CN105897297A - 调节天线的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节天线的装置及方法。其中，该装置包括：射频处理器，与开关电路电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制开关电路选取射频线组中对应的射频线；射频线组，与开关电路电连接，用于依据开关电路的选择信号触发对应的射频线；天线，与射频线组电连接，用于发送射频线输出的射频信号。本发明解决了由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的技术问题。

Description

调节天线的装置及方法

技术领域

本发明涉及通信应用技术领域，具体而言，涉及一种调节天线的装置及方法。

背景技术

随着通信技术的广泛运用，特别是由最早的有线通信发展至如今广泛运用的无线通信，无线通信通过无线电波等传输信息，由于其具备部署简单，移动性强，方便使用等优点，在实际运用中受到了广泛关注。其中，作为无线通信中特别重要的一个环节——天线，其性能好坏决定了无线通信的通信质量。

电调天线通过自动调整波束倾角可以有效的改善干扰情况，从而增加覆盖的目标。其中，移相器是电调天线的一个重要的组成部分，其性能优劣很大程度上影响了天线的整体性能。现有技术常用的移相器包括：机械模拟移相器和电子移相器，其中，机械模拟移相器的优点在于造价低，但其存在由于受到机械惯性的约束，无法在短时间内快速的改变相位的缺陷；而为了顺应毫秒级通信的发展，通过采用电子移相器改变导体的导磁系数或者二极管的通断来改变电磁波的相位，从而实现移相的目的。电子移相器的性能相比机械模拟移相器而言有较大的提升。不仅解决了相位不能快速变化的问题，还具有响应速度快，体积小，集成度高的优点。但是，电子移相器的缺陷在于成本过高且设计复杂，因此在移动通信系统中很难得到大规模的商用。

针对上述相关技术中由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种调节天线的装置及方法，以至少解决由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种调节天线的装置，包括：射频处理器、开关电路、射频线组和天线，其中，射频处理器，与开关电路电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制开关电路选取射频线组中对应的射频线；射频线组，与开关电路电连接，用于依据开关电路的选择信号触发对应的射频线；天线，与射频线组电连接，用于发送射频线输出的射频信号。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种调节天线的方法，应用于上述调节天线的装置，包括：接收射频信号；依据预存映射关系，获取与射频信号匹配的射频线；依据匹配到的射频线触发开关电路；通过触发开关电路，导通天线与射频线组中对应的射频线。

在本发明实施例中，通过射频处理器，与开关电路电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制开关电路选取射频线组中对应的射频线；射频线组，与开关电路电连接，用于依据开关电路的选择信号触发对应的射频线；天线，与射频线组电连接，用于发送射频线输出的射频信号，达到了依据射频信号类型选取对应的射频线的目的，从而实现了提升相位变化效率的技术效果，进而解决了由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的调节天线的装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种调节天线的装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的调节天线的装置在使用过程中的示意图；

图4是根据本发明实施例的调节天线的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种调节天线的装置实施例，图1是根据本发明实施例的调节天线的装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：射频处理器12、开关电路14、射频线组16和天线18，其中，

射频处理器12，与开关电路14电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制开关电路14选取射频线组16中对应的射频线；射频线组16，与开关电路14电连接，用于依据开关电路14的选择信号触发对应的射频线；天线18，与射频线组16电连接，用于发送射频线输出的射频信号。

具体的，本申请实施例提供的调节天线的装置可以适用于天线技术，尤其应用于移相器中，其中，本申请实施例提供的调节天线的装置通过射频处理器12依据接收到的射频信号类型控制开关电路14，选取射频线组16中对应的射频线，进而由选取后的射频线将射频信号通过天线18发送。

在移动通信系统的设备中，将射频前端和天线18端口之间，用多根不同长度的射频线进行并联，通过多根不同长度的射频线的连接关系构成射频线组16，通过开关电路14控制任意时刻仅有一条射频线处于通路状态而其他射频线均处于断开状态。不同长度的射频线之间的切换可以达到天线18移相的效果，基带(本申请实施例中的射频处理器12)根据当前的数据传输需求，对开关电路14进行控制从而选择最合适的射频连接。

