TWI420739B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
TWI420739B
TWI420739B TW098116864A TW98116864A TWI420739B TW I420739 B TWI420739 B TW I420739B TW 098116864 A TW098116864 A TW 098116864A TW 98116864 A TW98116864 A TW 98116864A TW I420739 B TWI420739 B TW I420739B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
radiation field
field type
plane radiation
isolator
type isolation
Prior art date
Application number
TW098116864A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201042820A (en
Inventor
Chun Yi Wu
Hung Hsuan Lin
Ken Huang Lin
Hsin Lung Su
Chih Chun Hsu
Original Assignee
Ind Tech Res Inst
Univ Nat Sun Yat Sen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ind Tech Res Inst, Univ Nat Sun Yat Sen filed Critical Ind Tech Res Inst
Priority to TW098116864A priority Critical patent/TWI420739B/zh
Priority to US12/622,438 priority patent/US8643546B2/en
Priority to EP10153002A priority patent/EP2256866A3/en
Publication of TW201042820A publication Critical patent/TW201042820A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI420739B publication Critical patent/TWI420739B/zh
Priority to US14/146,006 priority patent/US9325063B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/10Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism comprising three-dimensional array of impedance discontinuities, e.g. holes in conductive surfaces or conductive discs forming artificial dielectric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0086Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices having materials with a synthesized negative refractive index, e.g. metamaterials or left-handed materials

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

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
本發明是有關於輻射場型隔離器,且特別是有關於一種輻射場型隔離器及其天線系統與使用此系統的通訊裝置。
目前無線通訊系統普遍採用多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,簡稱為MIMO)的無線傳輸技術,例如,使用IEEE 802.11n的無線通訊系統或使用IEEE 802.16通訊協定的全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,簡稱為WiMAX)系統,藉由增加無線通道的數目來提昇資料傳輸速率。但是,為了達到MIMO技術的功效,用戶端的通訊裝置也須具有多支天線。若是通訊裝置內部之多支天線之間的間隔距離過小,則在多支天線發射或接收無線訊號之電磁波時,會產生無線訊號相互耦合的狀況,使得多支天線之間的隔離度降低,進而減少總體無線通道容量。因此,有效增加多支天線之間的隔離度對使用MIMO技術或具有多支天線的通訊裝置來說是相當重要的。
傳統上採用以下幾個方法來增加多支天線之間的隔離度。首先,可以採取拉大天線間距的方法。但是對於手持通訊裝置或體積小的通訊裝置,例如行動電話、衛星導航裝置、筆記型電腦或個人資料處理裝置來說,此方法需要較多空間。另外,可以使用具有不同極化或場型的多支天線。但是在手持通訊裝置或體積小的通訊裝置上,可能較難達到單純的極化或明確的場型。再者,可以使用混合耦合器(hybrid coupler)來進行無線訊號的分集(diversity)。然後,還可以使用單一隔離結構例如被動式天線。此外,也可以使用週期性隔離結構。但是,通常此方法可能會造成頻寬較窄。
提供一輻射場型隔離器示範實施例。上述之輻射場型隔離器包括介質基板與多個輻射場型隔離單元。介質基板設置於多個天線之間,包括上表面與下表面,並且介質基板的法線方向實質上與上述天線所輻射之電磁波的傳播方向垂直。此外,上述輻射場型隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面,或者同時設置於上表面與下表面。
另提供一多天線系統示範實施例。上述之多天線系統包括至少二天線與至少一輻射場型隔離器。上述二天線具有相同操作頻帶,上述二天線為微帶天線,且每一天線包括輻射導體,導體接地面與饋入源。上述輻射場型隔離器,設置於上述二天線的中間,包括多個輻射場型隔離單元與介質基板。上述輻射場型隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面,或者同時設置於介質基板的上表面與下表面。
再提供一通訊裝置示範實施例。上述之通訊裝置包括多天線系統、至少一輻射場型隔離器與無線通訊單元。上述多天線系統,用以接收與發送多個無線信號。另外,輻射場型隔離器,設置於上述多天線系統中,包括多個輻射場型隔離單元與介質基板。再者,上述輻射場型隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面,或者同時設置於介質基板的上表面與下表面。此外,上述無線通訊單元處理無線信號。
另提供一輻射場型隔離器示範實施例。上述之輻射場型隔離器包括介質基板、樹枝狀隔離單元與輻射場型隔離單元。介質基板設置於多個天線之間,介質基板包括上表面與下表面,並且介質基板的法線方向實質上與上述天線所輻射之電磁波的傳播方向垂直。上述樹枝狀隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面。上述輻射場型隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面。
另提供一多天線系統示範實施例。上述多天線系統包括至少二天線與至少一輻射場型隔離器。上述二天線具有相同操作頻帶,上述二天線為微帶天線,且每一天線包括輻射導體,導體接地面與饋入源。上述輻射場型隔離器,設置於上述二天線的中間,包括樹枝狀隔離單元、多個輻射場型隔離單元與介質基板。上述樹枝狀隔離單元設置於介質基板的上表面或下表面,並且上述樹枝狀隔離單元與上述導體接地面連接或以電容式/電感式耦合進行電性的連結。
下文特舉示範實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下,以讓上述特徵和優點能更明顯易懂。
現在將詳細參照所揭露之示範實施例,所述之示範實施例多繪示於附圖中,附帶一提的是,整個附圖中相同的參考標記用於表示相同或相似的元件。
提供了一輻射場型隔離器與一具有此輻射場型隔離器的多天線系統示範實施例,以及一種具有此多天線系統的通訊裝置。其中,在示範實施例中,此種輻射場型隔離器具有寬頻特性。除此之外,下述之所有示範實施例僅是用以說明,並非用以限定本發明。
首先請參照圖1,圖1是根據第一示範實施例所繪示多天線系統100之結構的示意圖。多天線系統100適用於多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,簡稱為MIMO)通訊裝置或具有多個高頻天線單元的通訊裝置。上述之多天線系統100包括導體接地面111、輻射場型隔離器112、第一微帶傳輸線121、第二微帶傳輸線122、第一輻射導體131、第二輻射導體132、第一饋入源141與第二饋入源142。
