同频双天线系统以及解耦合方法以及天线设备和移动终端技术方案

本发明专利技术公开了一种同频双天线的解耦合方法，包括使用预匹配网络对所述同频双天线系统进行初始相移、使用相移网络实现对初始相移之后的S参数中的S12或S21进行进一步相移、使用并联电纳消除网络将所需频段的Y12或Y21的虚部消除以及使用再匹配网络对所述同频双天线系统进行最后匹配。该方法考量双天线系统新的参数，更为贴近系统实际情况，同时利用反馈式设计，使得解耦合结果得到很大的优化。且该方法具有普适性，对任意的双天线类型，任意的天线间距，在恶劣的终端天线环境下，都能达到很好的解耦合结果，保证天线的性能。本发明专利技术同时也公开了一种同频双天线系统以及包括该同频双天线系统的天线设备以及使用该天线设备用以实现移动通信的移动终端。

Same frequency dual antenna system and decoupling method, antenna equipment and mobile terminal

The invention discloses a method for decoupling dual antennas of the same frequency, which includes using a pre-matching network to perform initial phase shifting of the dual antenna system of the same frequency, using a phase-shifting network to achieve further phase shifting of S12 or S21 in S parameters after initial phase shifting, and using a parallel admittance cancellation network to eliminate the imaginary parts of Y12 or Y21 of the desired frequency band. The final match of the same frequency dual antenna system is eliminated and the rematch network is used. This method takes into account the new parameters of the dual antenna system, which is closer to the actual situation of the system. At the same time, the feedback design is used to optimize the decoupling results. And this method has universality, for any type of dual antenna, arbitrary antenna spacing, in bad terminal antenna environment, can achieve good decoupling results, ensure the performance of the antenna. The invention also discloses a dual antenna system of the same frequency, an antenna device including the dual antenna system of the same frequency and a mobile terminal using the antenna device for realizing mobile communication.

