提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法
【專利摘要】一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，包括設(shè)在無線電設(shè)備4上的相鄰的第一天線和第二天線，其特征在于，在所述的第一天線的端口與第二天線的端口之間建立一條傳輸線。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：通過在兩個天線端口之間建立一條新的路徑，采用傳輸線方式，天線之間的能量可以通過該傳輸線直接相互傳輸，調(diào)整該路徑上電磁波能量的相位，使其與自由空間路徑上能量的相位相反，則兩條路徑上能量在接收天線的端口處相干抵消，此時接收天線接收到發(fā)射天線的能量變得非常小，從而極大地提高兩個天線間的隔離度，滿足天線隔離度的標(biāo)準(zhǔn)要求，而對天線本身性能的影響很小。
【專利說明】
提高無線設(shè)備不同天線么間隔離度的新方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，可W用于無線設(shè)備 的各種天線類型，如？伴4、伴4、11)0?、]\1〇11〇9〇16等。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，在無線設(shè)備上，天線1福射出的能量經(jīng)自由空間路徑3被天線2接收到， 當(dāng)天線1福射能量不變時，要想提高天線間的隔離度，需要減少天線2接收到的能量。通常情 況下，增大兩個天線之間的距離可W直接提升隔離度，但通常會導(dǎo)致整機(jī)尺寸變大。無線設(shè) 備的多頻化、小型化、緊湊化、輕薄化的趨勢使得同一個無線設(shè)備上的天線變得越來越多， 天線之間的距離也變得越來越近，運(yùn)將到導(dǎo)致不同天線之間的隔離度變得很差。天線間隔 離度變差不但會降低天線的效率，而且會引起不同天線之間的互相干擾，從而降低無線設(shè) 備的無線傳輸和接收性能。特別是對于MIMO設(shè)備，由于天線的頻段完全重合，隔離度惡化甚 至?xí)?dǎo)致MIMO功能失效。因此在有限的天線空間內(nèi)提高不同天線之間的隔離度變得非常有 挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)提高隔離度的方法，通常是增大天線之間的距離，但運(yùn)樣會導(dǎo)致整個設(shè)備的尺 寸變大。在多頻化、小型化、緊湊化、輕薄化的趨勢下，在有限的空間內(nèi)，無線設(shè)備的不同天 線之間要想獲得高隔離度是非常困難的，無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，從而導(dǎo)致無線設(shè)備的傳輸和 接收性能惡化。因此在不改變天線間距離，不增加整機(jī)尺寸的情況下，提高不同天線之間得 隔離度變得非常重要。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明公開了一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，能夠在不增加天 線之間的距離的情況下，極大地提高天線間的隔離度。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，包括設(shè) 在無線電設(shè)備4上的相鄰的第一天線和第二天線，其特征在于，在所述的第一天線的端口與 第二天線的端口之間建立一條傳輸線，調(diào)整此傳輸線的長度為巧主口惠巧3:/^，其中玉.為自 由空間中兩個天線之間的傳輸路徑長度，11為自然數(shù)，名為自由空間波長，碼為傳輸線的 相對介電常數(shù)，使得電磁波能量在傳輸線與兩根天線之間的自由空間路徑之間的相位差為 說巧的奇數(shù)倍。
[0006] 所述的傳輸線采用微帶線、同軸線、帶狀線、共面波導(dǎo)等分布式傳輸線，或是由電 容、電感和電阻集總元件構(gòu)造的人工傳輸線，或是分布式傳輸線與集總元件組合的傳輸線。
[0007] 通過調(diào)整該傳輸線的長度，實(shí)現(xiàn)自由空間路徑與傳輸線路徑之間不同的相位差， 能夠提高或降低隔離度。
