一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，主要解决在不影响天线满足各种多功能性能要求的前提下，实现四天线MIMO通信，提高通信速率。整个天线系统包括一个覆盖700-960MHz，1710-2690MHz频段的主天线，三个覆盖2300-2400MHz频段的副天线。其中主天线采用耦合馈电的单极天线形式，三个副天线采用耦合馈电的环天线形式。主天线频段可以有效地覆盖目前移动通信所有的工作频段。该发明具有很小的空间占用需求和高效率，高隔离度，使该天线系统在MIMO通信中具有重要的现实和潜在意义。四个端口的回波损耗在工作频带内均满足小于6dB的手机通信要求。四个端口之间的隔离度在整个2300-2400频段内基本小于13dB，满足手机天线的设计要求。
【专利说明】—种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，本发明属于无线通讯天线领域，用于移动通讯终端的多天线系统。
【背景技术】
[0002]现代移动通信终端里，单端口输入的天线已经无法完成多样化的需求。多端口天线因其利于和不同的射频前端模块相匹配，可避免射频链路中前端开关引入的附加损耗等众多优势，逐渐成为研究对象。当然，由于终端能提供的天线放置空间有限，多天线设计带来好处的同时，必须认真处理他们的辐射效率问题，以发挥其最佳性能。
[0003]MIMO (Multiple Input Multiple Output)多天线技术不仅可以提高数据输送速率，还可改善网络覆盖率。随着LTE产业的推进，使用多天线技术是必然的趋势，也给终端天线设计带来了新的挑战:一方面用户要求小型化高质量的用户体验，另一方面MIMO系统也和传统的单天线一样，要求具有较高的天线辐射效率。
[0004]在多天线系统中，天线数量很多，彼此之间存在着不可避免的干扰影响，天线效率往往都不是很高，所以说在多天线系统中，天线效率的提高就显得尤为迫切。对于单天线，通常天线输入端的阻抗失配、馈电网络的插入损耗、天线结构的导体损耗、介质损耗、天线辐射的表面波损耗等因素都会降低天线的辐射效率，要想提高天线的效率，也就等于要着手解决上面的诸多损耗问题。而在这些影响天线效率的因素中，阻抗匹配对天线效率的影响最为严重，如果能做好匹配的工作，其它问题也都能轻松解决。而对于四天线系统，影响天线效率的因素就不仅仅是天线自身，以主天线来说，副天线的状态诸如匹配状态、天线形式等同样成为了主天线效率的关键因素。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，该设计由一个覆盖700-960Mhz，1710-2690Mhz的主天线和三个覆盖2300_2400Mhz的副天线组成。主天线采用耦合馈电的单极天线模式，三个副天线采用耦合馈电的环天线模式。该天线系统实现了高效率，提高了传输速率。本发明主要解决在不影响天线满足各种多功能性能要求的前提下，实现四天线MMO通信，提高通信速率。主天线频段可以有效地覆盖目前移动通信所有的工作频段。该发明具有很小的空间占用需求和高效率，高隔离度，使该天线系统在MMO通信中具有重要的现实和潜在意义。四个端口的回波损耗在工作频带内均满足小于.6dB的手机通信要求。四个端口之间的隔离度在整个2300.2400频段内基本小于.13dB，满足手机天线的设计要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中:[0007]图1是手机四天线系统结构图
[0008]图2是四天线模型图
[0009]图3是主天线结构图
[0010]图4是副天线结构图。
【具体实施方式】
[0011]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0012]在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0013]参考附图1-4，在四天线手机系统中，由于手机自身空间有限，留给天线的空间很狭小，因此，如何解决天线之间的隔离，如何在小型化天线之后又能保持效率成为两个主要的问题。
[0014]本发明目的是这样实现的:
[0015]I副天线选择了相互之间隔离强的环天线形式。
[0016]2利用耦合馈电减小了环天线的尺寸。
[0017]3主天线要覆盖多个频段采用了单极天线的模式
[0018]4四天线的布局采用了两个顶端和两个侧边的形式，这种布局能增强隔离。
[0019]参照图2，本发明主要由介质材料板1、地板2和主天线单元，三个副天线单元。其中天线单元位于地板的同一侧，介质材料板I选用介电常数为4.4的FR4介质板，天线单元的几何结构如图3，4所示。
[0020]参照图3，本发明主天线单元实例中采用耦合馈电的单极天线，它由两个分支和耦合馈电片组成，两个分支分别负责不同的频段。通过改变分支长度可以改变天线单元的工作频率。副天线单元由耦合馈电部分和一段小环组成。
[0021]介质材料板I选择尺寸为120mmX60mmX0.8mm,介电常数为4.4的FR4介质板。
[0022]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，其特征在于: 所述四天线分集系统包括一个覆盖700-960Mhz，1710-2690Mhz的主天线和三个覆盖2300-2400Mhz的副天线；主天线采用稱合馈电的单极天线模式，三个副天线采用稱合馈电的环天线模式。
2.如权利要求1所述的一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，其特征在于: 所述四天线的布局采用两个顶端和两个侧边的形式。
3.如权利要求2所述的一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统，其特征在于:所述系统进一步包括介质材料板、地板；其中天线单元位于地板的同一侧，介质材料板选用介电常数为4.4的FR4介质板。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统的测量方法，其特征在于:所述主天线单元由两个分支和耦合馈电片组成，两个分支分别负责不同的频段，通过改变分支长度可以改变天线单元的工作频率，副天线单元由耦合馈电部分和一段小环组成。
5.根据权利要求4所述的一种工作在2300-2400频段的手机的四天线系统的测量方法，其特征在于:介质材料板的尺寸为120mmX60mmX0.8mm。
【文档编号】H01Q21/28GK103531920SQ201310465661
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】孙保华, 孙乔, 郭景丽, 邹艳林, 孙凌, 黄伟, 范家畅, 张关喜, 樊斌, 曹诞, 孙莉 申请人:西安电子科技大学