專(zhuān)利名稱(chēng)：一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用分集天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分集收發(fā)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，改進(jìn)涉及的是 一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著各類(lèi)3G制式的持續(xù)演進(jìn)，各制式數(shù)據(jù)傳輸峰值速率持續(xù)提升。其中采用分集 天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分集收發(fā)是各類(lèi)后3G及4G技術(shù)普遍采用的方法。簡(jiǎn)單的說(shuō)，后3G及4G 技術(shù)采用了雙天線(xiàn)或多組天線(xiàn)組合實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多通道高速收發(fā)。以L(fǎng)TE(Long Term Evolution)長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)為例，LTE技術(shù)中采用的 MIMO(Multi-Input Multi-Output)多輸入多輸出技術(shù)，其核心是通過(guò)下行2X2或4X2 ΜΙΜΟ方式，把互相獨(dú)立的數(shù)據(jù)分別從不同天線(xiàn)傳送來(lái)實(shí)現(xiàn)。在充分散射的信道條件下，接收 端可以將這些獨(dú)立的數(shù)據(jù)流分開(kāi)，從而得到數(shù)據(jù)傳輸容量的線(xiàn)性放大。簡(jiǎn)單的說(shuō)，LTE終端 將采用雙天線(xiàn)或多組天線(xiàn)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速收發(fā)。然而，這些天線(xiàn)是不能在終端設(shè)備里隨意布局放置的，因?yàn)樘炀€(xiàn)有近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng) 區(qū)的特性。在近場(chǎng)區(qū)天線(xiàn)輻射場(chǎng)很小而感應(yīng)場(chǎng)很大，正是基于這一點(diǎn)才稱(chēng)近場(chǎng)區(qū)稱(chēng)為感應(yīng) 場(chǎng)。而遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的性質(zhì)與近場(chǎng)區(qū)完全不同，在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)電場(chǎng)、磁場(chǎng)和波三者之間的傳播方向是相 互正交的，且呈右手螺旋關(guān)系，遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)表現(xiàn)為輻射場(chǎng)。當(dāng)兩組天線(xiàn)或多組天線(xiàn)相互靠近至近 場(chǎng)區(qū)相互交疊時(shí)，因感應(yīng)場(chǎng)的交疊，這些天線(xiàn)相互之間直接產(chǎn)生耦合，使得各天線(xiàn)失去獨(dú)立 性，從而不能實(shí)現(xiàn)雙天線(xiàn)或多組天線(xiàn)的獨(dú)立數(shù)據(jù)收發(fā)傳輸。目前，在進(jìn)行終端雙天線(xiàn)或多組天線(xiàn)組合設(shè)計(jì)時(shí)，往往都是最大化各天線(xiàn)的間距， 通過(guò)設(shè)計(jì)樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證。但是，這樣做往往會(huì)使整體設(shè)計(jì)把握不準(zhǔn)；比如， 設(shè)計(jì)的樣機(jī)通過(guò)了實(shí)際的測(cè)試，而實(shí)際上還可以使各天線(xiàn)間距做得更接近一些，這樣終端 就可以設(shè)計(jì)得更加小巧；又如，如果樣機(jī)不能通過(guò)實(shí)際的測(cè)試，天線(xiàn)設(shè)計(jì)必需從頭再來(lái)，從 而導(dǎo)致終端開(kāi)發(fā)進(jìn)度的延誤。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)，可最 小化各天線(xiàn)的間距，加快終端開(kāi)發(fā)的進(jìn)度。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其中，包括以下 步驟
在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維空間尺寸； 按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸； 將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比較； 確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其中計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸時(shí)，天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式采用天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式 R = 2XLXL/A ；
其中，R表示近場(chǎng)半徑，L表示天線(xiàn)最大有效尺寸，λ表示工作波長(zhǎng)。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其中確定各天線(xiàn)最小間距時(shí)，若天線(xiàn) 近場(chǎng)等效半徑區(qū)域產(chǎn)生交叉重疊，則拉大產(chǎn)生交叉重疊的天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三 維空間尺寸。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其中確定各天線(xiàn)最小間距時(shí)，各天線(xiàn) 相互之間的間距包括設(shè)定的安全冗余距離。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其中確定各天線(xiàn)最小間距時(shí)，若天線(xiàn) 近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊，但各天線(xiàn)相互之間的間距超過(guò)設(shè)定的安全冗余距離，則縮 小相關(guān)天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中，包括以下模塊
天線(xiàn)設(shè)計(jì)模塊，用于在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維 空間尺寸；
天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑計(jì)算模塊，用于按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng) 等效半徑尺寸；
天線(xiàn)間距比較模塊，用于將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比
較；
天線(xiàn)間距確定模塊，用于確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑計(jì)算模塊采 用如下天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算
R = 2XLXL/A ；
