[发明专利]紧凑型介质谐振天线

说明书

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地来讲，涉及一种介质谐振天线布 置，这种介质谐振天线(dielectric resonator antenna)布置设在接地平 面上方，本发明还涉及包括这种天线布置的便携式通信设备。

背景技术

MIMO(多输入多输出)是一种用于无线通信的天线技术，其中， 将多个天线用在源(发射机)和目标(接收机)上。将处于该通信电 路每端的这些天线进行结合以减少误差并优化数据速度。MIMO在通 信方面尤为重要，如在数字电视、WLAN及在移动通信方面。

因此，将这种技术用在无线通信中尤为重要，例如在便携式通信 装置中，如蜂窝电话。

不过，需要蜂窝电话的尺寸小，因此，将多于一条天线包含在这 种装置就存在问题。当蜂窝电话需要在不同类型的系统中通信时，这 种情况变得尤为严重。这就意味着，若将MIMO概念用于小型便携式 通信设备中，可能难以将天线设在彼此之间具有低耦合度的装置中， 尤其是在保持这种设备小时尤为如此。

最近几年已经开发出一种新型天线，这种天线是小型的并具有高 辐射效率，因此，将这种天线用在蜂窝电话中尤为重要，而且这种新 型天线确实是介质谐振天线，其中探针能够激励在谐振的介质天线体 积中的发射模式。

US 2004/0155817描述了一种多极化介质谐振天线，这种天线具 有三个相互成直角的馈源(feed)，其中，这些馈源从该体积的中心 轴径向伸出。这些馈源具有相互成120度角的极化度，从而允许在三 个极化度中同时传输或接收信号。

不过，当在MIMO系统中应用介质谐振天线类型并且将这种天线 类型用于两个或多个使用相同频率的信号的传输时，在这些不同的天 线信号之间通常有高耦合度。这就将这种天线的性能严重降低。

因此，提供一种介质谐振天线尤为重要，这种介质谐振天线可用 于同时传输或接收相同频率的多于一个的信号，而且在这种天线中降 低这些天线信号之间的耦合度。

发明内容

本发明总体上是涉及提供一种介质谐振天线布置，这种介质谐振 天线可布置用于同时传输和接收处于相同频率的多于一个的信号并 且降低这些天线信号之间的耦合度。

因此，本发明的目的在于提供一种介质谐振天线布置，该介质谐 振天线布置可用于同时传输并接收相同频率的多于一个的信号，而且 在这种天线布置中降低这些天线信号之间的耦合度。

根据本发明的第一方面，通过设在接地平面的上方的介质谐振天 线布置来实现这种目的，这种介质谐振天线布置包括：

介质体积，该介质体积具有在该介质体积中心的中心轴，该中心 轴作为接地平面的法线；以及

多个模式激励元件，这些模式激励元件包括：第一模式激励元件 和第二模式激励元件，该第一模式激励元件设在该介质体积中或附接 到该介质体积并在这样的平面内延伸，即以距该中心轴的第一距离提 供该平面且该平面垂直于接地平面，该第二模式激励元件设在该介质 体积中或附接到该介质体积并在这样的平面内延伸，即以距该中心轴 的第二距离提供该平面且该平面垂直于接地平面和该第一模式激励 元件的平面。

本发明的第二方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第一个方 面的特征，其中，该第一距离和第二距离相等。

本发明的第三方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第一方面 的特征，其中，该第一模式激励元件和第二模式激励元件设在该接地 平面附近。

本发明的第四方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第一方面 的特征，而且还包括在该介质体积的中心内的第三模式激励元件，该 第三模式激励元件沿着离开该接地平面的法线方向的该中心轴延伸。

本发明的第五方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第四方面 的特征，其中，该第三模式激励元件从该介质体积的底部伸出，该底 部平行于并且朝向该接地平面。

本发明的第六方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第一方面 的特征，其中，至少一个模式激励元件是电容馈给槽。

本发明的第七方面涉及一种天线布置，该天线布置包括第一方面 的特征，其中，该体积包括具有不同介电常数的多于一种的介质材料， 以从该中心轴的方向并向外提供这些材料，且每种外部材料完全包围 内部材料。