[發明專利]用于無線通信的模塊化多級天線系統和組件

在審

• 申請號: 202310042640.8
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN115939739A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: J·安古拉;A·安杜哈爾;C·普恩特;R·M·馬托斯·納瓦羅
• 申請（專利權）人: 伊格尼恩有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/12;H01Q5/20;H01Q1/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 趙林琳

一種包括輻射系統的無線設備，輻射系統包括模塊化天線系統，模塊化天線系統包括：至少一個天線組件，至少一個天線組件包括第一多節段天線組件，第一多節段天線組件包括至少兩個節段，至少兩個節段中的每個節段包括導電元件；至少一個接地平面層；以及匹配網絡，匹配網絡連接到天線系統以用于在也連接到上述匹配網絡的端口處與第一頻率范圍進行阻抗匹配。輻射系統被配置為操作在包括上述第一頻率范圍的操作的頻率范圍中，第一頻率范圍包括第一最高頻率和第一最低頻率，并且輻射系統包括天線系統，天線系統包括第一天線組件，第一天線組件包括至少兩個節段，特征在于大于與操作的最低頻率相對應的自由空間波長的1/30倍并且小于1/5倍的最大大小；其中第一天線組件的不同節段中包括的導電元件通過間隙被間隔開。與本發明相關的模塊化多級天線系統在不同通信標準下的頻帶的分配中提供靈活性，并且容易集成在托管它的無線設備中。

本申請是2020年1月6日提交的201880045357.8號的發明專利申請(名稱為“用于無線通信的模塊化多級天線系統和組件”)的分案申請。

技術領域

本發明涉及無線便攜式設備的領域，并且更具體地涉及通常需要在不同通信標準下的操作的多頻帶和/或多功能無線設備。

背景技術

無線電子設備典型地處理一個或多個蜂窩通信標準、和/或無線連接標準、和/或廣播標準，每個標準被分配在一個或多個頻帶中，并且上述頻帶被包含在電磁譜的一個或多個區域內。越來越多地，無線設備需要在不同通信標準下的操作，而需要大操作帶寬和/或高效率以用于覆蓋市場需求。

為此目的，如今無線電子設備必須包括這樣的輻射系統，該輻射系統能夠以可接受的無線電電性能(典型地是在例如反射系數和/或阻抗帶寬和/或增益和/或效率和/或輻射圖案方面)操作在一個或多個頻率區域中。此外，輻射系統在無線電子設備內的集成必須有效，以確保整個設備獲得良好的無線電電性能(諸如，例如在輻射功率、接收功率、靈敏度的方面來評估)，而不被附近的電子組件和/或人工加載所擾亂。

無線電子設備內的空間經常是有限的并且輻射系統必須安裝在可用空間中。因此，輻射系統被期望為小型的，以在設備內占據盡可能少的空間。在無線設備是多功能無線設備，而需要在多于一種通信標準下的操作以用于覆蓋若干通信服務的情況下，可用空間甚至更為關鍵。除了無線電電性能、不夠小的大小、以及與人體和附近電子組件的相互作用之外，現有技術的當前限制之一是，天線系統一般是針對每個特定的無線手持設備模型而定制的。

開發如下的無線設備將是適合于覆蓋真實市場需求的有利解決方案，該無線設備包括以靈活的配置、能夠覆蓋多個頻帶并且能夠在至少一個通信標準下操作為特征的小尺寸的輻射系統。

市場中存在增強器解決方案，它們覆蓋在一個或多個頻率區域中分配的頻帶處的操作。如在所擁有的專利申請US9,130,259B2中描述的，增強器元件是非諧振元件，其在無線設備中集成的輻射結構中包括的接地平面層中至少激發輻射模式。增強器解決方案的優點之一是輻射系統中包括的增強器元件或多個增強器元件的減小的大小，其使這些解決方案具有特點。然而，覆蓋大帶寬和/或提供覆蓋低頻(像例如LTE700)處頻帶的多頻帶操作的解決方案，并且更特別是對于操作在低頻區域和高頻區域兩者的多區域解決方案的情況，像例如要求覆蓋從698MHz到960MHz以及從1710MHz到2690MHz的范圍的大帶寬的解決方案，需要最小大小和/或體積的增強器元件、或者多于一個或甚至多于兩個的增強器元件。還存在如US2017/0202058A1中公開的增強器解決方案，這些增強器解決方案包括射頻系統，該射頻系統包括可調諧組件，這些可調諧組件允許增強器元件的大小和/或數目的減小，而減小將天線系統分配到無線設備中所需要的空間。然而，通過可調諧解決方案所達到的帶寬不足夠大以覆蓋與無線設備相關的帶寬需求，特別是在頻譜聚合和載波聚合需要對整個頻譜的瞬時使用的環境中，如在本發明中。