專利名稱：包括彎曲樣式天線的分集天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及移動終端的分集天線裝置，并且特別涉及在700兆赫(MHz)基本諧振低頻帶中操作的分集天線系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。
背景技術(shù)：
移動終端上具有獨立發(fā)送和接收路徑的多天線設(shè)計和實現(xiàn)給在低頻范圍內(nèi)操作的緊湊設(shè)備帶來重要的設(shè)計挑戰(zhàn)。長期演進頻譜或范圍支持多個頻帶，包括746-787MHZ頻帶、882-960MHZ頻帶、1710_2155MHz頻帶和2500_2700MHz頻帶。在低頻帶中，移動終端(例如746-787MHZ頻帶移動蜂窩手機、智能手機、手持電腦和本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他這樣的設(shè)備)上的多天線設(shè)計需要有利于和提高天線隔離性并減小天線相關(guān)性的設(shè)計考慮。通過天線元件間更強的隔離性和更小的相關(guān)性來提高具有多天線的天線系統(tǒng)的效率。典型地，在組件緊湊大小和有限內(nèi)部空間的移動終端中實現(xiàn)低相關(guān)性和高隔離性是有挑戰(zhàn)的。


為了更好理解本公開和這里描述的各種實施例，結(jié)合示出至少一個示例性實施例的附圖和具體實施方式
，參考以下簡要說明。圖I示出了根據(jù)本公開實施例的天線分集系統(tǒng)的等距平面圖；圖2(包括圖2A和圖2B)示出了根據(jù)本公開實施例的圖I中示出的分集天線系統(tǒng)中的天線裝置的斜視圖；圖3示出了根據(jù)本公開實施例的圖I中示出的多天線陣列系統(tǒng)的長期演進頻帶的所選操作頻率的回波損耗測量圖；圖4示出了根據(jù)當前公開實施例的圖I中示出的天線分集系統(tǒng)上端口在大約750MHz頻率的輻射樣式測量三維圖。圖5示出了根據(jù)當前公開實施例的圖I中示出的天線陣列系統(tǒng)端口處測量的天線效率圖。圖6是可以實現(xiàn)本公開說明性實施例的移動終端框圖。圖7示出了根據(jù)本公開實施例的實現(xiàn)圖I中分集天線陣列系統(tǒng)的通信系統(tǒng)。
具體實施例方式開始應(yīng)該理解，雖然以下提供了一個或多個實施例的說明性實施方式，不會認為該描述限定這里描述的實施例的范圍?？梢允褂萌我鈹?shù)量的技術(shù)(無論是當前已知的還是現(xiàn)有的)實施本公開。本公開絕不應(yīng)該限制為在此示出和描述的說明性實施方式、附圖和技術(shù)，可以在所附權(quán)利要求書范圍連同等同物的全部范圍內(nèi)修改本公開。應(yīng)當了解，為了敘述簡潔清晰(認為這樣做是合適的)，可以在附圖中重復(fù)參考數(shù)字來指示相應(yīng)或類似元件。根據(jù)說明性實施例，移動通信設(shè)備包括耦合于單面電介質(zhì)基板的多根天線。每根天線包括以彎曲樣式配置的多個輻射導(dǎo)電帶。多根天線中的第一天線安放在電介質(zhì)基板的第一角處；多根天線中的第二天線安放在電介質(zhì)基板的與第一角相對的第二角處；以及多根天線中的第三天線安放在與第一天線相對并與第二天線的位置相對角的角處。該移動通信設(shè)備還包括多個饋電端口。第一饋電端口耦合于第一天線，第二饋電端口耦合于第二天線，并且第三饋電端口耦合于第三天線。該移動通信設(shè)備還包括多個接地弓丨腳，其中第一接地引腳耦合于第一天線，并位于相對于第一饋電端口的垂直坐標方向上，第二接地引腳耦合于第二天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上，以及第三接地引腳耦合于第三天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上。根據(jù)本公開的另一實施例，移動通信設(shè)備天線裝置包括多根天線，每根天線配置有彎曲樣式的、折疊在單面電介質(zhì)上的多個輻射導(dǎo)電帶；多個饋電端口，其中每個饋電端口專用于激勵多根天線中的單根天線，其中多根天線中的若干天線同時在低頻范圍內(nèi)進行輻 射。根據(jù)本公開的又一實施例，公開了包括多個天線裝置的通信網(wǎng)絡(luò)。每個天線裝置包括以彎曲樣式配置的多個輻射導(dǎo)電帶、多個饋電端口和多個接地引腳。多個天線裝置中的天線裝置的第一天線安放在電介質(zhì)基板的第一角處；多根天線中的第二天線安放在電介質(zhì)基板的與第一角相對的第二角處，以及多根天線中的第三天線安放在與第一天線相對并與第二天線的位置相對角的角處。多個饋電端口中的第一饋電端口耦合于第一天線，第二饋電端口耦合于第二天線，以及第三饋電端口耦合于第三天線。多個接地引腳中的第一接地引腳，并位于相對于第一饋電端口的垂直坐標方向上，第二接地引腳耦合于第二天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上，以及第三接地引腳耦合于第三天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上。本公開提供了布置在單個印刷電路板上并配置在移動通信設(shè)備中在低頻帶(尤其在700MHz頻帶)內(nèi)操作的多根天線。每根天線電長度的大小約為波長的四分之一。每根天線的輻射元件包括折疊到或耦合于電介質(zhì)的導(dǎo)電材料帶，該導(dǎo)電材料帶用來減小天線尺寸并能夠使多根天線安裝在通常由移動通信設(shè)備提供的空間里。如這里使用的，第一組件“耦合于”第二組件的意思是，在第一組件和第二組件之間沒有另外的組件出現(xiàn)。在本公開的實施例中，輻射元件可以位于包含該輻射元件的饋電端口的相同平面上。該平面可以在根據(jù)矩形坐標或笛卡爾坐標系統(tǒng)的X方向和Y方向上延伸。在其他實施例中，輻射元件可以位于不同于包括該輻射元件的饋電端口的平面的平面方向。例如，根據(jù)矩形坐標系統(tǒng)，該輻射元件可以在Z方向上延伸，可以關(guān)于包括饋電端口的平面對稱。每根天線包括饋電端口，該端口可以同時或大約同時并獨立工作。