[發明專利]用于手持設備在具有寬雙工間隔的低LTE頻帶中工作的可調諧多諧振天線系統、設備以及方法

有效

• 申請號: 201580055974.2
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN107078377B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 薩曼莎·卡波爾·戴爾·巴里奧;格特·弗勒隆·佩德森;亞瑟·S·莫里斯
• 申請（專利權）人: 維斯普瑞公司
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q9/04;H01Q9/42;H01Q5/314
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

本主題涉及一種為新一代移動通信提供有效覆蓋低頻帶(例如，700MHz頻帶和600MHz頻帶)的天線系統、設備和方法。例如，雙諧振輻射系統可以包括接地平面、與所述接地平面間隔開但與所述接地平面通信的輻射耦合器以及與所述接地平面通信的接地平面延伸部。在這種布置中，所述輻射耦合器和所述接地平面延伸部中的一個或兩個是可調諧的，以調諧雙諧振頻率響應。

優先權要求

本申請要求于2014年10月17日提交的美國臨時專利申請第62/065，106號的權益和優先權，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本文所公開的主題總體涉及天線系統、設備和方法。更具體地，本文所公開的主題涉及用于與無線電通信系統、設備和方法一起使用的天線設計。

背景技術

第四代(4G)移動通信標準化為長期演進(LTE)和先進長期演進LTE-Advanced(LTE-A)技術，以便向消費者提供更高的數據速率。但是，4G正在全球部署新的不同頻帶，會導致頻帶增容。因此，在希望用戶能夠保持這些4G頻帶中的任意頻帶的連續性的情況下，在頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)中，設備天線需要覆蓋大約40個頻帶，頻帶數目在將來一代有可能進一步增加。在這方面，與僅基于語音的規范(例如2G)相比，世界范圍移動數據訪問已經是分配給移動通信的頻帶數量的十倍。具體而言，14個頻帶目前在4G頻譜的低頻范圍內被定義并且幾乎代表了699MHz與960MHz之間的所有頻率。此外，之前用于頻率從600MHz至698MHz的電視廣播的一部分頻譜正在向運營商拍賣，并且仍然在考慮較低頻率。

設計4G低頻帶手持設備天線已經表明對天線工程師而言是一個挑戰，因為在效率一定的情況下天線帶寬和工作頻率與天線體積成反比地變化。因而，為了降低天線諧振頻率并增加其帶寬，需要增大天線體積。但是，與此相反，消費者對較小和較薄的設計的需求以及將更多組件裝配在智能手機(例如，相機、大型電池、高端屏幕)中的愿望激勵了設備制造商開發對新一代的智能手機盡可能小的天線占用空間。因此，在過去十年中，天線工程師已將其設計的下界從824MHz擴展至699MHz，同時減小了天線體積。這種低諧振頻率和較小天線體積的結合常常可能導致效率降低，從而影響通信性能。這些問題可能通過嘗試利用低頻帶中可用的新頻帶而進一步加劇，因此這些頻帶必須擴展額外的100MHz。

相應地，期望天線系統、設備和方法為新一代移動通信提供對低頻帶(例如，700MHz頻帶和600MHz頻帶)的有效覆蓋。

發明內容

根據本公開，提供了用于與無線電通信系統、設備和方法一起使用的天線系統、設備和方法。在一個方案中，提供了一種多諧振輻射系統。這樣的系統可以包括接地平面、與接地平面間隔開但與接地平面通信的輻射耦合器以及與接地平面通信的接地平面延伸部。在這種布置中，輻射耦合器和接地平面延伸部中的一個或兩個可調諧以調諧多諧振頻率響應。

在另一方案中，一種雙諧振輻射系統包括：接地平面；輻射耦合器，其與所述接地平面間隔開，但與所述接地平面通信；第一可調諧元件，其連接在地線與所述輻射耦合器的連接到所述接地平面的耦合器連接部之間；串聯可調諧電容器，其連接在饋電節點與所述輻射耦合器的連接到所述接地平面的所述耦合器連接部之間；接地平面延伸部，其與所述接地平面通信；以及第二可調諧元件，其連接到所述接地平面延伸部。在該配置中，所述第一可調諧元件和所述串聯可調諧電容器可以被配置為調諧所述輻射耦合器的諧振頻率；并且所述第二可調諧元件可以被配置為調諧所述接地平面的諧振頻率。

在又一方案中，提供了一種用于操作天線的方法。所述方法可以包括：調諧輻射耦合器的第一諧振頻率，所述輻射耦合器與接地平面間隔開，但與所述接地平面通信；以及調諧所述接地平面和接地平面延伸部的組合的第二諧振頻率，所述接地平面延伸部與所述接地平面通信。以這種方式，所述第一諧振頻率和所述第二諧振頻率可以相長地疊加以形成雙諧振頻率響應。另外，本系統和方法的進一步優點是地線可以被調諧至較低頻率以匹配天線工作頻率，這使得增加了效率。