CN102244319A - 一种双天线终端和提高双天线终端的天线间隔离度的方法 - Google Patents

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林金强
杨万丽
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Abstract

本发明提供一种双天线终端和提高双天线终端的天线间隔离度的方法，涉及移动通信领域，为解决现有技术中终端在有限空间内天线间隔离度小的技术问题而发明。所述的双天线终端，包括一主天线和一从天线，所述主天线和所述从天线设置在所述双天线终端的壳体内，所述主天线所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。本发明能够在缩小终端体积的同时，提高天线间的隔离度。

Description

一种双天线终端和提高双天线终端的天线间隔离度的方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别是指一种双天线终端和提高双天线终端的天线间隔离度的方法。
背景技术
目前的手机要兼顾结构最小化、功能最大化以及性能最优化的要求。双天线手机集成了WIFI(Wireless Fidelity，IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准)、BT(blue tooth，蓝牙)、GPS(Navigation Satellite Timing And RangingGlobal Position System，导航星测时与测距全球定位系统)、CDMA(Code-Division Multiple Access，码分多址)、WCDMA(Wideband CDMA，宽频分码多重存取)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CDMA，时分同步的码分多址)或GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)的功能，因此天线间的隔离度成为设计者关注的问题。天线间隔离度是指一个天线发射信号A通过另一个天线接收的信号B与该天线发射信号A的比值。天线间的隔离度变小，将引起天线间相互干扰。现有技术中，基于手机结构轻薄化的要求，需要将双天线集成在有限的空间内，因此造成了天线间隔离度较小而影响手机性能的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高天线间隔离度的双天线终端和提高双天线终端的天线间隔离度的方法。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种双天线终端，包括一主天线和一从天线，所述主天线和所述从天线设置在所述双天线终端的壳体内，所述主天线所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。
所述主天线的摆放位置和所述从天线的摆放位置在第一预定区域的对角线上。
所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点在第二预定区域的对角线上。
所述主天线包括高频单元和低频单元，所述高频单元与所述从天线的距离比所述低频单元与所述从天线的距离远。
所述主天线的高频单元的走线方向垂直于所述从天线的走线方向。
所述主天线的类型和所述从天线的类型不同。
所述主天线为PIFA平板倒置F天线，所述从天线为陶瓷介质天线。
所述主天线为用于2G网络的天线或用于3G网络的天线，所述从天线为用于WIFI网络的天线、用于蓝牙的天线或者用于GPS网络的天线。
另一方面，提供一种提高双天线终端的天线间隔离度的方法，包括：
将双天线终端的主天线和双天线终端的从天线设置在所述双天线终端的壳体内；并且使得所述主天线所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。
所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，还包括：
将所述主天线和所述从天线设置在第一预定区域的对角线上；
将所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点设置在第二预定区域的对角线上。
所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，还包括：
将所述主天线的高频单元的走线方向设置为垂直于所述从天线的走线方向；并且使得所述主天线的高频单元和所述从天线之间的距离比所述主天线的低频单元和所述从天线之间的距离远。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，双天线终端的主天线的走线方向和从天线的走线方向垂直，因此，使得从天线在主天线的接收方向的天线极化的正交性加强，从而使得主天线的辐射信号被从天线吸收的能量降低，而从天线的辐射信号被主天线吸收的能量也相应降低，提高了天线之间的隔离度。
附图说明
图1(a)为本发明的双天线终端的主视图；
图1(b)为本发明的双天线终端的局部侧视图；
