用于蓝牙和Wi-Fi频带的具有电子可重新配置且机械相同的天线的可调谐天线系统的制作方法

本公开内容总体上涉及无线天线系统。更具体地，本公开内容涉及用于蓝牙和wi-fi频带的具有电子可重新配置且机械相同的天线的可调谐天线系统。

背景技术：

各种设备利用天线来进行无线通信，所述设备例如是无线接入点(ap)、流媒体设备、膝上型计算机、平板电脑等(统称为“无线设备”)。此外，这种设备的设计趋势集中在美学、紧凑的形状因数等。这些无线设备需要利用wi-fi和蓝牙进行通信。wi-fi需要支持两个频带—2.4ghz和5ghz，而蓝牙需要支持2.4ghz频带。传统的方法针对这些不同的频带使用不同的天线。当然，这增加了大小、成本、复杂性等。如果能以最小化开关、占用空间等的方式提供一种支持可调谐性(用于单个2.4ghz频带、单个5ghz频带或双2.4ghz/5ghz工作)和天线分集(多个不同天线)的无线电系统将是有利的。

技术实现要素：

在实施例中，无线电系统支持2.4ghz操作、5ghz操作和双同时2.4ghz/5ghz操作一个或更多个无线电装置；并且多个天线系统经由多个开关连接至一个或更多个无线电装置，其中，多个天线系统中的每一个都包括：天线元件，其包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端连接至地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的第一设置，天线元件操作为四分之一波、半波中的一种，并且其中，基于多个开关的第二设置，一个或更多个无线电装置被选择性地连接至多个天线系统。基于端接网络和匹配网络中的设置，天线系统能够操作为四分之一波、半波、以及同时操作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4ghz操作，半波支持5ghz操作，而半波和四分之一波支持双同时2.4ghz/5ghz操作。

端接网络能够包括第一开关(tn)，匹配网络能够包括第二开关(mn1)和第三开关(mn2)，其中，第一开关、第二开关和第三开关的中的每个在开路、旁路、电感器和电容器中的至少两个之间选择。在tn设置为开路或通过电感器、mn1设置为通过电容器、以及mn2设置为开路的情况下，四分之一波能够操作；在tn设置为通过电容器或旁路、mn1设置为旁路、mn2设置为开路的情况下，半波能够操作，以及在tn设置通过电容器、mn1设置旁路、mn2设置通过电感器的情况下，半波和四分之一波能够操作。一个或更多个无线电装置能够被配置成对第一设置和第二设置进行电配置。能够基于分集、条件数和模式中的任何一个来调整第一设置以选择频带，并且调整第二设置以选择适当的天线系统。第一设置能够被调整以选择频带，并且第二设置能够被调整以选择多输入多输出(mimo)维度。能够用聚合模式和tx/rx选择开关来实现第一设置和第二设置。天线元件能够包括具有第一端的第一竖直侧、具有第二端的第二竖直侧、以及水平部分，该水平部分在第一竖直侧和第二竖直侧之间，在第一竖直侧和第二竖直侧中的每一个的端部处，与第一端和第二端相对。

在另一实施例中，一种可配置的双频带和单频带天线系统包括：天线元件，其包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端接地；匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的设置，天线元件操作为四分之一波、半波、以及同时工作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4ghz操作，半波能够支持5ghz操作，而半波和四分之一波能够支持双同时2.4ghz/5ghz操作。端接网络能够包括第一开关(tn)，匹配网络能够包括第二开关(mn1)和第三开关(mn2)，其中，第一开关、第二开关和第三开关均在开路、旁路、电感器和电容器中的至少两个之间进行选择。

