[实用新型]一种无线局域网智能天线

说明书

技术领域

    本实用新型涉及天线技术领域，具体地说是一种在无线局域网（WLAN）中使用的智能天线。

背景技术

无线局域网络(Wireless Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。Wi-Fi是在WLAN内将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。

目前，无线局域网WLAN的一般性结构是：利用一台设备作为与外网连接的防火墙，然后通过路由器，交换机和无线接入点AP组成，个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式与无线接入点AP通信组成WLAN，因此，AP上具有进行无线发送和接收的天线。要实现360度全方位覆盖，就需要用全向高增益天线来实现，天线理论告诉我们，如果要提高天线的增益，就要扩大天线的口径面积，显然这种方法不能满足Wi-fi产品的要求，虽然，极个别的产品采用智能天线技术解决这一难题，但都不是很理想，其原因在于：如果采用固定波束智能天线技术，由于每个波束相互独立，难免有用户位于覆盖盲区，或者说，不能实现无缝隙覆盖。如果采用波束自适应智能天线技术，由于受到芯片的限制，不仅系统复杂而且价格成本高，不便于普及。

智能天线可以满足波束切换又可以满足波束合成的天线，虽然不能满足波束跟踪，但可以实现无缝隙覆盖。智能天线技术在通信系统中的应用已经非常广泛，技术成熟，成为了移动通信系统中最具有吸引力的技术之一。但在WLAN系统的应用才刚刚开始，仅有很少量的wi-fi产品开始使用智能天线技术。wi-fi产品中的智能天线分为两大类，一类是波瓣形态有限的简单的智能天线，称为固定波束智能天线；另一类是波瓣形态无穷的相控阵天线，称为波束自适应智能线。

固定波束智能天线的特点是：天线设计了多个固定波束，根据用户的具体位置开启相对应的天线。换句话说，就是天线通过控制由哪些振子参与辐射，产生多个固定的波束，且每个波束的形状一致，结构简单，便于实现。

波束自适应智能天线的特点是：根据用户的相对位置，天线的波瓣形状是随机调整，通过调整每个天线单元的幅度及相位，合成一个或多个波束对准相对应的用户。波束自适应天线阵的基本原理是：微处理器接收到包含通信方向的控制信息后，根据控制软件提供的算法计算出各个移相器的相移量，然后通过天线控制器来控制馈电网络完成移相过程。由于移相能够补偿同一信号到达各个不同阵元而产生的时间差，所以此时天线阵的输出同相叠加达到最大。一旦信号方向发生变化，只要通过调整移相器的相移量就可使天线阵波束的最大指向做相应的变化，从而实现波束扫描和跟踪。由此可知，波束自适应智能天线结构复杂，微处理器为专用芯片，对其要求很高，价格成本高，不便于实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率WLAN的AP室外覆盖的智能天线，其结构简单，成本低廉，便于实现。技术上不仅采用了固定波束的智能天线技术，还采用了波束自适应的智能天线技术，可实现波束切换和波束合成的功能。适合用于室外大功率AP基站覆盖使用。

本实用新型采用的技术方案是：一种无线局域网智能天线，包括设置在防护罩内的天线阵列和射频馈电腔，所述的天线阵列包括子天线阵和支撑反射体；所述的支撑反射体为等多面柱体状，其面数与子天线阵个数相同，在多面柱体的每个面上的卡槽内各安装一个子天线阵；所述的射频馈电腔内包括馈电网络和智能控制网络，所述的馈电网络分别通过控制开关与所述的子天线阵的馈电端相连，所述的控制开关由设置在智能控制网络的主芯片控制，所述的智能控制网络包括可以使天线子阵列自动达到系统阻抗匹配的电子匹配器。

进一步的，上述的无线局域网智能天线中：所述的卡槽为几字形卡槽，其宽度等于子天线阵的厚度。

进一步的，上述的无线局域网智能天线中：所述的防护罩为一端开口的圆柱形，罩在所述的天线阵列上，开口端安装在所述的射频馈电腔上。

进一步的，上述的无线局域网智能天线中：所述的等多面柱体为截面是正3至12边形的柱体；优先截面是正8边形的柱体。