CN110797658A - 通过在接地面上增加电容器来减少两个天线间相互耦合的设备和方法 - Google Patents

通过在接地面上增加电容器来减少两个天线间相互耦合的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及通过在接地面上增加电容器来减少两个天线间相互耦合的设备和方法。通过使用一个或多个安装在接地面中开孔的电容元件，共享接地面的射频多天线系统之间的耦合可以在很大程度上被降低。精确位置处的开孔可以放置在接地面的边缘。短枝节可以是直线或弯曲成L形延伸，电容器连接在短枝节的一端和接地面之间。电容器也可焊接在从地面突起的两个焊接盘或与所述接地面相同的平面中的突起两个焊接点之间。制造该去耦装置的方法也进行了描述。

Description

通过在接地面上增加电容器来减少两个天线间相互耦合的设 备和方法
相关申请的交叉引用
不适用
关于联邦资助下的研究和开发的发明权利的声明
不适用
技术领域
本申请总体上涉及用于减少天线之间耦合的装置。具体而言，本申请涉及将集总电容元件在多天线共享的接地面的放置，该电容元件可嵌入在该接地面内、放置在该接地面突起的上方或放置在从该接地面突起的结构上，以减少天线之间的互耦合。
背景技术
多输入多输出(或MIMO)技术已广泛应用于当今的无线通信系统，从基站到Wi-Fi模块以及诸如智能手机和平板电脑的各种移动终端。它已成为行业标准的必要部分，不仅在IEEE 802.11n和LTE 4G中，而且在5G无线系统中也是如此。通过使用多个天线，MIMO系统通过利用多径环境中不相关的信道路径来在同一无线电波信道上同时发送和接收多于一个的数据信号流。
满足智能电话上多天线要求的问题之一是如何减少紧密封装的天线之间的互耦合，这些天线安装在同一紧凑的电路板上，其表面密集分布着表面安装的电子元件。一个常见的设计场景是安置天线的空间非常有限。无线终端上常见的天线主要有三种基本类型：倒F天线(IFA)、单极天线和环形天线。不管天线类型如何，天线之间的互耦合都是不可避免的。众所周知，互耦合将显著降低MIMO系统中的数据吞吐量。互耦合的影响可归因于三个方面：(1)由于被耦合的天线会耗散耦合的能量，因此互耦合降低了天线阵列的总效率；(2)互耦合增大了不同信道的相关性，因而使MIMO性能恶化；以及(3)互耦合降低了每个通信信道的信噪比(S/N)。研究还表明，耦合信号还降低了受影响信道中功率放大器的线性度。
本领域需要减少智能电话和其他无线终端中天线之间的互耦合。
发明内容
通常，一个或多个去耦电容器嵌入在天线共享的接地面内、设置在该接地面上方或从接地面的周边延伸处。去耦电容器放置在接地面的“穴位(acupoint)”处。每个电容器都充当一产生相干干扰信号的电流源，该干扰信号与耦合天线端口处的耦合信号大小相同但相位相反，达到消除互耦合的作用。穴位的位置在辐射天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内。
每个去耦电容器都焊接在短枝节(stub)的一端与接地面之间，其短枝节是在接地面上开孔处突起的一段短带状导体。短枝节的尺寸或短枝节所在的孔的尺寸都不超过0.1λ，从而使短枝节电尺寸小或浅短。
在这些参数范围内，可以使用电磁场(EM)仿真软件来优化集总电容器的电容值。
本发明的一些实施例涉及共享接地面的多天线系统的去耦装置。该装置包括具有工作波长λ的第一天线、第二天线、连接第一天线和第二天线的接地面，该接地面具有位于第一天线的馈电端口或短路端0.2λ范围内的开孔，该开孔具有不长于0.1λ的连续边缘，该装置还包括从开孔的第一边缘延伸的短枝节以及连接该枝节及开孔第二边缘的分立电容器。
该开孔可以是从接地面的周边内延的凹入开口。接地面可以具有位于第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内的第二开孔，第二开孔具有不长于0.1λ的连续边缘。该装置还可以包括从第二开孔的第一边缘延伸的第二短枝节，以及连接第二短枝节及第二开孔的第二边缘的第二分立电容器。该第二开孔可以是从接地面的周边内延的凹入开口。
天线形式可以是倒F天线(IFA)，并且开孔可以位于IFA短路端的0.2λ范围内。短枝节可以是L形的，并且开孔的第二边缘向内，离开接地面的最近边缘。