在tn设置为开路或通过电感器、mn1设置为通过电容器、以及mn2设置为开路的情况下，四分之一波能够操作；在tn设置通过电容器或旁路、mn1设置为旁路以及mn2设置为开路的情况下，半波能够操作，以及在tn设置通过电容器、mn1设置为旁路以及mn2设置为通过电感器的情况下，半波和四分之一波能够操作。一个或更多个无线电装置能够被配置成电子地配置设置。天线元件能够包括具有第一端的第一竖直侧、具有第二端的第二竖直侧、以及水平部分，该水平部分在第一竖直侧与第二竖直侧之间，其位于第一竖直侧和第二竖直侧中的每一个端部处，所述端部与第一端和第二端是相对的。基于端接网络和匹配网络中的元件，天线元件能够被调谐用于四分之一波、半波以及同时工作为半波和四分之一波。

在另一实施例中，一种操作支持2.4ghz操作、5ghz操作和双同时2.4ghz/5ghz操作的无线电系统的方法包括：经由在多个开关上设置第一设置，将一个或更多个无线电装置选择性地连接至多个天线系统，其中，多个天线系统中的每一个都包括：天线元件，其包含第一端和第二端；端接网络，其将第一端接地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置；以及基于端接网络和匹配网络中的第二设置，使得用于多个天线系统中的一个或更多个天线系统的天线元件操作为四分之一波、半波、以及同时工作为半波和四分之一波中的一种。四分之一波能够支持2.4ghz操作，半波能够支持5ghz操作，并且半波和四分之一波能够支持双同时2.4ghz/5ghz操作。该方法还能够包括基于分集、条件数和模式中的任何一个来改变用于一个或更多个无线电装置中的一个无线电装置的天线元件系统。

附图说明

在本文中参照各种附图示出和描述了本公开内容，其中，在适当时使用相同的附图标记来表示相似的系统部件/方法步骤，并且其中：

图1是无线电系统的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器和tx/rx开关；

图2是无线电系统的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器、tx/rx开关和分集开关；

图3是无线电系统的示意图，该无线电系统具有两个无线电装置，其能够进行2×2多输入多输出(mimo)2.4ghz/5ghz操作或能够进行4×4mimo5ghz操作；

图4是作为实现本文所述无线电系统的示例无线设备的无线接入点的功能部件的框图；

图5是图4的无线接入点的物理形状因数的立体图；

图6是图4的接入点，以及去除顶部部分后的形状因数的立体图；

图7是图4的接入点，以及去除顶部部分后的形状因数的俯视图；

图8是接入点的一部分的立体图，其示出了单天线系统和到相关联的可配置天线的物理连接；

图9是单天线系统的元件示图的图；

图10是图8中的单天线系统的示意图，其示出了电路连接；

图11是图8中的单天线系统的示意图，其示出了在2.4ghz配置中的电路连接；

图12是图11中的单天线系统的示意图，其示出了在2.4ghz配置中通过电感器连接端接网络(tn)的电路连接；

图13是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了在2.4ghz配置中电感器的效果；

图14是图12的示意图在2.4ghz配置中的电流的示意图；

图15是图8中的单天线系统的示意图，其示出了在5ghz配置中的电路连接以及相关联的电流；

图16是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了在5ghz配置中的电容器的效果；

图17是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了在5ghz配置中的不同电感值在5ghz处的匹配谐振；

图18是图8中的单天线系统的示意图，其示出了在双2.4ghz和5ghz配置中的电路连接以及相关联的电流；

图19是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了天线系统在2.4ghz配置、5ghz配置以及双同时2.4ghz/5ghz配置中的操作；

图20是示出了效率与频率的关系的曲线图，其示出了天线系统在2.4ghz配置、5ghz配置以及双同时2.4ghz/5ghz配置中的操作；以及

图21是本文所述天线的示例性实施方式的各种图，其利用了冲压和表面安装技术(smt)。

具体实施方式

在各种实施例中，本公开涉及一种用于蓝牙和wi-fi频带的可调谐天线系统，其具有电子可重新配置且机械相同的天线。天线元件系统包括可调谐双频带(2.4ghz和5ghz)天线。该天线能够在单频带与双频带之间调谐，支持2.4ghz操作、5ghz操作、以及双同时2.4ghz/5ghz操作。调谐能够是动态的和电子的(即，天线元件没有物理变化)。调谐基于从四分之一波到半波的转换以及基于同时为半波和四分之一波的模式，同时支持2.4ghz和5ghz频带。