每根天線的輻射元件以彎曲樣式排列。該彎曲樣式可以彎成形成多個槽的形狀。每根天線的布局可以安排在或朝向正交的方向，以實現(xiàn)極化分集和減小在工作時天線之間的耦合。在本公開的說明性實施例中，多根天線可以包括操作用于接收和發(fā)射射頻信號的多根天線。例如，在包括兩個天線的說明性實施例中，一根天線可以作為接收機工作，一根天線可以作為發(fā)射機工作。在包括三根天線的說明性實施例中，兩根天線可以作為接收機工作，一根天線可以作為發(fā)射機工作。這些天線取決于實施方式可以同時或單獨工作。如在本公開中所使用，“若干”代表一項或多項?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，示出了根據(jù)本公開的說明性實施例的天線分集系統(tǒng)100的不等軸面示意圖。天線分集系統(tǒng)100包括安裝在電介質(zhì)基板104上的多天線的布設(shè)。天線裝置102安排在或位于移動通信設(shè)備或移動終端的外殼150內(nèi)。在已描述的實施例中，電介質(zhì)基板104支撐第一天線110、第二天線120和第三天線130。第一天線110、第二天線120和第三天線130與獨立饋電端口連接，并可以獨立地諧振在單獨頻帶。必須注意的是，在電介質(zhì)基板104上布設(shè)的和示出的天線數(shù)目不限于天線裝置102中描述的數(shù)目或布置。通過電介質(zhì)基板104支撐每根天線，并且每根天線包括單獨的饋電端口和接地引腳。天線可以包括(但絕不限于)平面倒F天線(PIFA)、倒F天線(IFA)、單極天線類型、電偶極子元件類型(例如隔離磁偶極子天線)或本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他這樣的天線元件。 連接到電介質(zhì)基板104的每根天線包括接地或短路引腳連接和獨立饋電端口。在已描述的示例中，第一天線110包括第一接地引腳112和第一饋電端口 114。第二天線120元件包括第二接地引腳122和第二饋電端口 124。第三天線130包括第三接地引腳132和第三饋電端口 134。第一接地引腳112、第二接地引腳122和第三接地引腳132連接到接地平面140。第一饋電端口 114、第二饋電端口 124和第三饋電端口 134可以通過接地平面140中的開口或槽分別連接到每一個天線元件(第一天線110、第二天線120和第三天線130)。如圖I所示出，饋電端口和接地引腳的布設(shè)不意味著暗示針對可以實現(xiàn)不同有益實施例的方式的任何物理或結(jié)構(gòu)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到其他布設(shè)。接地平面140是平行于電介質(zhì)基板104的平面。天線元件(第一天線110、第二天線120和第三天線130)可以安裝在電介質(zhì)基板104的外表面和側(cè)表面上。第一天線110、第二天線120和第三天線130每根可以基本上位于多邊形形狀的電介質(zhì)基板上、周圍或接近其邊緣。在優(yōu)選實施例中，多邊形形狀的電介質(zhì)基板可以是矩形。在另一實施例中，多邊形形狀的電介質(zhì)基板可以是方形?？梢杂砂?但絕不限于)空氣、玻璃纖維、塑料和陶瓷的材料形成電介質(zhì)基板104。在說明性實施例中，接地平面140可以嵌入在電介質(zhì)基板104中。在另一說明性實施例中，接地平面140可以位于電介質(zhì)基板104之下。在又一說明性實施例中，如圖I中說明性實施例所描述，可以在距離電介質(zhì)基板104的特定高度放置接地平面140。天線裝置102的天線元件可以具有雙極化或在X方向、Y方向和Z方向上的極化。例如，基于第一饋電端口 114相對于第一接地引腳112的方向，第一天線110在Y線性方向上極化。第一饋電端口 114方向和第一接地引腳112方向彼此呈九十度角?；诘诙拥匾_122相對于第二饋電端口 124的方向，第二天線120在X線性方向上極化。第二饋電端口 124方向和第二接地引腳122方向彼此呈一百八十度角?；诘谌拥匾_132相對于第三饋電端口 134的方向，第三天線130在Y線性方向上極化。第三饋電端口 134方向和第三接地引腳132方向彼此呈九十度角。在實施例中，還可以有Z方向的極化。在說明性實施例中，第三天線130可以位于相反邊緣上，并基本上在電介質(zhì)基板104的同一平面內(nèi)，第三天線130處于與第二天線120的位置成對角或與第二天線120成大約四十五度角的位置。第一天線Iio和第二天線120可以相互對面位于相反邊緣上，并基本上在電介質(zhì)基板104的同一平面內(nèi)，在天線元件的平面內(nèi)成大約九十度角?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，示出了根據(jù)本公開說明性實施例的包括圖2A和圖2B的天線裝置200的斜視圖。在圖2示出的示例中，天線裝置200代表圖I中天線裝置102的實施例的斜視圖。首先參考圖2A，天線裝置200是包括第一天線210、第二天線220和第三天線230的裝置，這些天線安裝在例如電介質(zhì)基板204、印刷電路板或本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他類型的安裝對象的支撐物上。在說明性實施例中，天線裝置200是平面裝置。在實施例中，電介質(zhì)基板204可以位于接地平面240的相對面、或在接地平面240的相對面之上。在另一實施例中，電介質(zhì)基板204可以包括嵌入其中的接地平面240。 第一天線210包括多個導(dǎo)電帶210，這些導(dǎo)電帶可以通過焊接或本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他附接手段連接在一起。導(dǎo)電帶210可以在寬度和長度上不同，并可以由一種金 屬(例如銅或本領(lǐng)域周知的有良好導(dǎo)電性的其他元件)制成。相互連接的電導(dǎo)電帶210相互電連接，以在電介質(zhì)基板204外表面形成不同樣式。在實施例中，導(dǎo)電帶210可以彎成彎曲樣式。彎曲樣式是環(huán)狀樣式，可以被配置或彎曲以形成各種不同形狀。