RU2682089C2 - Узел устройства развязки с емкостной связью - Google Patents
Узел устройства развязки с емкостной связью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682089C2 RU2682089C2 RU2016139259A RU2016139259A RU2682089C2 RU 2682089 C2 RU2682089 C2 RU 2682089C2 RU 2016139259 A RU2016139259 A RU 2016139259A RU 2016139259 A RU2016139259 A RU 2016139259A RU 2682089 C2 RU2682089 C2 RU 2682089C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antennas
- electrically floating
- grounded conductive
- conductive element
- isolation
- Prior art date
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 59
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/526—Electromagnetic shields
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49016—Antenna or wave energy "plumbing" making
- Y10T29/49018—Antenna or wave energy "plumbing" making with other electrical component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике. Аппарат для малой компьютерной электроники содержит узел устройства развязки с емкостной связью, распложенный между двумя антеннами, причем узел устройства развязки с емкостной связью обеспечивает развязку между упомянутыми двумя антеннами. При этом упомянутые две антенны электрически соединены посредством заземляющей плоскости, а узел устройства развязки содержит: заземленный проводящий элемент, электрически соединенный с заземляющей плоскостью; и электрически плавающий элемент, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, причем электрически плавающий элемент связи проложен вокруг двух сторон заземленного проводящего элемента. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Описываемые и заявляемые здесь реализации могут решить вышеуказанную задачу посредством обеспечения узла устройства развязки, включающего в себя узел устройства развязки с емкостной связью. В некоторых реализациях узел устройства развязки с емкостной связью может обеспечивать развязку нескольких диапазонов за счет наличия электрически плавающего проводящего элемента связи, имеющего длину, которая составляет половину или четверть длины волны несущей. В других реализациях возможно применение нескольких элементов с емкостной связью для достижения развязки нескольких диапазонов.
[0002] Это описание сущности изобретения приводится для того, чтобы в упрощенной форме представить набор концепций, которые далее изложены в подробном описании. Это описание сущности изобретения не предназначено для выявления ключевых признаков или основных признаков заявляемого предмета изобретения, а также не предназначено для использования в качестве ограничения объема притязаний заявляемого предмета изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0004] На фиг.1 изображен примерный узел устройства развязки с емкостной связью, расположенный на электронном устройстве.
[0005] На фиг.2 изображен примерный узел устройства развязки с емкостной связью, расположенный между двумя антеннами на электронном устройстве.
[0006] На фиг.3 изображен примерный узел устройства развязки с емкостной связью, включающий в себя шунтирующий компонент и расположенный между двумя антеннами на электронном устройстве.
[0007] На фиг.4 изображен примерный узел устройства развязки с емкостной связью, включающий в себя несколько компонентов связи, расположенных между двумя антеннами на электронном устройстве.
[0008] На фиг.5 изображены графики рабочих характеристик развязки, достигаемых посредством примерного узла устройства развязки с емкостной связью.
[0009] На фиг.6 изображены примерные операции развязки антенн с помощью примерного узла устройства развязки с емкостной связью.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0010] В беспроводных системах четвертого поколения и их будущих преемниках возможно применение антенных систем с многими входами и многими выходами (MIMO). Посредством антенных систем с MIMO можно использовать многочисленные антенны для выполнения приема и передачи в диапазоне радиочастот для повышения рабочих характеристик связи. Помимо этого, антенные системы для вычислительных устройств создают проблемы, связанные с приемом и передачей радиоволн на многочисленных выбираемых частотах с помощью многочисленных антенн, например, когда вычислительные устройства включают в себя антенны, соответствующие разным спецификациям электросвязи. Если они не разнесены надлежащим образом, сигналы от разных антенн могут накладываться друг на друга за счет нежелательной, но сильной взаимной связи. Эта связь может понижать рабочие характеристики системы. А если так, то средства малой компьютерной электроники, включая - не в ограничительном смысле - компактные портативные компьютеры, планшетные компьютеры, мобильные телефоны и беспроводные носимые вычислительные системы, накладывают нетривиальные ограничения на разнесение антенн, тем самым ограничивая варианты выбора при проектировании.
[0011] Устройство развязки, находящееся между антеннами, может ослабить связь между антеннами и может допускать варианты проектирования, предусматривающие размещение двух или более антенн ближе друг к другу без ущерба для рабочих характеристик антенн. Устройства развязки могут дать конструкторам свободу в проектировании всего устройства в целом и могут допустить введение многочисленных антенн в состав меньших устройств.
[0012] На фиг.1 изображен примерный узел 102 устройства развязки с емкостной связью, расположенный на электронном устройстве 100. Электронное устройство 100 может быть - не в ограничительном смысле - планшетным компьютером, компактным портативным компьютером, мобильным телефоном, персональным цифровым секретарем, сотовым телефоном, смартфоном, плейером формата Blu-Ray, игровой системой, носимым компьютером или любым другим устройством, включающим в себя схемы беспроводной связи.
