应用于无线通信中的可切换天线制造技术

本发明专利技术提供一种应用于无线通信中的可切换天线，其通过控制每个天线单元对应反射体的状态来获得期望的辐射方向图，自适应无线环境，并且能给两个收发设备提供高效可靠的通信链路链接。本发明专利技术的另一个方面描述了一种用于连接两个反射体的开关(例如，二极管)，电子控制这种二极管开或者关，使得对应的两个反射器电子连接或者断开。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】应用于无线通信中的可切换天线相关申请本申请是一个共同美国申请号为13/872，078，名称为多通道多扇区智能天线系统、申请日为2013年4月27的部分连续申请。
本专利技术属于天线领域，具体涉及到天线阵列结构方式与电子控制来形成所需的天线辐射方向图，自适应环境，并为两个收发设备提供可靠、高效的通信链路链接。
技术介绍
天线系统是通信系统组成中必不可少的。传统的无线通信，其单个天线分别用于发射源和接收端。这种系统叫做Siso(单发单收)。这样的系统容易引发多径效应的问题。当电磁场遇到丘陵、峡谷、建筑、电线电缆等障碍物时，电磁波会发生反射、绕射、散射等问题，因此电磁波会以多个路径到达目的地。延迟的散射信号会导致信号衰落、边缘掉话(悬崖效应)以及间歇性接收(如同尖粧篱栅的形态)。在数字通信系统中，例如互联网，这会导致数据传输速率下降，而且会增加系统误码率。使用智能天线可以减少或消除由反射、偏转、折射、散射等多径传输带来的烦恼。智能天线是一种数字无线通信天线系统，它的分集效果在源(发射机)、目的地(接收机)、或者源和目的地都有明显的优势。分集效应的优势在于多个射频(RF)信号同时发射和/或接收，来提高数据传输速度，降低错误率。智能天线也被称为自适应天线阵、多天线，近来也被叫做MMO(多发多收)，它是一种利用智能信号处理算法来识别空间来波方向(DOA)及特征的阵列天线，并计算出天线波束的形成量，利用控制单元控制天线的波束可以追踪和定位一个移动的目标。当前使用的大多数智能天线都有令人难以接受的方向图零点。在无线电中，方向图零点是指在其扇区内的某些方位，从不同发射体发出的信号几乎完全相互抵消了。如果没有很精确的布局，方向图零点会阻碍信号接收或者使该区域无法发送信号。因此，急需一种既可以灵活控制天线方向图又没有方向图零点的天线系统。
技术实现思路
这段描述的目的在于总结本专利技术的一些架构，然后介绍一些优选的具体实施例，在这段描述与在摘要中的描述会有一些简化和省略，为的是避免混淆本段的描述与摘要的描述。这样的简化并不是在限制本专利技术的范围。本专利技术涉及一种天线阵列结构，其通过天线单元电子控制以形成所需的天线辐射方向图，能够自适应环境，并为两个收发设备提供可靠、高效的通信链路链接。根据本专利技术的一个方面，在这两个收发设备中，一个为WIFI接入点(AP)设备，另一个是客户端设备(例如，计算机或移动电话)。WIFI AP设备中组成天线阵列的天线单元可以通过电子控制的方式，给与其相连的所有客户端提供最可靠的链接。根据本专利技术的另一个方面，一个天线阵列至少包含两组天线单元。这两组天线单元由一个信号源(例如，一个射频驱动电路)驱动。每个天线单元包括两个单独的反射体，它们通过一个二极管焊接在一起。根据二极管的状态(例如，导通或断开)，所述天线阵列的辐射方向图可以被电子控制，以保证与它连接的每一个客户端设备获得最可靠的链接。理论上，如果一个天线阵列中有η组天线单元，每组天线单元包含两个反射体，那么根据不同的实施方式将有2η个不同的辐射特性可供选择。基于不同的实施方式，本专利技术可以被应用于一种方法、一种装置或一个系统的一部分。根据本专利技术一个具体实施例，本专利技术是一种天线系统，其包括:一基板；至少两个天线单元，每个天线单元包括两个天线和两个反射器，其中，所述每个天线单元中的两个反射器通过一个开关相连；和一个开关控制单元，其通过电子控制所述开关，所述开关通过接通或者断开来改变天线系统的辐射方向图。 进一步的，所述天线单元当中两个天线的输入功率是相同的。进一步的，所述每个天线单元的输入功率是相同的。