一种去耦电路、终端及去耦电路的设置方法
【专利摘要】本发明提供了一种去耦电路、终端及去耦电路的设置方法，用于去除终端中的多个天线之间的耦合，所述去耦电路包括：去耦线，设置于每一所述天线的辐射元与匹配电路之间；阻抗电路，设置于所述多个天线间的任意两天线之间，其两端分别连接在所述任意的两天线的所述去耦线和所述匹配电路之间的端点上。采用本发明提供的技术方案，可以去除天线间的耦合，增加天线间隔离度。
【专利说明】一种去耦电路、终端及去耦电路的设置方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信【技术领域】，尤其涉及一种去耦电路、终端及去耦电路的设置 方法。
【背景技术】
[0002] 随着移动通讯的发展，为了提高信息传输速率人们希望在收发两端都采用尽可能 多的天线，但天线间的相互耦合严重影响着收发机收发的有效信息和信道容量。各天线间 相互耦合会给各通信模块的接收信号带来严重干扰，这在通信速率要求越来越高的现代通 信中简直就是个灾害，特别对于4GUthGeneration，第四代移动通信技术)通信，由于其运 用MIMO(MultipleInputMultipleOutput,多输入多输出）技术，其系统要求有两个或两 个以上的天线都具有同时收发的能力，这样可以提升通信速率，这就要求天线之间的耦合 系数尽量小，增加天线之间的隔离度。
[0003] 目前增加天线间隔离度的常用方法有以下两种：
[0004] 空间隔离：为天线间提供一定的间距，来满足系统需要的天线隔离度，这个在目前 的通信系统上普遍应用。但是通过增加天线间的间距来实现减小天线间的耦合来实现多天 线同时存在同一个手机上，必然需要增加手机的尺寸。随着手机应用上的无线通信模块越 来越多，2G(2ndGeneration,第二代移动通信技术)，3G(3rdGeneration,第三代移动通 信技术），4G，BT(Bluetooth，蓝牙），WLAN(WirelessLocalAreaNetworks，无线局域网）， GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统），NFC(NearFieldCommunication，近 距离无线通信技术）等等，这些应用的天线需要占用的空间越来越多，同时又需要给各天线 间提供一个相当的间距，显然违背现在手机轻薄化，小型化的发展趋势。
[0005] 极化隔离：采用不同极化的天线来增加天线的隔离度，这种方式在手机通信中较 为少见，主要还是局限于手机尺寸，很难在手机上实现不同极化的天线，所以很少在手机通 信中应用。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种去耦电路、终端及去耦电路设置方法，以解决多天线之 间相互耦合的问题。
[0007] 为了解决上述问题，本发明提供一种去耦电路，用于去除终端中的多个天线之间 的耦合，所述去耦电路包括：去耦线，设置于每一所述天线的辐射元与匹配电路之间；阻抗 电路，设置于所述多个天线间的任意两天线之间，其两端分别连接在所述任意的两天线的 所述去耦线和所述匹配电路之间的端点上。
[0008] 进一步地，所述天线为两个时，分别为天线1和天线2,所述去耦线的特性阻抗为 Z。，所述去耦线的相位常数为Θ，其中，0 = Φ为Sa12和Sa21的相位常数，Sa12为 未加入去耦电路前位于所述双天线的辐射元与所述匹配电路之间的任一参考面处所述天 线2到所述天线1的传输系数，Sa21为未加入去耦电路前位于所述双天线的辐射元与所述匹 配电路之间的任一参考面处所述天线1到所述天线2的传输系数；所述阻抗电路的阻抗为 jB，其中，B= Fo=去α为Sa1JPSa21的衰减常数，j表示所述阻抗电路的阻 抗的虚部。
[0009] 本发明还提供一种终端，包括多个天线及用于去除所述多个天线间的耦合的如上 所述的去耦电路。
[0010] 本发明提供一种去耦电路的设置方法，用于设置上述去耦电路，所述方法包括：测 量所述多天线在第一参考面处的散射矩阵SA，所述第一参考面是位于所述多天线的辐射元 与匹配电路之间的任一参考面；根据所述散射矩阵计算待设置于每一所述天线的辐射元与 匹配电路之间的去耦线的相位常数Θm，以及待设置于所述多个天线间的任意两天线之间 的阻抗电路的阻抗jB"与所述去耦线的特性阻抗Zm的关系，其中，m、η表示所述多个天线 中的任意两个天线，j表示所述阻抗电路的阻抗的虚部，Zm表示任一去耦线的特性阻抗，Θm 表示任一去耦线的相位常数，」8_表示设置于任意两个天线之间的阻抗电路的阻抗；将特 性阻抗为所述特性阻抗Zm及相位常数为所述相位常数Θm的去耦线设置于每一所述天线的 辐射元与匹配电路之间；将阻抗为所述阻抗jB"的阻抗电路设置于所述多天线间的任意两 天线之间，其两端分别连接在所述任意的两天线的所述去耦线和所述匹配电路之间的端点 上。
[0011] 进一步地，所述天线的个数为两个时，分别为天线1和天线2,所述去耦线的特性 阻抗为Ztl，所述去耦线的相位常数为Θ，其中，0 = Φ为Sa12和Sa21的相位常 数，Sa12为所述第一参考面处所述天线2到所述天线1的传输系数，Sa21为所述第一参考面 处所述天线1到所述天线2的传输系数；所述阻抗电路的阻抗为jB，其中，W= Υο^γ〇α为Sa12和Sa21的衰减常数，j表示所述阻抗电路的阻抗的虚部。
