多模高隔离天线系统技术方案

本申请涉及多模高隔离天线系统。本文描述了多模高隔离天线系统以及相关的方法和系统。所描述的天线系统在大致圆形的印刷电路板上实现，并且可以用于宽带和超宽带应用。多模高隔离天线系统包括两个由去耦合结构分开的正交天线。这种布置在天线之间提供了高度隔离，并为多模高隔离天线系统实现了五个独特的谐振操作模式。

【技术实现步骤摘要】
多模高隔离天线系统
本申请涉及多模高隔离天线系统。
技术介绍
在一些电子设备中，可以实现使用多个天线的天线系统用于无线通信。然而，多个天线之间的隔离可能受到电子设备的周围硬件的限制，特别是对于低频带频率而言。天线隔离是入射在第一天线上的功率与传送到第二天线上的功率之间的比率的量度。因此，良好的隔离会导致两条天线上电信号的发送和接收不相关。天线之间的不良隔离会大大降低多输入多输出(MIMO)系统性能和天线效率。此外，在某些情况下，低隔离会导致互调，其由于带外杂散发射而导致认证失败。
技术实现思路
本文描述了多频带高隔离天线系统以及相关技术和系统。所描述的天线系统可以在大致圆形的印刷电路板上实现，并且可以用于宽带和超宽带应用。多模高隔离天线系统可以包括两个由去耦合结构分开的基本正交的天线。这种布置可以在天线之间提供高隔离，并使得能够实现用于多模高隔离天线系统的五个独特的谐振操作模式。另外，两条天线可能具有较高的辐射性能和互补的辐射模式，这对于出色的多输入多输出(MIMO)和分集性能可能是必不可少的。根据一方面，提供了一种多模天线系统。多模天线系统可以包括大致圆形的印刷电路板、连接到印刷电路板的第一天线以及连接到印刷电路板的第二天线。第二天线可以与第一天线异相大约90度。多模天线系统还可包括在第一天线和第二天线之间的位置处连接至印刷电路板的去耦合结构。多模天线系统可以包括以下可选特征。第一天线或第二天线中的至少一个可以包括倒F形天线、与倒F形天线对准的第一环路结构以及位于与倒F形天线相邻的第二环路结构。第二环路结构和倒F形天线可以共享到印刷电路板的连接点。倒F形天线可包括柱，该柱连接到印刷电路板并且相对于印刷电路板的中心点或质心从大致圆形的印刷电路板径向向外延伸。倒F形天线可以包括具有弧的臂，该弧沿着与PCB的外圆周同心的圆周线延伸，特别地，该臂可以与印刷电路板同心。第一环路结构可以位于印刷电路板和倒F形天线的臂之间。倒F形天线的臂的长度可以在大约16毫米至大约18毫米的范围内。第二环路结构可包括连接到印刷电路板并从印刷电路板径向向外延伸的附加柱。第二环路结构可以包括横梁，该横梁连接到倒F形天线的柱并且具有与印刷电路板同心的弧。倒F形天线可以具有带有开口端的臂，该开口端位于远离印刷电路板大约4毫米至大约6毫米的范围内。去耦合结构可以包括具有中心柱和与印刷电路板基本共面的两个臂的T形元件。T形元件的两个臂之一可以与第二环结构的一部分径向重叠。T形元件的每个臂的长度可以在大约12毫米至大约14毫米的范围内。多模天线系统还可包括以下可选特征。第一天线或第二天线中的至少一个可以包括：倒F形天线，该倒F形天线能在第一低频带频率下作为四分之一波长单极子以及在第一高频带频率下作为四分之三波长单极子操作操作；第一环路结构，其能在第二高频带频率下作为半波长折叠单极子操作；以及，第二环路结构，其能在第三高频带频率下作为半波长折叠单极子操作。去耦合结构可以包括与在第二低频带频率下作为四分之一波长单极子操作的倒F形结构组合的T形元件，该T形元件能在第二低频带频率下作为四分之一波长单极子操作。多模天线系统还可以包括位于第一天线和第二天线中的至少一个附近的触摸传感器。触摸传感器能操作以在第一环路结构作为在第一高频带频率下的半波长折叠单极子操作时传导电流。第一低频带频率可以大约为2.4GHz，第二低频带频率可以大约为2.73GHz，第一高频带频率可以大约为5.85GHz，第二高频带频率可以大约为5.15GHz，并且第三高频带频率可以大约为7.6GHz。印刷电路板可以与第一天线、第二天线和去耦合结构中的每一个共面。去耦合结构可以与第一天线和第二天线中的每一个异相大约45度。结合去耦合结构的第一天线和第二天线能在大约2GHz和大约8GHz之间的多个谐振模式下操作。根据另一方面，提供了一种电子设备，其可以包括如上所述的多模天线系统。提供本
技术实现思路
是为了介绍与多频带高隔离天线系统有关的简化概念，下面将在具体实施方式和附图中对其进行进一步描述。该
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的必要特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。附图说明在本文中参考以下附图描述了多频带高隔离天线系统的一个或多个方面的细节。在整个附图中使用相同的数字来引用相似的特征和组件：图1示出了多模高隔离天线系统的示例实施方式的俯视图。图2示出了图1的俯视图的一部分的放大图，其图示了多模高隔离天线系统的第一天线。图3是表示与在大约2GHz至大约8GHz的频率范围内由图1中的多模高隔离天线系统的第一天线反射的功率相对应的S参数的曲线的曲线图。图4示出了示例图，该示例图图示了在第一无线电终端被激励的情况下在大约2.44GHz下在多模高隔离天线系统中的电流流动以及相应的S11参数的曲线图。图5示出了示例图，该示例图图示了在第一无线电终端被激励的情况下在大约2.73GHz下在多模高隔离天线系统中的电流流动以及相应的S11参数的曲线图。图6示出了示例图，该示例图图示了在第一无线电终端被激励的情况下在大约5.15GHz下在多模高隔离天线系统中的电流流动以及相应的S11参数的曲线图。图7示出了示例图，该示例图图示了在第一无线电终端被激励的情况下在大约5.85GHz下在多模高隔离天线系统中的电流流动以及相应的S11参数的曲线图。图8示出了示例图，该示例图图示了在第一无线电终端被激励的情况下在大约7.6GHz的多模高隔离天线系统中的电流流动以及相应的S11参数的曲线图。图9示出了实现多模高隔离天线系统的示例电子设备的前透视图和俯视图。图10示出了沿剖面线10-10截取并在水平剖面上截取的图9的电子设备的截面。图11是示出了示例电子设备的框图，该示例电子设备可以被实现为可以连接到无线网络的任何电子设备，该电子设备包括根据本文所述的一个或多个方面的多模高隔离天线系统。图12是示出了包括示例设备的示例系统的框图，该示例设备可以被实现为实现如参考先前的图1-11所描述的多模高隔离天线系统102的各方面的任何电子设备。具体实施方式总览在电子设备中使用多个天线会由于天线在信号波长方面的接近性而导致天线之间的隔离不良。隔离不良对应于天线效率降低。本文描述了多频带高隔离天线系统以及相关技术和系统。该多频带高隔离天线系统在多个频带(例如2.4GHz和5GHz频带)下在多个天线之间具有高隔离(例如，大于20分贝(dB))。该天线具有在两个相邻天线之间的去耦合结构，以减少从一个天线流向另一天线的电流量，特别是在特定频率下，这增加了这些频率在天线之间的隔离。在各方面，公开了一种多模天线。多模天线包括大致圆形的印刷电路板、连接到印刷电路板的第一天线和连接到印刷电路板的第二天线。第二天线与第一天线大约异相90度。另外，多模天线包括在第一天线和第二天线之间的位置处连接到印刷电路板的去耦合结构。在各方面，公开了一种电子设备。该电子设备包括大致球形的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模天线系统，包括：/n大致圆形的印刷电路板；/n第一天线，所述第一天线连接到所述印刷电路板；/n第二天线，所述第二天线连接到所述印刷电路板，所述第二天线与所述第一天线异相90度；以及/n去耦合结构，所述去耦合结构在所述第一天线和所述第二天线之间的位置处连接到所述印刷电路板。/n

