多频带天线的制作方法

本公开涉及多频带天线装置以及用于设计多频带天线装置的方法。

背景技术：

在过去十年中，移动通信网络的使用已经增加。移动通信网络的运营商已经增加了基站的数量，以便满足移动通信网络的用户对服务的增加的需求。移动通信网络的运营商希望降低各个基站的运行成本。这样做的一项选择是将无线电系统实现为形成有源天线阵列的嵌入式天线无线电设备。嵌入式天线无线电设备的许多组件可以在一个或多个芯片上实现。

分布式天线系统在本领域中是已知的。分布式天线系统通常采用单天线元件来在建筑物的室内以及还有校园式环境中提供移动通信系统。这些分布式天线系统是动态的，并且可以快速重新配置以应对不断变化的移动电信流量。

这种分布式天线系统的一个示例已由德国罗森海姆(Rosenheim)的凯仕林-维科公司(Kathrein-Werke KG)开发，并且以名称“K-BOW”销售。该系统将数据流量与集中式平台聚合，并将电信信号的多个组合发送到各个无线电单元(RU，Radio Unit)，以由各个无线电单元或单天线单元进行传输。使用网络监控系统对系统进行远程控制，使得可以动态地增加或减少建筑物中或校园中任何区域内的容量。该系统在各个无线电单元中使用宽带放大器。单天线元件能够使用多个频率来广播信号。

美国专利US 5,223,848教导了一种天线，其包括具有正交线性极化的至少一对辐射器元件。辐射器元件中的一个馈送有信号，所述信号相对于馈送到另一个辐射器元件的信号具有90°的相位差。每个辐射器元件以两个不同频率发射和/或接收具有正交极化的信号。辐射器元件中的一个以第一频率用水平极化操作并以第二频率用水平极化操作。另一个辐射器元件以第一频率用水平极化操作并以第二频率用垂直极化操作。

日本专利JP 4682979 B2教导了一种能够双工交叉极化通信的天线。用于两个频率的四个天线布置在具有相反正交极化的四个部分中。

技术实现要素：

本发明教导了一种多频带天线装置，其包括：机械支撑件，优选为PCB支撑件，分成至少第一子部分、第二子部分、第三子部分和第四子部分；多个接收器装置，包括具有用于在至少第一接收器频带和第二接收器频带中接收电信信号的天线的至少第一接收器装置、具有用于在第三接收器频带和第四接收器频带中接收电信信号的天线的第二接收器装置，以及具有用于在第五接收器频带中接收电信信号的天线的第三接收器装置；多个发射器装置，包括具有用于在至少第一发射器频带和第二发射器频带中发射电信信号的天线的至少第一发射器装置、具有用于在第三发射器频带和第四发射器频带中发射电信信号的天线的第二发射器装置，以及具有用于在第五发射器频带中发射电信信号的天线的至少第三发射器装置。第一接收器装置布置在第一子部分中并布置成接收具有第一极化的电信信号，第二接收器装置布置在第二支撑子部分中以接收具有所述第二极化的电信信号，第一发射器装置布置在第三支撑子部分中以发射具有第二极化的电信信号，第二发射器装置布置在第四子部分中以发射具有所述第一极化的电信信号。

因此，本发明教导了一种多频带天线装置，其包括具有不同极化的相反定位的区段，使得可以实现所接收的电信信号和所发射的电信信号的改进的解耦。接收器装置或发射器装置适于用两个频带一起操作，并且可包括双频带接收器和/或双频带发射器，或者可以包括两个单频带接收器和/或两个单频带发射器。此外，接收器装置或发射器装置包括每个接收器装置或发射器装置中的至少一个双频带天线。本公开的双频带天线可由一个宽带天线构成或者可由两个单频带天线构成。

在本发明的一个方面中，第一极化和第二极化是线性的并且彼此正交或彼此成+/-45°，以在接收器部分和发射器部分两者中在不同频带中或在相同频带之间对电信信号解耦。

在本发明的一个方面中，第一接收器装置和第二接收器装置适于接收在两个相同的接收器频带中的电信信号，并且第一发射器装置和第二发射器装置适于发射在两个相同的发射器频带中的电信信号。因此，在相同接收器频带中操作的两个接收器装置具有不同的极化和/或空间间隔。在相同发射器频带中操作的两个发射器装置具有不同的极化和/或空间间隔。这种布置提供MIMO能力，特别是2×2MIMO能力。

对于M*M MIMO能力而言，本领域技术人员将理解的是，可以聚合至少两个如上所述的多频带天线装置，以在相应频带中提供接收路径和发射路径中的另外的接收路径和发射路径。

在本发明的另一方面中，第三接收器装置布置在至少第一子部分、第二子部分、第三子部分和第四子部分中的两个子部分中，并且第三发射器装置布置在至少第一子部分、第二子部分、第三子部分和第四子部分中的另外两个子部分中。第三接收器装置和第三发射器装置可相对于彼此和/或相对于接收器装置和发射器装置中的其它装置提供不同的极化和/或空间间隔，以提供MIMO能力。在背景技术中引用的现有技术文献中没有公开第三接收器装置。