彎曲樣式可以被配置為形成天線中的多個槽。第一天線210包括第一接地引腳212和第一饋電端口 214，它們彼此基本成九十度角。另外，導(dǎo)電帶沿基本垂直或Y平面或線方向布設(shè)并相互連接。饋電端口的方向和天線210的相互連接的微帶元件的布設(shè)產(chǎn)生Y方向上的極化。第二天線220包括多個導(dǎo)電帶220，這些導(dǎo)電帶可以通過焊接或本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他附接手段電氣地相互連接。與第一天線210類似，相互連接的導(dǎo)電帶220可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的具有良好導(dǎo)電性的導(dǎo)電金屬制成。相互連接的電導(dǎo)電帶220相互電連接，以在電介質(zhì)基板204外表面形成不同樣式。在實施例中，導(dǎo)電帶220可以彎成包括多個槽的彎曲樣式。第二天線220包括第二接地引腳222和第二饋電端口 224，它們彼此基本成一百八十度角。另外，導(dǎo)電帶沿基本水平或X平面線方向布設(shè)并相互連接。第二饋電端口224與第一饋電端口 214無關(guān)。饋電端口的方向和天線220的相互連接的微帶元件的布設(shè)產(chǎn)生X方向上的極化。第三天線230包括第三接地引腳232和第三饋電端口 234，它們彼此基本成九十度角。第三饋電端口 234與所有其他饋電端口(天線裝置200上的第一饋電端口 214和第二饋電端口 224)無關(guān)。饋電端口的方向和天線230相互連接的微帶元件的布設(shè)產(chǎn)生Y方向上的極化。另外，與第一天線210和第二天線220類似，導(dǎo)電帶沿基本垂直或在Y平面或線方向布設(shè)并相互連接。第三天線230包括多個導(dǎo)電帶230。相互連接的電導(dǎo)電帶230相互電連接，以在電介質(zhì)基板204的外表面上形成各種模式。在實施例中，導(dǎo)電帶230可以在電介質(zhì)204的外表面上形成彎曲樣式，并沿著電介質(zhì)204的多個面的邊緣或在其上延伸。彎曲樣式230還可以包括多個槽。在說明性實施例中，第一天線210、第二天線220和第三天線230可以選擇性地配置用于同時或單獨發(fā)射或接收。例如，在一個說明性天線分集系統(tǒng)中，第一天線210和第二天線220可以配對作為接收天線，以覆蓋或處理上行鏈路傳輸，而第三天線230作為發(fā)射天線操作，以處理下行鏈路傳輸。上行鏈路傳輸是從用戶設(shè)備到基站的射頻傳輸。下行鏈路傳輸是從基站到用戶設(shè)備的射頻傳輸。圖2中天線裝置200的說明不意味著暗示針對可以實現(xiàn)不同有益實施例的方式的任何物理或結(jié)構(gòu)限制。例如，在有益實施例中，天線裝置可以包括兩根天線，第一天線被配置為針對上行鏈路傳輸而操作，第二天線被配置為針對下行鏈路傳輸而操作。在另一有益實施例中，可以在單個電介質(zhì)基板上布設(shè)多于三根天線。在另一有益實施例中，天線裝置可以配置有多根天線，在多根天線中可以選擇兩根或多根來接收和發(fā)射射頻信號。需要至少200毫米的空間距離，以實現(xiàn)第一天線和第二天線之間的高隔離性并降低第一天線和第二天線之間的耦合。在圖2的天線布置200的說明性實施例中，雖然天線元件之間(例如第一天線210和第二天線220)的距離可以小于200毫米，但是饋電端口和接地引腳的方向?qū)е抡粯O化或相對的線性X和Y方向的極化，這能夠?qū)崿F(xiàn)第一天線210和第二天線220之間的良好隔·離性。該正交極化導(dǎo)致正交分集，它能夠減少系統(tǒng)中的信號衰落。另外，第二天線220和第三天線230之間的空間距離可以是電介質(zhì)基板240上的對角線距離。對角線距離是相同平面上的天線之間可以存在的最長可能空間距離。第二天線220包括能夠?qū)崿F(xiàn)線性X方向極化的饋電端口和接地引腳。第三天線230包括能夠?qū)崿F(xiàn)線性Y方向極化的饋電端口和接地引腳。相反或正交線性極化能夠?qū)崿F(xiàn)第二天線220和第三天線230之間的良好隔離性。接著參考圖2B的斜視圖，示出了第二個透視角度天線裝置200的斜視圖，該圖示出了第三天線230的配置。圖2B還示出了在特定時間點的天線裝置200的示例性電流分布。天線裝置200的電流分布可以基于特定工作頻率改變。在大約二分之一拉姆達的距離(λ/2)，特定時間實例處的電流方向可以改變到在該特定實例的反方向上。在本公開實施例中，每個天線元件(例如第三天線230)的電長度大約是四分之一拉姆達(λ/4)，這里拉姆達是工作頻率波長。因為天線裝置200中每個天線元件的電長度小于λ/2，所以天線元件的電長度固定電流分布和特定方向的電流。第三天線230具有沿X方向、Y方向和Z方向延伸的彎曲樣式。第三天線230包括第三接地引腳232和第三饋電端口 234。與第三饋電端口 234成九十度角地沿線性Y方向放置第三接地引腳232。由彎曲樣式的導(dǎo)電帶組成第三天線230，安放在電介質(zhì)基板204上。第三饋電端口 234相對于第三接地引腳132的方向和第三天線230的相互連接的導(dǎo)電帶元件的布局引起線性Y方向極化。在說明性實施例中，第一天線210和第二天線230可以是在電介質(zhì)基板204上操作的僅有的兩根天線。在說明性實施例中，第一天線210和第二天線230可以作為天線接收機對操作，該天線接收機在相同頻率上同時接收無線電信號。第二天線220和第三天線230的相反或正交極化能夠?qū)崿F(xiàn)第二天線220和第三天線230之間的高隔離性和低耦合性。類似地，第一天線210和第二天線220之間的相反或正交極化能夠?qū)崿F(xiàn)良好隔離性。距離(特別是第二天線220和第三天線230之間的對角線距離)也能夠?qū)崿F(xiàn)良好隔離性和低耦合性。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，端口網(wǎng)絡(luò)分析器顯示圖300示出了根據(jù)本公開說明性實施例的天線裝置中天線單獨饋電端口回波損耗的測量值。在這個描述示例中，顯示圖300是從圖2中天線裝置200的天線元件饋電端口測量的回波損耗的示例。