天线形式可以是单极天线，并且开孔可以位于单极天线馈电端口的0.2λ范围内。短枝节可以是矩形的，并且平行于最近的接地边缘。
天线形式可以是环形天线，开孔可以位于环形天线馈电端口的0.2λ范围内。短枝节可以是L形的，并且开孔的第二边缘向内，离开接地面的最近边缘。
第一天线和/或第二天线可以是倒F天线(IFA)、单极天线或环形天线。第一天线或第二天线可以包括移动电子设备的金属框架。分立电容器可以是可变电容器。分立电容器可以是表面贴装器件(SMD)电容器。另一个分立电容器可以与第一电容器并联。该装置可以包括印刷电路板的基板，该基板用来支撑接地面、第一天线和第二天线以及开孔。分立电容器可以在开孔的第二边缘处直接焊接到接地面。分立电容器可以焊接在短枝节的一端。
第一天线和第二天线可以工作在相同的频带或者在两个相邻的频带。第一天线和/或第二天线可以工作在2.11千兆赫和2.17千兆赫之间的长期演进(LTE)频段，并因此具有142毫米和138毫米之间的工作波长λ，或者工作在2.400千兆赫和2.4835千兆赫之间的工业、科学和医学(ISM)频段，并因此具有125毫米和121毫米之间的工作波长λ，或者工作在1.57542千兆赫的全球定位系统(GPS)L1频率(L1)和1.22760千兆赫的L2频段，并因此具有190毫米或244毫米的工作波长λ。
一些实施例涉及共享接地面的多天线系统的去耦装置。该装置可以包括具有工作波长λ的第一天线、第二天线、连接第一天线和第二天线的接地面、从接地面延伸且尺寸不超过0.1λ并且位于第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内的突起结构、以及分立电容器，该电容器焊接在突起结构和接地面之间。
可以有从接地面延伸不超过0.1λ并且位于第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内的第二突起结构，以及在第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内将第二突起结构连接到接地面的第二分立电容器。突起结构可以包括高出接地面的焊盘。突起结构可以包括在与接地面相同的平面中横向延伸的短枝节。
一些实施例涉及用于共享接地面的多天线系统的去耦装置。该装置可以包括具有工作波长λ1的第一天线、具有工作波长λ2的第二天线、连接第一天线和第二天线的接地面、第一分立电容器和第二分立电容器，第一分立电容器位于第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ1范围内并且其两端都与接地面电连接，第二分立电容器位于第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ2范围内并且其两端都与接地面电连接。
工作波长λ1和λ2可以在600毫米和60毫米之间，或者0.5千兆赫和5千兆赫的相应频率之间，并且第一电容器和第二电容器的电容可以在0.56pF和10pF之间。
一些实施例涉及一种用于减少共享接地面的第一天线和第二天线之间耦合的方法。该方法包括：在接地面中在第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内形成开孔，该开孔具有不长于0.1λ的连续边缘；构造从开孔的第一边缘延伸的短枝节；以及将分立电容器焊接在短枝节和开孔的第二边缘之间。
该开孔可以是从接地面的周边内延的凹入开口。该方法可以包括：在接地面中在第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内形成第二开孔，第二开孔具有不长于0.1λ的连续边缘；构造从第二开孔的第一边缘延伸的第二短枝节；以及将第二分立电容器焊接到第二短枝节和第二开孔的第二边缘之间。该第二开孔可以是从接地面的周边内延的凹入开口。该方法还可以包括使用电磁场(EM)仿真软件来对第一天线和第二天线、接地面、孔和短枝节的尺寸进行建模，并基于该建模来选择分立电容器的电容值。该方法可以包括提供印刷电路板(PCB)基板，以及在印刷电路板上铣削或蚀刻金属，以实现上述的形成和构造流程。
附图说明
