CN106207471A - 一种基于用户选择的智能天线系统 - Google Patents

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黄克猛
陈伟
陈晓飞
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Jiangsu Wutong Internet Of Things Technology Co ltd
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Suzhou Wutong Antenna Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements

Abstract

本发明公开了一种基于用户选择的智能天线系统，包括主控制器、直流通道、n个多节天线辐射振子、n个天线辐射振子控制器以及至少n个压控开关。每个多节天线辐射振子具有多个辐射枝节，各辐射枝节依次相连。压控开关根据辐射频点插入各多节天线辐射振子某两个辐射枝节之间。n个多节天线辐射振子与n个天线辐射振子控制器一一对应。主控制器向各天线辐射振子控制器输出控制指令，各天线辐射振子控制器根据控制指令产生开关控制信号，并送给对应的多节天线辐射振子上的压控开关，压控开关根据开关控制信号控制多节天线辐射振子各辐射枝节间的导通或断开，实现天线工作频段的调整。本发明克服了现有粗放式全网通技术高成本、不灵活等缺陷。

Description

一种基于用户选择的智能天线系统
技术领域
本发明属于无线通信设备领域，特别涉及了一种基于用户选择的智能天线系统。
背景技术
随着移动通讯技术的发展,移动终端越来越小型化、薄型化，特别是目前的智能手机通常是采用全金属设计，这对用户终端设备的天线设计带来很大的困难。同时基于商业行为从2G、3G、4G以及未来的移动通讯都存在多家的运营商，从目前来看每家运营商的获准经营频段都是各异的，对于3GHz以下频段几乎没有空隙可用。综上要求，对于消费终端以及微基站设备而言必须采用合适的方式同时对上述要求进行支持。
智能手机目前多采用“全网通”方式，也即手机同时支持多家、多制式的工作状态，同样对于天线就必须工作在全频段。从4G开始移动设备都采用多进多出的方式提升数据速率，这意味着移动通讯产品必须在有限的空间内部署多支天线，这无疑进一步增加了天线的设计难度，同时对于模块化的天线设计来说是一种背离。
已有的实现全网通的移动设备通常是以性能的降低实现全频段覆盖，往往采用宽频带、多频带的设计方法。但是在实际使用中对于使用某个移动运营商提供服务的消费者来说，其实全网通的设计在很大程度上是一种浪费，但是如果不采用全网通设计，这意味着消费者更换服务商的同时必须同时更换移动设备，这不利于成本的节约。最好能拥有一种提升天线及系统性能，同时更换服务商不影响系统硬件的一种智能方式代替目前的粗放式的全网通等类似的设计。
欧洲能源系统采用的也是多服务商的方式，随着目前的绿色能源计划的实施，要求用户能随时随地的监测家庭能耗情况。这要求电力系统设备能够以无线的方式对用户的能耗进行监测，同时用户可以自由的在不同的服务商之间自由低成本选择，这同时也催生了基于用户选择的智能天线系统及其相关系统设备。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种基于用户选择的智能天线系统，克服现有的粗放式全网通技术高成本、不灵活等缺陷。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
一种基于用户选择的智能天线系统，包括主控制器、直流通道、n个多节天线辐射振子、n个天线辐射振子控制器以及至少n个压控开关，其中，n≥2；所述每个多节天线辐射振子具有多个辐射枝节，各辐射枝节依次相连，所述压控开关根据辐射频点插入各多节天线辐射振子某两个辐射枝节之间，n个多节天线辐射振子与n个天线辐射振子控制器一一对应，所述主控制器的输出端连接各天线辐射振子控制器的输入端，各天线辐射振子控制器的输出端通过直流通道与对应的多节天线辐射振子的辐射枝节相连；所述主控制器向各天线辐射振子控制器输出控制指令，各天线辐射振子控制器根据控制指令产生开关控制信号，并传送给对应的多节天线辐射振子上的压控开关，压控开关根据开关控制信号控制多节天线辐射振子各辐射枝节间的导通或断开，从而实现天线工作频段的调整。
