CN105633575A - 天线互耦消除设备、方法以及无线通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线互耦消除设备、方法以及无线通信装置。天线互耦消除设备包括：互扰消除电路，所述互扰消除电路设置在一对耦合天线之间；其中，所述互扰消除电路与所述天线的匹配电路组成去耦网络。本发明中，由互扰消除电路和匹配电路共同构成的去耦网络能够有效降低天线耦合造成的干扰和影响，提高天线辐射效率，改变天线的远场方向图，降低天线的空间相关性，满足新一代无线通信***中对信道容量、数据吞吐率和可靠性的需求，可以提高通信***的频谱利用率。同时，该耦合消除技术可适用于多种形式的多天线无线通讯终端、基站，相控阵雷达，收发组件及其他通讯***中。

Description

天线互耦消除设备、方法以及无线通信装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线互耦消除设备、方法以及无线通信设备。

背景技术

随着无线通讯***不断向多频段、小型化、高集成度发展，现有的手机和各种终端设备已经广泛支持诸如2G、3G、LTE、Wi-Fi、GPS等通信协议。针对不同的通信协议，需要配置不同的收发天线，这些天线工作在相同或相近频段，往往有着大量的重叠区域，由此不可避免地存在同频、临频干扰，造成天线之间的相关性增强，从而改变其方向图，降低天线效率和信道吞吐率。

另外，现有的手机和通讯终端体积越来越轻薄、紧凑，功能更加强大和多样化，天线的种类和个数也不断增多，以满足日益增长的信道需求，但是，在现有设计中已经很难再通过拉大天线之间的物理间距来获得较高的隔离度。因此，如何在一个较小体积内消除紧耦合天线之间的同频干扰、降低其相关性、获得分集增益以及提高信道容量已成为学术界和工业界关注的难点和热点，这也是新一代移动通信技术中亟需解决的关键问题。

在现有技术中，例如现有技术文献1中就公开了一种无线通信***的自干扰消除电路，其电路结构如图9所示。该自干扰消除电路设置在无线通信***的发射天线与接收天线之间，包括：依次相连的第一耦合器、调相芯片、可控衰减器、第二耦合器及合路器，第一耦合器的耦合端和输出端分别连接调相芯片以及发射天线；连接在第二耦合器的耦合端与可控衰减器输入端之间的第一检波器，输入端连接接收天线、输出端连接合路器一个输入端的第三耦合器；连接在第三耦合器的耦合端与可控衰减器输入端之间的第二检波器。但是，分析该自干扰消除电路，可知至少存在着这样的缺点：1.结构复杂，所用部件较多，导致自干扰消除电路的成本较高；2.使用时有局限性，比如对功率有特定要求：第一耦合器耦合的功率要比接收天线接收的自干扰信号功率大10dB左右，否则需要引入放大器，这增加了潜在不稳定因素；3.所述自干扰电路的消除效果受衰减器衰减精度、检波器检波精度、耦合器耦合精度、调相芯片的相位控制精度等多个因素影响，实际消除效果和精度难以保证和控制。

现有技术文献1：CN203872199U。

发明内容

本发明要解决的技术问题是通过一种天线互耦消除的设备及方法，有效提高天线之间的隔离度，解决目前LTE等通讯终端客观存在的多天线之间同频、临频干扰问题，同时满足MiFi、数据卡、手机等终端产品日益小型化和轻量化的布局要求。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种天线互耦消除设备，所述天线互耦消除设备包括互扰消除电路，所述互扰消除电路设置在一对耦合天线之间，与所述天线的匹配电路组成去耦网络，所述互扰消除电路包括互扰消除芯片以及与所述互扰消除芯片连接的补偿电路，所述补偿电路用于微调耦合天线的Y₂₁参数的实部过零点的位置。

通过使设置在一对耦合天线之间的互扰消除电路与天线的匹配电路组成去耦网络，有效地提高天线之间的隔离度，能够解决各种通讯终端中客观存在的多个天线之间的同频、临频干扰的问题，同时又不影响天线的匹配，这样天线的布局就会变得紧凑灵活，能够满足终端产品日益小型化和轻量化的布局要求。通过设置微调耦合天线Y₂₁参数的实部过零点位置的补偿电路，能够使互扰消除芯片的Y₂₁值更准确的和耦合天线相抵消，同时增强两个天线的匹配自由度，使得天线的布局变得紧凑灵活。

