JP6374971B2 - アンテナユニット及び端末 - Google Patents
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Description
本発明の実施例はアンテナユニット及び端末を提供して、アンテナ間の分離度を向上させることができ、且つ効果的に低周波アンテナに適用できる。本発明の実施例のアンテナユニットは、アンテナ回路基板、少なくとも2つの隣接するアンテナ、及び隣接する2つのアンテナの間のカップリング信号伝送を分離するための電磁カップリングモジュールを含み、前記電磁カップリングモジュールは、隣接する2つのアンテナの間に直列接続される。本発明は、電磁カップリングモジュールを利用して隣接するアンテナの間の信号伝送を分離して、即ち、2つのアンテナにおける電気信号を相手端に伝送することをできなくし、隣接するアンテナの間の信号カップリングを減少して、隣接する2つのアンテナの間の分離度を向上させる。従来の寄生金属導体又はギャップ構造、及びバランス線/デカップリング線技術と比べて、本発明のアンテナユニットは、従来の高分離技術の低周波で帯域幅が狭い欠点を克服でき、且つより広い分離帯域幅を有し、適用範囲が比較的広い。
本実施例はアンテナユニットを提供し、アンテナ回路基板と、少なくとも2つの隣接するアンテナと、隣接する2つのアンテナの間のカップリング信号伝送を分離するための電磁カップリングモジュールと、を含み、前記電磁カップリングモジュールは、隣接する2つのアンテナの間に直列接続される。本実施例における電磁カップリングモジュールは、分離金属構造及び集中定数素子を含み、前記分離金属構造は、集中定数素子によってそれぞれ隣接する2つのアンテナに直列接続され、前記分離金属構造は、少なくとも1つの独立なサブ金属部分からなり、前記サブ金属部分の間は前記集中定数素子によって接続され、前記サブ金属部分の1つの末端がぶら下がり(フロート)又は開回路し、他の末端が接地し又は短絡する。
本実施例は、上記アンテナユニットを、LTE低周波の4 MIMO高分離アンテナの設計に適用し、具体的に、図4に示すように、本実施例における4つのアンテナはPCB(Planar Circuit Board)基板の2つの面に印刷されるIFA(Inverted F Antenna)アンテナである。PCB基板全体の寸法が80×210mmであり、厚みが1mmである。図4(a)は、PCB表層のトレース形式であり、図4(b)は、PCBの底層トレース形式である。図に示すように、アンテナ1(図に示す301)とアンテナ2(図に示す302)のトレースは、PCB基板表層表面の上端にあり、互いにPCB長軸に対して鏡面対称分布である。アンテナ3(図に示す303)とアンテナ4(図に示す304)とは、PCB基板底層表面の下端にあり、互いにPCB長軸に対して鏡面対称分布である。給電点305、306、307、308は、それぞれ4つのアンテナ301、302、303、304に電気的に接続される。アンテナ1(図に示す301)、アンテナ2(図に示す302)、アンテナ3(図に示す303)、及びアンテナ4(図に示す304)には、それぞれ対応的なマッチング回路309、310、311、及び312が付く。本実施例に使用されたマッチング回路は、並列接続した2pFコンデンサデバイスである。PCB表層には金属接地面313が存在し、PCBの底層には金属接地面314が分布し、4つのアンテナのために放射リファレンスアースを提供する。前記金属接地面の物理寸法が80×160mmである。また、アンテナ301とアンテナ302のクリアランスゾーン315、アンテナ303とアンテナ304のクリアランスゾーン316の物理寸法が80×25mmである。4つのアンテナの2つずつの間の分離度を更に向上させるために、PCBの表層金属接地面313と底層金属接地面314にL形状の金属ギャップが開けられる。前記アンテナ1(図に示す301)に対応する二重L形金属ギャップが317と318である。本実施例の前記ギャップ317と318の長さはそれぞれ86.3mmと102.5mmであり、2つのギャップの幅は1.7mmである。図に示すように、PCB金属接地面313と314には、アンテナ302、303、304はいずれも同じ且つ対称のギャップ分布を有する。具体的に、本実施例における高分離金属構造は、アンテナ301とアンテナ302の間の金属ストリップ319、320、及び321に対応する。