支持2.4ghz操作、5ghz操作和双同时2.4ghz/5ghz操作的无线电系统包括：一个或更多个无线电装置；多个天线系统，其经由多个开关连接至一个或更多个无线电装置，其中，多个天线系统中的每个天线系统包括天线元件，该天线元件包括第一端和第二端；端接网络，其将第一端连接至地；以及匹配网络，其将第二端连接至天线端口，该天线端口被通信地耦接至一个或更多个无线电装置，其中，基于端接网络和匹配网络中的第一设置，天线元件操作为以下中的一种：四分之一波、半波、以及同时操作为半波和四分之一波，并且其中，基于多个开关的第二设置，一个或更多个无线电装置被选择性地连接至多个天线系统。

无线电系统

图1、图2和图3是无线电系统10、12、14的示意图。图1是无线电系统10的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器和tx/rx开关。图2是无线电系统12的示意图，该无线电系统是聚合开关，其被用作天线模式选择器、tx/rx开关和分集开关。图3是无线电系统14的示意图，该无线电系统具有两个无线电装置16、20，其能够进行2×2多输入多输出(mimo)2.4ghz/5ghz操作或能够进行4×4mimo5ghz操作。无线电系统10、12包括：两个无线电装置16、18；可配置天线20；连接至可配置天线20的模式选择开关22；以及聚合模式选择和tx/rx选择开关24。无线电系统12还利用开关24作为不同可配置天线20之间的分集开关。

无线电系统具有射频(rf)开关，其被用作发射/接收(tx/rx)开关、频带选择开关、分集开关或其他功能。发射/接收开关被用于将可配置天线20连接至无线电装置16、18的接收部分或无线电装置16、18的发射部分。无线电装置16、18能够操作在时域双工模式下而不是全双工模式下，因此无线电装置16、18在任何给定时间只能发射或接收，而不是同时发射和接收。通常希望在无线电装置16、18中将发射器电路与接收电路隔离。这可以帮助向相应的电路提供良好的匹配和调谐，如果两组电路都连接至同一传输线，则不能实现这一点。发射器趋于输出非常高的功率电平，这实际上有时能够损坏较敏感的接收电路。使用一次仅连接至发射器或接收器之一的开关24能够帮助解决这些问题。

分集开关被用于选择几个天线20中的一个以供发射器或接收机使用。在不同的物理位置和潜在的不同极化处具有多个天线20以提供分集增益。如果信号在一个位置(在天线20之一上)较差，则信号在另一个天线20上可能较强或较好。如果无线电装置16、18能够选择任何一个天线20，则能够通过针对无线电装置16、18所在的确切位置选择性能更好的天线20来潜在地改进其性能。通常，rf开关被用于在任何给定时间选择要连接至无线电的tx端口或rx端口的天线。

频带选择开关，例如模式选择开关22，在操作在不同频带的无线电装置16、18之间进行选择。一些无线电装置16、18能够使用双频带天线，使得相同的天线可以用于2.4ghz或5ghz信号。然而，虽然天线能够同时在两个频带中工作，但是无线电装置16、18本身是专门为频带之一设计的单独电路。如同前面描述的tx/rx情况一样，可能不希望将在两个频带中的无线电装置16、18同时连接至天线20。如果2.4ghz和5ghz无线电装置彼此连接，并且传输线被连接至天线20，则可能难以获得无线电装置16、18的正确调谐/匹配。同样，一次仅连接无线电装置16、18之一的rf开关组是有用的。模式选择开关22能够在电容器、电感器、旁路(短路)和开路之间切换。

