可重构方向图的天线装置及智能通信终端制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可重构方向图的天线装置及智能通信终端，包括V型天线、连接V型天线的信号馈点的第一匹配电路和短接装置；所述V型天线包括第一辐射分支和第二辐射分支；所述短接装置连接所述第二辐射分支，用于控制所述第二辐射分支选择性的连通参考地；当所述短接装置控制所述第二辐射分支连通参考地时，所述第一辐射分支形成单极全向天线，全向辐射。本发明专利技术通过在现有V型定向天线的基础上，增加可控制V型天线的其中一个辐射分支选择性接地的短接装置，从而可以使得天线装置从原有的定向辐射转变为全向辐射，实现天线形式从定向天线到全向天线的重构，由此实现了天线装置的兼容性设计，使得天线装置可以根据其实际应用环境择优切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线装置
，具体地说，是涉及一种可以对天线的辐射方向图实现重构设计的天线装置。
技术介绍
随着智能通信终端及互联网的快速发展，无线通信技术已经成为人们通信的主要方式，不仅局限于手机等移动通信终端，物联网的兴起在方便数据交互的同时，使得人们的社会生活对无线数据通信产生越来越大的依赖。物联网（TheInternetofthings）是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网就是物物相连的互联网，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网的基础上延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行着信息的交换和通信。目前的物联网设备主要包括智能家电、智能数据通信终端、可穿戴类电子产品等。这些物联网设备大多工作在空旷的通信环境下，其无线传输路径相对较好，受电磁辐射和电磁屏蔽的影响极小，可以同时与其他的一个或多个设备（例如基站）进行信息交互。对于在空旷环境下使用的物联网设备，其内部的天线装置需要设计成全向天线形式，通过形成全向覆盖的信号场，以实现不同方向设备间的信息传递。但是，对于某些智能通信终端来说，有时会应用在特殊的工作环境中，例如复杂的电磁辐射环境、狭隘的辐射空间及电磁屏蔽环境等。以智能水表、智能电表、无线路由器等通信终端为例进行说明，这类通信终端有的会安装在管道井、地下车库等信号场区较弱的环境中，需要与之通信的接收设备通常仅有一个，且一般位于某一特定的方向，例如管道井的井口处或者地下车库的入口处等。当这类通信终端处于这种狭窄且封闭的传输环境时，若将其天线装置设计成全向天线形式，在特定方向的天线增益会受限，继而影响到有效信号强度。因此，对于工作在特殊环境下的智能通信终端，有时需要将其天线装置设计成定向天线形式，且辐射方向指向接收设备所在的方位，通过增大天线装置在该特定方向上的辐射增益，以提高天线装置在该方向上的通信性能，继而实现其与接收设备之间良好的信息交互。但是，这些智能通信终端在出厂时并不能确定其具体的应用环境，因此存在天线形式单一化与应用环境多样化不相适应的缺陷，在组网过程中必须根据实际应用环境对智能通信终端的天线装置进行定制，由此便导致了现有的智能通信终端兼容性差、应用领域不灵活等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可重构的天线装置，可以在V型定向天线与全向天线之间进行选择切换，以对天线装置的辐射形式实现可重构设计。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术在一个方面提出了一种可重构方向图的天线装置，包括V型天线、第一匹配电路和短接装置；其中，所述V型天线包括第一辐射分支和第二辐射分支；所述第一匹配电路连接V型天线的信号馈点，用于调节所述V型天线的谐振频率，所述谐振频率作为第一谐振频率，与V型天线在定向辐射时所需接收或发射的无线信号的频率一致；所述短接装置连接所述第二辐射分支，用于控制所述第二辐射分支选择性的连通参考地；当所述短接装置控制所述第二辐射分支连通参考地时，所述第一辐射分支形成单极全向天线，全向辐射。本专利技术在另一个方面提出了一种智能通信终端，包括信号源和可重构方向图的天线装置；所述可重构方向图的天线装置包括V型天线、第一匹配电路和短接装置；其中，所述V型天线包括第一辐射分支和第二辐射分支；所述第一匹配电路连接在所述信号源与所述V型天线的信号馈点之间，用于调节所述V型天线的谐振频率，所述谐振频率作为第一谐振频率，与V型天线在定向辐射时所需接收或发射的无线信号的频率一致；所述短接装置连接所述第二辐射分支，用于控制所述第二辐射分支选择性的连通参考地；当所述短接装置控制所述第二辐射分支连通参考地时，所述第一辐射分支形成单极全向天线，全向辐射。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术通过在现有定向V型天线的基础上，增加可控制V型天线的其中一个辐射分支选择性接地的短接装置，从而可以使天线装置从原有的定向辐射转变为全向辐射，实现天线形式从定向天线到全向天线的重构，并实现了天线频段从单频向多频的可重构设计，使得天线装置可以根据其实际应用环境择优切换，由此实现了天线装置的兼容性设计。