图1是根据一个实施例的具有嵌入式去耦装置的智能电话接地面上的天线的等轴视图。
图2A是根据一个实施例的具有嵌入在接地面内的去耦装置的环形天线的俯视图。
图2B是图2A的两个天线和去耦装置之一的近视图。
图2C是图2B去耦装置的近视图。
图3A是根据一个实施例的具有嵌入在接地面内的去耦装置的倒F天线的俯视图。
图3B是图3A的两个天线和去耦装置之一的近视图。
图3C是图3B的去耦装置的近视图。
图4A是根据一个实施例的具有嵌入在接地面内的去耦装置的单极天线的俯视图。
图4B是图4A的两个天线和去耦装置之一的近视图。
图4C是图4B的去耦装置的近视图。
图5示出了根据一个实施例的高于接地面的去耦装置。
图6示出了根据一个实施例的在与接地面相同的平面中横向突出的去耦装置。
图7示出了根据一个实施例的与接地面的一侧齐平的短枝节。
图8示出了根据一个实施例的不连接在短枝节末端的电容器。
图9示出了根据一个实施例的在接地面的内开孔中的L形短枝节。
图10示出了根据一个实施例的在接地面的内开孔中垂直于接地面边缘的短枝节。
图11示出了之前已发表技术中具有长连续边缘的孔。
图12是示出根据本公开实施例的过程的流程图。
具体实施方式
通常，所描述的是用于共享接地面的两个或更多个天线的“自愈合”去耦方案。嵌入接地面内、置于接地面上方或置于接地面旁边的一个或多个电容器会在原始耦合阵列天线的电流基础上产生增量电流。增量电流产生的干扰信号与耦合信号的大小相同，但相位相反，因此耦合信号在受影响端口被抵消。数值电磁场(EM)仿真可用于选择电容器的容值并对该去耦装置进行微调。
这种“自愈合”去耦方案的技术优势很多。例如，在耦合天线之间不需要直接物理连接或放置障碍物。它需要微不足道的占地资源。它几乎适用于无线终端上所有常用的天线类型。该方案通常会改善去耦天线的匹配条件，因而不需要任何额外的阻抗匹配电路。由于去耦电容器的电尺寸及小且与天线分离，因此实现起来非常灵活。该设计方法可以很容易扩展到具有两个以上天线元件的多输入多输出(MIMO)天线阵列。这些和其他优点可以在这里描述的一些实施例中找到。
图1是智能电话系统100的等距视图，其中在接地面102上的两个天线104和124之间嵌入了去耦装置103。
在接地面102的一端，环形天线104从馈电端口106延伸并蜿蜒至短路点108，短路点108电连接到接地面102。环形天线具有标称频率或频率范围，对于该频率或频率范围，标称波长λ可以通过公式λ＝c/f容易地从频率f计算出来，其中c是光速。真空中的光速是每秒299,792,458米。
在一些实施例中，天线可以是智能电话或其他移动电子设备的金属框架的一部分。
在馈电端口106附近，接地面102具有L形短枝节110、电容器111和凹入孔112。它们都在馈电端口106的0.2λ范围内。与远离馈电端口相比，靠近馈电端口会使短枝节和电容器接触来自接地面较强的电流。通过接触较强的电流，短枝节和电容器微扰接地面上的电流分布，等效地产生一相干电流源。该相干电流源在耦合端口产生与耦合信号大小相同但相位相反的信号，从而消除互耦合。短枝节和/或电容器位于馈电端口或接地点的0.01λ、0.05λ、0.10λ、0.15λ和0.20λ的范围内都是合适的。短枝节和/或电容器位于天线的馈电端口或接地点的0.25λ、0.30λ、0.35λ、0.40λ、0.45λ和0.50λ的范围内也可能是合适的。
“凹入”开口或开孔包括从接地面边缘向内延伸的狭槽、通道或其他开口，或者如本领域已知的方式。
开孔112包括边缘114、116和118。边缘114、116和118以及短枝节110的边缘形成连续边缘，其组合总长度小于0.1λ。这是非常小的电尺寸，因此将开孔引入接地面不会改变天线的特性。耦合天线的S参数的幅度和相位不会有明显变化。这个特征与1/4λ量级或更大的开孔的情况的特征可能是不同的。因此，连续边缘不超过0.01λ、0.05λ、0.10λ的孔是合适的选择。连续边缘不超过0.15λ和0.20λ的孔也可能是合适的选择。
短枝节110从开孔的边缘118延伸，并向内朝向接地面的中心转弯。直角转弯形成L形。短枝节110的从边缘118延伸的部分不与接地面102的外边缘齐平或对齐。相反，它从周边稍微插入。其实，这个插入距离也可以为零；这个插入距离提供了一个调整去耦效果的自由度。