在第一示範實施例中假設通訊裝置(未繪示)已經預先將射頻訊號分開成第一射頻訊號(未繪示)與第二射頻訊號(未繪示),且將第一射頻訊號與第二射頻訊號藉由第一饋入源141與第二饋入源142饋入多天線系統100中。換言之,第一射頻訊號與第二射頻訊號會被分別饋入多天線系統100的第一微帶傳輸線121與第二微帶傳輸線122。而第一微帶傳輸線121與第二微帶傳輸線122分別傳導第一射頻訊號與第二射頻訊號至第一輻射導體131與第二輻射導體132進行發射。換言之,第一輻射導體131與第二輻射導體132為多天線系統100的天線。
相反地,當第一輻射導體131與第二輻射導體132接收到射頻訊號(未繪示)時,第一輻射導體131與第二輻射導體132會分別將已接收射頻訊號傳導至第一微帶傳輸線121與第二微帶傳輸線122。然後,第一微帶傳輸線121與第二微帶傳輸線122上的已接收射頻訊號藉由第一饋入源141與第二饋入源142傳導至通訊裝置的其他模組或其他單元(未繪示)進行訊號處理(未繪示)。
請參照圖1,多天線系統100的導體接地面111提供多天線系統100之輻射場型隔離器112、第一微帶傳輸線121、第二微帶傳輸線122、第一輻射導體131與第二輻射導體132的接地參考電壓。另外,第一微帶傳輸線121與第二微帶傳輸線122分別設置於輻射場型隔離器112的兩側。同時,第一輻射導體131與第二輻射導體132分別設置於輻射場型隔離器112的兩側。輻射場型隔離器112改變第一輻射導體131與第二輻射導體132所輻射之電磁波的場型,並因此降低第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合。
圖3是根據第一示範實施例所繪示多天線系統100之返回損失及耦合係數的示意圖。在此須說明的是,圖3繪示在多天線系統100經過輻射場型隔離器112降低第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合後,第一輻射導體131與第二輻射導體132各自的返回損失及兩個天線間的耦合係數。請參照圖3,圖3之曲線310代表第一輻射導體131的返回損失;圖3之曲線320代表第二輻射導體132的返回損失;而圖3之曲線330代表第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數。
圖4是根據第一示範實施例所繪示多天線系統100之一天線之輻射場型特性的示意圖。請參照圖4,圖4的曲線410是多天線系統100的第一輻射導體131(亦即,第一天線)所輻射的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型後,所呈現的輻射場型。
圖5是根據第一示範實施例所繪示多天線系統100之另一天線之輻射場型特性的示意圖。請參照圖5,圖5的曲線510是多天線系統100的第二輻射導體132(亦即,第二天線)所輻射的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型後,所呈現的輻射場型。另外,請同時參照圖4與圖5,圖4中右邊的電磁波輻射場型較弱(此即第一輻射導體131的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型的結果),而圖5左邊的電磁波輻射場型較弱(此即第二輻射導體132的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型的結果)。如此,可以看出第一輻射導體131的電磁波與第二輻射導體132的電磁波的信號交互耦合的量不大。此外,可以看出輻射場型隔離器112降低了第一輻射導體131與第二輻射導體132互相耦合的現象。
圖6是根據第二示範實施例所繪示多天線系統600之結構的示意圖。請參照圖1與圖6,多天線系統600與多天線系統100唯一不同的地方是,輻射場型隔離器612的內部結構與圖1輻射場型隔離器112的內部結構不同。多天線系統600的其他元件與多天線系統100的相同,故在此不再重述。
介紹完多天線系統100的各元件與多天線系統600後,以下將以圖2、圖7至圖12對輻射場型隔離器112與其他類型的輻射場型隔離器作進一步的說明。
請參照圖2,圖2是根據第一示範實施例所繪示輻射場型隔離器200之結構的示意圖。圖2也是圖1中輻射場型隔離器112的放大示意圖。
請參照圖2,輻射場型隔離器200包括介質基板231、第一輻射場型隔離單元241、第二輻射場型隔離單元242、第三輻射場型隔離單元251、第四輻射場型隔離單元261與第五輻射場型隔離單元262。
請參照圖1與圖2,介質基板231,設置於多天線系統100之第一輻射導體131與第二輻射導體132欲隔離電磁波之輻射能量的路徑上。介質基板231包括上表面與下表面,並且介質基板231的法線(如圖2)方向實質上垂直於第一輻射導體131與第二輻射導體132所輻射之電磁波的一個傳播方向。舉例說明,第一輻射導體131與第二輻射導體132所輻射之電磁波的傳播方向包括由第一輻射導體131向第二輻射導體132輻射的一傳播方向,以及由第二輻射導體132向第一輻射導體131輻射的另一傳播方向。介質基板231的法線方向實質上皆垂直於上述兩個傳播方向。
請參照圖2,第一輻射場型隔離單元241、第二輻射場型隔離單元242、第三輻射場型隔離單元251、第四輻射場型隔離單元261與第五輻射場型隔離單元262皆為輻射場型隔離器200的輻射場型隔離單元。第一輻射場型隔離單元241、第二輻射場型隔離單元242、第三輻射場型隔離單元251、第四輻射場型隔離單元261與第五輻射場型隔離單元262可以分別設置於介質基板231的上表面或下表面,或者同時設置於介質基板231的上表面與下表面。
請參照圖1與圖2,每一輻射場型隔離單元由非封閉的一曲折線條(meadnering line)或一蜿蜒狀線條所構成的。在以下各示範實施例中,上述之曲折線條是以導體形成的,譬如金屬等等。另外,在其他示範實施例中,每一輻射場型隔離單元也可以由非封閉的一螺旋(spiral)線條所構成的。每一輻射場型隔離單元之曲折線條的總長度為天線(亦即,第一輻射導體131與第二輻射導體132)所欲隔離之電磁波在自由空間中之波長的0.1倍至0.5倍,使得每一輻射場型隔離單元的共振頻率接近上述之電磁波的頻率。另外,每一輻射場型隔離單元之曲折線條的幾何圖形相類似但不完全相同,使得這些輻射場型隔離器單元的共振頻率彼此之間有些許差異,進而使得這些輻射場型隔離器單元在依照一個特定排列形狀配對排列時,可以達到隔離電磁波的效果。此外,任意兩個輻射場型隔離單元,例如,第一輻射場型隔離單元241與第二輻射場型隔離單元242,這兩個輻射場型隔離單元之間的間隔距離小於所欲隔離電磁波在自由空間中之波長的0.1倍。
在第一示範實施例中,每一輻射場型隔離單元是由一體成型的曲折線條或蜿蜒狀線條所實作的。但並不限定於此,在其他示範實施例中,每一輻射場型隔離單元也可以由多個線段所構成的曲折線條、蜿蜒狀線條或螺旋線條所實作的。另外,在其他示範實施例中,當輻射場型隔離器是以多層板方式實作時,輻射場型隔離器中的每一輻射場型隔離單元可以實作在同一層上面,或者,輻射場型隔離器中的每一輻射場型隔離單元還可以實作在不同層上面。
請繼續參照圖1與圖2,在輻射場型隔離器200的兩側之每一輻射場型隔離單元的開口朝向鄰近天線的輻射導體。舉例說明,輻射場型隔離器200之一側的輻射場型隔離單元如第一輻射場型隔離單元241與第二輻射場型隔離單元242的開口皆朝向多天線系統100的第一輻射導體131。相類似地,輻射場型隔離器200之另一側的輻射場型隔離單元如第四輻射場型隔離單元261與第五輻射場型隔離單元262的開口皆朝向多天線系統100的第二輻射導體132。
在第一示範實施例中,不在輻射場型隔離器200兩側之輻射場型隔離單元的開口可以朝向任意一方向。舉例說明,輻射場型隔離器200的第三輻射場型隔離單元251不在輻射場型隔離器200的兩側,是故,第三輻射場型隔離單元251可以朝向多天線系統100的第一輻射導體131或朝向多天線系統100的第二輻射導體132。
在第一示範實施例中,每一輻射場型隔離單元之曲折線條的總長度為可變動的。每一輻射場型隔離單元之曲折線條的總長度可以依照多天線系統100的設計需要作調整,曲折線條的總長度並非限定在固定的長度。另外,每一輻射場型隔離單元之曲折線條的繞入部分為複數次彎曲。舉例說明,請參照圖2,第一輻射場型隔離單元241有至少四次彎曲。再者,每一輻射場型隔離單元之曲折線條之繞入部分的一端長度可以自由曲折前進。舉例說明,請參照圖2,第一輻射場型隔離單元241最內部之一端2411的長度可以在一個預設範圍內增加或減少,只要第一輻射場型隔離單元241的總長度維持為天線所欲隔離之電磁波在自由空間中之波長的0.1倍至0.5倍。
在第一示範實施例中,不在輻射場型隔離器兩側的每一輻射場型隔離單元可以沿著一行的方向作位置變動。舉例說明,請參照圖1與圖2,輻射場型隔離器200的第三輻射場型隔離單元251可以在其所在的第二行中,沿著平行於多天線系統之第一輻射導體131與第二輻射導體132的一個方向作位置變動。換言之,輻射場型隔離器200的第三輻射場型隔離單元251可以經位置變動後,設置在第二輻射場型隔離單元242與第五輻射場型隔離單元262的中間。
