CN106663869A - 用于无线通信的解耦天线 - Google Patents

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CN106663869A CN201580045884.5A CN201580045884A CN106663869A CN 106663869 A CN106663869 A CN 106663869A CN 201580045884 A CN201580045884 A CN 201580045884A CN 106663869 A CN106663869 A CN 106663869A
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Abstract

本发明提供一种天线组件，其包括至少两个天线，以在期望的频带内的相应的频率下操作。两个天线中的至少一个是电容耦合天线，其包括适于在给定的频率下谐振的谐振元件，以及电容耦合元件，电容耦合元件适于经由电容耦合将输入信号馈送到谐振元件，以在给定的频率下形成谐振。在另一配置中，电容耦合天线包括两个谐振元件，以在不同的频率下谐振。在该配置中，电容耦合元件经由电容耦合向电容耦合天线的两个谐振元件馈送输入信号，以在相应的频率下形成谐振。通过电容耦合将输入信号馈送到天线中的至少一个允许减少对天线组件的其他(多个)天线的电磁干扰，从而改进天线到天线隔离。

Description

用于无线通信的解耦天线
技术领域
本发明总体上涉及用于无线通信的天线，并且更具体地，涉及多天线装置和***中的天线之间的隔离的改进。
背景技术
近年来，作为对多频天线结构的日益增长的需求，在天线领域已经进行了密集的研究努力，多频天线结构例如是MIMO(多输入多输出)天线和分集天线***，其可以容易地集成在紧凑尺寸的通信装置中用于无线通信。
已知的是，多个天线在紧凑尺寸的结构中的集成在天线电路设计中提出了若干挑战，这是由于每个天线元件需要在感兴趣的频带内提供良好的性能，同时具有与其他天线元件的减少的电磁耦合。当在感兴趣的频率下谐振时，每个天线元件引发围绕其自身的电磁谐振场，其可能干扰由位于附近的其他天线元件产生的谐振场。另外，可能在由多个天线共享的接地平面中感应电流分布，特别是围绕天线的馈电点，这也减少了天线到天线间隔。
已经提出了若干方法，以减少集成在相同的多天线装置中的天线之间的电磁耦合。
公知的是，两个天线之间的电磁耦合随着它们之间的间隔距离增加而减小。图1示出了常规天线***100，其具有已知的单极型的两个平行的天线元件110和120，其在共用接地平面130上以间隔距离d布置。单极天线110和120安装在塑料160和170上。天线元件110和120中的每一个具有其自己的馈电点140和150，用于从和/或向相应的信号馈线(未示出)接收和/或发送通信信号。
对于作为频率的函数的每个天线的端口到端口隔离参数S21、S12的分析，提供了在一个天线处接收的功率相对于输入到另一个天线的功率的指示，并且从而提供了对天线到天线隔离。作为示例，图2示出了在若干间隔距离dy处且对于0.5GHz到1.0GHz的频率范围针对天线结构100获得的隔离参数S21特性的模拟结果。如图2所示，隔离参数S21随着单极之间的间隔距离d的增加而减小。在dy＝40mm的间隔距离处，隔离参数S21在0.80GHz至0.84GHz的频率范围内达到大约﹣6dB的值。在更大的间隔距离处，对于0.5GHz和1.0GHz之间的所有频率获得小于﹣6dB的隔离值S21。与此相比，在30mm、20mm和10mm的间隔距离处，在相同的频率范围内，隔离参数S21的值远高于﹣6dB。因此，取决于施加在多天线结构上的尺寸限制和用于通信的期望的频率范围，天线元件之间的间隔间隙的最大化可能不足以在感兴趣的频率范围中实现期望的天线到天线隔离。
图3示出了另一常规天线***300，其具有共享共用接地平面330的单极天线310和倒L天线320。单极天线310和倒L天线320安装在塑料360和370上。单极天线310直接连接到馈电点340。倒L天线320连接到馈电元件350，其包括并联电感器(未示出)以提供良好的天线匹配并且改进天线到天线隔离。
图4绘示了对于40mm的天线之间的间隔和0.5GHz和1.0GHz之间的频率的与理想并联电感器匹配的单极天线310和倒L天线320之间的隔离参数S21和S12的模拟特性。还分别示出了单极天线310和倒L天线320的回波损耗参数S11和S22的模拟特性。如图4所示，隔离参数S12和S21在0.8GHz下到达大约﹣6.5dB的值。此外，对于0.789GHz和0.817GHz之间的频率，获得具有小于﹣5dB的回波损耗参数S22的频带，其对应于大约29MHz的带宽。在该频率范围内，回波损耗参数为大约﹣6.5dB。其与常规单极天线***100的﹣6dB非常接近。此外，常规天线***300在隔离参数S12和S21中的一些改进部分是由于天线***300的差的回波损耗参数S11。因此，天线***300可以用于改进天线到天线隔离。