分立电容器111是集总电容元件，从短枝节110连接到边缘116。它从短枝节110的一端连接，但也可以从短枝节中间的某一个位置连接。
在一些实施例中，可以使用并联的多个分立电容器来代替单个分立电容器。这可能会为实现所需电容提供额外的设计空间。
在接地面102的相对端，另一个环形天线124从馈电端口126延伸并蜿蜒至短路点128，短路点128电连接到接地面102。该第二环形天线具有标称频率或频率范围，对于该频率或频率范围，存在标称波长λ2。
在馈电端口126附近，接地面102具有L形短枝节130、电容器131和凹入开孔132。它们都在馈电端口126的0.2λ2范围内，但是在其他实施例中可以在馈电端口的0.01λ2、0.05λ2、0.10λ2、0.15λ2、0.25λ2、0.30λ2、0.35λ2、0.40λ2、0.45λ2和0.50λ2范围内。
开孔132包括边缘134、136和138。边缘134、136和138以及短枝节130的边缘形成连续边缘，其组合总长度小于0.1λ2。在其他实施例中，具有不超过0.01λ2、0.05λ2、0.15λ2和0.20λ2的连续边缘的开孔也可能是合适的。
短枝节130从开孔的边缘138延伸，并向内朝向接地面的中心转弯。直角转弯形成L形。像另一个短枝节一样，短枝节130的从边缘138延伸的部分不与接地面102的外边缘齐平。
分立电容器131是集总电容元件，从短枝节130焊接到边缘136。它从短枝节130的一端焊接，但也可以从短枝节中间的某一个位置处焊接。
嵌入式电容器111位于接地面102上特定的位置，即“穴位”。理论上讲，去耦装置使用天线104的馈电端口106附近的电磁场能量，并稍微延迟它以在接地面上形成另一个信号。这个信号类似于电流源。该信号最终到达受影响端口——天线124的馈电端口126，其幅度与天线104和124之间的耦合信号的幅度相同但相位相反，从而导致互耦合抵消。
在一些实施例中，分立电容器可以是用于调谐去耦装置的可变电容器。它可以是表面贴装器件(SMD)，电容器可以包括与第一电容器并联的两个或更多个电容器。
天线可以工作在相同频带、相邻频带中或者这两者的混合。如在某些移动设备中常见的，天线可以工作在2.11千兆赫和2.17千兆赫之间的长期演进(LTE)频带频率，并且因此具有142毫米和138毫米之间的工作波长λ，和/或工作在2.400千兆赫和2.4835千兆赫之间的工业、科学和医学(ISM)频率，并且因此具有125毫米和121毫米之间的工作波长λ，或者工作在1.57542千兆赫的全球定位系统(GPS)L1频率(L1)和1.22760千兆赫的L2频率，因此具有190毫米或244毫米的工作波长λ。
图2A-2C示出了具有嵌入在接地面内的去耦装置的环形天线。环形天线是移动终端中常用的天线形式。众所周知，环形天线不太容易受到人体邻近效应的影响，因为在接地面上感应的电流很弱。
在图2A中，系统200具有两个相同的环形天线204和224，它们反对称地放置在印刷电路板(PCB)的两个相对边缘上。在接地面202中形成了凹入开口212和232。天线204和224由接地面202和从接地面边缘横向延伸的基板240两者支撑。
图2B是天线204的特写视图，天线204的一侧具有凹入开口212。天线204的一端连接到馈电端口206，而相对的另外一端通过短路点208直接连接到接地面202。
图2C是天线204和馈电端口206右侧的进一步特写，其中孔212在馈电端口附近。短枝节210从孔的最靠近馈电端口206的一侧伸出，然后向下转向接地面。电容器211将短枝节210的一端焊接到开孔的边缘。
示例性环形天线的尺寸以及用于嵌入去耦电容器的凹入开口用参考标识符l3、w3和lT-lZ以及wL-wP来标记。具体值如表1所示。
对于表中的具体数值尺寸，两个值为1.1pF的去耦电容器已在实验中显示，在2.14千兆赫时，可将环形天线之间的隔离从约14分贝提高到26分贝，并且匹配条件几乎未受影响。
如表2所示，去耦后，在2.14千兆赫下测得的天线总效率从50％提高到54％。分别在UMi和Uma信道环境下测量集成有耦合和去耦合的环形天线的LTE模块的平均吞吐量。在UMi信道环境中，当吞吐量从14.386Mbps的最大值下降10％到13Mbps时，去耦后可实现约0.6dB或13％的功耗节省。类似地，在UMa信道环境下，当吞吐量从最大值14.386Mbps下降到13Mbps时，可以实现大约1.2dB的功耗节省。去耦后辐射方向图的形状不会发生显著变化。