进一步的，所述基板是一个印制电路板(PCB)，所述天线单元由PCB上的覆铜构成。进一步的，所述天线单元通过各自的PCB板上的铜带由电源供电。进一步的，所述开关是焊接于两个反射体之间的二极管，当所述二极管导通，两个反射体联通，当所述二极管断开，两个反射体物理上断开连接。进一步的，所述天线单元中的两个天线位于所述PCB的两侧。进一步的，所述每一个天线单元中两个反射体的末端都斜向上伸出一段，来隔离两个相邻的天线单元。根据本专利技术另一个具体实施例，本专利技术是一种天线系统，其包括:一印制电路板(PCB);四个二极管；四个天线单元，其离开所述PCB的中心等间隔设置于PCB的四个边的中心，每一个天线单元包括两个天线和两个反射体，每一个天线单元中的两个反射体通过一个二极管相连，所述天线和反射体都由PCB上的铜带构成，通过由电子控制的二极管的开和关以改变所述天线系统的辐射方向图。所述天线单元由一个位于中心处的电源驱动，并且，所述每个天线单元的输入功率是相同的。进一步的，其还包括一个开关控制单元，其用来控制所述二极管。进一步的，所述开关控制单元接收反馈信号，并通过接收到的反馈信号来控制所述二极管。进一步的，所述天线单元通过各自的PCB板上的铜带由电源供电。进一步的，所述每一个天线单元中的两个反射器通过一个二极管焊接相连。进一步的，所述每一个天线单元中的两个天线位于所述PCB的两侧。进一步的，所述每一个天线单元中两个反射体的末端都斜向上伸出一段，来隔离两个相邻的天线单元。本专利技术的有益效果:本专利技术一种天线系统，其体积小、工作频带宽、方向图性能强并且成本更低更容易制造的智能天线。本专利技术还有一些特点和优点将在下面的附图以及实例的实施方式中阐述。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图1为本专利技术一种采用物理原件相构造或简单印刷在PCB上的天线阵列在一个具体实施例中的放大视图；图2A为图1中天线全向模式的驻波图，全向模式下，四个二极管全部断开，相当于开路；图2B为天线全向模式相应方位角辐射方向图；图3A为本专利技术的天线在一个【具体实施方式】中的驻波图，其四个二极管中任意一个导通、其余三个断开，即有一个二极管将与其相连的两个反射体联通；图3B为对应于图3A中天线的相应方位角辐射方向图；图4A为图1天线的另一种模式的驻波图，四个二极管中任意两个相邻的均导通，其余两个断开，即有两个相邻的二极管分别将与其相连的反射体联通；图4B为对应于图4A天线的相应方位角辐射方向图；图5为本专利技术的天线系统在一个具体实施例中的框图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的详细描述包含了过程、步骤、逻辑运算、处理以及其他使用符号直接或间接的表明通信装置与馈电网络的耦合等类似的操作。这些过程的描述通常被熟悉本领域的技术人员用来与其他同领域的技术人员作有效的沟通。以下描述中用到的“一个具体实施例”或“具体实施例”是指结合该具体实施例中所描述的特定特征、结构或特性，并至少包含在本专利技术内的一个具体实施例。出现的“在一个具体实施例中”并不一定是指在同一个具体实施例，这些具体实施例也不存在相互排斥或相互替换。此外，本实施例中流程框图做提到的具体实施例的顺序并不表示任何特定的顺序，也未做限制。运营商一直在寻找一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线系统，其特征在于：其包括：一基板；至少两个天线单元，每个天线单元包括两个天线和两个反射器，其中，所述每个天线单元中的两个反射器通过一个开关相连；和一个开关控制单元，其通过电子控制所述开关，所述开关通过接通或者断开来改变天线系统的辐射方向图。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑博信，李鑫，汪义兵，沈骏，赵辉，
申请(专利权)人：康凯科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33