其中，R表示近場(chǎng)半徑，L表示天線(xiàn)最大有效尺寸，λ表示工作波長(zhǎng)。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中天線(xiàn)間距確定模塊還包括拉大 天線(xiàn)間距子模塊，用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域產(chǎn)生交叉重疊的情況下，拉大產(chǎn)生交叉重 疊的天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中天線(xiàn)間距確定模塊還包括安全 冗余距離子模塊，用于在各天線(xiàn)相互之間的間距中增加設(shè)定的安全冗余距離。所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其中天線(xiàn)間距確定模塊還包括縮小 天線(xiàn)間距子模塊，用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊，但各天線(xiàn)相互之間的間距超 過(guò)設(shè)定的安全冗余距離的情況下，縮小相關(guān)天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。本發(fā)明所提供的一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)，由于采用了 各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域內(nèi)無(wú)交叉重疊的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了最小化各天線(xiàn)的間距，從而實(shí) 現(xiàn)了對(duì)終端雙天線(xiàn)或多天線(xiàn)設(shè)計(jì)組合做出快速而準(zhǔn)確的可信性評(píng)判，加快了終端開(kāi)發(fā)的進(jìn) 度。


圖1是本發(fā)明手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)具體實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明，所描述的具體實(shí)施例僅 用以解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明的一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其具體實(shí)施方式
之一，包括以 下步驟在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，先大致設(shè)計(jì)出天線(xiàn)所在位置及天線(xiàn)的三維空間尺寸，即確 定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維空間尺寸；接著，根據(jù)天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出 各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑；然后，再將各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑計(jì)算出來(lái)后，與各天線(xiàn)相互之間的 間距進(jìn)行比較，只要各天線(xiàn)等效半徑區(qū)域不交疊，就可以確保各天線(xiàn)間的獨(dú)立性，確定出各 天線(xiàn)的最小間距，實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)的分集設(shè)計(jì)。基于上述手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，本發(fā)明還提出了一種手持式終端分 集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其具體實(shí)施方式
之一，包括以下模塊天線(xiàn)設(shè)計(jì)模塊，用于在進(jìn)行終 端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維空間尺寸；天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑計(jì)算 模塊，用于按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸；天線(xiàn)間距比較 模塊，用于將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比較；天線(xiàn)間距確定 模塊，用于確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。與現(xiàn)有技術(shù)中的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)相比，在本發(fā)明所提 供的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)，由于采用了各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域內(nèi) 無(wú)交叉重疊的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了最小化各天線(xiàn)的間距，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端雙天線(xiàn)或多天線(xiàn) 設(shè)計(jì)組合做出快速而準(zhǔn)確的可信性評(píng)判，加快了終端開(kāi)發(fā)的進(jìn)度。在本發(fā)明手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，天線(xiàn)近 場(chǎng)等效半徑計(jì)算模塊包括天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式，用于計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑 尺寸；天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式
R = 2XLXL/A ；
其中，R表示近場(chǎng)半徑，L表示天線(xiàn)最大有效尺寸，λ表示工作波長(zhǎng)。進(jìn)一步地，天線(xiàn)間距確定模塊還包括拉大天線(xiàn)間距子模塊，在確定各天線(xiàn)最小間 距時(shí)，用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域產(chǎn)生交叉重疊的情況下，拉大產(chǎn)生交叉重疊的天線(xiàn)位 置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。較好的是，天線(xiàn)間距確定模塊還包括安全冗余距離子模塊，在確定各天線(xiàn)最小間 距時(shí)，用于在各天線(xiàn)相互之間的間距中增加設(shè)定的安全冗余距離。進(jìn)一步地，間距確定模塊還包括縮小天線(xiàn)間距子模塊，在確定各天線(xiàn)最小間距時(shí)， 用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊，但各天線(xiàn)相互之間的間距超過(guò)設(shè)定的安全冗余 距離的情況下，縮小相關(guān)天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。以雙?；蚨嗄＝K端采用雙天線(xiàn)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)各自獨(dú)立的系統(tǒng)通信為例，如圖1所示， 在終端的PCB板100上設(shè)置有兩個(gè)獨(dú)立的天線(xiàn)第一天線(xiàn)101和第二天線(xiàn)102，假設(shè)第一天 線(xiàn)101為一副TD - S⑶MA天線(xiàn)，第一天線(xiàn)101的最大方向尺寸L為60_，由于TD — S⑶MA 工作在2000MHz工作頻段，該工作頻段所對(duì)應(yīng)的電磁波波長(zhǎng)λ為150mm，由此該第一天線(xiàn) 101所對(duì)應(yīng)的天線(xiàn)近場(chǎng)區(qū)尺寸R (900)= 2X60X60/150 = 48mm，則第一天線(xiàn)101的遠(yuǎn)場(chǎng) 區(qū)為以第一天線(xiàn)饋點(diǎn)為中心半徑R為48mm的球面之外。
