[发明专利]方向图可重构天线、重构方法及无线终端设备

说明书

本发明公开了一种方向图可重构天线、重构方法及无线终端设备，包括PCB板和位于PCB板上的阵列天线，所述的阵列天线由多个天线子单元构成，且每个天线子单元均通过射频信号子链路连接于射频开关电路，所述的射频开关电路连接于射频处理单元，且所述的射频开关电路用于根据射频处理单元发送的开关选通控制信号控制每个天线子单元的选通或关闭从而使阵列天线工作在特定的工作模式下。本发明具有能够实现动态调整无线覆盖区域，增加覆盖距离，增强用户端接收信号强度，改善通信质量等优点。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种方向图可重构天线、重构方法及无线终端设备。

背景技术

目前大多数无线终端设备，如路由器、智能家居产品等，都采用全向天线，以获得各个方向均能覆盖到的效果。但通常在特定的时刻并不是各个方向都有用户存在，这些方向将会存在能量的浪费，如果能将天线辐射方向定向地指向用户，可以提高用户接收信号强度，改善通信质量，增大覆盖距离，而用户位置常常是动态变化的，这就需要一种方向图可动态调整的天线类型。

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无线通信用的方向可变天线系统[申请号：CN01821769.9]，包括：天线和控制器，控制器能产生方向选择信号来控制电磁信号向着所选择的方向，该方向相应于检测所要的网络内发射信号的高增益位置；控制器包括收发机和天线控制单元，收发机连到天线，能产生相应于检测所要信号的天线增益信号；天线控制单元能产生相应于天线增益信号的方向选择信号；收发机包括：解调器，把所要的信号变换成基带信号和调制器，并把RF信号传到天线；收发机进一步包括基带处理器，它连到解调器，产生天线增益信号；天线控制单元包括数字信号处理器，用来接收天线增益信号。天线控制单元进一步包括连接到数字信号处理器的步进马达驱动器，连到数字信号处理器及天线的调节器，以及连在天线和控制器之间的马达，该马达能把天线转到相应于方向选择信号的所选择方向。天线包括一组天线单元，它们能电控电磁信号到相应于方向选择信号所选的方向。

上述方案能够控制电磁信号转向所选择的方向来保证用户端收到较高的信号强度，但是上述方案采用马达来控制天线的转向来实现天线的转动从而改变天线方向图，对于目前的无线终端设备，如路由器、智能家居产品等使用马达控制天线转向存在体积过于庞大，结构过于复杂等缺点，而且，上述方案的天线系统只能实现天线的转动，即只能够将天线的辐射方向从一个方向转换为另一个方向，并不能改变天线的辐射范围，也无法使天线系统实现全向辐射，动态调整不够灵活。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单且方向图可动态调整的方向图可重构天线；

本方案的另一目的是提供一种基于上述方向图可重构天线的动态方向图动态调整方法；

本方案的另一目的是提供一种包括上述方向图可重构天线的无线终端设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明的方向图可重构天线，包括PCB板和位于PCB板上的阵列天线，所述的阵列天线由多个天线子单元构成，且每个天线子单元均通过射频信号子链路连接于射频开关电路，所述的射频开关电路连接于射频处理单元，且所述的射频开关电路用于根据射频处理单元发送的开关选通控制信号控制每个天线子单元的选通或关闭从而使阵列天线工作在特定的工作模式下。

在上述方向图可重构天线中，所述的工作模式包括由任意一个天线子单元单独选通或任意多个天线子单元组合选通的各种组合模式。

在上述方向图可重构天线中，所述的天线子单元为单极子天线、偶极子天线或PIFA天线中的任意一种，且各个所述天线子单元的馈电点之间两两间隔10～60mm，相邻子天线单元之间间隔60度至180度排列。

在上述方向图可重构天线中，所述的阵列天线由三个天线子单元构成，且相邻天线子单元之间呈120度角排列。