[0013] Электронное устройство 100 включает в себя некоторое количество антенн (например, радиочастотных (РЧ) антенн), расположенных с обеих сторон узла 102 устройства развязки. В частности, узел 102 устройства развязки расположен между первой внешней антенной 104 и второй внешней антенной 106, а также между первой внутренней антенной 108 и второй внутренней антенной 110. По меньшей мере одна антенна из показанных антенн работает в диапазоне частот, отличающемся от тех, в которых работают другие. Например, первая внутренняя антенна 108 может работать в диапазоне частот, отличающемся от тех, в которых работают вторая внутренняя антенна 110, первая внешняя антенна 104 и вторая внешняя антенна 106. В альтернативном варианте электронное устройство 100 может включать в себя две или более «пар» идентичных антенн, а узел 102 устройства развязки при этом располагается между антеннами каждой пары. Эту конфигурацию можно использовать, например, в системах электросвязи с многими входами и многими выходами. Здесь описываются и другие реализации, предусматривающие иные компоновки.
[0014] В одной реализации, первая внутренняя антенна 108 и вторая внутренняя антенна 110, по существу, идентичны и работают в первом диапазоне частот, а первая внешняя антенна 104 и вторая внешняя антенна 106, по существу, идентичны и работают во втором диапазоне частот. Например, первая внутренняя антенна 108 и вторая внутренняя антенна 110 могут принимать и посылать радиосигналы через беспроводную локальную сеть. Эта беспроводная локальная сеть может быть реализована на основе спецификации IEEE 801.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, или спецификации другого промышленного стандарта. Стандарт IEEE 801.11 (т.е., «WiFi») допускает работу в двух диапазонах частот - первом (от 2400 до 2500 МГц) и втором (от 5725 до 5875 МГц). В той же самой или еще одной реализации, первая внутренняя антенна 108 и вторая внутренняя антенна 110 принимают и посылают радиосигналы в диапазоне частот, выделенном для сотовой связи, или приблизительно от 0,7 до 2,7 ГГц. Эти диапазоны частот могут соответствовать стандартам связи, в число которых входят, например, LTE, WiMax, 4G, 3G, 2G, Bluetooth, IEEE 802.11, стандарт связи малого радиуса действия (NFC), RFID и другие.
[0015] Узел 102 устройства развязки показан расположенным вдоль краевой области поверхности 112, которая может быть либо внутренней, либо внешней поверхностью электронного устройства 100. Поверхность 112 может быть участком передней, задней или боковой грани электронного устройства 100. В некоторых реализациях узел 102 устройства развязки расположен в области, не являющейся краевой областью поверхности 112.
[0016] Когда антенна используется на поверхности 112 и активно принимает или передает сигнал, на поверхности 112 возможно генерирование поверхностного тока. Без эффективной развязки, поверхностный ток может вызывать возникновение «связи» между сигналами, испускаемыми двумя или более антеннами, либо принимаемыми этими антеннами, которые работают в одном и том же диапазоне частот или диапазоне перекрывающихся частот. Например, поверхностный ток, генерируемый посредством передачи, исходящей от первой внутренней антенны 108, может оказываться «связанным с» функциональными свойствами второй внутренней антенны 110 и поэтому накладываться на них. В результате этой связи возможно снижение скорости передачи по одному или нескольким каналам связи или иное негативное воздействие на рабочие характеристики системы.
[0017] Связь между антеннами можно предотвратить или ослабить за счет эффективной развязки антенн, работающих в перекрывающихся друг с другом диапазонах частот. Развязка может быть достигнута посредством стратегического размещения антенн вдоль поверхности 112 или посредством использования устройства развязки, такого, как узел 102 устройства развязки. Для развязки посредством стратегического размещения, в одной реализации две антенны, работающие в диапазоне перекрывающихся частот, разнесены друг от друга на определенную долю длины волны, соответствующей диапазону перекрывающихся частот, в зависимости от того каковы потребности РЧ системы в развязке. Например, расстояние разнесения может составлять четверть длины волны, связанной с диапазоном перекрывающихся частот. Вместе с тем, желаемые расстояния разнесения не всегда осуществимы в определенных промышленных конструкциях, в частности, в меньших электронных устройствах с ограниченной площадью поверхности. Трудности размещения особенно бросаются в глаза в случае антенн, работающих на более низких частотах, где длины волн больше.