輻射場型隔離器200包括至少二列輻射場型隔離單元與至少二行輻射場型隔離單元。在其他實施例中,輻射場型隔離器亦可以包括二行以上的輻射場型隔離單元或二列以上輻射場型隔離單元。另外,在此值得一提的是,輻射場型隔離器之輻射場型隔離單元的行數增加時,此輻射場型隔離器的隔離頻寬與隔離度皆增加。簡言之,輻射場型隔離器內之輻射場型隔離單元的數目、排列方式與繞線方式等皆可不受限定。
輻射場型隔離器200之一列中輻射場型隔離單元之個數總合大於或等於另一列中輻射場型隔離單元之個數總合。舉例說明,輻射場型隔離器200之第一列(在第一輻射場型隔離單元241、第三輻射場型隔離單元251與第四輻射場型隔離單元261的同一列)之輻射場型隔離單元的個數總合為3。而輻射場型隔離器200之第二行(在第二輻射場型隔離單元242與第五輻射場型隔離單元262的同一列)之輻射場型隔離單元的個數總合為2。如此可以看出,輻射場型隔離器200之第一列中輻射場型隔離單元的個數總合大於第二列中輻射場型隔離單元的個數總合。然而以上所述並非用以限定可實施方式,在其他示範實施例還可以包括其他類型的輻射場型隔離器,其中這些輻射場型隔離器之一行中輻射場型隔離單元之個數總合大於或等於另一行中輻射場型隔離單元之個數總合。
圖7是根據第二示範實施例所繪示輻射場型隔離器700之結構的示意圖。請參照圖6與圖7,輻射場型隔離器700可以設置於圖6中輻射場型隔離器612的位置。輻射場型隔離器700包括介質基板741、第一輻射場型隔離單元751、第二輻射場型隔離單元752、第三輻射場型隔離單元761、第四輻射場型隔離單元771、第五輻射場型隔離單元772與第六輻射場型隔離單元762。
請參照圖2與圖7,圖7中的輻射場型隔離器700與圖2中輻射場型隔離器112在內部結構上不同,其中輻射場型隔離器700比輻射場型隔離器112多一個輻射場型隔離單元,亦即,第六輻射場型隔離單元762。是故,輻射場型隔離器700之每一列中輻射場型隔離單元的個數總合等於其他行中輻射場型隔離單元的個數總合。
輻射場型隔離器的內部結構並不限定於圖2的輻射場型隔離器200與圖7的輻射場型隔離器700。以下用圖8至圖12來介紹其他可能之輻射場型隔離器的內部結構。請參照圖8,圖8繪示第三示範實施例所繪示輻射場型隔離器800之結構的示意圖。請參照圖8,輻射場型隔離器800除了介質基板831之外,還包括輻射場型隔離單元841、輻射場型隔離單元842、輻射場型隔離單元861與輻射場型隔離單元862。輻射場型隔離器800的每一輻射場型隔離單元類似於圖2的輻射場型隔離器200中的第一輻射場型隔離單元241與第三輻射場型隔離單元251被結合在一起,但是彼此不相等。因此,每一輻射場型隔離單元曲折線條的折數比第一輻射場型隔離單元241之曲折線條的折數少。
圖9是根據第四示範實施例所繪示輻射場型隔離器900之結構的示意圖。請參照圖8與圖9,圖9與圖8的不同之處是,輻射場型隔離器900比輻射場型隔離器800多一列輻射場型隔離單元。換言之,多了輻射場型隔離單元951設置於輻射場型隔離器900中。
圖10是根據第五示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。請參照圖2、圖9與圖10,圖9與圖10的不同之處是,輻射場型隔離器1000將輻射場型隔離器900中間一行的輻射場型隔離單元951置換為輻射場型隔離單元1051。此外,輻射場型隔離單元1051與圖2的第三輻射場型隔離單元相類似但與輻射場型隔離單元951相異較大。
可實施方式並非限定於以上圖2、圖7至圖10所繪示之直角曲折線條圖案的輻射場型隔離單元。以下將以圖11與圖12作非直角曲折線條的輻射場型隔離單元進行說明。
圖11是根據第六示範實施例所繪示輻射場型隔離器1100之結構的示意圖。請參照圖7與圖11,圖11中輻射場型隔離器1100之輻射場型隔離單元的配對排列方式與圖7中輻射場型隔離700中的配對排列方式相似。但是,輻射場型隔離器1100的每一輻射場型隔離單元的曲折線條為非直角的。
圖12是根據第七示範實施例所繪示輻射場型隔離器1200之結構的示意圖。請參照圖2與圖12,圖12中輻射場型隔離器1200之輻射場型隔離單元的配對排列方式與圖2中輻射場型隔離200中的配對排列方式相似。但是,輻射場型隔離器1200的每一輻射場型隔離單元的曲折線條為非直角的。以上第一示範實施例至第七示範實施例所提到之輻射場型隔離單元曲折線條的圖案,並非限定於此些。在其他示範實施例中,輻射場型隔離單元曲折線條的圖案還可以是其他種類的曲折線條。
在上述之各示範實施例中,輻射場型隔離器中的輻射場型隔離單元可以用超穎材料(meta-matrials)來實現或構成,其中,超穎材料的介電係數(permittivity)與導磁係數(permeability)的其中之一為負值,是故此種超穎材料又被稱為單負材料。因為此單負材料的傳播常數為虛數,當應用單負材料製作的輻射場型隔離單元與天線平行擺放時,將導致電磁波在單一方向上出現隔離效果。另外,上述之單負材料應用在輻射場型隔離器時,可以與天線平行擺放,且可以採用全平面設計。因此,單負材料應用在輻射場型隔離器時,可同時減少天線需要的高度與面積,進而將天線距離縮短至所欲隔離之電磁波在自由空間中之波長的0.18倍。此外,上述之單負材料應用在輻射場型隔離器,還可以用一般印刷電路板製程來實現,其中印刷電路板製程可以包括單層或多層板之結構。
請參照圖2、圖7與圖13,圖13是根據示範實施例所繪示使用之三種多天線系統之結構的示意圖。圖13中的多天線系統1310包括圖7中的輻射場型隔離器700,而多天線系統1330包括圖7中的輻射場型隔離器200。另外,圖13中多天線系統1320的輻射場型隔離器1322類似將輻射場型隔離器700中間一行的輻射場型隔離單元移除,並僅留下緊鄰天線(或輻射導體)的兩行輻射場型隔離單元。此外,輻射場型隔離器1322之兩行輻射場型隔離單元之間的間隔距離為至少一行輻射場型隔離單元的寬度。
請參照圖13與圖14,圖14是圖13中三種多天線系統中輻射場型隔離器之隔離度特性的示意圖。圖14為多天線系統1310、多天線系統1320與多天線系統1330經過在1.8GHz至3.2GHz之頻帶中實驗所表現的隔離度特性。要說明的是,這裡假設預期要隔離電磁波的目標頻率為2.6GHz,以及-18dB為隔離度之最低可接受的標準。在上述之假設狀況下,如圖14所示的隔離度特性曲線1410可得知,多天線系統1410的輻射場型隔離器700所表現的隔離度較不理想,因為在2.6GHz這個頻率上,輻射場型隔離器700所表現的隔離度是三個輻射場型隔離器中最少的。另外,如圖14所示的隔離度特性曲線1420可得知,多天線系統1420的輻射場型隔離器1322所表現的隔離度可被接受,但是隔離頻寬相對變窄。此外,如圖14所示的隔離度特性曲線1430可得知,多天線系統1330的輻射場型隔離器200所表現的隔離度較為理想,因為輻射場型隔離器200的隔離度極大值較另二輻射場型隔離器更明顯,且隔離頻寬最大。然而,圖14所示的隔離度特性僅是一特殊環境下的示範例實驗結果,並非用以限定可實施方式。在不同的系統參數與環境因素下,可能輻射場型隔離器700或輻射場型隔離器1322所表現的隔離度與隔離頻寬會較輻射場型隔離器200更好。是故,挑選多天線系統之輻射場型隔離器的結構應該根據無線通訊系統的需要來選擇。
圖15是根據第八示範實施例所繪示多天線系統1500之結構的示意圖。請參照圖6與圖15,圖15中多天線系統1500在導體接地面111的第一面上設置第一輻射導體131、第二輻射導體132與輻射場型隔離器1512。輻射場型隔離器1512與輻射場型隔離器600類似,輻射場型隔離器1512在導體接地面111的第一面上設置第一輻射導體131、第二輻射導體132、第一輻射場型隔離單元1541、第二輻射場型隔離單元1542、第三輻射場型隔離單元1551、第四輻射場型隔離單元1561與第五輻射場型隔離單元1562。在第八示範實施例中,輻射場型隔離器1512的第一輻射導體131、第二輻射導體132、第一輻射場型隔離單元1541、第二輻射場型隔離單元1542、第三輻射場型隔離單元1551、第四輻射場型隔離單元1561與第五輻射場型隔離單元1562為設置在同一面上。圖15是第二面(亦即,第一面的相反面)的俯視圖,是故以上這些元件在圖15中以虛線代表。輻射場型隔離器1512與輻射場型隔離器600不同的地方是,輻射場型隔離器1512在導體接地面111的第二面上設置一個樹枝狀結構單元1570。
在第八示範實施例中,樹枝狀結構單元1570是一個T型結構單元,且此T型結構單元可以包括第一部分(即A點、B點與C點所構成的一直線部分)與第二部分(即C點與D點所構成的一直線部分),其中第一部分與第二部分在C點連接。在第八示範實施例中,樹枝狀結構單元1570的第一部份的長度不超過輻射場型隔離器1512的兩側邊界,且第一部份的一半長度為6毫米(millimeters)。另外,樹枝狀結構單元1570可以由導體接地面111延伸出來。換言之,樹枝狀結構單元1570還可以與導體接地面111連接。當樹枝狀結構單元1570與上述各輻射場型隔離單元的超穎材料結構配合時,可以產生多個共振模態(resonance modes),進而產生較寬頻的隔離效果。再者,樹枝狀結構單元1570會對多天線系統1500的第一輻射導體131與第二輻射導體132所輻射的電磁波造成耦合量變化,因此第三輻射場型隔離單元1551需要被設置於低於圖15中A-B-C點所構成一連線之下方的位置。但是不限定於此,在其他示範實施例中,樹枝狀結構單元依據其所在之輻射場型隔離器的需要,還可以是一個近似T型的結構單元,或是一個近似Y型的結構單元。此外,在其他示範實施例中,樹枝狀結構單元的長度可以為非6毫米的其他數值,且可以依據其所在之輻射場型隔離器的需要來決定樹枝狀結構單元的長度。
