[發(fā)明專利]多模高隔離天線系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010795834.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN111864384B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭明;彼得·約瑟夫·貝維拉卡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01Q1/52
• 分類號(hào): H01Q1/52;H01Q1/24;H01Q1/38;H01Q25/04;H01Q21/24
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本申請(qǐng)涉及多模高隔離天線系統(tǒng)。本文描述了多模高隔離天線系統(tǒng)以及相關(guān)的方法和系統(tǒng)。所描述的天線系統(tǒng)在大致圓形的印刷電路板上實(shí)現(xiàn)，并且可以用于寬帶和超寬帶應(yīng)用。多模高隔離天線系統(tǒng)包括兩個(gè)由去耦合結(jié)構(gòu)分開的正交天線。這種布置在天線之間提供了高度隔離，并為多模高隔離天線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了五個(gè)獨(dú)特的諧振操作模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及多模高隔離天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在一些電子設(shè)備中，可以實(shí)現(xiàn)使用多個(gè)天線的天線系統(tǒng)用于無線通信。然而，多個(gè)天線之間的隔離可能受到電子設(shè)備的周圍硬件的限制，特別是對(duì)于低頻帶頻率而言。天線隔離是入射在第一天線上的功率與傳送到第二天線上的功率之間的比率的量度。因此，良好的隔離會(huì)導(dǎo)致兩條天線上電信號(hào)的發(fā)送和接收不相關(guān)。天線之間的不良隔離會(huì)大大降低多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)性能和天線效率。此外，在某些情況下，低隔離會(huì)導(dǎo)致互調(diào)，其由于帶外雜散發(fā)射而導(dǎo)致認(rèn)證失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述了多頻帶高隔離天線系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)。所描述的天線系統(tǒng)可以在大致圓形的印刷電路板上實(shí)現(xiàn)，并且可以用于寬帶和超寬帶應(yīng)用。多模高隔離天線系統(tǒng)可以包括兩個(gè)由去耦合結(jié)構(gòu)分開的基本正交的天線。這種布置可以在天線之間提供高隔離，并使得能夠?qū)崿F(xiàn)用于多模高隔離天線系統(tǒng)的五個(gè)獨(dú)特的諧振操作模式。另外，兩條天線可能具有較高的輻射性能和互補(bǔ)的輻射模式，這對(duì)于出色的多輸入多輸出(MIMO)和分集性能可能是必不可少的。

根據(jù)一方面，提供了一種多模天線系統(tǒng)。多模天線系統(tǒng)可以包括大致圓形的印刷電路板、連接到印刷電路板的第一天線以及連接到印刷電路板的第二天線。第二天線可以與第一天線異相大約90度。多模天線系統(tǒng)還可包括在第一天線和第二天線之間的位置處連接至印刷電路板的去耦合結(jié)構(gòu)。

多模天線系統(tǒng)可以包括以下可選特征。第一天線或第二天線中的至少一個(gè)可以包括倒F形天線、與倒F形天線對(duì)準(zhǔn)的第一環(huán)路結(jié)構(gòu)以及位于與倒F形天線相鄰的第二環(huán)路結(jié)構(gòu)。第二環(huán)路結(jié)構(gòu)和倒F形天線可以共享到印刷電路板的連接點(diǎn)。倒F形天線可包括柱，該柱連接到印刷電路板并且相對(duì)于印刷電路板的中心點(diǎn)或質(zhì)心從大致圓形的印刷電路板徑向向外延伸。倒F形天線可以包括具有弧的臂，該弧沿著與PCB的外圓周同心的圓周線延伸，特別地，該臂可以與印刷電路板同心。第一環(huán)路結(jié)構(gòu)可以位于印刷電路板和倒F形天線的臂之間。倒F形天線的臂的長(zhǎng)度可以在大約16毫米至大約18毫米的范圍內(nèi)。第二環(huán)路結(jié)構(gòu)可包括連接到印刷電路板并從印刷電路板徑向向外延伸的附加柱。第二環(huán)路結(jié)構(gòu)可以包括橫梁，該橫梁連接到倒F形天線的柱并且具有與印刷電路板同心的弧。倒F形天線可以具有帶有開口端的臂，該開口端位于遠(yuǎn)離印刷電路板大約4毫米至大約6毫米的范圍內(nèi)。去耦合結(jié)構(gòu)可以包括具有中心柱和與印刷電路板基本共面的兩個(gè)臂的T形元件。T形元件的兩個(gè)臂之一可以與第二環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分徑向重疊。T形元件的每個(gè)臂的長(zhǎng)度可以在大約12毫米至大約14毫米的范圍內(nèi)。

多模天線系統(tǒng)還可包括以下可選特征。第一天線或第二天線中的至少一個(gè)可以包括：倒F形天線，該倒F形天線能在第一低頻帶頻率下作為四分之一波長(zhǎng)單極子以及在第一高頻帶頻率下作為四分之三波長(zhǎng)單極子操作操作；第一環(huán)路結(jié)構(gòu)，其能在第二高頻帶頻率下作為半波長(zhǎng)折疊單極子操作；以及，第二環(huán)路結(jié)構(gòu)，其能在第三高頻帶頻率下作為半波長(zhǎng)折疊單極子操作。去耦合結(jié)構(gòu)可以包括與在第二低頻帶頻率下作為四分之一波長(zhǎng)單極子操作的倒F形結(jié)構(gòu)組合的T形元件，該T形元件能在第二低頻帶頻率下作為四分之一波長(zhǎng)單極子操作。多模天線系統(tǒng)還可以包括位于第一天線和第二天線中的至少一個(gè)附近的觸摸傳感器。觸摸傳感器能操作以在第一環(huán)路結(jié)構(gòu)作為在第一高頻帶頻率下的半波長(zhǎng)折疊單極子操作時(shí)傳導(dǎo)電流。第一低頻帶頻率可以大約為2.4GHz，第二低頻帶頻率可以大約為2.73GHz，第一高頻帶頻率可以大約為5.85GHz，第二高頻帶頻率可以大約為5.15GHz，并且第三高頻帶頻率可以大約為7.6GHz。印刷電路板可以與第一天線、第二天線和去耦合結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)共面。去耦合結(jié)構(gòu)可以與第一天線和第二天線中的每一個(gè)異相大約45度。結(jié)合去耦合結(jié)構(gòu)的第一天線和第二天線能在大約2GHz和大約8GHz之間的多個(gè)諧振模式下操作。