本申请实施例提供的调节天线的装置，通过射频处理器，与开关电路电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制开关电路选取射频线组中对应的射频线；射频线组，与开关电路电连接，用于依据开关电路的选择信号触发对应的射频线；天线，与射频线组电连接，用于发送射频线输出的射频信号，达到了依据射频信号类型选取对应的射频线的目的，从而实现了提升相位变化效率的技术效果，进而解决了由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的技术问题。

可选的，射频处理器12包括：信号接收模块、信号匹配模块和信号触发模块，其中，

信号接收模块，用于接收各个类型的射频信号；

信号匹配模块，与信号接收模块电连接，用于依据预存的映射关系，获取与射频信号匹配的射频线组16中的射频线；

信号触发模块，与信号匹配模块电连接，用于在匹配成功的情况下，对匹配到的射频线生成触发信号，其中，触发信号用于指示开关电路14选取射频线组16对应的射频线。

具体的，在射频处理器12中通过信号接收模块接收各个类型的射频信号，进而通过与该信号接收模块电连接的信号匹配模块，依据预存的银蛇关系获取与该射频信号匹配的射频线组16中的射频线，最后通过与信号匹配模块电连接的信号触发模块，对匹配到的射频线生成触发信号，该触发信号用于触发开关电路14，由开关电路14选取射频线组16中与该射频信号对应的射频线。

进一步地，射频处理器12还包括：存储模块，其中，

存储模块，用于存储预存的映射关系。

具体的，本申请实施例中射频处理器12还包括存储模块，其中，存储模块用于存储预存的映射关系，其中，该映射关系可以为各个类型射频信号与射频线组16中各个射频线之间的映射关系，该射频信号对应不同的波段，进而在确定各个类型的射频信号对应的波段后，通过查询存储模块中的映射关系或计算相应的映射关系，对射频信号匹配对应的射频线。

其中，该映射关系可以为多次测试各个类型的射频信号与对应的射频线后，得到的测试结果；或者，由服务器计算并配置的各个类型的射频信号与射频线之间的映射关系；或者根据电磁辐射原理及相应的计算公式推导计算出的射频信号与射频线之间的映射关系。

可选的，射频线组16包括多条射频线，射频线用于将各个类型的射频信号传输至天线18，其中，射频线组16中的多条射频线或多条射频线的组合分别对应多条波束。

在本申请实施例中，射频线组16中的射频线可以依据射频信号的波段一一配置，或通过多条射频线的组合，匹配对应的射频信号的波段。如图2所示，本申请实施例仅以4条射频线为例进行说明，以实现本申请实施例提供的调节天线的装置为准，具体不做限定，理论上而言，射频线越多，可以实现的对应的波束就越多，相应的调节天线的适用性也就越好。

可选的，本申请实施例提供的调节天线的装置还包括：电路板，其中，电路板，用于承载射频处理器12、开关电路14、射频线组16和天线18。

进一步地，电路板包括：输出端口，输出端口桥接射频线组16和天线18，其中，输出端口，用于设置每次射频信号由射频线组16中的一条射频线输出至天线18。

其中，本申请实施例中的电路板可以为可印刷的电路板PCB。

可选的，天线18，与射频处理器12电连接，用于接收射频信号。

具体的，本申请实施例提供的调节天线的装置中的天线18可以仅用于发送射频线组16中射频线输出的射频信号；或者，天线18在调节天线的装置中同时实现收发功能，即，在射频处理器12依据接收到的射频信号类型控制开关电路14选取射频线组16中对应的射频线之前，天线18接收射频信号。