必須注意的是，顯示圖300提供基于實際天線系統(tǒng)環(huán)境、而不是基于仿真或自由空間環(huán)境的測量值?；夭〒p耗是在天線饋電端口處測量的反射功率和入射功率之比?；夭〒p耗以分貝表示。所測量的回波損耗圖300的X軸380提供了無線電信號頻率，單位是兆赫茲。Y軸390表示端口的反射和入射信號之比，單位是分貝(dB)。在這個說明性實施例中，天線裝置(例如圖2的天線裝置200)被配置為工作在Mkr3 340約764MHz頻率和Mrkl 360約799MHz頻率之間的700MHz的范圍內(nèi)工作。如所述，端口網(wǎng)絡(luò)分析器顯示圖300示出了三個不同信號的跟蹤。信號軌跡KTrcl 310)示出了在第三天線230的第三饋電端口 234處測量的回波損耗。信號軌跡3(Trc3 330)示出了在第二天線220的第二饋電端口 224處測量的回波損耗。信號軌跡2 (Trc2 320)跟蹤隨頻率增加在第二天線220和第三天線230之間測量的隔離性?？梢酝ㄟ^被稱為散射或S參數(shù)的反射系數(shù)表示反射和入射功率信號。該散射參數(shù)
根據(jù)阻抗和導(dǎo)納定義網(wǎng)絡(luò)中的能量或功率。散射參數(shù)包括S11和S22。S11表示第一端口處的輸入反射系數(shù)。S22表示第二端口處的輸出反射系數(shù)。S11和S22提供了反射多少功率的指示。S21顯示在天線裝置或天線分集系統(tǒng)中兩天線之間的隔離性。測量的回波損耗顯示圖300示出了圖2描述的天線裝置200的散射或S參數(shù)。測量的回波損耗顯示圖300示出了天線裝置的兩個不同端口處的輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)和反向傳輸系數(shù)的測量值。在兩個單獨天線端口處測量天線裝置的回波損耗。在圖3的說明性實施例中，S22對應(yīng)于如通過信號軌跡I (Trcl 310)示出的第三天線230的饋電端口 3處分析和測量得到的回波損耗。S11對應(yīng)于如通過信號軌跡3 (Trc3 330)示出的第二天線220的饋電端口 2處分析得到的回波損耗。S11 (Trc3 330)和S22(Trcl 310)分別測量第三天線和第二天線的稱合和反射。通過S21軌跡2(Trc2 320)說明隔離值。在700波段諧振頻率內(nèi)，隔離性在Mkr4 350(有約-19分貝(dB)隔離性的約752 MHZ頻率)處可以是最優(yōu)的。在700兆赫茲頻率范圍中，認為在15和20分貝范圍之間的隔離值是最優(yōu)的?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出了根據(jù)系統(tǒng)的說明性實施例的從天線陣列的至少兩個端口測量的歸一化輻射模式圖400三維圖。在說明性實施例中，通過從第二天線220的第二饋電端口 224處測量的端口 I示意圖410和從第三天線230的第三饋電端口 234 (如圖2示出)處測量的端口 2示意圖420，示出了歸一化輻射模式圖400。必須注意的是，輻射模式圖400基于實際天線系統(tǒng)環(huán)境而不是基于仿真或自由空間環(huán)境提供測量值。輻射模式圖400示出了與天線相距遠距離處測量的最小和最大輻射功率或增益的三維圖。該遠距離是約2D2/λ，其中D是天線最大尺寸，λ是頻率波長。在這個說明性實施例中，端口 1410模式和端口 2420模式示出了偶極輻射模式圖，顯示了從-21. OOdB到-5. 83dB的范圍402內(nèi)輻射功率的相對分布。端口 1410模式和端口 2420模式示出了定向的輻射模式圖。定向輻射模式圖在特定方向上輻射高功率或增益的信號。在這個實施例中，所示出的最大輻射功率是約_21dB。因為端口 I 410的輻射模式圖和端口 2420的輻射模式圖不同，端口 I 410和端口 2 420的定向輻射模式圖例證或說明了模式分集。
圖5示出了在圖I示出的天線陣列系統(tǒng)端口處測量的天線效率圖示。圖500中X軸580表示頻率，單位是兆赫茲(MHz)。在Y軸590上，示出了效率測量值。效率是輻射功率和天線端口處接收到的總功率的百分比值。在這個說明性實施例中，圖500示出了在端口(例如天線裝置圖4的端口 I 410)處測量得到的效率。必須注意的是，圖500基于實際天線系統(tǒng)環(huán)境而不是基于仿真的或自由空間環(huán)境提供測量值。在任意頻率范圍內(nèi)，最優(yōu)的是讓輻射功率盡可能大。在圖500的說明性實施例中，感興趣的頻率范圍是從約745 MHz 510到787 MHz 530。在大約755 MHz 520處達到最大輻射功率或效率(50% )。現(xiàn)在參考圖6，示出了根據(jù)本公開的說明性實施例的移動通信設(shè)備600的框圖。移動通信設(shè)備600可以是移動無線通信設(shè)備(例如移動蜂窩設(shè)備)，這里指可以具有智能手機功能的移動設(shè)備，它根據(jù)信息技術(shù)(IT)策略進行配置。移動通信設(shè)備600可以被配置為天線裝置，例如圖I中示出的天線裝置102。移動通信設(shè)備600包括通信子系統(tǒng)622中的通信元件,它可以被配置為與電介質(zhì) 基板(例如圖I中的電介質(zhì)基板104)上的多根天線一起工作。天線系統(tǒng)624可以被配置為支持多輸入多輸出技術(shù)。天線系統(tǒng)624可以包括用于同時或單獨射頻信號傳輸?shù)亩喔炀€。術(shù)語信息技術(shù)通常指信息技術(shù)規(guī)則的集合，其中信息技術(shù)策略規(guī)則可以被定義為分組的或不分組的和全球的或每個用戶的。術(shù)語分組的、不分組的、全球的和每個用戶的將在下文中定義。可應(yīng)用通信設(shè)備的示例包括尋呼機、移動蜂窩電話、蜂窩智能手機、無線組織器、個人數(shù)字助手、計算機、便攜式計算機、手持無線通信設(shè)備、支持無線功能的筆記本電腦和其他這樣的通信設(shè)備。移動設(shè)備是具有高級數(shù)據(jù)通信能力的雙向通信設(shè)備，該能力包括與其他移動設(shè)備、計算機系統(tǒng)和助手通過收發(fā)機網(wǎng)絡(luò)通信的能力。