本發(fā)明涉及一種可應用于電視機等電子設備并能夠改善多個天線之間的隔離的天線通信裝置。

背景技術：

通常，為了在一個電子設備中利用無線局域網(例如，wifi)通信和藍牙(bt；商標)通信，相關電子設備可包括至少一個無線局域網天線和藍牙天線。作為一例，為了提高無線局域網通信的性能，可包括2個無線局域網天線。

并且，在一個電子設備中，當同時執(zhí)行2.4ghz的無線局域網通信和2.4ghz的藍牙通信時，可能發(fā)生由彼此相同的頻率引起的干擾，因此需要具有用于確保適當?shù)母綦x的技術方案。

可應用于電視的現(xiàn)有的天線通信裝置可包括高頻通信模塊和藍牙天線。

此時，所述高頻通信模塊可包括布置于一個基板(pcb)上的2個無線局域網(wifi)天線及通信電路。所述藍牙天線可以不包含在所述高頻通信模塊，而是被專門制作并通過電纜(大致為165mm)接入到所述高頻通信模塊，這是為了確保包含于所述高頻通信模塊中的2個無線局域網天線與藍牙天線之間的隔離。

作為一例，如果一個基板(pcb)上包括藍牙天線和無線局域網(wifi)天線，則難以將藍牙天線與wifi天線間隔離(isolation)特性大致地實現(xiàn)為-20db以下。

而且，現(xiàn)有的天線通信裝置可包括用于將高頻通信模塊和藍牙天線分別結合的一個夾持器。在此情況下，所述高頻通信模塊和藍牙天線可通過電纜(大致為165mm)相互接入。

如此，對于利用夾持器的現(xiàn)有的通信裝置而言，所述高頻通信模塊與藍牙天線可相互保持預定距離，并能夠將電纜固定，因此可在一定程度上確保隔離。

如此，包括所述高頻通信模塊與藍牙天線相結合的夾持器的天線通信裝置可被安裝于電視等電子設備。

然而，利用夾持器的通信裝置存在如下的問題和待解決技術課題。

-當由安裝于一個基板的2個天線和1個藍牙天線構成時，產生基于天線電纜形狀的特性偏差。

-量產時作業(yè)性不良，物流移動時體積方面不利。

-用于固定天線的夾持器(holder)構成要素引起尺寸及單價上升。

-伴隨天線制作的成本增加。

-產生用于天線接入的連接器成本，發(fā)生脫落引起的不良。

-由于部件尺寸縮小，因此需要提供成套(set)設計的靈活性。

-用于確保藍牙天線與wifi天線之間的隔離的技術方案。

-考慮到天線效率及隔離的相關設計方案。

-基于電纜位置變化的特性劣化最小化。

-電纜與天線之間的距離相隔及傳播分離。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實施例所要解決的技術問題在于提供一種可改善安裝于一個基板的多個天線之間的隔離(isolation)的天線通信裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種天線通信裝置，包括：基板，具有正面和背面，所述正面具有第一接地區(qū)域和第一非導體區(qū)域，所述背面為所述正面的相反側；第一天線，布置于所述基板的第一非導體區(qū)域；第二天線，布置于所述基板的第一非導體區(qū)域，并與所述第一天線相距第一相隔距離；第三天線，布置于所述基板的第一非導體區(qū)域，并與所述第一天線相距第二相隔距離，且與所述第二天線相距第三相隔距離；以及隔離圖案，用于執(zhí)行所述第一天線與第二天線之間的隔離、以及所述第一天線與第三天線之間的隔離。

在本技術問題的解決方案中，提供即將在如下所述的說明中涉及的多種概念之一。本技術問題的解決方案并非旨在限定請求保護的事項的核心技術或必要技術，其僅僅是對請求保護的事項之一予以記載，各個請求保護的事項將會在如下所述的說明中得到具體的闡述。

本發(fā)明的一實施例具有如下的技術效果：包括至少一個藍牙天線和至少一個無線局域網天線，從而比起現(xiàn)有技術可實現(xiàn)小型化制作，并能夠改善這些藍牙天線與無線局域網天線之間的隔離(isolation)，而且可以提高各個天線的效率。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置的正面構成圖。

