專利名稱：用于多輸入多輸出無線通信終端的四平面反轉(zhuǎn)f天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信終端的多天線的天線系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
天線是無線通信系統(tǒng)中用于輻射發(fā)射信號功率和接收到達(dá)信號功率的器件。平面反轉(zhuǎn)F天線(PIFA)是一種典型的內(nèi)置式天線，它由導(dǎo)體地平面、平行于地平面的導(dǎo)體輻射平面、連接地平面與輻射平面的導(dǎo)體短路柱、連接射頻饋線與輻射平面的導(dǎo)體饋線柱組成。PIFA天線的輻射特性主要由天線金屬表面的面電流決定，PIFA天線的輻射方向圖主要朝輻射平面的外法向方向，輻射方向圖的主要波瓣寬度與地平面的大小有關(guān)，地平面導(dǎo)體相對與輻射平面導(dǎo)體越大，主要波瓣越集中在輻射平面的外法向方向。單個的PIFA天線單元具有低物理尺寸，高輻射效率的優(yōu)點(diǎn)[Kathleen L.Virga，Yahya Rahmat-Samii，“Low-Profile Enhanced-BandwidthPIFA Antennas for Wireless Communications Packaging”，IEEE Transactions On MicrowaveTheory and Techniques，Vol.45，No.10，pp.1879，Oct.1997]。但是PIFA天線的輻射效率和它與周圍環(huán)境的耦合強(qiáng)度有關(guān)，當(dāng)周圍金屬體靠近PIFA天線金屬面電流強(qiáng)的部分在一個波長以內(nèi)，該金屬體可能和PIFA天線發(fā)生強(qiáng)烈耦合，即天線輻射的一部分能量會轉(zhuǎn)移到該金屬體上，從而造成PIFA天線輻射效率下降。
現(xiàn)有的無線通信通常是單輸入單輸出(SISOSingle Input Single Output)方式，即終端用一個天線和基站的一個天線進(jìn)行收發(fā)通信。多輸入多輸出(MIMOMulti Input Multi Output)通信方式是一種比較新的通信技術(shù)，它是無線終端上的多個天線同時與基站的多個天線通信。由于它利用了傳播環(huán)境中存在的相關(guān)性較低的傳播路徑來通信，MIMO通信系統(tǒng)在城市這樣的存在大量反射和散射物體的環(huán)境中、結(jié)合空時編碼技術(shù)、可以獲得比SISO方式更高的信道容量，從而有效提高系統(tǒng)容量。這種系統(tǒng)容量的提高是解決目前迅速增長的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求和目前通信網(wǎng)絡(luò)有限的無線接入能力之間矛盾的有效手段之一，因此MIMO技術(shù)是下一代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一[Arogyaswami j.Paulraj，Dhananjay a.Gore，Rohit u.Nabar，Helmut blcskei，“An Overview of MIMO Communications—A Key to Gigabit Wireless”.IEEEProceedings，pp.198，2004]。國際上兩大標(biāo)準(zhǔn)組織，3GPP、3GPP2和IEEE分別在UMTS和802.11n標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用了MIMO技術(shù)構(gòu)建其空中接口標(biāo)準(zhǔn)，WI-FI也在無線接口中使用了MIMO技術(shù)。MIMO技術(shù)在在蜂窩系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)等系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景。