圖16是根據第八示範實施例所繪示多天線系統1500之返回損失及耦合係數的示意圖。在此須說明的是,圖16繪示在多天線系統1500經過輻射場型隔離器1512降低第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合後,第一輻射導體131與第二輻射導體132各自的返回損失及兩個天線間的耦合係數。另外,圖16也繪示多天線系統1500沒有經過輻射場型隔離器1512降低第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合時,第一輻射導體131與第二輻射導體132各自的返回損失及兩個天線間的耦合係數。請參照圖16,圖16之曲線1610代表在輻射場型隔離器1512設置於多天線系統1500之情況下,第一輻射導體131的返回損失;圖3之曲線1620代表在輻射場型隔離器1512設置於多天線系統1500之情況下,第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數;圖3之曲線1630代表在輻射場型隔離器1512設置於多天線系統1500之情況下,第二輻射導體132的返回損失;而圖16之曲線1640代表無任何輻射場型隔離器設置於多天線系統1500之情況下,第一輻射導體131或第二輻射導體132的返回損失;而圖16之曲線1650代表無任何輻射場型隔離器設置於多天線系統1500之情況下,第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數。另外,由比較圖2、圖14與圖16可得知,輻射場型隔離器1512設置於多天線系統1500所產生之隔離頻寬可以比沒有樹枝狀結構單元1570之多天線系統,例如,具有輻射場型隔離器200之多天線系統1330的隔離頻寬還大。此外,經過實際實驗量測,輻射場型隔離器1512設置於多天線系統1500時,可以增加19.2%的隔離頻寬。
請參照圖17,圖17是根據第九示範實施例所繪示使用多天線系統之通訊裝置1700的系統方塊圖。通訊裝置1700可以是一個MIMO通訊裝置或具有多個高頻天線單元的通訊裝置。請參照圖15,通訊裝置1700包括多天線系統1710與無線通訊單元1720。多天線系統1710接收與發送多個無線信號,而無線通訊單元1720處理這些接收到或將要發送的無線信號。
請參照圖17,多天線系統1710包括天線單元1712、天線單元1714與輻射場型隔離器1716。天線單元1712與天線單元1714可以包括,但不限定於上述之第一示範實施例或第二示範實施例中所提到的微帶傳輸線、輻射導體與饋入源。此外,輻射場型隔離器1716可以是,但不限定於上述之第一示範實施例至第八示範實施例中所提到的輻射場型隔離器。可實施方式並不限定於此,其他示範實施例中的多天線系統還可以包括超過二個天線單元、以及超過一個輻射場型隔離器。
請參照圖八,無線通訊單元1720包括處理器1722、記憶體模組1724與無線收發單元1726。
在第九示範實施例中,無線收發單元1726藉由多天線系統1710上傳資料至無線接取裝置(未繪示),以及藉由多天線系統1710從無線接取裝置下載資料。另外,任何此領域具有通常知識者可以知道事實上無線收發單元1726包括,但不限定於通道編碼器(未繪示)、通道解碼器(未繪示)、多工器(未繪示)、解多工器(未繪示)、數位類比轉換器(未繪示)、調變器(未繪示)、解調變器(未繪示)與功率放大器(未繪示)。此外,無線收發單元1726所上傳與下載的資料包括由記憶體模組1724所儲存之通訊協定的資料與一般資料。
記憶體模組1724儲存通訊協定的資料與一般資料。另外,記憶體模組1724還可儲存程式模組,藉由處理器1722執行所述之程式模組,處理器1722會與其連接的各元件完成程式中的一或多個過程,其中,這些過程例如是通訊協定的程序、資料傳輸程序或操作系統的程序等。記憶體模組1724可為一或多個記憶體裝置,用以儲存資料以及軟體程式,且亦可例如包括RAM、ROM、FLASH、磁性儲存設備或光學資料儲存設備中之一或多者。處理器1722可提供為一或多個經組態(configure)以執行程式模組的處理器,並且處理通訊協定的資料與控制無線收發單元1726。
綜上所述,所揭露之示範實施例提供用於隔離高頻電磁波之具有寬頻特性的輻射場型隔離器、使用所述之輻射場型隔離器的多天線系統以及使用所述之多天線系統的通訊裝置。此輻射場型隔離器與多天線搭配時,因其內部的多個輻射場型隔離單元的共振頻率接近電磁波的頻率,且輻射場型隔離器單元的共振頻率彼此之間有些許差異。因此,此輻射場型隔離器具有寬頻特性,可改變鄰近天線所輻射之電磁波場型,還可以減少鄰近天線之耦合量以及降低所輻射之電磁波的相關性。
雖然已以示範實施例揭露如上,然其並非用以限定可實施方式,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離所揭露實施例之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
111、231、741、831、931、1031、1231...導體接地面
112、22、700、612、1512、1716...輻射場型隔離器
121...第一微帶傳輸線
122...第二微帶傳輸線
330...第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數
410...第一輻射導體131所輻射的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型後所呈現的輻射場型
131...第一輻射導體
132...第二輻射導體
241、751、841、941、1041、1141、1241、1541...第一輻射場型隔離單元
141...第一饋入源
142...第二饋入源
242、752、842、942、1042、1142、1242、1542...第二輻射場型隔離單元
251、761、861、951、1051、1151、1251、1551...第三輻射場型隔離單元
261、771、862、961、1061、1161、1261、1561...第四輻射場型隔離單元
262、772、862、962、1062、1162、1262、1562...第五輻射場型隔離單元
762、1152...第六輻射場型隔離單元
310...第一輻射導體131的返回損失
320...第二輻射導體132的返回損失
510...第二輻射導體132所輻射的電磁波經過輻射場型隔離器112改變場型後所呈現的輻射場型
1310、1320、1330、1500、1710...多天線系統
1410、1420、1430...隔離度特性曲線
1570...數枝狀結構單元
1610...第一輻射導體131的返回損失
1620...第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數
1630...第二輻射導體132的返回損失
1640...第一輻射導體131或第二輻射導體132的返回損失
1650...第一輻射導體131與第二輻射導體132之間的耦合係數
1712、1714...天線單元
1720...無線通訊單元
1722...處理器
1724...記憶體模組
1726...無線收發單元
圖1是根據第一示範實施例所繪示多天線系統之結構的示意圖。
圖2是根據第一示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖3是根據第一示範實施例所繪示多天線系統返回損失及耦合係數的示意圖。
圖4是根據第一示範實施例所繪示多天線系統之一天線之輻射場型特性的示意圖。
圖5是根據第一示範實施例所繪示多天線系統之另一天線之輻射場型特性的示意圖。
圖6是根據第二示範實施例所繪示多天線系統之結構的示意圖。
圖7是根據第二示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖8是根據第三示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖9是根據第四示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖10是根據第五示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖11是根據第六示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖12是根據第七示範實施例所繪示輻射場型隔離器之結構的示意圖。