本文所公开的可配置天线使用天线结构内的rf开关22、24来选择其工作的模式，并为天线20选择适当的调谐元件，以有效地工作。作为可配置天线20的一部分的开关22、24将最终与无线电装置16、18中的开关串联，所述开关被用作tx/rx、分集或频带选择天线。串联的级联开关存在缺点。首先，具有多组开关会增加成本。其次，存在通过每个开关的损耗，并且当串联放置时，两个损耗都发生，使单个开关的损耗加倍。

可以将本来串联的两个开关组合成单个开关，在该单个开关中具有更多连接。例如，不是级联两个单极双掷开关，而是利用单个单极四掷开关。虽然连接越多的开关就越复杂，但是它的总成本仍然比两个单独的开关低，并且损耗也更低。

无线电系统10、12、14包括组合开关，这些组合开关作为天线操作的一部分，使得它们提供多种功能。在图1中，无线电系统10将天线模式/调谐开关与无线电装置16、18内的tx/rx开关功能组合。如图1所示，通过正确地选择1p4t(1极，4端子)开关(即，聚合模式选择和tx/rx选择开关24是1p4t开关)，能够在tx与rx，以及5gb/s与2.4gb/s中选择，以用于无线电装置16、18和天线20。在图2中，无线电系统12也将这个概念扩展至天线分集。这里，有两个天线20，每个天线具有用于聚合模式选择和tx/rx选择开关24的1p4t开关。通过适当地设置这些开关，任何一个天线20都能够被连接至任何一个2.4ghz或5ghz无线电装置中的tx或rx。因此，单组开关被用作天线模式选择器、频带选择开关、tx/rx开关和天线分集开关。

在图3中，无线电系统14包括经由1p4t开关32、34连接至无线电装置16、18的四个天线系统30(标记为30a-30d)。图3详细示出了天线系统30a。注意，虽然从图示中省略了，但天线系统30b、30c、30d也是相同的。天线系统30经由天线端口36连接至开关32之一，天线系统30包括连接至端接开关38和调谐/匹配网络开关40的可配置天线20。端接开关38是具有三个端子的1p3t开关，该三个端子分别被直接地、经由电容器地以及经由电感器地接地。类似地，调谐/匹配网络开关40包括端接开关42，该端接开关42是具有三个端子的1p3t开关，该三个端子分别被直接接地、经由电容器接地以及经由电感器地接地。端接开关38、42被设置成共同对天线20的模式进行设置。调谐/匹配网络开关40包括开关44，该开关是1p3t开关，其三个端子分别被直接地、经由电容器和经由电感器连接至天线端口36。

开关32、34、38、40的组合被用于无线电装置16、18，以连接至天线20(即，每一个天线系统30a、30b、30c、30d中的天线20)和选择频带。例如，无线电装置16能够同时支持在2.4ghz频带中的2×2mimo操作或在5ghz频带中的2×2mimo操作，并且无线电装置18能够在支持5ghz频带中的2×2操作。因此，基于开关配置，利用无线电系统14的任何系统都能够支持2×2mimo2.4ghz操作和2×2mimo5ghz操作或4×4mimo5ghz操作。无线电装置16、18中的每一个都包括两个链路46、48，所述两个链路经由开关32、34被选择性地连接至天线系统30a、30b、30c、30d。

无线电系统14是可重新配置天线20如何允许无线电装置16、18被优化用于2.4ghz、5ghz和双同时2.4ghz/5ghz操作的示例性实施例。无线电装置16具有用于支持2.4ghz或5ghz工作的两个链路46、48，无线电装置18具有用于支持5ghz工作的两个链路46、48。因此，无线电系统14能够支持4链路5ghz系统(4×4mimo)或2链路2.4ghz系统以及2链路5ghz系统。在4链路5ghz系统中，无线电装置16、18能够根据需要或要求挑选天线系统30a、30b、30c、30d中的任何一个。此外，在任何配置中，无线电装置16、18能够选择所需的天线系统30a、30b、30c、30d中的任何一个。这允许无线电装置16、18挑选产品中不同位置上的天线。