[0018] Узел 102 устройства развязки обеспечивает развязку, которая делает возможным физическое разнесение двух антенн, работающих в первом диапазоне частот, друг от друга на поверхности 112 менее чем на четверть каждой из длин волн в соответствии с несколькими диапазонами частот. Примерный узел 102 устройства развязки, изображенный на фиг.1, включает в себя «L-образный» заземляющий элемент 114 и «С»-образный электрически плавающий элемент 116 связи, который проходит вокруг обеих сторон заземляющего элемента 114. В одной реализации «L-образный» заземляющий элемент имеет две длинные стороны на проводящей дорожке, проложенной параллельно концу плоскости 130 заземления. Заземляющий элемент 114 может быть электрически соединен непосредственно с плоскостью 130 заземления через шунтирующий компонент или другой взаимно соединяющий элемент. Элемент 116 связи не соединен с «землей», а имеет емкостную связь с заземляющим элементом 114. Длину элемента 116 связи можно задать так, что она будет соответствовать четной гармонике низкого порядка частоты развязанного РЧ сигнала (например, с разнесением на четверть или половину длины волны РЧ сигнала). Соответственно, ток сигнала вдоль поверхности 112 облучает элемент 116 связи, который имеет емкостную связь с заземляющим элементом 114. Таким образом, ток сигнала из внутренней антенны 108 развязан от внутренней антенны 110, и наоборот, за счет излучения элемента 116 связи. Хотя на фиг.1 изображен узел 102 устройства развязки который развязывает в двух диапазонах частот (например, на частотах, соответствующих длинам волн, в два раза и четыре раза превышающих длину элемента 116 связи), другие реализации могут обеспечивать развязку в более чем двух диапазонах частот.
[0019] На фиг.2 изображен примерный узел устройства развязки с емкостной связью, расположенный между двумя антеннами на электронном устройстве. Хотя это и не показано, поверхность 212 может включать в себя дополнительные антенные элементы, расположенные с одной или обеих сторон узла 202 устройства развязки. По меньшей мере одна антенна на поверхности 212 излучает радиосигнал в первом диапазоне F1 частот и, по меньшей мере одна антенна на поверхности 212 излучает радиосигнал во втором диапазоне F2 частот, не перекрывающемся с первым диапазоном частот. Например, антенны 204 и 206 могут работать в диапазоне частот WiFi, а другая пара антенн (не показаны), расположенных с противоположных сторон узла устройства развязки, может работать в диапазоне частот сотовой связи. Предусматриваются также другие реализации.
[0020] Узел 202 устройства развязки включает в себя заземляющий элемент 222 и элемент 216 связи, окруженный изолирующим (например, диэлектрическим) материалом 214. Заземляющий элемент 222 представляет собой заземленный проводящий элемент. Элемент 216 связи является электрически плавающим и возбуждается, переходя в состояние резонанса, поверхностным током, колеблющимся в одном из диапазонов F1 или F2 частот. Заземляющий элемент 222 показан как «L-образный»; вместе с тем предусматриваются также другие формы. Элемент 216 связи показан как «С-образный»; вместе с тем предусматриваются также другие формы, включая - но не в ограничительном смысле - «L-образные формы» и извилистые траектории. В одной реализации заземляющий элемент 222 и элемент 216 связи представляют собой печатные компоненты на диэлектрическом носителе 214 и установлены на поверхность 212.
[0021] Длина от конца до конца (показанная пунктирной линией 224) элемента 216 связи связана с длиной волны, присущей волне, имеющей частоту F1. В одной реализации элемент 216 связи имеет длину 224 от конца до конца, которая, по существу, равна четверти расстояния c/F1 и половине расстояния c/F2, где c - скорость света. За счет того, что элемент 216 связи проложен вдоль обеих сторон 226 и 228 заземляющего элемента 222, элемент 216 связи имеет емкостную связь с заземляющим элементом 222 вдоль своей длины 224 от конца до конца.
[0022] Во время работы узел 202 устройства развязки предотвращает прохождение поверхностных токов с частотой колебаний в диапазоне либо F1, либо F2, в результате резонанса элемента 216 связи на таких частотах. Когда одна или несколько антенн на поверхности 212 излучают радиосигналы в диапазонах F1 или F2 частот, поверхностный ток, проходящий между антеннами 204 и 206, эффективно прекращается в узле 202 развязки. В одной примерной реализации, F1 - это частота, используемая для диапазона WiFi 2,4 ГГц, а F2 - это частота, используемая для диапазона WiFi 5 ГГц (также известного как для диапазон WiFi 5,8 ГГц), хотя таким образом можно развязывать и другие диапазоны частот.
[0023] На фиг.3 изображен примерный узел 302 устройства развязки с емкостной связью, включающий в себя шунтирующий элемент 318, который расположен между двумя антеннами 304 и 306 на электронном устройстве. Хотя это и не показано, поверхность 312 может включать в себя дополнительные антенные элементы, расположенные с одной или обеих сторон узла 302 устройства развязки. По меньшей мере одна антенна на поверхности 312 излучает радиосигнал в первом диапазоне F1 частот и, по меньшей мере одна антенна на поверхности 312 излучает радиосигнал во втором диапазоне F2 частот, не перекрывающемся с первым диапазоном частот. Например, антенны 304 и 306 могут работать в диапазоне частот WiFi, а другая пара антенн (не показаны), расположенных с противоположных сторон узла устройства развязки, работают в диапазоне частот сотовой связи. Предусматриваются также другие реализации.