图1(c)为本发明的双天线终端的后视图；
图2(a)为双天线终端中主天线的电流分布图；
图2(b)为双天线终端中WIFI/BT天线的电流分布图；
图2(c)为双天线终端中主天线和WIFI/BT天线的电流分布图；
图3为双天线终端中WIFI/BT天线在各个频段的效率的示意图；
图4为双天线终端中主天线在各个频段的效率的示意图；
图5为双天线终端中主天线的3D辐射方向示意图；
图6为双天线终端中WIFI/BT天线的3D辐射方向示意图；
图7为双天线终端中天线间隔离度的示意图；
图8为本发明所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1(a)为本发明的双天线终端的主视图；也就是双天线终端的LCD显示屏面。图中示出了手机的金属外壳10。图1(b)为本发明的双天线终端的局部侧视图；图1(c)为本发明的双天线终端的后视图，也就是双天线终端的电池面。
如图所示，双天线终端，包括一主天线30和一从天线40，所述主天线和所述从天线设置在所述双天线终端的壳体20内，所述主天线30所在的第一平面垂直于所述从天线40所在的第二平面。
所述主天线30的摆放位置和所述从天线40的摆放位置在第一预定区域的对角线上。
所述主天线30的馈电点31和所述从天线40的馈电点41在第二预定区域的对角线上。
所述主天线30包括高频单元32和低频单元33，所述高频单元与所述从天线的距离比所述低频单元与所述从天线的距离远。
所述主天线30的高频单元32的走线方向垂直于所述从天线40的走线方向。
所述主天线30的类型和所述从天线40的类型不同。
所述主天线30为PIFA(Planar Inverted“F”Antenna，平板倒置F天线)，所述从天线40为陶瓷介质天线。
所述主天线为用于2G网络的天线或用于3G网络的天线，所述从天线为用于WIFI网络的天线、用于蓝牙的天线或者用于GPS网络的天线。
主天线和从天线设置在双天线终端的壳体内，并且他们之间的距离越远，天线之间的隔离度效果越好。主天线的馈电点和从天线的馈电点之间的距离越远，天线之间的隔离度效果越好。主天线的高频单元和从天线之间的距离越远，天线之间的隔离度效果越好。手机机壳内的下部为电池区域，机壳内的上部为非电池区域，在非电池区域中设置第一预定区域和第二预定区域，使得第一预定区域和第二预定区域尽可能大，双天线设置在手机机身的上部。所述主天线的摆放位置和所述从天线的摆放位置在第一预定区域的对角线上。所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点在第二预定区域的对角线上。双天线终端可以为移动电话、PDA(Personal Digital Assistant，个人数码助理)等。
本发明提供了一种能够在近距离内提高天线间隔离度的终端，为目前布局紧凑的手机提供一种双天线共存的解决方案。能同时将主天线和从天线(例如为窄带天线)放置在手机机身的上部，本实施例以直板机为例说明天线布局，也可以用于其他形态如翻盖和滑盖的手机设计。例如，主天线可以为用于WCDMA、TD-SCDMA或CDMA的天线，从天线可以为用于WIFI/BT的天线，WIFI/BT天线效率在50％以上，同主天线的隔离度在25dB以上。
窄带天线(例如为WIFI/BT)采用陶瓷介质天线来控制天线的近场辐射电流和方向，主天线采用常规天线结构设计，位置摆放时考虑天线在地上激励出的分布电流和天线的近场辐射方向，通过选择天线的馈电点位置、天线的摆放位置、天线的类型以及天线的pattern走线，改变分布电流和天线极化方向，还可以调整主天线和窄带介质天线的相对放置位置，以及调整主天线的走线pattern(例如常用的G形Pattern可以将高频谐振分支安排在远离从天线的位置上)控制两个天线的辐射方向图和分布电流以及天线间的极化正交性，使窄带介质天线在主天线辐射/接收方向的天线极化正交性加强，从而使得从天线的辐射信号被主天线吸收的能量降低，而主天线的辐射信号被WIFI/BT天线吸收的能量也相应降低，从而提高了天线间隔离度。本发明能够提高在缩小终端体积的同时提高天线间的隔离度，在结构和性能上做到了平衡，使得主天线和从天线集成在有限的手机空间内，同时放置在手机的上部，WIFI/BT在工作频段内具有超过50％的平均效率，同主天线具有25dB以上的隔离度。
如图2(a)所示，为主天线的电流分布图；如图2(b)所示，为从天线(WIFI/BT天线)的电流分布图；如图2(c)为所示，为主天线和WIFI/BT天线的电流分布图，可以看出，主天线和从天线激励出的PCB电流有抵消的部分，意味着两者的隔离度得到了提升。
如图3所示，为WIFI/BT天线在各个频段的效率，WIFI/BT天线工作频段为2.4G ISM Band(2.4GHz-2.5GHz)，工作频段内平均效率55％。
如图4所示，为主天线在各个频段的效率，主天线工作频段GSM850(824MHz-894MHz)、EGSM900(880MHz-960MHz)、DCS1800(1710MHz-1880MHz)、PCS1900(1850MHz-1990MHz)、WCDMA Band1(1920MHz-2170MHz)，工作频段内低频段GSM850&EGSM900平均效率49％，高频段DCS1800&PCS1900平均效率58％，WCDMA Band1平均效率60％。