假設(shè)第二天線(xiàn)102為另一副工作在2000MHz工作頻段的TD — SCDMA天線(xiàn)，第二天 線(xiàn)102的最大方向尺寸Γ也為60mm，則第二天線(xiàn)102的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)為以第二天線(xiàn)饋點(diǎn)為中心半 徑R—為48mm的球面之外。因此在進(jìn)行第一天線(xiàn)101和第二天線(xiàn)102的布局時(shí)，只須保證第一天線(xiàn)101的近 場(chǎng)區(qū)和第二天線(xiàn)102的近場(chǎng)區(qū)邊界不交疊，即保證第一天線(xiàn)101饋點(diǎn)和第二天線(xiàn)饋點(diǎn)之間 的距離大于48 + 48 = 96mm以上，即可確保第一天線(xiàn)101和第二天線(xiàn)102間的獨(dú)立性，實(shí) 現(xiàn)天線(xiàn)的分集設(shè)計(jì)。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不足以限制本發(fā)明的 技術(shù)方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加 以增減、替換、變換或改進(jìn)，而所有這些增減、替換、變換或改進(jìn)后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本 發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟 在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維空間尺寸； 按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸；將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比較； 確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其特征在于計(jì)算出各 天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸時(shí)，天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式采用天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式R = 2XLXL/A ；其中，R表示近場(chǎng)半徑，L表示天線(xiàn)最大有效尺寸，λ表示工作波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其特征在于確定各天 線(xiàn)最小間距時(shí)，若天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域產(chǎn)生交叉重疊，則拉大產(chǎn)生交叉重疊的天線(xiàn)位置 和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其特征在于確定各天 線(xiàn)最小間距時(shí)，各天線(xiàn)相互之間的間距包括設(shè)定的安全冗余距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法，其特征在于確定各天 線(xiàn)最小間距時(shí)，若天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊，但各天線(xiàn)相互之間的間距超過(guò)設(shè)定 的安全冗余距離，則縮小相關(guān)天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。
6.一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊天線(xiàn)設(shè)計(jì)模塊，用于在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維 空間尺寸；天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑計(jì)算模塊，用于按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng) 等效半徑尺寸；天線(xiàn)間距比較模塊，用于將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比較；天線(xiàn)間距確定模塊，用于確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于天線(xiàn)近場(chǎng) 等效半徑計(jì)算模塊采用如下天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算R = 2XLXL/A ；其中，R表示近場(chǎng)半徑，L表示天線(xiàn)最大有效尺寸，λ表示工作波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于天線(xiàn)間距 確定模塊還包括拉大天線(xiàn)間距子模塊，用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域產(chǎn)生交叉重疊的情況 下，拉大產(chǎn)生交叉重疊的天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于天線(xiàn)間距 確定模塊還包括安全冗余距離子模塊，用于在各天線(xiàn)相互之間的間距中增加設(shè)定的安全冗 余距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于天線(xiàn)間距 確定模塊還包括縮小天線(xiàn)間距子模塊，用于在天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊，但各天 線(xiàn)相互之間的間距超過(guò)設(shè)定的安全冗余距離的情況下，縮小相關(guān)天線(xiàn)位置和/或調(diào)整該天線(xiàn)的三維空間尺寸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種手持式終端分集天線(xiàn)等效設(shè)計(jì)方法及其系統(tǒng)，該方法包括以下步驟在進(jìn)行終端結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，確定出天線(xiàn)所在的位置以及天線(xiàn)的三維空間尺寸；按照天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑公式，計(jì)算出各天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸；將天線(xiàn)的近場(chǎng)等效半徑尺寸與各天線(xiàn)相互之間的間距進(jìn)行比較；確定各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域無(wú)交叉重疊情況下的最小間距。由于采用了各天線(xiàn)近場(chǎng)等效半徑區(qū)域內(nèi)無(wú)交叉重疊的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了最小化各天線(xiàn)的間距，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端雙天線(xiàn)或多天線(xiàn)設(shè)計(jì)組合做出快速而準(zhǔn)確的可信性評(píng)判，加快了終端開(kāi)發(fā)的進(jìn)度。
文檔編號(hào)H04B7/04GK102075221SQ20111000676
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者汪開(kāi)龍, 蘇海波 申請(qǐng)人:惠州Tcl移動(dòng)通信有限公司