天线隔离制造技术

无线无线电通信设备包括印刷电路板，形成在该印刷电路板上的多个天线，以导电地耦合到该印刷电路板的接地平面的一个或多个平面外隔离元件。每个天线在参考平面或平行于参考平面的平面内延伸。每个平面外隔离元件在横向于参考平面的方向上延伸。多个天线中的每个天线被配置成在选定的射频(RF)频带中谐振。一个或多个平面外隔离元件被配置成响应于一个或多个相关联的天线的激励而传导电流，其有助于至少部分地消除在所述多个天线中的所述一个或多个天线与一个或多个其他天线之间的RF传输耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线隔离背景无线通信设备可利用多个天线来与其他无线设备(例如，Wi-Fi、蓝牙、专用无线网络)进行通信。天线可采取各种形式。例如，一些天线可被实现为印刷到印刷电路板上的微带天线。概述公开了涉及减轻无线通信设备中的天线之间的电磁耦合的实施例。一个示例提供了一种无线无线电通信设备，其包括印刷电路板(PCB)、耦合到该PCB的多个天线、以及导电地耦合到该PCB的接地平面的一个或多个平面外隔离元件。每个天线在参考平面或平行于该参考平面的平面中延伸，并且每个平面外隔离元件在横向于该参考平面的方向上延伸。一个或多个平面外隔离元件被配置成响应于一个或多个天线的激励而传导电流，其有助于至少部分地消除在所述多个天线中的所述一个或多个天线与一个或多个其他天线之间的RF传输耦合。提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中所提及的任何或所有缺点的实现。附图简述图1示出了示例无线通信设备。图2示出了图1的无线通信设备的示例天线子系统的透视图，并且例示了平面内隔离元件的示例布置。图3示出了沿着图2的线A-A截取的图2的示例天线子系统的横截面图。图4示出了省略PCB的图2的天线子系统的透视图，并且例示了平面外隔离元件的示例布置。图5示出了平面内隔离元件的另一示例布置。图6示出了描绘具有和不具有5GHz平面内隔离元件的示例无线通信设备的示例隔离特性的图。图7示出了描绘图1的无线通信设备的示例隔离和回波损耗特性的图。图8示出了描绘在2.4GHz频带处操作的图2的天线子系统的天线的示例辐射图案的图。图9示出了描绘在5.2GHz频带处操作的图2的天线子系统的天线的示例辐射图案的图。图10示出了描绘在5.5GHz频带处操作的图2的天线子系统的天线的示例辐射图案的图。图11示出了描绘在5.8GHz频带处操作的图2的天线子系统的天线的示例辐射图案的图。详细描述位于足够接近的位置处的两个或更多个具有类似谐振频率的天线(诸如形成于PCB上的天线)可经历电磁耦合。这种耦合降低了由天线辐射的信号的传输功率，并且还降低了在耦合的天线处接收到的信号的信噪比(S/N)。这可能不利地影响无线通信设备的数据速率和吞吐量。作为一个非限制性示例，设备可包括多输入多输出(MIMO)双频带天线对以用于与WiFi接入点进行通信，并包括另一双频带天线以用于与不同设备进行通信，所有双频带天线在2.4GHz和5GHz射频(RF)通信频带处同时操作。各天线在非常接近的位置处被操作的情况下(例如，其中每个天线都是印刷在公共PCB上的微带天线的情况下)，天线之间的耦合可能会在由使用天线布置所提供的优点不能被实现的程度上影响性能。电磁耦合可例如通过将天线更远地分隔开而被减轻。然而，这也可能导致设备大小增加。因此，公开了涉及降低此类天线之间的耦合的隔离元件的各种配置的使用的示例。所公开的隔离元件的布置被配置为当一个天线被激励时，在进入一个或多个其他天线的PCB的馈入点处统一地形成电流零点，从而降低与另一天线的耦合。本文所使用的术语“零”是指与周围区域相比，天线的馈入点处的电磁耦合的降低。此类零点的形成可有助于实现各天线之间的所期望的隔离水平，并从而实现使用在位于足够接近的位置处的具有类似谐振频率的多个天线的优点。公开的示例可利用平面内隔离元件和平面外隔离元件的各种组合。平面内隔离元件沿着PCB的平面被印刷在该PCB上，并因此在被印刷于PCB上的天线的平面中。平面外隔离元件在横向于PCB的平面的方向上延伸，并且因此横向于形成在PCB上的天线的平面。天线的激励在相应的平面内隔离元件中引起平面内电流，并在相应的平面外隔离元件中引起平面外电流，使得在隔离元件中产生的电流有助于在另一天线的馈入点处至少部分地消除RF传输耦合。一个或多个平面外隔离元件与一个或多个平面内隔离元件相结合使用与单独使用平面内隔离元件相比可有助于实现各天线之间更大的隔离。这可有助于增加由天线产生的辐射传输信号的功率、增加在天线处接收到的信号的S/N、并与缺少此类隔离元件的配置相比，允许天线被放置成在物理上更靠近于彼此。图1示出了示例无线通信设备100。以简化的形式示出了无线通信设备100，并可表示任何合适的设备，包括但不限于个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备以及移动通信设备(例如智能电话)。