[发明专利]天线装置辐射图形控制方法、天线系统及无线通信设备

说明书

发明领域

本发明涉及对一个天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状配置的辐射振子，适用于发射和/或接收RF(射频)信号，这里，N是一个大于1的整数。本发明还涉及用于发射/接收RF信号的一个天线系统，该天线系统包括N个成螺线状配置的天线振子，适用于发射和/或接收RF信号，这里，N是一个大于1的整数。此外，本发明还涉及包括该天线系统的一个无线通信设备。

背景技术

对于要求覆盖范围为半球形且具有环状偏振的天线应用，可以使用四股螺线结构的天线(QHA)。QHA的优点是能够实现从狭窄的轴向射束到很宽的几乎覆盖整个球形的射束的辐射图形。这种图形还可以设计成在某些角度上具有波峰与下降。这可以通过激发(轴向模式和/或辐射模式)这样的不同的辐射模式来完成。

一个QHA由以具有恒定的螺距角绕圆柱形或圆锥形表面缠绕的四条导线组成。通常，当空间受限时，选择具有三维(例如直径，螺距角，长度)的细而短的圆柱形QHA。使表面成圆锥形可给出额外的一维，并且能够明显地扩大带宽。

可以对螺线进行改进以获得某些功能。例如，可以把每条螺线一劈为二，每一部分有不同的长度，以实现双路谐振。而且，如果周围空间够大，螺线可以曲折，以降低天线的长度。一个QHA可以通过一个馈入网络在底部或顶部馈入信号。

从一些专利以及已经公布的专利申请中可以已知一些四股螺线天线(QHA)。这些大量的专利公开了用于环状偏振的无线天线信号的四股天线构件。例如，参见WO98/28815、WO97/06579、WO97/11507、US5，191,352、US5,255,005以及US5,541,617。

在所有这些天线构件中，在螺线状振子之间，这些螺线状振子被馈给恒定的幅值与相移。图1给出了安装在便携式无线电话上的这种天线构件的一个典型的辐射图。该辐射图展示了指向上方的一个主波瓣M，和在多数情况下，当被馈给一个与螺线状振子的旋转方向相适应的递增的相移时，一个指向下方的较小的后波瓣B。该辐射图在这两个波瓣之间有一个不能进行接收/发射的肓区或无效的BS。

为使天线的主波瓣指向一个无线通信设备将与之进行通信的发射器/接收器(例如卫星)，作为示例，给出了具有使用转轴接合安装到电话机壳体上的天线构件的电话机。为取得良好的发射/接收信号，可对天线构件的方向进行人工调整。当发射器/接收器改变了位置或电话机已经移动时，可以进行新的调整。在US-A-5,628,057中公开了通过一个转轴接合安装到一部电话机上的一个天线构件的例子。

在EP0881782中，对一个移动通信系统中的具有多个天线振子的一个移动台进行了描述。由一个天线振子接收的一个信号被解调，并对该信号的相位与功率进行检测。根据检测结果，控制设备对发射至每个天线振子的发射信号的相位与功率进行计算。每个天线振子之间的距离大于λ/2，这就使天线的分布很大，不适合于手持式通信的应用。每个天线振子配有一个接收器与发射器。这也是占用空间的，因而也使其不适合于手持式通信的应用。

发明内容

在本公开中将会理解，本发明的天线系统适用于接收或者是接收与发射无线信号。虽然这里使用一个词来给出一个明确的信号方向，但是可以理解，这种情况可以包括该信号方向以及/或者其相反方向。

本发明的一个主要目的是提供一种用于对天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状配置的辐射振子(NHA)，以响应所接收的信号。

本发明的另一个目的是提供一种用于对一个天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状配置的辐射振子(NHA)，通过该方法可以避免辐射图形中的肓区。

本发明还有一个目的是提供一种用于对一个天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状配置的辐射振子(NHA)，通过该方法可使该辐射图形适于最佳的接收/发射。

对于本发明而言，一个总的目的是获得能够安装在一个便携式通信设备，特别是一个手持式无线通信设备如一部电话机上的一个天线。

凡此种种目的均是由按照后附的与方法有关的权利要求的一个方法实现的。

本发明还提供了一种用于对一个天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状配置的辐射振子(NHA)，通过该方法，在接收和/或发射期间能对辐射图形进行控制。

本发明还提供了一种用于对一个天线装置的辐射图形进行控制的方法，该天线装置具有N个成螺线状的配置的辐射振子(NHA)，通过该方法能够降低对天线方向以及发射器/接收器位置的敏感度。