JP2015534362A - マルチ入力マルチ出力アンテナ、システム及び移動端末 - Google Patents

Abstract

本発明はＭＩＭＯアンテナを開示し、前記ＭＩＭＯアンテナは、ＰＣＢ、前記ＰＣＢに接続されるアンテナ、フィードシステム、及び整合回路を含み、前記アンテナが前記整合回路を介して前記フィードシステムに接続され、前記ＰＣＢに接続されるアンテナはループバックＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ前記ＰＣＢに接続されるアンテナの接地回路と前記ＰＣＢの間には固定幅の隙間がある。また、本発明は更にＭＩＭＯアンテナシステム及び移動端末を開示し、本発明によれば、ＭＩＭＯアンテナとＰＣＢの間の結合電流を相対的に集中させて電流振幅を小さくしてアンテナの隔離度を向上することができる。【選択図】図１

Description

本発明は無線通信技術分野に関し、特にマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ-Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ-Ｏｕｔ-ｐｕｔ）アンテナ、システム及び移動端末に関する。

無線通信技術の高速な発展に伴い、無線通信の容量と質に対する移動ユーザの要求はますます高くなっているので、マルチ送信マルチ受信技術、即ち、ＭＩＭＯ無線通信技術が提供されている。ＭＩＭＯ無線通信技術において、ＭＩＭＯ無線通信システムは送信側と受信側にすべてマルチアンテナユニットを採用するので、ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、ＭＩＭＯアンテナに対する設計は重要な一部である。

ＭＩＭＯアンテナに対する設計において、よいＭＩＭＯ性能を実現するために、各アンテナユニットが良い性能を具備することを要求することだけでなく、２つのアンテナユニットの間によい妨害抵抗性能を具備する必要がある。通常、隣接する２つのアンテナユニットの電磁結合効果よりアンテナにおける電流の配布がねじれになってしまい、電流配布のねじれがアンテナユニットの放射方向パターンの変化を引き起こし、アンテナインピーダンスの変化も引き起こす。２つのアンテナユニットの距離が近づくほど、互い電磁結合は強くなり、隔離度が低くなり、アンテナの放射効率は低くなる。

しかし、現在、移動端末設備の体積がますます小さくなっており、如何に小さくなる移動端末設備におけるＭＩＭＯアンテナが高隔離度を具備することは、さしせまった問題になっている。

これを鑑みて、本発明の主な目的は、ＭＩＭＯアンテナとプリント配線板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の間の結合電流を相対的に集中させて電流振幅を小さくしてアンテナの隔離度を向上することが可能なＭＩＭＯアンテナ、システム及び移動端末を提供することである。

前記目的を実現するために、本発明の技術的スキームは次のように実現され、本発明はＭＩＭＯアンテナを提供し、前記ＭＩＭＯアンテナは、ＰＣＢ板、前記ＰＣＢ板に接続されるアンテナ、フィードシステム、及び整合回路を含み、前記ＰＣＢに接続されるアンテナは前記整合回路を介して前記フィードシステムに接続され、前記ＰＣＢに接続されるアンテナはループバックＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ前記ＰＣＢに接続されるアンテナの接地回路と前記ＰＣＢの間には固定幅の隙間がある。

また、本発明はＭＩＭＯアンテナシステムを提供し、前記ＭＩＭＯアンテナシステムはＰＣＢ板、前記ＰＣＢ板に接続される第１のアンテナ及び第２のアンテナ、第１のフィードシステム、第２のフィードシステム、第１の整合回路及び第２の整合回路を含み、前記第１のアンテナが前記第１の整合回路を介して前記第１のフィードシステムに接続され、前記第２のアンテナが前記第２の整合回路を介して前記第２のフィードシステムに接続され、前記第１のアンテナ、前記第２のアンテナはすべてＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ、前記第１のアンテナの接地回路、前記第２のアンテナの接地回路はすべて前記ＰＣＢとの間に固定幅の隙間がある。

ここで、前記Ｌｏｏｐ構造であるアンテナは、接地回路、及び前記接地回路の一側に接続される接地ポイント、アンテナ放射体、前記アンテナ放射体の一側に接続される信号フィードポイントを含み、前記アンテナ放射体の他側と前記接地回路の他側に接続され、かつ、前記接点回路と前記アンテナ放射体がループ回路構造を構成する。

また、本発明は上記のいずれかのＭＩＭＯアンテナシステムを含む移動端末を提供する。

本発明が提供されているＭＩＭＯアンテナ、システム及び移動端末は下記の利点と特徴を有する。

本発明のＭＩＭＯアンテナは特殊なＬｏｏｐ構造であるアンテナモードを採用し、Ｌｏｏｐ構造であるアンテナの接地回路とＰＣＢの間に固定幅の隙間構造が形成されることにより、アンテナはＰＣＢにおける結合電流を隙間構造に集中させて、ＰＣＢにおける結合電流振幅を低減する。