已经提出了基于隔离元件的添加的其他技术。例如，美国专利No.7,525,502B2描述了一种方法，用于改进电子通信装置中的主天线(例如，GSM天线)和另一天线(例如，WLAN天线)之间的隔离，这是通过提供放置于两个天线之间的浮动寄生元件，从而在接地平面中提供与这两个天线之间的电磁耦合电流的隔离。两个天线连接到接地平面，而寄生元件是浮动的，并且与接地平面电隔离。为了改进感兴趣的频率范围中的隔离，即在1900MHz频带中，已知的方法要求浮动寄生元件的长度是感兴趣的频率的半波长。这意味着使用至少15cm长的浮动寄生元件以用于1GHz下的通信。因此，该技术损害了多天线结构的小型化，至少是对于旨在低于1GHz的频率下操作的多天线结构。
因此，需要一个替代的多天线结构，其具有改进的天线到天线隔离，同时在感兴趣的频带内提供良好的性能，且其与无线通信装置的小型化的需求相兼容。
发明内容
鉴于现有***的上述缺点和弊端做出了本发明，且其目的是提供一种具有多个天线的天线组件，其具有改进的天线到天线隔离，同时在感兴趣的(多个)频带内提供良好的性能，且其与无线通信装置的小型化的需要相兼容。
上述目的通过由独立权利要求的主题所限定的本发明来解决。有利的实施例由从属权利要求的主题限定。
根据本发明，提供一种天线组件，包括：适于在第一频率下操作的第一天线；以及适于在第二频率下操作的第二天线，所述第二天线包括：适于在所述第二频率下谐振的谐振元件；以及电容耦合元件，其适于经由电容耦合将输入信号馈送到所述第二天线的谐振元件，以在所述第二频率下形成谐振，同时使得减少对所述第一天线的干扰。
在本发明的进一步发展例中，所述天线组件包括接地平面，其中所述第一天线包括：适于在所述第一频率下谐振的谐振元件，所述谐振元件电连接到第一馈电点。
在本发明的进一步发展例中，所述第一频率和所述第二频率基本上相同和/或在用于通信的期望的频带内。
在本发明的进一步发展例中，所述第二天线的谐振元件电连接到接地，且所述电容耦合元件电连接到第二馈电点。
在本发明的进一步发展例中，所述第一天线的谐振元件和所述第二天线的谐振元件布置为位于基本上彼此垂直的不同平面上。
在本发明的进一步发展例中，所述第一天线的谐振元件包括谐振臂，所述谐振臂沿着基本上垂直于所述接地平面的第一轴线延伸。
在本发明的进一步发展例中，所述第二天线的谐振元件包括谐振臂，所述谐振臂沿着基本上平行于所述接地平面的第二轴线延伸。
在本发明的进一步发展例中，所述电容耦合元件是导体元件，其具有带有第一臂和第二臂的倒L形，所述第一臂基本上垂直于所述第二臂，所述电容耦合元件布置为使得所述第二臂基本上平行于所述第二天线的谐振臂。
在本发明的进一步发展例中，所述电容耦合元件第二臂和所述第二天线的谐振元件不沿着共用轴线(common axis)布置。
在本发明的进一步发展例中，所述电容耦合元件的第二臂具有一长度，使得所述第二臂不在所述第二频率下谐振。
在本发明的进一步发展例中，所述第一天线，所述第二天线的谐振元件和电容耦合元件并排布置且由相应的间隙分隔开，所述第二天线的谐振元件插设在所述电容耦合元件和所述第一天线之间。
在本发明的进一步发展例中，所述第二天线还包括：适于在第三频率下谐振的第二谐振元件；其中所述第二谐振元件电连接到接地，且所述电容耦合元件还适于经由电容耦合将输入信号馈送到所述第二天线的第一谐振元件和第二谐振元件，以分别在所述第二频率和所述第三频率下形成谐振。
在进一步发展例中，所述第三频率不同于所述第二频率，使得所述第二天线可操作为双频带天线。
在本发明的进一步发展例中，所述第二谐振元件包括谐振臂，所述谐振臂沿着基本上平行于所述第二天线的第一谐振元件的第三轴线延伸。
在本发明的又一进一步发展例中，所述电容耦合元件插设在所述第二天线的第一谐振元件和所述第二谐振元件之间。
为了解释本发明的原理的目的，附图被并入并形成说明书的一部分。附图不应被解释为将本发明限制为仅是示出和描述如何来制造和使用本发明的示例。附图仅用于说明如何来实现和使用本发明的有利的和/或可选的示例，而不应被解释为将本发明限制为仅是示出的实施例。此外，实施例的若干方面可以单独地或以不同的组合形成根据本发明的解决方案。因此，下述实施例可以单独地或以其任意组合来考虑。
附图说明
通过对附图中所示的本发明的各种实施例的以下更具体的描述，进一步的特征和优点将变得显而易见，在附图中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1示出了常规天线配置，其具有布置在接地平面上且电联接到相应的馈电点的两个单极天线；
图2绘示了对于两个单极之间的不同间隔距离和0.5至1.0GHZ的频率范围内的图1所示的单极天线之间的隔离参数S21的特性；