更进一步地，在所述互扰消除芯片中集成一阶或多阶T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路的Y₂₁参数的符号为正或负，并且，所述Y₂₁参数的虚部的斜率也为正斜率或为负斜率。

通过在互扰消除芯片中集成一阶或多阶T型或PI型结构电路，并且使得T型或PI型结构电路的Y₂₁参数的符号为正或负，Y₂₁参数的虚部的斜率也为正斜率或为负斜率，能够对应抵消耦合天线的Y₂₁虚部。

更进一步地，所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，分别对应于所用耦合天线不同符号的Y₂₁参数，当耦合天线的Y₂₁参数的虚部为正时，所用互扰消除芯片内部结构的Y₂₁虚部为负且绝对值相等；当耦合天线的Y₂₁虚部为负时，所用互扰消除芯片内部结构的Y₂₁虚部为正且绝对值相等。

通过使在互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，能够分别应用于拥有不同符号Y₂₁参数的耦合天线。

更进一步地，所述去耦网络包括所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路是由电容或电感进行串联或并联构成一阶或多阶的具有高阻特性的电路，所述去耦网络对1.5GHz以上频段信号呈现开路特性。

由于互扰消除芯片对1.5GHz以上频段信号呈开路特性，因此在对工作频段解耦的同时不会恶化其他频段信号的辐射和匹配效果。

更进一步地，所述补偿电路为相位补偿元件，所述相位补偿元件为串联电容或串联电感，用于调节耦合天线过零点的位置。其调谐效果如图5所示:通过使用串联电容或电感，可使得过零点的位置往高频或低频偏移，这样就能确保耦合天线的Y₂₁参数与干扰消除电路的Y₂₁参数在工作频段内实现更为准确的抵消，使得整个去耦网络的设计更加灵活可控。

通过设置由串联电容或串联电感构成的相位补偿元件，能够简化天线互耦消除设备的设计，同时有助于增强两个天线的匹配自由度，使得天线的布局变得紧凑灵活。

更进一步地，所述匹配电路包括并联的电感和串联的电容，或者包括并联的电容和串联的电感。

由于匹配电路中电容和电感的连接方式可以根据需要进行灵活的变化，因此能够增强两个天线的匹配自由度，使得天线的布局变得紧凑灵活。

更进一步地，所述互扰消除芯片是基于LTCC多层技术、HTCC多层技术、CMOS技术、SOI技术、MEMS技术、GaAs技术和GaN技术中的至少一种，将一阶或多阶T型或PI型结构电路集成于一个芯片内部而成的。

通过上述技术，能够在天线互耦消除设备的一个较小体积内实现不同的拓扑结构，这有助于增强两个天线的匹配自由度，使得天线的布局变得紧凑灵活。

本发明还提供了一种天线互耦消除方法，其特征在于，将互扰消除电路设置在一对耦合天线之间，所述互扰消除电路与所述耦合天线的匹配网络组成去耦网络，通过所述去耦网络降低所述天线之间的互扰，其中，所述互扰消除电路包括互扰消除芯片及与所述互扰消除芯片相连接的相位补偿电路，所述补偿电路用于调整耦合天线的Y₂₁参数的实部过零点的位置。

更进一步地，所述互扰消除芯片中集成一阶或多阶T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路的Y₂₁参数的符号为正或负，并且所述Y₂₁参数的虚部的斜率也为正斜率或为负斜率。

所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，分别对应于所述耦合天线的不同符号的Y₂₁参数，当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为正时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁参数的虚部为负且绝对值相等；当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为负时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁虚部为正且绝对值相等。

通过这种天线互耦消除方法，能够获得与天线互耦消除装置同样的技术效果。

更进一步地，能够将该天线互耦消除装置用于无线通信装置中。所述无线通信装置可以为LTE数据卡、4G手机以及其他4G移动终端等。

采用上述互扰消除芯片及天线布局方案，能够有效改善天线之间的隔离度，提高天线效率和信道吞吐率，从而解决LTE数据卡、4G手机等无线终端设备中多个天线之间的同频干扰问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例中的天线互耦消除的设备与耦合天线的结构示意图；

