CN104300232A - 无线通信装置 - Google Patents

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蔡志阳
纪权洲
何兆伟
刘己圣
黄柏程
张浩颖
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Abstract

本发明提供一种无线通信装置，其包括电路板、金属件、设置于电路板上的主天线及副天线，该主天线的主电流方向与副天线的主电流方向垂直，所述金属件设置于电路板上，并与副天线间隔设置，所述副天线上的电流耦合至金属件上，以使副天线与主天线的最大辐射场垂直。该无线通信装置可以降低副天线与主天线之间包络相关系数（ECC）。

Description

无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置，尤其涉及一种具有双天线架构的无线通信装置。
背景技术
近年来，长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术发展日益成熟，LTE天线无疑成为无线通信装置中最重要的组件之一。LTE天线主要使用的传输技术为多重输入与多重输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）技术。然而，该LTE天线与无线通信装置内的其它天线所辐射之电磁波场形容易相互干扰，使得LTE天线与其它天线之间的包络相关系数（Envelope Correlation Coefficient，ECC）增高，进而导致天线接收端解调出的信息错误率增加。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种可降低天线之间的包络相关系数的无线通信装置。
一种无线通信装置，其包括电路板、金属件、设置于电路板上的主天线及副天线，该主天线的主电流方向与副天线的主电流方向垂直，所述金属件设置于电路板上，并与副天线间隔设置，所述副天线上的电流耦合至金属件上，以使副天线与主天线的最大辐射场垂直。
上述的无线通信装置通过在电路板上设置金属件，使得副天线上的电流耦合至金属件上，以改变副天线上的电流方向，进而改变其辐射场，使得副天线与主天线的最大辐射场垂直。如此可达到明显降低该无线通信装置的副天线与主天线之间包络相关系数（ECC）的目的。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的无线通信装置的立体图。
图2为图1所示的无线通信装置的辐射场形图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种无线通信装置100，其可为移动电话、平板计算机等终端。
该无线通信装置100包括电路板10、主天线30、副天线50及金属件70。该主天线30、副天线50及金属件70均设置于电路板10上。该主天线30与副天线50构成多重输入与多重输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）天线架构，使得在同一时刻该主天线30与副天线50均可正常工作。
该电路板10包括短边12及与该短边12垂直连接的长边14。该短边12开设第一缺口122，该长边14开设第二缺口142。该电路板10上于邻近第二缺口142的位置设置信号馈入点16及接地点18，该信号馈入点16用于馈入电流，该接地点18用于为无线通信装置200提供系统接地。
该主天线30可为任一结构的天线，例如平面倒F天线（PIFA）、单极天线或其组合而成的复合结构天线等。该主天线30用于收发3G、4G频段内无线信号，例如LTE频段内的无线信号。在本实施例中，通过配置该主天线30的结构及相对电路板10的位置，使其主电流方向与短边12平行，具体地，该主天线30整体沿与短边12平行的方向设置于第一缺口122处，并与电路板10电性连接。上述的主电流方向系指天线上分布的纵向电流和横向电流中方向较为集中的一类。
在本实施例中，该副天线50与主天线30的结构大致相同，也用于收发LTE频带内的无线信号。该副天线包括馈入端51、接地端53及辐射体55。该馈入端51与信号馈入点16垂直连接，该接地端53与接地点18垂直连接，该辐射体55同时与馈入端51及接地端53电性连接。在本实施例中，通过配置该副天线50的结构及相对电路板10的位置，使其主电流方向与长边14平行，具体地，该副天线50整体沿与长边14平行的方向设置于第二缺口142处，从而与主天线30大致垂直设置。
该金属件70悬设于电路板10的长边14的上方，整体与长边14平行设置，并与副天线50相对设置。该金属件70包括第一片体71、第二片体73、延伸段75及接地段77。该第一片体71与电路板10的长边14平行设置，该第二片体73与第一片体71连接，且该第二片体73所在的平面与第一片体71所在的平面垂直。在本实施例中，该第一片体71及第二片体73均靠近第二缺口142设置，并与副天线50的辐射体55间隔设置。通过调整该第一片体71及第二片体73与辐射体55的间距，使得副天线50上的电流耦合至该金属件70上。该延伸段75连接于第一片体71相对副天线50的一端，并朝远离副天线50的方向平直延伸，且延伸段75的宽度窄于第一片体71的宽度。该接地段77垂直连接于延伸段75与电路板10上的系统接地面(图未示)之间，以提供电流接地路径，并支撑该金属件70悬设于电路板10的上方。
下面结合图2说明该无线通信装置100的工作原理：在图2中，定义与电路板10的短边12平行的方向为Y轴，定义与电路板10的长边14平行的方向为X轴，定义垂直于电路板10的表面的方向为Z轴。对于传统的MIMO天线架构，即电路板10上未设置金属件70时，主天线30和副天线50的最大辐射场皆在Y轴上，由于二者的最大辐射场平行会造成相互干扰，因此天线之间的包络相关系数（ECC）增高。然而，在本案中，由于副天线50上的电流耦合到金属件70上，使得副天线50上的电流方向发生变化，导致其辐射场改变。具体地，该副天线50在Y轴上的辐射分量减少，在X轴上的辐射分量增加，从而使得该副天线50的最大辐射方向为X轴。如此，该副天线50与主天线30的最大辐射场垂直形成正交，依据辐射场正交时包络相关系数最小的理论，此时主天线30和副天线50的包络相关系数（ECC）明显降低。
请参阅表一，经实验测得，在欧洲LTE的频分双工（FDD）模式下，加入金属件70前后主天线30和副天线50的包络相关系数（ECC）如下表所示：
表一：加入金属件70前后主天线30和副天线50的包络相关系数（ECC）
频率（MHz） 796 806 816 874 881.5 889
无金属件70之ECC值 0.7975 0.7575 0.6981 0.4190 0.4079 0.3972
有金属件70之ECC值 0.5583 0.4752 0.4162 0.3518 0.3597 0.3681
可以理解，本发明的主天线30与副天线50的结构也可以不同。
本发明的无线通信装置100通过在电路板10上设置金属件70，使得副天线50上的电流耦合至金属件70上，以改变副天线50上的电流方向，进而改变其辐射场，使得副天线50与主天线30的最大辐射场垂直形成正交。如此可达到明显降低该无线通信装置100的副天线50与主天线30之间包络相关系数（ECC）的目的。