[000引本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過在兩個天線端口之間建立一條新的路徑，采用傳輸線方式， 天線之間的能量可W通過該傳輸線直接相互傳輸，調(diào)整該路徑上電磁波能量的相位，使其 與自由空間路徑上能量的相位相反，則兩條路徑上能量在接收天線的端口處相干抵消，此 時接收天線接收到發(fā)射天線的能量變得非常小，從而極大地提高兩個天線間的隔離度，滿 足天線隔離度的標(biāo)準(zhǔn)要求，而對天線本身性能的影響很小。
【附圖說明】
[0009] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中天線之間經(jīng)自由空間路徑傳遞能量的示意圖； 圖2是本發(fā)明天線之間增加傳輸線的能量傳遞方式示意圖； 圖3是本發(fā)明理想情況下兩條路徑上電磁波能量在接收天線端口處相干抵消的波形 圖； 圖4是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的兩個天線間隔離度的對比示意圖（W2.4G WIFI頻段為 例)。
[0010] 圖5是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的天線福射性能的對比示意圖（W2.4G WIFI頻段為 例)。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012] 參見圖2~圖5,本發(fā)明一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，包括設(shè) 在無線電設(shè)備4上的相鄰的天線1和天線2。
[0013] 當(dāng)兩根天線1與2之間的距離不變時，天線1到天線2的自由空間路徑3的長度為L， 此時在天線1端口和天線2端口之間建立一條傳輸線5,作為一條新的能量傳輸路徑，如圖2 所示。傳輸線5的實(shí)現(xiàn)方式可W非常靈活，既可W是微帶線、同軸線、帶狀線、共面波導(dǎo)等分 布式傳輸線，也可W是電容、電感、電阻等集總元件構(gòu)造的人工傳輸線，還可W是分布式傳 輸線與集總元件的組合。調(diào)整此傳輸線5的長度為巧±姆/孰/#：(其中n為自然數(shù)，五為自由 空間中兩個天線之間的傳輸路徑長度，;1為自然數(shù)，義為自由空間波長，攝為傳輸線的相 對介電常數(shù)），使得電磁波能量在傳輸線5與自由空間路徑3之間的相位差為IS爐的奇數(shù)倍， 此時兩條路徑上的電磁波能量在天線2端口處發(fā)生相互干設(shè)抵消，如圖3所示。天線2接收到 天線1的能量極小，兩個天線間的隔離度達(dá)到極大，從而滿足天線隔離度的標(biāo)準(zhǔn)要求，如圖4 所示。由于電磁波能量發(fā)生相干相消，能量并不會損失，所W對兩個天線的福射性能影響很 小，如圖5所示。調(diào)整不同的傳輸線5的長度，實(shí)現(xiàn)兩條路徑不同的相位差，可W提高或降低 隔離度，理論上在一定范圍內(nèi)可W實(shí)現(xiàn)任意值。根據(jù)天線互易原理，天線2福射出的能量被 天線1接收時與此相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，包括設(shè)在無線電設(shè)備4上的相鄰 的第一天線和第二天線，其特征在于，在所述的第一天線的端口與第二天線的端口之間建 立一條傳輸線，調(diào)整此傳輸線的長度為巧王禮:/媒/|?，其中玉為自由空間中兩個天線 之間的傳輸路徑長度，盆為自然數(shù)，泉為自由空間波長，瑪為傳輸線的相對介電常數(shù)，使得 電磁波能量在傳輸線與兩根天線之間的自由空間路徑之間的相位差為！的奇數(shù)倍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，其特征在于，所 述的傳輸線采用微帶線、同軸線、帶狀線、共面波導(dǎo)等分布式傳輸線，或是由電容、電感和電 阻集總元件構(gòu)造的人工傳輸線，或是分布式傳輸線與集總元件組合的傳輸線。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高無線設(shè)備不同天線之間隔離度的新方法，其特征在于，通 過調(diào)整該傳輸線的長度，實(shí)現(xiàn)自由空間路徑與傳輸線路徑之間不同的相位差，能夠提高或 降低隔離度。
【文檔編號】H01Q1/52GK105846078SQ201610342790
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】王文磊
【申請人】北京技德網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司