圖13是根據示範實施例所繪示使用之三種多天線系統之結構的示意圖。
圖14是圖13中三種多天線系統之隔離度特性的示意圖。
圖15是根據第八示範實施例所繪示多天線系統之結構的示意圖。
圖16是根據第八示範實施例所繪示多天線系統之返回損失及耦合係數的示意圖。
圖17是根據第九示範實施例所繪示使用多天線系統之通訊裝置的系統方塊圖。
22...輻射場型隔離器
231...導體接地面
241、242、251、261、262...輻射場型隔離單元

Claims (58)

  1. 一種單平面輻射場型隔離器,包括:一介質基板,設置於多數個天線之間,其中該介質基板包括一上表面與一下表面,並且該介質基板的一法線方向實質上與該些天線所輻射之多個電磁波的傳播方向垂直;以及多個單平面輻射場型隔離單元設置於該介質基板的該上表面或該下表面,其中,該些單平面輻射場型隔離單元以二維排列方式設置於緊鄰該介質基板的一未接地單層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該介質基板,設置於欲隔離之該些電磁波之輻射能量的路徑上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元由由非封閉的一曲折線條或一蜿蜒狀線條所構成的,該曲折線條或該蜿蜒狀線條是以導體形成的。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之單平面輻射場型隔離器,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的總長度為所欲隔離之各該電磁波在一自由空間中之一波長的0.1倍至0.5倍,使得各該些單平面輻射場型隔離單元的一共振頻率接近各該電磁波的一頻率。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的幾何圖形相類似,使得各該些單平面輻射場型隔離器單元的該些共振頻率彼此之間有些許差異,並且各該些單平面輻射場型隔離器單元依照一排列形狀配對排列以隔離該些電 磁波。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,任意兩個該些單平面輻射場型隔離單元之間的一間隔距離小於各該電磁波在該自由空間中之該波長的0.1倍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該單平面輻射場型隔離器之兩側之各該些單平面輻射場型隔離單元的一開口朝向該鄰近天線的一輻射導體,並且非該單平面輻射場型隔離器兩側之各該些單平面輻射場型隔離單元的該開口朝向任意一方向。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,該單平面輻射場型隔離器包括至少二列該些單平面輻射場型隔離單元與至少二行該些單平面輻射場型隔離單元;以及該單平面輻射場型隔離器之一列中各該些單平面輻射場型隔離單元的個數總和大於或等於另一列中各該些單平面輻射場型隔離單元的個數總和。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之單平面輻射場型隔離器,其中各該單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的總長度為可變動的,並且各該單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的一繞入部分為複數次彎曲。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之單平面輻射場型隔離器,其中各該些單平面輻射場型隔離單元之該曲折線條之該繞入部分的一端長度可以自由曲折前進。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之單平面輻射場型隔離器,其中非該單平面輻射場型隔離器之兩側之各該些單平面輻 射場型隔離單元沿著一行的方向作位置變動。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之單平面輻射場型隔離器,其中各該些單平面輻射場型隔離單元為超穎材料所構成的。
  13. 一個多天線系統,該多天線系統包括:至少二天線,其中該二天線具有相同操作頻帶,該二天線為微帶天線,且各該天線包括一輻射導體,一導體接地面與一饋入源;以及至少一單平面輻射場型隔離器,設置於該二天線的中間,包括多個單平面輻射場型隔離單元與一介質基板,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元設置於該介質基板的一上表面或一下表面,其中,該些單平面輻射場型隔離單元以二維排列方式設置於緊鄰該介質基板的一未接地單層上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之多天線系統,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器由至少四次彎曲之曲折線條之該多個單平面輻射場型隔離單元與一介質基板所組成,其中,該介質基板的一法線方向實質上與該二天線所輻射之多個電磁波的傳播方向垂直。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之多天線系統,其中各該些單平面輻射場型隔離單元是由非封閉的各該至少四次彎曲之曲折線條所構成的,其中,各該至少四次彎曲之曲折線條的長度彼此不相同,並且各該至少四次彎曲之曲折線條的幾何圖形不完全相同,使得各該些單平面輻射場型隔離器單元的該些共振頻率彼此之間有些許差異。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之多天線系統,其中該 至少一單平面輻射場型隔離器包括至少二列該些單平面輻射場型隔離單元與至少二行該些單平面輻射場型隔離單元,並且當各該些單平面輻射場型隔離單元的行數增加時,該至少一單平面輻射場型隔離器的隔離頻寬增加。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之多天線系統,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器與該些天線耦合;該至少一單平面輻射場型隔離器改變該些天線所輻射之多個電磁波的場型;以及該至少一單平面輻射場型隔離器降低該些天線之間的耦合。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之多天線系統,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器之一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合大於或等於另一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之多天線系統,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該至少四次彎曲之曲折線條的總長度為所欲隔離之該電磁波在一自由空間中之一波長的0.1倍至0.5倍,使得各該些單平面輻射場型隔離單元的一共振頻率接近各該電磁波的一頻率。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之多天線系統,適用於多輸入多輸出通訊裝置或具有多個高頻天線單元的通訊裝置。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之多天線系統,其中各該些單平面輻射場型隔離單元為超穎材料所構成的。
  22. 一種通訊裝置,該通訊裝置包括:一多天線系統,用以接收與發送多個無線信號;至少一單平面輻射場型隔離器,設置於該多天線系統中, 包括多個單平面輻射場型隔離單元與一介質基板,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元設置於該介質基板的一上表面或一下表面,其中,該些單平面輻射場型隔離單元以二維排列方式設置於緊鄰該介質基板的一未接地單層上;以及一無線通訊單元,用以處理該些無線信號。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中該多天線系統包括至少二天線,其中,該二天線具有相同操作頻帶,該二天線為微帶天線,並且各該天線包括一輻射導體,一導體接地面與一饋入源。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器由至少四次彎曲之曲折線條之該多個單平面輻射場型隔離單元與一介質基板所組成;各該些單平面輻射場型隔離單元是由非封閉的各該至少四次彎曲之曲折線條所構成的;各該些單平面輻射場型隔離單元之各該至少四次彎曲之曲折線條的長度彼此不相同;以及各該些單平面輻射場型隔離單元之各該至少四次彎曲之曲折線條的幾何圖形不完全相同,使得各該些單平面輻射場型隔離器單元的該些共振頻率彼此之間有些許差異。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中,該無線通訊單元包括:一處理器,處理一程式模組與一通訊協定的一資料;一記憶體模組,儲存該程式模組、該通訊協定的該資料與一般資料;以及一無線收發單元,藉由多天線系統以傳送該處理器所處理的該資料到一無線接取點,或藉由多天線系統自該無線接取點 接收該資料。