圖2為圖1所示第一天線、第二天線與第三天線之間的間距以及各個隔離圖案的尺寸說明圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置的背面構成圖。

圖4為示出圖3所示輻射調節(jié)圖案的尺寸的放大圖。

圖5是與布置于根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線通信裝置的正面的隔離圖案(isp1)相關的說明圖。

圖6是與布置于根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線通信裝置的背面的輻射調節(jié)圖案(rap1)相關的說明圖。

圖7為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置中接入有數(shù)據(jù)電纜的狀態(tài)的圖。

圖8為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的隔離圖案(isp1)的長度的隔離特性的曲線圖。

圖9為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的輻射調節(jié)圖案(rap1)的線寬的隔離特性的曲線圖。

圖10為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的基板的介電常數(shù)的隔離變化的曲線圖。

符號說明

100：天線通信裝置101：基板

120：電纜連接器130：高頻通信電路

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，然而本發(fā)明并不局限于此，應當認識到可在不脫離本發(fā)明的思想和范圍的前提下進行多樣的變形。

并且，在本發(fā)明的各個實施例中，以一個示例說明的結構、形狀及數(shù)值僅止于用為幫助理解本發(fā)明的技術思想的示例，本發(fā)明并不局限于此，應當理解能夠在不脫離本發(fā)明的思想和范圍的前提下進行多樣的變更。通過將本發(fā)明的實施例進行互相組合，可實現(xiàn)多種新的實施例。

另外，在本發(fā)明所參考的附圖中，立足于本發(fā)明的整體內容，對具有實質上相同的構造和功能的構成要素將會賦予相同的符號。

以下，為了使本發(fā)明所屬的技術領域中具有基本知識的人員能夠容易實施本發(fā)明，通過參考附圖而對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置的正面構成圖，圖2為圖1的第一天線、第二天線與第三天線之間的各個隔離圖案的尺寸說明圖。

參考圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置100可包括：基板101、第一天線ant1、第二天線ant2、第三天線ant3以及導電性隔離圖案isp1。

而且，所述天線通信裝置100還可以包括電纜連接器120和高頻通信電路130。

作為一例，所述第一天線ant1、第二天線ant2及第三天線ant3分別可以是圖案型天線、芯片型天線或者是模具結構物形狀天線。如此，所述第一天線ant1、第二天線ant2及第三天線ant3只要能夠收發(fā)設定通信頻帶的頻率即可，其形態(tài)或類型無需被特別限定。

作為一例，所述第一天線ant1、第二天線ant2及第三天線ant3分別可以是具有立體形狀的導體的倒f天線。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置的背面構成圖，圖4為示出將圖3的輻射調節(jié)圖案的尺寸的放大圖。

參考圖3和圖4，所述天線通信裝置還可以包括導電性輻射調節(jié)圖案rap1。

參考圖1至圖4，基板101包括：正面，具有第一接地區(qū)域gnd1和第一非導體區(qū)域nga1；以及作為所述正面的相反側的背面，并且，包括位于所述背面的第二接地區(qū)域gnd2和第二非導體區(qū)域nga2。

作為一例，所述第一接地區(qū)域gnd1和第二接地區(qū)域gnd2可由導電性物質構成，所述第一非導體區(qū)域nga1和第二非導體區(qū)域nga2可成為未形成導電性物質的區(qū)域。

此時，所述第一非導體區(qū)域nga1中可布置第一天線ant1、第二天線ant2、第三天線ant3以及隔離圖案isp1(參考圖1)，所述第二非導體區(qū)域nga2中可布置輻射調節(jié)圖案rap1(參考圖3)。另外，所述第一接地區(qū)域gnd1和第二接地區(qū)域gnd2中并不布置天線。

所述第一天線ant1可布置于所述基板101的第一非導體區(qū)域nga1。

所述第二天線ant2可布置于所述基板101的第一非導體區(qū)域nga1，并與所述第一天線ant1相距第一相隔距離d1(參考圖2)。所述第三天線ant3可布置于所述基板101的第一非導體區(qū)域nga1，其與所述第一天線ant1相距第二相隔距離d2，并與所述第二天線ant2相距第三相隔距離d3(參考圖2)。

