天线组件制造技术

本发明专利技术涉及一种新颖的天线组件，该天线组件包括具有多个面的承载结构，各个面至少部分具有接地平面，并且各个面设置有至少一个电介质谐振器天线（ＤＲＡ）元件。该天线组件还包括控制器结构和连接到各个所述ＤＲＡ元件的开关结构，所述控制器结构被配置为切换所述天线元件和改变各个ＤＲＡ元件的频率、极化或者辐射模式中的一个或者多个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及天线组件，具体地涉及一种电介质谐振器天线组件。
技术介绍
天线是设计用于发射和/或接收无线电、电视、微波、电话和雷达信号的换能器， 即，天线将特定频率的电流转换为电磁波和将电磁波转换为特定频率的电流。物理上，天线是一个或者更多个导电体的排列结构，该排列结构被设置为响应于所施加的交变电压和相关联的交变电流而产生辐射电磁场，或者能够被置于电磁场中，使得该场在天线中感生出交变电流且在该天线的端子之间感生出交变电压。诸如移动电话的便携式无线通信电子设备通常包括通过焊接或者熔接连接到印刷电路板上的导电迹线或者触点的天线。这种电子设备的制造商常常面临着降低设备的物理尺寸、重量和成本并且提高设备的电性能的压力。低成本要求迫使电子设备及其天线应当很简单并且廉价地制造和组装。在最近几年，演化出了小且具有高辐射效率的新型天线，因此在蜂窝电话中的使用被关注。在电介质谐振器天线(DRA)中，探针能够在谐振电介质天线体(antermavolume) 中激励发射模式。在与大规模市场产品关联且用于本土无线网络的天线开发框架内，由电介质谐振器组成的天线被认为是受关注的方案。具体地说，这种类型的天线在通带和辐射方面呈现出良好的特性。另外，它们容易采用能够被表面安装的分立元件的形式。这种类型的部件用术语SMC部件表示。SMC部件在大规模市场的无线通信领域受关注，因为它们允许使用低成本基板，由此导致成本降低同时确保设备集成。另外，当以SMC部件的形式开发RF射频功能时，即便对于低质量基板仍能获得良好的性能，并且集成度因此受欢迎。另外，就吞吐量而言的新要求导致使用诸如0G、1G、2G、3G和4G的高吞吐量蜂窝通信网络或者诸如Hyerlan2和IEEE 802. IlA网络的多媒体网络。在此情况下，天线必须能够确保在很宽的频带上工作。现在，DRA由任意形状的电介质贴片组成，其特征在于其相对介电常数。通带直接与介电常数有关，因此限定了谐振器的大小。由此，介电常数越低，DRA 天线的频带越宽，但是在此情况下，部件很臃肿。然而，在用于无线通信网络的情况下，紧凑度限制要求减小电介质谐振器天线的大小，可能导致与这种应用要求的带宽不兼容性。增强无线数据速率的趋势是MIMO (多输入多输出)天线系统，其中紧凑和信道不相关的天线对于这种系统是关键的。本专利技术人的US 2008122703，在此通过引用并入，涉及一种用于具有接地平面的通信设备的电介质辐射器天线结构。该天线结构可以包括具有与接地平面垂直的中心轴线的电介质体(dielectric volume)以及模式激励元件。模式激励元件可以包括第一模式激励元件和第二模式激励元件，该第一模式激励元件被设置在电介质体中或者附接到电介质体并且在距中心轴线第一距离且垂直于接地平面的平面中延伸，该第二模式激励元件被设置在电介质体中或者附接到电介质体并且在距中心轴线第二距离且垂直于接地平面和第一4模式激励元件的平面两者的平面中延伸。该天线结构能够用于以降低的耦合在一个频率上同时发射和接收超过一个信号。
技术实现思路
本专利技术提供一种新颖和先进的方案，其智能地满足高速无线通信的要求。由此通过以智能和新颖方式控制DRA天线阵列，天线可以针对高速无线通信用极化、空间、模式分集、波束成型、高增益天线系统实现多个(例如15个)独立的MIMO信道。本专利技术的其它优点可以包括 针对弱S/N、强衰落的分集 针对多用户的空分多址(SDMA) 针对数据率、强S/N、强衰落的MIMO 针对弱S/N、弱衰落的波束成型〇开关阵列〇动态波束导向〇自适应阵列这些目的通过一种天线组件来实现，该天线组件包括具有多个面的承载结构，各个面至少部分地具有接地平面，并且各个面设置有至少一个电介质谐振器天线(DRA)元件。