专利名称：具有寄生元件的mimo天线的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及具有寄生元件的多输入多输出(MIMO)天线，特别是涉及一种包括与多个天线元件一一对应布置的多个寄生元件和被配置为将多个寄生元件相互连接的桥的具有寄生元件的MIMO天线，从而提高每个天线元件的隔离度并使线路配置和设计实施多样化。
背景技术：
图1和图2为显示传统多输入多输出(MIMO)天线的结构的图示。构成传统MIMO 天线的多个天线元件10中的每一个包括辐射器11和馈电点(feed point) 12，并连接至地表面13。由于其中排列有多个天线元件并进行输入/输出工作的传统MIMO天线被安装于小尺寸的移动通信终端中，因此天线元件间的距离必须很短，在这种情况下，天线元件辐射的电磁波会造成相互干扰。已被设想用来克服这个问题的传统MIMO天线被设计出以提高隔离度。这已通过保证天线元件10的馈电点12间有足够的距离来实现，如图1所示，或者， 通过在天线元件10所连接的地表面20形成对应于0. 25 λ (频带的λ )的缝隙14来实现， 在这个频带，隔离度被期望得到提高，如图2所示。结果是，将电流成分的流动引导至形成于地表面13的位于天线元件10之间空间下方的一部分中的缝隙14，从而降低电磁波的相互干扰。然而，由于如果不像图1那样保证足够的距离，用于构造上述传统MIMO天线的技术会降低隔离度，因此，必须一直保证距离等于或大于预定距离。目前，典型MIMO天线的天线元件10间的适当距离等于或大于0. 5 λ。此外，在为克服图1中天线的问题的情况下，在地表面13形成缝隙14，如图2所示，而在形成缝隙14的地表面13的区域安装部分另一元件是困难的。而且，可安装部分另一元件的位置不可能自由选择，因此，存在线路配置和设计实施受限及不灵活的问题。
发明内容
[技术问题]因此，考虑到现有技术中产生的上述问题，提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种MIMO天线，其包括与板的一侧表面相连并与布置于板另一侧表面的多个天线元件一一对应的多个寄生元件和被配置为将多个寄生元件相互连接的桥，使得将影响多个天线元件馈电点的电流成分引导至桥，从而提高每个天线元件的隔离度。本发明的另一个目的是提供一种MIMO天线，其中，即使在天线中多个天线元件的每个均具有多个频带的情况下，天线元件也会为每个频带提供有效并提高的隔离度，使得即使相邻的天线元件使用同一类型的信号运行，相邻的天线元件也可不受干扰独立运行， 从而减小天线元件间的距离并使线路配置和设计实施多样化。[技术方案]为实现上述目的，本发明提供一种具有寄生元件的MIMO天线，包括多个天线元件，对称置于板的一侧表面，其间保持预定距离；多个寄生元件，与所述多个天线元件一一对应地置于所述板的另一侧表面；以及桥，由金属图案线(metal pattern line)形成，被配置为将多个寄生元件彼此连接。[有益效果]根据本发明，有以下效果提供包括与板的一侧表面相连并与布置于板另一侧表面的多个天线元件一一对应的多个寄生元件以及被配置为使寄生元件相互连接的桥的 MIMO天线，使得将影响多个天线元件馈电点的电流成分引导至桥，从而提高每个天线元件的隔离度。此外，本发明具有以下效果提供一种MIMO天线，其中，即使在天线中多个天线元件的每个均具有多个频带的情况下，天线元件也会为每个频带提供有效并提高的隔离度， 使得即使邻近的天线元件使用同一类型的信号运行，邻近的天线元件也可不受干扰独立运行，从而减小天线元件间的距离并使线路配置和设计实施多样化。
从以下结合附图进行的详细描述中，会更清楚地理解本发明的上述及其他目的、 特征和优点，其中图1和图2为显示传统MIMO天线的结构的图示；图3为显示根据本发明一实施例的MIMO天线结构的图示；图4和图5为显示根据本发明实施例的各天线元件驻波比的曲线图；图6为根据本发明实施例的MIMO天线的后视图；图7为显示应用本发明实施例之前运行第一天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示；图8为显示应用本发明实施例之前运行第二天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示；图9为显示应用本发明实施例之后运行第一天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示； 图10为显示应用本发明实施例之后运行第二天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示；图11为显示应用根据本发明实施例的寄生元件和桥之前实际测量出的隔离度的曲线图；以及图12为显示应用根据本发明实施例的寄生元件和桥之后实际测量出的隔离度的曲线图。