图3示出了另一常规天线配置，其具有与并联电感器(未示出)匹配的单极天线和倒L天线；
图4分别示出了图3所示的单极天线和匹配的倒L天线的回波损耗参数(S11，S22)的特性，以及对于天线之间的40mm的间隔距离和0.5—1.0GHZ的频率范围的单极天线和倒L天线之间的隔离参数(S21，S12)的特性；
图5示出了根据本发明的第一实施例的天线组件的透视图；
图6图示了当沿着图5的X轴线且从电容耦合元件的侧面观察时的图5所示的天线组件的侧视图；
图7示出了图5所示的天线组件的回波损耗参数(S11，S22)的特性，以及两个天线之间的隔离参数(S21，S12)的特性；
图8示出了根据本发明的第二实施例的具有第一天线和第二天线的天线组件的透视图；
图9图示了当沿着图8的X轴线且从电容耦合元件的侧面观察时的图8所示的天线组件的侧视图；以及
图10示出了图8所示的天线组件的回波损耗参数(S11，S22)的特性，以及第一天线和第二天线之间的隔离参数(S21，S12)的特性。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述根据本发明构成的天线组件的有利实施例。
图5示出了根据本发明的第一实施例的天线组件500。天线结构500包括第一天线505和第二天线510，其分别可在第一频率和第二频率下操作以进行通信。在本实施例中，第一频率和第二频率基本上相同和/或在期望的频带内，以进行无线通信。如图5所示，第一天线和第二天线以预定的距离d布置在接地平面515上。接地平面515在图5中被表示为无限接地平面。在实践中，接地平面515可以形成接地基板的一部分、包括天线组件的壳体装置的一部分、或者在其中安装天线组件的车顶的一部分，等等。第一天线505和第二天线510优选地布置在接地平面515的相同的侧面上，其由两个天线505和510共享。然而，可以设想其他的布置，其中第一天线505和第二天线510设置在分离的接地基板上和/或布置在接地基板的相反的侧面上。
第一天线505包括谐振元件520，其适于在第一频率下和/或第一频率附近的一定带宽内谐振。谐振元件520电连接到第一馈电点525，其提供到第一馈电传输线530的直接连接，以向/从第一天线505发送通信信号。然后，从第一天线505的第一馈电传输线530接收的通信信号被直接馈送到谐振元件520。
在图5中，谐振元件520是谐振臂，其沿着基本上垂直于接地平面515的第一轴线535(即，平行于图5所示的Z轴线)从接地平面515向上延伸。谐振臂520在接近接地平面515的端部部分处直接连接到馈电点525。谐振臂520可以被提供为导电材料(例如，金属)的扁平条带，且可以使用本领域公知的技术沉积或设置在介电板537之上，从而为谐振元件520提供附加的支撑。基于用于第一天线505的操作的期望的频率和/或频带来选择谐振臂520的长度和宽度。例如，可以使用大约或稍微小于对应于感兴趣的操作频率的波长的四分之一的长度，以及几毫米的宽度。在图示的配置中，第一天线505是单极型天线。然而，其他类型的天线以及其他配置可以用于第一天线505。另外，如本领域技术人员立即认识到的，在不脱离本发明的原理的情况下，第一天线505的谐振元件可以采用除了上述谐振臂520之外的形式和形状。
第二天线510包括谐振元件540，其适于在第二频率下和/或第二频率附近的一定带宽内谐振，以及电容耦合元件550，其用于与谐振臂540建立电容耦合。电容耦合元件550直接连接到第二馈电点555。然后，在第二馈电点555接收的输入信号经由与电容耦合元件550的电容耦合馈送到谐振元件540。这允许在所述第二频率下在谐振元件540上产生谐振，同时使得减少对第一天线505的干扰。在本实施例中，第一频率和第二频率基本上相同和/或在期望的频率范围内。然而，在不脱离本发明的原理的情况下，第一天线505和第二天线510可以设计为在不同的频率下谐振。
参考图5，谐振元件540布置在基本上平行于接地平面515的平面上，且在接地平面515上方的给定的高度h处。在图示的实施例中，谐振元件540是谐振臂，其沿着基本上平行于接地平面的第二轴线545(即，平行于图5所示的X轴线)延伸，且位于从第一天线谐振元件520沿着Y方向的预定的间隔距离dy处。谐振臂540电连接到接地(未示出)，优选地，在与接近电容耦合元件550的端部相反的端部部分处。
电容耦合元件550布置在谐振臂540附近并且以预定的距离布置。在图示的实施例中，电容耦合元件550是具有倒L形的导体元件。电容耦合元件550可以由弯曲或折叠为倒L形的导体材料的条带形成。该倒L形具有非平面结构，其具有以基本上直角彼此连接的第一臂565和第二臂570。
