其中相同的數(shù)字標(biāo)號在不同附圖中指代相同的部分。在一個(gè)具體實(shí)施例中，圖1所示為錐形天線系統(tǒng)100的立體圖，由四個(gè)獨(dú)立的天線組成一個(gè)錐形的天線單元101，一個(gè)由印刷電路板(PCB)制成的基板102以及外圍控制電路組成，其中天線單元由銅片制成。
[0028]在此具體實(shí)施例中，圖2為錐形天線系統(tǒng)100的俯視圖，錐形天線單元101由四個(gè)獨(dú)立的天線201-204組成，每個(gè)獨(dú)立的天線在基板102上的投影均為四分之一圓形，它們的頂角205均為90度。此外，每兩個(gè)相鄰的獨(dú)立天線間的間隔206都是一致的。
[0029]在此具體實(shí)施例中，圖3所示為錐形天線系統(tǒng)100的饋電原理視圖，可以看到301是一塊介質(zhì)底座，在其上方，四個(gè)獨(dú)立的錐形天線201-204分別對應(yīng)焊接在介質(zhì)底座301上層的銅箔311-314上，303-306是四個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，本具體實(shí)施例中所述四個(gè)獨(dú)立的開關(guān)303-306為射頻開關(guān)二極管，每個(gè)開關(guān)的一側(cè)與其對應(yīng)的獨(dú)立天線相連，另一側(cè)通過分別對應(yīng)的金屬過孔307-310與基板102的上層銅箔302相連，由基板底層銅箔向基板上層銅箔激勵，完成饋電。
[0030]圖4所示為錐形天線系統(tǒng)100的側(cè)視圖，可以更清晰的看到，錐形天線單元101焊接在介質(zhì)底座301上層的銅箔上，四個(gè)獨(dú)立開關(guān)303-306焊接在介質(zhì)底座301上，一側(cè)連接天線，另一側(cè)通過金屬化過孔連接到基板的上層銅箔302。可以從視圖中大致了解本發(fā)明實(shí)施例中錐形天線單元的斜度、側(cè)邊等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。
[0031]在電子學(xué)中，二極管是一個(gè)雙端電子元件，具有非對稱的電導(dǎo)。電流正向流過時(shí)，它具有很低(理想情況為零)的電阻值，電流逆向方向電阻值很高(理想情況為無窮大)。二極管最常見的功能是允許電流正向通過(即，二極管前向方向)，同時(shí)阻擋反向電流通過(即，二極管反向方向)。當(dāng)前，最常見的一種半導(dǎo)體二極管是一種由半導(dǎo)體材料結(jié)晶片制成的p-n結(jié)，連接到兩個(gè)電端子。在本實(shí)施例中，射頻開關(guān)二極管303-306 —端連接天線，另一端通過金屬化過孔連接饋源，開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，對應(yīng)的天線導(dǎo)通，開關(guān)斷開時(shí)，對應(yīng)的天線斷開。由于本實(shí)施例中四個(gè)獨(dú)立的天線201-204使用了四個(gè)射頻開關(guān)二極管303-306，理論上，有24= 16種不同的輻射特性可供選擇。
[0032]需要說明的是，在該實(shí)施例中，所述基板上相連接的天線單元為一組。在其他實(shí)施例中，所述基板上相連接的天線單元為多組，每個(gè)獨(dú)立的天線有獨(dú)立的開關(guān)，通過控制開關(guān)的導(dǎo)通與斷開來形成特定的輻射方向圖，為通訊設(shè)備提供更好的無線鏈路。
[0033]為了天線正常工作，必須確保天線的輻射方向圖和輸入阻抗都在可接受的范圍。圖5A、6A、7A和8A示出圖1天線系統(tǒng)100在4個(gè)不同的操作模式下的電壓駐波比性能，電壓駐波比是反射系數(shù)的函數(shù)，它描述了天線端的反射功率。圖5A是全向模式，四個(gè)二極管都導(dǎo)通，每個(gè)天線單元都獨(dú)立地工作。圖5B示出了全向模式的對應(yīng)的水平面輻射方向圖。
[0034]圖6A所示為任意一個(gè)獨(dú)立天線導(dǎo)通，其余三個(gè)獨(dú)立天線斷開時(shí)錐形天線單元的駐波圖，圖6B示出了圖6A模式對應(yīng)的水平面輻射方向圖。
[0035]圖7A所示為兩個(gè)相鄰的獨(dú)立天線導(dǎo)通，其余兩個(gè)獨(dú)立天線斷開時(shí)錐形天線單元的駐波圖，圖7B示出了圖7A模式對應(yīng)的水平面輻射方向圖。
[0036]圖8A所示為任意一個(gè)獨(dú)立天線斷開，其余三個(gè)獨(dú)立天線導(dǎo)通時(shí)錐形天線單元的駐波圖，圖8B示出了圖8A模式對應(yīng)的水平面輻射方向圖。
[0037]雖然結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，然而上述描述只是本發(fā)明的示例而已，而不能被解釋為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍定義為其保護(hù)范圍而不是以上實(shí)施例的說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天線系統(tǒng)，其特征在于:其包括: 一基板； 與所述基板相連接的天線單元，所述天線單元由四個(gè)獨(dú)立的天線組成。2.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述天線單元由金屬銅制成。3.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述基板為印制電路板(PCB)。4.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述四個(gè)獨(dú)立的天線組成的天線單元呈錐形形狀，每兩個(gè)相鄰的天線之間具有間隙。5.如權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:每兩個(gè)相鄰的天線之間的間隙相同。6.如權(quán)利要求4所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述每一個(gè)天線呈錐面狀，所述錐面狀天線的頂角為90度。7.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述每個(gè)獨(dú)立的錐面狀天線的頂角與基板通過凸臺連接。8.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述四個(gè)獨(dú)立天線均有獨(dú)立的開關(guān)。9.如權(quán)利要求8所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述每個(gè)獨(dú)立的開關(guān)為射頻開關(guān)二極管。10.如權(quán)利要求9所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述射頻開關(guān)二極管設(shè)置在所述基板上，所述開關(guān)的一側(cè)連接控制電路，另一側(cè)通過金屬化過孔與所述基板的凸臺相連，從而連接到對應(yīng)的錐面狀天線。11.如權(quán)利要求10所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:通過控制電路改變每個(gè)獨(dú)立開關(guān)的狀態(tài)，理論上可以組成24= 16種不同的輻射方向圖。12.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述天線單元為一組或多組。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種應(yīng)用于WIFI中的多模式錐形天線系統(tǒng)，包括基板、與所述基板相連接的天線單元，所述天線單元由四個(gè)獨(dú)立的天線組成，每個(gè)獨(dú)立的天線有獨(dú)立的開關(guān)，通過控制開關(guān)的導(dǎo)通與斷開來形成特定的輻射方向圖，為通訊設(shè)備提供更好的無線鏈路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的天線系統(tǒng)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。
【IPC分類】H01Q21/00, H01Q21/28, H01Q3/24
【公開號】CN104901024
【申請?zhí)枴緾N201510134836
【發(fā)明人】鄭博信, 李鑫, 汪義兵, 沈駿, 趙輝
【申請人】康凱科技（杭州）有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月25日