如图5所示，主天线的3D辐射方向图。如图6所示，为WIFI/BT天线3D辐射方向图。从图6可以看出，在辐射方向图上有一定的正交性，有助于提高天线之间的隔离度。
如图7所示，为WIFI/BT天线和主天线之间的隔离度，具体如下表：
  NO.   Working Band   ＜＝   Unit
  1   Band2110MHz～2170MHz   -38   dB
  2   Band1930MHz～1990MHz   -37   dB
  3   Band824MHz～894MHz   -49   dB
  4   Band880MHz～960MHz   -49   dB
  5   Band1710MHz～1880MHz   -32   dB
  6   Band1850MHz～1990MHz   -36   dB
  7   Band2.4GHz～2.5GHz   -23   dB
图7中，1处为49.698Db，888.000000GHz；2处为34.076Db，1.71000GHz；3处为37.762Db，1.93000GHz；4处为39.965Db，2.17000GHz；5处为25.831Db，2.44000GHz.
如图8所示，为本发明所述的一种提高双天线终端的天线间隔离度的方法，包括：
步骤81，将双天线终端的主天线和双天线终端的从天线设置在所述双天线终端的壳体内；并且将所述主天线设置为其所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。
所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，还包括：
步骤82，将所述主天线和所述从天线设置在第一预定区域的对角线上；
步骤83，将所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点设置在第二预定区域的对角线上。
所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，还包括：
步骤84，将所述主天线的高频单元的走线方向设置为垂直于所述从天线的走线方向；并且将所述主天线的高频单元设置为其和所述从天线之间的距离比所述主天线的低频单元和所述从天线之间的距离远。
其中，所述主天线的类型和所述从天线的类型不同。所述主天线可以为PIFA平板倒置F天线，所述从天线可以为陶瓷介质天线。所述主天线为用于2G网络的天线或用于3G网络的天线，所述从天线为用于WIFI网络的天线、用于蓝牙的天线或者用于GPS网络的天线。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双天线终端，包括一主天线和一从天线，其特征在于，所述主天线和所述从天线设置在所述双天线终端的壳体内，所述主天线所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。
2.根据权利要求1所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线的摆放位置和所述从天线的摆放位置在第一预定区域的对角线上。
3.根据权利要求1所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点在第二预定区域的对角线上。
4.根据权利要求1所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线包括高频单元和低频单元，所述高频单元和所述从天线之间的距离比所述低频单元和所述从天线之间的距离远。
5.根据权利要求4所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线的高频单元的走线方向垂直于所述从天线的走线方向。
6.根据权利要求1所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线为PIFA平板倒置F天线，所述从天线为陶瓷介质天线。
7.根据权利要求6所述的双天线终端，其特征在于，所述主天线为用于2G网络的天线或用于3G网络的天线，所述从天线为用于WIFI网络的天线、用于蓝牙的天线或者用于GPS网络的天线。
8.一种提高双天线终端的天线间隔离度的方法，其特征在于，包括：
将双天线终端的主天线和双天线终端的从天线设置在所述双天线终端的壳体内；将所述主天线设置为其所在的第一平面垂直于所述从天线所在的第二平面。
9.根据权利要求8所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，其特征在于，还包括：
将所述主天线和所述从天线设置在第一预定区域的对角线上；
将所述主天线的馈电点和所述从天线的馈电点设置在第二预定区域的对角线上。
10.根据权利要求8所述的提高双天线终端的天线间隔离度的方法，其特征在于，还包括：
将所述主天线的高频单元的走线方向设置为垂直于所述从天线的走线方向；并且将所述主天线的高频单元设置为其和所述从天线之间的距离比所述主天线的低频单元和所述从天线之间的距离远。
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