智能波束切换天线和电子设备制造技术

本公开提供了一种智能波束切换天线和电子设备。该智能波束切换天线包括：智能天线阵列，被配置为产生至少两个不同方向的主波束；可重构功率分配器，被配置为检测多个目标接入点的相应的波束方向，并基于所述检测来改变所述智能天线阵列的模式，使得所述智能天线阵列的主波束方向分别指向多个目标接入点的相应的波束方向。本公开了解决了相关技术中智能波束切换天线无法与多个目标接入点精准通信的问题，具有可以与不同方向的目标接入点精准地进行通信的有益效果。进行通信的有益效果。进行通信的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
智能波束切换天线和电子设备


[0001]本技术涉及通信领域，尤其涉及智能波束切换天线。

技术介绍

[0002]相关技术中的波束切换天线不能同时让两个或更多不同方向的波束共存，并且结构较为复杂。

技术实现思路

[0003]根据本公开实施方式的一个方面，提供了一种智能波束切换天线，包括：智能天线阵列，被配置为产生至少两个不同方向的主波束；可重构功率分配器，被配置为检测多个目标接入点的相应的波束方向，并基于所述检测来改变所述智能天线阵列的模式，使得所述智能天线阵列的主波束方向分别指向多个目标接入点的相应的波束方向。
[0004]在本公开的示例性实施方式中，根据探测天线检测的波束方向，控制模块通过调节开关的通断来改变智能天线阵列的模式，使其主波束方向指向机场环境中目标AP的Wi
‑
Fi信号来源方向。
[0005]在本公开的示例性实施方式中，所述智能天线阵列包含多个天线单元，相邻两个天线单元形成一个单波束，以形成多个不同方向的单波束和/或形成多个不同的双波束组合。
[0006]在本公开的示例性实施方式中，所述可重构功率分配器包括：控制模块，包括开关芯片，所述控制模块被配置为将输入信号输入至所述功率分配器；功率分配器，被配置为将所述输入信号的能量分成两路或多路，并提供给所述开关芯片中的相应的一个或多个，以通过控制所述开关芯片来实现所述智能波束切换天线的模式的切换。
[0007]在本公开的示例性实施方式中，所述开关芯片包括多个SP3T开关芯片以及多个SPDT开关芯片，所述控制模块通过控制所述多个SP3T开关芯片以及所述多个SPDT开关芯片的通断来来实现所述智能波束切换天线的模式的切换，以使所述智能天线阵列的主波束方向分别指向多个目标接入点的相应的Wi
‑
Fi信号来源方向。
[0008]在本公开的示例性实施方式中，所述可重构功率分配器还包括探测天线，被配置为检测多个目标接入点的相应的波束方向。
[0009]在本公开的示例性实施方式中，所述智能天线阵列的模式包括多个模式，所述多个模式中的一部分模式对应于单波束模式，另一部分模式对应于双波束模式。
[0010]在本公开的示例性实施方式中，所述可重构功率分配器包含一个输入端口和多个输出端口，所述多个输出端口分别用于连接所述智能天线阵列的多个天线单元中的相应的一个。
[0011]在本公开的示例性实施方式中，所述智能天线阵列通过多个SMA电缆连接到所述功率分配器。
[0012]根据本公开实施方式的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述
任一项所述的智能波束切换天线。
[0013]在本公开的示例性实施方式中，所述电子设备被配置为应用在机场中，与多架飞机进行通信。
[0014]通过上述结构，解决了相关技术中智能波束切换天线无法与多个目标接入点精准通信的问题，具有可以与不同方向的目标接入点精准地进行通信的有益效果。
附图说明
[0015]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
[0016]图1是根据本公开实施方式的实现多波束共存的智能波束切换天线的电路结构示意图；
[0017]图2是根据本公开实施方式的实现多波束共存的智能波束切换天线的结构示意图；
[0018]图3是根据本公开实施方式的可重构功率分配器的原理图。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本公开的方案，下面将结合本公开实施方式中的附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020]需要说明的是，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模块或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，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模块或单元。