如图5所示，电容耦合元件550布置为接近第二天线谐振臂540，且使得倒L形的第二臂570与谐振臂540平行取向。第二臂570优选地布置在与谐振臂540相同的平面上，用于改进电容耦合，同时减少对第一天线505的干扰。然而，可以设想其他配置。例如，电容耦合元件可以位于不同于h的高度处，例如，在谐振臂540下方或上方。倒L形的第一臂565沿着垂直方向(即，Z轴线)从第二臂570朝向接地平面515延伸。第二馈电点555电连接到第一臂565更接近接地平面515的端部部分。第一臂565的长度基本上桥接第二臂570和接地平面515之间的垂直间隙h。第一臂565的长度，以及垂直间隙的高度h可以变化，以便调谐第二天线510的带宽和电容耦合。可以选择第一臂565的尺寸、第二臂570的尺寸、以及谐振臂540和电容耦合元件550之间的水平间隙，以便为第二天线510提供期望的电容馈送，同时减少对第一天线505的干扰。例如，第二臂570的长度可以短于第二天线510的谐振臂540的长度，从而确保电容耦合元件550自身不在第二天线510的操作频率下谐振。在图5的示例中，第二臂570的长度大约为谐振臂540的长度的三分之一。尽管在本实施例中，电容耦合元件515已经被描述为具有倒L形的折叠的条带，但电容耦合元件515可以设置为适于向第二天线510提供电容馈送的其他形状和结构。
如图5所示，电容耦合元件550的谐振臂540和第二臂570可以布置在介电板575之上，以提供附加的支撑。此外，导电板580可以设置在接地平面515之上以及介电板575下方。馈电点525和555与接地平面515以及导电板580分离且电隔离。在图示的实施例中，介电板575和导电板580由垂直气隙分离。然而，可以设想其他配置，其中介电板575具有完全地或部分地填充接地平面515和谐振臂540之间的垂直间隙h的厚度。介电板575和导电板580是可选特征，且因此可以省略。
图6图示了当沿着图5所示的X轴线且从电容耦合元件550的侧面观察时的天线组件500的侧视图。如上所述，第一天线谐振臂520和电容耦合元件550分别经由第一馈电点525和第二馈电点555直接连接到相应的馈电传输线530和560。第二天线510的谐振臂540在与接近电容耦合元件550的端部相反的端部处直接连接到接地。优选地，电容耦合元件550和第二馈电点555设置在第二天线谐振臂540的与连接到接地的端部相反的一端。此外，电容耦合元件550设置在谐振元件540与面向第一天线505的横向侧相反的横向侧上，以避免电容耦合元件550和第一天线505之间的电磁耦合。因此，第二天线谐振臂540优选地插设在电容耦合元件550和第一天线505之间。
如图5所示，第一天线谐振臂520和第二天线谐振臂540位于不同的正交平面上，且相对于彼此取向，使得第一轴线535和第二轴线540彼此不交叉也不重叠。在图5中，第二天线510的第二轴线545基本上相对于第一天线505的第一轴线535成直角取向，且平行于第一天线谐振臂520的扁平表面。此外，当从Y轴线观察时，第一天线谐振臂520布置在沿着X轴线的位置处，该位置在谐振臂540远离电容耦合元件550的一部分处与第二天线谐振臂540重叠。第一天线505和第二天线510的这种相对布置允许减小天线组件500的总体尺寸，同时最大化谐振元件之间的间隔。然而，根据天线组件的预期应用和尺寸要求，可以设想其它布置或取向。
图7中图示了天线组件500的天线到天线隔离的改进。图7分别示出了图5所示的第一天线505和第二天线510的回波损耗参数S11和S22的模拟特性，以及第一天线505和第二天线510之间的隔离参数S21和S12的特性。这些特性是对于第一天线505和第二天线510之间的40mm的间隔距离获得的。如图7所示，在与第二天线510相关联的回波损耗参数S22低于﹣5dB的频率范围0.80GHz至0.83GHz内，其对应于大约30MHz的带宽，隔离参数S12和S21约为﹣10dB。在该频率范围内，第一天线505的回波损耗参数S11也低于﹣10dB。
因此，对于两个天线之间的间隔远小于感兴趣的频率下的波长的四分之一(例如，在0.8GHz下λ＝375mm)，第二天线510的电容馈送使得第一天线505与第二天线510之间的隔离改进了若干dB。
现在将参考图8来描述根据本发明的第二实施例的天线组件800。天线组件800包括以预定的间隔距离dy布置在接地平面815上的第一天线805和第二天线810，优选在同一侧上。天线组件800与第一实施例的天线组件500的不同之处在于，第二天线810包括至少两个谐振元件，其适于在相应的频率下谐振。输入信号被电容馈送到第二天线的两个谐振元件，以改进第一天线805和第二天线810之间的隔离，如稍后将描述的。
