适用于增强MIMO性能的增加天线到天线的隔离的技术制造技术

公开了用于提供具有增加的天线到天线的隔离的多天线设备的技术以及操作和制造该多天线设备的方法。多天线设备可以包括支撑结构、耦合到第一天线的一个或更多个无线电设备、在第一位置处耦合到支撑结构的第一天线、在第二位置处耦合到支撑结构并通信耦合到一个或更多个无线电设备的第二天线、以及与支撑结构耦合的导电结构，从而在使用第一天线的通信期间将第一天线的电场零点从初始位置移向第二位置，从而增加第一天线与第二天线之间的隔离。导电结构的长度约为通信所用频带波长(例如，2.4千兆赫兹或5千兆赫兹)的一半。

【技术实现步骤摘要】
适用于增强MIMO性能的增加天线到天线的隔离的技术
技术介绍
电子设备可以彼此相互结合或独立地使用多个天线同时接收和/或发送通信。例如，可以使用多输入和多输出(MIMO)或其他相关技术，通过使用多个传输和接收天线来开发多径传播，从而使无线电链路的容量成倍增加。当使用多个天线时，它们有时会干扰彼此的操作，从而限制天线所实现的隔离。例如，天线之间的隔离可以取决于一个天线的电磁场(EMF)被另一个天线吸收的程度。当天线以相似的频率工作时，例如在MIMO中，所吸收的EMF量可能特别高，这可能会降低电子设备的性能。在MIMO无线保真(Wi-Fi)中，天线到天线之间的隔离度应为大约13分贝或更大，以实现最大吞吐量性能。减少天线间干扰的传统方法包括增加天线之间的间距。其他方法包括使用信号滤波器过滤使用天线处理的信号，或者在天线不以相同频率工作的情况下进行频率分离。然而，这些方法可能会大大降低天线放置的灵活性，并增加电子设备的成本和尺寸。因此，在各种情况下，例如对于紧凑或小型多天线设备，此类解决方案可能存在局限性，或者由于各种原因，可能不可取或不实际实施。这可能导致使用此类天线的电子设备性能不佳。总结本专利技术的实施例涉及具有增加的天线到天线的隔离的多天线设备，以及其操作和制造方法。本文所述的多天线设备适于通过并入导电结构来提供这种增加的隔离。导电结构可以用于减少由操作一个或更多个其他天线引起的对至少一个天线的干扰。为此，导电结构可以在所选频率或频带上的通信期间，将至少一个天线产生的EMF中的电场零点从初始位置(此处零位将不具有导电结构)移向或移至在多天线设备上操作的另一个天线的位置，从而增加这些天线之间的隔离。导电结构的长度约为所选频率(例如频带)波长(例如2.4千兆赫兹或5千兆赫兹)的一半。然而，可以使用四分之一波长或其他分数的波长，例如为了所需操作不需要将隔离增加那么多。公开的方法可以用于增加天线到天线的隔离，即使在相对小规模或紧凑的多天线设计中，从而提高此类设备的吞吐量和性能，以及其他好处。即使在尺寸或放置约束可能限制常规解决方案使用的情况下，这些改进也可以在这些设备中实现。附图简要说明本文参照附图详细描述了适用于增强MIMO无线性能的增加天线到天线的隔离的技术，其实际上意图是说明性而非限制性的，其中：图1描述了根据本专利技术的一些实施例的，在装配的一个阶段以及在选定频率上的信号传输期间的多天线设备；图2描述了根据本专利技术的一些实施例的另一种多天线设备，其中已并入导电结构以在所选频率的通信期间增加天线到天线的隔离；图3描述了根据本专利技术的一些实施例的，在金属结构上包含导电结构的多天线设备；图4描述了根据本专利技术的一些实施例的多天线设备的示例外壳；图5描述了根据本专利技术的一些实施例的与多天线设备相关联的组件的配置；图6描述了根据本专利技术的一些实施例的制造多天线设备的示例方法的框图；以及图7描述了适用于实施本专利技术的一些实施例的示例计算设备。具体实施方式本专利技术涉及适用于增强MIMO无线性能的增加天线到天线的隔离的技术。具体地，本专利技术涉及用于在一个或更多个选定的频率或频带上进行通信期间使多天线设备适应以提供增加的天线到天线的隔离的技术，以及操作和制造该技术的方法。具有单独天线的多天线设备，其在公共频率或频带(例如，2.4千兆赫兹频带或5千兆赫兹频带)上处理信号，有时可能会在在设备上运行的天线之间遇到信号干扰。这种干扰可能会降低天线到天线的隔离，从而限制天线的吞吐量和性能(例如，限制多天线设备天线之间可能实现的最大的隔离分贝)。减少此类干扰和增加天线到天线的隔离的传统解决方案通常依赖于增加天线之间的距离、使用滤波器修改使用天线处理的信号或分离用于操作天线的频率。但是，由于各种原因，这些解决方案可能不实用或不可取，例如在小型或紧凑型多天线设备中，其中设计需要可能导致尺寸或组件限制。本文所述的方法提供多天线设备和/或天线结构(其可以或可以不包括集成电路、CPU和/或其他电路组件)，通过并入导电结构来改进天线到天线的隔离。所述导电结构可以将在所选频率下操作所述设备的天线所产生的电场零点移动到在所选频率下或附近操作所述设备的另一天线的位置，从而减少天线之间的信号干扰并增加隔离，从而提高吞吐量和性能，同时保持设计灵活性。导电结构的长度约为所选频率(例如频带)波长(例如2.4千兆赫兹或5千兆赫兹)的一半。然而，可以使用四分之一波长或波长的其他分数，例如，在所需操作中不需要将隔离增加那么多。提供上述优点的示例实施例在下文参考图1-图7进一步描述。根据本专利技术的多天线设备可以采用各种形式中的任何一种，并使其成为各种类型设备中的任何一种。示例而非限制地，多天线设备可以包括个人计算机(PC)、笔记本电脑、移动设备、智能手机、平板电脑、智能手表、可穿戴计算机、个人数字助理(PDA)、MP3播放器、全球定位系统(GPS)或设备、视频播放器、手持通信设备、游戏设备或系统、耳机、流媒体设备(例如视频流设备)、娱乐系统、车辆计算机系统、嵌入式系统控制器、遥控器、设备、消费电子设备、工作站、这些所述的设备的任何组合或任何其他合适的设备。此外，本文所述的天线和/或导电结构可以包括在一个或更多个外壳中，其可与包括多天线设备的其他电气部件的外壳共享或分离。例如，在一些实施例中，一个或更多个天线和/或导电结构包括在外壳模块(例如，天线模块)中，其可以连接到多天线设备的主外壳(例如，通过天线连接电缆)。在其他示例中，天线和/或导电结构可以位于主外壳内部和/或其上。现在参考图1，根据本专利技术的一些实施例，提供了在组装的一个阶段和在选定频率的信号传输期间描述的多天线设备130。图1所示的多天线设备130包括支撑结构132和天线134。天线134在支撑结构132上的位置136处机械地耦合(并且可选地电耦合)到支撑结构132。天线134还通信地耦合到一个或更多个无线电设备(图2中没有描述，但图5中描述了一个示例)。一个或更多个无线电设备可以以不同方式耦合或集成到多天线设备130。例如，在预期的一个方面，一个或更多个无线电设备可以直接安装在支撑结构132上，并通过位于支撑结构132上的集成电路耦合到天线134。一个或更多个无线电设备可选地可以与支撑结构132分开放置(例如，当完全组装时，用于包含在不同的外壳中)，并且预期的另一个方面可以通过延伸到支撑结构132和天线134的通信链路与天线134进行通信耦合。一个或更多个无线电设备可适用于使用天线134在一个或更多个选定的频率或频带上处理通信。在这方面，一个或更多个无线电设备可适用于发送、接收、解码、生成、传输或存储数据信号，包括使用天线134发送或接收的信号以及可以与图1所示的多天线设备130结合的任何其他天线。一个或更多个无线电设备可适于使用天线134(例如，使用支持此类无线功能的集成处理器或芯片)处理Wi-Fi通信、蓝牙通信和/或其他类型的无线和/或近场通信。一个或更多个无线电设备也可适用于处理在一个或更多个选定频率(例如，某个或更多个频率、或某个或更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多天线设备，包括：/n支撑结构；/n一个或更多个无线电设备，其适用于使用在第一位置耦合到所述支撑结构的第一天线处理选定频率上的通信；/n在第二位置耦合到所述支撑结构的第二天线，所述第二天线通信地连接到所述一个或更多个无线电设备；以及/n位于所述支撑结构上的导电结构，从而在使用所述第一天线的所述通信期间，所述导电结构将所述第一天线的电场零点从初始位置移向所述第二位置，从而增加所述第一天线和所述第二天线之间的隔离。/n

