全向天线及辐射角度切换方法技术

本申请实施例提供一种全向天线和辐射角度切换方法。在本申请实施例中，全向天线由天线体和馈电电路构成，其中，天线体包括接地板、在该接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子及其馈电线，且接地板与其上方的第一个天线阵子以及相邻的天线阵子之间设置有支撑介质；馈电电路的至少两个选通电路与至少两个天线阵子分别相连。这样，当被馈电的天线阵子或其组合不同时，全向天线可在垂直平面上产生不同的辐射仰角，进而可满足全向天线垂直平面上的不同信号覆盖需求，从而增大全向天线在垂直平面上的覆盖范围。

【技术实现步骤摘要】
全向天线及辐射角度切换方法
本申请涉及天线
，尤其涉及一种全向天线及辐射角度切换方法。
技术介绍
随着智能天线技术的发展，越来越多的智能天线应用到了日常生活的无线通信中。智能天线对空间中的不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。根据方向性的不同，天线分为定向天线和全向天线两种。定向天线的后面罩有一个碗状的反射面，该反射面会将天线发出的射向后面的信号反射到前面，加强前面信号的强度，最终使得天线发出的信号只能向前面传递，这在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性。全向天线，会向四面八方辐射信号，前后左右都可以接收到信号，这在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性。现有全向天线可以满足需要水平面全向覆盖的通信需求，但全向天线在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，使得其在垂直平面上的覆盖范围受限。
技术实现思路
本申请的多个方面提供一种全向天线及辐射角度切换方法，用以增大其在垂直平面上的覆盖范围。一种全向天线，其特征在于，包括：馈电电路和天线体；其中，所述天线体包括：接地板、在所述接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子以及所述至少两个天线阵子的馈电线，所述接地板与所述接地板上方第一个天线阵子之间以及相邻天线阵子之间设有支撑介质；所述馈电电路包括：具有至少两个输出端的功率平分电路和至少两个选通电路；其中，每个输出端通过一个选通电路与一个天线阵子的馈电线连接，以在选通电路被选通时向连接的天线阵子馈电；其中，当被馈电的天线阵子的数量或组合不同时，所述全向天线在垂直平面上产生不同的辐射仰角。本申请实施例还提供一种辐射角度切换方法，包括：上述全向天线；该方法包括：确定垂直平面上的信号覆盖需求；根据天线阵子组合与辐射仰角之间的映射关系，确定满足所述信号覆盖需求的目标天线阵子组合；控制所述馈电电路中与所述目标天线阵子组合中的天线阵子连接的选通电路导通，以控制所述目标天线阵子组合在所述垂直平面上产生相应的辐射仰角。在本申请实施例中，全向天线由天线体和馈电电路构成，其中，天线体包括接地板、在该接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子及其馈电线，且接地板与其上方的第一个天线阵子以及相邻的天线阵子之间设置有支撑介质；馈电电路的至少两个选通电路与至少两个天线阵子分别相连。这样，控制馈电电路中至少两个选通电路的导通状态，可实现对不同的天线阵子或其组合进行馈电，当被馈电的天线阵子或其组合不同时，全向天线可在垂直平面上产生不同的辐射仰角，进而可满足全向天线垂直平面上的不同信号覆盖需求，从而增大全向天线在垂直平面上的覆盖范围。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请一示例性实施例提供的一种天线体的结构示意图；图2为本申请一示例性实施例提供的一种卡扣的结构示意图；图3为本申请一示例性实施例提供的一种馈电电路的结构示意图；图4为本申请一示例性实施例提供的一种天线阵子的俯视图的结构示意图；图5为本申请一示例性实施例提供的一种天线阵子的仰视图的结构示意图；图6为本申请一示例性实施例提供的一种支撑介质的仰视图的结构示意图；图7为本申请一示例性实施例提供的一种全向天线的正视图的结构示意图；图8为本申请一示例性实施例提供的一种全向天线的仰角为60°时的垂直平面上的辐射图；图9为本申请一示例性实施例提供的一种全向天线的仰角为30°时的垂直平面上的辐射图；图10为本申请一示例性实施例提供的一种全向天线的仰角为0°时的垂直平面上的辐射图；图11为本申请一示例性实施例提供的一种全向天线的端口驻波比随频率变化的分布图；图12为本申请一示例性实施例提供的一种MIMO天线系统的结构示意图；图13为本申请一实施例提供的一种辐射角度切换方法的流程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。针对现有全向天线在垂直平面上覆盖范围受限的问题，在本申请一些实施例中，提供一种全向天线，其基本原理是：全向天线由天线体和馈电电路构成，其中，天线体包括接地板、在该接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子及其馈电线，且接地板与其上方的第一个天线阵子以及相邻的天线阵子之间设置有支撑介质；馈电电路的至少两个选通电路与至少两个天线阵子分别相连。这样，控制馈电电路中至少两个选通电路的选通状态，可实现对不同的天线阵子或其组合进行馈电。当被馈电的天线阵子或其组合不同时，全向天线可在垂直平面上产生不同的辐射仰角，进而可满足全向天线垂直平面上的不同信号覆盖需求，从而增大全向天线在垂直平面上的覆盖范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。应注意到：相同的标号在下面的附图中表示同一物体，因此，一旦某一物体在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本申请一实施例提供的一种全向天线，包括：馈电电路和天线体。其中，图1为本申请一实施例提供的一种天线体的立体结构示意图。如图1所示，天线体S10包括：接地板1、在接地板1上方间隔设置的至少两个天线阵子2以及至少两个天线阵子2的馈电线3，且接地板1与接地板1上方第一个天线阵子2a之间以及相邻天线阵子之间设有支撑介质4，例如天线阵子2a和2b之间设置有支撑介质4。可选地，接地板1与支撑介质4以及天线阵子2与支撑介质4的连接方式可采用胶连接，也可采用如图2所示的卡扣5连接，但不限于此。图3为本申请一实施例提供的一种馈电电路的结构示意图。如图3所示，馈电电路S11包括：具有至少两个输出端的功率平分电路U1和至少两个选通电路K；其中功率平分电路U1的每个输出端通过一个选通电路与一个天线阵子的馈电线连接，以在对应连接的选通电路被选通时向连接的天线阵子馈电。例如，图3中所示的功率平分电路的输出端P2通过至少两个选通电路K中的选通电路K2和图1中所示的至少两个天线阵子中的天线阵子2a的馈电线连接，则在选通电路K2被选通时可向天线阵子2a馈电。当被馈电的天线阵子的数量或组合不同时，全向天线在垂直平面上产生不同的辐射仰角。例如，若至少两个天线阵子的数量为3个时，将3个天线阵子分别定义为天线阵子X、天线阵子Y和天线阵子Z，可以被馈电的天线阵子的数量可以为1个、2个或3个，被馈电的天线的数量不同时，全向天线在垂直平面上产生不同的辐射角。当被馈电的天线阵子的数量为2个时，被馈电的天线阵子的组合可以为天线阵子X和天线阵子Y，也可为天线阵子Y和天线阵子Z，或者为天线阵子X和天线阵子Z，这样，被馈电的天线阵子的组合不同，全向天线在垂直平面上也会产生不同的辐射角度。需要说明的是，图1和图3中所呈现的天线体和馈电电路的实现形式只是示例性的，而非限制性的。还需要说明的是，天线体中天线阵子、支撑介质以及接地板和馈电电路中选通电路以及功率平分电路的数量、形状、结构也都是示例性的，而非限制性的。在本实施例中，全向天线由天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向天线，其特征在于，包括：馈电电路和天线体；其中，所述天线体包括：接地板、在所述接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子以及所述至少两个天线阵子的馈电线，所述接地板与所述接地板上方第一个天线阵子之间以及相邻天线阵子之间设有支撑介质；所述馈电电路包括：具有至少两个输出端的功率平分电路和至少两个选通电路；其中，每个输出端通过一个选通电路与一个天线阵子的馈电线连接，以在选通电路被选通时向连接的天线阵子馈电；其中，当被馈电的天线阵子的数量或组合不同时，所述全向天线在垂直平面上产生不同的辐射仰角。