[0024] Узел 302 устройства развязки включает в себя заземляющий элемент 322 и элемент 316 связи, окруженный изолирующим (например, диэлектрическим) материалом 314. Заземляющий элемент 322 представляет собой заземленный проводящий элемент. Элемент 316 связи является электрически плавающим и возбуждается, переходя в состояние резонанса, поверхностным током, колеблющимся в одном из диапазонов F1 или F2 частот. Заземляющий элемент 322 показан как «L-образный»; вместе с тем, предусматриваются также другие формы. Элемент 316 связи показан как «С-образный»; вместе с тем, предусматриваются также другие формы, включая - но не в ограничительном смысле - «L-образные формы» и извилистые траектории. В одной реализации заземляющий элемент 322 и элемент 316 связи представляют собой печатные компоненты на диэлектрическом носителе 314 и установлены на поверхности 212.
[0025] Длина от конца до конца (показанная пунктирной линией 324) элемента 316 связи связана с длиной волны, присущей волне, имеющей частоту F1. В одной реализации элемент 316 связи имеет длину 324 от конца до конца, которая, по существу, равна четверти расстояния c/F1 и половине расстояния c/F2, где c - скорость света. За счет того, что элемент 316 связи проложен вдоль обеих сторон 326 и 328 заземляющего элемента 322, элемент 316 связи имеет емкостную связь с заземляющим элементом 322 вдоль своей длины 324 от конца до конца.
[0026] Во время работы узел 302 устройства развязки предотвращает прохождение поверхностных токов с частотой колебаний в диапазоне либо F1, либо или F2, в результате резонанса элемента 316 связи на таких частотах. Когда одна или несколько антенн на поверхности 312 излучают радиосигналы в диапазонах F1 или F2 частот, поверхностный ток, проходящий между антеннами 304 и 306, эффективно прекращается в узле 302 развязки. В одной примерной реализации, F1 - это частота, используемая для диапазона WiFi 2,4 ГГц, а F2 - это частота, используемая для диапазона WiFi 5 ГГц, хотя таким образом можно развязывать и другие диапазоны частот.
[0027] Узел 302 устройства развязки также включает в себя шунтирующий контур 318, который может дополнительно настраивать частоты развязки узла 302 устройства развязки. В одной реализации шунтирующий элемент 318 включает в себя элемент 329 переменной емкости (например, управляемый напряжением емкостной элемент) и индуктор 331 (как дополнительно изображено подробнее на покомпонентном виде 330). Регулируя емкость элемента 329 переменной емкости, можно дополнительно уточнить частоты развязки. Шунтирующий компонент 318 работает как часть резонансного контура с заземляющим элементом 322 для регулирования электрической длины элемента 322 связи. Таким образом, узел 302 устройства развязки можно изменять, чтобы обеспечить развязку на разных частотах.
[0028] На фиг.4 изображен примерный узел 402 устройства развязки с емкостной связью, включающий в себя несколько компонентов - 415 и 416 - связи, расположенных между двумя антеннами 404 и 406 на электронном устройстве. Хотя это и не показано, поверхность 412 может включать в себя дополнительные антенные элементы, расположенные с одной или обеих сторон узла 402 устройства развязки. По меньшей мере одна антенна на поверхности 412 излучает радиосигнал в первом диапазоне F1 частот и, по меньшей мере одна антенна на поверхности 412 излучает радиосигнал во втором диапазоне F2 частот, не перекрывающемся с первым диапазоном частот. Например, антенны 404 и 406 могут работать в диапазоне частот WiFi, а другая пара антенн (не показаны), расположенных с противоположных сторон узла устройства развязки, работают в диапазоне частот сотовой связи. Те же самые антенны или другие антенны на электронном устройстве могут излучать радиосигналы в диапазонах частот F3 и F4. Предусматриваются также другие реализации.
[0029] Узел 402 устройства развязки включает в себя заземляющий элемент 422, первый элемент 416 связи, и второй элемент 415 связи окруженный изолирующим (например, диэлектрическим) материалом 414. Заземляющий элемент 422 представляет собой заземленный проводящий элемент. Элементы 416 и 415 связи являются электрически плавающими. Элемент 416 связи возбуждается, переходя в состояние резонанса, поверхностным током, колеблющимся в одном из диапазонов F1 или F2 частот, а элемент 415 связи возбуждается, переходя в состояние резонанса, поверхностным током, колеблющимся в одном из диапазонов F3 или F4 частот. Заземляющий элемент 422 показан как «L-образный»; вместе с тем, предусматриваются также другие формы. Элементы 416 и 415 связи показаны как «С-образные»; вместе с тем, предусматриваются также другие формы, включая - но не в ограничительном смысле - «L-образные формы» и извилистые траектории. В одной реализации заземляющий элемент 422 и элементы 416 и 415 связи представляют собой печатные компоненты на диэлектрическом носителе 414 и установлены на поверхности 412.