例如，在本發(fā)明的各個實施例中，所述第一天線ant1可以是2.4ghz藍牙(商標)通信等的第一通信標準的天線，所述第二天線ant2和所述第三天線ant3可以是利用到不同于第一通信標準的無線局域網標準內的互不相同的頻率(例如，2.4ghz和5ghz)的天線，然而并不局限于此。

在此情況下，所述第一天線ant1需要確保與所述第二天線ant2及所述第三天線ant3中使用相同頻率的天線之間的隔離，為了確保這樣的隔離，所述第一相隔距離d1和所述第二相隔距離d2分別可以長于所述第三相隔距離d3。

所述隔離圖案isp1可執(zhí)行所述第一天線ant1與第二天線ant2之間的隔離、以及所述第一天線ant1與第三天線ant3之間的隔離。

作為一例，所述隔離圖案isp1可在所述基板101的正面中布置于所述第二天線ant2(或者第三天線ant3)與所述第一天線ant1之間，并與所述接地區(qū)域gnd1連接。

參考圖1和圖2，所述電纜連接器120可以與外部設備執(zhí)行接入。

所述高頻通信電路130可以與所述電纜連接器120、第一天線ant1、第二天線ant2以及第三天線ant3連接而執(zhí)行無線通信。作為一例，所述高頻通信電路130可包括用于執(zhí)行利用第一天線ant1、第二天線ant2及第三天線ant3的無線通信的各種電路、部件及布線圖案。

參考圖3和圖4，所述輻射調節(jié)圖案rap1可布置于與布置有所述第一天線ant1的第一非導體區(qū)域nga1對應的背面的第二非導體區(qū)域nga2，并可控制所述第一天線ant1的輻射效率。

作為一例，所述第一天線ant1可在所述基板101的正面中沿著所述基板100的長度方向布置于兩側端部中的一側，第二天線及第三天線ant2、ant3可在所述基板101的正面中沿著所述基板101的長度方向而與兩側端部中的另一側相鄰地布置。

作為一例，第一天線和第二天線只要彼此遙遠地布置即可，另外第一天線與第三天線只要彼此遙遠地布置即可，其無需被特別限定于特定位置或布置方式。

據(jù)此，如圖2所示，所述第一天線ant1可以與所述第二天線及第三天線ant2、ant3彼此相距遙遠地布置，作為一例，所述第一天線ant1與所述第二天線ant2相距第一相隔距離d1，所述第一天線ant1與所述第三天線ant3相距所述第二相隔距離d2，這種距離布置可以為確保所述第一天線ant1與所述第二天線及第三天線ant2、ant3之間的隔離而貢獻。

并且，第二天線ant2和第三天線ant3也可以與第三相隔距離d3等量地相隔布置。

所述高頻通信電路130在被布置于所述第二天線及第三天線ant2、ant3與所述電纜連接器120之間的情況下，可執(zhí)行所述第二天線及第三天線ant2、ant3與所述電纜連接器120之間的隔離。

作為一例，所述高頻通信電路130可包括：屏蔽罩，包圍所述高頻通信電路130的外表面，以阻斷自身高頻信號的輻射及來自外界的信號流入，并改善所述隔離。

圖5是與布置于根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線通信裝置的正面的隔離圖案isp1相關的說明圖。

參考圖5，所述隔離圖案isp1包括第一隔離圖案p11和第二隔離圖案p12。

而且，所述隔離圖案isp1還可以包括第三隔離圖案p13。

所述第一隔離圖案p11接入到所述第一接地區(qū)域gnd1，從而可將所述第一接地區(qū)域gnd1與第二隔離圖案p12電連接。

所述第二隔離圖案p12通過所述第一隔離圖案p11而延伸至所述基板101的正面中所述第二天線及第三天線ant2、ant3中的至少一個與所述第一天線ant1之間的第一非導體區(qū)域nga1，從而可布置于所述基板101的正面的邊緣位置。