  26. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器改變該些天線所輻射之一電磁波的一場型,該至少一單平面輻射場型隔離器與該些天線耦合,並且該至少一單平面輻射場型隔離器降低該些天線之間的耦合。
  27. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器之一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合大於或等於另一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合;以及該至少一單平面輻射場型隔離器包括至少二列該些單平面輻射場型隔離單元與至少二行該些單平面輻射場型隔離單元,且當各該些單平面輻射場型隔離單元的行數增加時,該至少一單平面輻射場型隔離器的隔離頻寬增加。
  28. 如申請專利範圍第24項所述之通訊裝置,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該至少四次彎曲之曲折線條的總長度為所欲隔離之該些電磁波在一自由空間中之一波長的0.1倍至0.5倍,使得各該些單平面輻射場型隔離單元的一共振頻率接近各該電磁波的一頻率。
  29. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,適用於多輸入多輸出通訊裝置或具有多個高頻天線單元的通訊裝置。
  30. 如申請專利範圍第22項所述之通訊裝置,其中各該些單平面輻射場型隔離單元為超穎材料所構成的。
  31. 一種單平面輻射場型隔離器,包括:一介質基板,設置於多數個天線之間,其中該介質基板包括一上表面與一下表面,並且該介質基板的一法線方向實質上 與該些天線所輻射之多個電磁波的傳播方向垂直;一樹枝狀隔離單元設置於該介質基板的該上表面或該下表面;以及多個單平面輻射場型隔離單元設置於該介質基板的該上表面或該下表面,其中,該些單平面輻射場型隔離單元以二維排列方式設置於緊鄰該介質基板的一未接地單層上。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元與該些天線設置於該介質基板的相同一表面上;以及該樹枝狀隔離單元設置於各該些單平面輻射場型隔離單元所設置之表面相反的另一表面。
  33. 如申請專利範圍第31項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該樹枝狀隔離單元與一導體接地面電性連接。
  34. 如申請專利範圍第31項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該樹枝狀隔離單元實質上具有一T型結構或實質上具有一Y型結構。
  35. 如申請專利範圍第32項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,該介質基板設置於欲隔離之該些電磁波之輻射能量的路徑上;以及各該些單平面輻射場型隔離單元與該樹枝狀隔離單元設置於該些天線中間以共同隔離該些電磁波。
  36. 如申請專利範圍第31項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元由非封閉的一曲折線條或一蜿蜒狀線條所構成的,該曲折線條或該蜿蜒狀線條是 以導體形成的。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該導體線條的總長度為所欲隔離之各該電磁波在一自由空間中之一波長的0.1倍至0.5倍,使得各該些單平面輻射場型隔離單元的一共振頻率接近各該電磁波的一頻率。
  38. 如申請專利範圍第36項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的幾何圖形相類似,使得各該些單平面輻射場型隔離器單元的該些共振頻率彼此之間有些許差異,並且各該些單平面輻射場型隔離器單元依照一排列形狀配對排列以隔離該些電磁波。
  39. 如申請專利範圍第36項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,任意兩個該些單平面輻射場型隔離單元之間的一間隔距離小於各該電磁波在該自由空間中之該波長的0.1倍。
  40. 如申請專利範圍第32項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該單平面輻射場型隔離器之兩側之各該些單平面輻射場型隔離單元的一開口朝向該鄰近天線的一輻射導體,並且非該單平面輻射場型隔離器兩側之各該些單平面輻射場型隔離單元的該開口朝向任意一方向。
  41. 如申請專利範圍第32項所述之單平面輻射場型隔離器,其中,該單平面輻射場型隔離器包括至少二列該些單平面輻射場型隔離單元與至少二行該些單平面輻射場型隔離單元;以及該單平面輻射場型隔離器之一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合大於或等於另一列中該些型隔離單元的個數總合。
  42. 如申請專利範圍第36項所述之單平面輻射場型隔離器,其中各該單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的總長度為可變動的,並且各該單平面輻射場型隔離單元之各該曲折線條的一繞入部分為複數次彎曲。
  43. 如申請專利範圍第40項所述之單平面輻射場型隔離器,其中各該些單平面輻射場型隔離單元之曲折線條之該繞入部分的一端長度可以自由曲折前進。
  44. 如申請專利範圍第40項所述之單平面輻射場型隔離器,其中非該單平面輻射場型隔離器之兩側之各該些單平面輻射場型隔離單元沿著一行的方向作位置變動。
  45. 如申請專利範圍第31項所述之單平面輻射場型隔離器,其中該樹枝狀結構單元與各該些單平面輻射場型隔離單元為超穎材料所構成的。
  46. 一個多天線系統,該多天線系統包括:至少二天線,其中該二天線具有相同操作頻帶,該二天線為微帶天線,且各該天線包括一輻射導體,一導體接地面與一鎖入源;以及至少一單平面輻射場型隔離器,設置於該二天線的中間,包括一樹枝狀隔離單元、多個單平面輻射場型隔離單元與一介質基板,其中,該樹枝狀隔離單元設置於該介質基板的一上表面或一下表面,並且該樹枝狀隔離單元與該導體接地面電性連接,其中,該些單平面輻射場型隔離單元以二維排列方式設置於緊鄰該介質基板的一未接地單層上。
  47. 如申請專利範圍第46項所述之多天線系統,其中該至少一單平面輻射場型隔離器由該介質基板、該樹枝狀結構單 元與各該些單平面輻射場型隔離單元所組成,且該介質基板的一法線方向實質上與該二天線所輻射之多個電磁波的傳播方向垂直。
  48. 如申請專利範圍第47項所述之多天線系統,其中各該些單平面輻射場型隔離單元由至少四次彎曲之曲折線條所組成。
  49. 如申請專利範圍第47項所述之多天線系統,其中各該些單平面輻射場型隔離單元是由非封閉的各該至少四次彎曲之曲折線條所構成的,其中,各該至少四次彎曲之曲折線條的長度彼此不相同,並且各該至少四次彎曲之曲折線條的幾何圖形不完全相同,使得各該些單平面輻射場型隔離器單元的該些共振頻率彼此之間有些許差異。
  50. 如申請專利範圍第46項所述之多天線系統,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器與該些天線耦合;該至少一單平面輻射場型隔離器改變該些天線所輻射之多個電磁波的場型;以及該至少一單平面輻射場型隔離器降低該些天線之間的耦合。
  51. 如申請專利範圍第49項所述之多天線系統,其中該至少一單平面輻射場型隔離器包括至少二列該些單平面輻射場型隔離單元與至少二行該些單平面輻射場型隔離單元,並且該樹枝狀結構單元是用以增加該單平面輻射場型隔離器的隔離頻寬。
  52. 如申請專利範圍第50項所述之多天線系統,其中,該至少一單平面輻射場型隔離器之一列中該些單平面輻射場型隔離單元的個數總合大於或等於另一列中該些單平面輻射 場型隔離單元的個數總合。
  53. 如申請專利範圍第49項所述之多天線系統,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元之各該至少四次彎曲之曲折線條的總長度為所欲隔離之該電磁波在一自由空間中之一波長的0.1倍至0.5倍,使得各該些單平面輻射場型隔離單元的一共振頻率接近各該電磁波的一頻率。
  54. 如申請專利範圍第47項所述之多天線系統,其中,該介質基板設置於欲隔離之該些電磁波之輻射能量的路徑上;以及各該些單平面輻射場型隔離單元與該樹枝狀隔離單元設置於該些天線中間以共同隔離該些電磁波。