[0030] Длина от конца до конца (показанная пунктирной линией 424) элемента 416 связи связана с длиной волны, присущей волне, имеющей частоту F1. В одной реализации элемент 416 связи имеет длину 424 от конца до конца, которая, по существу, равна четверти расстояния c/F1 и половине расстояния c/F2, где c - скорость света. За счет того, что элемент 416 связи проложен вдоль обеих сторон 426 и 428 заземляющего элемента 422, элемент 416 связи имеет емкостную связь с заземляющим элементом 422 вдоль своей длины 424 от конца до конца.
[0031] Длина от конца до конца (показанная пунктирной линией 423) элемента 415 связи связана с длиной волны, присущей волне, имеющей частоту F1, и волне, имеющей частоту F2. В одной реализации элемент 415 связи имеет длину 423 от конца до конца, которая, по существу, равна четверти расстояния c/F1 и половине расстояния c/F2, где c - скорость света. За счет того, что элемент 415 связи проложен вдоль обеих сторон 426 и 428 заземляющего элемента 422, элемент 415 связи имеет емкостную связь с заземляющим элементом 422 вдоль своей длины 423 от конца до конца.
[0032] Во время работы, узел 402 устройства развязки предотвращает прохождение поверхностных токов с частотой колебаний в диапазоне либо F1, либо F2, в результате резонанса элемента 416 связи на таких частотах, а также в диапазоне либо F3, либо F4, в результате резонанса элемента 415 связи на таких частотах. Когда одна или несколько антенн на поверхности 412 излучают радиосигналы в диапазонах F1 или F2 частот или в диапазонах F3 или F4 частот, поверхностный ток, проходящий между антеннами 404 и 406, эффективно прекращается в узле 402 развязки. В одной примерной реализации F1 - это частота, используемая для диапазона WiFi 2,4 ГГц, F2 - это частота, используемая для диапазона WiFi 5 ГГц, а F3 и F4 - это частоты, используемые в реализациях, касающихся электросвязи с подвижными объектами (например, LTE, 4G, и т.д.), хотя таким образом можно развязывать и другие диапазоны частот.
[0033] На фиг.5 изображены графики 500 рабочей характеристики 502 изоляции, достигаемой с помощью примерного узла устройства развязки с емкостной связью, в сравнении с обратными потерями 504 и 506 антенн для антенны 1 и антенны 2, между которыми расположен узел устройства развязки. Как показано, примерный узел устройства развязки с емкостной связью включает в себя элемент связи, реализующий емкостную связь и имеющий длину, приближающуюся к параметрам c/2,4 ГГц и c/5 ГГц, где c - скорость света, и дающий сильную развязку в области 2,4 ГГц и 5 ГГц.
[0034] На фиг.6 изображены примерные операции 600 развязки, предназначенные для развязки антенн с помощью примерного узла устройства развязки с емкостной связью. На операции 602 формирования формируют узел устройства развязки на электронном устройстве между двумя или более антеннами. Конфигурация узла устройства развязки обеспечивает резонанс в первом диапазоне частот и втором диапазоне частот и включает в себя, по меньшей мере один проводящий заземляющий элемент. В одной реализации узел устройства развязки также включает в себя единственный электрически плавающий проводящий элемент связи, реализующий емкостную связь, который резонирует в двух или более диапазонах частот на основе его длины, приближающейся к половине и четверти длин волн согласно таким диапазонам частот. В еще одной реализации узел устройства развязки включает в себя несколько электрически плавающих проводящих элементов связи, реализующих емкостную связь.
[0035] На операции 604 приема осуществляют прием - на одной или нескольких антеннах - волны несущей, обуславливающей колебания в первом диапазоне частот. В результате операции 604 приема, на электронном устройстве генерируется поверхностный ток с частотой колебаний в первом диапазоне частот.
[0036] На операции 606 развязки осуществляют развязку антенны, которая приняла несущую волну от любых антенн, расположенных с противоположной стороны узла устройства развязки. В частности, операцию 606 развязки осуществляют посредством электрически плавающего проводящего элемента с емкостной связью, который резонирует в первом диапазоне частот. Такой же процесс можно проводить для одного или нескольких дополнительных диапазонов частот, как описано выше. Предусматриваются также другие реализации.
