具有差分驱动多样化天线结构和驱动方法的无线电话技术

用于便携无线通信装置的差分驱动多样化天线结构和方法，对准第一线性天线平行于通信装置的主轴，且在同样幅度但相差１８０度驱动第二天线的两辐射器。实现在便携无线通信装置的差分驱动多样化天线结构保持双辐射器的共同频率范围的第一天线和第二天线间的去相关。另外，通信装置体的天线电流被最小化，且减少靠近通信装置的头或身体的影响。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及天线结构，且更具体地，涉及在非常近的两天线间产生足够高的去相关，以便保持多样化的接收性能。便携无线通信装置，如无线电话，有时用一个或多个天线发射和接收射频信号。在用两个天线的无线电话中，第二天线相对第一或主天线应有可比的性能，且也应有相对于第一天线足够的去相关，以便在两个天线都运行时，两个天线的性能不降低。天线性能是许多参数的组合。足够的运行频带宽度，高辐射频率和希望的辐射方向图，及低相关都是天线性能的希望的要素。相关被计算为两天线的辐射方向图归一化的协方差。由于尺寸和通常接受的主天线沿如手持无线电话的装置的主轴的放置，然而，极难达到效率和去相关的目标。附图说明图1示出现有技术在手持无线电话130中实现的双天线结构。第一天线140是可伸缩线性天线。当第一天线140全部伸出时，如所示，第一天线140长度是感兴趣的频率的四分之一波长。注意第一天线140对准平行于无线电话130的主轴145且相对于地190有垂直极化。无线电话130也有微带接线(patch)天线，作为第二天线150接到无线电话130内的印刷线路板，且对准平行于无线电话130的短轴155以发射和接收相对于地190有水平极化的信号。在隔离中，第二天线150可很好地产生水平极化信号，但当第二天线150接到印刷线路板且近于第一天线140时，第二天线150的极化沿无线电话130的主轴145重新定向。由于第二天线150的极化重新定向，第一天线140和第二天线150成为高相关且失去了许多双天线结构的优点。通常，在无线电话中实现的现有技术的双天线结构在两天线之间有超过0.8的相关系数。有效的多样化运行需要在两天线之间有小于0.6的相关系数。来自第二天线150的信号的极化的重新定向是由于多个因素，包括手持无线电话典型有大于2∶1的主轴145和短轴155尺寸的纵横比、和无线电话的主尺寸相对于运行波长明显而无线电话的其它尺寸相对于该波长小的事实。另外，由于无线电话的短轴尺寸相对于感兴趣的波长小的事实，第二天线150易于干扰和去谐，这导致用户110的手或头对天线效率影响的可能性。本专利技术的目的是提供具有差分驱动多样化天线结构和驱动方法的无线电话，以保持沿便携无线通信装置主轴对准的第一天线和第二天线之间的去相关和效率。本专利技术提供一种无线电话，包括第一天线，平行于所述无线电话的主轴对准；第二天线，有平行于所述第一天线对准的第一辐射单元和第二辐射单元；相移装置，用于以相对所述第二辐射单元异相的相位差分驱动所述第一辐射单元。本专利技术提供一种驱动多样化天线结构的方法包括对准第一天线平行于通信装置的轴；放置有第一辐射单元和第二辐射单元的第二天线平行于所述轴；用单个差分端，以不同于所述第二辐射单元的相位差分驱动所述第一辐射单元。本专利技术的优点是实现多个天线间的去相关。另外，通信装置体的天线电流被最小化，且减少靠近通信装置的头或身体的影响。附图简单描述图1示出在无线电话中实现的双天线结构的现有技术；图2示出根据无线电话中的第一优选实施方案实现的差分驱动多样化天线结构的简化图；图3示出图2所示的第一天线的Eθ极化的辐射方向图；图4示出图2所示的第二天线的E极化的辐射方向图；图5示出图2所示的第二天线的Eθ极化的辐射方向图；图6示出根据无线电话中的第二优选实施方案实现的差分驱动多样化天线结构的简化图；图7示出根据无线电话中的第三优选实施方案实现的差分驱动多样化天线结构的简化图8示出根据无线电话中的第四优选实施方案实现的差分驱动多样化天线结构的简化图。用于便携无线通信装置的差分驱动多样化天线结构和方法对准第一线性天线平行于通信装置的主轴且以同样幅度、相差180度驱动第二天线的双辐射器。