示例无线设备

图4是无线接入点50的功能部件的框图，其是实现本文所述的无线电系统14的示例无线设备。图5是无线接入点50的物理形状因数52的立体图。接入点50包括物理形状因数52，物理形状因数包含：处理器54、多个无线电装置56、本地接口58、数据存储装置60、网络接口62和电源64。本领域普通技术人员应当理解，图4以过于简化的方式描绘了接入点50，并且实际实施例可能包括附加部件和适当配置的处理逻辑，以支持本文所述的特征或者本文未详细描述的已知或常规的操作特征。

在示例性实施例中，形状因数52是紧凑的物理实现，其中接入点50被直接插入到电插座中，并且由连接至电插座的电插头物理地支撑。这种紧凑的物理实现对于分布在整个位置的大量接入点50是理想的。处理器54是用于执行软件指令的硬件设备。处理器54能够是任何定制的或商业上可获得的处理器、中央处理单元(cpu)、几个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器(以微芯片或芯片组的形式)或者通常被用于执行软件指令的任何设备。当接入点50处于操作中时，处理器54被配置成执行存储在存储器或数据存储装置60内的软件、向存储器或数据存储装置60传送数据以及从存储器或数据存储装置传送数据、以及按照软件指令来常规地控制接入点50的工作。在示例性实施例中，处理器54可以包括诸如针对功率消耗和移动应用而优化的移动优化处理器。

无线电装置56能够无线通信。无线电装置56能够根据ieee802.11标准及其变型来操作。无线电装置56包括地址、控制和/或数据连接，以便能够在wi-fi系统上进行适当的通信。如本文所述，接入点50包括无线电装置16、18，以支持不同的链路，即回程链路和客户端链路。在示例性实施例中，接入点50能够支持同时操作2.4ghz和5ghz2x2/4x4mimo802.11b/g/n/ac无线电的双频带工作，该无线电具有用于2.4ghz的20/40mhz和用于5ghz的20/40/80mhz的工作带宽。例如，接入点50能够支持ieee802.11ac1200千兆wi-fi(300+867mbps)。无线电装置56还能够包括蓝牙接口，以用于本地接入、控制、装载等。无线电装置36考虑使用本文描述的无线电系统10、12、14。

本地接口58被配置用于与接入点50的本地通信，并且能够是有线连接或无线连接(诸如蓝牙等)。由于接入点50能够经由云配置，所以需要上传过程，以首先为新接通的接入点50建立连接。在示例性实施例中，接入点50还能够包括本地接口58，其允许到用户设备的连接，以用于例如通过用户设备上的应用来上传至wi-fi系统。数据存储装置60被用于存储数据。数据存储装置60可以包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(ram，诸如dram、sram、sdram等))、非易失性存储器元件(例如，rom、硬盘驱动器、磁带、cdrom等)及其组合中的任一个。此外，数据存储装置60可以包括电、磁、光学和/或其他类型的存储介质。

网络接口62提供到接入点50的有线连接，网络接口62可以被用于使接入点50与调制解调器/路由器通信。而且，网络接口62能够被用于向用户设备提供本地连接。例如，设备中到接入点50的布线能够提供到不支持wi-fi的设备的网络接入。网络接口62可以包括例如以太网卡或者适配器(例如，10baset、快速以太网、千兆以太网、10gbe)。网络接口62可以包括地址、控制和/或数据连接，以便能够在网络上进行适当的通信。处理器54和数据存储装置60能够包括软件和/或固件，其本质上是控制接入点50的工作、数据收集和测量控制、数据管理、存储器管理以及与云的通信和控制接口的。