表1
三种天线几何结构的尺寸值。单位为毫米(mm)。
Figure BDA0002152638690000101
表2
三种天线类型测试结果
Figure BDA0002152638690000111
*隔离度和总效率是在2.14千兆赫进行比较的，空口(OTA)测试中的MIMO平均辐射SIR灵敏度(MARSS)降低是在10兆赫频段(2.135-2.145千兆赫)进行的。
图3A-3C示出了具有嵌入在接地面内的去耦装置的倒F天线(IFA)。
在图3A中，系统300具有安装在电话大小的PCB板的两个相对边缘上的两个IFA304和324。电小尺寸浅开口312和332从接地面302的边缘切割，并且短枝节从每个开口的边沿伸展。天线304和324由接地面302和从接地面边缘横向延伸的基板340两者支撑。开口的尺寸应该在电尺寸上非常小，以确保开口和短枝节对天线原始特性的影响可以忽略不计。
图3B是天线304的特写视图，其中短路端308在短路臂上。凹入开口312靠近短路端308。
图3C是天线304的短路臂的进一步特写，开孔312在附近。短枝节310从开孔的短路端308的一侧伸出，然后向下转向接地面。集总电容器元件311焊接在短枝节310的一端和开孔的边缘之间。
在该实施例中，两个IFA处于长期演进(LTE)频带1(2.11–2.17千兆赫)。示例性IFA和凹入开口的尺寸用参考标识符l1、w1、lA-lL和wA-wF来标记。具体值如表1所示。测量的性能改进如表2所示。
利用表1中的具体数值尺寸，可以找到一组电容的最佳解决方案。该搜索过程可以用图形方式来执行，比如用相对于电容器311和另一天线附近的电容器在2.14千兆赫的互耦合S21的等值线图。可以发现，对于给定的互耦合水平，比如-20dB，对于两个电容器存在一个解决方案范围，它们的电容值即使对于两个对称天线也不一定相等。
目标函数的定义可以是灵活的。例如，可以收集2.13至2.15千兆赫频带内的最高互耦合。对于相同的互耦合水平，一个频带中去耦的解决方案范围比在单个频率点(例如2.14千兆赫)去耦的解决方案范围窄。
当距离lH(即，短路腿和孔之间的距离)从2.5毫米改变到6毫米时，两个电容器的解决方案范围会变得更窄，并且可实现的最小互耦合水平更高。可以得出结论，开口的位置在利用这种解耦方法进行的解耦中起着重要的作用。
在确定合适的位置时，应该寻找有更宽范围解的区域，这也会导致得到更宽的去耦频带。可以理解，当短枝节长度变小时，电容值变大。在一些仿真中，假设电容器的负载的实部为0.148Ω，尽管该值对解的区域不敏感。
图4A-4C示出了去耦装置嵌入在接地面内的单极天线。单极天线因其剖面低、体积小、布局方便而广泛应用于移动终端。
在图4A中，系统400具有对称安装在PCB板顶部边缘上的两个单极天线404和424。电尺寸浅开口412和432从接地面402的边缘切割，短枝节从开口的一个边缘向其相对的边缘延伸。天线404和424由接地面402和基板440两者支撑，并沿接地面边缘横向延伸。
图4B是带有馈电端口406的左天线404的特写视图。凹入开口412靠近馈电端口406。
图4C是天线404的馈电臂的进一步特写，开孔412在附近。短枝节410从孔的最靠近馈电端口404的一侧伸出，并直接向外延伸。集总电容器元件411焊接在短枝节410的一端和孔的边缘之间。
示例性单极天线的尺寸以及用于嵌入去耦电容器的凹入开口用参考标识符l2、w2、lM-lS和wG-wK来标记。具体值如表1所示。
利用表中的具体数值尺寸，并假设电容器阻抗的实部为0.106Ω，实验中采用了两个值为3pF的去耦电容器。结果显示，在2.14千兆赫时，可以将单极天线之间的隔离从大约7分贝提高到30分贝，并且有趣的是，匹配条件得到了改善。
如表2所示，去耦后，在2.14千兆赫下测得的总效率从57％提高到73％。分别在UMi和UMa环境下测量集成有耦合和去耦的单极天线的LTE模块的平均吞吐量。在UMi信道环境中，当吞吐量从33.356Mbps的最大值下降10％时，去耦后可实现约0.4dB或9％的功耗节省。类似地，在UMa信道环境下，当吞吐量从最大值14.386Mbps下降到13Mbps时，可以实现大约0.9dB的功耗节省。与环形天线和倒F天线的情况类似，去耦后辐射方向图的形状不会发生显著变化。增益提高是显而易见的。
