[發(fā)明專利]手持通信設(shè)備的多輸入多輸出天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080006299.1
• 申請(qǐng)日: 2010-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN102301531A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 饒勤疆;王棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 捷訊研究有限公司
• 主分類號(hào): H01Q9/04
• 分類號(hào): H01Q9/04;H04W88/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及手持通信設(shè)備的天線，更具體地，涉及多輸入多輸出天線。

背景技術(shù)

存在不同類型的無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備可用，例如個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話以及無(wú)線雙向電子郵件通信設(shè)備。許多這種設(shè)備旨在由作為用戶的人們更容易地?cái)y帶，通常適于放在襯衫或外套口袋中。

隨著無(wú)線通信設(shè)備的使用繼續(xù)顯著地增加，需要提供增大的系統(tǒng)容量。一種提高容量的技術(shù)是利用多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)提供不相關(guān)的傳播路徑。MIMO采用多個(gè)分離的獨(dú)立信號(hào)路徑，例如憑借若干發(fā)送和接收天線。

這通常需要多個(gè)天線，從而導(dǎo)致無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備內(nèi)的特定部分的復(fù)制，并且導(dǎo)致設(shè)備大小與性能之間的不利的折衷。該折衷是較小的設(shè)備承受性能問(wèn)題(包括縮短的電池壽命和潛在的更多掉話)，而性能較好的設(shè)備需要較大的外殼。該折衷的主要因素在于天線之間的互耦合，這可能導(dǎo)致發(fā)送時(shí)的功率浪費(fèi)以及來(lái)自輸入信號(hào)的接收功率降低。

有效的MIMO性能要求多個(gè)天線所接收的每一個(gè)信號(hào)之間的相對(duì)低的相關(guān)性。在較大設(shè)備中，這通常利用以下中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)：空間分集(天線之間的距離)、場(chǎng)型分集(天線對(duì)準(zhǔn)方向之間的區(qū)別)、以及極化分集。

不幸的是，當(dāng)在移動(dòng)手持通信設(shè)備內(nèi)使用多個(gè)天線時(shí)，由于消費(fèi)者所偏好的緊湊設(shè)備的緊密限制的特點(diǎn)，這些天線所接收的信號(hào)無(wú)法如所期望地相關(guān)。這嚴(yán)重影響了MIMO性能。因此，折衷或者擴(kuò)大了設(shè)備(這是消費(fèi)者很可能要避免的)，或者要容忍性能降低。

因此，期望開發(fā)一種MIMO天線裝置，能夠具有緊湊的大小，以適于裝配在消費(fèi)者所期望的足夠小的設(shè)備外殼內(nèi)，并且能夠提高性能。

附圖說(shuō)明

圖1是結(jié)合了本發(fā)明的天線組件的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的示意框圖；

圖2是從通信設(shè)備的兩個(gè)端口天線組件安裝在其上的介電支座的上方觀察得到的透視圖；

圖3是從介電支座下方觀察得到的透視圖；

圖4是八端口天線組件的透視圖，該八端口天線組件在矩形支座的拐角處具有天線單元；

圖5是八端口天線組件的另一實(shí)施例的透視圖，該八端口天線組件在矩形支座的拐角處具有天線單元；

圖6是八端口天線組件的透視圖，該八端口天線組件沿矩形支座的每一側(cè)具有天線單元；

圖7是八端口天線組件的另一版本的透視圖，該八端口天線組件在矩形支座的拐角處具有天線單元；以及

圖8是八端口天線組件的又一版本的透視圖，該八端口天線組件在矩形支座的拐角處具有天線單元。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的用于移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的天線使用較少組件，并通過(guò)減少天線耦合來(lái)降低信號(hào)相關(guān)性，即便在以比現(xiàn)有系統(tǒng)更緊湊的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的情況下也是如此。這利用幾何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，該幾何設(shè)計(jì)使得單個(gè)單元能夠滿足兩個(gè)獨(dú)立天線先前所要求的作用。

該天線設(shè)計(jì)基于將兩個(gè)平面倒F天線(PIFA)與公共帶和公共接地平面合并，以提供一種緊湊的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)很好地適用于移動(dòng)手持設(shè)備中的分集天線系統(tǒng)。備選地，該天線還可以用作使得能夠?qū)⒔邮蘸桶l(fā)送信號(hào)分離的雙工器。

該天線包括導(dǎo)電材料的貼片，位于第一平面中。第一腿和第二腿是隔開的，并且均由與貼片電連接的導(dǎo)電材料構(gòu)成。第一和第二腿是共面的，并且與第一平面垂直。導(dǎo)電帶與貼片以及第一腿連接，其中該帶與第一平面垂直。第三腿與該帶電連接，并且從該帶向外伸出。該天線具有：第一信號(hào)端口，向第一腿施加第一信號(hào)；以及第二信號(hào)端口，向第三腿施加第二信號(hào)。

本發(fā)明的天線可有利地用于移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，例如個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話以及無(wú)線雙向電子郵件通信設(shè)備，并且將在上下文中進(jìn)行描述。然而，該天線可以為其他類型的射頻設(shè)備所采用。

首先，參照?qǐng)D1，諸如蜂窩電話之類的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備20示意性地包括外殼21，外殼21可以是靜態(tài)外殼，例如與在許多蜂窩電話中使用的翻蓋或滑蓋外殼不同。然而，也可以使用那些外殼配置和其他外殼配置。外殼21內(nèi)承載有電池23，用于給內(nèi)部組件供電。

外殼21包含諸如印刷電路板(PCB)襯底之類的主介電襯底22，例如在主介電襯底22上安裝用于移動(dòng)設(shè)備20的主電路24。主電路24通常包括微處理器、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備、以及提供用于控制移動(dòng)設(shè)備的用戶接口的顯示器和鍵盤。

諸如麥克風(fēng)25的音頻輸入設(shè)備和諸如揚(yáng)聲器26的音頻輸出設(shè)備起到針對(duì)用戶的音頻接口的作用，并且與主電路24相連。