[发明专利]多天线系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种多天线系统，且特别是有关于一种具有解耦元件的多天线系统。

背景技术

由于第四代移动通信(4G)长期进化(Long Term Evolution，简称LTE)标准能够支持具有多输入多输出(multi-input multi-output，简称MIMO)的多天线系统的应用，因此4G LTE标准已逐渐成为移动通信装置的新规范。然而，目前各国市场所规划采用的LTE频段过于广泛，例如：美国市场采用LTE700频段(704～862MHz)、中国大陆与欧洲市场采用LTE2300与LTE2600频段(2300～2690MHz)，进而导致多天线系统的整合面临了全新的技术挑战。

例如，以可应用在LTE双频的多天线系统为例来看。由于多天线系统的低频频带涵盖700MHz且高频频带涵盖2.6GHz，因此低频天线的共振尺寸往往为高频频带的共振尺寸的3倍以上。除了天线的共振尺寸变大，且天线之间的隔离距离变小以外，天线的操作波长的大幅增加也会使得天线之间的互耦效应更加地强烈，进而导致天线的辐射效率降低。

现有的解耦技术大多采用多天线间的长距离摆置，来达到空间分集(Spatial Diversity)的效果。例如，美国专利US6,498,591B2与美国专利US7,253,779B2，则是利用不同的天线架构(Patch,Dipole)来得到不同的辐射场型，进而达到场型分集(Pattern Diversity)或是极化分集(Polarization Diversity)。然而，上述方法可能会耗费庞大的硬体空间，故无法满足移动通信装置在轻薄短小上的应用。

此外，因应移动通信装置的有限硬体空间，具有中性线(Neutral Line)设计概念的解耦技术也孕育而生，例如：美国专利US2011/0175792A1与美国专利US2012/0013519A1所公开的多天线架构。然而，上述方法虽然可以缩减天线的摆置距离，但只能于高频2.4GHz附近形成一窄频隔离模态(IsolationMode)，若想应用于LTE系统低频频带700MHz附近时，该中性线设计结构尺寸将会随之变大，因而占用天线或电路布局空间，进而限缩多天线系统的应用范围。

发明内容

本发明提供一多天线系统，利用解耦元件提升两天线元件之间的隔离度，并可与两天线元件作整合式设计，以满足移动通信装置在轻薄短小上的应用。

本发明的实施例提出一种多天线系统，包括基板、接地元件、第一天线元件、第二天线元件与解耦元件。基板具有第一表面与第二表面。接地元件设置在第一表面。第一天线元件包括电性连接至接地元件的第一接地部。第二天线元件包括电性连接至接地元件的第二接地部。解耦元件设置在第二表面，并隔着基板相对于接地元件。此外，解耦元件具有第一连接端与第二连接端，且第一连接端电性连接至接地元件。解耦元件与部分第一接地部相互平行并相隔第一解耦间隙，且解耦元件与部分第二接地部相互平行并相隔第二解耦间隙。通过解耦元件、第一解耦间隙以及第二解耦间隙，可产生相对于第一天线元件以及第二天线元件的相位差。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A为依据本发明一实施例的多天线系统的示意图。

图1B为依据本发明一实施例的多天线系统的散射参数曲线图。

图2与图3分别为依据本发明另一实施例的多天线系统的示意图。

图4为依据本发明又一实施例的多天线系统的示意图。

图5为图1A的多天线系统的透视图。

图6A为依据本发明再一实施例的多天线系统的示意图。

图6B为依据本发明再一实施例的多天线系统的实测散射参数曲线图。

图7为依据本发明一实施例的相位接合结构的示意图。

图8为图7的相位接合结构的延伸实施例。

图9为依据本发明另一实施例的相位接合结构的示意图。

图10为依据本发明又一实施例的多天线系统的示意图。

其中，附图标记：

10、20、30、40、60、70、100：多天线系统

110、1010：基板                  120、1020：接地元件

130、1030：第一天线元件          131、1031：第一辐射部

132、1032：第一馈入部            133、1033：第一接地部