[0012] 进一步地，所述根据所述散射矩阵计算待设置于每一所述天线的辐射元与匹 配电路之间的去耦线的相位常数，以及待设置于所述多个天线间的任意两天线之间的 阻抗电路的阻抗与所述去耦线的特性阻抗的关系，具体为：根据测量到的散射矩阵SA， 将第一参考面处的散射矩阵Sa记为：
【权利要求】
1. 一种去禪电路，其特征在于，用于去除终端中的多个天线之间的禪合，包括： 去禪线，设置于每一所述天线的福射元与匹配电路之间； 阻抗电路，设置于所述多个天线间的任意两天线之间，其两端分别连接在所述任意的 两天线的所述去禪线和所述匹配电路之间的端点上。
2. 如权利要求1所述的去禪电路，其特征在于，所述天线为两个时，分别为天线1和天 线2,所述去禪线的特性阻抗为Z。，所述去禪线的相位常数为0，其中，0 = -(^#±fJ 为 SA。和的相位常数，SA。为未加入所述去禪电路前位于所述双天线的福射元与所述匹配 电路之间的任一参考面处所述天线2到所述天线1的传输系数，为未加入所述去禪电路 前位于所述双天线的福射元与所述匹配电路之间的任一参考面处所述天线1到所述天线2 的传输系数；所述阻抗电路的阻抗为巧，其中，S = = ^ a为SA。和SA,1的 衰减常数，j表示所述阻抗电路的阻抗的虚部。
3. -种终端，其特征在于，包括多个天线及用于去除所述多个天线间的禪合的如权利 要求1所述的去禪电路。
4. 一种去禪电路的设置方法，其特征在于，用于设置权利要求1或2所述的去禪电路， 所述方法包括： 测量所述多天线在第一参考面处的散射矩阵S\所述第一参考面是位于所述多天线的 福射元与匹配电路之间的任一参考面； 根据所述散射矩阵SA计算待设置于每一所述天线的福射元与匹配电路之间的去禪线 的相位常数0 m，W及待设置于所述多个天线间的任意两天线之间的阻抗电路的阻抗jBm。 与所述去禪线的特性阻抗Zm的关系，其中，m、n表示所述多个天线中的任意两个天线，j表 示所述阻抗电路的阻抗的虚部，Zm表示任一去禪线的特性阻抗，0 m表示任一去禪线的相位 常数，巧"表示设置于任意两个天线之间的阻抗电路的阻抗； 将特性阻抗为所述特性阻抗Zm及相位常数为所述相位常数0 m的去禪线设置于每一所 述天线的福射元与匹配电路之间； 将阻抗为所述阻抗jBm。的阻抗电路设置于所述多天线间的任意两天线之间，其两端分 别连接在所述任意的两天线的所述去禪线和所述匹配电路之间的端点上。
5. 如权利要求4所述的去禪电路的设置方法，其特征在于，所述天线的个数为两个时， 分别为天线1和天线2,所述去禪线的特性阻抗为Z。，所述去禪线的相位常数为0，其中， if 7l\ 0二4为^2和S'21的相位常数，SA。为所述第一参考面处所述天线2到所述天 线1的传输系数，SA,1为所述第一参考面处所述天线1到所述天线2的传输系数；所述阻抗 电路的阻抗为巧，其中，= a为sA。和Ai的衰减常数，j表示所述 阻抗电路的阻抗的虚部。
6. 如权利要求4所述的去禪电路的设置方法，其特征在于， 所述根据所述散射矩阵计算待设置于每一所述天线的福射元与匹配电路之间的去禪 线的相位常数，W及待设置于所述多个天线间的任意两天线之间的阻抗电路的阻抗与所述 去禪线的特性阻抗的关系，具体为： 根据测量到的散射矩阵s\将第一参考面处的散射矩阵SA记为：
，其中，S\，当m声n时，表示在第一参考面处第n 个天线到第m个天线的传输系数，当m = n时表示第一参考面处第m个天线的反射系数，N 表示天线为N个； 根据所述SA确定在第二参考面处的散射矩阵SA '，记为：
，所述第二参考面位于所述去禪线及所述天线和 所述阻抗电路的连接点之间，其中，SA' m。，当m声n时，表示在第二参考面处第n个天线到第 m个天线的传输系数，当m = n时表示第二参考面处第m个天线的反射系数； 根据所述散射矩阵SA'的SA' " = SA' "(m声n)为纯虚数，设置所述去禪线的相位常数； 根据所述SA '确定在所述第二参考面处的导纳矩阵yA '，记为：
，其中，yA' m。，当m声n时，表示在第二参考面处 第m个天线和第n个天线的互导纳，当m = n时表示在第二参考面处第m个天线的自导纳； 根据所述yA '确定在第H参考面处的导纳矩阵yB,记为：
.所述第H参考面位于所述天线和所述阻抗电路
的连接点及所述匹配电路之间，其中，YB"，当m声n时，表示在第H参考面处第m个天线和 第n个天线的互导纳，当m = n时表示在第H参考面处第m个天线的自导纳； 根据所述导纳矩阵YB的yb。。= yb" = 0 (m声n)，设置所述阻抗电路的阻抗与所述去禪 线的特性阻抗的关系。
【文档编号】H01Q23/00GK104425890SQ201310407091
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】陈其铭, 蔡希, 潘毅, 罗伟民, 陈劭纯, 孙士勇 申请人:中国移动通信集团广东有限公司, 北京创毅视讯科技有限公司