将本专利技术的天线装置应用在智能通信终端上，通过调整天线装置全向辐射，可以使得智能通信终端很好地适应空旷的通信环境；通过调整天线装置定向辐射，可以保证智能通信终端在弱场区或强干扰电磁环境下的天线性能，由此显著提升了智能通信终端对不同电磁传输环境的适应能力，扩展了其应用场合。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置的一种实施例的电路原理图；图2为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置的第二种实施例的电路原理图；图3为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置工作在定向天线形式下的辐射方向图；图4为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置工作在全向天线形式下的辐射方向图；图5为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置工作在全向天线和定向天线时的极化对比图；图6为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置工作在狭窄且封闭的传输环境下的信号传输路径图；图7为本专利技术所提出的可重构方向图的天线装置工作在空旷传输环境下的信号传输路径图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。本专利技术针对采用V型定向天线的智能通信终端，提出了两种可以对V型天线的辐射形式实现可重构设计的技术方案，通过设计天线形式在定向天线和全向天线之间择优切换，从而提高了天线装置的兼容性，使得配置有该类天线装置的智能通信终端能够更好地适应各种不同的电磁传输环境。下面通过两个具体的实施例，对本专利技术所提出的天线装置可重构设计的具体实现方式进行详细阐述。实施例一，如图1所示，本实施例的天线装置包括V型天线12、第一匹配电路11和短接装置13等主要组成部分。其中，V型天线12作为定向天线，可以在特定方向上形成定向辐射场，以提高天线装置在特定方向上的无线通信性能。本实施例的V型天线12优选外置于智能通信终端，以方便调节V型天线12的辐射方向。具体来讲，所述V型天线12包括两个辐射本体，分别定义为第一辐射分支121和第二辐射分支122。将所述第一辐射分支121和第二辐射分支122设置在智能通信终端的壳体的外部，首端A对接形成对接端123，末端B分开，形成V型。V型定向天线的最大极化方向即为两个辐射分支121、122的夹角方向。在本实施例中，所述第一辐射分支121和第二辐射分支122的对接端123所形成的夹角α优选设计成90°，以便于通过两个辐射分支形成的辐射场能够充分干涉，形成指向单一的定向辐射场。当然，所述第一辐射分支121和第二辐射分支122的对接端123所成的夹角α也可以设计成其他角度，只要能满足定向辐射要求即可，本实施例对此不进行具体限制。在本实施例中，优选设计所述第一辐射分支121和第二辐射分支122的长度相等，且约等于λ，所述λ为V型天线12在定向辐射时所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重构方向图的天线装置，其特征在于，包括：V型天线，包括第一辐射分支和第二辐射分支；第一匹配电路，其连接V型天线的信号馈点，用于调节所述V型天线的谐振频率，所述谐振频率作为第一谐振频率，与V型天线在定向辐射时所需接收或发射的无线信号的频率一致；短接装置，其连接所述第二辐射分支，用于控制所述第二辐射分支选择性的连通参考地；当所述短接装置控制所述第二辐射分支连通参考地时，所述第一辐射分支形成单极全向天线，全向辐射。

【技术特征摘要】
1.一种可重构方向图的天线装置，其特征在于，包括：V型天线，包括第一辐射分支和第二辐射分支；第一匹配电路，其连接V型天线的信号馈点，用于调节所述V型天线的谐振频率，所述谐振频率作为第一谐振频率，与V型天线在定向辐射时所需接收或发射的无线信号的频率一致；短接装置，其连接所述第二辐射分支，用于控制所述第二辐射分支选择性的连通参考地；当所述短接装置控制所述第二辐射分支连通参考地时，所述第一辐射分支形成单极全向天线，全向辐射。2.根据权利要求1所述的可重构方向图的天线装置，其特征在于，在所述短接装置中设置有一开关，所述开关的开关通路的一端连接所述第二辐射分支，另一端连接参考地；所述第二辐射分支在所述开关的开关通路导通时形成FIPA或LOOP全向天线。3.根据权利要求1所述的可重构方向图的天线装置，其特征在于，在所述短接装置中设置有一开关和第二匹配电路，所述开关的开关通路的一端连接所述第二辐射分支，另一端通过所述第二匹配电路连接参考地；所述第二辐射分支在所述开关的开关通路导通时形成FIPA或LOOP全向天线。4.根据权利要求3所述的可重构方向图的天线装置，其特征在于，所述第二匹配电路调谐所述FIPA或LOOP全向天线的谐振频率等于第二谐振频率，使所述FIPA或LOOP全向天线和所述单极全向天线形成谐振频率不同的双天线形式。5.根据权利要求2或3所述的可重构方向图的天线装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡育根，陈文莲，张波，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37