另外，所述第三隔離圖案p13可接入到所述第二隔離圖案p12，從而延伸至所述基板101的角落中與所述第一天線ant1最靠近的角落而得到布置。

作為一例，所述第三隔離圖案p13可以比第二隔離圖案p12的長度和寬度小，然而并不局限于此。

作為一例，所述隔離圖案isp1可形成為如圖1和圖5所示的形狀，只要能夠改善所述第二天線ant2及第三天線ant3中的至少一個與所述第一天線ant1之間的隔離特性即可，并不局限于特定形狀。

所述隔離圖案isp1將基于所述第一天線ant1的信號以及基于所述第二天線及第三天線ant2、ant3的信號吸收，并傳遞到第一接地區(qū)域gnd1，從而可以屏蔽所述第二天線及第三天線ant2、ant3中的至少一個與所述第一天線ant1之間的干擾，據(jù)此，可以改善所述第二天線及第三天線ant2、ant3中的至少一個與所述第一天線ant1之間的隔離。

例如，可根據(jù)所述隔離圖案isp1的形狀而調節(jié)第一天線ant1的輻射(radiation)特性。作為一例，可通過調節(jié)所述隔離圖案isp1的圖案寬度而調節(jié)輻射效率，利用此則可以實現(xiàn)所述隔離圖案isp1，以確保必須達到的適當?shù)男手怠?/p>

參考圖1至圖5，對所述隔離圖案isp1的大小以及所述隔離圖案isp1與各個天線之間的間距進行說明。

作為一例，在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的天線通信裝置的長度為80-90mm且寬度為25-35mm的情況下，所述隔離圖案isp1的長度(length)可以是16mm～17mm，其寬度(width)可以是2.0mm～3.0mm。

第一天線與第二天線之間的第一相隔距離d1可以是30-40mm，第一天線與第三天線之間的第二相隔距離d2可以是56-66mm，第二天線ant2和第三天線ant3之間的第三相隔距離d3可以是9.5mm～10.5mm，這只是一個示例，本發(fā)明并不局限于此。

圖6是與布置于根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線通信裝置的背面的輻射調節(jié)圖案rap1相關的說明圖。

參考圖1至圖6，所述輻射調節(jié)圖案rap1可布置于與布置有所述第一天線ant1的第一非導體區(qū)域nga1對應的背面的第二非導體區(qū)域nga2，從而可以控制所述第一天線ant1的輻射效率。

參考圖6，所述輻射調節(jié)圖案rap1可包括第一輻射調節(jié)圖案p21和第二輻射調節(jié)圖案p22。

作為一例，所述第一輻射調節(jié)圖案p21可在所述基板101的背面中布置于第二非導體區(qū)域nga2，從而接入到第二接地區(qū)域gnd2，由此可將所述第二接地區(qū)域gnd2與第二輻射調節(jié)圖案p22電連接。

另外，所述第二輻射調節(jié)圖案p22可通過所述第一輻射調節(jié)圖案p21而電接入到第二接地區(qū)域gnd2，從而被布置于與布置有所述第一天線ant1的第一非導體區(qū)域nga1對應的所述第二非導體區(qū)域nga2。

并且，所述第二輻射調節(jié)圖案p22在與安裝有所述第一天線ant1的基板101的表面相反的相反面中，可以沿與所述第一天線ant1的布置方向相同的方向布置。

例如，所述第二輻射調節(jié)圖案p22可在所述基板101的長度方向上的兩側端部中布置于背面的一側邊緣位置。而且，所述第二輻射調節(jié)圖案p22可在與所述第一天線ant1的安裝面相反的背面中，沿著與第一天線ant1的長度方向相同的長度方向布置。

作為一例，可通過變更所述第二輻射調節(jié)圖案p22的線寬而調節(jié)第一天線ant1的輻射效率。

作為一例，所述輻射調節(jié)圖案rap1可形成為圖3和圖6所示的形狀，并吸收由所述第一天線ant1傳播的能量的一部分而傳遞到第二接地區(qū)域gnd2，據(jù)此使第一天線ant1和無線局域網天線ant2、ant3分別順利執(zhí)行各自的功能，只要能夠如此，就不局限于特定形狀。