【技术实现步骤摘要】
同频双天线系统以及解耦合方法以及天线设备和移动终端
本专利技术属于天线
，尤其涉及一种同频双天线系统以及同频双天线的解耦合方法以及相应的天线设备和移动终端。
技术介绍
随着第五代移动通信的到来，天线频带要求越来越多，MIMO天线技术作为第五代移动通信的核心技术之一，其应用也将越来越广泛，这意味着在未来天线的数量需求将成指数型增长。而在一般的终端应用中，比如电脑，手机等智能终端，可穿戴设备等，天线数量需求的增长，必将占用更多的空间，这与当前精简，紧凑的ID设计是相矛盾的。如何在有限的空间内挤下更多的天线单元，同时保证天线各方面的性能，比如带宽，效率，相关性等，是未来第五代移动通信智能终端设计中需要研究的一个重点，也是必然的发展方向。而天线解耦合技术又是解决天线空间与性能矛盾的核心技术手段之一。当前学术界所研究的天线解耦合技术主要分为两类，一种解耦方法是与天线本身物理结构相关的，通过天线形状的设计(包括天线本体和地的处理)来达到天线间辐射场的正交性从而解耦，这种方法十分依赖于天线本体结构上的设计，实际运用局限性非常大；另一类是与天线本身的物理结构设计不相关的，通过天线系统的散射矩阵参数(S参数)做处理，主要步骤包括移相，互导纳虚部消除，匹配这三个步骤，这种方法具有普适性，然而学术上的研究往往基于较为理想的模型，天线环境较为简单干净，使得单天线的回波损耗非常好(远小于-10dB)，以此来简化数学模型从而获得解耦合参数的解。但在实际环境中，比如手机终端里，天线环境恶劣、复杂且天线的回波损耗受影响的因素较多，很难达到学术界简化模型求解所需的前提条件，此时基于学术界的方法往往得不到理想的结果，甚至偏差较大。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种同频双天线的解耦合方法，以解决在天线环境恶劣、复杂的情形下，基于学术界的方法得不到理想的解耦结果，甚至偏差较大的问题。本专利技术的第二目的是提供一种同频双天线系统，以解决现有的同频双天线系统在实际环境中不能很好的满足解耦合的目标要求的问题。本专利技术的第三目的是提供一种天线设备以及使用该天线设备的移动终端，以解决在保证天线各方面的性能的前提下如何在有限的空间内挤下更多的天线单元的问题。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种同频双天线的解耦合方法，该解耦合方法依序执行以下步骤：No.1：使用预匹配网络对所述同频双天线系统进行初始相移，改变所述同频双天线的S参数的初始相位；No.2：使用相移网络实现对初始相移之后的S参数中的S12或S21进行进一步相移，以实现第一参考项小于第一参考值，所述第一参考项为所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部的绝对值；第二参考项小于第二参考值，所述第二参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的实部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部值的变化量；第三参考项小于第三参考值，所述第三参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的虚部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的虚部值的变化量；No.3：使用并联电纳消除网络将所需频段的Y12或Y21的虚部消除；No.4：使用再匹配网络对所述同频双天线系统进行最后匹配。根据本专利技术一实施例，所述步骤No.2具体为：No.21：获取初始相移之后S参数中的S12或S21在所需频段对应的相位值；No.22：设定所述第一参考值、第二参考值以及第三参考值；No.23：对不同的所需频段设定对应的相位目标值，所述相位目标值为S12或S21进一步相移之后所需频段的中心频点对应的相位值；其中，所述相位目标值为90度或-90度；No.24：根据所述相位目标值，设置所述相移网络相应的移相参数；No.25：检查经所述相移网络之后的第一参考项是否小于第一参考值；第二参考项是否小于第二参考值；第三参考项是否小于第三参考值；若第一参考项小于第一参考值，且第二参考项小于第二参考值，且第三参考项小于第三参考值；则进入所述步骤No.3；若第一参考项不小于第一参考值和/或第二参考项不小于第二参考值和/或第三参考项不小于第三参考值；则进入步骤No.26；No.26：修正所述相位目标值，之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N，所述次数N初始值为0。根据本专利技术一实施例，所述步骤No.26包括：若所述次数N＝0，则进入步骤No.261；若所述次数N≧1且N<M,M为预设递归次数，取大于1的正整数，则进入步骤No.262；若所述次数N≧M，则进入步骤No.263；No.261：在所述预匹配网络之后通过连接一50欧姆传输线逐频段调整所需频段的中心频点处的S12或S21的相位，使所需频段的中心频点处的Y12或Y21的实部为0，此时所需频段的中心频点处的S12或S21的相位值作为新的相位目标值θ(f)1；之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N，此时N＝1；No.262：如果所需频段的互导纳曲线需要往正频率轴移动以实现第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值，则新的相位目标值为：θ(f)N+1＝θ(f)N+ABS(θ(f)N-θ(f)N-1)*α，其中，θ(f)N+1为新的相位目标值，θ(f)N为当前的相位目标值，θ(f)N-1为前一次相位目标值，修正因子α∈(0，1)，θ(f)0＝±90°；如果所需频段的互导纳曲线需要往负频率轴移动以实现第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值，则新的相位目标值为：θ(f)N+1＝θ(f)N-ABS(θ(f)N-θ(f)N-1)*α，其中，θ(f)N+1为新的相位目标值，θ(f)N为当前的相位目标值，θ(f)N-1为前一次相位目标值，修正因子α∈(0，1)，θ(f)0＝±90°；并且，每次只考虑第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值中的一项；之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N；N263：重新设计天线。根据本专利技术一实施例，所述步骤No.3具体为：No.31：获取所需频段的Y12或Y21的虚部值；No.32：确定解耦合侧重点；若侧重隔离带宽，则进入步骤No.33；若侧重基于一定隔离度下的天线的阻抗带宽，则进入步骤No.34；No.33：以所需频段的Y12或Y21的虚部值的均值为依据进行并联电纳消除网络参数设置；之后进入步骤No.4；No.34：以所需频段的Y12或Y21的虚部的绝对值最小的点为依据进行并联电纳消除网络参数设置；之后进入步骤No.4。根据本专利技术一实施例，所述步骤No.4包括：若侧重隔离带宽，则进入步骤No.41；No.41：所述再匹配网络对所述同频双天线做最终匹配；之后完成解耦；若侧重基于一定隔离度下的天线的阻抗带宽，则进入步骤No.42；并且其中，所述步骤No.42包括：No.421：所述再匹配网络对所述同频双天线进行匹配；No.422：验证所述同频双天线经所述步骤No.421匹配之后的隔离是否满足隔离要求；若满足所述隔离要求，则完成解耦；若大于所述隔离要求，则进入步骤No本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同频双天线的解耦合方法，其特征在于，该解耦合方法依序执行以下步骤：No.1：使用预匹配网络对所述同频双天线系统进行初始相移，改变所述同频双天线的S参数的初始相位；No.2：使用相移网络实现对初始相移之后的S参数中的S12或S21进行进一步相移，以实现第一参考项小于第一参考值，所述第一参考项为所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部的绝对值；第二参考项小于第二参考值，所述第二参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的实部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部值的变化量；第三参考项小于第三参考值，所述第三参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的虚部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的虚部值的变化量；No.3：使用并联电纳消除网络将所需频段的Y12或Y21的虚部消除；No.4：使用再匹配网络对所述同频双天线系统进行最后匹配。