综上，图2是根据本发明实施例的一种调节天线的装置的结构示意图，如图2所示，通过使用不同长度的射频连接线连接基带处理器(即，本申请实施例中的射频处理器12)和天线18，并通过开关(即，本申请实施例中的开关电路14)对当前连接某一条特定射频进行控制。不同长度的射频线(即，本申请实施例中的射频线组16)可以生成不同天线相位输入，从而实现在天线发射出不同形状、增益的波形的目标。

结合图2，图3是根据本发明实施例的调节天线的装置在使用过程中的示意图，如图3所示，如当选择第一条长度为Amm的射频连接时，产生如图3所示的波束1；当选择第二条长度为Bmm的射频连接时，产生如图3所示的波束2。

在本申请实施例提供的调节天线的装置中，基带处理器(即，本申请实施例中的射频处理器12)可以对开关电路14进行控制，即基带处理器通过对开关单元的控制进而控制接通天线18的某个具体的射频连接，从而实现移相的功能。

进一步的，为了保证更好的良品率和更好的稳定性，可以通过在可印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)上做不同长度的射频线，从PCB出口仅有一条连接端口，再从所述的一条连接端口和天线18进行连接。印刷在PCB板上的射频线可以更加精确的控制长度从而控制移相的相位，并且相比软连接的射频线具有更加稳定，不易损坏，不易变化的物理长度，也可以进一步的降低生产成本。

进一步的，在移动通信系统中，基带处理器可以对不同开关状态下生成的天线波形进行试验，从而获取对于当前通信状态最佳的天线波形以进行更好的通信效果。以第四代移动通信系统长期演进型(Long Term Evolution，简称LTE)的基站为例，LTE基站可以通过遍历全部的相位组合实现的波束下，当前通信的终端所反馈的信道测量结果，从而找到测量结果最好时，所对应的射频连接开关组合，定义为当前特定终端的最佳天线波形，从而在对某特定终端或者某些特定终端进行调度传输时，通过控制开关组合从而选择到相应的天线波束上。更详细的，即LTE基站配置各终端需要上报信道测量指示(Channel Quality Indicator，简称CQI)，针对某一个特定终端，基站判断其选择不同波形的时候，该终端上报的CQI的取值，找到CQI最大值时选择的天线波形。在传输过程中，可以将终端进行分组，处于同一个波形的终端为一组，在时间维度上进行同一阶段的调度。

本申请实施例提供的调节天线的装置可以应用于各类无线通信设备，包括但不限于，移动通信中的基站，包括全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunication，简称GSM)，码分多址2000(Code Division Multiple Access，简称CDMA2000)，时分同步码分多址(Time Division-Synchronons Code Division MultipleAccess，简称TD-SCDMA)，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称WCDMA)，LTE，生版LTE(Long Term Evolution-Advanced，简称LTE-A)的基站；移动通信系统中的终端，包括手机，客户终端设备(Customer Premise Equipment，简称CPE)，MiFi；无线高保真(Wireless-fidelity，简称WiFi)的终端，WiFi的接入点(Access Point，简称AP)等等。

本申请实施例提供的调节天线的装置中，使用较低的成本实现了无线通信中电调天线快速移相的功能。相比简单的机械移相器，可以实现更加准确，更加稳定的相位控制。本申请实施例提供的调节天线的装置通过基带控制器，控制开关单元，实现多路不同长度射频连接的切换，从而实现电子移相器的功能。

实施例二

根据本发明实施例，提供了一种调节天线的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图4是根据本发明实施例的调节天线的方法的流程示意图，应用于图1至图3中任一所示的调节天线的装置，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S402，接收射频信号；

