專利名稱：具有陣列天線的移動終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有陣列天線的移動終端，特別是涉及一種具有自適應(yīng)陣列天線的移動終端。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會中移動電子產(chǎn)品已經(jīng)成為每個人必不可少的物品，目前移動電子產(chǎn)品的天線主要是單極或者PIFA天線，這兩種天線有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在移動電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，但是這兩種天線都是全向天線。因而為了使得天線與基站之間達(dá)到更好的通信效果，需要極大的提高移動電子產(chǎn)品發(fā)射功率，從而增加了移動電子產(chǎn)品的能耗。然而陣列天線具有一定的方向性，并且具有自適應(yīng)特性，它可以跟蹤信號并自動調(diào)整發(fā)射或者接收的方向圖，陣列天線可分為波束切換方式的陣列天線和自適應(yīng)方式的陣列天線兩大類。其中，自適應(yīng)陣列天線技術(shù)是陣列天線技術(shù)的未來發(fā)展方向，一般來說，自適應(yīng)陣列天線可以分辨用戶信號的來波方向，或者是識別出有效信號等等，以便識別出有效信號。因此，通常可以將自適應(yīng)陣列天線識別方法分為基于波達(dá)方向(DOA，Direction of Arrival)的波束形成的方法以及基于參考信號的波束形成和基于信號結(jié)構(gòu)特性的盲波束形成的方法。在移動電子產(chǎn)品中采用上述的陣列天線的自適應(yīng)特性，可以使得移動電子產(chǎn)品天線根據(jù)基站方向自動調(diào)整方向圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的移動終端的天線是全方向的，從而導(dǎo)致功耗大的缺陷，提供一種具有陣列天線的移動終端?？梢詷O大的減少移動電子產(chǎn)品發(fā)射功率，降低了移動終端的天線的功耗。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明提供了一種具有陣列天線的移動終端，其特點(diǎn)是所述的具有陣列天線的移動終端包括一陣列天線，用于發(fā)射和接收無線信號；一方向圖處理單元，用于解析并檢測所述陣列天線接收的無線信號的方向并基于檢測到的方向生成相應(yīng)的方向圖控制數(shù)據(jù)；一方向圖控制單元，用于通過所述方向圖控制數(shù)據(jù)控制所述陣列天線的方向圖。較佳地，所述陣列天線包括若干天線陣元，所述天線陣元設(shè)置于一介質(zhì)層上。較佳地，所述天線陣元的排列形式為直線、圓環(huán)或多邊形。較佳地，所述天線陣元為振子天線或縫隙天線。較佳地，所述的天線陣元通過一饋電線與所述方向圖處理單元和方向圖控制單元電連接。較佳地，所述饋電線為微帶饋電線或同軸饋電線。
較佳地，所述介質(zhì)層為一 PCB板。較佳地，所述方向圖處理單元包括一信號處理模塊，用于檢測所述陣列天線接收的無線信號的方向；一方向圖生成模塊，用于根據(jù)所述信號處理模塊檢測的方向，生成方向圖控制數(shù)據(jù)。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的具有陣列天線的移動終端通過采用陣列天線的自適應(yīng)特性，從而使得移動電子產(chǎn)品天線根據(jù)基站方向自動調(diào)整方向圖。從而減少移動電子產(chǎn)品的發(fā)射功率，降低了天線的功耗，因而降低了移動電子產(chǎn)品的功耗。


圖1為本發(fā)明的具有陣列天線的移動終端的較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明具有陣列天線的移動終端的較佳實(shí)施例的陣列天線的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的具有陣列天線的移動終端的較佳實(shí)施例的空間譜函數(shù)仿真圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1所示為本發(fā)明的具有陣列天線的移動終端的電路結(jié)構(gòu)框圖，其中所述的具有陣列天線的移動終端包括一陣列天線1、一方向圖處理單元2以及一方向圖控制單元3，其中所述陣列天線1包括N個天線陣元11-ln，此外所述的方向圖處理單元2還包括一方向圖生成模塊21以及一信號處理模塊22。其中所述的陣列天線1用于發(fā)射無線信號至基站以及接收基站發(fā)射的無線信號。 所述的方向圖處理單元2，用于檢測所述陣列天線1接收的無線信號的方向并基于檢測到的方向生成相應(yīng)的方向圖控制數(shù)據(jù)，其中所述方向圖處理單元2的方向圖生成模塊21用于根據(jù)所述信號處理模塊22檢測的方向，生成方向圖控制數(shù)據(jù)，所述的信號處理模塊22用于解析并檢測所述陣列天線1接收的無線信號的方向。此外所述的方向圖控制單元3用于通過所述方向圖控制數(shù)據(jù)控制所述陣列天線1的方向圖。本實(shí)施例的工作原理如下所述首先陣列天線1接收外部若干基站發(fā)送的無線信號，并將接收到的無線信號發(fā)送至方向圖處理單元2的信號處理模塊22，所述的信號處理模塊22解析接收所述接收的無線信號，然后檢測所述接收的無線信號的方向，此后所述方向圖處理單元2的方向圖生成模塊21依據(jù)信號處理模塊22檢測的方向，生成方向圖控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述方向圖控制單兀3。然后所述方向圖控制單元3根據(jù)所述的方向圖控制數(shù)據(jù)分別調(diào)節(jié)所述陣列天線1 的N個陣元的增益，由于單個陣元是全向的，但是多個陣元的組合疊加會產(chǎn)生方向性，所以通過分別調(diào)節(jié)所述陣列天線1的N個陣元的增益，從而實(shí)現(xiàn)所述陣列天線1的方向與基站的方向一致，因而實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的基站和移動終端的數(shù)據(jù)連接。圖2所示為本發(fā)明具有陣列天線的移動終端的陣列天線的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，其中所述陣列天線1設(shè)置于一 PCB板(印刷電路板)4的頂部上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)移動終端的需要可以設(shè)置陣列天線1于其他的介質(zhì)層或者介質(zhì)層的不同部位上，其中所述陣列天線1包括天線陣元11、12、13、14、15以及16。