【技术特征摘要】
20190930 US 62/908,269;20200709 US 16/924,6221.一种多模天线系统，包括：
大致圆形的印刷电路板；
第一天线，所述第一天线连接到所述印刷电路板；
第二天线，所述第二天线连接到所述印刷电路板，所述第二天线与所述第一天线异相90度；以及
去耦合结构，所述去耦合结构在所述第一天线和所述第二天线之间的位置处连接到所述印刷电路板。


2.根据权利要求1所述的多模天线系统，其中，所述第一天线和所述第二天线中的至少一个包括：
倒F形天线；
第一环路结构，所述第一环路结构与所述倒F形天线基本对准；以及
第二环路结构，所述第二环路结构位于与所述倒F形天线相邻处，所述第二环路结构和所述倒F形天线共享到所述印刷电路板的连接点。


3.根据权利要求2所述的多模天线系统，其中，所述倒F形天线包括：
柱，所述柱连接到所述印刷电路板并从所述印刷电路板径向向外延伸；以及
臂，所述臂具有与所述印刷电路板同心的弧。


4.根据权利要求3所述的多模天线系统，其中，所述第一环路结构位于所述印刷电路板与所述倒F形天线的所述臂之间。


5.根据权利要求3所述的多模天线系统，其中，所述倒F形天线的所述臂的长度在16毫米至18毫米的范围内。


6.根据权利要求2所述的多模天线系统，其中，所述第二环路结构包括：
附加柱，所述附加柱连接到所述印刷电路板并从所述印刷电路板径向向外延伸；以及
横梁，所述横梁连接到所述倒F形天线的所述柱，并具有与所述印刷电路板同心的弧。


7.根据权利要求2所述的多模天线系统，其中，所述倒F形天线具有带有开口端的臂，所述开口端位于远离所述印刷电路板约4毫米至约6毫米的范围内。


8.根据权利要求2所述的多模天线系统，其中，所述去耦合结构包括具有中心柱和与所述印刷电路板基本共面的两个臂的T形元件。


9.根据权利要求8所述的多模天线系统，其中，所述T形元件的所述两个臂中的一个与所述第二环路结构的一部分径向重叠。


10.根据权利要求8所述的多模天线系统，其中，所述T形元件的每个臂的长度在12毫米至14毫米的范围内。


11.根据权利要求1所述的多模天线系统，其中，所述第一天线和所述第二天线中的至少一个包括：
倒F形天线，所述倒F形天线能在第一低频带频率下作为四分之一波长单极子以及在第一高频带频率下作为四分之三波长单极子操作；
第一环路结构，所述第一环路结构能在第二高频带频率下作为半波长折叠单极子操作；以及
第二环路结构，所述第二环路结构能在第三高频带...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明，彼得·约瑟夫·贝维拉卡，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US