图5示出了升高高于接地面的去耦装置。在系统500中，天线504和524在馈电端口506和526处接通接地面502。
与电容器嵌入接地面内不同，短枝节544向接地面502上方突起达距离542。电容器511焊接在短枝节之间。短枝节从接地面延伸不超过0.1λ，并且它们位于天线504的馈电端口506的0.2λ范围内。
类似地，另一组短枝节在天线524的馈电端口506的0.2λ2范围内由电容器531与地面连接。
突起的任何特征都不大于0.2λ，以便保持小电尺寸。短枝节突起装置544和电容器511在馈电端口506附近产生一等效电流，该电流产生的信号与天线504和524之间的耦合信号大小相同但相位相反，从而在很大程度上抵消了天线524的受影响端口526处的耦合信号。
图6示出了在与接地面相同的平面中横向突起的去耦装置。在系统600中，天线604和624在馈电端口606和626处接通接地面602。
突起结构644从接地面602的边缘在与接地面相同的平面中横向延伸。突起结构从接地面延伸不超过0.1λ，并且它们位于天线604的馈电端口606的0.2λ范围内。
类似地，另一组短枝节在天线624的馈电端口626的0.2λ2范围内由电容器631与地面连接。突起结构的任何特征都不大于0.2λ2。
图7-10示出了IFA天线的短路端附近的孔和短枝节的不同实施例。这些孔和短枝节配置适用于其他类型的天线，如环形天线和单极天线。这些配置可以在不同实施例中使用。
图7示出了与接地面的一侧对齐的短枝节710。也就是说，短枝节的外边缘就是接地面的外边缘。孔是L形的，而短枝节不是的。电容器711从短枝节710的端部延伸到孔的相对侧。
图8示出了径直的短枝节810，电容器811偏向一侧。也就是说，电容器811不焊接在短枝节810的末端，而是焊接在短枝节的侧面的某一个位置。电容器的一端与短枝节焊接，且另一端与接地面焊接。
图9示出了在接地面的内开孔中的L形短枝节910。也就是说，开孔不是开放的，而是被接地面包围的。电容器911从短枝节910的一端延伸到开孔的一侧。
图10示出了在接地面的内开孔中的径直的短枝节1010。和上图一样，该开孔不是开放的。电容器1011从短枝节1010的一端延伸到开孔的一侧或边沿。
对于图9-10中的内部开孔配置，发现去耦效果仍然存在，但是与从接地面边缘切割的情况相比，性能不是很好。也就是说，开放开孔似乎具有更好的去耦性能。
图11示出了现有技术中具有长连续边缘的接地面中的开孔1114或槽。虽然槽是蜿蜒的，有几个90度的弯曲，但它的边缘是连续的。如图所示，孔的“连续边缘”从点A不间断地延伸到点B。这种长的连续边缘，或者接地面的金属与槽中的空气或电介质之间的不连续性，如果它的电尺寸是1/4λ量级或更大，可能会与天线频率共振。
对于本申请的实施例，已经发现避免具有连续边缘的长槽，并且使边缘和特征保持小于0.1λ，不太可能会对天线性能产生负面影响。
图12是根据一个实施例的过程1200的流程图。在操作1201中，在接地面中形成开孔，使其在第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内，该开孔具有不长于0.1λ的连续边缘。在操作1202中，构造从开孔的第一边缘延伸的短枝节。在操作1203中，将分立电容器焊接到短枝节的一端或某个中间位置，并且将电容器的另一端焊接到开孔的第二边缘。在操作1204中，在接地面中形成开孔，使其在第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ2内，该第二开孔具有不长于0.1λ2的连续边缘。在操作1205中，构造从第二开孔的第一边缘延伸的第二短枝节。在操作1206中，将第二分立电容器焊接到第二短枝节的一端或某个中间位置，并且将第二电容器的另一端焊接到接地面的第二开孔的第二边缘。人们可以在PCB上铣削或蚀刻金属，以便前述形成和构造。
尽管已经描述了本发明的具体实施例，但是各种修改、变更、替代结构和等同物也包含在本发明的范围内。本发明的实施例不限于在特定具体环境中操作，而是可以在多个环境中自由操作。此外，尽管已经使用特定系列步骤描述了本发明的方法实施例，但是对于本领域技术人员来说，显然本发明的范围不限于所描述的事务和步骤系列。