图2(a)为的T型网络拓扑结构示意图；

图2(b)为上述T型网络拓扑结构的Y₂₁参数响应；

图3(a)为的PI型网络拓扑结构示意图；

图3(b)为上述PI型网络拓扑结构的Y₂₁参数响应；

图4(a)为的斜率为正的多阶PI型网络拓扑结构示意图；

图4(b)为上述多阶PI型网络拓扑结构和对应耦合天线的Y₂₁参数响应；

图5为相位补偿元件对过零点位置的影响示意图；

图6为本发明实施例中耦合天线和去耦网络的Y₂₁参数特性；

图7为去耦电路使用前后两个天线的隔离度示意图；

图8为去耦电路使用前后两个天线的匹配示意图；

图9为现有技术中无线通信***的自干扰消除电路的电路图。

具体实施方式

下面，结合说明书附图，对本发明涉及的天线互耦消除设备及天线互耦消除方法的实施方式进行详细说明。另外，本发明不限于该实施方式。

实施例

本发明中，列举如下的无线通讯装置为例子，进行说明，但是无线通讯装置不限于此，可以是任何形式的无线通信装置。例如，无线通讯装置为一款带有4G主天线、分集天线、GPS和Wi-Fi等多个天线的智能手机，尺寸为152mm×75mm。尽管主天线和分集天线已分别位于手机的顶部和底部，但在其中某些特定频段仍有较强耦合性，这种互扰会大大影响主天线和分集天线在该频段的效率。而且，由于受到手机尺寸的限制，天线之间的距离已达到最大，其隔离度已不能通过拉远其物理位置来得到提升。为了解决这一问题，本发明提出了一种天线互耦消除设备和天线互耦消除方法。

(天线互耦消除设备)

图1为本发明实施例中的天线互耦消除的设备与耦合天线的结构示意图。如图1所示，本发明的天线互耦消除设备7包括设置在一对耦合天线1之间的互扰消除电路2，其中，互扰消除电路2与天线1的匹配电路3、4组成去耦网络5。

天线11为主天线，天线12为分集天线，两者相隔约130mm。互扰消除电路2是小型化无源芯片，包括互扰消除芯片22以及与所述互扰消除芯片22连接的补偿电路21、23。从图1中可知，互扰消除芯片22的两端分别连接一个补偿电路21、23，互扰消除芯片22通过补偿电路21与主天线11相连接，互扰消除芯片22通过补偿电路23与分集天线12相连接，匹配电路3为主天线11的匹配电路，匹配电路4为分集天线12的匹配电路，共同组成了去耦网络5。

通过使设置在一对耦合天线1之间的互扰消除芯片22与天线的匹配电路3、4来组成去耦网络5，就能够有效地提高天线之间的隔离度，而不必通过拉远两个天线之间的物理位置来提升隔离度，这样就能够解决各种通讯终端中客观存在的多个天线之间的同频、临频干扰的问题，同时又不影响天线的匹配，这样天线的布局就会变得紧凑灵活，能够满足终端产品日益小型化和轻量化的布局要求。

补偿电路21、23用于调整(微调)互扰消除芯片的Y₂₁参数过零点的位置，包括相位补偿元件，所述相位补偿元件为串联电容或者串联电感。通过设置用于调整互扰消除芯片的Y₂₁参数过零点的位置的补偿电路，能够与耦合天线的Y₂₁参数值进行抵消的同时，不会恶化耦合天线1之间的匹配，提供天线设置的设置自由度。

如图1所示，由于实际空间的限制，天线单元间距往往不足半波长，天线11和天线22接收到的信号存在着互扰，原则上距离越近，耦合越强，即干扰越强。这会使得信道的相关性变强、信噪比变差，天线效率下降。尽管如此，在本实施方式中，在一对耦合天线1的两端口并联一个互扰消除电路2，能够消除天线1中两个天线之间的互耦，提高两者的隔离度。进一步，在解耦后的两个端口分别级联一个匹配网络3、4，能够改善两天线的匹配状况，消除互扰消除电路2对天线匹配的影响。

综上所述，从耦合天线1中接收到的信号，经过去耦网络5后，不但隔离度会明显提升，相关性显著降低，同时保证每个天线的匹配不受影响。相对于图9所示的去耦***，有着成本低，结构简单，兼容性好的优点。

此外，根据无源无耗两端口网络的定义，有如下理论公式：

$\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^A\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}+\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^N\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}=\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^T\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}---\left(1\right)$

$\mathrm{Re}\left\{Y_{21}^A\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}+\mathrm{Re}\left\{Y_{21}^N\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}=\mathrm{Re}\left\{Y_{21}^T\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}---\left(2\right)$

