CN200976584Y - 一种降低双模手机多天线射频干扰的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低双模手机多天线射频干扰的装置，该装置包括主板，还包括两个与主板分离的独立的天线模块，分别通过同轴电缆与主板连接，以降低天线之间的耦合。本实用新型有效地抑制了双模间的共地耦合干扰，从而使手机具有良好的通话功能。

Description

一种降低双模手机多天线射频干扰的装置

技术领域

本实用新型涉及手机天线技术，特别是涉及一种降低双模手机多天线射频干扰的装置。

背景技术

移动通讯的迅猛发展，有力地推动着移动电话向小型化、多模化(同时兼容多种通话模式)以及高性能方向发展。

到目前为止，移动电话的RF(Radio Frequency，射频)部分、基带部分都已实现了很高程度的IC集成，有力地促进了MS(Multiplexing Section，复用段)的小型化、低成本。而移动电话天线，受技术难度制约，仍旧是通信与微波领域受专家们关注的课题。传统移动电话的天线强调系统装置，天线不再作为单一天线出现，也不再作为简单的天线单元本身来研究，天线单元和系统必须一起作为天线系统来处理。

如何在一款手机上实现双天线技术，并且能够让双系统同时工作而将干扰减低到最小，这是各大手机制造商所面临的难题。从现在市场上出现的双模双天线手机来看，此类技术目前分为以下三条途径来实现：

1、双系统不同时工作，由于双天线之间与双系统之间的隔离度做的不高，干扰严重，虽然采用了双天线但是无法实现双系统同时工作，某些手机制造商采取一个系统工作，另个系统关闭来满足使用要求。

2、避开同频工作，例如某些手机制造商在实现GSM+PHS双模手机时，关闭与PHS频段靠近的DCS频段，来满足对隔离度的需求。这样做的后果就是在只有DCS信号的时候，GSM手机无法工作，虽然增加了PHS功能但同时失去了DCS频段功能，得不偿失。

3、忽略造型美观需求，为增大双天线隔离度而不得不采用大型号的手机造型，某些手机制造商尽可能的让双天线相隔较远，这样的后果使造型和结构难以创新，整机结构受到制约，难以让市场有一个很好的反馈。

实用新型内容

因此本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用天线模块降低双模手机多天线射频干扰的装置，该装置能够抑制双模间的共地耦合干扰，使手机有良好的通话功能。

本实用新型具体是这样实现的：

一种降低双模手机多天线射频干扰的装置，包括主板，该装置还包括两个与主板分离的独立的天线模块，分别通过同轴电缆与主板连接，以降低天线之间的耦合。

按上述方案，每个独立的天线模块分别包括天线模块辐射器和天线模块参考地，天线模块辐射器通过金属簧片与天线模块参考地连接，天线模块辐射器激励产生的电流分布被局限在各自的天线模块参考地上。

按上述方案，天线模块参考地采用EBG结构，以抑制天线产生的表面波，EBG结构包括基片钻孔、地面刻蚀、高阻抗表面及共面电子带隙。

由于采用了上述装置，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型采用了天线模块化技术，从而使手机天线成为可脱离主板而设计的一种天线，此手机天线有较强的通用性，此手机天线把天线参考地与天线辐射器一起作为一个模块来考虑，弱化了主板对天线的影响。

本实用新型能够使日益小型化的移动电话通过系统中的处理来抑制多天线之间的共地耦合干扰，从而使移动电话具有良好的通话功能。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的双天线模块与主板分布示意图；

图2是本实用新型第二实施例的双天线模块与主板分布示意图；

图3是本实用新型第三实施例的双天线模块与主板分布示意图；

图4是本实用新型第四实施例的双天线模块与主板分布示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步的说明：

在实现手机多模上，有时需要在手机上实现1个以上天线，这些天线之间需要有一定的最小间距。随著手机的日益小型化，在手机中装入间距适当的天线从而减小双天线之间的电磁耦合一直是一个难题。

天线之间的隔离必须在装置阶段就加以考虑。隔离度指的是天线与其周围环境相互作用的方式。天线受环境的干扰越少，隔离度越高。在双天线乃至多个天线的情况下，通过使用从一台网络分析仪上读取的S21参数，直接测量从一只天线传输到另一只天线的能量(也称为耦合)，可以确定隔离的程度。天线耦合主要有以下三种方式：

1、电流耦合：天线在它们的临近范围内会产生较高的电流。如果另一个天线处于相同的范围内(小型设备通常是这种情况)，那么耦合会相当高。如果天线没有相互隔离，使用多天线技术会严重影响各自的系统性能。根据所使用的天线技术，高电流区域的范围或多或少地被限制在天线附近。