物理实现

图6是顶部部分70被移除后的形状因数52和接入点50的立体图。图7是顶部部分70被移除后的形状因数52和接入点50的俯视图。接入点50能够利用具有四个天线系统30a、30b、30c、30d的无线电系统14。具体地，接入点50能够利用天线系统30a、30b、30c、30d来支持wi-fi和蓝牙。天线系统30a、30b、30c、30d是用于单独地或同时地覆盖蓝牙2.4ghz频带、wi-fi2.4ghz频带和wi-fi5ghz频带的相同元件。接入点50能够支持无线电装置16、18，以选择链路46、48并且分配至期望的频带。有利地，本文所提出的设计包括一种无线电系统30的实施方式，其能够被再现和结合使用，以产生支持wi-fi和蓝牙频带的“不同”天线。

在图6和图7中，接入点50包括天线系统30a、30b、30c、30d的四个相同的可配置天线20a、20b、20c、20d部分。接入点50包括：用于天线系统30a、30b、30c、30d及其相关无线电系统14的rf印刷电路板(pcb)100；在包括天线系统30a、30b、30c、30d的无线电系统14上方的rf屏蔽部102；以及散热器104。

有利地，在接入点50中，所有天线系统30a、30b、30c、30d都是物理和机械相同的(除了位置)。这提供了制造效率、成本效率等。接入点50和无线电装置16、18可以根据对系统性能的需要(例如基于部署中的接入点50的位置和其他因素)来选择最佳天线系统30a、30b、30c、30d。

天线系统

图8是接入点50的一部分的立体图，示出单天线系统30和到相关联的可配置天线20的物理连接。图9是单天线系统30的元件示图的图。rfpcb100包括空地部分(clearedground)110。可配置天线20经由脚112、114支撑在空地110上。rfpcb100上的调谐/匹配网络开关40在脚114处被连接至可配置天线20，天线端口36被连接至调谐/匹配网络开关40，并且提供到rf屏蔽部102内的无线电装置16、18的连接。端接开关38在脚112处被连接至可配置天线20，并且被连接至接地连接器116(诸如螺钉)，所述接地连接器将rfpcb100接地至散热器104的金属外壳。图9示出了图8中的单天线系统30的元件视图，其示出了电路连接。可配置天线20被成形为具有两个竖直侧和互连这两个竖直侧的水平部分。两个竖直侧和水平部分的总长度在2.4ghz下为约λ/4。

图10是图8中的单天线系统30的示意图，示出了电路连接。开关38是端接网络并被表示为tn，调谐/匹配网络开关40包括各自均为匹配网络的开关42、44，并且开关42被表示为mn2，开关44被表示为mn1。开关38、42、44中的每个都为1p3t开关，1p3t开关被直接地、经由电容器地以及经由电感器地连接。tn、mn1和mn2中的每个都能够是(1)开路，(2)用电感器端接，以及(3)用电容器端接。

图11是图8中的单天线系统30的示意图，示出2.4ghz配置中的电路连接。在2.4ghz配置中，tn是开路的(未连接至任何端子)，mn2是开路的(未连接至任何端子)，并且mn2设置为通过电容器。该有效电路类似于折叠式倒f天线(ifa)或平面ifa(pifa)。mn2中的电容器能够被设置为0.3至1pf，并且该电容器被串联以补偿天线20的“过感应性”。在tn与地之间存在用虚线所示的电容器以反映由于脚112所引起的寄生电容。寄生电容在pcb100上的支撑脚112与地110之间。当天线20处于2.4ghz模式时，该寄生电容会自然地将天线20调谐为低。由于在pcb100上通过表面安装技术(smt)工艺来实现天线20，所以该cp是固有的或内置的。

图12是图11中的单天线系统30的示意图，其示出了电路连接，端接网络(tn)通过电感连接。图13是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了电感器的效果。图14是图12的示意图中的电流的示意图。将tn端接通过电感器，通过在端接处抵消天线脚112、114在天线20与散热器之间所增加的寄生电容，将天线20调谐的较高。因此，电感器在2.4ghz频带中被用作微调谐振的调谐旋钮。mn1中的电容器是使反射输入功率最小化的匹配旋钮，并且通常为大约0.3pf至1.5pf。图14中的曲线图示出tn电感器的不同值。注意，箭头的大小(长度)用于指示电流强度。在这种配置中，l在2.4ghz和5ghz处都是高值，使得这个部分几乎是开路。仍然需要一些电感来补偿寄生电容cp。l是当元件处于2.4ghz模式时，在2.5ghz附近的调谐旋钮。带有l的端接元件是非常反直观的，因为人们会认为它会“打破”2.4ghz模式下ifa/pifa元件的四分之一波要求。实际上，它没有打破这个要求，这是因为l被寄生电容中和了。