  55. 如申請專利範圍第47項所述之多天線系統,其中該樹枝狀結構與各該些單平面輻射場型隔離單元為超穎材料所構成的。
  56. 如申請專利範圍第47項所述之多天線系統,其中,各該些單平面輻射場型隔離單元與該些天線設置於該介質基板的相同一表面上;以及該樹枝狀隔離單元設置於各該些單平面輻射場型隔離單元所設置之表面相反的另一表面。
  57. 如申請專利範圍第46項所述之多天線系統,其中該樹枝狀隔離單元實質上具有一T型結構或實質上具有一Y型結構。
  58. 如申請專利範圍第46項所述之多天線系統,適用於多輸入多輸出通訊裝置或具有多個高頻天線單元的通訊裝置。
TW098116864A 2009-05-21 2009-05-21 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 TWI420739B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098116864A TWI420739B (zh) 2009-05-21 2009-05-21 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
US12/622,438 US8643546B2 (en) 2009-05-21 2009-11-20 Radiation pattern insulator and multiple antennae system thereof and communication device using the multiple antennae system
EP10153002A EP2256866A3 (en) 2009-05-21 2010-02-09 Radiation pattern insulator and multiple antennae system thereof and communication device using the multiple antennae system
US14/146,006 US9325063B2 (en) 2009-05-21 2014-01-02 Radiation pattern insulator and multiple antennae system thereof and communication device using the multiple antennae system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098116864A TWI420739B (zh) 2009-05-21 2009-05-21 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201042820A TW201042820A (en) 2010-12-01
TWI420739B true TWI420739B (zh) 2013-12-21

Family

ID=42537601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098116864A TWI420739B (zh) 2009-05-21 2009-05-21 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

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8643546B2 (zh)
EP (1) EP2256866A3 (zh)
TW (1) TWI420739B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI744913B (zh) * 2020-05-25 2021-11-01 智易科技股份有限公司 印刷電路板的天線設計

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9190723B1 (en) * 2010-09-28 2015-11-17 The Board of Trustees for and on behalf of the University of Alabama Multi-input and multi-output (MIMO) antenna system with absorbers for reducing interference
KR101133343B1 (ko) * 2011-01-04 2012-04-06 인천대학교 산학협력단 위상 변화가 없는 mimo 안테나
KR101154091B1 (ko) * 2011-03-14 2012-06-11 인천대학교 산학협력단 메타 재질 mimo 안테나
GB201114625D0 (en) * 2011-08-24 2011-10-05 Antenova Ltd Antenna isolation using metamaterial
TW201324952A (zh) * 2011-12-08 2013-06-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 可抑制天線間相互干擾的天線結構
US8922448B2 (en) 2012-09-26 2014-12-30 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Communication device and antennas with high isolation characteristics
CN203339302U (zh) * 2013-01-28 2013-12-11 中兴通讯股份有限公司 一种天线系统
US20140225800A1 (en) * 2013-02-12 2014-08-14 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods to improve antenna isolation
CN104218317A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 中兴通讯股份有限公司 一种印刷电路板及采用多入多出天线技术的无线终端
FR3007913B1 (fr) * 2013-06-27 2016-09-02 Ineo Defense Dispositif de polarisation pour antenne de telecommunications par satellite et antenne associee
JP5947263B2 (ja) * 2013-08-27 2016-07-06 Necプラットフォームズ株式会社 アンテナおよび無線通信装置
US9774079B2 (en) * 2014-04-08 2017-09-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Capacitively-coupled isolator assembly
TWI539674B (zh) * 2014-09-26 2016-06-21 宏碁股份有限公司 天線系統
TWI682583B (zh) * 2017-11-30 2020-01-11 財團法人金屬工業研究發展中心 利用非輻射耦合邊實現隔離之多天線系統
JP2020136687A (ja) * 2019-02-12 2020-08-31 日本電業工作株式会社 アレイアンテナ、アンテナ及び寄生素子
CN109904616B (zh) * 2019-03-04 2020-11-10 西安交通大学 一种基于玻璃装饰天线的无线高清视频监控系统
CN111525237B (zh) * 2020-04-30 2021-08-13 维沃移动通信有限公司 双天线解耦结构及电子设备
CN114914684B (zh) * 2022-07-18 2022-10-21 长沙盈芯半导体科技有限公司 一种分行树天线及其设计方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952983A (en) 1997-05-14 1999-09-14 Andrew Corporation High isolation dual polarized antenna system using dipole radiating elements
US6515633B2 (en) 2000-11-17 2003-02-04 Ems Technologies, Inc. Radio frequency isolation card
US6822609B2 (en) * 2002-03-15 2004-11-23 Etenna Corporation Method of manufacturing antennas using micro-insert-molding techniques