第三接收器装置可布置在第一子部分和第二子部分两者中，并且第三发射器装置可布置在第三子部分和第四子部分两者中。备选地，第三接收器装置可布置在第二子部分和第四子部分两者中，并且第三发射器装置可布置在第一子部分和第三子部分两者中。

在本发明的另一方面中，第三接收器装置和第三发射器装置布置成在不同的极化和/或空间间隔中操作，用于电信信号的信号解耦。

在本发明的一个方面中，第一接收器装置和第三接收器装置可集成在双频带或三频带接收器装置中，和/或第二接收器装置和第四接收器装置集成在双频带或三频带接收器装置中。具体地，第一接收器装置和第三接收器装置的天线可制成双频带或三频带天线，和/或第二接收器装置和第四接收器装置的天线可制成双频带或三频带接收器装置。

通过提供双频带或三频带接收器装置，可以获得紧凑的设计。可保持低的滤波器损耗，因为两个远离的频带可以与不必具有高选择性的滤波器进行同相双工。通过还在其它频带中提供MIMO能力，使用双频带配置有益于MIMO应用，但不限于MIMO应用。

在本发明的一个方面中，接收器装置和发射器装置包括偶极子和/或贴片天线。

在本发明的另一方面中，多频带天线装置包括形成用于每个接收器装置和每个发射器装置的单个辐射器的辐射元件，并且其中所述辐射器包括用于为发射器装置和接收器装置提供馈送的馈送线。通过在PCB支撑件上提供馈送线，可以实现非常紧凑的设计。备选地，馈送线和辐射元件可通过使用空气微带线技术来实现。本发明不限于特定传输线技术的使用。

在本发明的一个方面中，第一接收器装置在1710-1785MHz的频率范围内操作，以及第一发射器装置在1805-1880MHz的频率范围内操作，第二接收器装置在2500-2570MHz的频率范围内操作，以及第二发射器装置在2620-2690MHz的频率范围内操作以进行发射，第三接收器装置在1920-1980MHz的频率范围内操作，以及第三发射器装置在2110-2170MHz的频率范围内操作。

在本发明的一个方面中，每个接收器装置和每个发射器装置包括窄带天线。第一接收器频带、第二接收器频带和第五接收器频带包括最低接收器频带、第二最低接收器频带和多个较高接收器频带。第一发射器频带、第二发射器频带和第三发射器频带包括最低发射器频带、第二最低发射器频带和多个较高发射器频带。

在另一方面中，对于仅位于一个子部分中的发射器装置而言，第二最低接收器频带是第五接收器频带，而第二最低发射器频带是第五发射器频带。第一接收器装置或第二接收器装置中的一个在低于第五接收器频带的接收器频带中操作，并且第一接收器装置或第二接收器装置中的另一个在高于第五接收器频带的接收器频带中操作。第一发射器装置或第二发射器装置中的一个在低于第五发射器频带的发射器频带中操作，并且第一发射器装置或第二发射器装置中的另一个在高于第五发射器频带的发射器频带中操作。

在本发明的一个方面中，具有在子部分中中继具有相同极化的电信信号的天线的接收器装置或发射器装置中的两个之间的距离是在第五接收器频带中操作的接收器装置之一的大小或在第五发射器频带中操作的发射器装置的大小。接收器装置或收发器装置的大小优选地由相应天线的尺寸和/或多频带天线装置的相应子部分的尺寸限定。

发射器频带和接收器频带的这种定位和匹配实现了频带之间的高度隔离和低无源互调。

本发明还提出多频带天线装置，其被划分为至少第一子部分、第二子部分、第三子部分和第四子部分，布置多个接收器装置，所述多个接收器装置包括用于在至少第一接收器频带和第二接收器频带中操作的至少第一接收器装置；用于在至少第三接收器频带和第四接收器频带中操作的第二接收器装置；以及用于在第五接收器频带中操作的第三接收器装置；以及布置多个发射器装置，所述多个发射器装置包括用于在至少第一发射器频带和第二发射器频带中操作的至少第一发射器装置；用于在至少第三发射器频带和第四发射器频带中操作的第二发射器装置；以及用于在第五发射器频带中操作的至少第三发射器装置。第一接收器装置布置在第一子部分中，并且第一接收器装置的天线布置为接收具有第一极化的电信信号，第二接收器装置布置在第二支撑子部分中，并且第二接收器装置的天线接收具有第二极化的电信信号，第一发射器装置布置在第三支撑子部分中，并且第一发射器装置的天线发射具有第二极化的电信信号，并且第二发射器装置布置在第四子部分中，并且第二发射器装置的天线发射具有第一极化的电信信号。

第一接收器频带和第三接收器频带设置成相同，以及第二接收器频带和第四接收器频带设置成相同。第一发射器频带和第三发射器频带设置成相同，以及第二发射器频带和第四发射器频带设置成相同。