该天线组件还包括控制器结构和开关结构，该开关结构连接到各个所述DRA元件，所述控制器结构被配置为切换所述天线元件和改变各个DRA元件的频率、极化或者辐射模式中的一个或者多个。优选地，在天线组件中，各个天线元件包括电介质体和两个或者更多个模式激励元件，该电介质体具有垂直于所述接地平面的中心轴线，该两个或者更多个模式激励元件包括第一模式激励元件和第二模式激励元件，该第一模式激励元件被设置到或者附接于所述电介质体并且在距所述中心轴线第一距离且垂直于所述接地平面的平面中延伸， 该第二模式激励元件被设置到或者附接于所述电介质体并且在距所述中心轴线第二距离且垂直于所述接地平面和所述第一模式激励元件的平面两者的平面中延伸。该天线组件还可以包括移相器、自适应匹配电路、加法器/加权控制器、传感器、存储单元、解调器、通带处理器。最优选地，所述承载结构是立方形。所述承载结构还可以是球形、半球形、圆柱形、 半圆柱形、圆形、半圆形、棱锥形或者它们的组合中的一个或者多个。所述天线组件可以是MIMO (多输入多输出)、MIS0(多输入单输出)、SIMO (单输入多输出)或者siso(单输入单输出)天线系统之一的一部分。本专利技术还涉及一种通信设备，该通信设备包括天线结构，该天线结构包括具有多个面的承载结构，各个面至少部分地具有接地平面，并且各个面设置有至少一个电介质谐振器天线(DRA)元件。该天线组件还包括控制器结构和开关结构，该开关结构连接到各个所述DRA元件，所述控制器结构被配置为切换所述天线元件和改变各个DRA元件的频率、极化或者辐射模式中的一个或者多个。该天线元件包括电介质体、多个模式激励元件以及针对每个模式激励元件的单独的信号馈入器，该电介质体具有垂直于所述接地平面的中心轴线，该多个模式激励元件包括第一模式激励元件和第二模式激励元件，该第一模式激励元件被设置到或者附接于所述电介质体并且在距所述中心轴线第一距离且垂直于所述接地平面的平面中延伸，该第二模式激励元件被设置到或者附接于所述电介质体并且在距所述中心轴线第二距离且垂直于所述接地平面和所述第一模式激励元件的平面两者的平面中延伸。优选地，所述通信设备是便携式通信设备，最优选地，所述通信设备是蜂窝电话。 所述通信设备还可以是基站、无线路由器/网关、通信卡、相机、膝上型电脑或者PDA中的一种。本专利技术还涉及一种在通信设备中增强针对弱S/N和强衰落的分集、针对多用户的空间码分多址(SDMA)、针对数据速率、强S/N和强衰落的MIMO以及针对弱S/N和弱衰落的波束成型中的至少一项的方法。该方法包括以下步骤在具有多个面的承载结构上提供至少一个电介质谐振器天线(DRA)元件，各个面至少部分地具有接地平面，并且各个面被提供有；和使用控制器结构和连接到各个所述DRA元件的开关结构，切换所述天线元件和改变各个DRA元件的频率、极化或者辐射模式中的一个或者多个。附图说明下面将参照附图更详细地描述本专利技术，其中图1示出蜂窝电话形式的便携式通信设备的正视图；图2示意地示出根据现有技术的电介质谐振器天线结构的侧视图；图3示出该电介质谐振器结构的立体图；图4示出图3的电介质谐振器结构从上方观察的图；图5示出根据本专利技术的一个实施例的天线组件的立体图；图6是根据本专利技术的天线系统的示意图；图7是根据本专利技术的天线系统的一部分的示意图；以及图8是例示本专利技术的方法的流程图。具体实施例方式在图1中，例示了蜂窝电话形式的便携式通信设备10。电话10本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种天线组件（１８０），该天线组件（１８０）包括具有多个面（１８２）的承载结构（１８１），各个面至少部分地具有接地平面，并且各个面设置有至少一个电介质谐振器天线（ＤＲＡ）元件（１８、６１８），其特征在于：控制器结构（６０１）；开关结构（６１０），该开关结构（６１０）连接到各个所述ＤＲＡ元件（１８、６１８），所述控制器结构（６０１）被配置为切换所述天线元件和改变一个或者多个天线特性，所述特性包括各个ＤＲＡ元件的频率、极化或者辐射模式中的一个或者多个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：应志农，
申请(专利权)人：索尼爱立信移动通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：SE