此外，虽然已经使用硬件的特定组合描述了本发明的实施例，但是应该认识到，硬件的其他组合也在本发明的范围内。
因此，说明书和附图被视为例示性的而不是限制性的。但是，很明显，可对其进行添加、减去、删除和其他修改和改变，而不脱离更宽广的精神和范围。

Claims (30)

1.一种用于共享接地面的多天线系统的去耦装置，所述装置包括：
具有工作波长λ的第一天线；
第二天线；
连接所述第一天线和所述第二天线的接地面，所述接地面具有位于所述第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内的开孔，所述开孔具有不长于0.1λ的连续边缘；
从所述开孔的第一边缘延伸的短枝节；和
将所述短枝节连接到所述开孔的第二边缘的分立电容器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述开孔是从所述接地面的周边内延的凹入开口。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述开孔是第一开孔，并且所述接地面具有位于所述第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内的第二开孔，所述第二开孔具有不长于0.1λ的连续边缘，所述装置还包括：
从所述第二开孔的第一边缘延伸的第二短枝节；和
第二分立电容器，所述第二分立电容器焊接在所述第二短枝节和所述第二开孔的第二边缘之间。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第二开孔是从所述接地面的周边内延的凹入开口。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线包括倒F天线(IFA)，并且所述开孔位于所述IFA的短路端的0.2λ范围内。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述短枝节是L形的。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线包括单极天线，并且所述开孔位于所述单极天线的馈电端口的0.2λ范围内。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述短枝节是矩形的，并且平行于所述接地面的边缘。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线包括环形天线，并且所述开孔位于所述环形天线的馈电端口的0.2λ范围内。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述短枝节是L形的。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线和第二天线包括倒F天线(IFA)、单极天线或环形天线。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线或所述第二天线包括移动电子设备的金属框架。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述分立电容器是可变电容器。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述分立电容器是表面贴装器件(SMD)电容器。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述分立电容器是第一电容器，所述装置还包括：
与所述第一电容器并联的另一个分立电容器。
16.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