附图说明

图1示出根据本公开一个方面的天线装置的原理。

图2示出根据本公开一个方面的天线装置。

图3示出根据本公开一个方面的组装在PCB上的图2所示天线装置。

图4示出根据本公开一个方面的天线装置。

图5a示出根据本公开一个方面的具有顶部金属化和底部金属化的PCB。

图5b示出根据本公开一个方面的安装在反射器上的与图4所示天线装置类似的图5a所示PCB天线。

图6示出根据本公开一个方面的天线装置。

图7示出根据本公开一个方面的安装在PCB上的图6所示天线装置。

图8示出根据本公开一个方面的天线装置。

图9示出根据本公开一个方面的安装在PCB上的图8所示天线装置。

图10示出根据本公开一个方面的用于设计多频带天线装置的方法的框图。

具体实施方式

现在将基于示出优选实施例的附图描述本发明。应当理解的是，本文描述的本发明的实施例和各方面仅仅是示例，并且不以任何方式限制权利要求的保护范围。本发明由权利要求及其引用限定。应当理解的是，本发明的一个方面或实施例的特征可与本发明的不同的一个或多个方面和/或实施例的特征组合。

图1示出根据本公开一个方面的天线装置1的原理。

天线装置1包括天线支撑件5，天线支撑件5被划分成由分隔线8分开的第一支撑区域6和第二相邻支撑区域7。天线装置1适于通过接收器部分10接收电信信号，接收器部分10位于第一支撑区域6中并且通过位于第二支撑区域7中的发射器部分20发射电信信号。

图1的天线装置1的分隔线8在上部部分和下部部分中分隔天线支撑件5。接收器部分10位于图的上侧，并且发射器部分20位于图的下侧。然而，这种布置并不限制本发明，并且接收器部分可以位于下侧，而发射器部分可以位于上侧。类似地，分隔线8可在两个横向部分(左侧部分和右侧部分)中划分天线支撑件5，其中接收器部分位于左侧部分，以及收发器部分位于右侧部分，或反之亦可。

接收器部分10包括三个接收器子部分11、12、13。第一接收器子部分11位于第一支撑区域6的第一子部分6a中并且具有适于接收具有第一极化P1的电信信号的天线。第二接收器子部分12位于第一支撑区域6的第二子部分6b中，并且具有适于接收具有第二极化P2的电信信号的天线。第三接收器子部分13位于第一子部分6a和第二子部分6b两者中，并且具有适于接收具有两个极化P1和P2的电信信号的天线。

发射器部分20包括三个发射器子部分21、22、23。第一发射器子部分21位于第二支撑区域7的第一子部分7a中，并且具有适于发射具有第二极化P2的电信信号的天线。第二发射器子部分22位于第二支撑区域6的第二子部分7b中，并且具有适于发射具有所述第一极化P1的电信信号的天线。第三发射器子部分23位于第一子部分7a和第二子部分7b两者中，并且具有适于发射具有两个极化P1和P2的电信信号的天线。

第一接收器子部分11面向第一发射器子部分21，以在第一频率范围F1和第二频率范围F2二者处接收具有第一极化P1的电信信号并且发射具有第二极化P2的电信信号。

第二接收器子部分12面向第二发射器子部分22，以在所述第一频率范围F1和第二频率范围F2两者处接收具有第二极化P2的电信信号和发射具有第一极化P1的电信信号。

第三接收器子部分13面向第三发射器子部分23，以接收和发射具有第一极化P1或第二极化P2的电信信号。

相同频率范围中的相邻子部分具有适于接收或发射具有两个正交极化的电信信号的天线，以对在两个相邻接收器子部分中接收的电信信号，或在两个相邻发射器子部分中发射的信号，或者在接收器子部分和发射器子部分中的相邻子部分中所接收的信号和所发射的信号进行解耦。极化也可以在+/-45°。

本领域技术人员将理解的是，第一接收器部分11和第二接收器部分12以及第一发射器部分21和第二发射器部分22可用于实现MIMO能力。相应地在本公开的该方面中，第一接收器部分形成第一MIMO象限11，第二接收器部分形成第二MIMO象限12，第一发射器部分形成第三MIMO象限21，以及第二发射器部分22形成第四MIMO象限22。剩余的第三接收器部分13和发射器部分23布置在第一MIMO象限11和第二MIMO象限12的空间中，并且分别布置在第三MIMO象限21和第四MIMO象限22的空间中。

如下面将要描述的那样，天线装置1包括共享公共反射器的多个窄带天线。窄带天线可包括不同的单频带天线，如下面参照图2和图3所示。窄带天线还可包括如图4和图5中所示的双频带或多频带辐射器。如将看到的那样，窄带天线有助于与传统宽带系统相比提供更低的滤波器损耗和无源互调。

