[发明专利]双馈天线

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年12月23日提交的标题为“Planar Three-Port Antenna and Dual Feed Antenna（平面三端口天线和双馈天线）”的美国临时专利申请序列号61/140,370的优先权，其被合并在此以作参考。

技术领域

本发明总体上涉及无线通信装置，并且更具体来说涉及用在这种装置中的天线。

背景技术

许多通信装置需要封装在很小的装置或产品内的天线。这种通信装置的常见实例包括便携式通信产品，比如蜂窝手机、个人数字助理（PDA）以及用于个人计算机（PC）的无线联网装置或数据卡。这些装置常常将单个天线用于发送及接收无线信号。

一种传统的方法是将单端口天线用于发送和接收功能。由于本地发送信号的功率比接收信号高很多，因此在发送路径与接收路径之间需要大量隔离，这特别是因为发送路径和接收路径连接在所述天线端口的公共点处。对于时分双工体系结构，所述隔离通常由发送/接收（TX/RX）选择开关来提供，从而使得天线在发送时段期间只连接到发送电路，并且在接收时段期间只连接到接收电路。在全双工体系结构的情况下，所述隔离是通过使用双工器而获得的。在任一种情况下，由于发送频带与接收频带彼此略微偏离，因此通过特别在接收电路中使用窄带通滤波器可以获得附加的隔离。

一种替换的方法是使用两个单独的天线，其中一个用于发送，另一个用于接收，由此减轻对于所述开关或双工器的隔离要求，这是因为发送路径与接收路径不再连接在公共点处。但是，一般来说，这种方法对于手机或其他便携式无线通信装置的实用性有限，这是因为在手机中添加第二天线通常导致两天线系统，其中由于天线之间的电磁耦合以及通过公共接地结构的耦合，其中一个天线端口与另一个天线端口的隔离很差。出于几种原因，这种耦合在手持式无线装置中是成问题的。首先，在例如蜂窝频带（近似900MHz）的所期望的操作频率下，手机的尺寸不允许天线放置间隔超过波长的一定分数。其次，由于消费者接受度要求天线被嵌入（或者轮廓非常低），因此所述天线的主要部分是由电话底板提供的，而所述“天线”则可以更好地被描述为激发器或耦合器天线，其在底板与天线端口之间传送能量。因此，两天线方法可能仍然在很大部分上提供到单个天线（即底板）的公共连接。此外，天线的操作频带往往重叠，因此通过滤波（即双工）来隔离天线的做法是成问题的。单个天线谐振的带宽由天线Q以及表征构成所述天线系统的谐振器的极子数目描述。在典型的手机中，这是两极子或4极子系统，并且不具有足够的选择性来隔离接收和发送频带结构。

在其中希望放松对于所述开关的隔离要求的应用中，通常必须提供接收天线与发送天线的更高的解耦。根据一个或更多实施例，提供一种利用独特的两端口天线的技术，所述两端口天线可以被嵌入到手机中以实现端口之间的显著隔离，从而提供一种实现单独的TX和RX端口的优点的措施。这种方法的优点在于，可以一起消除对于TX/RX开关或双工器的需求或者可以减轻对于这些部件的性能要求，从而允许更为简单或者更为经济的替换方案。

发明内容

根据本发明的一个或更多实施例的用于无线使能通信装置（wireless-enabled communication device）的一种多端口天线结构包括耦合器天线，所述耦合器天线具有用于发送电磁信号的第一天线端口以及用于接收电磁信号的第二天线端口。所述耦合器天线位于所述无线使能通信装置的底板上，以便在所述底板与所述第一和第二天线端口之间传送能量。用于一个天线端口的所述底板的谐振模式与用于另一个天线端口的该底板的谐振模式正交，从而使得所述第一和第二天线端口彼此隔离。

在下面的详细描述中提供了本发明的各实施例。应当认识到的是，在不背离本发明的情况下，本发明可以有其他不同的实施例，并且在许多方面可以对其几个细节进行修改。相应地，附图和说明书应当被视为在本质上是说明性而非限制性或限定性的，本申请的范围由权利要求书表明。

附图说明

图1示意性地示出了手机装置。

图2A－2D示出了代表可以在手机装置中找到的PCB组件的尺寸的矩形薄片导体的四种特征模式。

图3A和3B示出了根据本发明的一个或更多实施例的示例性天线。

图4示出了根据本发明的一个或更多实施例的示例性天线。

图5A和5B示出了根据本发明的一个或更多实施例的示例性天线。

图6A－6F示出了图5的天线的特性。