MIMO技術(shù)分為分集、復(fù)用、分集和復(fù)用的折衷三種基本形式。MIMO分集技術(shù)在天線實(shí)現(xiàn)手段上包括空間分集、極化分集、方向圖分集?？臻g分集是一種可以用于MIMO系統(tǒng)的天線技術(shù)。無線電波從發(fā)射天線傳播到接收天線，在傳播環(huán)境中存在很多傳播路徑，每條路徑的傳播距離不同，因此波達(dá)相位也不同，空間各點(diǎn)上信號的電磁場的強(qiáng)弱就是這些不同相位的多徑互相疊加的結(jié)果。在不同的接收點(diǎn)，由于多徑相位的差別，信號的幅度變化很大，即信號的強(qiáng)弱呈現(xiàn)出明顯的空間分布。在多徑豐富的無線傳播環(huán)境，如城市環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境中，空間各點(diǎn)的信號幅度在一個波長之內(nèi)的距離上仍然變化劇烈，即信號在小尺度上空間衰落十分明顯。MIMO天線由于使用了多個天線單元在不同空間點(diǎn)上接收分集，結(jié)合時空編碼技術(shù)，同一時刻不同天線單元接收的信號幅度不同，合并后的接收信噪比較單天線接收更穩(wěn)定，因此有效對抗了小尺度空間衰落，提高了信道容量。MIMO天線還使用多個天線單元發(fā)射信號，由于不同空間點(diǎn)上的天線發(fā)射的信號在通信的對端接收天線上的衰落情況不同，結(jié)合時空編碼技術(shù)，對端的合并接收信噪比較單天線發(fā)射的情況更穩(wěn)定，因此也有效對抗了小尺度空間衰落，提高了信道容量。
極化分集是一種可以用于MIMO系統(tǒng)的天線技術(shù)。一定極化的無線信號經(jīng)過傳播環(huán)境之后會發(fā)生極化擴(kuò)散，在和發(fā)射天線相同的極化方向和與之垂直的極化方向都存在信號功率。而無線終端、特別是手持無線終端工作時的朝向是隨機(jī)的，因此天線極化方向也是隨機(jī)的，為了能夠穩(wěn)定得接收信號功率，MIMO天線可以使用不同極化方向的天線單元，用極化分集獲得穩(wěn)定的接收功率。
方向圖分集是一種可以用于MIMO系統(tǒng)的天線技術(shù)。無線信號在多徑環(huán)境中傳播，經(jīng)過不同的傳播路徑，以不同的到達(dá)角到達(dá)接收天線。一個天線只能接收部分方向來波的信號，這樣我們用不同天線的不同方向圖分集接收來獲得更大的接收功率，這可以對抗小尺度上的空間衰落。
復(fù)用是一種可以用于MIMO系統(tǒng)的天線技術(shù)。無線信號在多徑環(huán)境中傳播，經(jīng)過不同的傳播路徑到達(dá)接收天線。在豐富散射環(huán)境，如城市環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境中，一部分來波的疊加信號和另一部分的來波的疊加信號之間相關(guān)性較低。因此，無論是用不同的天線單元在不同的空間位置、用不同的極化方向、或者用不同的輻射方向圖來接收，在豐富散射環(huán)境中這些天線單元所在的數(shù)據(jù)鏈路互不相關(guān)，結(jié)合復(fù)用的編碼技術(shù)，可以并行地傳輸數(shù)據(jù)。這樣MIMO系統(tǒng)的信道容量可以按天線單元數(shù)目成倍增長。
無論用哪一種形式實(shí)現(xiàn)MIMO天線，MIMO系統(tǒng)容量比SISO系統(tǒng)容量提高必須滿足兩個必要條件1)發(fā)射MIMO天線各天線單元和接收MIMO天線對應(yīng)的各天線單元之間的無線傳播信道具有低相關(guān)性；2)如果我們把MIMO天線單元和信道共同看作擴(kuò)展信道，各單元對應(yīng)的擴(kuò)展信道仍然具有低相關(guān)性。這兩個條件在已經(jīng)提出的一些MIMO天線方案中是用將幾個基本的PIFA天線的地平面相互垂直地安裝來實(shí)現(xiàn)，但要求安裝天線的終端有足夠大的尺寸使天線單元的間隔足夠遠(yuǎn)、或者安裝的天線單元數(shù)量不多于2個。對于天線終端尺寸在0.5倍波長以內(nèi)的情況，地平面相互垂直的方案不一定能實(shí)現(xiàn)高輻射效率，存在互耦強(qiáng)、輻射效率低的問題。特別是對于手持移動終端、地平面互相垂直的安排要把天線單元安排在終端的各個邊沿上，這造成在地平面導(dǎo)體上激勵的地電流和周圍環(huán)境、例如人手、有較強(qiáng)的相互作用，由于周圍環(huán)境的影響，該天線系統(tǒng)存在匹配特性不穩(wěn)定和輻射效率下降的問題。由于無線終端設(shè)備的電池容量通常很有限，匹配特性不穩(wěn)定和輻射效率的下降會明顯增加終端功耗，減少待機(jī)時間。
另一方面天線單元之間的互耦使發(fā)生耦合的天線單元的收發(fā)信息相關(guān)性增加，這破壞了MIMO通信的實(shí)現(xiàn)條件，即不同天線所在的數(shù)據(jù)鏈路的收發(fā)信息必須具有低相關(guān)性，這也是現(xiàn)有使用PIFA天線單元的MIMO天線在小尺寸無線終端上應(yīng)用存在的一個問題。
因此，有必要改進(jìn)MIMO天線的設(shè)計和安排，使之有效地應(yīng)用于MIMO系統(tǒng)，特別是適用于小型無線終端設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的MIMO天線單元的安排方法，特別是使以PIFA天線為單元的MIMO天線的各單元具有低相關(guān)性的數(shù)據(jù)鏈路，提高M(jìn)IMO系統(tǒng)所能取得的通信容量；并且使各單元互耦低，從而提高天線的輻射效率和無線終端的待機(jī)時間，特別是在天線單元間距在0.25倍到1倍波長以內(nèi)的小型終端上。
