CN107275783A - 一种具有高隔离度的一体式双天线系统 - Google Patents

一种具有高隔离度的一体式双天线系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：包括金属板(1)、第一馈电(2)、第二馈电(5)、馈电连接线I(3)、馈电连接线II(6)、共振连接线(8)和悬浮式降耦合结构(10)；所述的第一馈电(2)和第二馈电(5)连接于所述的金属板(1)，分别用于第一天线和第二天线的信号馈送；所述的馈电连接线I(3)和馈电连接线II(6)，分别用于第一天线和第二天线的阻抗调节；所述的共振连接线(8)连接到金属板(1)，用于调节共振频率；所述的一体式双天线系统内集成所述的悬浮式降耦合结构(10)；用于降低天线之间的耦合以及实现高隔离度。由于降耦合结构的作用，该双天线系统可以产生高隔离度S12(可以达到‑35dB)。因为该天线可以集成两个天线为一体，大大节省了天线尺寸，提高了隔离度。

Description

一种具有高隔离度的一体式双天线系统
技术领域
本发明涉及一种移动通信装置以及其他无线设备，特别是一种具有高隔离度的一体式双天线系统。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展和人们需求的提高，越来越多的天线需要集成在小型的无线设备当中，这就对天线技术提出了更高的要求。但是随着无线设备市场的发展，无线设备的体积越来越小，导致天线之间的距离越来越近，从而导致天线之间的耦合增大。天线耦合的增强会导致天线之间的干扰问题越来越突出，降低天线的灵敏度和通信距离，导致天线性能低下。
现有的天线技术中,为了减小天线耦合，其中一个解决方案是保证天线之间的距离在半个波长以上，这就需要应用更长的天线传输线，从而占据电路板的宝贵空间。另一个技术方案是在天线之间添加降耦合结构，虽然这种技术可以缩小天线之间的距离，但是降耦合结构会占据多余的空间。
为了解决以上问题，本发明提出了全新的技术方案。该技术方案可以集成到任何无线设备当中，具有很强的应用前景。
发明内容
本发明的技术方案提出把两个天线结构集成为一体，形成一个双天线系统，这就大大缩小了天线所占的空间和天线之间的距离。并且在天线周围集成一个或者多个悬浮式的降耦合结构，从而实现小型化和高隔离度。
一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其包括金属板、第一馈电、第二馈电、馈电连接线I、馈电连接线II、共振连接线和悬浮式降耦合结构；所述的第一馈电和第二馈电连接于所述的金属板，分别用于第一天线和第二天线的信号馈送；所述的馈电连接线I和馈电连接线II，分别用于第一天线和第二天线的阻抗调节；所述的共振连接线连接到金属板，用于调节共振频率；所述的一体式双天线系统内集成所述的悬浮式降耦合结构，用于降低天线之间的耦合以及实现高隔离度。
进一步，在所述的金属板上的净空区内，所述的第一馈电一端连接金属板，另一端连接所述的馈电连接线I；所述的馈电连接线I一端连接到第一馈电，另一端连接到金属板的一点，构成第一个馈电回路；所述的馈电连接线I上连接元器件I。
进一步，在所述的金属板上的净空区内，所述的第二馈电一端连接金属板，另一端连接所述的馈电连接线II；所述的馈电连接线II一端连接第二馈电，另一端连接到金属板的另一点，构成第二个馈电回路；所述的馈电连接线II上连接元器件II。
进一步，在所述的金属板上的净空区内，所述的共振连接线从金属板的一端出发，连接到金属板的另一点，构成一个共振回路；所述的共振连接线上连接元器件III。
进一步，所述的悬浮式降耦合结构与天线的相对位置为不重叠、重叠或者部分重叠；所述的悬浮式降耦合结构为一个或多个，其为平面或者立体。
进一步，所述的悬浮式降耦合结构上并联元器件IV(11)和/或串联元器件V(12)。
进一步，所述的悬浮式降耦合结构位于天线结构的下方，与金属板无连接，呈环型，但又不限于该形状。
进一步，所述的悬浮式降耦合结构位于天线结构的下方，与金属板无连接，呈“工”字形状，但又不限于该形状。
进一步，所述的元器件I、连接元器件II、元器件III、接元器件IV或元器件V，其包括电容、电感、电阻和导线，或以上四种的任意组合。所述的任意组合为串联组合或并联组合。
进一步，所述的馈电连接线I(3)、馈电连接线II(6)或共振连接线(8)，其为一个或者多个，其为平面的或立体的。
本发明的具有高隔离度的一体式双天线系统，由于降耦合结构的作用，该双天线系统可以产生高隔离度S12(可以达到-35dB)。因为该天线可以集成两个天线为一体，大大节省了天线尺寸，提高了隔离度。
附图说明
图1具有高隔离度的一体式双天线的第一实施例结构示意图；
图2具有高隔离度的一体式双天线的第二实施例结构示意图；
图3具有高隔离度的一体式天线效果图。
