其中相同的数字标号在不同附图中指代相同的部分。在一个具体实施例中，图1所示为锥形天线系统100的立体图，由四个独立的天线组成一个锥形的天线单元101，一个由印刷电路板(PCB)制成的基板102以及外围控制电路组成，其中天线单元由铜片制成。
[0028]在此具体实施例中，图2为锥形天线系统100的俯视图，锥形天线单元101由四个独立的天线201-204组成，每个独立的天线在基板102上的投影均为四分之一圆形，它们的顶角205均为90度。此外，每两个相邻的独立天线间的间隔206都是一致的。
[0029]在此具体实施例中，图3所示为锥形天线系统100的馈电原理视图，可以看到301是一块介质底座，在其上方，四个独立的锥形天线201-204分别对应焊接在介质底座301上层的铜箔311-314上，303-306是四个独立的开关，本具体实施例中所述四个独立的开关303-306为射频开关二极管，每个开关的一侧与其对应的独立天线相连，另一侧通过分别对应的金属过孔307-310与基板102的上层铜箔302相连，由基板底层铜箔向基板上层铜箔激励，完成馈电。
[0030]图4所示为锥形天线系统100的侧视图，可以更清晰的看到，锥形天线单元101焊接在介质底座301上层的铜箔上，四个独立开关303-306焊接在介质底座301上，一侧连接天线，另一侧通过金属化过孔连接到基板的上层铜箔302。可以从视图中大致了解本发明实施例中锥形天线单元的斜度、侧边等关键结构。
[0031]在电子学中，二极管是一个双端电子元件，具有非对称的电导。电流正向流过时，它具有很低(理想情况为零)的电阻值，电流逆向方向电阻值很高(理想情况为无穷大)。二极管最常见的功能是允许电流正向通过(即，二极管前向方向)，同时阻挡反向电流通过(即，二极管反向方向)。当前，最常见的一种半导体二极管是一种由半导体材料结晶片制成的p-n结，连接到两个电端子。在本实施例中，射频开关二极管303-306 —端连接天线，另一端通过金属化过孔连接馈源，开关导通时，对应的天线导通，开关断开时，对应的天线断开。由于本实施例中四个独立的天线201-204使用了四个射频开关二极管303-306，理论上，有24= 16种不同的辐射特性可供选择。
[0032]需要说明的是，在该实施例中，所述基板上相连接的天线单元为一组。在其他实施例中，所述基板上相连接的天线单元为多组，每个独立的天线有独立的开关，通过控制开关的导通与断开来形成特定的辐射方向图，为通讯设备提供更好的无线链路。
[0033]为了天线正常工作，必须确保天线的辐射方向图和输入阻抗都在可接受的范围。图5A、6A、7A和8A示出图1天线系统100在4个不同的操作模式下的电压驻波比性能，电压驻波比是反射系数的函数，它描述了天线端的反射功率。图5A是全向模式，四个二极管都导通，每个天线单元都独立地工作。图5B示出了全向模式的对应的水平面辐射方向图。
[0034]图6A所示为任意一个独立天线导通，其余三个独立天线断开时锥形天线单元的驻波图，图6B示出了图6A模式对应的水平面辐射方向图。
[0035]图7A所示为两个相邻的独立天线导通，其余两个独立天线断开时锥形天线单元的驻波图，图7B示出了图7A模式对应的水平面辐射方向图。
[0036]图8A所示为任意一个独立天线断开，其余三个独立天线导通时锥形天线单元的驻波图，图8B示出了图8A模式对应的水平面辐射方向图。
[0037]虽然结合具体的实施例对本发明进行详细的描述，然而上述描述只是本发明的示例而已，而不能被解释为对本发明的限制。本领域技术人员可以理解的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的范围定义为其保护范围而不是以上实施例的说明。
【主权项】
1.一种天线系统，其特征在于:其包括: 一基板； 与所述基板相连接的天线单元，所述天线单元由四个独立的天线组成。2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述天线单元由金属铜制成。3.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述基板为印制电路板(PCB)。4.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述四个独立的天线组成的天线单元呈锥形形状，每两个相邻的天线之间具有间隙。5.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于:每两个相邻的天线之间的间隙相同。6.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于:所述每一个天线呈锥面状，所述锥面状天线的顶角为90度。7.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述每个独立的锥面状天线的顶角与基板通过凸台连接。8.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述四个独立天线均有独立的开关。9.如权利要求8所述的天线系统，其特征在于:所述每个独立的开关为射频开关二极管。10.如权利要求9所述的天线系统，其特征在于:所述射频开关二极管设置在所述基板上，所述开关的一侧连接控制电路，另一侧通过金属化过孔与所述基板的凸台相连，从而连接到对应的锥面状天线。11.如权利要求10所述的天线系统，其特征在于:通过控制电路改变每个独立开关的状态，理论上可以组成24= 16种不同的辐射方向图。12.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于:所述天线单元为一组或多组。
【专利摘要】本发明提供一种应用于WIFI中的多模式锥形天线系统，包括基板、与所述基板相连接的天线单元，所述天线单元由四个独立的天线组成，每个独立的天线有独立的开关，通过控制开关的导通与断开来形成特定的辐射方向图，为通讯设备提供更好的无线链路。与现有技术相比，本发明的天线系统体积小、工作频带宽、辐射方向图可以改变并且成本更低更容易制造的天线。
【IPC分类】H01Q21/00, H01Q21/28, H01Q3/24
【公开号】CN104901024
【申请号】CN201510134836
【发明人】郑博信, 李鑫, 汪义兵, 沈骏, 赵辉
【申请人】康凯科技（杭州）有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月25日