在圖6中，移動設(shè)備包括多個組件，例如控制用戶設(shè)備600的整體操作的主處理器634。通過通信子系統(tǒng)622執(zhí)行通信功能。通信子系統(tǒng)622從無線網(wǎng)絡(luò)626接收消息并通過網(wǎng)絡(luò)鏈路650向無線網(wǎng)絡(luò)626發(fā)送消息。通信子系統(tǒng)622不使用無線網(wǎng)絡(luò)626為移動設(shè)備600和不同系統(tǒng)或設(shè)備(例如天線系統(tǒng)624)之間提供通信。例如，通信子系統(tǒng)622可以包括用于近距離通信的紅外線設(shè)備和與關(guān)聯(lián)電路和組件。近距離通信標準的示例包括由紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)開發(fā)的標準、藍牙以及由電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)開發(fā)的802. 11協(xié)議族。近距離通信可以包括，例如，不限于，在2. 4GHz頻帶或5. 8GHz頻帶內(nèi)的射頻信號。在移動設(shè)備的這個說明性實施例中，根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)標準配置通信子系統(tǒng)622。在世界范圍內(nèi)使用GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，并且期望這些標準將最終被例如但不限于增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進技術(shù)(EEDGE)、通用移動通信服務(wù)(UMTS)、高速分組接入(HSPA)、長期演進技術(shù)(LTE)及其他可應(yīng)用于多輸入多輸出技術(shù)的標準代替。還正在定義新標準，但相信這些新標準將和這里描述的網(wǎng)絡(luò)行為有相似之處，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這里描述的實施例適用于使用任意其他未來將開發(fā)的合適標準。連接通信子系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)626的無線鏈路650代表根據(jù)所定義的針對GSM/GPRS通信規(guī)定的協(xié)議操作的一個或多個不同的射頻(RF)信道。利用更新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這些信道能夠支持電路交換語音通信和分組交換數(shù)據(jù)通信。通過通信子系統(tǒng)622的天線系統(tǒng)624實現(xiàn)天線裝置(例如圖2中的天線裝置204)。在網(wǎng)絡(luò)626和主處理器634之間實現(xiàn)天線裝置204，并且基于高相關(guān)性和隔離性，使移動通信設(shè)備能夠有更高速率和更高吞吐量。
雖然與移動設(shè)備600相關(guān)聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)626在一個說明性實施方式中可以是GSM/GPRS/EDGE無線網(wǎng)絡(luò)，但是在不同實施方式中其他無線網(wǎng)絡(luò)可以同樣與移動設(shè)備600相關(guān)聯(lián)。這些網(wǎng)絡(luò)的示例包括(但不限于)碼分多址(CDMA)、CDMA2000網(wǎng)絡(luò)、GSM/GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò)(如上提及)、第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)(例如UMTS和HSPA)、還有未來第四代(4G)網(wǎng)絡(luò)(例如LTE和全球微波接入互操作性(WiMax))。主處理器634同樣和其他子系統(tǒng)交互，這些子系統(tǒng)例如隨機訪問存儲器(RAM) 620、閃存618、顯示器616、輔助輸入/輸出(I/O) 638子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)端口 640、鍵盤642、揚聲器644、麥克風646及其他設(shè)備子系統(tǒng)646。一些移動設(shè)備600子系統(tǒng)執(zhí)行通信相關(guān)功能，然而其他子系統(tǒng)可以提供“駐留”或設(shè)備上功能。通過示例方式，顯示器616和鍵盤624可以用于通信相關(guān)功能(例如輸入用于在網(wǎng)絡(luò)626上傳輸?shù)奈谋鞠?和設(shè)備駐留功能(例如計算器或任務(wù)列表)。移動設(shè)備600可以在所需網(wǎng)絡(luò)注冊或激活過程已經(jīng)完成以后，在通信網(wǎng)絡(luò)626上發(fā)送和接收通信信號。網(wǎng)絡(luò)接入與移動設(shè)備600的訂戶或用戶相關(guān)聯(lián)。為了識別訂戶，移動設(shè)備600需要訂戶身份模塊或可移除用戶身份模塊(SM/RUM614)插入SM/RUM接口628，以在網(wǎng)絡(luò)中通信。SM/RUM模塊614是一種傳統(tǒng)“智能卡”，能夠用于尤其識別移動設(shè)備600的訂戶并個人化該移動設(shè)備600。沒有SM/RUM模塊614，該移動設(shè)備600就不能完全操作用于與無線網(wǎng)絡(luò)626通信。通過將SM/RUM模塊614插入SM/RUM接口 628，用戶可以訪問所有定制服務(wù)。這些服務(wù)可以包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽和消息收發(fā)，例如電子郵件、語音郵件、短信息服務(wù)(SMS)和多媒體信息收發(fā)服務(wù)(MMS)。更多高級服務(wù)可以包括銷售點、現(xiàn)場服務(wù)和銷售自動化。