CN104300204A - 天线装置及具有该天线装置的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种天线装置，包括控制器、射频电路、第一天线以及第二天线；所述第一天线包括第一辐射部及第一馈电部，所述第二天线包括第二辐射部及第二馈电部，所述第一辐射部及第二辐射间隔设置且相互平行，所述第二辐射部在所述第一辐射部所在平面的投影与所述第一辐射部部份重叠；所述射频电路用于输出一第一电流信号至第一馈入部，并输出一第二电流信号至第二馈入部；所述控制器用于调节第一电流信号与第二电流信号之间的相位差，从而调节所述天线装置的极化方向。本发明还涉及一种具有所述天线装置的无线通信装置。

Description

天线装置及具有该天线装置的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种极化方向可调的天线装置及具有该天线装置的无线通信装置。
背景技术
通信系统中，信号接收天线的极化方向若与接收的电磁波的极化方向相同，则能达到良好的信号接收效果，反之，则会影响收讯质量。
目前的无线通信装置一般使用皮法(PIFA)天线或者单极(Monopole)天线进行信号的收发。这些天线都是单一极化方向，在使用时，由于建筑物或其它障碍物造成的多径(Multipath)现象，使得这些单一极化方向的天线无法达到良好的信号接收质量。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可改变极化方向的天线装置。
另，还有必要提供一种具有所述天线装置的无线通信装置。
一种天线装置，包括控制器、射频电路、第一天线以及第二天线；所述第一天线包括第一辐射部及第一馈电部，所述第二天线包括第二辐射部及第二馈电部，所述第一辐射部及第二辐射间隔设置且相互平行，所述第二辐射部在所述第一辐射部所在平面的投影与所述第一辐射部部份重叠；所述射频电路用于输出第一电流信号至第一馈入部，并输出第二电流信号至第二馈入部；所述控制器用于调节第一电流信号与第二电流信号之间的相位差，从而调节所述天线装置的极化方向。
一种无线通信装置，一种无线通信装置，包括电路板及所述的天线装置，所述射频电路及控制器设置于所述电路板上，所述第一馈电部及第二馈电部均垂直于所述电路板设置。
所述天线装置及无线通信装置可以通过控制器调节第一电流信号及第二电流信号的相位差，从而改变天线装置的极化方向，以便于天线装置接收相应极化方向的电磁波，达到提高信号接收质量，减少极化损失的目的。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的天线装置的立体示意图。
图2图1所示天线装置的功能模块图。
图3-图6分别为图1所示天线装置在不同使用状态下的极化方向图。
图7为图1所示天线装置在不同极化方向的效率曲线。
主要元件符号说明
天线装置 10
电路板 11
第一天线 13
第二天线 15
射频电路 17
控制器 19
第一馈电部 131
第一辐射部 133
第一辐射臂 1331
第二辐射臂 1333
第二馈电部 151
第二辐射部 153
第三辐射臂 1531
第四辐射臂 1533
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的天线装置应用于行动电话、平板计算机等无线通信装置。本发明较佳实施方式的天线装置10包括电路板11、第一天线13、第二天线15、射频电路17以及控制器19。第一天线13、第二天线15、射频电路17以及控制器19均设置于电路板11上。在本实施方式中，第一天线13及第二天线15均为单极天线。
第一天线13包括第一馈电部131及第一辐射部133。第一馈电部131垂直于电路板11所在平面并电性连接至射频电路17。第一辐射部133包括相互连接的第一辐射臂1331及第二辐射臂1333。第一辐射臂1331与第二辐射臂1333所在平面平行于电路板11所在平面。第一辐射臂1331由第一馈电部131远离电路板11的一端垂直延伸而成。第二辐射臂1333与第一辐射臂1331之间的夹角为锐角，如，在本实施方式中，第二辐射臂1333与第一辐射臂1331之间的夹角为四十五度。
第二天线15包括第二馈电部151及第二辐射部153。第二馈电部151垂直于电路板11所在平面并电性连接至射频电路17。第二辐射部153具有与第一辐射部133相同的形状及尺寸，第二辐射部153与第一辐射部133间隔设置且相互平行。第二辐射部153包括相互连接的第三辐射臂1531及第四辐射臂1533。第三辐射臂1531由第一馈电部131远离电路板11的一端垂直延伸而成。第四辐射臂1533与第三辐射臂1531之间的夹角为锐角，如，在本实施方式中，第四辐射臂1533与第三辐射臂1531之间的夹角为四十五度。第二馈电部151的长度大于第一馈电部131的长度，如此，电路板11、第一辐射部133及第二辐射部153依次平行间隔设置。第二辐射部153在第一辐射部133所在平面的投影与第一辐射部133部份重叠。具体地，第二辐射臂1333在第二辐射部153所在平面的投影与第四辐射臂1533相互交叉设置。
射频电路17用于输出第一电流信号至第一馈电部131，以及输出第二电流信号至第二馈电部151。
控制器19电性连接至射频电路17，用于控制射频电路17调节第一电流信号及第二电流信号的相位，从而相应控制第一电流信号及第二电流信号之间的相位差。
本发明较佳实施方式的天线装置10的工作原理如下：由于第二辐射部153在第一辐射部133所在平面的投影与第一辐射部133部份重叠，即，第二辐射部153与第一辐射部133相互平行交叉设置，使得第一辐射部133及第二辐射部153之间可实现相互耦合，从而使得整个天线装置10的辐射场型及极化方向不同于一般的单极天线。此外，控制器19可根据需要相应改变第一电流信号及第二电流信号的相位差，同时结合第一天线13及第二天线15的结构设计，可相应改变天线装置10辐射的电磁波的极化方向。例如，请参图3至图6，当控制器19控制射频电路17输出的第一电流信号及第二电流信号之间的相位差为一百八十度时，天线装置10的极化方向为垂直极化(如图3所示)。当控制器19控制射频电路17输出的第一电流信号及第二电流信号之间的相位差为零度时，天线装置10的极化方向为水平极化(如图4所示)。当控制器19控制射频电路17输出的第一电流信号及第二电流信号之间的相位差为一百三十五度时，天线装置10的极化方向为左斜极化(如图5所示)。当控制器19控制射频电路17输出的第一电流信号及第二电流信号之间的相位差为二百二十五度时，天线装置10的极化方向为右斜极化(如图6所示)。
如此，在使用时，使用者可根据需要，通过控制器19调节第一电流信号及第二电流信号的相位差，从而改变天线装置10的极化方向，以便于天线装置10接收相应极化方向的电磁波，达到提高信号接收质量，减少极化损失的目的。
请参图7，图7所示为所述天线装置10在不同极化方向的效率曲线图。其中，L1为天线装置10在水平极化方向的效率曲线；L2为天线装置10在左斜极化方向的效率曲线；L3为天线装置10在右斜极化方向的效率曲线；L4为天线装置10在垂直极化方向的效率曲线。本发明较佳实施方式的天线装置10的工作于1575MHz频段，由图7可以看出，天线装置10在不同极化方向下，在1575MHz频段附近的效率均大于60%，符合天线的相关要求。