图2示出天线装置202，其天线布置201基于图1的原理，以及图3以透视图示出组装的天线装置202。

天线装置202包括天线支撑件205，优选地为PCB的形式，其被分成第一支撑区域206和第二相邻支撑区域207，并且被分隔线208分开。分隔线208是M形的，并且在图2的实施例中，分隔线208将天线支撑件205分隔成上部部分和下部部分。第一部分支撑区域206是上部部分，以及第二支撑区域207是下部部分。

发射器部分210位于第一支撑区域206中，以及接收器部分220位于第二支撑区域207中。

发射器部分包括作为第一MIMO象限211的示例的第一发射器子部分211，其位于第一支撑区域206的第一(图中的左侧)子部分206a内，以及第二发射器子部分212作为第二MIMO象限212的示例位于第二(图中的右侧)子部分206b内。

第一发射器子部分211包括用于在第一频带BTx1中发射电信信号的第一发射器贴片天线251和用于在第二频带BTx2中发射电信信号的第二发射器贴片天线252。

第二发射器子部分212包括用于在所述第一频带BTx1中发射电信信号的第三发射器贴片天线253和用于在所述第二频带BTx2中发射电信信号的第四发射器贴片天线254。

第一发射器贴片天线251和第三发射器贴片天线253分别设置在第一子部分206a和第二子部分206b的上部外侧端。第一发射器贴片天线251适于发射具有第一极化P1的信号，而第三发射器贴片天线253适于发射具有第二极化P2的信号。尽管图2的实施例使用具有+/-45°极化的贴片天线，但是应当理解的是，所示的贴片天线仅仅是示例，并且也可以考虑其它极化方向。

在本公开的该方面，电信信号的第一极化P1和第二极化P2是线性的并且彼此正交。

第二发射器贴片天线252和第四发射器贴片天线254设置在第一子部分206a和第二子部分206b的上部内端处。第二发射器贴片天线252适于发射具有第一极化P1的电信信号，而第四发射器贴片天线253适于发射具有第二极化P2的电信信号。

第五发射器贴片天线255在第一子部分206a和第二子部分206b的下部内端处与第二发射器贴片天线252和第四发射器贴片天线254相邻地设置，即与第一MIMO象限211和第二MIMO象限212重叠。第二发射器贴片天线252和第四发射器贴片天线254相对于穿过第三发射器贴片天线255的(假想的)中心垂直线L彼此面对地设置。第一发射器贴片天线251和第三发射器贴片天线253相对于所述中心垂直线L彼此面对地设置。相对于所述中心垂直线L面对面定位的贴片天线可以是对称的。

第五发射器贴片天线255适于在第三发射器频带BTx3中发射具有两个极化P1和P2之一的电信信号。在图2的示例中，第五发射器贴片天线255适于发射具有第一极化P1的电信信号。第三发射器频带BTx3具有比第一发射器频带BTx1高的频率，并且处于比第二发射器频带BTx2低的频率。

下部支撑部分207支撑接收器部分。

接收器部分包括作为第三MIMO象限221的示例的位于第一支撑区域207的第一(图中的左侧)子部分207a中的面向第一上部子部分206a的第一接收器子部分221，以及作为第四MIMO象限222的示例的位于第二(图中的右侧)子部分207b中的面向第二上部子部分207b的第二接收器子部分222。

虽然所示的实施例基于MIMO配置，但是应当理解的是，本发明并不限于此。考虑各种设计参数，如物理距离、频率距离和极化，在本公开中披露的原理可以等同地得出相同的有益配置，而不满足MIMO准则。

第一接收器子部分221包括用于接收第二频带BRx2中的电信信号的第一接收器贴片天线261和用于接收第一频带BRx1中的电信信号的第二接收器贴片天线262。第一接收器贴片天线261位于第一支撑部分207a的下部外端处，以及第二接收器贴片天线262位于第一支撑部分207a的上部内端处。

第二接收器子部分222包括用于接收所述第二频带BRx2中的电信信号的第三接收器贴片天线263和用于接收所述第一频带BRx1中的电信信号的第四接收器贴片天线264。

第一接收器贴片天线261和第三接收器贴片天线263分别设置在第一下部子部分207a和第二下部子部分207b的下部外端。第一接收器贴片天线261适于接收具有第二极化P2的电信信号，而第三接收器贴片天线263适于接收具有第一极化P1的电信信号。

第二接收器贴片天线262和第四接收器贴片天线264设置在第一子部分207a和第二子部分207b的上部内端处。第二接收器贴片天线262适于接收具有第二极化P2的电信信号，而第四接收器贴片天线264适于接收具有第一极化P1的电信信号。

第五接收器贴片天线265在第一子部分206a和第二子部分206b的下部内端处设置为相邻于第二接收器贴片天线262和第四接收器贴片天线264。

第二接收器贴片天线262和第四接收器贴片天线264相对于穿过第五接收器贴片天线265的(假想)中心垂直线L彼此面对地设置。第一接收器贴片天线261和第三接收器贴片天线263相对于所述中心垂直线L彼此对称地设置。

