用于蓝牙和Wi-Fi频带的具有电子可重新配置且机械相同的天线的可调谐天线系统技术方案

一种支持2.4GHz操作、5GHz操作和双同时2.4GHz/5GHz操作的无线电系统，其包括：一个或更多个无线电装置；以及多个天线系统，经由多个开关连接至一个或更多个无线电装置，其中，多个天线系统中的每个天线系统都包括：天线元件，该天线元件包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端接地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的第一设置，天线元件操作为四分之一波、半波中的一种，并且其中，基于多个开关的第二设置，一个或更多个无线电装置被选择性地连接至多个天线系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蓝牙和Wi-Fi频带的具有电子可重新配置且机械相同的天线的可调谐天线系统
本公开内容总体上涉及无线天线系统。更具体地，本公开内容涉及用于蓝牙和Wi-Fi频带的具有电子可重新配置且机械相同的天线的可调谐天线系统。
技术介绍
各种设备利用天线来进行无线通信，所述设备例如是无线接入点(AP)、流媒体设备、膝上型计算机、平板电脑等(统称为“无线设备”)。此外，这种设备的设计趋势集中在美学、紧凑的形状因数等。这些无线设备需要利用Wi-Fi和蓝牙进行通信。Wi-Fi需要支持两个频带—2.4GHz和5GHz，而蓝牙需要支持2.4GHz频带。传统的方法针对这些不同的频带使用不同的天线。当然，这增加了大小、成本、复杂性等。如果能以最小化开关、占用空间等的方式提供一种支持可调谐性(用于单个2.4GHz频带、单个5GHz频带或双2.4GHz/5GHz工作)和天线分集(多个不同天线)的无线电系统将是有利的。
技术实现思路
在实施例中，无线电系统支持2.4GHz操作、5GHz操作和双同时2.4GHz/5GHz操作一个或更多个无线电装置；并且多个天线系统经由多个开关连接至一个或更多个无线电装置，其中，多个天线系统中的每一个都包括：天线元件，其包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端连接至地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的第一设置，天线元件操作为四分之一波、半波中的一种，并且其中，基于多个开关的第二设置，一个或更多个无线电装置被选择性地连接至多个天线系统。基于端接网络和匹配网络中的设置，天线系统能够操作为四分之一波、半波、以及同时操作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4GHz操作，半波支持5GHz操作，而半波和四分之一波支持双同时2.4GHz/5GHz操作。端接网络能够包括第一开关(TN)，匹配网络能够包括第二开关(MN1)和第三开关(MN2)，其中，第一开关、第二开关和第三开关的中的每个在开路、旁路、电感器和电容器中的至少两个之间选择。在TN设置为开路或通过电感器、MN1设置为通过电容器、以及MN2设置为开路的情况下，四分之一波能够操作；在TN设置为通过电容器或旁路、MN1设置为旁路、MN2设置为开路的情况下，半波能够操作，以及在TN设置通过电容器、MN1设置旁路、MN2设置通过电感器的情况下，半波和四分之一波能够操作。一个或更多个无线电装置能够被配置成对第一设置和第二设置进行电配置。能够基于分集、条件数和模式中的任何一个来调整第一设置以选择频带，并且调整第二设置以选择适当的天线系统。第一设置能够被调整以选择频带，并且第二设置能够被调整以选择多输入多输出(MIMO)维度。能够用聚合模式和Tx/Rx选择开关来实现第一设置和第二设置。天线元件能够包括具有第一端的第一竖直侧、具有第二端的第二竖直侧、以及水平部分，该水平部分在第一竖直侧和第二竖直侧之间，在第一竖直侧和第二竖直侧中的每一个的端部处，与第一端和第二端相对。在另一实施例中，一种可配置的双频带和单频带天线系统包括：天线元件，其包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端接地；匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的设置，天线元件操作为四分之一波、半波、以及同时工作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4GHz操作，半波能够支持5GHz操作，而半波和四分之一波能够支持双同时2.4GHz/5GHz操作。端接网络能够包括第一开关(TN)，匹配网络能够包括第二开关(MN1)和第三开关(MN2)，其中，第一开关、第二开关和第三开关均在开路、旁路、电感器和电容器中的至少两个之间进行选择。在TN设置为开路或通过电感器、MN1设置为通过电容器、以及MN2设置为开路的情况下，四分之一波能够操作；在TN设置通过电容器或旁路、MN1设置为旁路以及MN2设置为开路的情况下，半波能够操作，以及在TN设置通过电容器、MN1设置为旁路以及MN2设置为通过电感器的情况下，半波和四分之一波能够操作。一个或更多个无线电装置能够被配置成电子地配置设置。天线元件能够包括具有第一端的第一竖直侧、具有第二端的第二竖直侧、以及水平部分，该水平部分在第一竖直侧与第二竖直侧之间，其位于第一竖直侧和第二竖直侧中的每一个端部处，所述端部与第一端和第二端是相对的。基于端接网络和匹配网络中的元件，天线元件能够被调谐用于四分之一波、半波以及同时工作为半波和四分之一波。在另一实施例中，一种操作支持2.4GHz操作、5GHz操作和双同时2.4GHz/5GHz操作的无线电系统的方法包括：经由在多个开关上设置第一设置，将一个或更多个无线电装置选择性地连接至多个天线系统，其中，多个天线系统中的每一个都包括：天线元件，其包含第一端和第二端；端接网络，其将第一端接地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置；以及基于端接网络和匹配网络中的第二设置，使得用于多个天线系统中的一个或更多个天线系统的天线元件操作为四分之一波、半波、以及同时工作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4GHz操作，半波能够支持5GHz操作，并且半波和四分之一波能够支持双同时2.4GHz/5GHz操作。该方法还能够包括基于分集、条件数和模式中的任何一个来改变用于一个或更多个无线电装置中的一个无线电装置的天线元件系统。附图说明在本文中参照各种附图示出和描述了本公开内容，其中，在适当时使用相同的附图标记来表示相似的系统部件/方法步骤，并且其中：图1是无线电系统的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器和Tx/Rx开关；图2是无线电系统的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器、Tx/Rx开关和分集开关；图3是无线电系统的示意图，该无线电系统具有两个无线电装置，其能够进行2×2多输入多输出(MIMO)2.4GHz/5GHz操作或能够进行4×4MIMO5GHz操作；图4是作为实现本文所述无线电系统的示例无线设备的无线接入点的功能部件的框图；图5是图4的无线接入点的物理形状因数的立体图；图6是图4的接入点，以及去除顶部部分后的形状因数的立体图；图7是图4的接入点，以及去除顶部部分后的形状因数的俯视图；图8是接入点的一部分的立体图，其示出了单天线系统和到相关联的可配置天线的物理连接；图9是单天线系统的元件示图的图；图10是图8中的单天线系统的示意图，其示出了电路连接；图11是图8中的单天线系统的示意图，其示出了在2.4GHz配置中的电路连接；图12是图11中的单天线系统的示意图，其示出了在2.4GHz配置中通过电感器连接端接网络(TN)的电路连接；图13是示出了散射参数S11与频率的关系的曲线图，其示出了在2.4GHz配置中电感器的效果；图14是图12的示意图在2.4GHz配置中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电系统，所述无线电系统支持2.4GHz操作、5GHz操作和双同时2.4GHz/5GHz操作，所述无线电系统包括：/n一个或更多个无线电装置；以及/n多个天线系统，所述多个天线系统经由多个开关连接至所述一个或更多个无线电装置，其中，所述多个天线系统中的每一个都包括：/n天线元件，其包括第一端和第二端；/n端接网络，其将所述第一端连接至地；以及/n匹配网络，其将所述第二端连接至天线端口，所述天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，/n其中，基于所述端接网络和所述匹配网络中的第一设置，所述天线元件操作为四分之一波、半波中的一种，并且/n其中，基于所述多个开关的第二设置，所述一个或更多个无线电装置被选择性地连接至所述多个天线系统。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180522 US 15/985,8271.一种无线电系统，所述无线电系统支持2.4GHz操作、5GHz操作和双同时2.4GHz/5GHz操作，所述无线电系统包括：
一个或更多个无线电装置；以及
多个天线系统，所述多个天线系统经由多个开关连接至所述一个或更多个无线电装置，其中，所述多个天线系统中的每一个都包括：
天线元件，其包括第一端和第二端；
端接网络，其将所述第一端连接至地；以及
匹配网络，其将所述第二端连接至天线端口，所述天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，
其中，基于所述端接网络和所述匹配网络中的第一设置，所述天线元件操作为四分之一波、半波中的一种，并且
其中，基于所述多个开关的第二设置，所述一个或更多个无线电装置被选择性地连接至所述多个天线系统。