本發(fā)明的目的是合理地安排PIFA天線單元的空間位置、間距和空間相互關(guān)系，使MIMO具有如下特性1)以最小天線單元間距獲得低相關(guān)數(shù)據(jù)鏈路，MIMO天線結(jié)構(gòu)盡量緊湊，特別是小型無線終端內(nèi)。
2)天線單元在被安裝到終端上以后，具有寬的輻射方向圖，在以天線為原點(diǎn)，過原點(diǎn)的一個平面上，輻射方向圖接近全向。
3)各單元的輻射方向圖具有互補(bǔ)性，共同組成在球面上接近全向的方向圖，實(shí)現(xiàn)方向圖分集。
4)部分天線單元的主極化方向互相垂直，實(shí)現(xiàn)極化分集。
5)多天線單元之間互耦較低，實(shí)現(xiàn)低相關(guān)數(shù)據(jù)鏈路、高輻射效率。
第1)、2)、3)、4)、5)特性都是為了降低各天線單元所在無線鏈路收發(fā)信息的相關(guān)性，進(jìn)而提高M(jìn)IMO系統(tǒng)容量。
第5)特性為了提高天線輻射效率，進(jìn)而降低無線終端功耗，延長無線終端的待機(jī)時間。
本發(fā)明的特征在于；所述天線系統(tǒng)含有印刷電路板1，該印刷電路板的背面是金屬層；
四個地平面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線單元，其中每個所述的平面反轉(zhuǎn)F天線單元含有導(dǎo)體地平面，該地平面是貼在所述印刷電路板正面且平行于該印刷電路板背面金屬層的金屬貼片或者一層金屬，其長度和寬度小于或者等于所述平面反轉(zhuǎn)F天線的工作頻率對應(yīng)的自由空間傳播波長的0.2倍；導(dǎo)體輻射平面，該輻射平面平行與所述導(dǎo)體地平面，而且該輻射平面的長度和寬度都小于天線工作波長的0.25倍；導(dǎo)體短路面，該短路面垂直于所述地平面且連接所述地平面與輻射平面；導(dǎo)體饋線柱，該饋線柱垂直于地平面且連接射頻饋線的內(nèi)導(dǎo)體與所述輻射平面，射頻饋線的外導(dǎo)體和印刷電路板背面的金屬層相連；所述導(dǎo)體輻射平面的長度減去導(dǎo)體地平面的長度，再除以導(dǎo)體輻射平面的長度，其值大于0.2；所述四個地平面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線分別用(2d)、(2a)、(2b)、(2c)表示，依次位于第一、第二、第三、第四共肆個象限，所述肆個地平面縮短平面反轉(zhuǎn)F天線中，相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的導(dǎo)體地平面的相同邊彼此垂直，相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的間距等于彼此所述地平面之間的垂直距離，該距離在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的工作波長的0.1~0.5倍波長之間，所述相同邊是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的邊；處于第一、第三兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元的饋電點(diǎn)間距、處于第二、第四兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元的饋電點(diǎn)間距都大于所述平面反轉(zhuǎn)F天線工作波長的0.25倍；處于第一、第三兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)呈180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，處于第三、第四兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)在同一水平面上呈180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，所述相同點(diǎn)是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的點(diǎn)。
相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的間距在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的工作波長的0.1～0.5倍波長之間。