无线通信设备100包括包含金属底板104和天线子系统106的外壳102。金属底板104提供支撑结构，天线子系统106和各种其他电子组件可被安装在该支撑结构上。图2-4更详细地示出了天线子系统106。天线子系统106包括耦合到PCB108的多个天线110(110A、110B、以及110C)。所描绘的天线110采用被印刷在PCB108的侧面112上的微带天线的形式，使得多个天线110沿着PCB108的平面(α)(由轴α与轴α和β的法线轴定义)延伸。多个天线110中的每个天线都具有相关联的馈入点114(例如，114A、114B、以及114C)。在其他实现中，诸如冲压金属天线之类的一个或多个天线可被耦合到PCB但与PCB间隔。在此类实现中，天线可在大致平行于印刷电路板的一个或多个平面中延伸。在又一实现中，冲压金属天线可在彼此平行但不平行于PCB的各平面中延伸。附加地，印刷天线可类似地位于不同但平行的各平面中，例如在天线被印刷于印刷电路板的不同侧面上的情况下。在这些实现中的每一个中，各天线可被认为在参考平面(在所描绘的示例中为α)或平行于参考平面的平面中延伸，其中参考平面可以是印刷电路板的平面或横向于印刷电路板(PCB)的平面的平面。在一些实现中，多个天线110中的一个或多个可以是被配置为在不同射频处同时谐振的多频带天线。在一个非限制性示例中，如以上所提到的，每个天线110可以是在2.4GHz和5GHz频率两者处操作的双频带天线。在一些实现中，可指定多个天线110中的不同天线根据不同的标准传送RF信号，以在不同网络上和/或与不同设备传递信息。示例包括但不限于Wi-Fi、WCDMA、HSDPA、4GLTE以及蓝牙。应当理解，多个天线110中的任何合适数量的天线可被用于根据任何合适的标准来传送RF信号。多个平面内隔离元件116(例如，116A、116B、116C、116D、116E以及116F)被形成在PCB108上和PCB108的平面α中。多个平面内隔离元件116可采用寄生元件的形式，每个寄生元件被配置成传导电流，其有助于在激励多个天线110的不同天线之际至少部分地消除在多个天线110的选定天线的馈入点处的RF传输耦合。可按与天线的印刷相同的过程来印刷所描绘的平面内隔离元件，因此平面内隔离元件可以最小的额外费用来形成。在利用多频带天线的实现中，可为多频带天线的每个RF通信频带或为一个或多个频带提供平面内隔离元件以排除一个或多个其他频带。在所描绘的示例中，平面内隔离元件116A、116B、116C以及116D被配置成减轻在2.4GHz频带中的RF传输耦合，而平面内隔离元件116E和116F被配置为减轻在5GHz频带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线无线电通信设备，包括：印刷电路板；耦合到所述印刷电路板的多个天线，每个天线都被配置成在选定的射频(RF)频带中谐振，并且每个天线在参考平面或平行于所述参考平面的平面中延伸；以及导电地耦合到所述印刷电路板的接地平面并在横向于所述参考平面的方向上延伸的一个或多个平面外隔离元件，所述一个或多个平面外隔离元件被配置成响应于对一个或多个天线的激励而传导电流，其有助于至少部分地消除在所述多个天线中的所述一个或多个天线与一个或多个其他天线之间的RF传输耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.26 US 14/670,1671.一种无线无线电通信设备，包括：印刷电路板；耦合到所述印刷电路板的多个天线，每个天线都被配置成在选定的射频(RF)频带中谐振，并且每个天线在参考平面或平行于所述参考平面的平面中延伸；以及导电地耦合到所述印刷电路板的接地平面并在横向于所述参考平面的方向上延伸的一个或多个平面外隔离元件，所述一个或多个平面外隔离元件被配置成响应于对一个或多个天线的激励而传导电流，其有助于至少部分地消除在所述多个天线中的所述一个或多个天线与一个或多个其他天线之间的RF传输耦合。2.如权利要求1所述的无线无线电通信设备，其特征在于，进一步包括：耦合到所述印刷电路板并在平行于所述参考平面的平面中延伸的一个或多个平面内隔离元件，所述一个或多个平面内隔离元件被配置成响应于对所述一个或多个相关联的天线的激励而传导电流，其有助于至少部分地消除在所述多个天线中的两个或更多个天线之间的所述RF传输耦合。3.如权利要求2所述的无线无线电通信设备，其特征在于，所述一个或多个平面外隔离元件在与所述印刷电路板的与所述一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·阿帕伊登，J·R·德卢易斯，B·舍万，M·W·凯思博尔特，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US