具体实施例方式以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。图3为显示根据本发明一实施例的MIMO天线结构的图示。根据本发明实施例的具有寄生元件的MIMO天线包括置于板100 —侧表面上的第一天线元件110和第二天线元件210、置于板100另一侧表面上的多个寄生元件120和220 以及被配置为将多个寄生元件120和220相互连接的桥130。
更详细地说，第一天线元件110和第二天线元件210以预定的间隔对称布置。第一天线元件Iio和第二天线元件210中的每个均包括以预定的方式布置的辐射器111或211 以及被配置为通过向辐射器111或211馈给信号来馈给第一天线元件110或第二天线元件 210的馈电点112或212。在板100上进一步设置有金属板状地表面113。此外，第一天线元件110和第二天线元件210为在IEEE 802. 11和802. 16标准要求的所有频带均能正常运行的天线元件。更详细地说，第一天线元件110和第二天线元件210使用支线(branch line)技术获取产生三谐振(triple resonance)的频带，并获取每个频带服务要求的辐射性能和带
觅ο产生三谐振的第一天线元件110和第二天线元件210的驻波比以曲线图的形式显示于图4和图5中。如曲线图所示，第一天线元件110和第二天线元件210以包括2. 5GHz、3. 5GHz和 5. 5GHz谐振频率的三谐振频带谐振。虽然如上述实施例，本发明通过其中第一天线元件110和第二天线元件210在多频带谐振的MIMO天线来描述，但本发明也可应用于具有多个天线元件的天线，包括其中第一天线元件110和第二天线元件210在单一频带谐振的MIMO天线。如图6所示，寄生元件120和220由板(board) 100另一侧表面上的金属板(metal plate)形成，并一一对应地与第一天线元件110和第二天线元件210的后表面相连。根据本发明实施例的寄生元件120和220中的每个均被配置为具有大于板100另一侧表面上相应的第一天线元件110和第二天线元件210后表面面积的面积。此外，形成寄生元件120和220以与地表面113间隔开。因此，与第一天线元件110和第二天线元件210 —一对应的寄生元件120和220 首先用于稳定发生在第一天线元件110和第二天线元件210的谐振。此外，寄生元件120和220互相耦合至第一天线元件110和第二天线元件210。桥130使用预定宽度的金属图案线通过将寄生元件120和220相互连接来形成。进一步，桥130对通过第一天线元件110和第二天线元件210与寄生元件120和 220之间的相互耦合而生成的电流成分进行引导。因此，由于耦合现象，电流成分流入寄生元件120和220并沿地表面113的边缘流动。影响对应方天线元件的馈电点112和212的电流成分与流入寄生元件120和220的电流成分都被朝布置桥130的方向引导，因此，由于桥130的存在，影响对应方天线元件的馈电点112和212的电流成分相互抵消，从而提高了第一天线元件110与第二天线元件210 之间的隔离度。由于桥130电连接至寄生元件120和220，因此，桥130与寄生元件120和220像
单个寄生元件那样运行。这里，桥130的作用是将寄生元件120和220相互电连接，以及将长度调整至 0.5 λ (频带的λ )，欲在该频带提高隔离度。在本发明的一个实施例中，当第一天线元件110和第二天线元件210运行时，对应于欲在此提高隔离度的0.5λ (频带的λ)的长度等于在馈电点112和212间流动的电流成分路径的长度。
因此，当运行图6中的第二天线元件时，将寄生元件120和220相互连接的桥130 具有对应于路径C的长度，该路径C选自于代表在馈电点112和212间流动的电流成分路径的路径A、B、C、D和E。这个长度等于通过从欲在此提高隔离度的0.5 λ (频带的λ)中减去路径Α、B、D和E的和所获得的长度。例如，桥的长度为C = 0. 5 λ - (A+B+D+E)。桥的长度影响第一天线元件110与第二天线元件210间的距离。根据本发明的一个实施例，对于2. 5GHz、3. 5GHz和5. 5GHz的谐振频率，第一天线元件110与第二天线元件 210间的适当距离分别降至0. 2 λ、0. 29 λ和0. 45 λ。如上所述，桥130调整邻近的第一天线元件110与第二天线元件210间的距离。因此，用于根据本发明的具有寄生元件的MIMO天线的线路配置和设计实施的空间布置变得灵活。为示出本发明的运行特性，将电流成分流动中的变化分为发生在应用本发明实施例之前和之后两种情况，以下将描述这些情况。图7和图8为显示应用本发明实施例之前运行天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示。