类似于第一实施例，第一天线805包括谐振元件820，以在给定的第一频率下和/或期望的频率范围内谐振。谐振元件820电连接到第一馈电点825，第一馈电点825提供与第一传输线830的直接连接，以将输入通信信号直接馈送到谐振元件820。如图8所示，谐振元件820可以设置为谐振臂，其沿着基本上垂直于接地平面815的第一轴线835(即，平行于图8所示的Z轴线)从接地平面815向上延伸。谐振臂820可以设置为导体材料(例如，金属)的扁平条带，且可以沉积或布置在介电板837之上。谐振臂820在一端直接连接到第一馈电点825。基于用于第一天线805的操作的期望的频和/或频带率来选择谐振臂820的长度和宽度，例如，大约或稍微小于四分之一波长的长度，以及几毫米的宽度。由于第一天线810的细节类似于上文参考第一天线505所描述的细节，因此将不在下文中进一步重复。在本配置中，第一天线805是单极型。然而，可以使用其他类型的天线。特别地，第一天线805可以包括具有除了谐振臂820的形状和形状之外的形式和形状的谐振元件。
如上所述，第二天线810包括至少两个谐振元件，第一谐振元件840和第二谐振元件842，两者以给定的距离布置在基本上平行于接地平面815的相同的平面上。第一谐振元件840和第二谐振元件842分别适于第二频率和第三频率下谐振。第二频率和第三频率优选地不同，使得第二天线810可操作为双频带天线。然而，可以设想第二天线810的其他配置，其中谐振元件适于在相同的频率下辐射。此外，第二频率优选地与第一天线805的第一频率相同。然而，第二频率和第三频率中的任一个可以与第一频率相同和/或在与第一频率相同的频率范围内。替代地，第一频率至第三频率可以全部不相同。
参考图8，第一谐振元件840布置在基本上平行于接地平面815的平面上，并且在接地平面815上方的给定高度h处。此外，第一谐振元件840定位在从第一天线805的谐振元件820沿着Y轴线的预定的距离dy处。
如图8所示，第一谐振元件840和第二谐振元件842可以设置为具有相应的长度的谐振臂，其基本上平行于接地平面815(即，平行于X轴线)分别沿着第二轴线845和第三轴线847延伸。谐振臂840和842可以具有不同的长度，其选择为使得分别在第二频率和第三频率下产生谐振。在图8中，第二谐振臂842短于第一谐振臂840，以便提供高于第一谐波振荡器840的谐振频率的谐振频率。在图示的实施例中，第一谐振臂840和第二谐振臂842是共面的且基本上彼此平行。然而，可以设想其他配置，其中第二天线810的第一谐振元件和第二谐振元件位于不同的平面上，例如在相对于接地平面815的不同的高度处，和/或沿着彼此不平行的轴线对准。
如上所述，第二天线810还包括电容耦合元件850，用于经由电容耦合向第一谐振元件840和第二谐振元件842馈送输入信号，以便分别在相应的第二频率和第三频率下形成谐振。类似于第一实施例，电容耦合元件850可以设置为具有倒L形的导体元件，其具有第一臂865和第二臂870。由于倒L形的细节类似于参考第一实施例所描述的细节，因此下文将不再重复。
如图8所示，电容耦合元件850布置在谐振元件840和842之间的中间位置处，具有相应的间隔间隙，以便与谐振元件840和842两者建立良好的电容耦合。电容耦合元件850布置在第一谐振臂840和第二谐振臂842的端部部分之间。在相反的端部部分处，第一谐振臂840和第二谐振臂842电连接到接地(未示出)。可以调整第一臂865和第二臂870的尺寸，以及电容耦合元件850之间的间隔距离，以便为谐振元件840和842两者提供期望的电容馈送。谐振元件840和842可以具有大约或稍微小于相应的操作频率的波长的四分之一的长度，以及几毫米的宽度。
图9图示了当沿着图8所示的X轴线且从电容耦合元件850的侧面观察时的天线组件800的侧视图。如图9所示，第一天线805的谐振元件820以及电容耦合元件850分别经由第一馈电点825和第二馈电点855直接联接到馈电传输线830和860。如第一实施例，馈电点825和855不电连接到接地平面。第二天线810的第一谐振元件840和第二谐振元件842电连接到接地。
第二天线810的第一谐振元件840与第一天线805的谐振元件820之间的相对取向类似于参考第一实施例的谐振元件540和520所描述的取向，因此，这里不再进一步详述。
类似于第一实施例，电容耦合元件850的第二臂870以及谐振臂840和842可以布置在介电板875之上，以提供附加的支撑，如图8所示。导电板880也可以设置在接地平面815之上和介电板875下方。馈电点825和855与接地平面815以及导电板880分离且电隔离。然而，介电板875和导电板880是可选特征，且因此可以省略。
在图10中图示了对于天线组件800实现的天线到天线隔离的分析。图10分别示出了第一天线805和第二天线810的回波损耗参数S11和S22的特性，以及第一天线805和第二天线810之间的隔离参数S21和S12的特性。这些特性是对于40mm的间隔距离dy而获得的。
