[發明專利]具有用于輻射圖案改進的寄生元件的天線系統和天線模塊

在審

• 申請號: 201680026271.1
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN107567667A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: W.范吉爾斯;L.范多梅倫;潘生根;C.魯施;A.溫克爾曼;D.沃爾克曼
• 申請（專利權）人: 泰科電子連接荷蘭公司;泰連德國有限公司
• 主分類號: H01Q1/32
• 分類號: H01Q1/32;H01Q1/52;H01Q9/04;H01Q21/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 程馳

技術領域

本發明涉及一種改進的天線系統，包括第一天線元件和第二天線元件和寄生元件，其中寄生元件允許改善天線元件中的至少一個的輻射圖案。此外，本發明涉及包含該天線系統的天線模塊。

背景技術

在本發明的上下文中，天線系統將被理解為包括第一天線元件和第二天線元件的天線布置。

通常，天線系統在技術上被廣泛討論，因為在一個系統中的多個天線元件的分組提供各種結構優點。特別地，作為單個結構模塊的天線系統的組件允許在多個天線元件之間共享機械和電氣部件。

因此，在天線系統中，多個天線元件可以布置在相同的殼體、相同的基座內，并且因此共享相同的殼體、相同的基座，共享的相同的天線電路以及相同的電氣連接元件(例如，插座/插頭)，用于分別向天線系統內的多個天線元件發射來自外部的電信號或從天線系統內的多個天線元件接收來自外部的電信號。

然而，天線系統中的多個天線元件的布置具有缺點，特別是當多個天線元件彼此布置在近場中時。在這種情況下，多個天線元件特別地遭受它們各自的輻射圖案的相互干擾效應。

在WO 98/26471A1中，提出在天線系統中應用頻率選擇表面以減少兩個天線元件之間的相互干擾效應。更詳細地，所提議的天線系統包括第一天線元件和第二天線元件。第一天線元件能夠以第一頻率范圍發射，并且第二天線元件能夠以第二頻率范圍(即非重疊頻率范圍)發射。

為了減少干擾效應，天線系統額外地包括頻率選擇表面，該頻率選擇表面對于第一頻率范圍中的射頻能量是傳導的，并且對第二頻率范圍中的射頻能量是反射的。頻率選擇表面優選地包括對沖擊在頻率選擇表面上的射頻信號顯示準帶通濾波特性或準帶阻濾波特性的重復的金屬化圖案結構。

此外，US 6,917,340B2還涉及包括兩個天線元件的天線系統。為了減少電磁耦合和因此的干擾效應，兩個天線元件中的一個被細分成具有對應于另一個天線元件的波長的八分之三的電氣長度的段。

此外，一個天線元件的段經由在另一個天線元件的頻率范圍內具有足夠高的阻抗并且在一個天線元件的頻率范圍內具有足夠低的阻抗的電抗電路而電互連。

即使上述方法允許在兩個天線元件的輻射圖案中的減少的干擾，但是考慮到附加組件的結合，即電抗電路的結合的制造和布置，包括兩個天線元件的天線系統的設計變得更加復雜。

特別地，電抗電路的設計及其在相應天線元件上的布置是復雜的，并且需要額外的開發步驟。此外，電抗電路的部件以及例如到天線元件的電氣連接例如焊接向頻率特性引入不可接受的變動。

發明內容

在這方面，本發明的目的是提出一種改進的天線系統，其克服了上述缺點，例如，各個天線元件的更復雜的設計。此外，本發明的另一個目的是提出一種天線系統，其降低各個天線元件之間的干擾，從而改善相應的輻射圖案。

根據第一方面，一種天線系統除了具有第一平面天線元件和至少一個第二天線元件之外，還包括平面寄生元件。平面寄生元件允許有益效果，該有益效果是第一和第二天線元件之間的干擾被減小，從而改善各自的輻射圖案。根據一實施例，天線系統包括第一平面天線元件和至少一個第二天線元件，其中，第一平面天線元件和至少一個第二天線元件沿著一軸線布置。天線系統還包括平面寄生元件，其布置在第一平面天線元件的近場內，該平面寄生元件布置為基本上平行于第一平面天線元件并且布置在距第一平面天線元件的預定距離處。

平面寄生元件的中心相對于第一平面天線元件的中心沿著軸線在遠離至少一個第二天線元件的方向上偏移，以便減小第一平面天線元件的由于與至少一個第二天線元件的干擾而造成的輻射圖案的變形。

根據天線系統的另一實施例，至少一個第二天線元件中的每一個布置在第一平面天線元件的近場內。

根據天線系統的另一實施例，第一平面天線元件能夠接收/發射具有圓偏振的電磁無線電波。

根據天線系統的另一實施例，第一平面天線元件是角部截短的矩形貼片天線元件。

根據天線系統的另一實施例，平面寄生元件的尺寸和形狀及其與第一平面天線元件的距離根據第一平面天線元件確定。

根據天線系統的另一實施例，平面寄生元件沒有與RF電源的電氣連接。

根據天線系統的另一實施例，相對于第一平面天線元件的電氣尺寸，平面寄生元件具有減小的電氣尺寸，該減小的電氣尺寸根據寄生平面元件與第一平面天線元件的距離確定。

根據天線系統的另一實施例，平面寄生元件具有與第一平面天線元件相同的形狀。