在便携无线通信装置中实现的差分驱动多样化天线结构保持在双辐射器的共同频率范围上第一天线和第二天线之间的明显的去相关。另外，在通信装置本体上的天线电流被最小化且减少了靠近通信装置的手和躯体的影响。图2示出根据无线电话230中的第一优选实施方案实现的差分驱动多样化天线结构200的简化图。第一天线240，如可伸缩线状天线，平行对准于无线电话230的主轴245。该轴将被认作为Z轴。当第一天线240全展开时，如所示，天线长度是感兴趣的频率的四分之一波长。运行期间，第一天线240产生相对主轴垂直极化的信号，位于XY平面。第二天线250有双辐射器252、254，它们由通用腿(leg)275连接。通用腿275耦合到电路板270接地。在这个实施方案中，每个辐射器是通用的在也接地到电路板270的导电面中实现的四分之一波长缝。第一辐射器252对准于无线电话230的电路板270的一边平行于主轴245，第二辐射器254对准于电路板270的对边。虽然辐射器不需要放在电路板270的对边，两辐射器间分开的距离增加时，第二天线250的性能增加。双辐射器252、254用每个辐射器的单个差分端相差180度但同幅度驱动。相移器260，如平衡-不平衡转换网络或传输线，被用于为每个辐射器252、254产生驱动信号。在对每个辐射器252、254通用的频率范围，差分驱动第二天线250的双辐射器252、254产生在XY平面中电场矢量的Eθ和E分量，正交于第一天线240的Eθ分量。第一天线240产生电场矢量的主要Eθ分量，因此事实上与第二天线250的E分量不相关，因为Eθ和E正交极化。所有正交极化的组合整个和完全地去相关，因此，它们有零协方差并对相关系数零贡献。对第一天线240和第二天线250间的相关仅有的显著贡献是两天线240、250的辐射方向图中的Eθ分量，当它们发生在共同角范围时。最小化相关的现象通过检查两天线的辐射方向图深入理解。图3示出图2所示的第一天线240的θ极化的辐射方向图300。辐射方向图的轴根据图2所示的轴对准。示出在给定的距电话的半径r处，来自第一天线240的电场E的Q分量的幅度。Eθ辐射方向图的幅度以从原点的距离表示，即，辐射方向图离原点越远，辐射分量越强。Eθ辐射方向图300通常有在XY平面定向的环形。换句话说，Eθ辐射方向图示出沿Z轴可忽略的Eθ辐射分量。图2所示的第一天线240的E极化的辐射方向图可忽略。图4示出图2所示的第二天线250的E极化的辐射方向图400。辐射方向图的轴根据图2所示的轴对准。示出在给定的距电话的半径r处，来自第二天线250的电场E的分量的幅度。E辐射方向图的幅度以从原点的距离表示，即，辐射方向图离原点越远，辐射分量越强。E辐射方向图400通常有由XY平面形象的双球形波瓣形。换句话说，E辐射方向图400示出在XZ平面可忽略的E辐射分量。另一方面，辐射方向图400的数字“8”形主轴450沿Y轴成峰，这些峰将物理地对应于图2所示的无线电话250的“前”或键盘面和“背”或电池面。图5示出图2所示的第二天线250的Eθ极化的辐射方向图500。辐射方向图的轴根据图2所示的轴对准。示出在给定的距电话的半径r处，来自第二天线250的电场E的θ分量的幅度。Eθ辐射方向图的幅度以从原点的距离表示，即，辐射方向图离原点越远，辐射分量越强。Eθ辐射方向图500通常有由YZ平面镜象的双球形波瓣形。换言之，Eθ辐射方向图示出在YZ平面中可忽略的Eθ辐射分量。另一方面，辐射方向图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线电话，包括： 第一天线，平行于所述无线电话的主轴对准； 第二天线，有平行于所述第一天线对准的第一辐射单元和第二辐射单元； 相移装置，用于以相对所述第二辐射单元异相的相位差分驱动所述第一辐射单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯杰伊范纳塔，修肯尼迪史密斯，詹姆斯P菲利普斯，戴维瑞安豪伯，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]