一种无线通信终端可穿戴式分集天线装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了提供一种用于无线通信移动终端的可穿戴式分集天线装置，它包括Ｎ（Ｎ为正整数，Ｎ≥１）个天线单元，与天线单元对应的Ｍ（Ｍ为正整数，Ｍ≥１）个天线地（多个天线地可以合并在一起），一个可穿戴式天线单元载体（腰带或腰包等），天线单元与天线地均位于可穿戴式天线单元载体上，天线单元的主辐射方向指向背离人体的一侧，各天线单元通过馈电装置连接到其对应的发射机或对应的接收机。本实用新型专利技术具有无辐射伤害、不外凸、易形变、与人体共形等特点，可广泛用于无线通信以获得电波传播极化分集、角度分集或空间分集效益，或用于空时编码发射或接收，或用于多入多出（ＭＩＭＯ）无线通信系统。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线通信分集天线
，它特别涉及无线通信终端的可穿戴式分集天线技术。
技术介绍
随着无线通信的迅速发展，其用户数日益增加，数据业务不断增长，单天线收发的无线通信系统正面临着严峻的容量瓶颈考验，必须进一步提高当前无线通信系统的容量和质量，寻求新的技术方案。多发多收(MIMO)技术是一项利用多发射与多接收天线的无线通信新技术，其发射数据流被分离为多路子数据流，在调制后以相同的频率经不同的天线同时发射出去，通过无线信道的散射传播，这些并行子流可能通过不同路径到达接收机，由不同的接收天线接收，接收机可以合并来波信号并恢复出原始数据流。利用该技术，无线系统可以获得复用增益与分集增益，其有效并行数据管道提高了MIMO系统的容量。传统的无线通信理论一直将多径传播视为造成无线信号衰落的一种干扰，而MIMO技术通过采用多天线同时发送与接收，能够充分利用多径传播，犹如在原有频段上建立了多个互不干扰的、并行的子信道，并利用先进的多用户检测技术，同时准确而高效地传送用户数据，从而显著提高无线链路的容量与质量。因此，MIMO技术是实现无线通信系统高速传输的重要途径。MIMO系统大容量的获得是以衰落信号不相关或低相关为前提的，即要求无线通信环境中具有丰富的电磁散射体以及多天线单元间距足够大。在无线移动通信的用户终端周围，存在一些散射体，这使得无线电磁波信号角度扩展较大，仅需较小(小于一个波长)的天线单元间距就足以获得较低的相关性。由于，无线传播环境是一个富有多径的散射环境，电磁波在无线信道中传播时，一方面多条传播路径的信号副本相互叠加，导致接收信号起伏不定，即多径衰落，另一方面，传播信号的极化方向可能因为反射或散射发生扭转，导致到达接收天线的电磁波的极化与接收天线的极化方向不匹配，在各极化方向上的信号起伏不定，即极化失配衰落。另外，终端天线对人体的辐射伤害是用户非常关心的问题，常规的全向天线对用户的辐射伤害已经引发了人们的广泛争议。同时，移动终端天线的体积、重量与外形也是用户考虑的重要因素，用户期待小体积、低成本、低重量、不外凸、易形变、方便携带以及易于与人体共形的分集天线。因此，无线通信新技术对多天线的设计提出了更大的挑战。天线的常规设计没有很好解决上述低相关性的多天线单元设计、对抗极化失配设计、减小对终端用户的辐射伤害设计等问题，特别是现有设计技术没有解决移动终端分集天线或移动终端MIMO多天线在与人体共形设计方面的问题。天线设计不当，可能导致发射功率明显增加或传输距离显著缩短，甚至损坏电子设备。小型化、便携化、低辐射危害与低成本也是天线设计中需要解决的问题。一种能够很好地解决这些问题的天线单元方案是微带天线与平面倒F天线，而优选组阵方案是一种无线通信移动终端的可穿戴式分集天线。在授予Iwai等人的美国专利6,670,925 B2“倒F天线装置与采用倒F天线的便携无线通信装置”(Inverted F-type antenna apparatus and portable radio communicationsapparatus provided with the inverted F-type antenna apparatus)中，公开了一种构建倒F天线单元的方法与装置。但是，该专利技术仅仅提供了天线单元的设计，没有考虑用于多天线设计的问题。在授予Smith等人的美国专利6,426,723 B1“MIMO通信系统的天线布局”(Antenna arrangement for multiple input multiple output communications systems)中，公开的用于MIMO通信系统的天线布局仅适于大型终端，并且天线单元数目过多，没有考虑用于可穿戴式天线的设计中。