Claims (10)

1.一种天线装置，包括控制器、射频电路、第一天线以及第二天线；其特征在于：所述第一天线包括第一辐射部及第一馈电部，所述第二天线包括第二辐射部及第二馈电部，所述第一辐射部及第二辐射间隔设置且相互平行，所述第二辐射部在所述第一辐射部所在平面的投影与所述第一辐射部部份重叠；所述射频电路用于输出第一电流信号至第一馈入部，输出第二电流信号至第二馈入部；所述控制器用于调节第一电流信号与第二电流信号之间的相位差，从而调节所述天线装置的极化方向。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述第一辐射部包括相互连接且位于同一平面的第一辐射臂及第二辐射臂，所述第一辐射臂由所述第一馈电部垂直延伸而成，所述第一馈电部垂直于第一辐射臂及第二辐射臂所在平面。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于：所述第二辐射臂与第一辐射臂之间的夹角为锐角。
4.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于：所述第二射部包括相互连接且位于同一平面的第三辐射臂及第四辐射臂，所述第三辐射臂由所述第二馈电部垂直延伸而成，所述第二辐射部垂直于第三辐射臂及第四辐射臂所在平面。
5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于：所述第三辐射臂与第四辐射臂之间的夹角为锐角。
6.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于：所述第二辐射臂在第二辐射部所在平面的投影与第四辐射臂相互交叉设置。
7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述第一天线及第二天线均为单极天线。
8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述天线装置还包括电路板，所述射频电路及控制器设置于所述电路板上，所述第一馈电部及第二馈电部均垂直于所述电路板设置。
9.如权利要求8所述的天线装置，其特征在于：所述第二馈电部的长度大于第一馈电部的长度，所述电路板、第一辐射部及第二辐射部依次间隔设置。
10.一种无线通信装置，包括电路板，其特征在于：所述无线通信装置还包括如权利要求第1-7任一项所述的天线装置，所述射频电路及控制器设置于所述电路板上，所述第一馈电部及第二馈电部均垂直于所述电路板设置。
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