芯线设置在馈线编织层的周向内侧，且馈线芯线自馈线编织层的一端向外侧延伸至所述第一馈电点。在上述的极化可重构天线中，所述第一水平振子和第二水平振子分别包括一个或多个天线振子，且第一水平振子和第二水平振子具有相同或者不同数量的天线振子；所述第一垂直振子和第二垂直振子分别包括一个或多个天线振子，且所述第一垂直振子和第二垂直振子具有相同或者不同数量的天线振子。一种MIMO系统，包括信号收发控制模块，将所述MIMO系统中的一个或多个天线由权利要求1-6任意一项所述的极化可重构天线替代。在上述的MIMO系统中，将所述MIMO系统中与其他天线间隔距离最小的天线采用所述极化可重构天线代替。在上述的MIMO系统中，所述第一馈电点通过第五磁环连接至MIMO系统的接地端，第二馈电点通过第六磁环连接至MIMO系统的接地端；所述第一直导线和第二直导线连接于MIMO系统的接收使能信号端，由MIMO系统的接收使能信号控制，第三直导线和第四直导线连接于MIMO系统的发射使能信号端，由MIMO系统的发射使能信号控制。一种极化可重构天线的重构方法，包括：当具有发射控制信号时，控制第一二极管开关和第二二极管开关关闭，同时控制第三二极管开关和第四二极管开关打开，形成垂直极化天线；当具有接收控制信号时，控制第三二极管开关和第四二极管开关关闭，同时控制第一二极管开关和第二二极管开关打开，形成水平极化天线。本专利技术相较于现有技术具有以下优点：1、利用系统中原有的发射接收控制信号，控制二极管开关的通断，能够更好地实现系统收发与天线极化方式的同步；2、使用二极管开关辅助重构天线极化方式，具有简单的结构，且易于实现等优点；3、将极化可重构天线应用于MIMO系统中，实现MIMO系统天线间极化隔离，有利于提高系统接收性能，同时不影响其发送性能；4、能够根据系统的发射和接收状态灵活变换天线的极化方式。附图说明图1是本专利技术实施例一中极化可重构天线的结构示意图；图2是图1中A部分的放大图；图3是本专利技术实施例二的原理框图。附图标记：第一水平振子1；第二水平振子2；第一垂直振子3；第二垂直振子4；第一二极管开关11；第二二极管开关21；第三二极管开关31；第四二极管开关41；第一馈电点12；第二馈电点22；第一磁环13；第二磁环23；第三磁环33；第四磁环43；第五磁环53；第六磁环63；第一直导线14；第二直导线24；第三直导线34；第四直导线44；馈线芯线15；馈线编织层16；信号收发控制模块6。具体实施方式虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极化可重构天线，其特征在于，包括第一水平振子(1)、第二水平振子(2)、第一垂直振子(3)和第二垂直振子(4)，所述第一水平振子(1)通过一第一二极管开关(11)连接于第一馈电点(12)，所述第二水平振子(2)通过一第二二极管开关(21)连接于第二馈电点(22)，所述第一垂直振子(3)通过一第三二极管开关(31)连接于所述第一馈电点(12)，所述第二垂直振子(4)通过一第四二极管开关(41)连接于所述第二馈电点(22)，所述第一二极管开关(11)、第二二极管开关(21)、第三二极管开关(31)和第四二极管开关(41)均连接于用于控制各个二极管开关通断的信号收发控制模块(6)。

【技术特征摘要】
1.一种极化可重构天线，其特征在于，包括第一水平振子(1)、第二水平振子(2)、第一垂直振子(3)和第二垂直振子(4)，所述第一水平振子(1)通过一第一二极管开关(11)连接于第一馈电点(12)，所述第二水平振子(2)通过一第二二极管开关(21)连接于第二馈电点(22)，所述第一垂直振子(3)通过一第三二极管开关(31)连接于所述第一馈电点(12)，所述第二垂直振子(4)通过一第四二极管开关(41)连接于所述第二馈电点(22)，所述第一二极管开关(11)、第二二极管开关(21)、第三二极管开关(31)和第四二极管开关(41)均连接于用于控制各个二极管开关通断的信号收发控制模块(6)。2.根据权利1所述的极化可重构天线，其特征在于，所述第一二极管开关(11)、第二二极管开关(21)、第三二极管开关(31)和第四二极管开关(41)均为PIN二极管。3.根据权利1或2所述的极化可重构天线，其特征在于，所述信号收发控制模块(6)为本极化可重构天线所在系统的原有模块，用于在所述系统具有发射控制信号时，控制第一二极管开关(11)和第二二极管开关(21)断开，第三二极管开关(31)和第四二极管开关(41)导通，形成垂直极化天线；所述信号收发控制模块(6)用于在所述系统具有接收控制信号时，控制第三二极管开关(31)和第四二极管开关(41)断开，第一二极管开关(11)和第二二极管开关(21)导通，形成水平极化天线。4.根据权利3所述的极化可重构天线，其特征在于，所述第一水平振子(1)通过第一磁环(13)连接至第一直导线(14)，第二水平振子(2)通过第二磁环(23)连接至第二直导线(24)，且所述第一直导线(14)和第二直导线(24)均连接于信号收发控制模块(6)的接收使能端，由信号收发控制模块(6)的接收使能信号控制所述第一直导线(14)和第二直导线(24)；所述第一垂直振子(3)通过第三磁环(33)连接至第三直导线(34)，第二垂直振子(4)通过第四磁环(43)连接至第四直导线(44)，且所述第三直导线(34)和第四直导线(44)均连接于信号收发控制模块(6)的发射使能端，由信号收发控制模块(6)的发射使能信号控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：许娇娇，
申请(专利权)人：四川斐讯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51