[发明专利]利用具有无源元件的智能天线实现的波束分集

权利要求书

1.一种天线设备，其特征在于，包括：

至少三个偶极子天线和一个端口，其中，所述至少三个偶极子天线中的每个偶极子天线连接到所述端口，所述至少三个偶极子天线围绕所述端口布置，并且所述至少三个偶极子天线中的每个偶极子天线包括两个端部；

多个无源元件，其中，所述至少三个偶极子天线的所述端部和所述多个无源元件围绕所述端口相邻布置，使得所述多个无源元件中的每个无源元件位于所述至少三个偶极子天线中两个不同的偶极子天线的端部之间；

一个或多个开关，用于在全向状态与定向状态之间切换，在所述全向状态下，所述至少三个偶极子天线的所述端部未连接到所述多个无源元件，在所述定向状态下，所述多个无源元件中的一个无源元件的两个端部连接到两个不同的偶极子天线，从而将所述两个不同的偶极子天线转换为具有两个馈电点的单个长辐射元件。

2.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述多个偶极子天线和所述多个无源元件以基本上圆形或基本上矩形的取向围绕所述端口布置。

3.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述多个偶极子天线水平地布置在接地层上方。

4.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述无源元件是金属条。

5.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，在所述全向状态下，整个方位平面中的增益至少为4dBi。

6.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述全向状态与所述定向状态之间的增益差至少为3dB。

7.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，还包括用于连接和断开每个无源元件和相邻偶极子天线的电子电路，以及用于确定哪个无源元件连接到相邻偶极子天线以在定向状态下引导所述天线设备的天线波束朝向一个或多个移动设备的位置的控制算法。

8.根据权利要求1所述的天线设备，其特征在于，所述一个或多个开关包括二极管、晶体管和电子开关中的至少一个。

9.一种用于将天线设备从全向状态切换到定向状态的方法，其特征在于，所述天线设备包括：至少三个偶极子天线和一个端口，其中，所述至少三个偶极子天线中的每个偶极子天线连接到所述端口，所述至少三个偶极子天线围绕所述端口布置，并且所述至少三个偶极子天线中的每个偶极子天线包括两个端部；多个无源元件，其中，所述多个无源元件围绕所述端口布置，使得所述多个无源元件中的每个无源元件位于所述多个偶极子天线中两个不同的偶极子天线之间；一个或多个开关，用于在全向状态与定向状态之间切换，在所述全向状态下，所述至少三个偶极子天线的所述端部未连接到所述多个无源元件，在所述定向状态下，所述多个无源元件中的一个无源元件的两个端部连接到两个不同的偶极子天线，从而将所述两个不同的偶极子天线转换为具有两个馈电点的单个长辐射元件；

所述方法包括：

操作所述一个或多个开关，以将所述多个无源元件中的至少一个无源元件的的两个端部连接到两个不同的偶极子天线，并因此将所述天线设备从所述全向状态切换到所述定向状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在至少一个方向上增加所述全向状态与所述定向状态之间至少3dB的增益。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括确定引导所述天线设备的天线波束朝向一个或多个移动设备的位置的方向。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括确定何时将所述天线设备恢复到所述全向状态，并操作所述一个或多个开关，并因此将所述天线设备从所述定向状态切换回所述全向状态。