【技术特征摘要】
20190628 US 16/457,7851.一种多天线设备，包括：
支撑结构；
一个或更多个无线电设备，其适用于使用在第一位置耦合到所述支撑结构的第一天线处理选定频率上的通信；
在第二位置耦合到所述支撑结构的第二天线，所述第二天线通信地连接到所述一个或更多个无线电设备；以及
位于所述支撑结构上的导电结构，从而在使用所述第一天线的所述通信期间，所述导电结构将所述第一天线的电场零点从初始位置移向所述第二位置，从而增加所述第一天线和所述第二天线之间的隔离。


2.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述导电结构包括金属条，所述金属条具有在第一接触位置机械地耦合到所述支撑结构的第一端，以及在与所述第一接触位置隔开的第二接触位置机械地耦合到所述支撑结构的第二端。


3.根据权利要求2所述的多天线设备，其中在所述金属条的所述第一端和所述金属条的所述第二端之间测得的所述导电结构的长度约为所述选定频率的波长的一半。


4.根据权利要求1所述的多天线设备，进一步包括金属结构，其中所述导电结构机械地耦合在所述金属结构上，从而至少部分地将所述金属结构固定到所述支撑结构上。


5.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述一个或更多个无线电设备适用于处理在2.4千兆赫兹频带上的所述通信，并且其中所述导电结构的位置使得所述第一天线和所述第二天线之间的隔离为至少为15分贝。


6.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述一个或更多个无线电设备适用于处理在5千兆赫兹频带上的所述通信，并且其中所述导电结构的位置使得所述第一天线和所述第二天线之间的隔离至少为25分贝。


7.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述一个或更多个无线电设备包含Wi-Fi无线电设备或蓝牙无线电设备中的至少一个。


8.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述第一天线和所述第二天线均配置为在所述选定频率上发送或在所述选定频率上接收中的一个或更多个。


9.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述导电结构与所述第一天线和所述第二天线共享公共接地连接。


10.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述导电结构的至少一部分位于所述初始位置。


11.根据权利要求1所述的多天线设备，其中所述第二天线的电场零点的位置在所述通信期间靠近所述第一位置。


12.一种操作多天线设...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·拉维钱德兰，S·M·R·布帕缇拉尤，J·加维兰，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US