[发明专利]IEEE 802.11n多入多出应用的IFS波束成型天线

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为61/419,113的美国临时专利申请的优先权，该美国申请于2010年12月2日提出申请、且其名称为“IEEE802.11n多入多出应用的IFS波束成型天线”。美国申请61/419,113在此引入作为参考。

技术领域

本发明主要涉及天线。更具体地，本发明涉及一种IEEE 802.11n多入多出应用的IFS波束成型天线。

背景技术

IEEE 802.11n-2009是IEEE 802.11-2007无线网络标准的修正案。IEEE802.11n以至少两种方式改进了两个现有标准(IEEE 802.11a和802.11g)的网络吞吐量。首先，IEEE 802.11n在2.4GHz/5GHz的双频带下运作。其次，IEEE 802.11n将最大原始数据速率从54M bit/s显著地增加到了600M bit/s。

虽然IEEE 802.11n的很多方面都是很优越的，但是IEEE 802.11n对很多用户来说可能是不切实际的，因为这需要它能支持只与802.11b/g相配的传统设备。因此，直到与802.11n相匹配的硬件设备变得更加普遍，才能期望运转一个混合的802.11b/g/n网络。在这样一个混合模式的网络中，期望使用双射频接入点，从而使得802.11b/g通信量位于2.4GHz频带上，而802.11n通信量位于5GHz频带上。

为实现上述混合模式网络和双射频接入点，就需要一种2.4GHz/5GHz双频带多入多出(MIMO)天线。一种公知的解决方案是，使用几个全方位的外部鞭状天线，作为不同方案中的802.11n的接入点。这种解决方案已被用于2×2和3×3的多入多出应用中。然而，对于增加了输入和输出量的MIMO应用来说，鞭状天线间的干扰就变得严重，并且接入点的表面外观就变得没有吸引力。

因此，另一种公知的解决方案是在天线罩内嵌入单个2.4GHz波段天线或单个5GHz波段天线。为操作于双频带，这两个波段可与一个射频(RF)开关组合起来。然而，这种方案使得所需的天线数量增加了一倍。

例如，在10×10的MIMO应用中，这种方案需要集成10个在2.4GHz运转的天线和10个在5GHz运转的天线。这种集成必须发生在一个小的封包尺寸中，这会导致大量的干扰。为最小化所述干扰，可增加二极管、电容负载元件或开路短截线。然而，这种额外增加的元件会增加接入点的成本，并增加制作的复杂性。

鉴于以上，期望一种能适应802.11b/g通信量和802.11n通信量的改进的双射频接入点。优选的，这种接入点最小化了干扰和所使用的天线数量，同时仍然具有表面的吸引力。

发明内容

根据一些实施方式，提供了一种天线。所述天线包括一个接地层构件(ground plane member)，沿接地层构件外围等距位置布置的多个反F形狭槽天线元件，以及沿接地层构件外围等距位置布置的多个狭槽元件。第一和第二狭槽元件可被分别布置于各反F形狭槽天线元件的第一和第二侧上，并且每个反F形狭槽天线元件可在第一频带和第二频带上工作。

在一些实施方式中，各反F形狭槽天线元件可包括一个开口，且各反F形狭槽天线元件开口可包括一个第一臂、一个第二臂、一个短弯头、和一个凹口。所述第一臂可基本平行于第二臂，所述短弯头可基本垂直于第一臂和第二臂，且所述短弯头通过整体邻接所述第一臂和第二臂，可将第一臂和第二臂连接起来。第一臂的长度可比第二臂的长度长，且所述凹口可沿第一臂的长度布置。

根据所公开的实施方式的天线，其能够适应IEEE 802.11b/g的通信量，同时也可适应IEEE 802.11n的。在一些实施方式中，所述天线在2.4GHz频带和5GHz频带中均可工作。多个狭槽元件能够充分地降低或去除各反F形狭槽天线元件间的干扰。因此，可以实现高度隔离。

本发明还提供了一种MIMO波束成型天线。所述MIMO波束成型天线可包括多个反F形狭槽天线元件，以便每个元件都可在2.4GHz频带和5GHz频带中进行广播。

根据一些实施方式，还提供了一种IEEE 802.11n接入点。所述IEEE802.11n接入点可包括一个MIMO天线，所述MIMO天线可包括多个反F形狭槽天线元件，这样所述元件可在2.4GHz频带和5GHz频带中进行广播

附图说明

图1是一种MIMO天线的示意图；

图1A是一种图1的MIMO天线的典型IFS天线元件的放大视图；以及