本實(shí)施例中所述的天線陣元11、12、13、 14、15以及16為振子天線。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)移動終端的需要以及陣列天線1的實(shí)際需要采用不同類型和種類的天線陣元，例如本實(shí)施例中所述的天線陣元11、12、13、14、15 以及16也可以采用縫隙天線。 此外本實(shí)施例中所述天線陣元11、12、13、14、15以及16沿PCB板4的上邊沿水平的排列為一直線，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)移動終端的需要以及陣列天線1的實(shí)際需要采用其他的排列，例如圓環(huán)或多邊形。本實(shí)施例中考慮到PCB板的空間利用率以及PCB板的實(shí)際設(shè)計，所以最終采用直線型的陣列天線，而且圖2中雖然僅采用了 6個天線陣元，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知曉天線陣元的數(shù)量可以是任意變化的，考慮到本實(shí)施中的PCB 板的設(shè)計，本實(shí)施例中可以采用4-16個天線陣元。圖2所示的本實(shí)施例的6個天線陣元11、12、13、14、15以及16通過置于陣列天線 1中央的一饋電線5與所述的方向圖處理單元2以及方向圖控制單元3電連接。本實(shí)施例中所述饋電線5為一同軸饋電線，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依據(jù)實(shí)際陣列天線1的實(shí)際構(gòu)成和天線陣元的種類采用不同的饋電線，例如微帶饋電線，以及將饋電線設(shè)置于不同的位置。此外本實(shí)施例中所述陣列天線1以及PCB板4的具體尺寸如圖2所示，其中PCB 板4的長L1為100毫米，寬度為W1為50毫米，厚度H1為1毫米。天線陣元的長度L2為10 毫米，寬度W2為1毫米，此外天線陣元的間距D為7毫米。上述的具體尺寸可以根據(jù)移動終端的尺寸、PCB板的形狀和尺寸以及陣列天線的實(shí)際要求等具體的需求來設(shè)置。圖2所示的本發(fā)明具有陣列天線的移動終端的陣列天線的空間譜函數(shù)仿真圖如圖3所示。其中垂直于陣列天線1的方向?yàn)?°方向，當(dāng)陣列天線1從-10°、0°以及15° 三個方向接收到基站發(fā)送的無線信號時，通過方向圖處理單元2的方向圖生成模塊21的分析可以得到的圖3中所示的無線信號的空間譜函數(shù)仿真圖。其中通過方向圖處理單元2的 MUSIC (Multiple Signal Classification多重信號分類)算法分析可以發(fā)現(xiàn)在陣列天線 1的-10°、0°以及15°三個方向的增益的量級分別達(dá)到了 IO5UO7以及106，所以本實(shí)施例的具有陣列天線的移動終端可以自動分析得到連接的基站的方向，然后信號處理模塊22 根據(jù)圖3所示的空間譜函數(shù)圖生成方向圖控制數(shù)據(jù)然后通過方向圖控制單元3調(diào)整陣列天線1中的6個天線陣元的增益來調(diào)整陣列天線1的方向，從而與-10°、0°以及15°三個方向的基站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，最終實(shí)現(xiàn)了移動終端與基站的相互通訊。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述的具有陣列天線的移動終端包括一陣列天線，用于發(fā)射和接收無線信號；一方向圖處理單元，用于解析并檢測所述陣列天線接收的無線信號的方向并基于檢測到的方向生成相應(yīng)的方向圖控制數(shù)據(jù)；一方向圖控制單元，用于通過所述方向圖控制數(shù)據(jù)控制所述陣列天線的方向圖。
2.如權(quán)利要求1所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述陣列天線包括若干天線陣元，所述天線陣元設(shè)置于一介質(zhì)層上。
3.如權(quán)利要求2所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述天線陣元的排列形式為直線、圓環(huán)或多邊形。
4.如權(quán)利要求2所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述天線陣元為振子天線或縫隙天線。
5.如權(quán)利要求2所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述的天線陣元通過一饋電線與所述方向圖處理單元和方向圖控制單元電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述饋電線為微帶饋電線或同軸饋電線。
7.如權(quán)利要求2所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述介質(zhì)層為一PCB板。
8.如權(quán)利要求1所述的具有陣列天線的移動終端，其特征在于，所述方向圖處理單元包括一信號處理模塊，用于檢測所述陣列天線接收的無線信號的方向； 一方向圖生成模塊，用于根據(jù)所述信號處理模塊檢測的方向，生成方向圖控制數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有陣列天線的移動終端。所述的具有陣列天線的移動終端包括一陣列天線，用于發(fā)射和接收無線信號；一方向圖處理單元，用于解析并檢測所述陣列天線接收的無線信號的方向并基于檢測到的方向生成相應(yīng)的方向圖控制數(shù)據(jù)；一方向圖控制單元，用于通過所述方向圖控制數(shù)據(jù)控制所述陣列天線的方向圖。本發(fā)明的具有陣列天線的移動終端通過采用陣列天線的自適應(yīng)特性，從而使得移動電子產(chǎn)品天線根據(jù)基站方向自動調(diào)整方向圖。從而減少移動電子產(chǎn)品的發(fā)射功率，降低了天線的功耗，因而降低了移動電子產(chǎn)品的功耗。
文檔編號H04B7/04GK102571167SQ201010619179
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉沖 申請人:芯訊通無線科技(上海)有限公司