【技术特征摘要】
1.一种全向天线，其特征在于，包括：馈电电路和天线体；其中，所述天线体包括：接地板、在所述接地板上方间隔设置的至少两个天线阵子以及所述至少两个天线阵子的馈电线，所述接地板与所述接地板上方第一个天线阵子之间以及相邻天线阵子之间设有支撑介质；所述馈电电路包括：具有至少两个输出端的功率平分电路和至少两个选通电路；其中，每个输出端通过一个选通电路与一个天线阵子的馈电线连接，以在选通电路被选通时向连接的天线阵子馈电；其中，当被馈电的天线阵子的数量或组合不同时，所述全向天线在垂直平面上产生不同的辐射仰角。2.根据权利要求1所述的全向天线，其特征在于，每个天线阵子包括：PCB板、设置于所述PCB板顶层的顶层辐射贴片以及设置于所述PCB板底层的底层辐射贴片。3.根据权利要求2所述的全向天线，其特征在于，所述顶层辐射贴片包括：环设于所述PCB板中心的顶层环形子贴片、与所述顶层环形子贴片相连且关于所述PCB板的中心对称设置的四个顶层L形子贴片、以及与所述四个顶层L形子贴片对应的四条寄生辐射线；所述底层辐射贴片包括：环设于所述PCB板的中心的底层环形子贴片、以及与所述底层环形子贴片相连且关于所述PCB板的中心对称设置的四个底层L形子贴片。4.根据权利要求3所述的全向天线，其特征在于，每个顶层L形子贴片或每个底层L形子贴片包括：与所述顶层环形子贴片或所述底层环形子贴片相连的第一辐射线、与所述第一辐射线相连的第二辐射线以及与所述第二辐射线相连且与所述第二辐射线垂直的第三辐射线。5.根据权利要求4所述的全向天线，其特征在于，所述第一辐射线的宽度<所述第三辐射线的宽度<所述寄生辐射线的宽度<所述第二辐射线的宽度；所述第二辐射线的长度<所述第一辐射线的长度<所述第三辐射线的长度<所述寄生辐射线的长度。6.根据权利要求3所述的全向天线，其特征在于，每个天线阵子中的四个顶层L形子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，
申请(专利权)人：北京星网锐捷网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11