2.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，基于所述端接网络和所述匹配网络中的设置，所述天线系统操作为以下中的一种：四分之一波、半波以及同时操作为半波和四分之一波。


3.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，所述四分之一波支持2.4GHz操作，所述半波支持5GHz操作，并且所述半波和四分之一波支持双同时2.4GHz/5GHz操作。


4.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，所述端接网络包括第一开关(TN)，并且所述匹配网络包括第二开关(MN1)和第三开关(MN2)，
其中，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均在开路、旁路、电感器和电容器中的至少两个之间进行选择。


5.根据权利要求3所述的无线电系统，其中：
在TN设置为开路或者通过电感器，所述MN1设置为通过电容器以及所述MN2设置为开路的情况下，所述四分之一波操作；
在TN设置为通过电容器或旁路，所述MN1设置为旁路以及所述MN2设置为开路的情况下，所述半波操作；
在TN设置为通过电容器，所述MN1设置为旁路以及所述MN2设置为通过电感器的情况下，所述半波和四分之一波操作。


6.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，所述一个或更多个无线电装置被配置成对所述第一设置和所述第二设置进行电配置。


7.根据权利要求5所述的无线电系统，其中，基于分集、条件数和模式中的任何一个来调整所述第一设置以选择频带，并且调整所述第二设置以选择适当的天线系统。


8.根据权利要求5所述的无线电系统，其中，所述第一设置被调整以选择频带，并且所述第二设置被调整以选择多输入多输出(MIMO)维度。


9.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，所述第一设置和所述第二设置是用聚合模式和Tx/Rx选择开关来实现的。


10.根据权利要求1所述的无线电系统，其中，所述天线元件包括：
第一竖直侧，其具有所述第一端，
第二竖直侧，其具有所述第二端，以及
水平部分，所述水平部分位于所述第一竖直侧和所述第二竖直侧之间，在所述第一竖直侧和所述第二竖直侧中的每一个的端部处，与所述第一端和所述第二端相对。


11.一种可配置的双频带和单频带天线系统，包括：
天线元件，其包括第一端和第二端；
端接网络，其将所述第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：米罗斯拉夫·萨马尔季亚，布莱恩·纳姆，林晓廷武，威廉·麦克法兰，
申请(专利权)人：普卢姆设计有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US