前記PCB表層金属ストリップは、更に対応的な底層金属ストリップ322、323、324に電気的に接続される。伺い知ることができるように、前記金属ストリップ320は、表層において金属接地面313に電気的に接続される。前記金属ストリップ322、323、324は、底層において金属接地面314に電気的に接続される。これから分かるように、前記サブ金属部分319、321は、シングルエンド短絡/シングルエンド開回路接続形式であり、サブ金属部分320は、両端がいずれも短絡の接続形式である。更に、前記金属ストリップ319、320、321、及びアンテナトレース301、302のギャップには、集中定数素子325、326、327、及び328がブリッジ接続される。本実例における集中定数素子325と328が22nHのインダクタンスであり、集中素子326と327が0.5pFのコンデンサである。対称的に、アンテナ303とアンテナ304との間にも同じ分離金属ストリップと集中定数素子が存在する。選択的に、PCB表層接地面313と底層接地面314は、ビア孔329を介して電気的に接続されてよく、統一なアンテナ接地面を形成する。
図11に示すように、本実施例は端末を提供して、実施例1或いは実施例2に記載のアンテナユニットと、主回路基板と、端末の動作回路と、を含み、前記端末の動作回路は、前記端末の主回路基板に設置され、前記アンテナユニットは、前記主回路基板に接続される。
Claims (9)
- アンテナ回路基板と、少なくとも2つの隣接するアンテナと、隣接する2つのアンテナの間のカップリング信号伝送を分離するように設定される電磁カップリングモジュールと、を含み、
前記電磁カップリングモジュールは隣接する2つのアンテナの間に直列接続され、
前記電磁カップリングモジュールは、分離金属構造と集中定数素子を含み、
前記分離金属構造は集中定数素子によってそれぞれ隣接する2つのアンテナに直列接続され、前記分離金属構造は少なくとも1つの独立なサブ金属部分からなり、アンテナトレース及び各サブ金属部分の間にはいずれもギャップが存在し、前記サブ金属部分の間は、前記ギャップにブリッジ接続される集中定数素子によって接続され、前記サブ金属部分の1つの末端が開回路し、他の末端が接地するアンテナユニット。 - 前記独立なサブ金属部分に集中定数素子が直列接続される請求項1に記載のアンテナユニット。
- 前記集中定数素子は電子制御調整可能なデバイスを含み、前記電子制御調整可能なデバイスの制御線は、前記サブ金属部分の末端によって前記電子調整可能なデバイスを制御する請求項2に記載のアンテナユニット。
- 前記電磁カップリングモジュールは並列共振LC回路を含む請求項1に記載のアンテナユニット。
- 前記アンテナ回路基板は2つのアンテナクリアランスゾーンを含み、前記アンテナクリアランスゾーンに少なくとも2つの隣接するアンテナが設けられ、前記2つのアンテナクリアランスゾーンは異なる平面にある請求項1〜4のいずれか一項に記載のアンテナユニット。
- 前記アンテナユニットは第1アンテナ群と第2アンテナ群を含み、前記第1アンテナ群と前記第2アンテナ群は少なくとも2つの隣接するアンテナを含み、前記第1アンテナ群と前記第2アンテナ群は前記アンテナ回路基板の異なる層或いは同じ層に設置される請求項1〜4のいずれか一項に記載のアンテナユニット。
- 前記第1アンテナ群は2つの隣接するアンテナを含み、前記第2アンテナ群は2つの隣接するアンテナを含み、前記第1アンテナ群は前記アンテナ回路基板の表層の上端に設置され、前記第2アンテナ群は前記アンテナ回路基板の底層の下端に設置され、前記第1アンテナ群における2つのアンテナが前記アンテナ回路基板の長軸に対して鏡面対称分布し、第2アンテナ群における2つのアンテナが前記アンテナ回路基板の長軸に対して鏡面対称分布である請求項6に記載のアンテナユニット。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のアンテナユニット、主回路基板及び端末の動作回路を含み、
前記端末の動作回路は前記端末の主回路基板に設置され、前記アンテナユニットは前記主回路基板に接続される端末。 - 該端末はスペーサを更に備え、前記スペーサは前記主回路基板とアンテナ基板の間に設置される請求項8に記載の端末。
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