MIMO天线制造技术

技术编号:7868707 阅读:176 留言:0更新日期:2012-10-15 02:41
一种应用空间复用且尤其意图用于小型移动站的天线结构。该天线包括具有衬底(211、221)和辐射器(212、222)的两个天线组件(210、220),这些组件位于无线电设备的电路板(PCB)的相对边上。每个天线组件与无线电设备的接地平面(GND)构成部分天线,该部分天线的操作频带低于1GHz频率。部分天线的馈电点(FP1、FP2)和接地平面被布置为使得部分天线的“偶极轴”在所述操作频带的频率处具有明显不同的方向。小尺寸无线电设备的MIMO天线在低于1GHz的频率处的能力高于对应的已知天线,因为归因于部分天线的“偶极轴”的方向之间的差异,使得部分天线的信号之间的相关性相当低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种应用空间复用的天线结构,意图尤其用于小型移动站。
技术介绍
空间复用意指一种技术,通过该技术将要被传送至无线电路径的数字信号划分为具有较低速率的至少两个信号,这些信号被提供有签名。然后,在相同的频率信道中,这些信号中的每ー个都通过其自身的天线而被传送。也具有多于ー个天线的接收机根据签名来构造不同的传送信号,并且然后将它们组合为原始信号。这样,可以增大频率信道的传输容量。可选地,该原理可以用于通过利用这些天线(空间分集)传送同一个信号来改进传输可靠性。将使用空间复用,即,在符合在3GPP (第3代合作伙伴计划)中产生的LTE标 准(长期演进)的系统中。空间复用中所需的天线结构被称为MMO天线(多入多出)。这里要描述的MMO天线包括小尺寸无线电设备的盖内部的两个部分天线。就这点来说,这种种类的天线结构不是新的。例如,图 I 不出了从文章“Actual Diversity Performance of a MultibandDiversity Antenna With Hand and Head Effects” (IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNASAND PROPAGATION, VOL. 57,NO. 5,MAY 2009, pp. 1547 - 1555)可知的 MMO 天线。该MIMO天线包括第一天线组件110和第二天线组件120以及接地平面GND。每个天线组件包括拉长的衬底以及辐射器,其是衬底的导电涂层。天线组件位于无线电设备的矩形电路板PCB的相对端处,使得其纵向方向与电路板的较短边的方向相同。第一天线组件110与接地平面GND —起构成单极型的第一部分天线,该第一部分天线包括第一辐射器112。第一部分天线的馈电点或者第一馈电点FPl位于电路板PCB上与其一个长边接近的天线组件110的一端处。第一辐射器112从第一馈电点经由第一衬底111的内侧表面上升至衬底的上表面,在那里,其分支为衬底的上表面上的部分和衬底的外侧表面上的部分。前一部分用于实现天线的较高操作频带,并且后一部分(其包括降低谐振频率的相对较密的曲折部分)用于实现天线的较低操作频带。此外,寄生辐射器处于第一衬底的表面上以用于成形较高操作频带。接地平面GND在电路板上延伸至接近于第一天线组件110,以使得其边缘处干天线组件旁边并具有与该组件相同的方向。第二天线组件120与接地平面GND —起构成第二部分天线,该第二部分天线包括第二辐射器122。第二部分天线的馈电点或者第二馈电点FP2位于电路板PCB上接近于也与第一馈电点相同的其长边的天线组件120的一端处。第二辐射器122从第二馈电点经由第二衬底121的外侧表面上升至衬底的上表面,在那里其分支为两个部分。这些部分中的ー个部分是板状的,并用于实现天线的较低操作频带,并且另一部分用于实现较高操作频帯。第二辐射器在与第二馈电点FP2紧邻的短路点SP处连接至接地平面GND。接地平面GND在第二辐射器之下的电路板上延伸,因此,第二部分天线是PIFA型(平面倒F天线)的。此外,第二部分天线包括用于成形较高操作频带的寄生辐射器。当然,MMO天线的作用越好,部分天线的相互影响越小,或者部分天线之间的相关性就越低。另外,原理上,相关性越高,则部分天线彼此越接近。这意味着小型无线电设备中存在问题,因为在这些小型无线电设备中,天线不可避免地彼此相对接近。在多频带天线中,该问题特别关系到最低操作频带,因为在其频率处,与波长成比例的部分天线之间的距离最短。鉴于上述原因,而且在根据图I的天线中,在较低操作频带中以及在自由空间中,部分天线之间的相关性非常高(图3,曲线32)。该结构的第二部分天线尤其已经被设计为改进分集。由于用户的手的影响,天线的效率自然 降低。然而,而且,相关性在图I的结构中降低,该事态改进了分集増益,并且从而补偿了效率的降级。然而,部分天线之间的相关性的水平还不令人满意。