图15是图8中的单天线系统30的示意图，其示出了5ghz配置中的电路连接以及相关联的电流。图16是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了电容器的效果。图17是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了在5ghz处不同电感值的匹配谐振。对于5ghz配置，tn(开关38)被配置通过电容器、mn2(开关42)是开路的并且mn1(开关44)是短路的，以使天线20的有效长度l约为λ/2。这里，天线系统30操作为具有电流的环路/槽天线。在这种配置中，tn中的电容器c在2.4ghz下起半阻塞的作用，但在5ghz下起半短路的作用。增加c会增加寄生电容，并在5ghz频带中将环路/槽谐振调低。在图16的曲线图中，示出了用于将天线20调低的不同电容值，以将其调整至大约λ/2的有效长度l。在此，tn中的电容器c是用于将谐振微调至频带中的调谐旋钮。图17示出了mn2上的对于脚114的不同电感值。这里，mn1中的电感器l是使反射输入功率最小化的匹配旋钮。

图18是图8中的单天线系统30的示意图，其示出了在双2.4ghz和5ghz配置中的电路连接以及相关联的电流。在该配置中，tn(开关38)被配置通过电容器，mn2(开关42)被配置通过电感器，以及mn1(开关44)是短路的。这里，天线20操作为组合的环路/槽和ifa天线。电流示出了2.4ghz和5ghz电流。tn中的电容器在2.4ghz(阻塞)处呈现开路，并且mn2中的电感器在5ghz(阻塞)处呈现开路。同样，箭头的大小(长度)用于指示电流强度。在这种配置中，tn中的电容c足够高，以使其自身呈现出对于5ghz短路，并且足够低，以使其自身呈现出对于2ghz开路。在该配置中，mn2中的电感器l足够高以使其自身呈现出对于5ghz开路并且对于2.4ghz是电感应的。

图19是示出了散射参数s11与频率的关系的曲线图，其示出了在天线系统30的2.4ghz配置、5ghz配置和双同时2.4ghz/5ghz配置中的操作。图20是示出效率与频率的关系的曲线图，其示出了天线系统30在2.4ghz配置、5ghz配置和双同时2.4ghz/5ghz配置中的操作，开关38、42、44(tn、mn2、mn1)的配置如下：

有利地，无线电装置16、18能够被配置成选择性地使用天线系统30a、30b、30c、30d中的任何一个，以避免空值并控制波束。无线电装置16、18能够使用2.4ghz中的2个链路46、48和5ghz中的2个链路46、48或者5ghz中的4个链路46、48。

天线系统30a、30b、30c、30d能够由无线电16、18控制，以用于调谐和频带配置。在双频带配置(2.4ghz/5ghz)中，天线系统30在不同频带中同时操作为半波和四分之一波。天线系统30在单频带(2.4ghz或5ghz)操作时具有较好的隔离性及效率。在对天线20或硬件没有物理改变(除了开关改变之外)的情况下，30能够被动态地电调谐。

天线系统30将天线20从四分之一波调谐转换至半波，包括同时工作为半波和四分之一波的模式，特别是对于2.4ghz和5ghz频带，这是因为这些都是wi-fi，并且频率几乎是2:1。天线20在每端上都包括用于调谐的开关38、42、44。

电感器能够被用于在2.4ghz模式下获得更好的开路，补偿位于rfpcb100上的脚112、114的电容(涉及可制造性)。在5ghz环路模式下，端部处的电容获得较大的环路(改变有效长度)。在双模式操作中，在源极处并联的电感器要与端部处的电容匹配。