第五接收器贴片天线265适于在第三频带BRx3中接收具有两个极化P1和P2之一的信号。在所示的示例中，第五接收器贴片天线265适于用第二极化P2操作。第三接收器频带BRx3处于比第一接收器频带BRx1高的频率，并且处于比第二接收器频带BRx2低的频率。

接收器贴片天线是接收器装置的示例，而发射器贴片天线是发射器装置的示例。

换言之，第一发射器子部分(第一MIMO象限211)面对第一接收器子部分(第三MIMO象限221)，以在第一频率范围BTx1、BRx1和第二频率范围BTx2、BRx2两者内发射具有第一极化P1的电信信号并且接收具有第二极化P2的电信信号。类似地，第二发射器子部分(第二MIMO象限212)面对第二接收器子部分(第四MIMO象限222)，以在第一频率范围BTx1、BRx1和第二频率范围BTx2、BRx2两者内接收具有第一极化P1的电信信号并且发射具有第二极化P2的电信信号。

图2和图3的示例示出具有第一接收器子部分221和第二接收器子部分222以及第一发射器子部分211和第二发射器子部分212的三频带天线装置。然而，这不限制本发明，并且可以实现处理超过三个频带的多频带天线装置。第一接收器子部分221和第二接收器子部分222以及第一发射器子部分211和第二发射器子部分212可布置成具有用于处理多于两个频率范围的接收器装置和发射器装置。这可以通过将更多的辐射器元件添加到子部分211、212和221、222中来完成。

类似地，如图2和图3中所示，两个接收器子部分221和222中的两个接收器装置分别包括两个贴片天线261、262和263、264。两个接收器装置适于接收相同的第一频带和第二频带。然而，这并不限制本发明。接收器装置中的第一个(例如在图上的左侧)可以接收第一频带和第二频带，而接收器装置中的另一个可以接收不同于第一频带和第二频带的其它频带。

类似地，发射器装置还可以适于发射四个不同的发射器频带，而不是具有两个发射器装置，这两个发射器装置具有发射相同的第一发射器频带和第二发射器频带的两个贴片天线251、252和253、254。

利用这种布置，对于相同的频带或不同的频带而言，与发射器子部分相邻的接收器子部分布置在相对于极化的两个正交取向中，以提供具有两个正交极化的电信信号。这种布置将在两个相邻的接收器子部分中接收的电信信号、在两个相邻的发射器子部分中发射的电信信号，以及在两个相邻的接收器子部分和发射器子部分中所接收的信号和所发射的电信信号解耦。

第五接收器贴片天线265和第五发射器贴片天线255确保支持至少两个不同频带的其它接收器贴片天线261、262和263、264和其它发射器贴片天线251、252和253和254的物理和电气分离。

惯例是电信信号的移动电话上行链路(UL)频率对应于基站接收器(Rx)频率。第一接收频带BRx1在1710-1785MHz的范围内，以及第一发射频带BTx1在1805-1880MHz的范围内。

第二接收频带BRx2在2500-2570MHz的范围内，以及第二发射频带BTx2在2620-2690MHz的范围内。第三接收频带BRx3在1920-1980MHz的范围内，以及第三发射频带BTx3在2110-2170MHz的范围内。

图2和图3的天线装置202包括为贴片天线形式的单带天线，这些天线彼此靠近布置并且由PCB上的微带传输线(未示出)提供馈送。如稍后将描述的那样，也可以使用偶极子天线来代替贴片天线。备选地，天线和馈送线可通过使用空气微带技术或任何其它已知技术的传输线技术来实现。本发明并不限于所使用的传输线技术。

利用本发明的天线装置202可以实现非常紧凑的设计。在一个实施例中，天线装置202可具有约170mm的宽度和320mm的长度。

图4示出天线装置302的另一个示例，以及图5a和图5b示出与图4所示天线装置类似的天线装置的物理布置。

天线装置302包括优选为PCB形式的天线支撑件305。天线装置302被分为第一支撑区域306和第二相邻支撑区域307，它们由(假想)分隔线308分开。分隔线308形成将天线支撑件305分成左上部分(在图上)和右下部分的梯级，由此这两个部分是两个互锁的L形部分。

第一发射器部分310位于第一支撑区域306中，以及第一接收器部分320位于第二支撑区域307中。

第一发射器部分310包括位于第一支撑区域306的第一(图中右上方)子部分306a内的第一发射器子部分311。第一发射器子部分311包括第一双频带发射器辐射器351，以在第一频带BTx1和第二频带BTx2中发射具有第一极化P1的电信信号。

第一发射器部分310包括位于第一支撑区域306的第二(图中的右下方)子部分306b内的第二发射器子部分312。第二发射器子部分312包括第二双频带发射器辐射器352，以在所述第一发射器频带BTx1和第二发射器频带BTx2中但发射具有第二极化P2的电信信号。

用于在第三发射器频带BTx3中发射电信信号的第三发射器辐射器353位于第一支撑区域306的第三(图中的下部中央)子部分306c内。第三发射器辐射器353适于发射具有第二极化P2的电信信号。