Claims (8)

1.一种无线通信装置，其包括电路板及设置于电路板上的主天线及副天线，其特征在于：该主天线的主电流方向与副天线的主电流方向垂直，该无线通信装置还包括金属件，所述金属件设置于电路板上，并与副天线间隔设置，所述副天线上的电流耦合至金属件上，以使副天线与主天线的最大辐射场垂直。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板包括短边，所述短边开设第一缺口，所述主天线整体沿与短边平行的方向设置于第一缺口处，并与电路板电性连接。
3.如权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板还包括长边，所述长边与短边垂直连接，所述长边开设第二缺口，所述副天线整体沿与长边平行的方向设置于第二缺口处，并与主天线垂直设置。
4.如权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板上设置信号馈入点及接地点，所述副天线包括馈入端、接地端及辐射体，所述馈入端与信号馈入点连接，所述接地端与接地点连接，所述辐射体同时与馈入端及接地端电性连接。
5.如权利要求4所述的无线通信装置，其特征在于：所述金属件悬设于电路板的长边的上方，整体与长边平行设置。
6.如权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于：所述金属件包括第一片体、第二片体、延伸段及接地段，所述第一片体与电路板的长边平行设置，所述第二片体与第一片体连接，且所在的平面与第一片体垂直，所述延伸段连接于第一片体相对副天线的一端，并朝远离副天线的方向平直延伸，所述接地段垂直连接于延伸段，并通过电路板接地。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于：所述第一片体及第二片体均靠近第二缺口设置，并与副天线的辐射体间隔设置。
8.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述主天线与副天线构成多重输入与多重输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）天线架构。
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