一种可重构天线装置及智能通信终端制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可重构天线装置及智能通信终端，包括螺旋天线、定向天线匹配电路和连接器；所述螺旋天线作为定向天线形成定向辐射磁场；所述定向天线匹配电路连接螺旋天线的信号馈点，用于调节所述螺旋天线的谐振频率；所述连接器用于在改变天线形式时，将所述螺旋天线与参考地连通，以将天线形式从定向天线形式转变成LOOP全向天线形式。本发明专利技术通过在现有定向螺旋天线的基础上，增加可控制螺旋天线选择性接地的连接器，从而可以使天线装置从原有的定向辐射转变为全向辐射，实现天线形式从定向天线到全向天线的重构，由此实现了天线装置的兼容性设计，使得天线装置可以根据其实际应用环境择优切换。

Reconfigurable antenna device and intelligent communication terminal

The invention discloses a reconfigurable antenna device and intelligent communication terminal, including spiral antenna and directional antenna matching circuit and the connector; the spiral antenna forming directional radiation magnetic field is used as a directional antenna feed point signal; the directional antenna matching circuit is connected with the spiral antenna, used to adjust the resonant frequency of the spiral antenna; the connector is used for changing the antenna form, the spiral antenna and the reference communication to change from antenna directional antenna form into LOOP form of omnidirectional antenna. The invention is based on the existing directional spiral antenna, increase control connector grounding of the helical antenna selective, which can make the antenna device radiation from the original orientation into omni-directional radiation, reconstruct the antenna from the directional antenna to the omnidirectional antenna, thus realizes the compatibility design of the antenna device, the antenna device can according to the the actual application selection switch.