其中：1-金属板；2-第一馈电；3-馈电连接线I；4-元器件I；5-第二馈电；6-馈电连接线II；7-元器件II；8-共振连接线；9-元器件III；10-降耦合结构；11-元器件IV；12-元器件V。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明一种具有高隔离度的一体式双天线系统包括：金属板1；第一馈电2和第二馈电5，分别用于第一天线和第二天线的信号馈送；馈电连接线I 3和馈电连接线II 6，用于阻抗调节；共振连接线8，分别用于第一天线和第二天线的阻抗调节；悬浮式降耦合结构10，用于降低天线之间的耦合以及实现高隔离度(S12)。
实施例1：
如图1所示，在金属板1上的净空区内，第一馈电2一端连接金属板1，另一端连接馈电连接线I 3。馈电连接线I 3一端连接到第一馈电2，另一端连接到金属板1的一点，构成第一个馈电回路。馈电连接线I 3上连接元器件I 4；元器件I 4包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合；元器件I 4可以是串联组合，也可以是并联组合；馈电连接线I 3可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责第一天线的阻抗匹配。
在净空区内，第二馈电5一端连接金属板1，另一端连接馈电连接线II 6。馈电连接线II 6一端连接第二馈电5，另一端连接到金属板1的另一点，构成第二个馈电回路。馈电连接线II 6上连接元器件II 7，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合；馈电连接线II 6可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责第二天线的阻抗匹配。
两个馈电回路在净空区内的相对位置不限，净空区的形状和位置不限。
在金属板1上的净空区内，共振连接线8从金属板1的一端出发，连接到金属板1的另一点，构成一个共振回路。共振连接线8上连接元器件III 9，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合。元器件III 9可以是串联组合，也可以是并联组合。共振连接线8可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责调节两个天线的共振频率。
该双天线系统共用一个共振回路，因而两个天线之间的耦合特别强，导致天线性能下降。为了降低两者之间的耦合，提升两者之间的隔离度，在该双天线系统内集成一种悬浮式的降耦合结构10。该降耦合结构10位于天线结构的下方，与金属板1无连接,呈环型。降耦合结构10上并联元器件IV 11，或者串联元器件V 12。元器件IV 11和元器件V 12，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合。元器件IV 11和元器件V 12可以是串联组合，也可以是并联组合。降耦合结构10与天线的相对位置不限，可以不重叠、重叠或者部分重叠。该降耦合结构10也可以是其他环形结构。降耦合结构10可以是一个也可以是多个，可以是平面或者立体。该部分主要负责降低两个天线之间的耦合。
实施例2：
该实施例为实施例1的一个变形结构，但又不限于该结构。
如图2所示，在金属板1上的净空区内，第一馈电2一端连接金属板1，另一端连接馈电连接线3。馈电连接线3一端连接到第一馈电2，另一端连接到金属板1的一点，构成第一个馈电回路。馈电连接线3上连接元器件I 4。元器件I 4包括电容、电感、电阻和导线,也可以是以上四种的任意组合；元器件I 4可以是串联组合，也可以是并联组合；馈电连接线3可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责第一天线的阻抗匹配。
在净空区内，第二馈电5一端连接金属板1，另一端连接馈电连接线6。馈电连接线6一端连接第二馈电5，另一端连接到金属板1的另一点，构成第二个馈电回路。馈电连接线6上连接元器件II 7，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合；馈电连接线6可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责第二天线的阻抗匹配。
两个馈电回路在净空区内的相对位置不限，净空区的形状和位置不限。
在金属板1上的净空区内，共振连接线8从金属板1的一端出发，连接到金属板1的另一点，构成一个共振回路。共振连接线8上连接元器件III 9，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四种的任意组合。元器件III 9可以是串联组合，也可以是并联组合。共振连接线8可以是一个或者多个，可以是平面的也可以是立体的。该部分主要负责调节两个天线的共振频率。