在本公开的该方面中，第一极化P1和第二极化P2是线性的并且彼此正交。优选地，第一极化P1和第二极化P2是+/-45°。

第一发射器部分310还包括部分地围绕第一双频带发射器辐射器351的第一反射器部分376，以及部分地围绕第二双频带发射器辐射器352的第二反射器部分377，以及部分地围绕第三发射器辐射器353的第三反射器部分377(参见图5a和图5b)。

如图中所示，第一反射器部分376、第二反射器部分377和第三反射器部分378连接在一起或制造成单件，类似于铣削部件或铸造部件，并且共同形成发射器反射器379。

L形左上支撑部分307支撑接收器部分320。

接收器部分320包括位于第二支撑区域307的第一(图中的左上方)子部分307a内的第一接收器子部分321。第一接收器子部分321包括用于在第一频带BRx1中和第二频带BRx2中接收具有第二极化P2的电信信号的第一双频带接收器辐射器361。

接收器部分320包括位于第二支撑区域307的第二(图中的左下方)子部分307b内的第二接收器子部分322。第二接收器子部分322包括第二双频带接收器辐射器362，以在所述第一频带BRx1和第二频带BRx2中但接收具有所述第一极化P1的电信信号。

用于在所述第三频带BRx3中接收电信信号的第三接收器辐射器363位于第二支撑区域307的第三(图中的上部中央)子部分307c内。第三接收器辐射器363适于接收具有第一极化P1的电信信号。

换言之，第一接收器辐射器361与第二接收器辐射器362相邻，以在第一频率范围BRx1和第二频率范围BRx2两者中接收具有第一极化P1和第二极化P2的电信信号。第一发射器辐射器351与第二发射器辐射器352相邻，以在第一频率范围BTx1和第二频率范围BTx2两者中发射具有第一极化P1和第二极化P2的电信信号。

接收器部分320还包括第四反射器部分371以与第一双频带接收器辐射器361协作，包括第五反射器部分372以与第二双频带接收器辐射器362协作，以及包括第六反射器部分373以与第三接收器辐射器363协作(图5a和图5b)

如图中所示，第四反射器部分371、第五反射器部分372和第七反射器部分373连接在一起或制造成单件，如铣削部件或铸造部件，并且形成一个接收器反射器374。优选地，接收部分和发射部分的所有反射器部分制成单件，如铣削部件或铸造部件。

类似地，发射器反射器379和接收器反射器374共享反射器元件以分别形成第三发射器辐射器353和第三接收器辐射器363的反射器。

换言之，每个发射器辐射器和相关联的反射器部分形成发射器子天线，并且每个接收器辐射器和相关联的反射器部分形成接收器子天线。

第一接收频带BRx1在1710-1785MHz的范围内，以及第一发射频带BTx1在1805-1880MHz的范围内。

第二接收频带BRx2在2500-2570MHz的范围内，以及第二发射频带BTx2在2620-2690MHz的范围内。第三接收频带BRx3在1920-1980MHz的范围内，以及第三发射频带BTx3在2110-2170MHz的范围内。

通过使用两个不同的极化P1和P2，通过接收器部分和发射器部分的物理分离，以及通过使用不同的频率范围，多频带天线装置的不同的电信信号彼此之间解耦。

如图4和图5a至图5b中所示，接收器辐射器由在基板上具有顶部金属化和底部金属化的接收器微带线馈送网络381提供馈送。三条线381a、381b、381c分别馈送至相应的第一接收器辐射器361、第二接收器辐射器362和第三接收器辐射器363。类似地，发射器辐射器由在PCB上具有顶金属化部和底部金属化的发射器微带线馈送网络382提供馈送。三条线382a、382b、382c分别馈送至相应的第一发射器辐射器351、第二发射器辐射器352和第三发射器辐射器353。

PCB的顶层和底层具有3.2的相对介电常数和0.79mm的高度。PCB的其它尺寸也是可能的。

如图5b中最佳所示，接收器反射器375用作天线反射器，但也用作微带线接地385。类似地，发射器反射器376用作天线反射器，但也用作微带线接地386。在这种情况下，在PCB处没有底部金属化。

应当指出的是，反射器的形状和几何结构以及辐射器的形状和几何结构可以是任意的，只要反射器既作为天线反射器操作又作为接收馈线385的接地和发射馈线386的接地即可。例如，图4示出对称反射器，而图5示出非对称反射器。对称反射器意味着反射器接地与辐射器之间的距离与馈线接地与馈线之间的距离相等。不对称反射器意味着反射器接地和辐射器之间的距离与馈线接地和馈线之间的距离不相等。

图4和图5a、图5b的天线具有小的尺寸，具有为约170mm的宽度、约280mm的长度，以及15mm的高度。因此，本领域内的技术人员将意识到与现有技术的天线装置相比有非常小的高度降低。