如图10所示，在约0.81GHz的频率下获得约﹣10dB的隔离参数S12和S21。第二天线810的回波损耗特性S11示出了对应于谐振元件840和842的谐振的两个近谐振(nearbyresonance)，其为感兴趣的频带的加宽的原因。第二天线810的回波损耗参数S22小于80MHz的带宽的﹣5dB。因此，尽管天线组件800总共包括三个谐振元件，但第二天线810的电容馈送仍然允许在第一天线805和第二天线810之间实现良好的隔离。
因此，通过提供多天线组件(其中至少一个天线的输入信号由电容耦合馈送)，本发明允许减少(多个)天线之间的电磁干扰，即，天线之间的间隔远小于感兴趣的频率下的波长的四分之一。因此，天线到天线隔离可以被改进，同时仍提供小形状因数的天线组件。
尽管参考具有两个天线的天线组件描述了上述实施例，但是本发明的原理也可以应用于具有多于两个天线的多天线组件，并且其中至少一个天线电容根据本发明的原理电容耦合到馈电线。另外，多个天线中的一个或多个天线可以是除了单极天线之外的类型。最后，本发明使用术语“垂直”、“水平”、“向上”等进行了描述。如本领域技术人员将容易地认识到的，这样的术语并不旨在将天线组件及其组件的使用或构造限制为特定的方向(例如，垂直方向)，而是用作限定天线的组件之间的相对取向和/或相对于接地平面的相对定向的相对术语。
附图标记列表

Claims (15)

1.一种天线组件，包括：
适于在第一频率下操作的第一天线(505；805)；以及
适于在第二频率下操作的第二天线(510；810)，所述第二天线(510；810)包括：
适于在所述第二频率下谐振的谐振元件(540；840)；以及
电容耦合元件(550；850)，其适于经由电容耦合将输入信号馈送到所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)以在所述第二频率下形成谐振，同时使得减少对所述第一天线(505；805)的干扰。
2.根据权利要求1所述的天线组件，包括：
接地平面(515；815)；
其中所述第一天线(505；805)包括：
适于在所述第一频率下谐振的谐振元件(520；820)，
所述谐振元件(520；820)电连接到第一馈电点(525；825)。
3.根据权利要求1或2所述的天线组件，其中，所述第一频率和所述第二频率基本上相同和/或处在用于通信的期望的频带内。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的天线组件，其中，所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)电连接到接地，并且所述电容耦合元件(550；850)电连接到第二馈电点(555；855)。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的天线组件，其中，所述第一天线(505；805)的谐振元件(520；820)和所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)布置为位于基本上彼此垂直的不同平面上。
6.根据权利要求2到4中任一项所述的天线组件，其中，所述第一天线(505；805)的谐振元件(520；820)包括沿着基本上垂直于所述接地平面(515；815)的第一轴线延伸的谐振臂。
7.根据权利要求2到5中任一项所述的天线组件，其中，所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)包括沿着基本上平行于所述接地平面(515；815)的第二轴线延伸的谐振臂(540；840)。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的天线组件，其中，所述电容耦合元件(550；850)是导体元件，所述导体元件具有带有第一臂和第二臂的倒L形，所述第一臂(565；865)基本上垂直于所述第二臂(570；870)，所述电容耦合元件(550；850)布置为使得所述第二臂(570；870)基本上平行于所述第二天线(510；810)的谐振臂。
9.根据权利要求8所述的天线组件，其中，所述电容耦合元件(550；850)的第二臂(570；870)和所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)不沿着共用轴线布置。
10.根据权利要求8或9所述的天线组件，其中，所述电容耦合元件(550；850)的第二臂(570；870)具有使得所述第二臂(570；870)不在所述第二频率下谐振的长度。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的天线组件，其中，所述第一天线(505；805)、所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)和电容耦合元件(550；850)并排布置并且由相应的间隙分隔开，所述第二天线(510；810)的谐振元件(540；840)插设在所述电容耦合元件(550；850)和所述第一天线(505；805)之间。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的天线组件，其中，所述第二天线(810)还包括：