无线接入点50能够使用无线电装置16、18来重新配置天线系统30a、30b、30c、30d，以支持可重新配置的mimo维度，而不需要较大数量的天线20。能够配置无线电装置16、18的用于分集(衰落)、条件数(mimo信道维度)、天线图案(定向增益图案选择)等的天线交换。

单天线系统30能够用作2.4ghz、5ghz或双频带，而板上仅是调谐元件不同或调谐状态不同。这种方法的优点是加工、体积、库存等的经济性。

天线实现

图21是利用冲压和表面安装技术(smt，surfacemounttechnology)的天线20的示例性实施方式的各种图。有利地，天线系统30中使用的天线20具有生产成本效益，其被设计成具有机械稳定性，并且被设计成具有最小寄生电容(cp)。寄生电容会严重影响辐射效率。通过冲压处理(200)形成天线20。在图21中，天线20被示出为在冲压形成脚112、114和天线20的本体之后，其被安装在地110上(如图8中更详细地示出的)。天线20包括：在端部具有脚112的第一竖直侧210、在端部具有脚114的第二竖直侧212、以及在第一竖直侧210与第二竖直侧212之间与脚112、114相对的水平部分214。本领域技术人员将认识到，“水平”和“竖直”用于逻辑和相对目的，并且在天线20的实际部署中可以是任何物理定向。天线20还能够包括插入pcb100(图8)中的对准销220。在冲压之后，脚112、114被折叠(202)，例如沿彼此相反的方向折叠，以用于获得更好的机械稳定性和更小的寄生电容。寄生电容从脚112、114起分布在若干小贴片(而不是一个大贴片)上。在smt处理期间使用对准销220。天线20被示出为安装在地100上(204)。

将理解，本文描述的一些实施例可以包括：一个或更多个通用或专用处理器(“一个或更多个处理器”)，例如微处理器；中央处理单元(cpu)；数字信号处理器(dsp)：定制处理器，例如网络处理器(np)或网络处理单元(npu)、图形处理单元(gpu)等；现场可编程门阵列(fpga)；以及具有唯一存储程序指令(包括软件和固件二者)的类似物，以用于控制其与某些非处理器电路一起来实现本文所述方法和/或系统的一些、大部分或全部功能。替选地，一些或所有功能可以由不具有存储程序指令的状态机实现，或者在一个或更多个专用集成电路(asic)中实现，其中每个功能或者某些功能的一些组合被实现为定制逻辑或电路。当然，可以使用上述方法的组合。对于本文所述的一些实施例，在硬件中的、并且可选地具有软件、固件及其组合的对应设备能够被称为“配置或适配为的电路”、“配置或适配为的逻辑”等，其如本文针对各种实施例所描述的对数字和/或模拟信号执行一组操作、步骤、方法、处理、算法、功能、技术等。

此外，一些实施例可以包括非暂态计算机可读存储介质，其上存储有用于对计算机、服务器、器具、设备、处理器、电路等进行编程的计算机可读代码，其中的每个都可以包括处理器，以用于执行如本文所描述和要求保护的功能。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于：硬盘、光存储设备、磁存储设备、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、闪速存储器等。当存储在非暂态计算机可读介质中时，软件能够包括可由处理器或设备(例如，任何类型的可编程电路或逻辑)执行的指令，响应于这样的执行，所述指令使处理器或设备执行如本文针对各种实施例所描述的一组操作、步骤、方法、处理、算法、功能、技术等。

尽管已经在本文中参照优选实施例及其具体示例示出和描述了本公开，但是对于本领域普通技术人员而言将明显的是，其他实施例和示例也可以执行类似的功能和/或实现类似的结果。所有这些等同实施例和示例都在本公开的精神和范围内，都是由此设想的，并且都旨在被所附权利要求所覆盖。