[发明专利]一种定向天线、基于多天线设计的终端及降低功耗的方法

说明书

本发明涉及终端技术领域，公开了一种定向天线、基于多天线设计的终端及降低功耗的方法，所述方法包括：在所述终端进入扫描模式后，逐一单独开启各路信号线中的射频开关，探测依次形成通路的各信号线的信号强度并记录；完成所有信号线的信号强度探测后，选定具有最强信号强度的信号线中的定向天线作为工作天线；在选定工作天线后，单独开启工作天线所连接的射频开关，控制所述终端进入工作模式。本发明实施例一方面可在终端内集成具有低剖面的多个定向天线，一方面针对指定方向，逐一单独开启各个定向天线进行能量探测，选定具有最大能量的定向天线作为工作天线，与现有技术采用全向天线相比，可在有效保证良好通讯质量的基础上大大降低功耗。

技术领域

本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种定向天线、基于多天线设计的终端及降低功耗的方法。

背景技术

移动终端由于多天线之间隔离度以及模组处理能力的局限，现在通常为双天线设计，最多为三天线设计。并且，为了满足空间无死角接收信号的要求，每一根天线均会设计为全向天线，也就是在以天线为中心的整个球面向四周均匀辐射。全向性天线在空间中覆盖范围大，辐射方向图类似苹果的形状，整体增益较低。天线的增益指的是在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比，它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。

全向天线由于将能量发散的辐射出去，其增益会显著小于将能量集中一个方向发射的定向天线的增益。在针对某个方向实现相同通讯质量时，与全向天线相比，定向天线由于其较大的增益可以发射/接收更小能量。

定向天线的缺点是，一旦所需通讯方向不在定向天线的辐射范围内，将会完全中断通讯。全向天线的优势是不论移动终端如何旋转，都不影响终端设备接收信号的能力。请参阅图1，图1所示为全向天线与定向天线在空间与另一设备(基站或路由器等)完成通讯的3D辐射方向图，可以看出全向天线的能量均匀的发射在整个空间中，定向天线与全向天线明显不同，定向天线将能量较为集中发射在空间的某一个方向。基站或路由器由于其作为定点通讯的特性采用全向天线。从图1可以看出，同样大小的辐射圆，定向天线可以将全部能量准确的辐射至定点天线(基站天线等)，而全向天线只有小部分能量真正被利用。也就是说，完成同样质量的通讯，定向天线相比于全向天线所需要发射的功率更小。然而不论是大型基站还是小型路由器，其位置一般不会改变。也就是说，采用全向天线设计的终端设备的大部分辐射能量都浪费在空间中，只有少部分波束对准基站的能量是有效的。因此，如何对终端的天线进行设计以降低功耗，是目前亟待解决的问题。

另外，传统的定向天线形式有：反射面天线、喇叭天线、八木天线等。这些天线都具有极高的定向性，但是有一个共同的缺点，即横剖面很高。这是由于，以八木天线为例，在天线设计上增加了若干个引向振子和一个反射振子等装置，这些振子须设置在同一平面且两振子之间要有一定的间距。基于横剖面高的因素，导致传统定向天线不利于产品的集成，通常使用在卫星通讯等对尺寸要求较低的领域。因此，横剖面高的缺陷制约着定向天线在终端产品中的应用，也是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定向天线、基于多天线设计的终端及降低功耗的方法，已解决现有终端功耗高的问题以及定向天线不易集成的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种定向天线，包括呈片状的介质层，所述介质层的第一表面设有辐射贴片和第一接地贴片，所述介质层的第二表面设有第二接地贴片；

所述辐射贴片呈矩形结构，位于介质层的第一表面的中间位置；所述第一接地贴片呈环形结构，围设于辐射贴片的四周，且与所述辐射贴片之间形成有间距；

所述定向天线上开设有贯穿第一接地贴片、介质层和第二接地贴片的多个导电通孔，所述导电通孔内壁镀有铜层，使得第一接地贴片和第二接地贴片通过导电通孔导通。

可选的，所述辐射贴片的一角开设有圆弧形切口。