适于在第三频率下谐振的第二谐振元件；其中，
所述第二谐振元件(802)电连接到接地，以及
所述电容耦合元件(850)还适于经由电容耦合将输入信号馈送到所述第二天线(810)的第一谐振元件和第二谐振元件，以分别在所述第二频率和所述第三频率下形成谐振。
13.根据权利要求12所述的天线组件，其中，所述第三频率不同于所述第二频率，使得所述第二天线(810)可操作为双频带天线。
14.根据权利要求12或13所述的天线组件，其中，所述第二谐振元件(802)包括沿着基本上平行于所述第二天线(810)的第一谐振元件(840)的第三轴线延伸的谐振臂。
15.根据权利要求12到15中任一项所述的天线组件，其中，所述电容耦合元件(850)插设在所述第二天线(810)的第一谐振元件和第二谐振元件之间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109560367A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 三星电子株式会社 天线装置
CN112106253A (zh) * 2017-12-19 2020-12-18 Imt卢瓦尔河大区布列塔尼大西洋国立高等矿业电信学校 可配置的多频带线状天线装置以及其设计方法
CN114424406A (zh) * 2019-09-25 2022-04-29 华为技术有限公司 天线振子的馈线网络

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108352615B (zh) 2015-10-30 2021-08-24 路创技术有限责任公司 负载控制***中的双天线无线通信装置
CN113054428A (zh) * 2019-12-29 2021-06-29 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 改善隔离度的天线结构及移动终端

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201044692A (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Ralink Technology Corp Multi-antenna for a multi-input multi-output wireless communication system
EP2466683B1 (en) * 2010-12-16 2013-07-10 Sony Ericsson Mobile Communications AB Compact antenna for multiple input multiple output communications including isolated antenna elements
CN103199341A (zh) * 2007-01-04 2013-07-10 苹果公司 具有隔离天线的手持式电子设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1378021A1 (en) * 2001-03-23 2004-01-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A built-in, multi band, multi antenna system
JP3707541B2 (ja) * 2001-05-23 2005-10-19 日本電気株式会社 データ処理端末、端末設計装置および方法、コンピュータプログラム、情報記憶媒体
JP3420232B2 (ja) * 2001-11-16 2003-06-23 日本アンテナ株式会社 複合アンテナ
FI118404B (fi) * 2001-11-27 2007-10-31 Pulse Finland Oy Kaksoisantenni ja radiolaite
US20040017318A1 (en) * 2002-07-26 2004-01-29 Amphenol Socapex Antenna of small dimensions
JP2004129062A (ja) * 2002-10-04 2004-04-22 Sharp Corp 周波数共用アンテナ