天线装置的一个方面是相应的接收器辐射器和/或发射器辐射器的特定匹配。本发明人已经发现，对于各个频带而言，接收器辐射器和发射器辐射器应当在频带内特定地匹配。换言之，辐射器以如此的方式匹配以使得相应的带宽覆盖一个或多个对应的接收频带或发射器频带，但不覆盖两者。该匹配可通过改变辐射器的尺寸或馈线的尺寸或通过改变辐射器的环境来实现。

在图4和图5的示例中，第一接收器辐射器361和第二接收器辐射器362与最低接收频带(BRx1，1710-1785MHz)以及较高接收频带(BRx2，2500-2700MHz)匹配，而在第二最低接收频带(BRx3，1920-1980MHz)中不匹配。第一发射器辐射器351和第二发射器辐射器352与最低发射频带(BTx1，1805-1880MHz)以及较高发射频带(BTx2，2500-2700MHz)匹配，而在第二最低接收频带(BTx3，2110-2170MHz)中不匹配。

接收器装置和发射器装置之间的空间分隔也是关键的。如图5b中所示，对于相同或相似的频带而言，正交极化双频带接收器辐射器或子天线与双频带发射器辐射器之间的距离D1应至少等于一个相应子天线的尺寸，特别是辐射器的尺寸。用于限定差异的参考点应当是各个子天线的中心，特别是辐射器的中心。

类似地，两个正交极化的接收器辐射器或子天线装置之间的距离D2应至少等于一个相应子天线的尺寸，特别是辐射器的尺寸。用于限定差异的参考点应当是相应子天线的中心，特别是辐射器的中心。一个优选实施例公开了不同极化的天线之间的80mm的距离，以在给定的辐射器或子天线配置上给出优于20dB的隔离。这只是非限制性的示例。

图4和图5示出也可以用于MIMO功能的双频带天线，其公开了更紧凑的设计。这些双频带天线也可以由两个窄带天线代替。通过提供这一点，各个频带可与没有高选择性和因此低插入损耗的滤波器进行同向双工。通过使用上述双频带天线和彼此之间具有尽可能最大频率间隙的同向双工频带，也公开了该益处。这些滤波器也可以在多频带天线装置中实现，优选地在PCB上实现。

图6示出天线装置402的另一示例，以及图7以透视图示出图6所示的天线装置402。

天线装置402包括例如为PCB形式的天线支撑件405，其被分为发射器部分410和接收器部分420。发射器部分410位于第一支撑区域406内(图中的右侧)，以及接收器部分420位于第二支撑区域407内(图中的左侧)。

发射器部分410包括位于第一支撑区域406的第一区域内(图中的右上方)的第一双频带发射器偶极子天线411。第一双频带发射器偶极子天线411适于在第一频带BTx1中和在第二频带BTx2中发射具有第一极化P1的电信信号。

发射器部分410包括位于第一支撑区域406的第二区域内(图中的右下方)的第二双频带发射器偶极子天线412。第二双频带发射器偶极子天线412适于在所述第一频带BTx1和第二频带BTx2中但发射具有第二极化P2的电信信号。

第一极化P1和第二极化P2是线性的并且彼此正交，并且优选地为+/-45°。

接收器部分420包括位于第二支撑区域407的第一区域内(图中的左上方)的第一双频带接收器偶极子天线421，以在第一频带BRx1中和在第二频带BRx2中接收具有第二极化P2的电信信号。

接收器部分420还包括位于第二支撑区域407的第二区域内(图中的左下方)的第二双频带接收器偶极子天线422，以在所述第一频带BRx1和第二频带BRx2中但接收具有所述第一极化P1的电信信号。

相对于所选择的频带，第一双频带接收器偶极子天线421和第二双频带接收器偶极子天线422可用于MIMO接收器，以接收具有第一极化P1和第二极化P2以及空间分隔的电信信号，这对于这样的操作是有利的。此外，MIMO操作可在两个不同的频带中使用。第一双频带发射器偶极子天线411相邻于第二双频带发射器偶极子天线412，并且用于发射具有第一极化P1和第二极化P2的电信信号，两者都在第一频率范围BTx1和第二频率范围BTx2内。

双极化贴片天线423布置在天线支撑件405的中间区域中，以接收第三频带BRx3中的电信信号，并在第三频带BTx3中发射具有两种不同极化的电信信号。

第一频带BRx1在1710-1785MHz的范围内进行接收，以及第一频带BTx1在1805-1880MHz的范围内进行发射。

第二频带BRx2在2500-2570MHz的范围内，以及BTx2在2620-2690MHz的范围内。第三频带BRx3在1920-1980MHz的范围内，以及BTx3在2110-2170MHz的范围内。