$Y_{21}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)=\mathrm{Re}{\left\{Y_{21}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}}_r+j\·\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^T\right({\mathrm{\ω}}_r\left)\right\}---\left(3\right)$

$S_{21}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)=\frac{-2\·Y_{21}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\·Y_0\left({\mathrm{\ω}}_r\right)}{\[Y_{11}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)+Y_0\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\]\·\[Y_{22}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)+Y_0\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\]-Y_{12}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\·Y_{21}^T\left({\mathrm{\ω}}_r\right)}---\left(4\right)$

其中，代表耦合天线Y₂₁参数的虚部，代表Y₂₁参数的实部；代表去耦电路Y₂₁参数的虚部，代表其实部；代表耦合天线并联了去耦电路后整个***的虚部；代表整个***的实部；代表加载了去耦电路后整个***的隔离度。从公式可以看出，若则有即在频率ω_r附近实现较高的隔离度。又因为去耦芯片是无源无耗***，所以有则此时在ω_r附近实现高隔离度的条件如下：1.天线Y₂₁参数实部过零，即 $\mathrm{Re}\left\{Y_{21}^A\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}=0;$ 2. $\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^A\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}+\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^N\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}=0,$ 即耦合天线和去耦电路的Y₂₁参数虚部等值反号。举例说明:若耦合天线在ω_r＝2.45GHz附近的则通过图2(a)所示的T型网络可实现如图2(b)所示。再结合天线Y₂₁参数实部过零，则可在2.45GHz附近实现去耦。同理，若耦合天线在2.45GHz附近的则通过图3(a)所示的PI型网络可实现如图3(b)所示，同样可在2.45GHz附近实现高隔离度。需要说明的是，通过改变这两种拓扑结构中的电容电感值，可实现不同的绝对值。

本发明中，通过仿真可得到耦合天线的Y₂₁虚部如图6所示，Y₂₁表示两根天线之间的互阻抗。相应地，选择二阶T型结构的互扰消除电路2在所需工作频段实现近似等值反号的Y₂₁参数，比如，在互扰消除芯片22中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，分别对应于所述耦合天线的不同符号的Y₂₁参数，当耦合天线1的Y₂₁虚部为正时，互扰消除芯片22的内部结构的Y₂₁虚部为负且绝对值相等；当耦合天线1的Y₂₁虚部为负时，互扰消除芯片22的内部结构的Y₂₁虚部为正且绝对值相等。从而满足公式3所述即实现互扰消除。

此外，通过使在互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数特性，能够分别应用于拥有不同符号Y₂₁参数的耦合天线，实现前述 $\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^A\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}+\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^N\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}=0.$

例如，如图4(b)所示，若耦合天线的在2.45GHz附近有较明显的负斜率，即值随频率增加而降低，则选择如图4(a)所示的去耦电路结构可相应的产生正斜率的在2.45GHz附近频段实现 $\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^A\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}+\mathrm{Im}\left\{Y_{21}^N\left({\mathrm{\ω}}_r\right)\right\}=0.$ 同理的，若耦合天线的斜率为正，则可以选择相应的为负斜率的去耦芯片电路结构，在此不再赘述。

(天线互耦消除方法)

本发明所涉及的天线互耦消除方法包括：将互扰消除电路2设置在一对耦合天线1之间，其中，互扰消除电路2与耦合天线1的匹配电路3、4组成去耦网络5，通过去耦网络5来降低天线之间的互扰。

通过使设置在一对耦合天线1之间的互扰消除芯片22与天线的匹配电路3、4来组成去耦网络5，就能够有效地提高天线之间的隔离度，而不必通过拉远两个天线之间的物理位置来提升隔离度。这样的天线互耦消除方法结构简单，易于实现，同时能够解决各种通讯终端中客观存在的多个天线之间的同频、临频干扰的问题，同时又不影响天线的匹配，这样天线的布局就会变得紧凑灵活，能够满足终端产品日益小型化和轻量化的布局要求。此外，在此需要注意的是，在天线互耦消除方法中采用的各个功能部件与在上述天线互耦消除设备中所提及的各个功能部件相同，自然也能够带来相同的技术效果，在此不再赘述。

变形例

随着电子集成电路技术的提高，在本发明中，可以进一步地采用如下的方式：将互扰消除芯片22及与其连接的补偿电路21、23集成在一起，封装为一个芯片。这样就可以进行模块化的设计，在使用的时候更加方便，提高了安装效率。