【技术实现步骤摘要】
一种可重构天线装置及智能通信终端
本专利技术属于天线装置
，具体地说，是涉及一种定向天线的可重构设计。
技术介绍
随着智能通信终端及互联网的快速发展，无线通信技术已经成为人们通信的主要方式，不仅局限于手机等移动通信终端，物联网的兴起在方便数据交互的同时，使得人们的社会生活对无线数据通信产生越来越大的依赖。物联网（TheInternetofthings）是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网就是物物相连的互联网，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网的基础上延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行着信息的交换和通信。目前的物联网设备主要包括智能家电、智能数据通信终端、可穿戴类电子产品等。这些物联网设备大多工作在空旷的通信环境下，其无线传输路径相对较好，受电磁辐射和电磁屏蔽的影响极小，可以同时与其他的一个或多个设备（例如基站）进行信息交互。对于在空旷环境下使用的物联网设备，其内部的天线装置需要设计成全向天线形式，通过形成全向覆盖的信号场，以实现不同方向设备间的信息传递。但是，对于某些智能通信终端来说，有时会应用在特殊的工作环境中，例如复杂的电磁辐射环境、狭隘的辐射空间及电磁屏蔽环境等。以智能水表、智能电表、无线路由器等通信终端为例进行说明，这类通信终端有的会安装在管道井、地下车库等信号场区较弱的环境中，需要与之通信的接收设备通常仅有一个，且一般位于某一特定的方向，例如管道井的井口处或者地下车库的入口处等。当这类通信终端处于这种狭窄且封闭的传输环境时，若将其天线装置设计成全向天线形式，在特定方向的天线增益会受限，继而影响到有效信号强度。因此，对于工作在特殊环境下的智能通信终端，有时需要将其天线装置设计成定向天线形式，且辐射方向指向接收设备所在的方位，通过增大天线装置在该特定方向上的辐射增益，以提高天线装置在该方向上的通信性能，继而实现其与接收设备之间良好的信息交互。但是，这些智能通信终端在出厂时并不能确定其具体的应用环境，因此存在天线形式单一化与应用环境多样化不相适应的缺陷，在组网过程中必须根据实际应用环境对智能通信终端的天线装置进行定制，由此便导致了现有的智能通信终端兼容性差、应用领域不灵活等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可重构的天线装置，可以在螺旋定向天线与全向天线之间进行选择切换，以对天线装置的辐射形式实现可重构设计。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术在一个方面提出了一种可重构天线装置，包括螺旋天线、定向天线匹配电路和连接器；所述螺旋天线作为定向天线，形成定向辐射磁场；所述定向天线匹配电路连接螺旋天线的信号馈点，用于调节所述螺旋天线的谐振频率；所述连接器用于在改变天线形式时，将所述螺旋天线与参考地连通，以将天线形式从定向天线形式转变成LOOP全向天线形式。本专利技术在另一个方面提出了一种智能通信终端，设置有信号源和可重构天线装置，在所述可重构天线装置中包括螺旋天线、定向天线匹配电路和连接器；所述螺旋天线作为定向天线，形成定向辐射磁场；所述定向天线匹配电路连接在螺旋天线的信号馈点与所述信号源之间，用于调节所述螺旋天线的谐振频率；所述连接器用于在改变天线形式时，将所述螺旋天线与参考地连通，以将天线形式从定向天线形式转变成LOOP全向天线形式。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过在现有定向螺旋天线的基础上，增加可控制螺旋天线选择性接地的连接器，从而可以使天线装置从原有的定向辐射转变为全向辐射，实现天线形式从定向天线到全向天线的重构，由此实现了天线装置的兼容性设计，使得天线装置可以根据其实际应用环境择优切换。将本专利技术的天线装置应用在智能通信终端上，通过调整天线装置全向辐射，可以使得智能通信终端很好地适应空旷的通信环境；通过调整天线装置定向辐射，可以保证智能通信终端在弱场区或强干扰电磁环境下的天线性能，由此显著提升了智能通信终端对不同电磁传输环境的适应能力，扩展了其应用场合。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提出的可重构天线装置的一种实施例的电路原理图；图2为本专利技术所提出的可重构天线装置的第二种实施例的电路原理图；图3为本专利技术所提出的可重构天线装置的第三种实施例的电路原理图；图4为本专利技术所提出的可重构天线装置工作在定向天线形式下的辐射方向图；图5为本专利技术所提出的可重构天线装置工作在全向天线形式下的辐射方向图；图6为本专利技术所提出的可重构天线装置工作在狭窄且封闭的传输环境下的信号传输路径图；图7为本专利技术所提出的可重构天线装置工作在空旷传输环境下的信号传输路径图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。本专利技术针对采用螺旋式定向天线的智能通信终端，提出了三种可以对螺旋天线的辐射形式实现可重构设计的技术方案，通过设计天线形式在定向天线和全向天线之间择优切换，从而提高了天线装置的兼容性，使得配置有该类天线装置的智能通信终端能够更好地适应各种不同的电磁传输环境。下面通过三个具体的实施例，对本专利技术所提出的天线装置可重构设计的具体实现方式进行详细阐述。实施例一，如图1所示，本实施例的天线装置包括螺旋天线13、定向天线匹配电路12和连接器14等主要组成部分。其中，螺旋天线13作为定向天线，可以在特定方向上形成定向辐射场，以提高天线装置在特定方向上的无线通信性能。本实施例的螺旋天线13优选外置于智能通信终端，以方便调节螺旋天线13的辐射方向。具体来讲，可以将螺旋天线13的主要辐射本体131（即，螺旋部分）设置在智能通信终端的壳体外部，将主要辐射本体131的一端通过分支133连接至螺旋天线13的信号馈点134，将主要辐射本体131的另外一端作为螺旋天线13的末端132，形成自由端。在所述分支133上可以设置转动部16，以使所述主要辐射本体131能够绕所述转动部16自由旋转，继而根据极化方向的需要调整螺旋天线13的辐射方向。在本实施例中，所述主要辐射本体131可以在空间内任意旋转，也可以平行于智能通信终端的壳体，在水平面内绕转动部16做360°旋转。将螺旋天线13的信号馈点134连接至智能通信终端内部的PCB基板10，并与PCB基板10上布设的定向天线匹配电路12连通，通过定向天线匹配电路12连通智能通信终端的信号源11，以实现射频信号的接收和/或发射。本实施例的信号源11是智能通信终端内部构成射频通道的各相关部件的统称，例如，包括晶振、主芯片、多工器、供放电路、滤波电路及其他相关射频器件等。本实施例的定向天线匹配电路12可以设计成π型结构，具体可以采用三个电容或者三个电感或电容和电感的组合连接而成，通过调谐螺旋天线13的匹配阻抗，以调节所述螺旋天线13的谐振频率与其所要接收的无线信号的频率一致，继而实现对该频段无线信号的有效接收。当然，所述定向天线匹配电路12也可以采用一个或多个电容或电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构天线装置，其特征在于，包括：螺旋天线，其作为定向天线，形成定向辐射磁场；定向天线匹配电路，其连接螺旋天线的信号馈点，用于调节所述螺旋天线的谐振频率；连接器，其用于在改变天线形式时，将所述螺旋天线与参考地连通，以将天线形式从定向天线形式转变成LOOP全向天线形式。

【技术特征摘要】
1.一种可重构天线装置，其特征在于，包括：螺旋天线，其作为定向天线，形成定向辐射磁场；定向天线匹配电路，其连接螺旋天线的信号馈点，用于调节所述螺旋天线的谐振频率；连接器，其用于在改变天线形式时，将所述螺旋天线与参考地连通，以将天线形式从定向天线形式转变成LOOP全向天线形式。2.根据权利要求1所述的可重构天线装置，其特征在于，在所述连接器中设置有金属导电柱，所述金属导电柱的底端与参考地连通，顶端用于与所述螺旋天线接触；在需要天线装置定向辐射时，所述螺旋天线与所述金属导电柱分离；在需要天线装置全向辐射时，将所述螺旋天线与所述金属导电柱的顶端接触，使所述螺旋天线与参考地连通，形成LOOP全向天线。3.根据权利要求2所述的可重构天线装置，其特征在于，所述螺旋天线可根据所需要的极化方向旋转，在旋转至特定位置时，其末端刚好与金属导电柱的顶端接触连通，形成LOOP全向天线。4.根据权利要求2或3所述的可重构天线装置，其特征在于，还包括：全向天线匹配电路，其连接在所述金属导电柱的底端与参考地之间，用于调节所述LOOP全向天线的谐振频率。5.根据权利要求1所述的可重构天线装置，其特征在于，在所述连接器中设置有：金属导电柱，其顶端与所述螺旋天线的末端固定连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡育根，郑江伟，吴凯，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37