US6831607B2 (en) * 2003-01-28 2004-12-14 Centurion Wireless Technologies, Inc. Single-feed, multi-band, virtual two-antenna assembly having the radiating element of one planar inverted-F antenna (PIFA) contained within the radiating element of another PIFA
US7525502B2 (en) 2004-08-20 2009-04-28 Nokia Corporation Isolation between antennas using floating parasitic elements
US7932863B2 (en) * 2004-12-30 2011-04-26 Fractus, S.A. Shaped ground plane for radio apparatus
JP4817994B2 (ja) * 2006-07-03 2011-11-16 キヤノン株式会社 データ管理システム
US7612725B2 (en) * 2007-06-21 2009-11-03 Apple Inc. Antennas for handheld electronic devices with conductive bezels
JP4496261B2 (ja) * 2008-06-30 2010-07-07 株式会社東芝 電子機器
US9236648B2 (en) * 2010-09-22 2016-01-12 Apple Inc. Antenna structures having resonating elements and parasitic elements within slots in conductive elements
US9502776B2 (en) * 2012-04-09 2016-11-22 Maxtena Antenna surrounded by metal housing
US8901507B2 (en) * 2013-02-20 2014-12-02 Battelle Energy Alliance, Llc Radiation sensitive devices and systems for detection of radioactive materials and related methods
KR102484740B1 (ko) * 2016-01-21 2023-01-05 삼성전자 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199341A (zh) * 2007-01-04 2013-07-10 苹果公司 具有隔离天线的手持式电子设备
TW201044692A (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Ralink Technology Corp Multi-antenna for a multi-input multi-output wireless communication system
EP2466683B1 (en) * 2010-12-16 2013-07-10 Sony Ericsson Mobile Communications AB Compact antenna for multiple input multiple output communications including isolated antenna elements

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109560367A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 三星电子株式会社 天线装置
CN109560367B (zh) * 2017-09-25 2022-11-11 三星电子株式会社 天线装置
CN112106253A (zh) * 2017-12-19 2020-12-18 Imt卢瓦尔河大区布列塔尼大西洋国立高等矿业电信学校 可配置的多频带线状天线装置以及其设计方法
CN112106253B (zh) * 2017-12-19 2024-01-02 Imt卢瓦尔河大区布列塔尼大西洋国立高等矿业电信学校 可配置的多频带线状天线装置以及其设计方法
CN114424406A (zh) * 2019-09-25 2022-04-29 华为技术有限公司 天线振子的馈线网络
CN114424406B (zh) * 2019-09-25 2023-09-22 华为技术有限公司 天线振子的馈线网络

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