在本发明中，补偿电路21、23用于调整互扰消除芯片的Y₂₁参数过零点的位置，具体只要能够实现该功能即可，可以是任何形式的补偿电路，但是具体而言可以为如下形式：补偿电路21、23都是串联电容；补偿电路21、23都是串联电感；补偿电路21是串联电容、补偿电路23是串联电感；补偿电路21是串联电感、补偿电路23是串联电容；或者，补偿电路21、23都是集成在互扰消除芯片22内部的T或PI型匹配电路。

此外，由于集成互扰消除芯片22内部T或PI型匹配电路不方便进行数值的调节，无法达到最佳消除互耦的效果，因此，能够将在补偿电路21、23分别分为两部分，一部分是集成在互扰消除芯片22内部，另一部分使用串联电容或串联电感分别与互扰消除芯片22的两端连接。本领域技术人员可知，不管补偿电路21、23分别几部分或者由多个电容或电感构成，只要其实际阻抗值一致就可以。

本领域技术人员所熟知的是，可以基于LTCC多层技术、HTCC多层技术、CMOS技术、SOI技术、MEMS技术、GaAs技术或GaN技术，将一阶或多阶T型或PI型结构电路集成于一个芯片内部形成互扰消除芯片22。LTCC(LowTemperatureCo-firedCeramic：低温共烧陶瓷)多层技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个被动组件(如低容值电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900℃下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在其表面可以贴装IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块，可进一步将电路小型化与高密度化，特别适合用于高频通讯用组件。HTCC多层技术是指高温共烧陶瓷多层技术，通过该HTCC多层技术制造出的高温共烧陶瓷发热片，是一以采用将其材料为钨、钼、钼\锰等高熔点金属发热电阻浆料按照发热电路设计的要求印刷于92～96％的氧化铝流延陶瓷生坯上，4～8％的烧结助剂然后多层叠合，在1500～1600℃下高温下共烧成一体，从而具有耐腐蚀、耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、导热性能良好、热补偿速度快等优点，而且不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质。在CMOS技术中，CMOS是ComplementaryMetalOxideSemiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写，是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术，通过这种技术制造出来的芯片是电脑主板或者手机主板上的一块可读写的RAM芯片，因为可读写的特性，所以在电脑主板或者手机主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据。SOI(Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅)技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层。在绝缘体上形成半导体薄膜，SOI材料具有了体硅所无法比拟的优点，可以实现集成电路中元器件的介质隔离，彻底消除了体硅CMOS电路中的寄生闩锁效应；采用这种材料制成的集成电路还具有寄生电容小、集成密度高、速度快、工艺简单、短沟道效应小及特别适用于低压低功耗电路等优势，因此可以说SOI将有可能成为深亚微米的低压、低功耗集成电路的主流技术。MEMS微机电***(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，也叫做微电子机械***、微***、微机械等，是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件，可大批量生产，其***尺寸在几毫米乃至更小，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。例如，常见的MEMS产品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm，甚至更小。GaAs技术是指利用GaAs来制造射频器件的技术。同样地，GaN技术是指利用GaN来制造射频器件的技术，GaN一种具有较大禁带宽度的半导体，属于所谓的宽禁带半导体之列，也是蓝色光发光器件中的一种具有重要应用价值的半导体。本实施例中电容21和23采用0201的封装，大小值根据耦合天线的实际情况进行调整，提高了天线11、12之间的隔离度。也可以使用电感进行相位补偿，只要实际阻抗值相同即可。

下面对比说明没有采用本发明的天线互耦消除装置或者天线互耦消除方法的结构，图7为去耦电路使用前后两个天线的隔离度示意图。如图7所示，通过模拟仿真，没有使用天线互耦消除的设备时，在B26频段(814-894MHz)两天线的耦合高达-6dB。显然，这样的隔离度是远不能满足使用要求的。在使用天线互耦消除的设备后，可以看出在B26频段，去耦电路的存在使得两天线的隔离度提高了15dB，充分满足了设计需求。

对于匹配电路3、4，可以由并联的电感和串联的电容组成，或者由并联的电容和串联的电感组成，其中串并联电感或者电容的个数不限，可以是一个，也可以是多个，只要其实际阻抗值满足需要就可以实施。可以在耦合天线1和互扰消除电路2并联的输出端预留了器件封装为0201的L型匹配电路3和4，用于改善隔离度提高后两个天线的匹配情况。

