[發明專利]陣列天線、無線通信設備和陣列天線控制方法

無效

• 申請號: 200780051854.0
• 申請日: 2007-12-11
• 公開（公告）號: CN101652898A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 福田淳一
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01Q3/24
• 分類號: H01Q3/24;H01Q3/44;H01Q21/00
• 代理公司: 北京泛誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 波;楊本良

1、一種陣列天線，包括：

天線單元組，該天線單元組布置有多個天線單元；以及

開關部分，該開關部分具有能分別地切換所述天線單元的饋電點的多個開關元件，并且通過所述開關元件的切換，開關所述天線單元組，以操作為用于MIMO通信的天線，從而并行傳送和接收多個信號，或操作為定向陣列天線，以控制方向性為朝向信號到達的方向。

2、根據權利要求1所述的陣列天線，其中當所述天線單元組被操作為用于MIMO通信的天線時，所述開關部分執行切換，以允許用于發送多個信號的所述天線單元成為輻射元件，并且將電源饋送到所述天線單元的所述饋電點。

3、根據權利要求1或權利要求2所述的陣列天線，其中當所述天線單元組被操作為定向天線時，所述開關部分將所述電源饋送到用作輻射元件的所述天線單元的所述饋電點，并將用作非輻射元件的天線單元的所述饋電點置為開路狀態或接地的短路狀態。

4、根據權利要求1至權利要求3之一所述的陣列天線，其中所述天線單元組的多個天線單元以其中當陣列天線被用作定向陣列天線時變為輻射元件的一個天線單元被布置在中心的方式、并且以其中變為多個非輻射元件的外圍天線單元與在中心處的中心天線單元等距隔開并且互相等距隔開的方式布置。

5、根據權利要求4所述的陣列天線，其中當所述天線單元組被操作為定向陣列天線時，通過使開關部分僅僅將所述電源饋送到在中心處的所述天線單元并將從在所述中心處的天線單元看起來在某一方向上的多個連續相鄰的天線單元設為開路狀態、而將其他天線單元置為接地的短路狀態，來設置所述方向性。

6、根據權利要求5所述的陣列天線，其中，在所述外圍天線單元當中，在所述開路狀態中的天線單元和在所述接地的短路狀態中的天線單元被改變，以便控制所述方向性的方向。

7、根據權利要求4所述的陣列天線，其中當所述天線單元組被操作為用于MIMO通信的天線時，所述開關部分允許多個所述外圍天線單元成為輻射元件。

8、根據權利要求7所述的陣列天線，其中當所述天線單元組被操作為用于MIMO通信的天線時，所述開關部分使從在所述中心處的天線單元看起來處于相反方向的兩個天線單元成為輻射元件。

9、根據權利要求1至權利要求8之一所述的陣列天線，其中在所述天線單元組中的天線單元是反向F型天線。

10、根據權利要求1至權利要求9之一所述的陣列天線，其中使用pin二極管、GaAs開關或MEMS開關作為所述開關元件。

11、一種無線通信設備，包括：

陣列天線，該陣列天線包括布置有多個天線單元的天線單元組以及開關部分，該開關部分具有能分別地切換所述天線單元的饋電點的多個開關元件，通過所述開關元件的切換，該開關部分將所述天線單元組轉換以操作為用于MIMO通信的天線，從而并行傳送和接收多個信號，或操作為定向陣列天線，以控制方向性為朝著信號到達的方向；

供電電路，該供電電路通過所述陣列天線的所述開關部分的切換，將電源饋送到變為輻射元件的所述天線單元；以及

控制部分，該控制部分判定所述陣列天線應該被用作定向陣列天線還是用作用于MINO通信的天線，并將該判定結果指示給所述陣列天線。

12、根據權利要求11所述的無線通信設備，其中當所述天線單元組被操作為用于MIMO通信的天線時，根據來自所述控制部分的指令，所述開關部分執行切換，以允許用于發送多個信號的天線單元成為輻射元件，并將電源饋送到天線單元的所述饋電點。

13、根據權利要求11或權利要求12所述的無線通信設備，其中當所述天線單元組被操作為所述定向天線時，根據來自所述控制部分的指令，所述開關部分將電源饋送到被用作為輻射元件的天線單元的饋電點，并將被用作非輻射元件的天線單元的饋電點置為開路狀態或接地的短路狀態。

14、根據權利要求11至權利要求13之一所述的無線通信設備，其中所述天線單元組的多個天線單元以其中當陣列天線被用作定向陣列天線時變為輻射元件的一個天線單元被布置在中心的方式、并且以其中變為多個非輻射元件的外圍天線單元與在中心處的中心天線單元等距隔開并且互相等距隔開的方式布置。