天线由在PCB支撑件405一侧的六个微带馈送线481至486提供馈送。

多频带天线装置402的天线411、412、421和422的解耦是通过空间分隔以及通过电信信号的不同极化以及通过不同频带的分离来实现的。

图8示出天线装置502的另一示例，以及图9以透视图示出图8所示的天线装置502。

天线装置502包括天线支撑件505，天线支撑件505为PCB的形式并且被分为发射器部分510和接收器部分520。发射器部分510位于第一支撑区域506内(图中的右侧)，而接收器部520位于第二支撑区域507内(图中的左侧)。

发射器部分510包括位于第一支撑区域506的第一区域内(图中的右上方)的第一发射器贴片天线部分511。第一发射器贴片天线部分511包括用于在第一频带BTx1中发射电信信号的第一发射器贴片天线531和用于在第二频带BTx2中发射电信信号的第二发射器贴片天线532。第二发射器贴片天线532堆叠在第一发射器贴片天线531上，如图9中所示。

发射器部分510包括位于第一支撑区域506的第二区域内(图中的右下方)的第二发射器贴片天线部分512。第二发射器贴片天线部分512包括用于在所述第一频带BTx1中发射电信信号的第三发射器贴片天线533和用于在所述第二频带BTx2中发射电信信号的第四发射器贴片天线534。第四发射器贴片天线534堆叠在第三发射器贴片天线533上。

第一发射器贴片天线部分511适于发射具有第一极化P1的电信信号，而第二发射器贴片天线部件512适于使用发射具有第二极化P2的电信信号。

第一极化P1和第二极化P2是线性的并且彼此正交，并且优选地为+/-45°。

接收器部分520包括位于第二支撑区域507的第一区域内(图中的左上方)的第一接收器贴片天线部分521，以在第一频带BRx1中和第二频带BRx2中接收具有第二极化P2的电信信号。

接收器部分520还包括位于第二支撑区域307的第二区域内(图中的左下方)的第二接收器贴片天线部分522，以接收所述第一频带BRx1和第二频带BRx2中但具有所述第一极化P1的电信信号。

第一接收器贴片天线部分521包括用于接收所述第一频带BRx1中的电信信号的第一接收器贴片天线541和用于接收所述第二频带BRx2中的电信信号的第二接收器贴片天线542。第二接收器贴片天线542堆叠在第一接收器贴片天线541上，如图9中所示。第二接收器贴片天线部分522包括用于接收所述第一频带BRx1中的电信信号的第三接收器贴片天线543和用于接收所述第二频带BRx2中的电信信号的接收器贴片天线544。第四接收器贴片天线544堆叠在第三发射器贴片天线543上。

在中间部分中，双极化贴片天线523布置在天线支撑件505的中间区域中，以接收第三频带BRx3中的电信信号，并且在第三频带BTx3中发射具有两种不同极化的电信信号。

换言之，第一双频带接收器贴片天线521和第二双频带接收器贴片天线522可用于MIMO接收器，以接收具有第一极化P1和第二极化P2且空间分隔的电信信号，这对于这样的操作是有利的。此外，MIMO操作可在两个不同的频带中使用。类似地，第一双频带发射器贴片天线511相邻于第二双频带发射器贴片天线352，并且用于在第一频率BTx1范围和第二频率B1x2范围两者内发射具有第一极化P1和第二极化P2的电信信号。

在本发明的另一个实施例中，PCB支撑件505可以包括三个层。第一层对应于双极化贴片天线523。第二层支撑第一频带BRx1、BTx1的接收器和发射器天线，以及第三层支撑第二频带BRx2、BTx2的接收器和发射器天线。

图10示出根据本公开一个方面的布置天线装置的方法的流程图。参考图4和图5的具有双频带天线元件的天线装置202来描述该方法。

在第一步骤S1中，PCB支撑件被划分为至少第一子部分(206a)、第二子部分(206b)、第三子部分(207a)和第四子部分(207b)。

在第二步骤S2中，第一接收器装置布置在第一子部分206a中并且布置为接收具有第一极化P1的电信信号。第二接收器装置和第四接收器装置布置在第二支撑子部分中以接收具有所述第二极化P2的电信信号。第三接收器装置布置在第一子部分206a和第二子部分206b两者上的中间部分中。

在第三步骤S3中，第一发射器装置布置在第三支撑子部分中以发射具有第二极化P2的电信信号，并且第二发射器装置布置在第四子部分中以发射具有所述第一极化P1的电信信号。用于在第五发射器频带中发射电信信号的第三发射器装置布置在第三子部分207a和第四子部分207b两者上的中间部分中。

在第四步骤S4中，对于具有相同极化的电信信号而言，接收器装置或发射器装置之间的距离大约是在第五发射器频带中辐射电信信号的接收器装置或发射器装置的大小。

在第五步骤S5中，第一接收器装置或第二接收器装置中的一个在低于第五接收器频带的接收器频带中操作，并且第一接收器装置或第二接收器装置中的另一个在高于第五接收器频带的接收器频带中操作。第一发射器装置或第二发射器装置中的一个在低于第五发射器频带的发射器频带中操作，并且第一发射器装置或第二发射器装置中的另一个在高于第五发射器频带的发射器频带中操作。