如图7所示，当运行第一天线元件210时，电流成分沿地表面113的边缘流动，从而影响第二天线元件210的馈电点112。同时，如图8所示，当运行第二天线元件210时，电流成分通过地表面113的边缘流动，从而影响第一天线元件110的馈电点112。因此，当运行天线元件110和210时，天线元件110和210进行相互干扰。图9和图10为显示应用本发明实施例之后运行天线元件时通过MIMO天线的电流成分的流动的图示。如图9所示，当运行第一天线元件210时，曾在沿地表面113的边缘流动时影响第二天线元件210馈电点212的电流成分，由于第一天线元件110与对应于该第一天线元件 110的寄生元件120相互耦合，而得以朝布置桥130的方向被引导并流动。同时，如图10所示，当运行第二天线元件210时，曾在沿地表面113的边缘流动时影响第二天线元件110馈电点112的电流成分，由于第二天线元件210与对应于该第一天线元件210的寄生元件220 相互耦合，而得以朝形成桥130的方向被引导并流动。因此，当天线元件110和210均运行时，桥113抵消了影响对应方天线元件馈电点的电流成分。如上所述，由于桥130的存在，天线元件110和210不会相互影响，所以提高了天线元件110和210之间的隔离度。如上所述，在根据本发明实施例的应用了寄生元件120和220以及桥130的MIMO 天线中，曾在沿地表面113的边缘流动时影响馈电点112和212的电流成分，被引导至连接寄生元件120和220的桥130。尽管将具有相同相位的相同类型的信号应用于馈电点112 和212，但被引导至桥130的馈电点112和212的电流成分相互抵消。因此，尽管多个天线同时运行，但能保证隔离度，从而使辐射正常。图11为显示应用根据本发明实施例的寄生元件120和220以及桥130之前实际测量出的隔离度的曲线图，以及图12为显示应用根据本发明实施例的寄生元件120和220 以及桥130之后实际测量出的隔离度的曲线图。
出现在天线元件110和210中每一个的频带的最佳所需隔离度等于或大于_15dB。与图11中示出的实际测量出的隔离度相比，应用了寄生元件120和220以及桥 130后实际测量出的隔离度(其等于或小于最佳所需隔离度)在所有频带下被相对一致地获得，如图12所示。因此，本发明具有以下效果提供包括与板的一侧表面相连并与布置于板另一侧表面的多个天线元件一一对应的多个寄生元件以及被配置为使寄生元件相互连接的桥的 MIMO天线，使得将影响天线元件馈电点的电流成分引导至桥，从而提高每个天线元件的隔
1 度。特别是，本发明具有以下效果提供一种MIMO天线，其中，即使在天线中多个天线元件的每个均具有多个频带的情况下，天线元件也会为每个频带提供有效并提高的隔离度，使得即使邻近的天线元件使用同一类型的信号运行，邻近的天线元件也可不受干扰独立运行，从而减小天线元件间的距离并使线路配置和设计实施多样化。虽然为说明目的已公开本发明的优选实施例，本领域技术人员应理解在不脱离如所附权利要求所公开的本发明的范围和精神内，可做各种更改、增加和替换。
权利要求
1.一种具有寄生元件的多输入多输出MIMO天线，包括多个天线元件，对称置于板的第一侧表面，所述多个天线元件之间保持预定距离； 多个寄生元件，与所述多个天线元件一一对应地置于所述板的第二侧表面；以及桥，由金属图案线形成，被配置为将所述多个寄生元件彼此连接。
2.根据权利要求1所述的MIMO天线，还包括由所述板上的金属板形成并与所述多个天线元件和所述多个寄生元件间隔开的地表面。
3.根据权利要求1所述的MIMO天线，其中所述多个天线元件运行时在单个频带或多个频带谐振。
4.根据权利要求1所述的MIMO天线，其中所述多个天线元件分别与所述多个寄生元件相互耦合，并且，所述桥抵消通过该耦合被引导的电流成分。
5.根据权利要求1所述的MIMO天线，其中所述桥调整所述多个天线元件中相邻的天线间的距离。
6.根据权利要求1所述的MIMO天线，其中所述多个天线元件包括各自用于馈给天线元件的馈电点。
全文摘要
在此公开一种具有寄生元件的多输入多输出(MIMO)天线。该MIMO天线包括多个天线元件，多个寄生元件以及桥。所述多个天线元件对称置于板的一侧表面，其间保持预定距离。所述多个寄生元件与所述多个天线元件一一对应地置于所述板的另一侧表面。所述桥由金属图案线形成，并被配置为将多个寄生元件彼此连接。
文档编号H01Q13/08GK102334236SQ200980157632
公开日2012年1月25日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年2月27日
发明者安兴柱, 崔昌圭, 朴永勋, 梁渊浩, 白景禄, 金灿浩, 金镇明 申请人:株式会社Mobitech