SIM/RUIM模塊614包括處理器和存儲信息的存儲器。一旦將SM/RUM模塊614插入SM/RUIM接口 628，SIM/RUIM模塊614耦合到主處理器634。為了識別訂戶，SIM/RUIM模塊614可以包括一些用戶參數(shù)，例如國際移動訂戶身份(MSI)。使用SM/RUM模塊614的優(yōu)點是，訂戶不必與任何單個物理移動設(shè)備綁定。SM/RUIM模塊614還可以存儲移動設(shè)備的附加訂戶信息，包括數(shù)據(jù)簿(或日歷)信息和最近呼叫信息。備選地，還可以將用戶身份信息編程至閃存618中。移動設(shè)備600是電池供電設(shè)備，它包括用來接收一個或多個可充電池632的電池接口 630。在至少一些實施例中，電池632能夠是具有嵌入式微處理器的智能電池。電池接口 630耦合到調(diào)節(jié)器(沒有示出)，它幫助電池632向移動設(shè)備600提供電源V+。雖然當前技術(shù)使用電池，但是諸如微燃料電池之類的未來技術(shù)可以向移動設(shè)備600提供電源。移動設(shè)備600還包括操作系統(tǒng)602和軟件組件604到612，以下更詳細描述它們。通過主處理器634執(zhí)行的操作系統(tǒng)602和軟件組件604到612典型地存儲在永久性存儲設(shè)備中(例如閃存618)，它們備選地可以是只讀存儲器(ROM)或類似存儲單元(沒有示出)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，操作系統(tǒng)634和軟件組件604到612 (例如特定設(shè)備應(yīng)用程序或其一部分)的部分可以臨時裝載到易失性存儲設(shè)備(例如RAM 620)中。還可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的其他軟件組件。
軟件應(yīng)用程序還可以包括設(shè)備狀態(tài)模塊606、個人信息管理器(PM) 608和其他合適模塊(沒有示出)。設(shè)備狀態(tài)模塊606提供永久保存，這意味著該設(shè)備狀態(tài)模塊606保證重要設(shè)備數(shù)據(jù)存儲在永久性存儲器(例如閃存618)中，從而當移動設(shè)備600關(guān)機或掉電時數(shù)據(jù)不會丟失。PIM 608包括用來組織和管理用戶感興趣數(shù)據(jù)項目的功能，這些項目例如但不限于電子郵件、聯(lián)系人、日歷事件、語音郵件、約會和任務(wù)項目。PTM應(yīng)用具有經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)626發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項目的能力。移動設(shè)備600還包括連接模塊610和信息技術(shù)(IT)策略模塊612。連接模塊610 實現(xiàn)移動設(shè)備600所需的與無線基礎(chǔ)設(shè)施和授權(quán)移動設(shè)備600連接的任意主機系統(tǒng)(例如企業(yè)系統(tǒng))通信的通信協(xié)議。連接模塊610包括應(yīng)用程序編程接口(API)集合，該集合可以和移動設(shè)備600集成，以允許移動設(shè)備600使用與企業(yè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的任意數(shù)量的服務(wù)。連接模塊610允許移動設(shè)備600與主機系統(tǒng)建立端對端的安全認證通信管道。通過連接模塊610提供對其的訪問的應(yīng)用程序子集可以用于從主機系統(tǒng)向移動設(shè)備600傳遞IT策略命令。這可以以無線或有線的方式完成。IT策略模塊612接收編碼IT策略的IT策略數(shù)據(jù)。然后，IT策略模塊612確保通過移動設(shè)備600授權(quán)了 IT策略數(shù)據(jù)。接下來，可以在閃存618中以IT策略數(shù)據(jù)原始的形式存儲IT策略數(shù)據(jù)。在存儲了 IT策略數(shù)據(jù)以后，通過IT策略模塊612向駐留在移動設(shè)備600上的所有應(yīng)用程序發(fā)送全局通知?？梢詰?yīng)用IT策略的應(yīng)用程序接著通過讀取IT策略數(shù)據(jù)響應(yīng)以尋找可應(yīng)用的IT策略規(guī)則。還可以在移動設(shè)備600上安裝其他類型的軟件應(yīng)用程序。這些軟件應(yīng)用程序可以是在移動設(shè)備600制造之后添加的第三方應(yīng)用程序。第三方應(yīng)用程序的示例包括游戲、計算器、工具和類似本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的其他應(yīng)用程序?？梢酝ㄟ^無線網(wǎng)絡(luò)626、輔助I/O 638子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)端口 640、通信子系統(tǒng)622或任意其他適合的設(shè)備子系統(tǒng)636，將附加應(yīng)用程序裝載到移動設(shè)備600上。應(yīng)用程序安裝的靈活性增加了移動設(shè)備600的功能性，并可以提供增強的設(shè)備上功能、與通信相關(guān)的功能或兩者。數(shù)據(jù)端口 640使訂戶能夠通過外部設(shè)備或軟件應(yīng)用程序設(shè)置偏好，并通過向移動設(shè)備600提供信息或軟件下載、而不是通過無線通信網(wǎng)絡(luò)來擴展移動設(shè)備600的能力。可以使用例如備選下載路徑，以通過直接并且因此可靠和受信的連接將加密密鑰裝載到移動設(shè)備600上，以提供安全的設(shè)備通信。數(shù)據(jù)端口 640可以是使數(shù)據(jù)能夠在移動設(shè)備600和其他計算設(shè)備之間通信的任意合適端口。數(shù)據(jù)端口 640可以是串口或并口。