[发明专利]一种多波束切换天线、控制方法、无线基站

权利要求书

1.一种多波束切换天线，其特征在于，所述多波束切换天线设置有一个中心对称振子辐射结构体、多个带有PIN二极管的反射结构体、多个带有PIN二极管的引向结构体、PIN控制电路以及天线固定支架；

所述多个带有PIN二极管的反射及引向结构以中心辐射结构体为圆心以某特定距离为半径呈单层或多层圆形均匀分布；每个反射或引向结构由多段金属柱与多个PIN二极管组成，其中多段金属柱通过绝缘套筒固定在天线固定支架上，多个PIN二极管将多段金属柱连接在一起构成反射或引向结构体，反射或引向结构的大小形状完全相同。

2.如权利要求1所述的多波束切换天线，其特征在于，所述控制电路通过接有扼流圈的导线与上述反射或引向天线上的PIN二极管相连接；控制电路根据状态控制需求通过接有扼流圈的导线提供PIN二极管通断的控制电压，进而改变各个引向或反射天线的工作状态，通过不同工作状态的组合来形成不同方向和不同波束宽度以及不同增益的波束；扼流圈提供射频扼流作用，形成直流控制和射频信号的隔离。

3.如权利要求1所述的多波束切换天线，其特征在于，所述引向结构体或反射结构体由三段金属柱组成，并通过绝缘套筒固定在天线固定支架上，中心辐射结构体由对称振子组成，振子臂通过绝缘套筒固定在上述的天线固定支架上，大部分导线及其控制电路固定在天线固定支架内部。

4.如权利要求3所述的多波束切换天线，其特征在于，每一个引向结构体或反射结构体上的3段金属柱均是由两个PIN二极管接电连接在一起，PIN二极管均与带有扼流圈的导线及其控制电路接电连接，尤其是同一个结构体上的多个PIN二极管，是由同一个信号电平控制，一根控制引线控制其同时通断。

5.如权利要求1所述的多波束切换天线，其特征在于，所述中心辐射结构体位于阵列中心，其中6个引向结构体以中心辐射结构体为中心以某特定距离为半径作第一圈环绕；6个反射结构体以中心辐射结构体为中心以另一特定距离为半径作第二圈环绕；另外6个引向结构体以中心辐射结构体为中心以某特定距离为半径作第三圈环绕，天线阵列总体呈环形放射状规则分布。

6.一种如权利要求1所述多波束切换天线的控制方法，其特征在于，所述多波束切换天线的控制方法包括带有扼流圈的导线及其控制电路通过控制引向结构体或反射结构体上的PIN二极管的通断来控制该天线的工作状态，当PIN二极管导通时，该结构体处于连通工作状态，通过互耦的形式影响中心辐射结构体产生的电磁场分布，改变天线方向图的形状；当PIN二极管截止时，该结构体处于断开工作状态，对中心辐射结构体产生的电磁场分布产生较小影响；当控制电路接收到一个特定指令后，其各个输出端口会响应出一个特定的电压电平，通过连接在控制电路各个输出端口的导线传输该电平信号来控制上述PIN二极管的通断，协同控制处于工作状态的引向结构体或反射结构体的分布，构成特定工作状态。

7.如权利要求6所述的多波束切换天线的控制方法，其特征在于，所述多波束切换天线的控制方法的天线根据方向图的形状，分为六种工作模式，其中不同工作模式中又可根据方向图的指向细分为各个不同的工作状态，实现根据特定的控制信号来实现各个波束的切换。