在授予梅原尚子等的中国专利CN 1411158A“分集天线和应用它的无线通信设备”中，也没有考虑用于可穿戴式天线的设计中。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于无线通信移动终端的可穿戴式分集天线装置，它具有低空间相关性、无辐射伤害、不外凸、易形变、可与人体共形等特点。为了描述方便，我们首先对所用术语作如下定义。馈电装置指用于天线有源单元馈电的装置，它可以是同轴电缆、平行双线或微带线等；天线单元指作为天线系统装置的一部分相对独立的用于接收或发射电磁波的天线部件，它具有其对应的馈电装置并构成一个子天线系统；天线地指与天线馈电装置的高频地线连接且与天线单元对应的金属面； 天线单元载体指用于支撑天线单元的物体；可穿戴式天线单元载体指可以与人体共形且可以穿戴的天线单元载体，例如，腰带、腰包、表链、袖章、肩章、头盔(或帽子)等；可穿戴式天线指在可穿戴式天线单元载体上安置天线单元而构成的天线或天线阵列；多天线系统指一个包括多个天线单元的天线装置；分集天线指一个多天线系统，它具有天线分集功能，即至少具有空间分集、角度分集与极化分集中的三者之一；无线通信移动终端指可移动位置的便携无线通信装置，它包括便携无线通信手持机、用于无线通信的便携计算机等。本技术提供的一种无线通信终端可穿戴式分集天线装置，它是采用在可穿戴式天线单元载体上安置天线单元而构成的天线或天线阵列，它包括以下两种方案方案一一种无线通信终端可穿戴式分集天线，它包括一个天线单元1，一个天线地2，其特征在于它还包括一个可穿戴式天线单元载体3，天线单元1与天线地2均位于可穿戴式天线单元载体3上，并且，天线单元1距人体的距离大于天线地2距人体的距离，天线单元1的主辐射方向指向背离人体的一侧，当所述的无线通信终端可穿戴式分集天线用于发射时，所述的天线单元1采用正交馈电装置连接到无线通信终端的发射机上，当所述的无线通信终端可穿戴式分集天线用于接收时，所述的天线单元1采用正交馈电装置连接到无线通信终端的接收机上，如图4与6所示(图中，可穿戴式天线单元载体3分别为一种腰包与一种表链)。方案二一种无线通信终端可穿戴式分集天线，它包括N(N为正整数)个天线单元1，M(M为正整数)个天线地2，其特征在于它还包括一个可穿戴式天线单元载体3，天线单元1与天线地2均位于可穿戴式天线单元载体3上，并且，天线单元1距人体的距离大于天线地2距人体的距离，天线单元1的主辐射方向指向背离人体的一侧，所述的N个天线单元1在空间上分开，并且N≥2，所述的每个天线单元1均有天线地2与之对应，且M≥1，M＝1表示所述的M个天线地2合并在一起形成一个天线地2，1＜M＜N表示有多个天线地2合并在一起的情况，当所述的无线通信终端可穿戴式分集天线用于发射时，所述的N个天线单元1通过馈电装置连接到无线通信终端的发射机上，当无线通信终端可穿戴式分集天线用于接收时，所述的天线单元1通过馈电装置连接到无线通信终端的接收机上，如图1、图2、图3、图5、图7与8所示(图中，可穿戴式天线单元载体3分别为一种腰带、一种腰包、一种表链与一种袖章)。需要说明的是在本技术给出的无线通信终端可穿戴式分集天线装置中，所述的天线单元1可以采用基本与其对应的天线地2平行的微带贴片天线(此时，天线单元1的天线地与所述的天线地2重合)、或倒F天线(此时，天线单元1的天线地与所述的天线地2重合)、或印刷阵子天线、或平面螺旋线、或介质谐振天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信终端可穿戴式分集天线，它包括一个天线单元（１），一个天线地（２），其特征在于它还包括一个可穿戴式天线单元载体（３），天线单元（１）与天线地（２）均位于可穿戴式天线单元载体（３）上，并且，天线单元（１）距人体的距离大于天线地（２）距人体的距离，天线单元（１）的主辐射方向指向背离人体的一侧，当所述的无线通信终端可穿戴式分集天线用于发射时，所述的天线单元（１）采用正交馈电装置连接到无线通信终端的发射机上，当所述的无线通信终端可穿戴式分集天线用于接收时，所述的天线单元（１）采用正交馈电装置连接到无线通信终端的接收机上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂在平，李忻，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]