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专利号: 2016111100233
申请人: 青岛海信移动通信技术股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种天线方向图的可重构方法,应用在具有多天线的无线通信设备中,其特征在于,选择其中一个天线作为基准天线,将第二个天线设置在距离所述基准天线λ/8的位置处,所述λ为所述基准天线和第二个天线接收的电磁信号的波长;

确定所述电磁信号在空间中的强弱分布;

调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向或者接近空间中电磁信号最强的方位。

2.根据权利要求1所述的天线方向图的可重构方法,其特征在于,

建立第一平面直角坐标系,所述基准天线和所述第二个天线均位于所述第一平面直角坐标系的X轴的轴线上,所述第一平面直角坐标系的坐标原点为所述基准天线与第二个天线的中间点;

若电磁信号在空间中均匀分布,则调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差为零,使基准天线和第二个天线形成的天线系统全向辐射;

若电磁信号在空间中非均匀分布,则调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向X轴的正方向或者X轴的负方向。

3.根据权利要求2所述的天线方向图的可重构方法,其特征在于,

设置第三个天线,将第三个天线设置在距离所述基准天线λ/8的位置处;建立第二平面直角坐标系,所述基准天线和所述第三个天线均位于所述第二平面直角坐标系的Y轴的轴线上,所述第二平面直角坐标系的坐标原点为所述基准天线与第三个天线的中间点;

当空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述X轴的正半轴方向时,利用所述基准天线和第二个天线接收电磁信号,并调整第二个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向X轴的正方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述X轴的负半轴方向时,利用所述基准天线和第二个天线接收电磁信号,并调整第二个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向X轴的负方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述Y轴的正半轴方向时,利用所述基准天线和第三个天线接收电磁信号,并调整第三个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向Y轴的正方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述Y轴的负半轴方向时,利用所述基准天线和第三个天线接收电磁信号,并调整第三个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向Y轴的负方向。

4.根据权利要求3所述的天线方向图的可重构方法,其特征在于,

将所述第二个天线设置在所述X轴的正半轴上,将所述第三个天线设置在所述Y轴的负半轴上;

当空间中电磁信号最强的方位位于所述第一平面直角坐标系中的-45°至45°之间的区域内时,则调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差为135°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向X轴的正方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于所述第一平面直角坐标系中的-135°至135°之间的区域内时,则调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差为-135°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向X轴的负方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于所述第二平面直角坐标系中的45°至135°之间的区域内时,则调整所述第三个天线与所述基准天线之间的相位差为-135°,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向Y轴的正方向;

当空间中电磁信号最强的方位位于所述第二平面直角坐标系中的-45°至-135°之间的区域内时,则调整所述第三个天线与所述基准天线之间的相位差为135°,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向Y轴的负方向。

5.一种天线装置,其特征在于,包括:

基准天线;

第二个天线,其与所述基准天线的距离为λ/8,所述λ为所述基准天线和第二个天线接收的电磁信号的波长;

第一移相器,其用于调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差;

功率检测与控制单元,其控制所述基准天线和所述第二个天线接收空间中的电磁信号,并根据两个天线的接收功率判断所述电磁信号在空间中的强弱分布,进而根据所述电磁信号在空间中的强弱分布状况,控制所述第一移相器调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向或者接近空间中电磁信号最强的方位。

6.根据权利要求5所述的天线装置,其特征在于,

所述基准天线和所述第二个天线均设置在第一平面直角坐标系的X轴的轴线上,所述第一平面直角坐标系的坐标原点为所述基准天线与第二个天线的中间点;

所述功率检测与控制单元在检测到所述电磁信号在空间中均匀分布时,控制所述第一移相器调整所述第二个天线与所述基准天线的相位差为0°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统全向辐射;所述功率检测与控制单元在检测到电磁信号在空间中非均匀分布时,控制所述第一移相器调整所述第二个天线与所述基准天线的相位差为135°或-135°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述X轴的正方向或所述X轴的负方向。

7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,还包括:

第三个天线,其与所述基准天线均设置在第二平面直角坐标系的Y轴上,且与所述基准天线之间的距离为λ/8,所述第二平面直角坐标系的坐标原点为所述基准天线与第三个天线的中间点;

开关单元,其连接在所述第二个天线和所述功率检测与控制单元之间,以及所述第三个天线和所述功率检测与控制单元之间;

第二移相器,其用于调整所述第三个天线与所述基准天线之间的相位差;

其中,

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述X轴的正半轴时,控制所述开关单元选通第二个天线,且断开第三个天线,控制所述基准天线和第二个天线接收电磁信号,并控制第一移相器调整第二个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述X轴的正方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述X轴的负半轴时,控制所述开关单元选通第二个天线,且断开第三个天线,控制所述基准天线和第二个天线接收电磁信号,并控制第一移相器调整第二个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述X轴的负方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述Y轴的正半轴时,控制所述开关单元选通第三个天线,且断开第二个天线,控制所述基准天线和第三个天线接收电磁信号,并控制第二移相器调整第三个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述Y轴的正方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于或临近所述Y轴的负半轴时,控制所述开关单元选通第三个天线,且断开第二个天线,控制所述基准天线和第三个天线接收电磁信号,并控制第二移相器调整第三个天线与基准天线之间的相位差,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述Y轴的负方向。

8.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,

所述第二个天线位于所述X轴的正半轴上,所述第三个天线位于所述Y轴的负半轴上;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于所述第一平面直角坐标系中的-45°至45°之间的区域内时,控制所述第一移相器调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差为135°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述X轴的正方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于所述第一平面直角坐标系中的-135°至135°之间的区域内时,控制所述第一移相器调整所述第二个天线与所述基准天线之间的相位差为-135°,使基准天线和第二个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述X轴的负方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于所述第二平面直角坐标系中的45°至135°之间的区域内时,控制所述第二移相器调整所述第三个天线与所述基准天线之间的相位差为-135°,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述Y轴的正方向;

所述功率检测与控制单元在检测到空间中电磁信号最强的方位位于所述第二直角坐标系中的-45°至-135°之间的区域内时,控制所述第二移相器调整所述第三个天线与所述基准天线之间的相位差为135°,使基准天线和第三个天线形成的天线系统的最大辐射方向指向所述Y轴的负方向。

9.根据权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述开关单元包括:

第一单刀双掷开关,其公共端连接所述的功率检测与控制单元;

第二单刀双掷开关,其公共端连接所述第一单刀双掷开关的第一选通端,第二单刀双掷开关的第一选通端连接所述第二个天线,第二单刀双掷开关的第二选通端连接所述第一移相器;

第三单刀双掷开关,其公共端连接所述第一单刀双掷开关的第二选通端,第三单刀双掷开关的第一选通端连接所述第三个天线,第三单刀双掷开关的第二选通端连接所述第二移相器;

其中,所述第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第三单刀双掷开关均接收所述功率检测与控制单元输出的开关控制信号,以调整自身的投切方向。

10.一种无线通信设备,其特征在于,包括信号源以及如权利要求5至9中任一项所述的天线装置;所述功率检测与控制单元连接所述的信号源。