技术实现思路
本专利技术的目的是以新且有利方式实现MMO天线。根据本专利技术的天线由独立权利要求I中阐述的内容表征。在其他权利要求中公开了本专利技术的ー些有利实施例。本专利技术的基本思想如下天线包括具有衬底和辐射器的两个天线组件,这些组件位于无线电设备的电路板的相对边上。每个天线组件与无线电设备的接地平面构成部分天线,该部分天线的操作频带低于I GHz的频率。部分天线的馈电点和接地平面被布置为使得部分天线的“偶极轴”在所述操作频带的频率处具有明显不同的方向。即,在这些频率处,部分天线是偶极状的,接地平面表示“偶扱”的另ー个臂。本专利技术的优势在于小尺寸无线电设备的MMO天线在低于I GHz的频率处的能力高于对应的已知天线。这是由于以下事实由于部分天线的“偶极轴”的方向之间的差异,使得部分天线的信号之间的相关性相当低。附图说明以下更详细地描述本专利技术。在该描述中,參照了附图,在附图中 图I呈现了根据现有技术的MMO天线的示例; 图2呈现了根据本专利技术的MMO天线的示例; 图3呈现了根据本专利技术的天线中的部分天线的信号之间的相关性的示例; 图4呈现了在根据本专利技术的天线中使用的天线组件的示例; 图5a、b呈现了根据本专利技术的天线的辐射图的示例; 图6呈现了根据本专利技术的天线的效率的示例;以及 图7呈现了根据本专利技术的MMO天线的另一示例。具体实施例方式已经结合现有技术的描述而描述了图I。图2示出了根据本专利技术的MMO天线的示例。该MMO天线包括接地平面GND和两个拉长的天线组件210、220。它们位于无线电设备的矩形电路板PCB的相对端处,使得其纵向方向与电路板的横向方向或其较短边的方向相同。接地平面GND处于天线组件之间的电路板上,使得其延伸至与天线组件相对接近。那么,在该示例中,接地平面的边缘与这两个天线组件相距一定距离。第一天线组件210包括第一衬底211和第一辐射器212,第一辐射器212为第一衬底的导电涂层。第一天线组件210与接地平面一起构成第一部分天线。第一部分天线的馈电点或者第一馈电点FPl位于电路板PCB上其一个较长边上的天线组件210的一端处,换言之,与电路板的宽度相比,同与所述较长边相对应的电路板的边缘相对更接近。第一辐射器212从第一馈电点经由第一衬底的内侧表面上升至衬底的上表面,在那里,其形成特定图案。辐射器还可以延伸至衬底的外侧表面和头表面。第二天线组件220包括第二衬底221和第二辐射器222,第二辐射器222为第二衬底的导电涂层。第二天线组件与接地平面一起构成第二部分天线。第二部分天线的馈电点或者第二馈电点FP2位于电路板PCB上也与第一馈电点相同的其较长边上的天线组件220的一端处。第二辐射器从第二馈电点经由第二衬底的内侧表面上升至衬底的上表面,在那里,其形成特定图案,还延伸至衬底的外侧表面。第一和第二辐射器被设计为在低于I GHz频率的相同频带中谐振。在形状上,辐射器可以是相对于天线组件之间的中线的彼此镜像。另ー方面,如果馈电点的位置不是完全最优的,则可以通过使其辐射器具有适当不同的形状来改进或降低部分天线的信号之间的相关性。在图2的示例中,第二以及第一辐射器还 包括用于实现天线的较高操作频带的臂。 以上,天线组件(和衬底)的“端”意指其部分,其以头表面为边界并且与组本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.27 FI 200962511.一种无线电设备的天线,所述天线包括具有第一衬底(211)和第一辐射器(212;712)的第一天线组件(210 ;710)、具有第二衬底(221)和第二辐射器(222 ;722)的第二天线组件(220 ;720)、以及所述天线组件之间的接地平面(GND),所述第一天线组件与所述接地平面构成具有第一馈电点(FPl)的第一部分天线,且所述第二天线组件与所述接地平面构成具有第二馈电点(FP2)的第二部分天线,这两个部分天线均具有低于I GHz频率的操作频带,且这些天线组件位于所述无线电设备的电路板(PCB)的不同边上以降低部分天线的信号之间的相关性,其特征在于进一步降低在所述操作频带中部分天线的信号之间的相关性,所述馈电点位于所述电路板(PCB)的相同边上,所述第一馈电点(FPl)处于所述第一天线组件(210 ;710)的一端处,且所述第二馈电点(FP2)处于所述第二天线组件(220 ;720)的一端处。2.根据权利要求I所述的天线,其中,所述电路板被拉长为使得其具有纵向方向和横向方向,其特征在于,所述天线组...

【专利技术属性】
技术研发人员:R库奥纳诺贾
申请(专利权)人:脉冲芬兰有限公司
类型:发明
国别省市:

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