支撑所述接地面、第一天线和第二天线并填充所述孔的印刷电路板(PCB)基板。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述分立电容器在所述开孔的所述第二边缘处直接焊接到所述接地面。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述分立电容器焊接在所述短枝节的一端。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一天线和第二天线共享在相同频带或者在两个相邻频带中。
20.一种用于共享接地面的多天线系统的去耦装置，所述装置包括：
具有工作波长λ的第一天线；
第二天线；
连接所述第一天线和所述第二天线的接地面；
突起结构，所述突起结构从所述接地面延伸不超过0.1λ，并且位于所述第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内；和
分立电容器，所述分立电容器在所述第一天线的所述馈电端口或所述短路端的0.2λ范围内，并且焊接在所述突起结构和所述接地面之间。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述突起结构是第一突起结构，所述装置还包括：
第二突起结构，所述第二突起结构从所述接地面延伸不超过0.1λ，并且位于所述第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内；和
第二分立电容器，所述第二分立电容器在所述第二天线的所述馈电端口或所述短路端的0.2λ范围内，并且焊接在所述第二突起结构和所述接地面之间。
22.根据权利要求20所述的装置，其中所述突起结构高于所述接地面。
23.根据权利要求20所述的装置，其中所述突起结构包括在与所述接地面相同的平面中横向延伸的短枝节。
24.一种用于共享接地面的多天线系统的去耦装置，所述装置包括：
具有工作波长λ1的第一天线；
具有工作波长λ2的第二天线；
连接所述第一天线和所述第二天线的接地面；
第一分立电容器，位于所述第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ1范围内，并且两端都与所述接地面焊接；和
第二分立电容器，位于所述第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ2范围内，并且两端都与所述接地面焊接。
25.一种用于减少共享接地面的第一天线和第二天线之间的耦合的方法，所述方法包括：
在所述接地面中形成开孔，所述开孔在所述第一天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内，所述开孔具有不长于0.1λ的连续边缘；
构造从所述开孔的第一边缘延伸的短枝节；和
将分立电容器的一端焊接到所述短枝节，并将所述分立电容器的另一端焊接到所述开孔的第二边缘。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述开孔是从所述接地面的周边内延的凹入开口。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述开孔是第一开孔，所述方法进一步包括：
在所述接地面中形成第二开孔，所述第二开孔在所述第二天线的馈电端口或短路端的0.2λ范围内，所述第二开孔具有不长于0.1λ的连续边缘；
构造从所述第二开孔的第一边缘延伸的第二短枝节；和
将第二分立电容器的一端焊接到所述第二短枝节，并将所述第二分立电容器的另一端焊接到所述接地面的所述第二开孔的第二边缘。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二开孔是从所述接地面的周边内延的凹入开口。
29.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：
使用电磁场(EM)仿真软件来对所述第一天线和第二天线、接地面、开孔和短枝节的尺寸进行建模；和
基于所述建模来选择所述分立电容器的电容值。
30.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：
提供印刷电路板(PCB)基板；和
在所述PCB上铣削或蚀刻金属，用于所述形成和构造流程。
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