在一些實例中，數(shù)據(jù)端口 640可以是USB 口，它包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線和能夠提供充電電流來對移動設(shè)備600的電池632充電的充電線。在操作中，將通過通信子系統(tǒng)622處理接收信號(例如文本消息、電子郵件消息或網(wǎng)頁下載)并輸入主處理器634。接著，主處理器634將處理該接收信號，以輸出到顯示器616或備選地輸出到輔助I/O子系統(tǒng)638。用戶還可以例如使用鍵盤642，結(jié)合顯示器616和可能的輔助I/O子系統(tǒng)638，來編寫數(shù)據(jù)項目(例如電子郵件消息)。輔助I/O子系統(tǒng)638可以包括設(shè)備，例如觸摸屏、鼠標、軌跡球、紅外線指紋檢測器或具有動態(tài)按鈕按壓能力的滾輪。鍵盤642優(yōu)選是字母數(shù)字鍵盤，連同或不連同電話式鍵盤。然而，還可以使用其他類型的鍵盤?？梢栽跓o線網(wǎng)絡(luò)626上通過通信子系統(tǒng)622傳輸已編寫的數(shù)據(jù)項目。針對語音通信，移動設(shè)備600的整體操作基本上是類似的，除了將接收信號輸出到揚聲器644并且通過麥克風646產(chǎn)生傳輸信號。還可以在移動設(shè)備600上實現(xiàn)備選的語音或音頻I/O子系統(tǒng)(例如語音消息錄制子系統(tǒng))。雖然主要通過揚聲器644完成聲音或音頻信號輸出，但是還可以使用顯示器616提供附加信息(例如呼叫方身份、語音呼叫持續(xù)時間或其他語音呼叫相關(guān)信息)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，示出了根據(jù)本公開實施例的實現(xiàn)圖I的分集天線系統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)700。通信系統(tǒng)700示出了發(fā)射射頻信號的無線移動通信設(shè)備(例如圖6中移動通信設(shè)備600)的實施方式。通信系統(tǒng)700可以包括包含在單個設(shè)備中操作的多根天線的無線通信系統(tǒng)，包 括(但絕不限于)多輸入多輸出(MIMO)無線電系統(tǒng)、單輸入單輸出(SISO)通信系統(tǒng)、長期演進(LTE)通信系統(tǒng)和本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他這樣的通信系統(tǒng)。在說明性實施例中，移動通信設(shè)備710和移動通信設(shè)備750可以包括天線裝置(例如圖I中的天線裝置102)。移動通信設(shè)備710可以接收數(shù)學表示為時變信號Sn (t) 702的射頻信號，其中N代表大于零的任意正整數(shù)。信號SN(t)702是可以包括多個信號的時域信號。通過信號處理器720使用處理算法對時域信號3,(0702進行采樣，并轉(zhuǎn)換為加權(quán)時域信號。該加權(quán)時域信號包括(不限于)加權(quán)時域信號|；704A、$706A和& 708A。信號處理器720使用的處理算法可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員當前知道和理解的任意數(shù)量的算法。該加權(quán)時域信號分別在天線704A、706A和708A上發(fā)射。每根天線可以是如圖I天線裝置102示出的單獨天線。例如，在示例性實施例中，天線704A可以代表第一天線110，天線706A可以代表第二天線120，以及天線708A可以代表第三天線130。在無線電信道730上向移動通信設(shè)備750發(fā)送射頻信號。無線信道730包括多個通信路徑。移動通信設(shè)備750在天線742A、744A和746A上分別接收例如(不限于)頻域信號Yi 742A、y2 744么和7]^ 746A。每根天線可以是如圖I天線裝置102代表的單獨天線。例如，在示例性實施例中，天線742A可以代表第一天線110，天線744A可以代表第二天線120，以及天線746A可以代表第三天線130。通過信號處理器740解碼和變換該頻域信號以獲取時域信號yN(t)748代表的信息，其中N代表大于零的任意正整數(shù)。信號處理器740使用的處理算法可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員當前知道和理解的任意數(shù)量的算法。時域信號7^0748可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的多個時域信號或采樣。通信系統(tǒng)700不意味著暗示不同有益實施例可以實施的方式上的任何物理或結(jié)構(gòu)限制。可以使用已示出組件之外或作為其替代的其他組件。在一些有益實施例中，一些組件可以不是必需的。例如，多個移動通信設(shè)備710和750可以分別包括天線裝置，例如圖I中的天線裝置102，它具有能夠同時接收或發(fā)射射頻信號的多根天線。例如，在圖7中示出的實施例中，移動通信設(shè)備710的天線704A和天線706A可以形成同時或基本同時在無線電信道730上接收射頻信號的天線對，而天線708A也在無線電信道730上發(fā)射信號。雖然已經(jīng)在本公開中提供多個實施例，應(yīng)該理解，所公開的系統(tǒng)和方法可以在不背離本公開精神和范圍的情況下以許多其他特定形式具體化?？紤]當前示例為說明性的而非限制性的，并且本發(fā)明不意在限于這里已給出的細節(jié)。選擇和描述所選一個或多個實施例，以最佳地解釋實施例的原理、實際應(yīng)用，并使本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員能夠理解針對各種實施例的公開具有適合預(yù)期特定用途的各種修改。例如，可以在另一系統(tǒng)中合并或集成各種元件或組件，或者可以忽略或不實現(xiàn)特定特 征。
權(quán)利要求