具体的，对应图1至图3提供的调节天线的装置，射频处理器12接收射频信号。

步骤S404，依据预存映射关系，获取与射频信号匹配的射频线；

基于步骤S402接收到的射频信号，在射频处理器12中依据预存映射关系，获取与该射频信号匹配的射频线，即，通过查询预存映射关系，匹配对应该射频信号的射频线。

步骤S406，依据匹配到的射频线触发开关电路；

基于步骤S404获取到与该射频信号匹配的射频线后，射频处理器12触发开关电路14。

步骤S408，通过触发开关电路，导通天线与射频线组中对应的射频线。

基于步骤S406，在触发开关电路14后，将导通天线18与射频线组16之间对应的射频线，进而通过该射频线发送该射频信号。

本申请实施例提供的调节天线的方法，通过接收射频信号；依据预存映射关系，获取与射频信号匹配的射频线；依据匹配到的射频线触发开关电路；通过触发开关电路，导通天线与射频线组中对应的射频线，达到了依据射频信号类型选取对应的射频线的目的，从而实现了提升相位变化效率的技术效果，进而解决了由于相位变化慢以及造价成本高，导致的推广应用困难的技术问题。

可选的，步骤S402中接收射频信号包括：

Step1，接收各个类型的射频信号，类型为移动通信制式。

具体的，本申请实施例中的各个类型的射频信号中，该类型可以为各类移动通信制式，结合图1至图3对应的实施例，例如，GSM，CDMA，WCDMA等制式信号。

可选的，在步骤S402中接收射频信号之前，本申请实施例提供的调节天线的方法还包括：

步骤S400，测试各个类型的射频信号对应的波束，并依据测试结果设置射频信号与射频线组中对应的射频线的映射关系；

具体的，本申请实施例中预存映射关系可以为通过测试各个类型的射频信号对应的波束，并依据测试结果生成射频信号与射频线组中对应的射频线之间的关系。

步骤S401，存储映射关系。

具体的，基于步骤S400得到的映射关系，在射频处理器12中将存储该映射关系。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种调节天线的装置，其特征在于，包括：射频处理器、开关电路、射频线组和天线，其中，

所述射频处理器，与所述开关电路电连接，用于依据接收到的射频信号类型控制所述开关电路选取所述射频线组中对应的射频线；

所述射频线组，与所述开关电路电连接，用于依据所述开关电路的选择信号触发对应的射频线；

所述天线，与所述射频线组电连接，用于发送所述射频线输出的射频信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频处理器包括：信号接收模块、信号匹配模块和信号触发模块，其中，

所述信号接收模块，用于接收各个类型的射频信号；

所述信号匹配模块，与所述信号接收模块电连接，用于依据预存的映射关系，获取与所述射频信号匹配的所述射频线组中的射频线；

所述信号触发模块，与所述信号匹配模块电连接，用于在匹配成功的情况下，对匹配到的射频线生成触发信号，其中，所述触发信号用于指示所述开关电路选取所述射频线组对应的射频线。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述射频处理器还包括：存储模块，其中，

所述存储模块，用于存储所述预存的映射关系。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频线组包括多条射频线，所述射频线用于将各个类型的所述射频信号传输至所述天线，其中，所述射频线组中的多条射频线或所述多条射频线的组合分别对应多条波束。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调节天线的装置还包括：电路板，其中，所述电路板，用于承载所述射频处理器、所述开关电路、所述射频线组和所述天线。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电路板包括：输出端口，所述输出端口桥接所述射频线组和所述天线，其中，所述输出端口，用于设置每次所述射频信号由所述射频线组中的一条射频线输出至所述天线。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述天线，与所述射频处理器电连接，用于接收所述射频信号。

8.一种调节天线的方法，其特征在于，应用于权利要求1至7中任一项所述的调节天线的装置，包括：

接收射频信号；

依据预存映射关系，获取与所述射频信号匹配的射频线；

依据匹配到的射频线触发开关电路；

通过触发所述开关电路，导通天线与射频线组中对应的射频线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收射频信号包括：

接收各个类型的射频信号，所述类型为移动通信制式。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述接收射频信号之前，所述方法还包括：

测试各个类型的所述射频信号对应的波束，并依据测试结果设置所述射频信号与所述射频线组中对应的射频线的映射关系；

存储所述映射关系。