互扰消除芯片22、补偿电路21、23、天线的匹配电路3、4共同组成了整个去耦网络5，其中互扰消除芯片的结构和阶数设计，补偿电路21、23中的串联电容的电容值或串联电感的电感值以及到互扰消除芯片的距离，匹配网络的取值均可以根据实际情况进行调谐。

所述去耦网络包括所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路是由电容或电感进行串联或并联构成一阶或多阶的具有高阻特性的电路，该去耦网络对1.5GHz以上频段信号呈现开路特性。

图8为去耦电路使用前后两个天线的匹配示意图，可以看出，由于去耦电路在高频段的开路特性，GPS、B40、Wi-Fi等频段的天线性能没有受到太大影响。

此外，对于工作在相邻或不同频段范围内的天线，可以通过在PCB板上预留天线匹配、串联电容值和天线形式来调整天线的阻抗带宽和谐振频率。

耦合天线1可以为4G手机天线、数据卡天线、路由器天线、基站天线或相控阵天线等。

(无线通信装置)

最后，本发明还提供一种无线通信装置，其包括但不限于4G手机和数据卡，也可以应用于其他使用了多天线环境的无线通信终端，如基站、相控阵雷达、T/R收发组件等。

天线之间的干扰使用术语“互耦”、“耦合”、“串扰”、“干扰”，即，本发明中的术语“互耦”、“耦合”、“串扰”、“干扰”含义相同。

最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种天线互耦消除设备，其特征在于，

所述天线互耦消除设备包括互扰消除电路，所述互扰消除电路设置在一对耦合天线之间，与所述天线的匹配电路组成去耦网络，

所述互扰消除电路包括互扰消除芯片以及与所述互扰消除芯片连接的补偿电路，所述补偿电路用于微调耦合天线的Y₂₁参数的实部过零点的位置。

2.如权利要求1所述的天线互耦消除设备，其特征在于，

所述互扰消除芯片中集成一阶或多阶T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路的Y₂₁参数的符号为正或负，并且所述Y₂₁参数的虚部的斜率为正斜率或为负斜率。

3.如权利要求1所述的天线互耦消除设备，其特征在于，

所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，分别对应于所述耦合天线的不同符号的Y₂₁参数，当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为正时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁参数的虚部为负且绝对值相等；当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为负时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁参数的虚部为正且绝对值相等。

4.如权利要求1至3中任一项所述的天线互耦消除设备，其特征在于，

所述去耦网络包括所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路是由电容或电感进行串联或并联构成一阶或多阶的具有高阻特性的电路，所述去耦网络对1.5GHz以上频段信号呈现开路特性。

5.如权利要求1至3中任一项所述的天线互耦消除设备，其特征在于，

所述补偿电路包括相位补偿元件，所述相位补偿元件为串联电容或串联电感，所述匹配电路包括并联的电感和串联的电容，或者包括并联的电容和串联的电感。

6.如权利要求1至3中任一项所述的天线互耦消除设备，其特征在于，

所述互扰消除芯片是基于LTCC多层技术、HTCC多层技术、CMOS技术、SOI技术、MEMS技术、GaAs和GaN技术中的至少一种，将一阶或多阶T型或PI型结构电路集成于一个芯片内部而成的。

7.一种天线互耦消除方法，其特征在于，

互扰消除电路被设置在一对耦合天线之间，通过所述互扰消除电路与所述耦合天线的匹配网络组成的去耦网络，来降低所述天线之间的互扰，其中，所述互扰消除电路包括互扰消除芯片以及与所述互扰消除芯片相连接的补偿电路，所述补偿电路用于微调耦合天线的Y₂₁参数的实部过零点的位置。

8.如权利要求7所述的天线互耦消除方法，其特征在于，

所述互扰消除芯片中集成一阶或多阶T型或PI型结构电路，所述T型或PI型结构电路的Y₂₁参数的符号为正或负，并且所述Y₂₁参数的虚部的斜率也为正斜率或为负斜率。

9.如权利要求7所述的天线互耦消除方法，其特征在于，

所述互扰消除芯片中集成的T型或PI型结构电路拥有不同符号的Y₂₁参数的特性，分别对应于所述耦合天线的不同符号的Y₂₁参数，当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为正时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁参数的虚部为负且绝对值相等；当所述耦合天线的Y₂₁参数的虚部为负时，所述互扰消除芯片的内部结构的Y₂₁虚部为正且绝对值相等。

10.一种无线通信装置，其特征在于，具备权利要求1至6中任一项所述的天线互耦消除设备。