【技术特征摘要】
1.一种同频双天线的解耦合方法，其特征在于，该解耦合方法依序执行以下步骤：No.1：使用预匹配网络对所述同频双天线系统进行初始相移，改变所述同频双天线的S参数的初始相位；No.2：使用相移网络实现对初始相移之后的S参数中的S12或S21进行进一步相移，以实现第一参考项小于第一参考值，所述第一参考项为所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部的绝对值；第二参考项小于第二参考值，所述第二参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的实部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的实部值的变化量；第三参考项小于第三参考值，所述第三参考项为所需频段两端频点处的Y12或Y21的虚部值相对所需频段中心频点处的Y12或Y21的虚部值的变化量；No.3：使用并联电纳消除网络将所需频段的Y12或Y21的虚部消除；No.4：使用再匹配网络对所述同频双天线系统进行最后匹配。2.如权利要求1所述同频双天线的解耦合方法，其特征在于，所述步骤No.2具体为：No.21：获取初始相移之后S参数中的S12或S21在所需频段对应的相位值；No.22：设定所述第一参考值、第二参考值以及第三参考值；No.23：对不同的所需频段设定对应的相位目标值，所述相位目标值为S12或S21进一步相移之后所需频段的中心频点对应的相位值；其中，所述相位目标值为90度或-90度；No.24：根据所述相位目标值，设置所述相移网络相应的移相参数；No.25：检查经所述相移网络之后的第一参考项是否小于第一参考值；第二参考项是否小于第二参考值；第三参考项是否小于第三参考值；若第一参考项小于第一参考值，且第二参考项小于第二参考值，且第三参考项小于第三参考值；则进入所述步骤No.3；若第一参考项不小于第一参考值和/或第二参考项不小于第二参考值和/或第三参考项不小于第三参考值；则进入步骤No.26；No.26：修正所述相位目标值，之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N，所述次数N初始值为0。3.如权利要求2所述同频双天线的解耦合方法，其特征在于，所述步骤No.26包括：若所述次数N＝0，则进入步骤No.261；若所述次数N≧1且N<M,M为预设递归次数，取大于1的正整数，则进入步骤No.262；若所述次数N≧M，则进入步骤No.263；No.261：在所述预匹配网络之后通过连接一50欧姆传输线逐频段调整所需频段的中心频点处的S12或S21的相位，使所需频段的中心频点处的Y12或Y21的实部为0，此时所需频段的中心频点处的S12或S21的相位值作为新的相位目标值θ(f)1；之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N，此时N＝1；No.262：如果所需频段的互导纳曲线需要往正频率轴移动以实现第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值，则新的相位目标值为：θ(f)N+1＝θ(f)N+ABS(θ(f)N-θ(f)N-1)*α，其中，θ(f)N+1为新的相位目标值，θ(f)N为当前的相位目标值，θ(f)N-1为前一次相位目标值，修正因子α∈(0，1)，θ(f)0＝±90°；如果所需频段的互导纳曲线需要往负频率轴移动以实现第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值，则新的相位目标值为：θ(f)N+1＝θ(f)N-ABS(θ(f)N-θ(f)N-1)*α，其中，θ(f)N+1为新的相位目标值，θ(f)N为当前的相位目标值，θ(f)N-1为前一次相位目标值，修正因子α∈(0，1)，θ(f)0＝±90°；并且，每次只考虑第一参考项小于第一参考值或第二参考项小于第二参考值或第三参考项小于第三参考值中的一项；之后依序执行所述步骤No.24以及步骤No.25，并记录由所述步骤No.26进入所述步骤No.24的次数N；N263：重新设计天线。4.如权利要求1所述同频双天线的解耦合方法，其特征在于，所述步骤No.3具体为：No.31：获取所需频段的Y12或Y21的虚部值；No.32：确定解耦合侧重点；若侧重隔离带宽，则进入步骤No.33；若侧重基于一定隔离度下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君翊，
申请(专利权)人：上海安费诺永亿通讯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31