[0037] Реализации, описанные здесь, реализуются как логические этапы в одной или нескольких компьютерных системах. Логические операции согласно данному изобретению реализуются (1) как последовательность исполняемых процессором этапов, проводимых в одной или нескольких компьютерных системах, и (2) как взаимосвязанные модули машины или схемы в пределах одной или нескольких компьютерных систем. Реализация - это вопрос выбора в зависимости от требований к рабочим характеристикам системы, реализующей изобретение. Соответственно, логические операции, составляющие описанные здесь варианты осуществления изобретения, упоминаются под разными названиями как операции, этапы или модули. Помимо этого, следует понять, что логические операции можно проводить в любом порядке, добавляя или исключая их, когда это желательно, если явно не указано иное, или в некотором конкретном порядке, к которому обязывают формулировки пунктов формулы изобретения.
[0038] Вышеизложенное описание, примеры и данные обеспечивают полную характеристику структуры примерных реализаций. Поскольку в рамках существа и объема притязаний заявляемого изобретения возможны многие реализации, это изобретение характеризуется нижеследующей формулой изобретения. Помимо этого, структурные признаки согласно разным примерам можно объединять в еще одной реализации в рамках объема притязаний нижеследующей формулы изобретения.
Claims (19)
1. Аппарат для малой компьютерной электроники, содержащий:
узел устройства развязки с емкостной связью, распложенный между по меньшей мере двумя антеннами, причем узел устройства развязки с емкостной связью обеспечивает развязку между упомянутыми по меньшей мере двумя антеннами, при этом упомянутые по меньшей мере две антенны электрически соединены посредством заземляющей плоскости, а узел устройства развязки содержит:
заземленный проводящий элемент, электрически соединенный с заземляющей плоскостью; и
электрически плавающий элемент, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, причем электрически плавающий элемент связи проложен вокруг двух сторон заземленного проводящего элемента.
2. Аппарат по п.1, в котором заземленный проводящий элемент имеет первую длинную сторону и вторую длинную сторону, а электрически плавающий элемент связи емкостно связан с обеими длинными сторонами заземленного проводящего элемента.
3. Аппарат по п.2, в котором электрически плавающий элемент связи проходит вдоль обеих длинных сторон заземленного проводящего элемента.
4. Аппарат по п.1, в котором электрически плавающий элемент связи имеет длину, составляющую четверть или половину длины сигнала несущей волны, излучаемого упомянутыми по меньшей мере двумя антеннами.
5. Аппарат по п.1, в котором узел устройства развязки включает в себя один или несколько настраиваемых конденсаторов для адаптивной настройки режима резонанса узла устройства развязки.
6. Аппарат по п.1, в котором электрически плавающий элемент связи представляет собой первый электрически плавающий элемент связи, причем аппарат дополнительно содержит:
второй электрически плавающий элемент связи, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, при этом второй электрически плавающий элемент связи имеет длину от конца до конца, отличающуюся от длины от конца до конца первого электрически плавающего элемента связи.
7. Аппарат по п.1, в котором электрически плавающий элемент связи представляет собой первый электрически плавающий элемент связи и дополнительно содержит:
второй электрически плавающий элемент связи, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, при этом первый электрически плавающий элемент связи проложен между заземленным проводящим элементом и вторым электрически плавающим элементом связи.
8. Способ для малой компьютерной электроники, содержащий этапы, на которых:
располагают узел устройства развязки с емкостной связью между по меньшей мере двумя антеннами, причем узел устройства развязки с емкостной связью обеспечивает развязку между упомянутыми по меньшей мере двумя антеннами;
электрически соединяют упомянутые по меньшей мере две антенны посредством заземляющей плоскости, причем узел устройства развязки с емкостной связью содержит заземленный проводящий элемент, электрически соединенный с заземляющей плоскостью, и электрически плавающий элемент связи, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом; и
прокладывают электрически плавающий элемент связи вокруг двух сторон заземляющего проводящего элемента.