2、自由空间耦合：在这种情况下，天线附近磁场中的辐射电波直接从一个天线传到另一个天线。令天线的附近磁场避开其它天线可以减少耦合。

3、表面波：天线会产生表面波，这是一种存在于地平面与空气界面电介质之间的电磁模式。

本实用新型将天线附近的高电流区域限制在自身天线附近，从而降低双模系统共地电流的耦合，实现高隔离度。在传统的手机天线装置中，天线与主板是作为整体来装置，天线受主板地的影响非常大，在本实用新型中，采用天线地与主板地相对分离的方式，并可以有选择地采用例如EBG(Electron Band Gap，电子带隙)结构将天线的地电流限制在局部，基本可以不受主板地的影响。EBG结构是具有带阻特性的周期性结构，在这种结构中特定频带内电磁波不能传播，当电磁波照射到它的表面上会被全部反射，并且反射波与入射波同相，不会产生相互抵消的现象，因此EBG结构可以应用于平面微带电路抑制表面波。EBG结构包括基片钻孔、地面刻蚀、高阻抗表面及共面电子带隙。

在带独立GPS功能的手机中，有两种装置GPS天线的方式，一种是根据主板一体化装置GPS天线，天线受主板尺寸直接影响，另一种是直接应用传统的GPS微带天线模块，用同轴电缆引到射频前端，微带天线本身有地，其辐射器与地存在一个自身的谐振腔，从而具有比较出色的兼容性，基本不受手机主板影响。地电流基本被控制在微带天线自身附近。对降低多天线的耦合有比较大的作用。

手机主板在天线的感应下，由于趋肤效应的作用，在主板地表面产生地表面电流，这个地表面电流在主板靠近天线处的边缘尤其强烈，并同时伴随辐射产生，由于手机空间比较小，这种共地电流的耦合是双射频系统产生互相干扰的一个重要因素，由于耦合产生的互耦损耗对射频性能有严重恶化影响。

当双天线共地时，两个天线要实现比较好的隔离度，在有限的手机空间中能够应用的是减弱共地电流的耦合与表面电流的耦合。在采用单独的天线模块后，天线激励下的高电流被局限在天线附近区域，对增加两天线的隔离度有明显的好处。

由于传统的PIFA(Planar Inverted F Antenna，平板倒置F天线)天线是根据主板地来装置，故本实用新型为达到降低射频干扰，将PIFA天线做在一个单独的与主板分离的地上，依靠同轴电缆连接实现天线模块的兼容，并降低多天线的耦合。如附图所示，天线模块辐射器1和天线模块辐射器4为PIFA类型天线，通过金属簧片压接在天线参考地2和天线参考地5上，天线馈点处引出射频同轴电缆6连接到主板射频端口。

图1为本实用新型第一实施例的双天线模块与主板分布示意图，其中，天线模块处于主板顶部，尾部两侧。

图2为本实用新型第二实施例的双天线模块与主板分布示意图，其中，天线模块处于主板顶部或尾部同侧。

图3为本实用新型第三实施例的双天线模块与主板分布示意图，其中，天线模块覆盖在主板顶部，尾部两侧。

图4为本实用新型第四实施例的双天线模块与主板分布示意图。其中，天线模块覆盖在主板顶部或尾部同侧。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型包括天线模块辐射器1、天线模块参考地2、主板3、天线模块辐射器4、天线模块参考地5、同轴电缆6。天线模块辐射器1与天线模块参考地2、天线模块辐射器4与天线模块参考地5分别构成相对独立的天线系统，分别依靠同轴电缆6与手机射频端口连接，由天线激励起的主板电流大部分被局限在天线独立系统的参考地上。天线模块辐射器1通过金属簧片与天线模块参考地2连接，天线模块参考地2与主板3相对分离，天线模块参考地2有选择地采用EBG结构，依靠同轴电缆6连接；天线模块辐射器4通过金属簧片与天线模块参考地5连接，天线模块参考地5与主板3相对分离，天线模块参考地5有选择地采用EBG结构，依靠同轴电缆6连接。由于天线模块辐射器1、4激励而产生的电流分布被局限在各自的天线模块参考地2、5上，中间的主板3上两天线引起的电流耦合较小，EBG结构的采用可抑制由天线产生的表面波，有利于增强两天线之间的隔离度。

Claims (3)

1、一种降低双模手机多天线射频干扰的装置，包括主板，其特征在于，该装置还包括两个与主板分离的独立的天线模块，分别通过同轴电缆与主板连接，以降低天线之间的耦合。

2、如权利要求1所述的降低双模手机多天线射频干扰的装置，其特征在于，每个独立的天线模块分别包括天线模块辐射器和天线模块参考地，天线模块辐射器通过金属簧片与天线模块参考地连接，天线模块辐射器激励产生的电流分布被局限在各自的天线模块参考地上。

3、如权利要求2所述的降低双模手机多天线射频干扰的装置，其特征在于，天线模块参考地采用EBG结构，以抑制天线产生的表面波，EBG结构包括基片钻孔、地面刻蚀、高阻抗表面及共面电子带隙。

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