本発明のＭＩＭＯアンテナシステムは２つのＭＩＭＯアンテナを採用して１つのＰＣＢを共用し、ＭＩＭＯアンテナがＬｏｏｐ構造であるアンテナを採用し、かつＬｏｏｐ構造であるアンテナの接地回路とＰＣＢの間には固定幅の隙間構造が形成されるので、２つのＭＩＭＯアンテナがＰＣＢにおける電流相互干渉を減らし、放射パターンを損なわずに、２つのＭＩＭＯアンテナの間の結合を低減し、隔離度を向上することができる。

また、本発明のＭＩＭＯアンテナはＰＣＢ印刷モードを採用してもよいし、ブラケットアンテナモードを採用してもよい。原価が安くて構造が自由であるので、更にＭＩＭＯアンテナシステムに大幅に応用されて各種のタイプの移動端末に応用されることができる。

本発明におけるＭＩＭＯアンテナの構造を示す図１である。 本発明におけるＭＩＭＯアンテナの構造を示す図２である。 本発明におけるＭＩＭＯアンテナシステムの構造を示す図である。

本発明はＭＩＭＯアンテナを提供し、図１に示すように、図１は本発明におけるＭＩＭＯアンテナの構造を示す図１であり、図１より分かるように、ＭＩＭＯアンテナは、ＰＣＢ７、前記ＰＣＢ７に接続される第１のアンテナ１、第１のフィードシステム３、及び第１の整合回路５を含み、前記第１のアンテナ１は前記第１の整合回路５を介して前記第１のフィードシステム３に接続され、肝心なこととして、前記第１のアンテナ１はＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ、前記第１のアンテナ１の接地回路１１と前記ＰＣＢ７の間には固定幅の隙間８がある。

ここで、前記第１のアンテナ１は接地回路１１、接地回路１１の一側に接続される接地ポイント１３、アンテナ放射体１２、アンテナ放射体１２の一側に接続される信号フィードポイント１４を含み、前記アンテナ放射体１２の他側は前記接地回路１１の他側に接続され、かつ、前記接地回路１１と前記アンテナ放射体１２はループ回路構造を構成する。

ここで、前記接地回路１１と前記ＰＣＢ７の間には固定幅の隙間８があり、この隙間は第１のアンテナ１がＰＣＢ７における結合電流を相対的に集中させ、ＰＣＢ７における結合電流振幅を低減することができる。前記アンテナ放射体１２の配線モードは具体的な動作周波数帯域、及びＰＣＢ構造の特徴に応じて調節でき、図１に示すような構造に制限されない。

更に、前記第１のアンテナ１はＰＣＢ印刷のモードを採用してもよいし、ブラケットアンテナのモードを採用してもよい。前記接地回路１１の配線モードは具体的な状況に応じて、異なる設計スキームを採用することができ、例えば、具体的な状況に応じて接地回路の配線長さを増加し、図２に示すように、「弓」字状の構造の配線により接地回路の配線長さは増加される。図２は本発明を説明するに過ぎず、本発明の保護範囲を制限することを意図していない。

上記のＭＩＭＯアンテナに基づいて、本発明は更にＭＩＭＯアンテナシステムを開示し、図３に示すように、図３は本発明ＭＩＭＯアンテナシステムの構造を示す図であり、図３より分かるように、ＭＩＭＯアンテナシステムは、ＰＣＢ７、前記ＰＣＢ７に接続される第１のアンテナ１及び第２のアンテナ２、第１のフィードシステム３、第２のフィードシステム４、第１の整合回路５及び第２の整合回路６を含む。

ここで、前記第１のアンテナ１は移動端末のトップに位置し、前記第１の整合回路５を介して前記第１のフィードシステム３に接続され、前記第１のアンテナ１が受信した信号は前記第１のフィードシステム３によりマスタ受信機に送信され、信号の受信過程を完成する。ここで、前記第１の整合回路５は前記第１のアンテナ１と前記第１のフィードシステム３の間のインピーダンス整合調整装置であり、前記第１のフィードシステム３の入口が５０オームインピーダンスであり、前記第１のアンテナ１が通常に理想的な５０オームに成れないので、動作周波数帯域内において、インピーダンス整合調整装置により前記第１のアンテナ１と前記第１のフィードシステム３の間のインピーダンス整合を調整して、動作周波数帯域内において、前記第１のアンテナ１と前記第１のフィードシステム３がインピーダンス整合を達成する。