所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元還包括一個過孔接地的十字型擴(kuò)展金屬地平面，所述十字型擴(kuò)展金屬地平面由所述印刷電路板的正面上的一層金屬來充當(dāng)，或者是平行于所述印刷電路板正面的金屬平面；所述十字型擴(kuò)展金屬地平面位于所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元之間的交叉十字路口，且十字型擴(kuò)展金屬地平面的各條邊分別與所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元相連；所述各過孔連接所述十字型擴(kuò)展金屬地平面和所述印刷電路板背面的金屬層。
所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元還包括一個所述印刷電路板的背面金屬層的割縫，所述割縫位于第二和第三象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元之間的空白處，用于減少單元之間地電流造成的耦合。
本發(fā)明實(shí)例使用了具有低互耦特性的“帶過孔的地面縮短型PIFA天線單元”，其結(jié)構(gòu)如圖3所不。
本發(fā)明的MIMO天線各單元天線方向圖在球面上互補(bǔ)，可以共同構(gòu)成全向輻射方向圖。輻射方向圖如圖4所示，各天線主要輻射方向上增益大于3dB。
本發(fā)明的發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是天線單元之間互耦小，特別是當(dāng)MIMO天線的各單元間距在0.5倍波長之內(nèi)。發(fā)明實(shí)例各天線單元的反射系數(shù)和耦合系數(shù)的測量S參數(shù)值如圖5所示。各天線單元端口之間的傳輸系數(shù)S參數(shù)小于-8.5dB。因此各天線單元所在數(shù)據(jù)鏈路的獨(dú)立性好，結(jié)合時空編碼技術(shù)、MIMO系統(tǒng)具有更大的信道容量，這一點(diǎn)在文獻(xiàn)[Arogyaswami j.Paulraj，Dhananjay a.Gore，Rohit u.Nabar，Helmut blcskei，“An Overview of MIMO Communications—AKey to Gigabit Wireless”，IEEE Proceedings，pp.198，2004]已經(jīng)說明。
本發(fā)明的發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是地面縮短型PIFA天線單元中電流分布強(qiáng)的地平面長度約0.15倍波長，這樣天線單元可以被安排的互相靠近、特別是間距在0.5倍波長之內(nèi)，同時互耦小、輻射效率高。MIMO天線的第i個天線單元的輻射效率ηi可以由公式1計算得到ηi=1-|Sii|2-Σi≠j|Sji|2---(1)]]>其中Sii是第i個天線單元的反射系數(shù)，Sji是第i個天線單元到第j個天線單元的傳輸系數(shù)的S參數(shù)。Sji越小耦合系數(shù)越小，天線輻射效率越高。本發(fā)明實(shí)例中各天線單元的輻射效率如圖6所示。帶內(nèi)天線平均輻射效率大于0.8。


圖1，本發(fā)明的布置實(shí)例。
圖2，本發(fā)明的實(shí)施圖a不帶過孔的；b帶有過孔的十字?jǐn)U展金屬地平面的；c帶地平面割縫和過孔接地的十字?jǐn)U展金屬地平面的。
圖3，帶有過孔的地面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4，本發(fā)明各單元天線的輻射方向圖。
圖5，本發(fā)明各單元天線的測量S參數(shù)值a單元天線2a端口數(shù)據(jù)，b單元天線2b端口數(shù)據(jù)，c單元天線2c的端口數(shù)據(jù)，d單元天線2d的端口數(shù)據(jù)。
圖6，本發(fā)明實(shí)施的輻射效率曲線圖。
圖7，本發(fā)明實(shí)施的具體布置圖a天線單元尺寸；b天線系統(tǒng)尺寸。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明設(shè)計的MIMO天線安裝在印刷電路板上，以地面縮短型PIFA天線作為MIMO天線的單元。圖1給出了MIMO天線的一種安排方法實(shí)例。1是印刷電路板，2a、2b、2c、2d分別是MIMO天線單元。
印刷電路板的背面是金屬層3，4個地面縮短型PIFA天線單元安裝在印刷電路板的正面上，由印刷電路板的正面上的一層金屬來充當(dāng)，或者平行于印刷電路板的正面；相鄰天線單元的地平面的相同邊互相垂直，所述相同邊是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的邊。