该双天线系统共用一个共振回路，因而两个天线之间的耦合特别强，导致天线性能下降。为了降低两者之间的耦合，提升两者之间的隔离度，在该双天线系统周围集成一个或多个悬浮式的降耦合结构10。该降耦合结构10位于天线结构的下侧，成“工”字形状，但不限于“工”字型，可以是其他形状。降耦合结构10与金属板1无连接。降耦合结构10与天线的相对位置不限，可以不重叠、重叠或者部分重叠。降耦合结构10上连接元器件IV 11，包括电容、电感、电阻和导线，也可以是以上四中的任意组合。元器件IV 11可以是串联组合，也可以是并联组合。降耦合结构10可以是一个或者多个，可以是是平面或者立体。该部分主要负责降低两个天线之间的耦合。
如图3所示，其展示了该天线的效果图。第一天线产生反射系数S11，第二天线产生反射系数S22。由于降耦合结构的作用，该双天线系统可以产生高隔离度S12(可以达到-35dB)。因为该天线可以集成两个天线为一体，大大节省了天线尺寸，提高了隔离度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：包括金属板(1)、第一馈电(2)、第二馈电(5)、馈电连接线I(3)、馈电连接线II(6)、共振连接线(8)和悬浮式降耦合结构(10)；所述的第一馈电(2)和第二馈电(5)连接于所述的金属板(1)，分别用于第一天线和第二天线的信号馈送；所述的馈电连接线I(3)和馈电连接线II(6)，分别用于第一天线和第二天线的阻抗调节；所述的共振连接线(8)连接到金属板(1)，用于调节共振频率；所述的一体式双天线系统内集成所述的悬浮式降耦合结构(10)，用于降低天线之间的耦合以及实现高隔离度。
2.根据权利要求1所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：在所述的金属板(1)上的净空区内，所述的第一馈电(2)一端连接金属板(1)，另一端连接所述的馈电连接线I(3)；所述的馈电连接线I(3)一端连接到第一馈电(2)，另一端连接到金属板(1)的一点，构成第一个馈电回路；所述的馈电连接线I(3)上连接元器件I(4)。
3.根据权利要求2所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：在所述的金属板(1)上的净空区内，所述的第二馈电(5)一端连接金属板(1)，另一端连接所述的馈电连接线II(6)；所述的馈电连接线II(6)一端连接第二馈电(5)，另一端连接到金属板(1)的另一点，构成第二个馈电回路；所述的馈电连接线II(6)上连接元器件II(7)。
4.根据权利要求3所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：在所述的金属板(1)上的净空区内，所述的共振连接线(8)从金属板(1)的一端出发，连接到金属板(1)的另一点，构成一个共振回路；所述的共振连接线(8)上连接元器件III(9)。
5.根据权利要求4所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的悬浮式降耦合结构(10)与天线的相对位置为不重叠、重叠或者部分重叠；所述的悬浮式降耦合结构(10)为一个或多个，其为平面或者立体。
6.根据权利要求5所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的悬浮式降耦合结构(10)上并联元器件IV(11)和/或串联元器件V(12)。
7.根据权利要求5所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的悬浮式降耦合结构(10)位于天线结构的下方，与金属板(1)无连接，呈环型，但又不限于该形状。
8.根据权利要求5所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的悬浮式降耦合结构(10)位于天线结构的下方，与金属板(1)无连接，呈“工”字形状，但又不限于该形状。
9.根据权利要求2-4和6任一项所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的元器件I(4)、连接元器件II(7)、元器件III(9)、接元器件IV(11)或元器件V(12)，其包括电容、电感、电阻和导线，或以上四种的任意组合。
10.根据权利要求9所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的任意组合为串联组合或并联组合。
11.根据权利要求2、3或4所述的一种具有高隔离度的一体式双天线系统，其特征在于：所述的馈电连接线I(3)、馈电连接线II(6)或共振连接线(8)，其为一个或者多个，其为平面的或立体的。
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