[发明专利]混合高增益天线系统、设备和方法

说明书

用于混合高增益天线的设备、系统和方法，其中多个天线基本对称地安装，使得这些天线给天线上方的表面共同提供180°的天线覆盖。在一些实施例中，混合高增益天线系统可以以足够的倾斜安装在移动设备上，使得天线共同提供大约180°的天线覆盖。在一些实施例中，混合高增益天线系统被配置为在大约26GHz至30GHz之间的目标频率处达到大约10dBi至12dBi之间的增益。

相关申请交叉引用

本申请要求2018年1月5日提交的序列号为62/614,092的美国临时专利申请的优先权益，该申请的全部公开内容在此纳入作为参考。

技术领域

本文公开的主题一般地涉及天线系统和设备。更具体地说，本文公开的主题涉及用于具有多个天线的移动设备的天线配置。

背景技术

第五代移动通信网络(也称为5G)与目前的第四代(4G)通信网络长期演进(LTE)相比有望在数据传输速率、可靠性和延迟方面提供重大改进。此外，预计新一代移动电话的最终具有仅为5mm的天线间隙。由于移动设备内可用于放置天线的空间很小，因此可能会给未来的移动设备带来重大限制，并可能限制移动设备中天线系统的增益。

因此，需要一种既能满足5G通信网络的技术要求(更高的数据速率)又能装入大多数新一代移动电话中可用的5mm间隙空间内的紧凑型天线。

发明内容

根据本公开，提供了用于制造例如但不限于5G移动设备的至少28GHz的混合高增益天线系统的设备、系统和方法。本公开主题的设计利用被放置在移动设备的间隙中的混合高增益天线，并使天线指向不同的方向来覆盖大约180 度(180°)的表面。在一个方面，提供了一种移动设备，所述移动设备包括：位于所述移动设备的第一间隙空间中的第一多个天线，其中所述第一多个天线中的每个天线被定向成在所述第一间隙空间上方给第一设备表面提供天线覆盖范围的相应子集；其中所述第一多个天线被配置为在所述移动设备的所述第一间隙空间上方给所述第一设备表面共同提供天线覆盖范围；并且其中所述第一多个天线相对于所述移动设备的纵向中心线基本对称地布置在所述第一间隙空间中。本公开的天线、系统和设备中的至少一些是宽带的、大覆盖范围天线，在所有相关工作频率上具有高增益。

在另一方面，所述第一多个天线中的每个天线被配置为通过具有相应的波束宽度和取向，以在所述第一间隙空间上方给所述第一设备表面提供大约180°的天线覆盖范围的子集。

本文公开的主题提供的一些优点包括，本主题中使用的每个单个天线都独立于系统中的其他天线，并且它们不是阵列的一部分。因此，关于每个天线可以彼此间隔开的距离的约束较少。另外，可以使用不同类型的天线，而不仅仅是下文用于仿真的八木宇田设计。最后，由本主题引入的显着优点是以下事实：不需要移相器来操纵天线波束即可获得期望的覆盖。

尽管上文已经描述了本文公开的主题的某些方面，并且这些方面全部或部分地通过当前公开的主题实现，但是当结合下面最佳描述的附图阅读时，其他方面也随着描述的进行变得显而易见。

附图说明

通过应该结合仅作为说明性的非限制性示例给出的附图阅读的以下详细描述，本主题的特征和优点更容易理解，其中：

图1示出了包括本公开的示例天线系统的示例移动设备的正视图；

图2示出了位于基板上的仿真天线系统；

图3A至3B是示出包括S参数的仿真天线系统的结果的图；

图4包括示出了对28GHz的天线的远场的分析的图；

图5是根据本公开的一个实施例的用于制造和操作移动设备的示例方法的流程图；

图6示出了基板上的第二仿真天线系统；

图7包括示出第二仿真天线系统的回波损耗的分析的曲线图；