本發(fā)明設(shè)計PIFA天線單元2a和2b、2d互相垂直，2c和2b、2d互相垂直，2a和2c關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，2b和2d關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，所述相同點(diǎn)是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的點(diǎn)。MIMO天線實(shí)例的三維結(jié)構(gòu)圖如圖2(a)所示。
天線單元2a和2c的饋電點(diǎn)間距、2b和2d的饋電點(diǎn)間距大于0.25倍工作波長。
本設(shè)計方法的發(fā)明特征還包括一個過孔接地的十字型擴(kuò)展金屬地平面選項(xiàng)，如圖2(b)所示。十字型擴(kuò)展地平面4由印刷電路板的正面上的一層金屬來充當(dāng)。過孔們5連接擴(kuò)展地平面4和印刷電路板背面的金屬層3。
本設(shè)計方法的發(fā)明特征還包括一個印刷電路板的背面金屬地平面割縫的選項(xiàng)，如圖2(c)所示。在兩個天線單元之間的割縫6可以減少單元之間地電流造成的耦合。
本發(fā)明設(shè)計的MIMO天線使用地面縮短型PIFA天線作為天線單元，這是一種已有的改進(jìn)型PIFA天線，結(jié)構(gòu)如圖3所示。這種天線單元由導(dǎo)體地平面2a-1、平行于地平面的導(dǎo)體輻射平面2a-2、垂直于地平面且連接地平面與輻射平面的導(dǎo)體短路面2a-3、垂直于地平面且連接射頻饋線與輻射平面的導(dǎo)體饋線柱2a-4組成。
選用了地面割縫和用過孔接地的十字?jǐn)U展金屬地平面和地面縮短型PIFA天線單元的尺寸實(shí)例如圖7所示，所有單位都是毫米。
天線單元2a的地平面和金屬層3用過孔(2a-5)連接，其他單元用其對應(yīng)過孔連接。
天線單元2a的導(dǎo)體饋線柱2a-4連接同軸射頻饋線內(nèi)導(dǎo)體和導(dǎo)體輻射平面，同軸饋線外導(dǎo)體連接印刷電路板背面的金屬層3，其他單元用其對應(yīng)饋線柱連接射頻饋線。射頻饋線可以是同軸線，微帶線，帶線。
各天線單元連接的射頻饋線連接到MIMO系統(tǒng)的各個射頻鏈路的收發(fā)端口。
該MIMO系統(tǒng)使用時空編碼技術(shù)。
本發(fā)明實(shí)例工作在2250-2300MHz，其各天線單元的輻射效率如圖6所示，在天線單元間距小于0.5倍波長的情況下，用測量S參數(shù)按照公式(1)計算的天線單元輻射效率在75％以上，平均效率大于80％。MIMO各天線單元的仿真方向圖如圖4所示，具有較寬的波瓣，在一個平面內(nèi)接近全向。各天線單元的朝向不同，各單元的極化方向也不同，因此上述的MIMO天線具有極化分集性能。
權(quán)利要求
1.用于多輸入多輸出無線通信終端的四平面反轉(zhuǎn)F天線系統(tǒng)，其特征在于所述天線系統(tǒng)含有印刷電路板1，該印刷電路板的背面是金屬層；四個地平面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線單元，其中每個所述的平面反轉(zhuǎn)F天線單元含有導(dǎo)體地平面，該地平面是貼在所述印刷電路板正面且平行于該印刷電路板背面金屬層的金屬貼片或者一層金屬，其長度和寬度小于或者等于所述平面反轉(zhuǎn)F天線的工作頻率對應(yīng)的自由空間傳播波長的0.2倍；導(dǎo)體輻射平面，該輻射平面平行于所述導(dǎo)體地平面，而且該輻射平面的長度和寬度都小于天線工作波長的0.25倍；導(dǎo)體短路面，該短路面垂直于所述地平面且連接所述地平面與輻射平面；導(dǎo)體饋線柱，該饋線柱垂直于地平面且連接射頻饋線的內(nèi)導(dǎo)體與所述輻射平面，射頻饋線的外導(dǎo)體和印刷電路板背面的金屬層相連；所述導(dǎo)體輻射平面的長度減去導(dǎo)體地平面的長度，再除以導(dǎo)體輻射平面的長度，其值大于0.2；所述四個地平面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線分別用(2d)、(2a)、(2b)、(2c)表示，依次位于第一、第二、第三、第四共肆個象限，所述肆個地平面縮短平面反轉(zhuǎn)F天線中，相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的導(dǎo)體地平面的相同邊彼此垂直，相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