前記第２のアンテナ２は前記第２の整合回路６を介して前記第２のフィードシステム４に接続され、前記第２の整合回路６は前記第２のアンテナ２と前記第２のフィードシステム４の間のインピーダンス整合の調整装置であり、ここで、前記第２のアンテナ２の動作原理と前記第１のアンテナ１の動作原理と同じであり、インピーダンス整合の調整装置により、動作周波数帯域内において、前記第２のアンテナ２と前記第２のフィードシステム４はインピーダンス整合の効果を達成する。

前記第１のアンテナ１、第２のアンテナ２はすべてＬｏｏｐ構造であるアンテナで、かつ、前記第１のアンテナ１の接地回路、前記第２のアンテナ２の接地回路はすべて前記ＰＣＢ７との間には固定幅の隙間がある。

ここで、前記第１のアンテナ１は第１のクリアランス領域に位置し、前記第２のアンテナ２は第２のクリアランス領域に位置し、前記ＰＣＢ７は移動端末の全体のＰＣＢであり、複数層の構造板であってもよい。

図３より分かるように、前記第１のアンテナ１と前記第２のアンテナ２はそれぞれ前記ＰＣＢ７のトップ部及びサイドに位置している。しかし、具体的な実際な応用において、前記第１のアンテナ１と前記第２のアンテナ２の位置は図３に示すような場合に制限されなく、具体的な構造、及び前記ＰＣＢ７のレイアウトにより、前記第１のアンテナ１、前記第２のアンテナ２の位置を調整することができる。

本発明のＭＩＭＯアンテナシステムは２つのＭＩＭＯアンテナを採用して１つのＰＣＢを共用し、ＭＩＭＯアンテナはＬｏｏｐ構造であるアンテナを採用し、かつ、Ｌｏｏｐ構造であるアンテナの接地回路とＰＣＢの間には固定幅の隙間構造が形成されるので、２つのＭＩＭＯアンテナがＰＣＢにおける電流相互干渉を減らすことができ、放射方向パターンを損なわずに、２つのＭＩＭＯアンテナ間の結合を減少し、隔離度を向上することができる。

また、本発明は前記ＭＩＭＯアンテナシステムのいずれかを含む移動端末を開示する。

以上は、本発明の最適的な実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を制限せず、当業者にとって、本発明の原理から逸脱することなく、若干の改善、修正をすることができ、これらの改善、修正は本発明の保護範囲に属すると考える。

Claims (5)

1. ＰＣＢ、前記ＰＣＢに接続されるアンテナ、フィードシステム、及び整合回路を含み、前記アンテナが前記整合回路を介して前記フィードシステムに接続されるマルチ入力マルチ出力ＭＩＭＯアンテナであって、
   前記ＰＣＢに接続されるアンテナはループバックＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ前記ＰＣＢに接続されるアンテナの接地回路と前記ＰＣＢの間には固定幅の隙間があることを特徴とする
   マルチ入力マルチ出力ＭＩＭＯアンテナ。
2. 前記Ｌｏｏｐ構造であるアンテナは、接地回路、及び前記接地回路の一側に接続される接地ポイント、アンテナ放射体、前記アンテナ放射体の一側に接続される信号フィードポイントを含み、前記アンテナ放射体の他側と前記接地回路の他側に接続され、かつ、前記接点回路と前記アンテナ放射体がループ回路構造を構成することを特徴とする
   請求項１に記載のＭＩＭＯアンテナ。
3. ＰＣＢ、前記ＰＣＢに接続される第１のアンテナ及び第２のアンテナ、第１のフィードシステム、第２のフィードシステム、第１の整合回路及び第２の整合回路を含み、前記第１のアンテナが前記第１の整合回路を介して前記第１のフィードシステムに接続され、前記第２のアンテナが前記第２の整合回路を介して前記第２のフィードシステムに接続されるＭＩＭＯアンテナシステムであって、
   前記第１のアンテナ、第２のアンテナはすべてＬｏｏｐ構造であるアンテナであり、かつ、前記第１のアンテナの接地回路、前記第２のアンテナの接地回路はすべて前記ＰＣＢとの間に固定幅の隙間があることを特徴とする
   ＭＩＭＯアンテナシステム。
4. 前記Ｌｏｏｐ構造であるアンテナは、接地回路、及び前記接地回路の一側に接続される接地ポイント、アンテナ放射体、前記アンテナ放射体の一側に接続される信号フィードポイントを含み、前記アンテナ放射体の他側と前記接地回路の他側に接続され、かつ、前記接点回路と前記アンテナ放射体がループ回路構造を構成することを特徴とする
   請求項３に記載のＭＩＭＯアンテナシステム。
5. 請求項３または４に記載のＭＩＭＯアンテナシステムを含むことを特徴とする移動端末。