9. Вычислительное устройство для малой компьютерной электроники, содержащее:
по меньшей мере две антенны;
узел устройства развязки с емкостной связью, расположенный между по меньшей мере двумя антеннами, причем упомянутые по меньшей мере две антенны электрически соединены посредством заземляющей плоскости, при этом устройство развязки с емкостной связью обеспечивает развязку между упомянутыми по меньшей мере двумя антеннами и включает в себя заземленный проводящий элемент, электрически соединенный с заземляющей плоскостью, первый электрически плавающий элемент связи, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, и второй электрически плавающий элемент связи, емкостно связанный с заземленным проводящим элементом, при этом второй электрически плавающий элемент связи имеет длину от конца до конца, отличающуюся от длины от конца до конца первого электрически плавающего элемента связи, причем первый и второй электрически плавающие элементы связи проложены вокруг двух сторон заземляющего проводящего элемента.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/248,075 | 2014-04-08 | ||
| US14/248,075 US9774079B2 (en) | 2014-04-08 | 2014-04-08 | Capacitively-coupled isolator assembly |
| PCT/US2015/023755 WO2015157047A1 (en) | 2014-04-08 | 2015-04-01 | Capacitively-coupled isolator assembly |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016139259A RU2016139259A (ru) | 2018-04-06 |
| RU2016139259A3 RU2016139259A3 (ru) | 2018-09-11 |
| RU2682089C2 true RU2682089C2 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=52875310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016139259A RU2682089C2 (ru) | 2014-04-08 | 2015-04-01 | Узел устройства развязки с емкостной связью |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9774079B2 (ru) |
| EP (1) | EP3130034B1 (ru) |
| JP (1) | JP6562945B2 (ru) |
| KR (1) | KR102272966B1 (ru) |
| CN (1) | CN106415925B (ru) |
| AU (1) | AU2015244191B2 (ru) |
| BR (1) | BR112016022161B1 (ru) |
| CA (1) | CA2943528C (ru) |
| MX (1) | MX366215B (ru) |
| RU (1) | RU2682089C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015157047A1 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201610113D0 (en) | 2016-06-09 | 2016-07-27 | Smart Antenna Tech Ltd | An antenna system for a portable device |
| CN105305081A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-03 | 歌尔声学股份有限公司 | 天线装置和移动终端 |
| CN105870589A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-08-17 | 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 | 移动终端 |
| KR101812315B1 (ko) * | 2016-06-13 | 2017-12-27 | 순천향대학교 산학협력단 | 비접촉 접지 구조를 기반으로 안테나의 격리도를 개선하는 방법 및 비접촉 접지 구조를 포함하는 안테나 |
| CN107706529B (zh) * | 2016-08-08 | 2021-01-15 | 华为技术有限公司 | 一种去耦组件、多天线系统及终端 |
| US10615494B2 (en) * | 2016-09-08 | 2020-04-07 | Mediatek Inc. | Coupling reduction method for antennas in package |
| US10181638B2 (en) * | 2017-04-11 | 2019-01-15 | Auden Techno Corp. | Radiofrequency antenna device |
| CN108923813B (zh) * | 2017-05-16 | 2020-11-27 | 联发科技股份有限公司 | 射频设备 |
| US10727579B2 (en) | 2018-08-03 | 2020-07-28 | The Chinese University Of Hong Kong | Device and method of reducing mutual coupling of two antennas by adding capacitors on ground |
| US20210111486A1 (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-15 | Intel Corporation | Antenna assembly with isolation network |
| US20210296774A1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-09-23 | Google Llc | Integrated Cellular and Ultra-Wideband Antenna System for a Mobile Electronic Device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102832452A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-19 | 桂林电子科技大学 | 一种高隔离度双单元mimo阵列天线 |
| US20130082884A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Google Inc. | Antennas for computers with conductive chassis |
| GB2500209A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Microsoft Corp | Antenna isolation using a tuned ground plane notch |
| US20130293425A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Jiang Zhu | Antenna Structures Having Slot-Based Parasitic Elements |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1566857B1 (en) | 2004-02-20 | 2008-03-26 | Alcatel Lucent | Dual polarized antenna module |
| US7525502B2 (en) | 2004-08-20 | 2009-04-28 | Nokia Corporation | Isolation between antennas using floating parasitic elements |
| KR100699472B1 (ko) | 2005-09-27 | 2007-03-26 | 삼성전자주식회사 | 아이솔레이션 소자를 포함하는 평판형 미모 어레이 안테나 |
| US7629930B2 (en) * | 2006-10-20 | 2009-12-08 | Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. | Systems and methods using ground plane filters for device isolation |