US6954177B2 (en) 2002-11-07 2005-10-11 M/A-Com, Inc. Microstrip antenna array with periodic filters for enhanced performance
US7450080B2 (en) 2003-07-03 2008-11-11 Navcom Technology, Inc. Decoherence plate for use in a communications system
KR100859864B1 (ko) * 2005-06-13 2008-09-24 삼성전자주식회사 아이솔레이션 소자를 포함하는 평판형 미모 어레이 안테나
KR100699472B1 (ko) 2005-09-27 2007-03-26 삼성전자주식회사 아이솔레이션 소자를 포함하는 평판형 미모 어레이 안테나
US7760140B2 (en) * 2006-06-09 2010-07-20 Intel Corporation Multiband antenna array using electromagnetic bandgap structures
US7385563B2 (en) 2006-09-11 2008-06-10 Tyco Electronics Corporation Multiple antenna array with high isolation
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
US7701395B2 (en) * 2007-02-26 2010-04-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Increasing isolation between multiple antennas with a grounded meander line structure
US7855689B2 (en) * 2007-09-26 2010-12-21 Nippon Soken, Inc. Antenna apparatus for radio communication
US7973718B2 (en) * 2008-08-28 2011-07-05 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Systems and methods employing coupling elements to increase antenna isolation
CN102123657B (zh) * 2008-09-02 2014-12-03 克里斯琴.M.帕特利兹咨询有限责任公司 生物微机电系统传感器、设备及其方法
US8872725B1 (en) * 2009-10-13 2014-10-28 University Of South Florida Electronically-tunable flexible low profile microwave antenna
US8816921B2 (en) * 2011-04-27 2014-08-26 Blackberry Limited Multiple antenna assembly utilizing electro band gap isolation structures

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Aycan Erentok, Paul L. Luljak, and Richard W. Ziolkowski," Characterization of a Volumetric Metamaterial Realization of an Artificial Magnetic Conductor for Antenna Applications" IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 53, NO. 1, JANUARY 2005 *
In Kwang Kim, and Vasundara V. Varadan," Effect of Capacitive Coupling between Split-Ring Resonators" Antennas and Propagation Society International Symposium, 2008 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI744913B (zh) * 2020-05-25 2021-11-01 智易科技股份有限公司 印刷電路板的天線設計

Also Published As

Publication number Publication date
EP2256866A2 (en) 2010-12-01
US9325063B2 (en) 2016-04-26
US8643546B2 (en) 2014-02-04
US20100295739A1 (en) 2010-11-25
EP2256866A3 (en) 2011-01-19
US20140111398A1 (en) 2014-04-24
TW201042820A (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI420739B (zh) 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
US10854994B2 (en) Broadband phased array antenna system with hybrid radiating elements
Li et al. A Ka-band wideband dual-polarized magnetoelectric dipole antenna array on LTCC
TWI593167B (zh) 天線陣列
EP3275045B1 (en) Apparatus and method for a high aperture efficiency broadband antenna element with stable gain
EP2717385B1 (en) Antenna apparatus
US8854273B2 (en) Antenna and communication device thereof
JP6195935B2 (ja) アンテナ要素、アンテナ要素を有する放射器、二重偏波電流ループ放射器およびフェーズドアレイアンテナ
Lee et al. Wideband 5G beamforming printed array clutched by LTE‐A 4× 4‐multiple‐input–multiple‐output antennas with high isolation
JP5548779B2 (ja) アンテナ装置
US20180226727A1 (en) Module, wireless communication apparatus, and radar apparatus
JP2007013643A (ja) 一体型平板多素子アンテナ及び電子機器
KR20180034576A (ko) 기판 일체형 웨이브가이드를 포함하는 광대역 안테나들
KR20120138758A (ko) 강화된 안테나 아이솔레이션을 위한 새로운 전류 분포 및 방사 패턴을 가진 안테나
KR20160004720A (ko) 무선 통신 기기에서 안테나 장치
US11283191B2 (en) Antenna array and antenna module
CN113659325B (zh) 集成基片间隙波导阵列天线
Kabiri et al. Gain-bandwidth enhancement of 60GHz single-layer Fabry-Pérot cavity antennas using sparse-array
US10892562B1 (en) Multi-beam Yagi-based MIMO antenna system
KR101971823B1 (ko) 배열 안테나
Guntupalli et al. 45$^{\circ} $ Linearly Polarized High-Gain Antenna Array for 60-GHz Radio
JP2007124346A (ja) アンテナ素子及びアレイ型アンテナ
WO2022105567A1 (en) Dielectrically loaded printed dipole antenna
Ji Compact dual‐band pattern reconfigurable antenna using switched parasitic array
Selvaraju et al. Compact 4-element beam steerable printed adaptive array antenna for 5G application