1.一種移動通信設(shè)備，包括 耦合于單面電介質(zhì)基板的多根天線，每根天線包括以彎曲樣式配置的多個輻射導(dǎo)電帶， 其中多根天線中的第一天線安放在電介質(zhì)基板的第一角處；多根天線中的第二天線安放在電介質(zhì)基板的與第一角相對的第二角處，以及多根天線中的第三天線安放在與第一天線相對并與第二天線的位置相對角的角處； 多個饋電端口，其中第一饋電端口耦合于第一天線，第二饋電端口耦合于第二天線，并且第三饋電端口耦合于第三天線；以及 多個接地引腳，其中第一接地引腳耦合于第一天線，并位于相對于第一饋電端口的垂直坐標方向上，第二接地引腳耦合于第二天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上，以及第三接地弓I腳耦合于第三天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動通信設(shè)備，還包括接地平面，其中多個接地引腳中的每個接地引腳附接到所述接地平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動通信設(shè)備，其中多根天線包括平面倒F天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信設(shè)備，其中第一天線是垂直極化的，以及第二天線是水平極化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信設(shè)備，其中多根天線中的若干天線同時在700兆赫茲頻帶的頻率范圍內(nèi)進行輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信設(shè)備，其中多根折疊天線被配置為形成多個電連接彎曲槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信設(shè)備，其中700MHz頻帶中的頻率范圍是從746兆赫茲到787兆赫茲。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動通信設(shè)備，其中多根天線中的第一天線和第二天線被配置為在第一頻率諧振；以及多根天線中的第三天線在第二頻率諧振。
9.一種用于移動通信設(shè)備的天線裝置，包括 多根天線，每根天線配置有彎曲樣式的、折疊在單面電介質(zhì)上的多個輻射導(dǎo)電帶；以及 多個饋電端口，每個饋電端口專用于激勵多根天線中的單根天線，其中多根天線中的若干天線同時在低頻范圍內(nèi)進行輻射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中多根天線中的第一天線安放在電介質(zhì)基板的第一角處；多根天線中的第二天線安放在電介質(zhì)基板的與第一角相對的第二角處；以及多根天線中的第三天線安放在與第一天線相對并與第二天線的位置相對角的角處。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，還包括多個接地引腳，其中第一接地引腳耦合于第一天線，并位于相對于第一饋電端口的垂直坐標方向上，第二接地引腳耦合于第二天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上，以及第三接地引腳耦合于第三天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，還包括接地平面，其中多個接地引腳中的每個接地引腳附接到所述接地平面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中每根天線的電長度是四分之一波長。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中多根折疊天線被配置為形成多個電連接彎曲槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中低頻范圍是在700兆赫茲頻帶內(nèi)。
16.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括 多個天線裝置，每個天線裝置包括以彎曲樣式配置的多個輻射導(dǎo)電帶， 其中多個天線裝置中的天線裝置的第一天線安放在電介質(zhì)基板的第一角處；多根天線中的第二天線安放在電介質(zhì)基板的與第一角相對的第二角處，以及多根天線中的第三天線安放在與第一天線相對并與第二天線的位置相對角的角處； 多個饋電端口，其中第一饋電端口耦合于第一天線，第二饋電端口耦合于第二天線，以及第三饋電端口耦合于第三天線；以及 多個接地引腳，其中第一接地引腳耦合于第一天線，并位于相對于第一饋電端口的垂直坐標方向上，第二接地引腳耦合于第二天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上，以及第三接地弓I腳耦合于第三天線，并位于相對于第二饋電端口的水平坐標方向上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中多個天線裝置包括平面倒F天線。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中多個天線裝置中每根天線的電長度是四分之一波長。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述天線裝置中的若干天線同時在700兆赫茲頻帶的頻率范圍內(nèi)進行輻射。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述多個天線裝置中的所述第一天線和所述第二天線被配置為在第一頻率諧振；以及所述多個天線裝置中的第三天線在第二頻率諧振。
全文摘要
公開了工作在自700兆赫茲范圍的低頻帶的分集天線系統(tǒng)。多根天線以彎曲樣式配置折疊在單印刷電路上。每根天線有獨立饋電端口和接地引腳。在緊湊移動電話空間內(nèi)配置多根天線，以在700兆赫茲頻帶內(nèi)的諧振頻率上產(chǎn)生高隔離性和低相關(guān)性。
文檔編號H01Q1/38GK102782936SQ201180012259
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者饒勤疆 申請人:捷訊研究有限公司