[0021]定向天线阵列：定向天线(Directional antenna)是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。由多个定向天线组成的阵列称为定向天线阵列。
[0022]波束成形技术：波束成形技术(Beam Forming，BF)可分为自适应波束成形、固定波束和切换波束成形技术。固定波束即天线的方向图是固定的，把IS
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95中的三个120
°
扇区分割即为固定波束。切换波束是对固定波束的扩展，将每个120
°
的扇区再分为多个更小的分区，每个分区有一固定波束，当用户在一个扇区内移动时，切换波束机制可自动将波束切换到包含最强信号的分区，但切换波束机制的致命弱点是不能区分理想信号和干扰信号。
[0023]智能天线：智能天线也叫自适应阵列天线，它由天线阵、波束形成网络、波束形成算法三部分组成。它通过满足某种准则的算法去调节各阵元信号的加权幅度和相位，从而调节天线阵列的方向图形状，以达到增强所需信号抑制干扰信号的目的。智能天线技术适宜于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)方式的CDMA系统，能够在较大程度上抑制多用户干扰、提高系统容量。
[0024]功率分配器：功率分配器(power divider)是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。
[0025]图1是根据本公开实施方式的实现多波束共存的智能波束切换天线的电路结构示
意图，如图1所述，该智能波束切换天线包括智能天线阵列10和可重构功率分配器12。本公开中的智能天线阵列相对其他天线阵列可以同时存在两个不同方向的波束，从而实现了与来自不同方向的飞机之间的通信。此外，还设计了一个可重构功率分配器12，一共包括3个功率分配器芯片(SKY16406)以及2个SP3T开关芯片(BGS13PN10)、8个SPDT开关芯片(BGS12PN10)以及9个接口。该系统通过控制开关芯片的通断来控制智能天线阵列切换波束方向。
[0026]图2是根据本公开实施方式的实现多波束共存的智能波束切换天线的结构示意图。结合图1和图2，智能天线阵列10包含八个天线单元102
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1至102
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8，相邻两个天线单元形成一个单波束，可以形成七个不同方向的单波束，180度范围可以均匀覆盖，同时可以形成九个不同的双波束组合。通过采用八天线单元智能天线阵列，天线波束能够均匀覆盖180度范围，使得覆盖面积广。并且，该智能天线阵列除了实现了七个不同方向的单波束外，还实现了九个不同的双波束组合，可以同时与来自不同方向的飞机之间的通信。此外，这样的结构使得该智能天线阵列系统结构简单，方便安装，并且该天线制作成本低，适合批量生产。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能波束切换天线，包括：智能天线阵列，被配置为产生至少两个不同方向的主波束；可重构功率分配器，被配置为检测多个目标接入点的相应的波束方向，并基于所述检测来改变所述智能天线阵列的模式，使得所述智能天线阵列的主波束方向分别指向多个目标接入点的相应的波束方向。2.根据权利要求1所述的智能波束切换天线，其中，所述智能天线阵列包含多个天线单元，相邻两个天线单元形成一个单波束，以形成多个不同方向的单波束和/或形成多个不同的双波束组合。3.根据权利要求1所述的智能波束切换天线，其中，所述可重构功率分配器包括：控制模块，包括开关芯片，所述控制模块被配置为将输入信号输入至功率分配器；所述功率分配器，被配置为将所述输入信号的能量分成两路或多路，并提供给所述开关芯片中的相应的一个或多个，以通过控制所述开关芯片来实现所述智能波束切换天线的模式的切换。4.根据权利要求3所述的智能波束切换天线，所述开关芯片包括多个SP3T开关芯片以及多个SPDT开关芯片，所述控制模块通过控制所述多个SP3T开关芯片以及所述多个SPDT开关芯片的通断来来...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏明，袁东明，王立江，刘莹，丰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：