的間距等于彼此所述地平面之間的垂直距離，該距離在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的工作波長的0.1～0.5倍波長之間，所述相同邊是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的邊；處于第一、第三兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元的饋電點(diǎn)間距、處于第二、第四兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元的饋電點(diǎn)間距都大于所述平面反轉(zhuǎn)F天線工作波長的0.25倍；處于第一、第三兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)呈180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，處于第三、第四兩個象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元關(guān)于各自相同點(diǎn)連線的中點(diǎn)在同一水平面上呈180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，所述相同點(diǎn)是指在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元上的幾何位置相同的點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多輸入多輸出無線通信終端的四平面反轉(zhuǎn)F天線系統(tǒng)，其特征在于相鄰兩個所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的間距在所述平面反轉(zhuǎn)F天線單元的工作波長的0.1～0.5倍波長之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于多輸入多輸出無線通信終端的四平面反轉(zhuǎn)F天線系統(tǒng)，其特征在于所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元還包括一個過孔接地的十字型擴(kuò)展金屬地平面，所述十字型擴(kuò)展金屬地平面由所述印刷電路板的正面上的一層金屬來充當(dāng)，或者是平行于所述印刷電路板正面的金屬平面；所述十字型擴(kuò)展金屬地平面位于所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元之間的交叉十字路口，且十字型擴(kuò)展金屬地平面的各條邊分別與所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元相連；所述各過孔連接所述十字型擴(kuò)展金屬地平面和所述印刷電路板背面的金屬層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于多輸入多輸出無線通信終端的四平面反轉(zhuǎn)F天線系統(tǒng)，其特征在于所述各平面反轉(zhuǎn)F天線單元還包括一個所述印刷電路板的背面金屬層的割縫，所述割縫位于第二和第三象限的平面反轉(zhuǎn)F天線單元之間的空白處，用于減少單元之間地電流造成的耦合。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信終端上多天線系統(tǒng)領(lǐng)域，其特征在于分別把4個地平面縮短型平面反轉(zhuǎn)F天線單元按4個象限安裝在印刷電路板的正面上，相鄰的兩個天線單元彼此垂直，而且間距在0.1～0.5倍的天線單元工作波長之間；處于第一、第三兩象限的天線單元關(guān)于各自在幾何位置上相同點(diǎn)的連線的中點(diǎn)呈180±10度旋轉(zhuǎn)對稱，且饋電點(diǎn)間距大于0.25倍波長，處于第二、第四兩象限的天線單元也一樣；各天線單元之間交叉十字路口有和各天線單元地面相連的帶過孔的十字?jǐn)U展型金屬地平面，印刷電路板背面的金屬層經(jīng)過孔與十字?jǐn)U展金屬地平面相連；在背面金屬層上，第二、第三象限天線單元之間相應(yīng)的空白處有割縫。本發(fā)明具有互耦小、輻射效率高、系統(tǒng)容量大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01Q21/28GK1728456SQ20051001207
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者顏罡, 杜正偉, 龔克, 王薔 申請人:清華大學(xué)