| KR100951582B1 (ko) * | 2007-11-02 | 2010-04-09 | 한양대학교 산학협력단 | 초광대역 다이버시티 안테나 |
| JP2009246560A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アンテナ装置及びそれを備えた無線通信装置 |
| FR2942915A1 (fr) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | Thomson Licensing | Systeme d'antennes compact |
| US8085202B2 (en) | 2009-03-17 | 2011-12-27 | Research In Motion Limited | Wideband, high isolation two port antenna array for multiple input, multiple output handheld devices |
| TWI420739B (zh) | 2009-05-21 | 2013-12-21 | Ind Tech Res Inst | 輻射場型隔離器及其天線系統與使用該天線系統的通訊裝置 |
| KR100980774B1 (ko) | 2010-01-13 | 2010-09-10 | (주)가람솔루션 | 아이솔레이션 에이드를 구비한 내장형 ｍｉｍｏ 안테나 |
| KR101102650B1 (ko) * | 2010-04-28 | 2012-01-04 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 아이솔레이션 향상을 위한 ｍｉｍｏ 안테나 |
| KR101644908B1 (ko) * | 2010-10-27 | 2016-08-03 | 삼성전자 주식회사 | 미모 안테나 장치 |
| JP5673270B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2015-02-18 | 船井電機株式会社 | マルチアンテナ装置および通信機器 |
| EP2518824A1 (en) | 2011-04-27 | 2012-10-31 | Research In Motion Limited | Multiple antenna assembly utilizing electromagnetic band gap isolation structures |
| CN102760949A (zh) | 2011-04-27 | 2012-10-31 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 多输入输出天线 |
| US8816921B2 (en) * | 2011-04-27 | 2014-08-26 | Blackberry Limited | Multiple antenna assembly utilizing electro band gap isolation structures |
-
2014
- 2014-04-08 US US14/248,075 patent/US9774079B2/en active Active
-
2015
- 2015-04-01 CA CA2943528A patent/CA2943528C/en active Active
- 2015-04-01 AU AU2015244191A patent/AU2015244191B2/en active Active
- 2015-04-01 EP EP15716668.7A patent/EP3130034B1/en active Active
- 2015-04-01 BR BR112016022161-3A patent/BR112016022161B1/pt active IP Right Grant
- 2015-04-01 RU RU2016139259A patent/RU2682089C2/ru active
- 2015-04-01 CN CN201580018515.7A patent/CN106415925B/zh active Active
- 2015-04-01 MX MX2016013043A patent/MX366215B/es active IP Right Grant
- 2015-04-01 JP JP2016560965A patent/JP6562945B2/ja active Active
- 2015-04-01 WO PCT/US2015/023755 patent/WO2015157047A1/en active Application Filing
- 2015-04-01 KR KR1020167030938A patent/KR102272966B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130082884A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Google Inc. | Antennas for computers with conductive chassis |
| GB2500209A (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Microsoft Corp | Antenna isolation using a tuned ground plane notch |
| US20130293425A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Jiang Zhu | Antenna Structures Having Slot-Based Parasitic Elements |
| CN102832452A (zh) * | 2012-09-18 | 2012-12-19 | 桂林电子科技大学 | 一种高隔离度双单元mimo阵列天线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2015244191B2 (en) | 2018-12-06 |
| RU2016139259A3 (ru) | 2018-09-11 |
| MX2016013043A (es) | 2017-01-09 |
| CN106415925B (zh) | 2018-11-16 |
| US9774079B2 (en) | 2017-09-26 |
| MX366215B (es) | 2019-07-02 |
| CA2943528C (en) | 2021-10-12 |
| BR112016022161A2 (pt) | 2017-08-15 |
| US20150288061A1 (en) | 2015-10-08 |
| BR112016022161B1 (pt) | 2023-02-07 |
| CN106415925A (zh) | 2017-02-15 |
| EP3130034A1 (en) | 2017-02-15 |
| KR102272966B1 (ko) | 2021-07-02 |
| KR20160140937A (ko) | 2016-12-07 |
| BR112016022161A8 (pt) | 2021-07-13 |
| EP3130034B1 (en) | 2018-12-12 |
| RU2016139259A (ru) | 2018-04-06 |
| CA2943528A1 (en) | 2015-10-15 |
| AU2015244191A1 (en) | 2016-10-06 |
| JP6562945B2 (ja) | 2019-08-21 |
| WO2015157047A1 (en) | 2015-10-15 |
| JP2017511071A (ja) | 2017-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2682089C2 (ru) | Узел устройства развязки с емкостной связью | |
| US9614571B2 (en) | Multi-band isolator assembly | |
| US10263336B1 (en) | Multi-band multi-antenna array | |
| EP3086408B1 (en) | Antenna unit and terminal | |
| US20190260113A1 (en) | Antenna and Mobile Terminal | |
| US10116281B2 (en) | Power combiner/divider using mutual inductance | |
| US20140273887A1 (en) | Tunable ila and dila matching for simultaneous high and low band operation | |
| US9401543B2 (en) | Broadband antenna | |
| WO2017035730A1 (zh) | 一种缝隙天线和终端设备 | |
| TWI550954B (zh) | 天線組與天線隔離度增強方法 | |
| CN105024134A (zh) | 通信装置及其多天线系统设计方法 | |
| EP2562868A1 (en) | A multiple-turn loop antenna arrangement and a portable radio communication device comprising such an arrangement | |
| EP2866300A1 (en) | Antenna apparatus | |
| EP3185358A1 (en) | Antenna arrangement | |
| TWI668910B (zh) | 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 | |
| CN114175398B (zh) | 自解耦紧凑型空腔天线 | |
| Bahramzy et al. | Isolation of high-Q antennas for mobile handsets | |
| TWM444618U (zh) | 可提升隔離度之行動通訊多天線整合裝置 |