[发明专利]一种多天线系统及辐射射频信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通讯天线领域，特别涉及一种多天线系统及辐射射频信号 的方法。

背景技术

目前的移动终端多采用固定的多天线系统，即天线单元方向图总是朝向上 半空间、左半空间、或者右半空间，而且天线单元的方向图是固定不变的，这 造成使用多天线系统的辐射波束方向图种类不够丰富，无法满足多输入多输出 (MIMO，Multiple-Input Multiple-Out-put)通信机在各种来波下都要达到最佳 通信效果的需求。

目前的多天线系统主要包括：多目天线、多天线开关阵列、类八目天线和 带有电磁带隙(EBG，Electromagnetic Band Gap)结构的可重构振子阵列。采 用这些多天线系统能够有效接收几种来波方向的需求，但是这些多天线系统的 单元方向图接收来波方向一旦选定，不能变更，对于来波方向非常离散的通信 环境与来波方向非常集中的通信环境难以兼顾。在实现本发明的过程中，发明 人发现现有技术中至少存在如下问题：

1)现有的多目天线组成的多天线系统中，一个多目天线至少需要一个波长 的空间，约十几厘米，而移动终端上可以安装天线单元的空间位置有限，仅能 安装一到两个多目天线，从而使整个多天线系统能够接收的来波种类受到限制， 且无法增加天线辐射增益；每个多目天线都需要连接控制信号线进行控制，存 在线间串扰问题；而在诸如笔记本等移动终端中采用多天线系统时，需要将所 有控制线通过笔记本屏幕转轴，控制线和射频电缆过多则难以通过笔记本屏幕 转轴。

2)现有的由多天线和开关阵列组成的多天线系统，采用多个天线单元与开 关阵列结合的方式，通信时根据来波方向选择一部分天线单元辐射射频信号， 而移动终端上可以安装天线单元的空间位置有限，仅能安装少数个天线单元， 整个多天线系统能够接收的来波方向受到限制，且无法增加天线增益；此外， 天线单元与开关阵列之间需要用大量的控制信号线来实现开关切换，存在线间 串扰问题，及控制线和射频电缆过多则难以通过笔记本屏幕转轴的问题。

3)现有的类八目天线组成的多天线系统，类八目天线一个天线单元阵尺寸 至少为一个辐射波波长，约十几厘米，而移动终端上可以安装天线单元阵的空 间位置有限，仅能安装一到两个类八目天线，从而使整个多天线系统能够接收 的来波种类受到限制，且无法增加天线增益；类八目天线是单频窄带天线，不 能满足多频带的需求。每个类八目天线都需要连接控制信号线进行控制，存在 线间串扰问题及控制线和射频电缆过多则难以通过笔记本屏幕转轴的问题。

4)现有的带EBG结构的可重构振子阵列组成的多天线系统，可以改善天 线的辐射性能、以及实现天线方向图的可重构。但使用EBG的天线的方向图仍 然是半空间的，且仍然存在控制信号线过多的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多天线系统及辐射射频信号的方法， 能够改变天线辐射方向，减少控制信号线。

为达到上述目的，本发明一种多天线系统及辐射射频信号的方法的技术方 案是这样实现的：

一种多天线系统，包括：

电平信号发生器，用于根据来自网卡的信道信息，计算获得第一电平信号；

至少一个滤波单元组，连接所述电平信号发生器，用于接收所述第一电平 信号，并过滤所述第一电平信号中的干扰信号，获得第二电平信号；

转换器，连接所述至少一个滤波单元组，用于将第二电平信号转换为控制 信号；

至少一个辐射单元，与所述网卡、转换器分别连接，用于根据所述控制信 号辐射来自所述网卡的射频信号。

每个所述辐射单元包括：

射频信号选择开关，用于根据所述控制信号导通或断开，转发从网卡传来 的射频信号；

至少一个天线单元，连接所述射频信号选择开关，用于根据所述控制信号， 向相应的方向辐射接收的射频信号。

每个所述滤波单元组包括第一滤波单元和第二滤波单元：

所述第一滤波单元包括：

第一低通滤波器，连接所述电平信号发生器，用于接收并过滤所述第一电 平信号中的高频干扰信号，获得第三电平信号；

第一射频接地电容，连接所述第一低通滤波器并接地，用于过滤所述第三 电平信号中的高频干扰信号，获得第四电平信号；

所述第二滤波单元包括：