應用于wifi中的多模式錐形天線系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于天線領域，具體涉及一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元，通過電子控制每個獨立的天線，已形成特定的輻射方向圖，自適應環(huán)境，為收發(fā)設備提供可靠、高效的通信鏈路鏈接。
【背景技術】
[0002]天線系統(tǒng)是通信系統(tǒng)組成中必不可少的，在以往的無線通信中，單個天線分別用于發(fā)射源和接收端。這種系統(tǒng)叫做SISO(single input single output，即:單發(fā)單收)。這樣的系統(tǒng)容易發(fā)生多徑效應從而產生問題。當電磁波遇到丘陵、峽谷、建筑、電線電纜等障礙物時，會發(fā)生反射、繞射、散射等問題，因此電磁波會以多個路徑到達目的地。延遲的散射信號會導致信號衰落、邊緣掉話(懸崖效應)以及間歇性接收(如同尖粧籬柵的形態(tài))。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，例如互聯(lián)網，這會導致數(shù)據(jù)傳輸速率下降，而且會增加系統(tǒng)誤碼率。
[0003]使用智能天線可以減少或消除由反射、偏轉、折射、散射等多徑傳輸帶來的煩惱。智能天線是一種數(shù)字無線通信天線系統(tǒng)，它的分集效應在源(發(fā)射機)，目的地(接收機)都有明顯的優(yōu)勢。分集效應的優(yōu)勢在于多個射頻(Rad1 Frequency，簡稱RF)信號同時發(fā)射和/或接收，來提高數(shù)據(jù)傳輸速度，降低錯誤率。智能天線也被稱為自適應天線陣、多天線，近來也被叫做MIMO(Multiple-1nput Multiple-Out-put，即:多發(fā)多收)，它是一種利用智能信號處理算法來識別空間來波方向(DOA)及特征的陣列天線，并計算出天線波束的形成量，利用控制單元控制天線的波束可以追蹤和定位一個移動的目標。
[0004]當前使用的大多數(shù)智能天線都是由天線陣組成，通過改變每個天線單元的幅度、相位來組成不同的輻射方向圖，但是這種天線陣一般僅在某一片特定扇區(qū)內自適應調整，無法滿足360度全向覆蓋要求。如果沒有很精確的布局，很難滿足覆蓋要求。因此，急需一種可以在水平面內靈活控制天線方向圖的天線系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0005]這段描述的目的在于總結本發(fā)明的一些架構，然后介紹一些優(yōu)選的具體實施例，在這段描述與在摘要中的描述會有一些簡化和省略，為的是避免混淆本段的描述與摘要的描述。這樣的簡化并不是在限制本發(fā)明的范圍。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種天線系統(tǒng)，其能夠提供垂直極化的射頻鏈路。包括一組由四個獨立的天線組成一個錐形形狀的天線單元，基板以及外圍控制電路。通過電子控制每個獨立的天線，已形成特定的輻射方向圖，自適應環(huán)境，為收發(fā)設備提供可靠、高效的通信鏈路鏈接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例，錐形天線單元由四個獨立金屬錐面組成。通過設計、仿真計算得出金屬錐面特定的底面半徑、圓錐角、高度等參數(shù)。然后將金屬錐面沿斜邊四等分，得到四個完全一樣的天線。
[0008]根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施例，每個錐面天線采用錐角處饋電，饋電處通過一個電子開關(射頻二極管)與外圍控制電路連接。每一個電子開關也都是獨立的，可以電子控制對應天線的狀態(tài)，接通或者斷開。
[0009]根據(jù)不同的用途，本發(fā)明可以應用于一種解決方案、一種裝置或一個系統(tǒng)的一部分。根據(jù)一個實施例，本發(fā)明是一種天線系統(tǒng)，其包括:一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元，每個獨立的天線通過電子開關控制導通或者斷開，從而改變天線系統(tǒng)的輻射方向圖，給通訊設備提供更好的無線鏈路。
[0010]本發(fā)明的特點與優(yōu)點在于，提供了一種體積小、工作頻帶寬、輻射方向圖可以改變并且成本更低更容易制造的天線。本發(fā)明還有一些特點和優(yōu)點將在下面的附圖以及實例的實施方式中闡述。
【附圖說明】
[0011]以下附圖和描述有助于更深刻的理解本發(fā)明的特征、優(yōu)點。
[0012]圖1所示為一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元的立體視圖；
[0013]圖2所示為一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元的俯視圖；
[0014]圖3所示為錐形天線單元饋電及控制原理結構視圖；
[0015]圖4所示為一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元的側視圖；
[0016]圖5A所示為所有獨立天線均導通時錐形天線單元的駐波圖；
[0017]圖5B所示為對應于圖5A天線模式的水平面輻射方向圖；
[0018]圖6A所示為任意一個獨立天線導通，其余三個獨立天線斷開時錐形天線單元的駐波圖；
[0019]圖6B所示為對應于圖6A天線模式的水平面輻射方向圖；
[0020]圖7A所示為兩個相鄰的獨立天線導通，其余兩個獨立天線斷開時錐形天線單元的駐波圖；
[0021]圖7B所示為對應于圖7A天線模式的水平面輻射方向圖；
[0022]圖8A所示為任意一個獨立天線斷開，其余三個獨立天線導通時錐形天線單元的駐波圖；
[0023]圖8B所示為對應于圖8A天線模式的水平面輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的詳細描述包含了過程、步驟、邏輯運算、處理以及其他使用符號直接或間接的表明通信裝置與饋電網絡的耦合等類似的操作。這些過程的描述通常被熟悉本領域的技術人員用來與其他同領域的技術人員作有效的溝通。
[0025]以下描述中用到的“一個具體實施例”或“具體實施例”是指結合該具體實施例中所描述的特定特征、結構或特性，并至少包含在本發(fā)明內的一個具體實施例。出現(xiàn)的“在一個具體實施例中”并不一定是指在同一個具體實施例，這些具體實施例也不存在相互排斥或相互替換。
[0026]運營商一直在尋找一種能夠提供在水平方位最佳的無線功率覆蓋且體積小的天線系統(tǒng)。本發(fā)明的一個實施例提供了一種天線系統(tǒng)，包括一組由四個獨立的天線組成一個錐形的天線單元，基板以及外圍控制電路。通過電子控制每個獨立的天線，已形成特定的輻射方向圖，自適應環(huán)境，為收發(fā)設備提供可靠、高效的通信鏈路鏈接。此外，本發(fā)明的一個實施例介紹的天線系統(tǒng)尺寸小，且容易制造，提供了一種低成本的解決方案以滿足市場需求。
[0027]參照【附圖說明】，