基于上述技术方案的优选方案，所述天线辐射振子控制器采用TTL电平控制器，它根据主控制器输出的控制指令产生TTL电平信号给对应多节天线辐射振子上的压控开关。
基于上述技术方案的优选方案，所述压控开关采用二极管，当施加正向电压时，处于导通状态，当施加反向电压时，处于断开状态。
基于上述技术方案的优选方案，所述天线辐射振子的类型包括但不限于平面倒F天线、偶极子天线和螺旋天线。
基于上述技术方案的优选方案，所述直流通道的类型包括但不限于0.25波长短路线和电感线路。
采用上述技术方案带来的有益效果：
本发明采用基于用户选择方式实现天线工作频段的智能化调整，保证硬件设备的最大化利用，同时有助于提升设备的性能，对于多制式系统以及绿色能源系统的实现起到重要作用，可以很好的作为4G、5G以及特殊通讯领域的无线连接系统通讯，同时可以采用服务提供商提供的信息芯片对硬件的无线辐射特性进行调制，降低了消费者硬件成本，同时可以灵活自由地选择服务提供商。
附图说明
图1是本发明一种实施例的系统拓扑框图。
标号说明：6：主控制器；51、52：信号传输线；41、42：天线辐射振子控制器；31、32、33、34：直流通道；10、12、13、14：辐射枝节；21、22：压控开关。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本实施例提出的一种基于用户选择的智能天线系统，包括两个天线辐射振子，主控制器6，两个天线辐射振子控制器41、42，直流通道31、32，两个压控开关21、22。其中一个天线辐射振子包括2个辐射枝节10、12，另一个天线辐射振子包括2个辐射枝节13、14，所述压控开关21接入辐射枝节10与辐射枝节12之间，压控开关22接入辐射枝节13和辐射枝节14之间。主控制器6通过信号传输线51、52分别与天线振幅振子控制器41、42的输入端相连，天线振幅振子控制器41的输出端通过直流通道31、32分别与辐射枝节10、12相连，天线辐射振子控制器42的输出端通过直流通道33、34分别与辐射枝节13、14相连。
在本实施例中，天线辐射振子控制器41、42采用TTL电平控制器，压控开关21、22采用二极管，TTL电平控制逻辑如表1所示。TTL电平控制器通过直流通道将正反电压输出给辐射枝节，并通过辐射枝节将正反电压传送给二极管，控制二极管导通或断开。以辐射枝节10与12为例，当处于导通状态，辐射支节10和12同时起作用，此时天线的工作频段为低频，当处于断开状态，天辐射支节12起作用，此时天线的工作频率为高频。辐射支节13和14的工作状态类似，主要是提供MIMO信道。
表1
逻辑电平 TTL 状态
正向电压 1 导通
反向电压 0 断开
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于用户选择的智能天线系统，其特征在于：包括主控制器、直流通道、n个多节天线辐射振子、n个天线辐射振子控制器以及至少n个压控开关，其中，n≥2；所述每个多节天线辐射振子具有多个辐射枝节，各辐射枝节依次相连，所述压控开关根据辐射频点插入各多节天线辐射振子某两个辐射枝节之间，n个多节天线辐射振子与n个天线辐射振子控制器一一对应，所述主控制器的输出端连接各天线辐射振子控制器的输入端，各天线辐射振子控制器的输出端通过直流通道与对应的多节天线辐射振子的辐射枝节相连；所述主控制器向各天线辐射振子控制器输出控制指令，各天线辐射振子控制器根据控制指令产生开关控制信号，并传送给对应的多节天线辐射振子上的压控开关，压控开关根据开关控制信号控制多节天线辐射振子各辐射枝节间的导通或断开，从而实现天线工作频段的调整。
2.根据权利要求1所述一种基于用户选择的智能天线系统，其特征在于：所述天线辐射振子控制器采用TTL电平控制器，它根据主控制器输出的控制指令产生TTL电平信号给对应多节天线辐射振子上的压控开关。
3.根据权利要求2所述一种基于用户选择的智能天线系统，其特征在于：所述压控开关采用二极管，当施加正向电压时，处于导通状态，当施加反向电压时，处于断开状态。
4.根据权利要求1所述一种基于用户选择的智能天线系统，其特征在于：所述天线辐射振子的类型包括但不限于平面倒F天线、偶极子天线和螺旋天线。
5.根据权利要求1所述一种基于用户选择的智能天线系统，其特征在于：所述直流通道的类型包括但不限于0.25波长短路线和电感线路。
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