此時，所述輻射調節(jié)圖案rap1可通過吸收由第一天線ant1傳播的能量的預定部分而調節(jié)輻射強度，而且可以執(zhí)行調節(jié)第一天線的輻射效率的功能，以使第一天線ant1、第二天線ant2及第三天線ant3分別順利執(zhí)行各自的天線功能。

另外，在具有天線的通信裝置中，輻射效率(radiationefficiency)和隔離(isolation)作為決定電子設備的特性的重要因素，是在設計天線時考慮的事項。為了使隔離(isolation)最大化，需要以可控制輻射效率的方式實現(xiàn)第一天線ant1。

參考圖3，作為一例，在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的天線通信裝置的長度為80-90mm且寬度為25-35mm的情況下，用于控制第一天線ant1的輻射效率的輻射調節(jié)圖案rap1的長度l可以是33-43mm，其寬度w2可以是0.6mm～1.6mm，然而并不局限于此。

圖7為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括天線的天線通信裝置中接入有數(shù)據(jù)電纜的狀態(tài)的圖。

參考圖7，所述天線通信裝置100的電纜連接器120中可連接有數(shù)據(jù)電纜。

所述天線通信裝置100的電纜連接器120可以與所述第二天線及第三天線ant2、ant3相隔，以通過所述高頻通信電路130而減少與所述第二天線及第三天線ant2、ant3之間的電磁干擾。

據(jù)此，如前所述，可以改善所述第二天線及第三天線ant2、ant3與電纜連接器120之間的隔離特性。

而且，可以采用包裹所述高頻通信電路130的外表面的屏蔽罩，在此情況下，電纜引起的傳播流的變化對2個無線天線ant2、ant3施加的影響可進一步減少。

圖8為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的隔離圖案isp1的長度的隔離特性的曲線圖，圖9為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的輻射調節(jié)圖案rap1的線寬w2(圖4)的隔離特性的曲線圖。另外，圖10為表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例的基板的介電常數(shù)的隔離變化的曲線圖。

圖8所示的曲線圖表示可根據(jù)隔離圖案isp1的長度調節(jié)隔離特性。圖9所示的曲線圖表示可根據(jù)輻射調節(jié)圖案rap1的線寬調節(jié)隔離特性。另外，圖10所示的曲線圖表示可根據(jù)基板的介電常數(shù)調節(jié)隔離特性。

參考圖8至圖10，隔離圖案isp1起到如下作用：根據(jù)其圖案長度(可替代片式電感器)及基板的介電常數(shù)(epsilon)值而吸收特定頻率的能量并進行調節(jié)，從而提高隔離(isolation)性能。

在此，基板101(例如pcb)的介電常數(shù)可基于fr4(基板)材料的介電常數(shù)4.3而根據(jù)特定化于相關產品的基板堆(pcbstack)而固定住其值。

并且，以固定的介電常數(shù)值為基準而實現(xiàn)隔離圖案isp1，從而使該圖案的一端通過第一圖案而連接于第一接地區(qū)域，并使作為另一側的第二圖案及第三圖案p12、p13不與任何金屬表面相連接而被布置于基板的邊緣位置。

作為一例，所述第二圖案p12和第三圖案p13可通過考慮周圍的無源器件等的電容及電感而定義為等效地具有λ/4長度的圖案，第二圖案及第三圖案p12、p13的圖案長度和介電常數(shù)可以與隔離(isolation)操作頻率具有反比關系(參考圖8至圖10)。

另一方面，根據(jù)本發(fā)明的實施例的藍牙天線與無線局域網天線之間的隔離測量值可以如同下列表1所示。

[表1]

所述表1中示出的隔離測量值表現(xiàn)出所述第一天線ant1與所述第二天線及第三天線ant2、ant3之間的隔離測量值。

在表1中，對10個樣品spl#1-#10進行測量的結果，最小值分別被測定為-30.7(db)，最大值被測定為-31.3(db)，平均值則被測定為-31.17(db)。

據(jù)此，可以認識到如下事實：可將第一天線ant1與第一無線局域網天線ant2之間的隔離(isolation)確保為-30db以下，而且第一天線ant1與第二天線ant2之間的隔離(isolation)也可以被確保為-30db以下。